JP3784309B2 - 濾過濃縮装置及びその方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、原液を所定濃度まで濃縮し、濃縮された原液を濾過及び圧搾濾過する濾過濃縮装置及びその方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の濾過濃縮装置は種々の構造のものが知られている。例えば原液を所定濃度まで濃縮する濃縮部と、該濃縮部で濃縮された原液を濾過する濾過部とを区分して備えるようにし、濃縮装置と濾過装置を１つの装置とした濾過濃縮板が知られている（特公平６−２２６４７号公報）。上記濾過濃縮板にて圧搾濾過する場合には、圧搾濾板を隣接して設けるようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記構造のものでは濃縮部と濾過部とが区分して備えているため、加工が複雑となり、さらに圧搾濾過する場合、圧搾濾板を別に必要とするという問題があった。
【０００４】
本発明の目的は、上記問題を解決することにあり、濃縮装置と圧搾濾過装置とを１つの装置で兼用することができ、よりコンパクトな構造の濾過濃縮装置及びその方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は以下のように構成する。
【０００６】
本発明の第１態様によれば、固定板と締付板との間に圧搾板と濾過板とを交互に移動可能に配置し、隣接する圧搾板と濾過板との間に一対の濾布を配置し、
上記圧搾板は、濾過時に膨張して圧搾濾過可能な圧搾膜を有し、かつ、上記締付板を移動させて上記圧搾板と上記濾過板とをそれらの間に上記一対の濾布を挟み込んだ状態で固定板側に上記締付板で締め付けたとき、上記圧搾板の上記圧搾膜と上記圧搾板に隣接する濾過板との間に原液処理部を形成可能とし、
上記原液処理部は、上記一対の濾布により囲まれた原液保持空間と、上記一対の濾布のうちの一方の濾布と上記圧搾膜とにより囲まれるとともに上記一対の濾布のうちの他方の濾布と上記濾過板とにより囲まれる濾液回収空間とを備え、
上記原液保持空間に連通する原液供給口より上記原液保持空間に原液を供給したのち、上記原液保持空間に連通する原液排出口から上記原液が排出されて濃縮化された原液として回収され、かつ、その原液の液体分が濾液として上記濾布を貫通して上記濾液回収空間に入り、上記濾液回収空間に連通する濾液排出口から上記濾液が排出されることにより、上記原液処理部が原液濃縮部として機能して上記原液の濃縮化を行うとともに、上記原液供給口より上記原液排出口に向けて、又は上記原液排出口より上記原液供給口に向けて圧搾流体を供給してブローすることにより、上記原液を供給する流路中に残った原液を回収し、上記濃縮化された原液として回収するとともに上記濾液を排出するといった上記濃縮工程及び上記ブロー工程を１サイクルとして、このサイクルを繰り返すことにより上記原液を所定の濃度まで濃縮化するようにしたことを特徴とする濾過濃縮装置を提供する。
【０００７】
本発明の第２態様によれば、上記原液を所定の濃度まで濃縮化したのち、上記原液保持空間に上記濃縮化された原液を供給したのち、上記原液排出口から上記濃縮化された原液を排出させずに上記原液保持空間に保持しつつ上記濃縮化された原液の液体分が濾液として上記濾布を貫通して上記濾液回収空間に入り、上記濾液回収空間に連通する上記濾液排出口から上記濾液が排出され、さらに、圧搾流体により上記圧搾膜を膨張させて、上記圧搾板と上記濾過板との間で上記一対の濾布間に保持された濾過ケーキが圧搾されて圧搾ケーキを形成することにより、上記原液処理部が原液濾過及び圧搾濾過部として機能し、
その後、上記締付板を移動させて上記圧搾板と上記濾過板とを開枠して、上記一対の濾布間から上記圧搾ケーキを排出する第１態様に記載の濾過濃縮装置を提供する。
【０００８】
本発明の第３態様によれば、上記濃縮した原液に洗浄液を加えて、上記原液を希釈し、さらに濃縮を繰り返すことにより、上記原液中の塩濃度を薄くする第１又は２の態様に記載の濾過濃縮装置を提供する。
【０００９】
本発明の第４態様によれば、上記圧搾膜の表面に突子を備えるとともに、上記濾過板の表面に突子を備えて、上記圧搾板と上記濾過板とをそれらの間に上記一対の濾布を挟み込んだ状態で固定板側に上記締付板で締め付けたとき、上記圧搾膜の上記突子と上記濾過板の上記突子とが上記一対の濾布を挟んで突き合うことにより、上記原液保持空間に上記原液が供給される位置から上記原液排出口まで上記原液を案内する原液流路を形成するようにした第１〜３のいずれか１つの態様に記載の濾過濃縮装置を提供する。
【００１０】
本発明の第５態様によれば、各圧搾板の前後両面のそれぞれの上記原液供給口及び上記原液排出口の周囲には、環状の流体導入部材が上記一対の濾布のうちの圧搾板側の１枚の濾布を挟み込んで嵌合固定されて、上記圧搾板側の各濾布の下部を各圧搾板に固定するとともに、各流体導入部材には凹部を備えて、各圧搾板とそれに隣接する濾過板とが締付板で締め付けられたときでも、上記流路と上記原液供給口及び上記原液排出口とが連通可能となる第１〜４のいずれか１つの態様に記載の濾過濃縮装置を提供する。
【００１１】
本発明の第６態様によれば、隣接する濾過板と濾過時に膨張して圧搾濾過可能な圧搾膜を有する圧搾板との間に一対の濾布を介在させた状態で、上記圧搾板と上記濾過板とを交互に固定板に対して締付板により締め付けて、上記圧搾板の上記圧搾膜と、上記濾布を介して上記圧搾板に隣接する濾過板との間の上記一対の濾布間に原液保持空間と、上記一対の濾布の一方の濾布と上記濾過板とにより囲まれるとともに上記一対の濾布の他方の濾布と上記濾過板とにより囲まれる濾液回収空間とを備える原液処理部を形成し、
上記原液保持空間に連通する原液供給口より上記原液保持空間に原液を供給したのち、上記原液保持空間から原液を排出させて濃縮化された原液として回収し、かつ、その原液の液体分が濾液として上記濾布を貫通させて上記濾液回収空間に入り込ませて上記濾液を排出させることにより、上記原液処理部が原液濃縮部として機能して上記原液の濃縮化を行うとともに、上記原液供給口より上記原液排出口に向けて、又は上記原液排出口より上記原液供給口に向けて圧搾流体を供給してブローすることにより、上記原液を供給する流路中に残った原液を回収し、上記濃縮化された原液として回収するとともに上記濾液を排出したのちブローする工程を１サイクルとして、このサイクルを繰り返すことにより上記原液を所定の濃度まで濃縮化するようにしたことを特徴とする濾過濃縮方法を提供する。
【００１２】
本発明の第７態様によれば、上記原液を所定の濃度まで濃縮化した後、上記原液保持空間に上記濃縮化された原液を供給したのち、上記原液排出口から上記濃縮化された原液を排出させずに上記原液保持空間に保持しつつ上記濃縮化された原液の液体分が濾液として上記濾布を貫通させて上記濾液回収空間から上記濾液を排出させ、さらに、圧搾流体により上記圧搾膜を膨張させて、上記圧搾板と上記濾過板との間で上記一対の濾布間に保持された濾過ケーキが圧搾されて圧搾ケーキを形成することにより、上記原液処理部が原液濾過及び圧搾濾過部として機能し、
その後、上記締付板を移動させて上記圧搾板と上記濾過板とを開枠して、上記一対の濾布間から上記圧搾ケーキを排出する第６態様に記載の濾過濃縮方法を提供する。
【００１３】
本発明の第８態様によれば、上記濃縮した原液に洗浄液を加えて、上記原液を希釈し、さらに濃縮を繰り返すことにより、上記原液中の塩濃度を薄くする第６〜７のいずれか１つの態様に記載の濾過濃縮方法を提供する。
【００１４】
本発明の第９態様によれば、上記圧搾板と上記濾過板とをそれらの間に上記一対の濾布を挟み込んだ状態で固定板側に上記締付板で締め付けたとき、上記圧搾膜の表面の突子と上記濾過板の表面の突子とが上記一対の濾布を挟んで突き合うことにより形成された原液流路に沿って、上記原液保持空間に上記原液が供給される位置から上記原液排出口まで上記原液を案内しながら上記濃縮又は上記濾過を行うようにした第６〜８のいずれか１つの態様に記載の濾過濃縮方法を提供する。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明にかかる実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１６】
本発明の第１実施形態にかかる濾過濃縮装置は、図１〜図１６に示すように、図示しない前後スタンド間において一方のスタンド側の固定板と他方のスタンド側の締付板との間に、圧搾板３と濾過板４とを交互に移動可能に配置するとともに、隣接する圧搾板３と濾過板４との間に一対の濾布６，６を配置し、締付板を固定板側に移動させて、圧搾板３と濾過板４とを締付板２で固定板側に締め付けたのち、圧搾板３の原液処理部３１に原液を供給して濃縮化し、濃縮化された原液を、再度、原液処理部３１に供給して濾過を行った後に、圧搾流体により圧搾板３の圧搾膜５を膨張させて、圧搾板３と濾過板４との間の一対の濾布６，６間に保持された原液が圧搾されてケーキを形成し、その後、締付板を固定板とは反対側に移動させて、圧搾板３と濾過板４とを開枠して、一対の濾布６，６間の上記ケーキを一対の濾布６，６間から排出するように大略構成している。
【００１７】
上記各圧搾板３は、図２〜図６に示すように、四角形板状本体３ａの周囲に略四角枠形の額縁３ｅを有して、額縁３ｅにより囲まれてくぼんだ大略四角状の凹部３ｐを構成する。この凹部３ｐの下部の左右両側に下向きに突出した部分に、原液供給口１１と原液排出口１３を圧搾板厚み方向に貫通して備え、両側部の上下には横方向に突出した４個の耳部３ｔ，…，３ｔを一体的に備えるとともに、上記圧搾板３の前後の凹部３ｐ，３ｐ内にゴム又は合成樹脂等の弾性体よりなる圧搾膜５をそれぞれ嵌合して配置している。上側の２つの耳部３ｔ，３ｔは、前後スタンド間に架設された側板７，７に摺動可能に載置されて圧搾板３を吊り支持している。また、上側の２つの耳部３ｔ，３ｔのうちの少なくとも一方の耳部、例えば図２では右側の耳部３ｔにはＶ字状の切り込み３ｓを上向きに形成して、この切り込み３ｓが右側の側板７に係合することにより、左右方向の位置決めを行うことにより、後述するような、圧搾板厚み方向に貫通する種々の貫通口１１，１２，１３，１４，１５を確実に連通させるようにしている。
【００１８】
各圧搾膜５の表面には、くぼんだ濾過床部５ｐを形成し、かつ、この濾過床部５ｐに多数の上下方向に延びた濾過溝部５ｕ，…，５ｕを形成して、濾液を排出しやすくしている。この各圧搾膜５の濾過床部５ｐにおいて、図２における、中央部やや左側において下端より上方向に額縁３ｅの近傍まで延びかつ額縁３ｅとの間に隙間を有する長尺な帯状の突子５ａと、中央部に上端より下向きに額縁３ｅの近傍まで延びかつ額縁３ｅとの間に隙間を有する長尺な帯状の突子５ｂと、中央部やや右側において下端より上方向に額縁３ｅの近傍まで延びかつ額縁３ｅとの間に隙間を有する長尺な帯状の突子５ｃとが形成されており、３個の突子５ａ，５ｂ，５ｃにより濾過床５ｐを大略四等分して、後述するように、上記額縁３ｅとこれらの突子５ａ，５ｂ，５ｃと隣接する濾過板４との間に挟み込まれる一対の濾布６，６とでもって、各圧搾板３の下部の左側の原液供給口１１から各圧搾板３の下部の右側の原液排出口１３に到る蛇行した原液用の流路を形成可能としている。
【００１９】
各圧搾板３の前後両面のそれぞれの原液供給口１１及び原液排出口１３の周囲には、ゴムなどの弾性体よりなる環状の、流体導入部材の一例としての、グロメット８が一対の濾布６，６のうちの圧搾板側の１枚の濾布６を挟み込んで嵌合固定されて、上記圧搾板側の各濾布６の下部を各圧搾板３に固定する。各グロメット８の図２の表面の上側には凹部８ａを備えて、各圧搾板３とそれに隣接する濾過板４とが締付板で締め付けられたときでも、上記流路と原液供給口１１及び原液排出口１３とが連通可能なようにしている。
【００２０】
上記各圧搾板３の右下及び左下の耳部３ｔ，３ｔには、それぞれ、圧搾板厚み方向に貫通する濾液排出口１２を備えている。この濾液排出口１２は、図４にも示すように、各圧搾板３の四角形板状本体３ａ内を上記圧搾板厚み方向とは直交する方向に貫通する貫通孔１２ｈを介して、各圧搾板３の四角形板状本体３ａ及び前後の圧搾膜５，５の濾過床５ｐ，５ｐをそれぞれの厚み方向に貫通する開口１２ｉに連通して、各圧搾膜５の表面の濾過床部５ｐにたまった濾液を、開口１２ｉから貫通孔１２ｈを介して濾液排出口１２内に回収できるようにしている。
【００２１】
上記各圧搾板３の左上の耳部３ｔには、圧搾板厚み方向に貫通する圧搾流体供給口１４を備えている。この圧搾流体供給口１４は、図５にも示すように、各圧搾板３の四角形板状本体３ａ内を上記圧搾板厚み方向とは直交する方向に貫通する貫通孔１４ｈを介して、各圧搾板３の四角形板状本体３ａのみをその厚み方向に貫通する開口１４ｉに連通して、圧搾流体供給口１４から貫通孔１４ｈを介して各圧搾膜５の裏面と各圧搾板３の四角形板状本体３ａとの間に、圧搾流体を供給して、各圧搾板３の前後の圧搾膜５を同時的に膨張させるようにしている。なお、圧搾膜５と四角形板状本体３ａとの間に凹所を形成すると、凹所内に圧縮空気体が供給しやすくなり、圧縮空気による圧搾膜５の膨張が容易になる。
【００２２】
また、上記各圧搾板３の右上の耳部３ｔには、圧搾板厚み方向に貫通するバックブロー用の圧搾流体供給口１５を備えている。このバックブロー用の圧搾流体供給口１５は、図６にも示すように、各圧搾板３の四角形板状本体３ａ内を上記圧搾板厚み方向とは直交する方向に貫通する貫通孔１５ｈを介して、各圧搾板３の四角形板状本体３ａ及び前後の圧搾膜５，５の濾過床５ｐ，５ｐをそれぞれの厚み方向に貫通する開口１５ｉに連通して、バックブロー用の圧搾流体供給口１５から貫通孔１５ｈを介して各開口１５ｉから各圧搾膜５の表面の濾過床部５ｐにバックブロー用の圧搾流体を供給するようにしている。
【００２３】
なお、各圧搾板５の各突子５ａ，５ｂ，５ｃは、図４及び図６に示すように、その端縁部に傾斜面５ｋ，５ｋを形成するようにすれば、濾布６が圧搾板５の滑らかに接触し、また、端縁部により濾布６を傷めることが防止できて濾布６の寿命を延長することができる。
【００２４】
一方、各濾過板４は、図７〜図１０に示すように、四角形板状本体４ａの周囲に略四角枠形の額縁４ｅを有して、各圧搾膜５の濾過床部５ｐに対応しかつ額縁４ｅにより囲まれてくぼんだ大略四角状の濾過床部４ｐを構成する。この濾過床部４ｐの下部の左右両側に下向きに突出した部分に、原液供給口１１と原液排出口１３を濾過板厚み方向に貫通して備え、両側部の上下には横方向に突出した４個の耳部４ｔ，…，４ｔを一体的に備えている。上側の２つの耳部４ｔ，４ｔは、前後スタンド間に架設された側板７，７に摺動可能に載置されて濾過板４を吊り支持している。また、上側の２つの耳部４ｔ，４ｔのうちの少なくとも一方の耳部、例えば図７では右側の耳部４ｔにはＶ字状の切り込み４ｓを上向きに形成して、この切り込み４ｓが右側の側板７に係合することにより、左右方向の位置決めを行うことにより、後述するような、濾過板厚み方向に貫通する種々の貫通口１１，１２，１３，１４，１５を確実に連通させるようにしている。
【００２５】
各濾過板４の濾過床部４ｐには多数の上下方向に延びた濾過溝部４ｕ，…，４ｕを形成して、濾液を排出しやすくしている。この各濾過板４の濾過床部４ｐにおいて、各圧搾膜５の突子５ａ，５ｂ，５ｃにそれぞれ対応して、図７における、中央部やや左側において下端より上方向に額縁４ｅの近傍まで延びかつ額縁４ｅとの間に隙間を有する長尺な帯状の突子２４ａと、中央部に上端より下向きに額縁４ｅの近傍まで延びかつ額縁４ｅとの間に隙間を有する長尺な帯状の突子２４ｂと、中央部やや右側において下端より上方向に額縁４ｅの近傍まで延びかつ額縁４ｅとの間に隙間を有する長尺な帯状の突子２４ｃとが形成されており、３個の突子２４ａ，２４ｂ，２４ｃにより濾過床４ｐを大略四等分している。この結果、圧搾板３とその圧搾板３に隣接する濾過板４とが締付板の締付けにより一対の濾布６，６を挟み込んで締付けられたとき、圧搾板３の額縁３ｅと濾過板４の額縁４ｅとが一対の濾布６，６を介して突き合うとともに、圧搾板３の突子５ａ，５ｂ，５ｃと濾過板４の突子２４ａ，２４ｂ，２４ｃとが一対の濾布６，６を介して突き合うことにより、圧搾板３及び濾過板４の下部の左側の原液供給口１１，１１から圧搾板３及び濾過板４の下部の右側の原液排出口１３，１３に到る蛇行した原液用の流路を形成可能としている。
【００２６】
各濾過板４の前後両面のそれぞれの原液供給口１１及び原液排出口１３の周囲には、ゴムなどの弾性体よりなる環状の、流体導入部材の一例としての、グロメット８が一対の濾布６，６のうちの濾過板側の１枚の濾布６を挟み込んで嵌合固定されて、上記濾過板側の各濾布６の下部を各濾過板４に固定する。各グロメット８の図７の表面の上側には凹部８ａを備えて、各濾過板４とそれに隣接する圧搾板３とが締付板で締め付けられたときでも、上記流路と原液供給口１１及び原液排出口１３とが連通可能なようにしている。
【００２７】
上記各濾過板４の右下及び左下の耳部４ｔ，４ｔには、それぞれ、濾過板厚み方向に貫通する濾液排出口１２を備えている。この濾液排出口１２は、図９にも示すように、各濾過板４の四角形板状本体４ａ内を上記濾過板厚み方向とは直交する方向に貫通する貫通孔１２ｈを介して、各濾過板４の濾過床部４ｐをその厚み方向に貫通する開口１２ｉに連通して、各濾過板４の表面の濾過床部４ｐにたまった濾液を、開口１２ｉから貫通孔１２ｈを介して濾液排出口１２内に回収できるようにしている。
【００２８】
上記各濾過板４の左上の耳部４ｔには、濾過板厚み方向に貫通する圧搾流体供給口１４を備えており、圧搾流体を隣接する圧搾板３の圧搾流体供給口１４に送るようにしている。
【００２９】
また、上記各濾過板４の右上の耳部４ｔには、濾過板厚み方向に貫通するバックブロー用の圧搾流体供給口１５を備えている。このバックブロー用の圧搾流体供給口１５は、図１０にも示すように、各濾過板４の四角形板状本体４ａ内を上記濾過板厚み方向とは直交する方向に貫通する貫通孔１５ｈを介して、各濾過板４の濾過床部４ｐをその厚み方向に貫通する開口１５ｉに連通して、バックブロー用の圧搾流体供給口１５から貫通孔１５ｈを介して各開口１５ｉから各濾過板４の表面の濾過床部４ｐにバックブロー用の圧搾流体を供給するようにしている。
【００３０】
なお、各濾過板４の各突子２４ａ，２４ｂ，２４ｃは、図９及び図１０に示すように、その両側に傾斜面２４ｋ，２４ｋを形成するようにすれば、濾布６が濾過板４の滑らかに接触し、また、端縁部により濾布６を傷めることが防止できて濾布６の寿命を延長することができる。
【００３１】
一方、各濾布６は、図１４に示すように、下部に、各圧搾板３及び各濾過板４の各原液供給口１１及び各原液排出口１３にそれぞれ連通する孔６ａ，６ｂを有し、上記孔６ａ，６ｂの周囲には保護布１７，１７を備えて補強している。
【００３２】
上記濾布６は、図１１〜図１３に示すように、圧搾板３及び濾過板４の原液供給口１１と原液排出口１３においてグロメット８，８によりボルト１６，…，１６で固定される。なお、濾布６の上端は、従来通り、濾布吊棒で支持されている。
【００３３】
上記締付板を移動させて上記圧搾板３と上記濾過板４とをそれらの間に上記一対の濾布６，６を挟み込んだ状態で固定板側に上記締付板で締め付けたとき、上記圧搾板３の上記圧搾膜５と上記圧搾板３に隣接する濾過板４との間に原液処理部３１を形成可能とする。この原液処理部３１は、上記圧搾板３と隣接する濾過板４との間の一対の濾布６，６間で形成された原液保持空間３１ａと、上記一対の濾布６，６のうちの一方の濾布６と上記圧搾膜５とにより囲まれるとともに上記一対の濾布６，６のうちの他方の濾布６と上記濾過板４とにより囲まれる濾液回収空間３１ｂとより構成されている。
【００３４】
上記原液保持空間３１ａ内では、原液供給口１１より供給された原液は、突子２４ａと５ａ、突子２４ｂと５ｂ、突子２４ｃと５ｃでそれぞれ仕切られた上記蛇行する原液用の流路を経て、原液排出口１３へ排出する流路が形成される。
【００３５】
なお、少なくとも各圧搾板３の各貫通口１２，１４，１５の前後両面の周囲にはパッキン９をそれぞれ備えて、締付板により各圧搾板３と各濾過板４とが互いに締付けられたとき、隣接する圧搾板３と濾過板４との間でパッキン９，…，９を介して各貫通口１２，１４，１５の周囲同士が密着するようにしている。
【００３６】
次に、上記濾過濃縮装置１に原液及び濃縮原液を供給するポンプ及び配管について説明する。
【００３７】
図１において、各圧搾板３及び各濾過板４の原液供給口１１へは、供給ポンプＰと制御弁Ｖ1とを介して、原液供給路１００により、タンクＴとが接続されている。
【００３８】
原液処理部３１で濃縮された濃縮原液は、原液排出口１３、制御弁Ｖ2を介して、原液排出路１０１により、タンクＴに返送されるよう配管されている。
【００３９】
タンクＴには、制御弁Ｖ9を介して原液が供給されるとともに、制御弁Ｖ10を介して市水や純水などの洗浄水や塩水やアルコールなどの洗浄液が供給される。
【００４０】
なお、原液中の不必要な塩などを除去する場合（具体的には、原液内の固体分中の不必要な塩などを除去する場合又は原液内の液体分中の不必要な塩などを除去する場合）には、制御弁Ｖ10を開いて、濃縮した原液に洗浄液源から洗浄液を加えて、原液を希釈し、さらに濃縮を繰り返すことにより、原液中の塩濃度を薄くすることができる。
【００４１】
なお、原液の濃度が所望の濃度まで濃縮されているかを判別するための濃度計や電導度計やＰＨ計など計測器ＥをタンクＴに設ける。この計測器Ｅとして、電導度計を設ければ、原液の電導度が所望の電導度に達するまで濃縮されているかを判別することができる。また、この計測器Ｅとして、ＰＨ計を設ければ、原液のｐＨが所望のｐＨに達するまで濃縮されているかを判別することができる。また、液面計ＬＡを設けてタンクＴ内の原液の液面を計測することもできる。
【００４２】
圧搾流体の一例としての圧縮空気を供給する圧縮空気源Ａは、制御弁Ｖ5を介して、圧縮空気供給路１０２により圧搾板３及び濾過板４の各圧搾流体供給口１４に接続されており、また、バックブローのため、圧縮空気源Ａは制御弁Ｖ7を介して圧縮空気供給路１０３により各バックブロー用の圧搾流体供給口１５と接続されている。なお、圧縮空気供給路１０２の制御弁Ｖ5と上記濾過濃縮装置１との間には、制御弁Ｖ8を備えている。なお、制御弁Ｖ8は、大気開放弁であり、この制御弁Ｖ8を開くことにより、圧搾しないときに圧搾膜５が膨張しないように又は膨張状態から元の非膨張状態に復帰するようにしているとともに、圧搾膜５の圧搾時には閉じるようにしている。
【００４３】
また、各濾液排出口１２には、制御弁Ｖ3を介して濾液排出路１０４が接続されて、濾液が上記濾過濃縮装置外に排出される。
【００４４】
また、原液供給路１００の制御弁Ｖ1より各原液供給口１１側とタンクＴとを制御弁Ｖ4を介して接続する原液回収路１０５を備えている。
【００４５】
なお、制御弁Ｖ6を開いてバイパス路１０６より原液供給口１１内に圧縮空気を通し、原液供給口１１より原液排出口１３に向けてブローすることにより、流路中に残った原液を、制御弁Ｖ2が開かれた原液回収路１０１を介してタンクＴに回収することができるようにしている。このとき、制御弁Ｖ4も開くようにして、上記原液を供給する流路中に残った原液、例えば、濾布６及び原液供給口１１付近に残った原液を、制御弁Ｖ4及び原液回収路１０５を介してタンクＴ内に回収するようにしている。
【００４６】
上記構成によれば、本第１実施形態にかかる濾過濃縮装置１は、以下のように作動する。
【００４７】
なお、原液の例としては、工場雑排水、生活雑排水、あるいは化学薬品工場の薬品回収工程の液成分などがある。
【００４８】
（濃縮工程）
まず、制御弁Ｖ9が開かれて原液がタンクＴに供給され、タンクＴから供給ポンプＰにより制御弁Ｖ1及び原液供給路１００を介して、各圧搾板３と各濾過板４の各原液供給口１１及び各グロメット８の凹部８ａを通して各圧搾板３と隣接する濾過板４の間の一対の濾布６，６間の原液処理部３１へ原液を供給する（図１３参照）。
【００４９】
各原液処理部３１内に供給された原液は、それぞれ隣接する圧搾板３と濾過板４との間の原液用の流路を流れながら濃縮される。すなわち、図１及び図２及び図７及び図１５において、各圧搾膜５の濾過床５ｐ及び各濾過板４の濾過床４ｐ間の一対の濾布６，６内において、各圧搾膜５及び各濾過板４の各原液供給口１１及び各グロメット８の凹部８ａを通して各一対の濾布６，６間の各原液処理部３１内に流れ込んだ原液は、各グロメット８の凹部８ａ付近から上方向に、額縁３ｅと４ｅ同士が突き合わされて形成された左側の壁部と、突子５ａと２４ａとが突き合わされて形成された右側の壁部との間を流れる。次いで、突子５ａと２４ａの上端と額縁３ｅと４ｅとの隙間から、下方向に、突子５ａと２４ａとが突き合わされて形成された左側の壁部と、突子５ｂと２４ｂとが突き合わされて形成された右側の壁部との間を流れる。次いで、突子５ｂと２４ｂの下端と額縁３ｅと４ｅとの隙間から、上方向に、突子５ｂと２４ｂとが突き合わされて形成された左側の壁部と、突子５ｃと２４ｃとが突き合わされて形成された右側の壁部との間を流れる。次いで、突子５ｃと２４ｃの上端と額縁３ｅと４ｅとの隙間から、下方向に、突子５ｃと２４ｃとが突き合わされて形成された左側の壁部と、額縁３ｅと４ｅ同士が突き合わされて形成された右側の壁部との間を流れる（図１の矢印Ｙ参照）。この結果、各原液処理部３１内から、各圧搾膜５及び各濾過板４の各グロメット８の凹部８ａを通して各原液排出口１３内に流れ込む。このように、上記原液用の流路を原液が流れる間、一対の濾布６，６を通して原液中の水分が各圧搾膜５の濾過床５ｐ及び各濾過板４の濾過床４ｐに濾液として流れ出て、流れ出た濾液は、各圧搾膜５の濾過床５ｐの濾過溝５ｕ，…，５ｕ及び各濾過板４の濾過床４ｐの濾過溝４ｕ，…，４ｕにより案内されて、各開口１２ｉ及び各貫通孔１２ｈを介して濾液排出口１２内に回収され、その後、制御弁Ｖ3及び濾液排出路１０４を介して装置外に排出される。このように、原液が原液用の流路を流れる間、水分が排出されることになり、結果として、原液が濃縮されて、原液排出口１３から装置外に排出され、原液排出路１０１及び制御弁Ｖ2を介してタンクＴに返送される。このとき、原液は、各原液処理部３１内から、それぞれ隣接する圧搾板３と濾過板４との間の原液用の流路を流れながら濃縮され、濃縮された原液は、原液排出口１３内に回収される。その後、原液排出路１０１及び制御弁Ｖ2を介してタンクＴに返送される。よって、各原液処理部３１内で濃縮された原液が他の原液処理部３１内を通ることなく装置外に排出されるため、他の原液処理部３１内を通るようにする場合と比較して、原液の流路を簡素化することができて、各濾過板及び各圧搾板の構造を簡単化することができる。
【００５０】
計測器ＥでタンクＴ内の原液が所望の濃度値まで濃縮されているか否かを判定し、原液が所望の濃度値より低い場合には、再度、上記のように供給ポンプＰにより、各圧搾板３と各濾過板４間の一対の濾布間の原液処理部３１へ原液を供給して濃縮化を繰返し行うようにしている。なお、制御弁Ｖ2の開閉を制御し、制御弁Ｖ2を閉状態に近づけると、原液が加圧されて原液の濃縮がより短時間で行うことができる。
【００５１】
（濾過及び圧搾濾過工程）
次に、タンクＴに回収された所望の濃度の濃縮原液は、供給ポンプＰで原液供給路１００と制御弁Ｖ1を介して各圧搾板３と各濾過板４との間の一対の濾布６，６間の原液処理部３１に供給され、濾過及び圧搾濾過が行われる。このとき、制御弁Ｖ2は閉じられているため、各原液処理部３１に供給された濃縮原液は、各原液排出口１３から排出されず、各原液処理部３１内で濾過が行われ、各濾布６を通過した濾液が、各濾過板４及び各圧搾板３の各濾液排出口１２から濾液排出路１０４により、上記濾過濃縮装置外に排出される。
【００５２】
圧搾濾過を行うときには、圧縮流体が供給元より制御弁Ｖ5を介して各圧搾流体供給口１４を通って各圧搾板３へ供給され、図１６に示すように、各圧搾膜５は膨張し、各濾過ケーキを圧搾することができる。このとき、制御弁Ｖ3は開かれているため、濾過時と同様に、各濾布６を通過した濾液が、各濾過板４及び各圧搾板３の各濾液排出口１２から濾液排出路１０４により、上記濾過濃縮装置外に排出される。
【００５３】
各一対の濾布６，６間に生成したケーキは、締付板による締付けを解除したのち、圧搾板３と濾過板４とを開板して各一対の濾布６，６から排出する。
【００５４】
なお、各濾布６にケーキが強く付着しているときには、圧縮流体を制御弁Ｖ7を介して各バックブロー用圧搾流体供給口１５より逆送し、原液用の流路を逆流して各原液供給口１１から原液供給路１００の一部を通り、制御弁Ｖ4及び原液回収路１０５を介してタンクＴ内に向けてバックブローすることにより、ケーキ剥離を容易とすることができる。このとき、制御弁Ｖ4は開かれている。
【００５５】
また、公知の濾布振動装置を用いてケーキ排出することもできる。
【００５６】
上記第１実施形態によれば、圧搾膜５を有する圧搾板３と当該圧搾板３に隣接する濾過板４との間に原液処理部３１を備え、原液処理部３１のうち一対の濾布６，６間に形成される原液保持空間３１ａ内に、原液供給口１１から原液が供給されて原液用の蛇行した流路を経て原液排出口１３から原液が排出されるとともに濾液回収空間３１ｂから濾液排出口１２を経て濾液が排出される場合には、原液濃縮部として機能する一方、原液排出口１３から原液が排出できずに原液保持空間３１ａ内に原液を保持したまま、濾液排出口１２から濾液のみが排出されるとともに圧搾膜５によりケークを圧搾させることができる場合には、濾布６を介して濾液のみが排出できる原液濾過及び圧搾濾過部として機能するようにしている。従って、同一の原液処理部３１に対して、原液排出の可否を制御することにより、原液濃縮部と原液濾過及び圧搾濾過部とに使い分けることができる。言い換えれば、濃縮装置と圧搾濾過装置とを１つの装置すなわち原液処理部３１で兼用することができ、濾過濃縮装置全体をよりコンパクトな構造とすることができる。
【００５７】
また、原液の濃縮動作を繰り返し行うとき、各濃縮工程の最後に必ずブロー工程を行うことにより、濾布６に堆積した原液中の固体分をブローにより一旦取り除いて濾布６を大略処理開始状態まで復帰させたのち、次の原液の濃縮を行うことができるため、原液濃縮作業が効率良くかつより短時間で行うことができる。
【００５８】
また、従来の濾過装置では処理することが困難であった、例えば、１％以下の低濃度の原液でも、原液処理部３１を濃縮部として機能させて所望の濃度すなわち所望の固形分含有率まで原液を濃縮したのち、該濃縮された原液を用いて、原液処理部３１を濾過及び圧搾濾過部として機能させて濾過及び圧搾濾過することができるので、容易に、かつ、効率よく、濃縮濾過処理を行うことができる。
【００５９】
また、原液処理部３１は、弾性体である圧搾膜５の突子５ａ，５ｂ，５ｃと剛性のある濾過板４の突子２４ａ，２４ｂ，２４ｃとにより原液流路を形成するようにしているので、圧搾濾過時には、そのまま、圧搾膜５としての機能させることができ、濃縮装置と圧搾濾過装置とを１つの装置で兼用することができ、設置場所、動力源及び制御部を少なくすることができてコンパクトなものとなり、経済性に優れたものとなる。
【００６０】
また、上記圧搾膜５の表面には、突子５ａ，５ｂ，５ｃと濾過板４の突子２４ａ，２４ｂ，２４ｃとにより、上記原液保持空間３１ａに上記原液が供給される位置すなわち原液供給口１１から上記原液排出口１３まで上記原液を案内する原液流路を蛇行させるように形成したので、上記原液保持空間３１ａに供給された上記原液が上記一対の濾布６，６と接触する面積を大きくすることができ、原液を、より効率良く、濃縮させることができるとともに、濾過及び圧搾濾過させることができる。
【００６１】
また、圧搾板３の圧搾膜５の突子５ａ，５ｂ，５ｃと濾過板４の突子２４ａ，２４ｂ，２４ｃとを略同位置で互に対応して設けているため、締付板で締め付けたとき、一対の濾布６，６が圧搾膜５の突子５ａ，５ｂ，５ｃと濾過板４の突子２４ａ，２４ｂ，２４ｃ同士に挟まれて接触して原液流路が形成されるため、原液を原液供給口１１から原液排出口１３へ確実に案内することができる。
【００６２】
また、原液供給口１１より原液処理部３１内に供給された原液は、一対の濾布６，６により原液処理部３１の両側で濃縮と濾過及び圧搾濾過とを行うことができるので、より効率よく処理することができる。
【００６３】
また、原液供給口１１より供給された原液は、圧搾板３の両面に配置された２組の一対の濾布６，６で同時的に濾過されるので、濾過効率をより一層向上させることができる。
【００６４】
また、各濾布６の圧搾板３及び濾過板４への固定を濾板下部で行うようにしているので、圧搾板３及び濾過板４を開けば一対の濾布６，６を強制的に開くことができて、一対の濾布６，６間に形成されたケーキの排出が容易となる。すなわち、圧搾板３及び濾過板４などの濾板の中央部の原液孔を形成し、その原液孔の周囲に濾布を取り付けるようにするセンターフィードの場合には、濾布の下部には振動が伝わりにくく、ケーキの排出が困難であるが、上記第１実施形態の各濾布６は、その下方で圧搾板３又は濾過板４に固定されているため、濾布の下端まで振動が伝わりやすく、ケーキ排出が容易となる。
【００６５】
なお、本発明は上記第１実施形態に限定されるものではなく、その他種々の態様で実施できる。
【００６６】
例えば、図２における各圧搾板３の突子５ａ，５ｂ，５ｃは流路を形成するため各濾過板４の突子２４ａ，２４ｂ，２４ｃと略同位置で互に対応して設けているが、原液供給口側から見て、下側から上向きに１本突子を設け、間隔をあけて上側から下向きに１本突子を設け、間隔をあけて下側から上向きに１本突子を設け、間隔をあけて上側から下向きに１本突子を設け、間隔をあけて下側から上向きに１本突子を設けて、合計、上側から下向きに２本突子を設け、下側から上向きに３本突子を設けて流路を形成することもできる。
【００６７】
次に、本発明の第２実施形態にかかる濾過濃縮装置を図１７〜図２０に示す。
【００６８】
この第２実施形態にかかる濾過濃縮装置では、圧搾流体の別の例として、圧搾空気ではなく、圧搾圧力を大きくするために圧搾用水を使用するとともに、各濾過板及び各圧搾板においてグロメット部分及び濾過溝部分を若干変更したものである。変更点は以下の通りである。
【００６９】
すなわち、各濾過板４Ａの前後両面のそれぞれの原液供給口１１及び原液排出口１３の周囲の流体導入部材の一例としてのグロメットを環状の金属体より構成して、一対の濾布６，６のうちの圧搾板側の１枚の濾布６を挟み込んで嵌合固定されて、上記圧搾板側の各濾布６の下部を各濾過板４Ａに固定している。各グロメット８Ａの図１７の表面の周囲の濾過板本体４ａには、すり鉢状の傾斜面４ｙを形成して、各濾過板４Ａとそれに隣接する圧搾板３Ａとが締付板で締め付けられたときでも、上記流路と原液供給口１１及び原液排出口１３とが連通可能な凹部になるようにしている。また、濾過溝部４ｕは、上下方向沿いの直線部と４分の１の円弧部４ｚとが組み合わせされて、原液などの流体が円滑に流れるように案内されるようにしている。濾過板４では、下側の２個の耳部４ｔ，４ｔの貫通口は濾液排出口１２，１２として機能させていたが、この第２実施形態の濾過板４Ａは図１７の左下の耳部４ｔの貫通口を濾液排出口１２として機能させ、右下の耳部４ｔの貫通口は圧搾板３Ａに圧搾用水を供給するための圧搾用水供給口１１２として機能させる。この圧搾用水供給口１１２は、図２１〜図２３にも示すように、各圧搾板３Ａの四角形板状本体３ｚ内を上記圧搾板厚み方向とは直交する方向に貫通する貫通孔１１２ｈを介して、各圧搾板３Ａの四角形板状本体３ｚのみをその厚み方向に貫通する開口１１２ｉに連通して、圧搾用水供給口１１２から貫通孔１１２ｈを介して各圧搾膜５Ａの裏面と各圧搾板３Ａの四角形板状本体３ｚとの間に、圧搾用水を供給して、各圧搾板３Ａの前後の圧搾膜５Ａを同時的に膨張させるようにしている。開口１１２ｉから各圧搾膜５Ａの裏面と各圧搾板３Ａの四角形板状本体３ｚとの間に供給された圧搾用水は、四角形板状本体３ｚの下部に形成された横方向の多数の横溝３ｘにより、各圧搾膜５Ａの裏面と各圧搾板３Ａの四角形板状本体３ｚとの間の全体に広がり、大略均一に各圧搾膜５Ａを膨張させることができるようにしている。なお、図２１において、圧搾用水供給口１１２から貫通孔１１２ｈは開口１１２ｉまで横方向に左向きに延び、それ以上は延びていない。一方、濾液排出口１２から貫通孔１２ｈは、開口１１２ｉの近傍の開口１２ｉまで延びている。濾液排出口１２は、図１７に示すように、各濾過板４Ａの四角形板状本体４ａ内を上記厚み方向とは直交する方向に貫通する貫通孔１２ｈを介して、各濾過板４Ａの四角形板状本体４ａ及び前後の濾過床４ｐ，４ｐをそれぞれの厚み方向に貫通する開口１２ｉに連通して、各濾過床４ｐ，４ｐにたまった濾液を、開口１２ｉから貫通孔１２ｈを介して濾液排出口１２内に回収できるようにしている。また、上記各濾過板４Ａの左上の耳部４ｔの貫通口は後述するように圧搾板専用のブロー用の圧搾流体供給口１４として濾過板４Ａとは無関係とし、上記各濾過板４Ａの右上の耳部４ｔの貫通口をブロー用の圧搾流体供給口１５として機能させ、濾過床４ｐの厚み方向に貫通する開口１４Ｉに連通して、ブロー用の圧搾流体供給口１５から貫通孔１４Ｈを介して各開口１４Ｉから濾過床部４ｐに圧搾流体を供給可能としている。上記した構造は濾過板４Ａに関するものであるが、各圧搾板３Ａ及び圧搾膜５Ａも、図１９に示すように、濾過溝部分及びグロメット部分について濾過板４Ａと同様な構造となっている。
【００７０】
なお、各圧搾板３Ａの四角形板状本体３ｚは、濾過板４Ａの四角形板状本体４ａと同様にくぼみ３ｙを形成して、圧搾膜５Ａの圧搾用水により膨張すべき部分は厚さが均一である方がよいためである。また、このくぼみ３ｙとくぼみ３ｙとをつなぐ多数の横溝３ｘを備えることにより、圧搾用水がくぼみ３ｙ全体に流れやすくなり、圧搾膜５Ａの膨張が容易になる。
【００７１】
また、配管系統などについても、第１実施形態と異なる点を主として説明する。まず、圧搾用水を供給する圧搾用水供給源として、圧搾用水槽３００と、圧搾用水槽３００から圧搾用水を圧送する圧搾用ポンプ３０１とが設けられている。そして、各圧搾板３Ａ及び各濾過板４Ａの各圧搾用水供給口１１２へは、圧搾用ポンプ３０１と制御弁Ｖ25とを介して、圧搾用水供給路４００により、圧搾用水槽３００とが接続されて、圧搾用水槽３００内の圧搾用水を圧搾用ポンプ３０１の駆動により各圧搾用水供給口１１２に供給可能として、圧搾膜５Ａを膨張可能としている。一方、各圧搾板３Ａ及び各濾過板４Ａの各圧搾用水供給口１１２には、制御弁Ｖ30を介して、圧搾用水回収路４０１により圧搾用水槽３００が接続されている。また、上記各圧搾板３Ａの左上及び右上の耳部３ｔ，３ｔの貫通口をブロー用の圧搾流体供給口１４，１５として機能させ、圧搾板３Ａの四角形板状本体３ｚのみをその厚み方向に貫通する開口１４ｉに連通して、ブロー用の圧搾流体供給口１４，１５から貫通孔１４ｈを介して各開口１４ｉから圧搾膜５の裏面と圧搾板３Ａの四角形板状本体３ｚとの間に圧搾流体を供給して、圧搾膜５の裏面と圧搾板３Ａの四角形板状本体３ｚとの間に溜まった圧搾用水をその間から排出可能としている。このとき、各圧搾板３Ａの右上の耳部３ｔのブロー用の圧搾流体供給口１５から圧搾流体の一例としてのエアーが供給されるとともに、制御弁Ｖ5を閉じ、かつ、第１実施形態とは異なり大気ではなく圧搾用水槽３００に接続された通路を開閉する制御弁Ｖ8を開くことにより、圧搾膜５の裏面と圧搾板３Ａの四角形板状本体３ｚとの間に溜まった圧搾用水を圧搾用水槽３００に回収可能とする。また、制御弁Ｖ30も開くことにより、圧搾膜５の裏面と圧搾板３Ａの四角形板状本体３ｚとの間に溜まった圧搾用水を圧搾用水槽３００に回収可能とする。よって、圧搾しないときに圧搾膜５が膨張しないように又は膨張状態から元の非膨張状態に復帰するようにしている。制御弁Ｖ30は圧搾膜５の圧搾時には閉じるようにしている。
【００７２】
タンクＴには、原液移送タンク３１０から原液移送ポンプ３２０の駆動により制御弁Ｖ9を介して原液が供給されるとともに、制御弁Ｖ10を介して市水や純水などの洗浄水や塩水やアルコールなどの洗浄液（ここでは、一例として清水）が供給される。この清水は、制御弁Ｖ13を介して圧搾用水槽３００にも供給可能としている。圧搾用水槽３００内の圧搾用水のレベルが液面計ＬＣにより測定され、下限設定値Ｌに達すると制御弁Ｖ13が開かれて清水が圧搾用水槽３００内に供給される一方、中間設定値Ｍに達すると制御弁Ｖ13が閉じられて清水の圧搾用水槽３００内への供給を停止する。
【００７３】
また、各濾液排出口１２には、制御弁Ｖ3を介して濾液排出路１０４が接続されて、濾液が上記濾過濃縮装置外に排出される他、別途、初期濾過時の初期濾液のみを排出するため、各濾液排出口１２には制御弁Ｖ23を介して濾液排出路３０４が接続されている。
【００７４】
さらに、制御弁Ｖ6を開いてバイパス路１０６より原液供給口１１内に圧縮空気を通し、原液供給口１１より原液排出口１３に向けてブローを可能とするとともに、制御弁Ｖ6を開いてバイパス路１０６より原液排出口１３内にも圧縮空気を通し、原液排出口１３より原液供給口１１に向けてブロー可能としている。原液供給口１１内に圧縮空気を通し、原液供給口１１より原液排出口１３に向けてブローするときには、制御弁Ｖ22も開くようにして、上記原液を供給する流路中に残った原液、例えば、濾布６及び原液排出口１３付近などに残った原液を、制御弁Ｖ22及び原液回収路３０５及び１０１を介してタンクＴ内に回収するようにしている。制御弁Ｖ6を開いてバイパス路１０６より原液排出口１３内に圧縮空気を通し、原液排出口１３より原液供給口１１に向けてブローするときには、制御弁Ｖ4も開くようにして、上記原液を供給する流路中に残った原液、例えば、濾布６及び原液供給口１１付近に残った原液を、制御弁Ｖ4及び原液回収路１０５を介してタンクＴ内に回収するようにしている。
【００７５】
なお、３５０は各制御弁用のパイロットバルブスタンド、３５１は圧縮空気源Ａの一例としてのエアーコンプレッサーＡ及び供給ポンプＰの計装用エアーレシーバータンクである。制御弁ＶＰは、供給ポンプＰの駆動用制御弁である。
【００７６】
上記構成によれば、第２実施形態にかかる濾過濃縮装置１は、以下のように作動する。なお、図２０は制御弁の操作工程図である。この工程図で斜線部分は制御弁が開いている状態であり、斜線のない部分は制御弁が閉じている状態である。
【００７７】
（濃縮工程）
まず、濃縮工程の循環動作では、制御弁Ｖ1、制御弁Ｖ2、制御弁Ｖ23、制御弁Ｖ8、制御弁ＶＰが開かれ、他の制御弁は閉じたままととする（以下の説明において、特に言及しない場合には制御弁は閉じたままとする）。すなわち、制御弁Ｖ9が開かれて原液がタンクＴに供給されたのち、タンクＴから供給ポンプＰにより制御弁Ｖ1及び原液供給路１００を介して、各圧搾板３Ａと各濾過板４Ａの各原液供給口１１及び各グロメット８Ａを通して各圧搾板３Ａと隣接する濾過板４Ａの間の一対の濾布６，６間の原液処理部３１へ原液を供給する（第１実施形態の図１３参照）。
【００７８】
各原液処理部３１内に供給された原液は、それぞれ隣接する圧搾板３Ａと濾過板４Ａとの間の原液用の流路を流れながら濃縮される。すなわち、各圧搾膜５Ａの濾過床５ｐ及び各濾過板４Ａの濾過床４ｐ間の一対の濾布６，６内において、各圧搾膜５Ａ及び各濾過板４Ａの各原液供給口１１及び各グロメット８Ａを通して各一対の濾布６，６間の各原液処理部３１内に流れ込んだ原液は、各グロメット８Ａ付近から上方向に、額縁３ｅと４ｅ同士が突き合わされて形成された左側の壁部と、突子５ａと２４ａとが突き合わされて形成された右側の壁部との間を流れる。次いで、突子５ａと２４ａの上端と額縁３ｅと４ｅとの隙間から、下方向に、突子５ａと２４ａとが突き合わされて形成された左側の壁部と、突子５ｂと２４ｂとが突き合わされて形成された右側の壁部との間を流れる（第１実施形態の図１及び図２及び図７及び図１５参照）。次いで、突子５ｂと２４ｂの下端と額縁３ｅと４ｅとの隙間から、上方向に、突子５ｂと２４ｂとが突き合わされて形成された左側の壁部と、突子５ｃと２４ｃとが突き合わされて形成された右側の壁部との間を流れる。次いで、突子５ｃと２４ｃの上端と額縁３ｅと４ｅとの隙間から、下方向に、突子５ｃと２４ｃとが突き合わされて形成された左側の壁部と、額縁３ｅと４ｅ同士が突き合わされて形成された右側の壁部との間を流れる（第１実施形態の図１の矢印Ｙ参照）。この結果、各原液処理部３１内から、各圧搾膜５Ａ及び各濾過板４Ａの各グロメット８Ａを通して各原液排出口１３内に流れ込む。このように、上記原液用の流路を原液が流れる間、一対の濾布６，６を通して原液中の水分が各圧搾膜５Ａの濾過床５ｐ及び各濾過板４Ａの濾過床４ｐに濾液として流れ出て、流れ出た濾液は、各圧搾膜５Ａの濾過床５ｐの濾過溝５ｕ，…，５ｕ及び各濾過板４Ａの濾過床４ｐの濾過溝４ｕ，…，４ｕにより案内されて、各開口１２ｉ及び各貫通孔１２ｈを介して濾液排出口１２内に回収され、その後、制御弁Ｖ23及び濾液排出路３０４を介して装置外に排出される。このように、原液が原液用の流路を流れる間、水分が排出されることになり、結果として、原液が濃縮されて、原液排出口１３から装置外に排出され、原液排出路１０１及び制御弁Ｖ2を介してタンクＴに返送される。なお、この循環動作では、制御弁Ｖ8を開くことにより、圧搾膜５Ａの裏面と圧搾板３Ａの四角形板状本体３ｚとの間に溜まった圧搾用水をその間から圧搾用水槽３００に排出可能としている。
【００７９】
このように原液が循環を開始すると、次の初期濾過動作に移る。上記循環動作と異なるのは、制御弁Ｖ2を動作の途中で閉じる点である。これにより、原液が加圧されて原液の濃縮がより短時間で行うことができる。
【００８０】
次いで、所定時間経過後、濃縮動作に入る。ここでは、初期濾過動作と異なるのは、制御弁Ｖ23を閉じ、制御弁Ｖ3を開くことであるとともに、初期濾過動作と同様に制御弁Ｖ2を途中まで開けておき、その後、閉じることにより、原液が加圧されて原液の濃縮がより短時間で行うようにしている。
。原液は、各原液処理部３１内から、それぞれ隣接する圧搾板３Ａと濾過板４Ａとの間の原液用の流路を流れながら濃縮され、原液排出口１３から装置外に排出され、原液排出路１０１及び制御弁Ｖ2を介してタンクＴに返送される。一方、濾液は、濾液排出口１２内に回収され、制御弁Ｖ3及び濾液排出路１０４を介して装置外に排出される。よって、各原液処理部３１内で濃縮された原液が他の原液処理部３１内を通ることなく装置外に排出されるため、他の原液処理部３１内を通るようにする場合と比較して、原液の流路を簡素化することができて、各濾過板及び各圧搾板の構造を簡単化することができる。
【００８１】
次いで、所定時間経過後、バックブロー工程に入る。このバックブロー工程は２段階に分かれている。最初の段階では、制御弁Ｖ7を開いて、圧縮空気源Ａから圧縮空気を圧縮空気供給路１０３により各バックブロー用の圧搾流体供給口１５に供給するとともに、制御弁Ｖ22を所定時間毎に開けたり閉じたりし、かつ、制御弁Ｖ4を閉じたままとして、原液供給口１１より原液排出口１３に向けてブローを行い、上記原液を供給する流路中に残った原液を、上記濃縮化された原液として回収する。次の段階では、制御弁Ｖ7を開いて、圧縮空気源Ａから圧縮空気を圧縮空気供給路１０３により各バックブロー用の圧搾流体供給口１５に供給するとともに、制御弁Ｖ4を所定時間毎に開けたり閉じたりし、かつ、制御弁Ｖ22を閉じたままとして、原液排出口１３より原液供給口１１に向けてブローを行い、上記原液を供給する流路中に残った原液を、上記濃縮化された原液として回収する。なお、制御弁Ｖ8を開いたままとして、圧搾膜５Ａの裏面と圧搾板３Ａの四角形板状本体３ｚとの間に溜まった圧搾用水を圧搾用水槽３００に回収可能とする。この制御弁Ｖ2は開度調節弁であって、開度を検出可能なポジショナーを有している。
【００８２】
上記濃縮工程とバックブロー工程とを１つのサイクルとし、計測器ＥでタンクＴ内の原液が所望の濃度値まで濃縮されているか否かを判定し、原液が所望の濃度値より低い場合には、再度、上記サイクルを繰り返して原液の濃縮を行う。
【００８３】
（初期濾過工程）
次に、初期濾過工程を行う。この初期濾過工程では、制御弁Ｖ1、制御弁Ｖ23、制御弁Ｖ8、制御弁ＶＰが開かれ、他の制御弁は閉じたままととする。よって、タンクＴに回収された所望の濃度の濃縮原液は、供給ポンプＰで原液供給路１００と制御弁Ｖ1を介して各圧搾板３Ａと各濾過板４Ａとの間の一対の濾布６，６間の原液処理部３１に供給され、初期濾過が行われる。このとき、制御弁Ｖ2は閉じられているため、各原液処理部３１に供給された濃縮原液は、各原液排出口１３から排出されず、各原液処理部３１内で濾過が行われ、各濾布６を通過した濾液が、各濾過板４Ａ及び各圧搾板３Ａの各濾液排出口１２から制御弁Ｖ23を介して初期濾過用の濾液排出路３０４により、上記濾過濃縮装置外に排出される。
【００８４】
（濾過工程）
次いで、所定時間後に、濾過工程に入る。この濾過工程では、初期動作と異なるのは、制御弁Ｖ23の代わりに、制御弁Ｖ3を開き、各濾布６を通過した濾液が、各濾過板４Ａ及び各圧搾板３Ａの各濾液排出口１２から制御弁Ｖ3を介して濾液排出路１０４により、上記濾過濃縮装置外に排出されるようにする。この工程では、所望の濃度の濃縮原液は、供給ポンプＰで原液供給路１００と制御弁Ｖ1を介して各圧搾板３Ａと各濾過板４Ａとの間の一対の濾布６，６間の原液処理部３１に供給され、濾過が行われる。
【００８５】
（圧搾工程）
次いで、所定時間後に、圧搾濾過工程（圧搾工程）に入る。この圧搾工程では、制御弁Ｖ3、制御弁Ｖ25、制御弁Ｖ8が開かれ、他の制御弁は閉じたままととする。制御弁Ｖ8は最初のうちのみ開き、圧搾が開始される前には閉じる。圧搾濾過を行うときには、圧縮流体が圧搾ポンプ３０１より制御弁Ｖ25を介して各圧搾用水供給口１１２を通って各圧搾板３Ａへ供給され、各圧搾膜５Ａは膨張し（第１実施形態の図１６参照）、各濾過ケーキを圧搾することができる。このとき、制御弁Ｖ3は開かれているため、濾過時と同様に、各濾布６を通過した濾液が、各濾過板４Ａ及び各圧搾板３Ａの各濾液排出口１２から濾液排出路１０４により、上記濾過濃縮装置外に排出される。
【００８６】
（液抜き工程）
圧搾工程終了後、圧搾膜の液抜き工程を行う。この液抜き工程では、原液ブロー動作と、圧抜き動作と、水抜き動作とから構成されている。
【００８７】
原液ブロー動作では、制御弁Ｖ22は最初に開いてその後閉じる。制御弁Ｖ4は逆に最初に閉じてその後開く。制御弁Ｖ6は開かれ、他の制御弁は閉じたままととする。よって、制御弁Ｖ22と制御弁Ｖ6が開かれているとき、原液供給口１１内に圧縮空気を通し、原液供給口１１より原液排出口１３に向けてブローすることになり、上記原液を供給する流路中に残った原液、例えば、濾布６及び原液排出口１３付近などに残った原液を、制御弁Ｖ22及び原液回収路３０５及び１０１を介してタンクＴ内に回収するようにしている。制御弁Ｖ4と制御弁Ｖ6が開かれているとき、バイパス路１０６より原液排出口１３内に圧縮空気を通し、原液排出口１３より原液供給口１１に向けてブローすることになり、上記原液を供給する流路中に残った原液、例えば、濾布６及び原液供給口１１付近に残った原液を、制御弁Ｖ4及び原液回収路１０５を介してタンクＴ内に回収するようにしている。
【００８８】
圧抜き動作では、制御弁Ｖ5、制御弁Ｖ8、制御弁Ｖ30が開かれる。ただし、制御弁Ｖ5は途中から開く。また、制御弁Ｖ8は、最初は閉じておき、途中から開き、その後再び閉じる。まず、制御弁Ｖ30を開くことにより、圧搾膜５Ａの裏面と圧搾板３Ａの四角形板状本体３ｚとの間に溜まった圧搾用水をその間から制御弁Ｖ30を介して圧搾用水回収路４０１を通して圧搾用水槽３００に排出させる。次いで、制御弁Ｖ8を開くことにより、圧搾膜５Ａの裏面と圧搾板３Ａの四角形板状本体３ｚとの間に溜まった圧搾用水をその間から制御弁Ｖ8を介して圧搾用水槽３００に排出させる。さらに、制御弁Ｖ8を閉じると同時的に制御弁Ｖ5を開き、圧縮空気を圧搾膜５Ａの裏面と圧搾板３Ａの四角形板状本体３ｚとの間に供給して、その間に溜まった圧搾用水をその間から圧搾用水槽３００に強制的に制御弁Ｖ30を介して圧搾用水回収路４０１を通して圧搾用水槽３００に排出させる。
【００８９】
水抜き動作では、タイマーにて所定時間後、濾過板４Ａと圧搾板３Ａとの締付圧力を緩めて若干開枠することにより、濾過板４Ａと圧搾板３Ａ間に溜まった水を下方に落下させることにより液抜きを行う。
【００９０】
（ケーキ排出工程）
その後、各一対の濾布６，６間に生成したケーキは、締付板による締付けを解除したのち、圧搾板３Ａと濾過板４Ａとを開板して各一対の濾布６，６から排出する。
【００９１】
なお、各濾布６にケーキが強く付着しているときには、圧縮流体を制御弁Ｖ7を介して各バックブロー用圧搾流体供給口１５より逆送し、原液用の流路を逆流して各原液供給口１１から原液供給路１００の一部を通り、制御弁Ｖ4及び原液回収路１０５を介してタンクＴ内に向けてバックブローすることにより、ケーキ剥離を容易とすることができる。このとき、制御弁Ｖ4は開かれている。また、公知の濾布振動装置を用いてケーキ排出することもできる。
【００９２】
（原液供給工程）
制御弁Ｖ9が開かれて原液がタンクＴに供給され、タンクＴの原液レベルがＨになると、制御弁Ｖ9が閉じられる。その後、上記した濃縮工程に移る。
【００９３】
この第２実施形態によれば、圧搾用水で圧搾膜５Ａを膨張させることができるため、圧縮空気で圧搾するよりも大きな力で圧搾工程を行うことができる。
【００９４】
また、原液の濃縮動作を繰り返し行うとき、各濃縮工程の最後に必ずブロー工程を行うことにより、濾布６に堆積した原液中の固体分をブローにより一旦取り除いて濾布６を大略処理開始状態まで復帰させたのち、次の原液の濃縮を行うことができるため、原液濃縮作業が効率良くかつより短時間で行うことができる。
【００９５】
また、液面計、濃度計、ＰＨ計、電導度計などを有機的に組み合わせて、各制御弁や各ポンプなどを制御することにより、濃縮進行度、洗浄進行度などを容易に自動制御することができる。
【００９６】
なお、上記様々な実施形態のうちの任意の実施形態を適宜組み合わせることにより、それぞれの有する効果を奏するようにすることができる。
【００９７】
【発明の効果】
従来の濾過装置では処理することが困難であった、例えば１％以下の低濃度の原液でも、原液処理部を、原液が排出されるとともに濾液が排出されかつ原液流路のブローを行うといった工程を繰り返し行う濃縮部として機能させて所望の固形分含有率まで濃縮したのち、該濃縮された原液を用いて、原液処理部を濾過及び圧搾濾過部として機能させて濾過及び圧搾濾過するようにすることができるので、容易に、かつ、効率よく濃縮濾過処理を行うことができる。特に、原液が排出されるとともに濾液が排出されたのち、原液流路のブローを行うため、濾布に堆積した原液中の固体分をブローにより一旦取り除いて濾布を大略処理開始状態まで復帰させたのち、次の原液の濃縮を行うことができるため、原液濃縮作業が効率良くかつより短時間で行うことができる。
【００９８】
また、原液処理部は、その一部を弾性体で流路を形成するようにしているので、そのまま圧搾膜としての機能を持たせることができ、濃縮装置と圧搾濾過装置とを１つの装置で兼用することができ、設置場所、動力源及び制御部を少なくすることができてコンパクトなものとなり、経済性に優れたものとなる。
【００９９】
また、各濾布の圧搾板及び濾過板への固定を濾板下部で行うようにすれば、圧搾板及び濾過板を開くことにより一対の濾布を強制的に開くことができて、一対の濾布間に形成されたケーキの排出が容易となる。
【０１００】
また、濾布の圧搾板及び濾過板への固定を濾板下部にしているので濾布間に形成されたケーキの排出が容易となる。
【０１０１】
また、原液供給口より原液処理部内に供給された原液は、一対の濾布により原液処理部の両側で濃縮と濾過及び圧搾濾過とを行うことができるので、より効率よく処理することができる。
【０１０２】
また、原液中の不必要な塩などを除去する場合、従来は原液をフィルタプレスなどの濾過装置で濾過圧搾してケーキとし、上記フィルタプレス内のケーキに洗浄水を供給してケーキ中の不必要な塩などを除去していたが、本発明においては、タンク中の原液に洗浄水を加えて原液を希釈し、さらに、濃縮を繰り返すことにより、容易に原液中の塩濃度を薄くすることができ、また、洗浄ムラも解消し、洗浄効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１実施形態にかかる濾過濃縮装置を示す概略説明図である。
【図２】 上記濾過濃縮装置の圧搾板の正面図である。
【図３】 図２のＡ−Ａ線の断面図である。
【図４】 図２の濾液排出口部分のＢ−Ｂ線の断面図である。
【図５】 図２の圧搾流体供給口部分のＣ−Ｃ線の断面図である。
【図６】 図２のバックブロー用圧搾流体供給口部分のＦ−Ｆ線の断面図である。
【図７】 上記濾過濃縮装置の濾過板の正面図である。
【図８】 図７のＤ−Ｄ線の断面図である。
【図９】 図７の濾液排出口部分のＥ−Ｅ線の断面図である。
【図１０】 図７のバックブロー用圧搾流体供給口部分のＧ−Ｇ線の断面図である。
【図１１】 上記濾過濃縮装置の圧搾板に濾布を取付けた状態を示す正面透視図である。
【図１２】 上記濾過濃縮装置の濾過板に濾布を取付けた状態を示す正面透視図である。
【図１３】 上記濾過濃縮装置による濃縮濾過状態を示す要部の縦断面図である。
【図１４】 上記濾過濃縮装置の濾布の要部の正面図である。
【図１５】 上記濾過濃縮装置による濃縮濾過状態において原液供給口を通る部分の要部断面図である。
【図１６】 上記濾過濃縮装置による圧搾濾過状態を示す要部断面図である。ただし、圧搾板の断面は圧搾流体供給口部分を通過する部分の断面であり、濾過板の断面はバックブロー用の圧搾流体供給口部分を通過する部分の断面である。
【図１７】 本発明の第２実施形態にかかる上記濾過濃縮装置の濾過板の正面図である。
【図１８】 図１７のＸ−Ｘ線断面図である。
【図１９】 本発明の第２実施形態にかかる上記濾過濃縮装置を示す一部断面の概略説明図である。
【図２０】 本発明の第２実施形態にかかる上記濾過濃縮装置の制御弁の操作工程図である。
【図２１】 本発明の第２実施形態にかかる上記濾過濃縮装置の圧搾板の正面図である。
【図２２】 図２１のＸＩ−ＸＩ線断面図である。
【図２３】 図２１のＸＩＩ−ＸＩＩ線断面図である。
【符号の説明】
１…濾過濃縮装置、３，３Ａ…圧搾板、３ａ，３ｚ…本体、３ｅ…額縁、３ｐ…凹部、３ｔ…耳部、３ｕ…濾過溝部、３ｘ…横溝、３ｙ…くぼみ、４，４Ａ…濾過板、４ａ…本体、４ｅ…額縁、４ｐ…濾過床部、４ｔ…耳部、４ｕ…濾過溝部、４ｚ…円弧部、５，５Ａ…圧搾膜、５ａ，５ｂ，５ｃ…突子、５ｐ…濾過床部、６…濾布、７…側板、８，８Ａ…グロメット、８ａ…凹部、９…パッキン、１１…原液供給口、１２…濾液排出口、１２ｈ…貫通孔、１２ｉ…開口、１３…原液排出口、１４…圧搾流体供給口、１４ｈ…貫通孔、１４ｉ…開口、１５…バックブロー用圧搾流体供給口、１５ｈ…貫通孔、１５ｉ…開口、１６…ボルト、１７…保護布、２４ａ，２４ｂ，２４ｃ…突子、３１…原液処理部、３１ａ…原液保持空間、３１ｂ…濾液回収空間、１００…原液供給路、１０１…原液排出路、１０２…圧縮空気供給路、１０３…圧縮空気供給路、１０４…濾液排出路、１０５…原液回収路、１０６…バイパス路、１１２…圧搾用水供給口、１１２ｈ…貫通孔、１１２ｉ…開口、３００…圧搾用水槽、３０１…圧搾用ポンプ、３１０…原液移送タンク、３２０…原液移送ポンプ、３５０…パイロットバルブスタンド、３５１…計装用エアーレシーバータンク、Ｐ…供給ポンプ、Ｔ…タンク、Ｖ1，Ｖ2，Ｖ3，Ｖ4，Ｖ5，Ｖ6，Ｖ7，Ｖ8，Ｖ9，Ｖ10，Ｖ１３，Ｖ2 ２，Ｖ2 ３，Ｖ2 ５，Ｖ30，ＶＰ…制御弁。
【発明の属する技術分野】
本発明は、原液を所定濃度まで濃縮し、濃縮された原液を濾過及び圧搾濾過する濾過濃縮装置及びその方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の濾過濃縮装置は種々の構造のものが知られている。例えば原液を所定濃度まで濃縮する濃縮部と、該濃縮部で濃縮された原液を濾過する濾過部とを区分して備えるようにし、濃縮装置と濾過装置を１つの装置とした濾過濃縮板が知られている（特公平６−２２６４７号公報）。上記濾過濃縮板にて圧搾濾過する場合には、圧搾濾板を隣接して設けるようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記構造のものでは濃縮部と濾過部とが区分して備えているため、加工が複雑となり、さらに圧搾濾過する場合、圧搾濾板を別に必要とするという問題があった。
【０００４】
本発明の目的は、上記問題を解決することにあり、濃縮装置と圧搾濾過装置とを１つの装置で兼用することができ、よりコンパクトな構造の濾過濃縮装置及びその方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は以下のように構成する。
【０００６】
本発明の第１態様によれば、固定板と締付板との間に圧搾板と濾過板とを交互に移動可能に配置し、隣接する圧搾板と濾過板との間に一対の濾布を配置し、
上記圧搾板は、濾過時に膨張して圧搾濾過可能な圧搾膜を有し、かつ、上記締付板を移動させて上記圧搾板と上記濾過板とをそれらの間に上記一対の濾布を挟み込んだ状態で固定板側に上記締付板で締め付けたとき、上記圧搾板の上記圧搾膜と上記圧搾板に隣接する濾過板との間に原液処理部を形成可能とし、
上記原液処理部は、上記一対の濾布により囲まれた原液保持空間と、上記一対の濾布のうちの一方の濾布と上記圧搾膜とにより囲まれるとともに上記一対の濾布のうちの他方の濾布と上記濾過板とにより囲まれる濾液回収空間とを備え、
上記原液保持空間に連通する原液供給口より上記原液保持空間に原液を供給したのち、上記原液保持空間に連通する原液排出口から上記原液が排出されて濃縮化された原液として回収され、かつ、その原液の液体分が濾液として上記濾布を貫通して上記濾液回収空間に入り、上記濾液回収空間に連通する濾液排出口から上記濾液が排出されることにより、上記原液処理部が原液濃縮部として機能して上記原液の濃縮化を行うとともに、上記原液供給口より上記原液排出口に向けて、又は上記原液排出口より上記原液供給口に向けて圧搾流体を供給してブローすることにより、上記原液を供給する流路中に残った原液を回収し、上記濃縮化された原液として回収するとともに上記濾液を排出するといった上記濃縮工程及び上記ブロー工程を１サイクルとして、このサイクルを繰り返すことにより上記原液を所定の濃度まで濃縮化するようにしたことを特徴とする濾過濃縮装置を提供する。
【０００７】
本発明の第２態様によれば、上記原液を所定の濃度まで濃縮化したのち、上記原液保持空間に上記濃縮化された原液を供給したのち、上記原液排出口から上記濃縮化された原液を排出させずに上記原液保持空間に保持しつつ上記濃縮化された原液の液体分が濾液として上記濾布を貫通して上記濾液回収空間に入り、上記濾液回収空間に連通する上記濾液排出口から上記濾液が排出され、さらに、圧搾流体により上記圧搾膜を膨張させて、上記圧搾板と上記濾過板との間で上記一対の濾布間に保持された濾過ケーキが圧搾されて圧搾ケーキを形成することにより、上記原液処理部が原液濾過及び圧搾濾過部として機能し、
その後、上記締付板を移動させて上記圧搾板と上記濾過板とを開枠して、上記一対の濾布間から上記圧搾ケーキを排出する第１態様に記載の濾過濃縮装置を提供する。
【０００８】
本発明の第３態様によれば、上記濃縮した原液に洗浄液を加えて、上記原液を希釈し、さらに濃縮を繰り返すことにより、上記原液中の塩濃度を薄くする第１又は２の態様に記載の濾過濃縮装置を提供する。
【０００９】
本発明の第４態様によれば、上記圧搾膜の表面に突子を備えるとともに、上記濾過板の表面に突子を備えて、上記圧搾板と上記濾過板とをそれらの間に上記一対の濾布を挟み込んだ状態で固定板側に上記締付板で締め付けたとき、上記圧搾膜の上記突子と上記濾過板の上記突子とが上記一対の濾布を挟んで突き合うことにより、上記原液保持空間に上記原液が供給される位置から上記原液排出口まで上記原液を案内する原液流路を形成するようにした第１〜３のいずれか１つの態様に記載の濾過濃縮装置を提供する。
【００１０】
本発明の第５態様によれば、各圧搾板の前後両面のそれぞれの上記原液供給口及び上記原液排出口の周囲には、環状の流体導入部材が上記一対の濾布のうちの圧搾板側の１枚の濾布を挟み込んで嵌合固定されて、上記圧搾板側の各濾布の下部を各圧搾板に固定するとともに、各流体導入部材には凹部を備えて、各圧搾板とそれに隣接する濾過板とが締付板で締め付けられたときでも、上記流路と上記原液供給口及び上記原液排出口とが連通可能となる第１〜４のいずれか１つの態様に記載の濾過濃縮装置を提供する。
【００１１】
本発明の第６態様によれば、隣接する濾過板と濾過時に膨張して圧搾濾過可能な圧搾膜を有する圧搾板との間に一対の濾布を介在させた状態で、上記圧搾板と上記濾過板とを交互に固定板に対して締付板により締め付けて、上記圧搾板の上記圧搾膜と、上記濾布を介して上記圧搾板に隣接する濾過板との間の上記一対の濾布間に原液保持空間と、上記一対の濾布の一方の濾布と上記濾過板とにより囲まれるとともに上記一対の濾布の他方の濾布と上記濾過板とにより囲まれる濾液回収空間とを備える原液処理部を形成し、
上記原液保持空間に連通する原液供給口より上記原液保持空間に原液を供給したのち、上記原液保持空間から原液を排出させて濃縮化された原液として回収し、かつ、その原液の液体分が濾液として上記濾布を貫通させて上記濾液回収空間に入り込ませて上記濾液を排出させることにより、上記原液処理部が原液濃縮部として機能して上記原液の濃縮化を行うとともに、上記原液供給口より上記原液排出口に向けて、又は上記原液排出口より上記原液供給口に向けて圧搾流体を供給してブローすることにより、上記原液を供給する流路中に残った原液を回収し、上記濃縮化された原液として回収するとともに上記濾液を排出したのちブローする工程を１サイクルとして、このサイクルを繰り返すことにより上記原液を所定の濃度まで濃縮化するようにしたことを特徴とする濾過濃縮方法を提供する。
【００１２】
本発明の第７態様によれば、上記原液を所定の濃度まで濃縮化した後、上記原液保持空間に上記濃縮化された原液を供給したのち、上記原液排出口から上記濃縮化された原液を排出させずに上記原液保持空間に保持しつつ上記濃縮化された原液の液体分が濾液として上記濾布を貫通させて上記濾液回収空間から上記濾液を排出させ、さらに、圧搾流体により上記圧搾膜を膨張させて、上記圧搾板と上記濾過板との間で上記一対の濾布間に保持された濾過ケーキが圧搾されて圧搾ケーキを形成することにより、上記原液処理部が原液濾過及び圧搾濾過部として機能し、
その後、上記締付板を移動させて上記圧搾板と上記濾過板とを開枠して、上記一対の濾布間から上記圧搾ケーキを排出する第６態様に記載の濾過濃縮方法を提供する。
【００１３】
本発明の第８態様によれば、上記濃縮した原液に洗浄液を加えて、上記原液を希釈し、さらに濃縮を繰り返すことにより、上記原液中の塩濃度を薄くする第６〜７のいずれか１つの態様に記載の濾過濃縮方法を提供する。
【００１４】
本発明の第９態様によれば、上記圧搾板と上記濾過板とをそれらの間に上記一対の濾布を挟み込んだ状態で固定板側に上記締付板で締め付けたとき、上記圧搾膜の表面の突子と上記濾過板の表面の突子とが上記一対の濾布を挟んで突き合うことにより形成された原液流路に沿って、上記原液保持空間に上記原液が供給される位置から上記原液排出口まで上記原液を案内しながら上記濃縮又は上記濾過を行うようにした第６〜８のいずれか１つの態様に記載の濾過濃縮方法を提供する。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明にかかる実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１６】
本発明の第１実施形態にかかる濾過濃縮装置は、図１〜図１６に示すように、図示しない前後スタンド間において一方のスタンド側の固定板と他方のスタンド側の締付板との間に、圧搾板３と濾過板４とを交互に移動可能に配置するとともに、隣接する圧搾板３と濾過板４との間に一対の濾布６，６を配置し、締付板を固定板側に移動させて、圧搾板３と濾過板４とを締付板２で固定板側に締め付けたのち、圧搾板３の原液処理部３１に原液を供給して濃縮化し、濃縮化された原液を、再度、原液処理部３１に供給して濾過を行った後に、圧搾流体により圧搾板３の圧搾膜５を膨張させて、圧搾板３と濾過板４との間の一対の濾布６，６間に保持された原液が圧搾されてケーキを形成し、その後、締付板を固定板とは反対側に移動させて、圧搾板３と濾過板４とを開枠して、一対の濾布６，６間の上記ケーキを一対の濾布６，６間から排出するように大略構成している。
【００１７】
上記各圧搾板３は、図２〜図６に示すように、四角形板状本体３ａの周囲に略四角枠形の額縁３ｅを有して、額縁３ｅにより囲まれてくぼんだ大略四角状の凹部３ｐを構成する。この凹部３ｐの下部の左右両側に下向きに突出した部分に、原液供給口１１と原液排出口１３を圧搾板厚み方向に貫通して備え、両側部の上下には横方向に突出した４個の耳部３ｔ，…，３ｔを一体的に備えるとともに、上記圧搾板３の前後の凹部３ｐ，３ｐ内にゴム又は合成樹脂等の弾性体よりなる圧搾膜５をそれぞれ嵌合して配置している。上側の２つの耳部３ｔ，３ｔは、前後スタンド間に架設された側板７，７に摺動可能に載置されて圧搾板３を吊り支持している。また、上側の２つの耳部３ｔ，３ｔのうちの少なくとも一方の耳部、例えば図２では右側の耳部３ｔにはＶ字状の切り込み３ｓを上向きに形成して、この切り込み３ｓが右側の側板７に係合することにより、左右方向の位置決めを行うことにより、後述するような、圧搾板厚み方向に貫通する種々の貫通口１１，１２，１３，１４，１５を確実に連通させるようにしている。
【００１８】
各圧搾膜５の表面には、くぼんだ濾過床部５ｐを形成し、かつ、この濾過床部５ｐに多数の上下方向に延びた濾過溝部５ｕ，…，５ｕを形成して、濾液を排出しやすくしている。この各圧搾膜５の濾過床部５ｐにおいて、図２における、中央部やや左側において下端より上方向に額縁３ｅの近傍まで延びかつ額縁３ｅとの間に隙間を有する長尺な帯状の突子５ａと、中央部に上端より下向きに額縁３ｅの近傍まで延びかつ額縁３ｅとの間に隙間を有する長尺な帯状の突子５ｂと、中央部やや右側において下端より上方向に額縁３ｅの近傍まで延びかつ額縁３ｅとの間に隙間を有する長尺な帯状の突子５ｃとが形成されており、３個の突子５ａ，５ｂ，５ｃにより濾過床５ｐを大略四等分して、後述するように、上記額縁３ｅとこれらの突子５ａ，５ｂ，５ｃと隣接する濾過板４との間に挟み込まれる一対の濾布６，６とでもって、各圧搾板３の下部の左側の原液供給口１１から各圧搾板３の下部の右側の原液排出口１３に到る蛇行した原液用の流路を形成可能としている。
【００１９】
各圧搾板３の前後両面のそれぞれの原液供給口１１及び原液排出口１３の周囲には、ゴムなどの弾性体よりなる環状の、流体導入部材の一例としての、グロメット８が一対の濾布６，６のうちの圧搾板側の１枚の濾布６を挟み込んで嵌合固定されて、上記圧搾板側の各濾布６の下部を各圧搾板３に固定する。各グロメット８の図２の表面の上側には凹部８ａを備えて、各圧搾板３とそれに隣接する濾過板４とが締付板で締め付けられたときでも、上記流路と原液供給口１１及び原液排出口１３とが連通可能なようにしている。
【００２０】
上記各圧搾板３の右下及び左下の耳部３ｔ，３ｔには、それぞれ、圧搾板厚み方向に貫通する濾液排出口１２を備えている。この濾液排出口１２は、図４にも示すように、各圧搾板３の四角形板状本体３ａ内を上記圧搾板厚み方向とは直交する方向に貫通する貫通孔１２ｈを介して、各圧搾板３の四角形板状本体３ａ及び前後の圧搾膜５，５の濾過床５ｐ，５ｐをそれぞれの厚み方向に貫通する開口１２ｉに連通して、各圧搾膜５の表面の濾過床部５ｐにたまった濾液を、開口１２ｉから貫通孔１２ｈを介して濾液排出口１２内に回収できるようにしている。
【００２１】
上記各圧搾板３の左上の耳部３ｔには、圧搾板厚み方向に貫通する圧搾流体供給口１４を備えている。この圧搾流体供給口１４は、図５にも示すように、各圧搾板３の四角形板状本体３ａ内を上記圧搾板厚み方向とは直交する方向に貫通する貫通孔１４ｈを介して、各圧搾板３の四角形板状本体３ａのみをその厚み方向に貫通する開口１４ｉに連通して、圧搾流体供給口１４から貫通孔１４ｈを介して各圧搾膜５の裏面と各圧搾板３の四角形板状本体３ａとの間に、圧搾流体を供給して、各圧搾板３の前後の圧搾膜５を同時的に膨張させるようにしている。なお、圧搾膜５と四角形板状本体３ａとの間に凹所を形成すると、凹所内に圧縮空気体が供給しやすくなり、圧縮空気による圧搾膜５の膨張が容易になる。
【００２２】
また、上記各圧搾板３の右上の耳部３ｔには、圧搾板厚み方向に貫通するバックブロー用の圧搾流体供給口１５を備えている。このバックブロー用の圧搾流体供給口１５は、図６にも示すように、各圧搾板３の四角形板状本体３ａ内を上記圧搾板厚み方向とは直交する方向に貫通する貫通孔１５ｈを介して、各圧搾板３の四角形板状本体３ａ及び前後の圧搾膜５，５の濾過床５ｐ，５ｐをそれぞれの厚み方向に貫通する開口１５ｉに連通して、バックブロー用の圧搾流体供給口１５から貫通孔１５ｈを介して各開口１５ｉから各圧搾膜５の表面の濾過床部５ｐにバックブロー用の圧搾流体を供給するようにしている。
【００２３】
なお、各圧搾板５の各突子５ａ，５ｂ，５ｃは、図４及び図６に示すように、その端縁部に傾斜面５ｋ，５ｋを形成するようにすれば、濾布６が圧搾板５の滑らかに接触し、また、端縁部により濾布６を傷めることが防止できて濾布６の寿命を延長することができる。
【００２４】
一方、各濾過板４は、図７〜図１０に示すように、四角形板状本体４ａの周囲に略四角枠形の額縁４ｅを有して、各圧搾膜５の濾過床部５ｐに対応しかつ額縁４ｅにより囲まれてくぼんだ大略四角状の濾過床部４ｐを構成する。この濾過床部４ｐの下部の左右両側に下向きに突出した部分に、原液供給口１１と原液排出口１３を濾過板厚み方向に貫通して備え、両側部の上下には横方向に突出した４個の耳部４ｔ，…，４ｔを一体的に備えている。上側の２つの耳部４ｔ，４ｔは、前後スタンド間に架設された側板７，７に摺動可能に載置されて濾過板４を吊り支持している。また、上側の２つの耳部４ｔ，４ｔのうちの少なくとも一方の耳部、例えば図７では右側の耳部４ｔにはＶ字状の切り込み４ｓを上向きに形成して、この切り込み４ｓが右側の側板７に係合することにより、左右方向の位置決めを行うことにより、後述するような、濾過板厚み方向に貫通する種々の貫通口１１，１２，１３，１４，１５を確実に連通させるようにしている。
【００２５】
各濾過板４の濾過床部４ｐには多数の上下方向に延びた濾過溝部４ｕ，…，４ｕを形成して、濾液を排出しやすくしている。この各濾過板４の濾過床部４ｐにおいて、各圧搾膜５の突子５ａ，５ｂ，５ｃにそれぞれ対応して、図７における、中央部やや左側において下端より上方向に額縁４ｅの近傍まで延びかつ額縁４ｅとの間に隙間を有する長尺な帯状の突子２４ａと、中央部に上端より下向きに額縁４ｅの近傍まで延びかつ額縁４ｅとの間に隙間を有する長尺な帯状の突子２４ｂと、中央部やや右側において下端より上方向に額縁４ｅの近傍まで延びかつ額縁４ｅとの間に隙間を有する長尺な帯状の突子２４ｃとが形成されており、３個の突子２４ａ，２４ｂ，２４ｃにより濾過床４ｐを大略四等分している。この結果、圧搾板３とその圧搾板３に隣接する濾過板４とが締付板の締付けにより一対の濾布６，６を挟み込んで締付けられたとき、圧搾板３の額縁３ｅと濾過板４の額縁４ｅとが一対の濾布６，６を介して突き合うとともに、圧搾板３の突子５ａ，５ｂ，５ｃと濾過板４の突子２４ａ，２４ｂ，２４ｃとが一対の濾布６，６を介して突き合うことにより、圧搾板３及び濾過板４の下部の左側の原液供給口１１，１１から圧搾板３及び濾過板４の下部の右側の原液排出口１３，１３に到る蛇行した原液用の流路を形成可能としている。
【００２６】
各濾過板４の前後両面のそれぞれの原液供給口１１及び原液排出口１３の周囲には、ゴムなどの弾性体よりなる環状の、流体導入部材の一例としての、グロメット８が一対の濾布６，６のうちの濾過板側の１枚の濾布６を挟み込んで嵌合固定されて、上記濾過板側の各濾布６の下部を各濾過板４に固定する。各グロメット８の図７の表面の上側には凹部８ａを備えて、各濾過板４とそれに隣接する圧搾板３とが締付板で締め付けられたときでも、上記流路と原液供給口１１及び原液排出口１３とが連通可能なようにしている。
【００２７】
上記各濾過板４の右下及び左下の耳部４ｔ，４ｔには、それぞれ、濾過板厚み方向に貫通する濾液排出口１２を備えている。この濾液排出口１２は、図９にも示すように、各濾過板４の四角形板状本体４ａ内を上記濾過板厚み方向とは直交する方向に貫通する貫通孔１２ｈを介して、各濾過板４の濾過床部４ｐをその厚み方向に貫通する開口１２ｉに連通して、各濾過板４の表面の濾過床部４ｐにたまった濾液を、開口１２ｉから貫通孔１２ｈを介して濾液排出口１２内に回収できるようにしている。
【００２８】
上記各濾過板４の左上の耳部４ｔには、濾過板厚み方向に貫通する圧搾流体供給口１４を備えており、圧搾流体を隣接する圧搾板３の圧搾流体供給口１４に送るようにしている。
【００２９】
また、上記各濾過板４の右上の耳部４ｔには、濾過板厚み方向に貫通するバックブロー用の圧搾流体供給口１５を備えている。このバックブロー用の圧搾流体供給口１５は、図１０にも示すように、各濾過板４の四角形板状本体４ａ内を上記濾過板厚み方向とは直交する方向に貫通する貫通孔１５ｈを介して、各濾過板４の濾過床部４ｐをその厚み方向に貫通する開口１５ｉに連通して、バックブロー用の圧搾流体供給口１５から貫通孔１５ｈを介して各開口１５ｉから各濾過板４の表面の濾過床部４ｐにバックブロー用の圧搾流体を供給するようにしている。
【００３０】
なお、各濾過板４の各突子２４ａ，２４ｂ，２４ｃは、図９及び図１０に示すように、その両側に傾斜面２４ｋ，２４ｋを形成するようにすれば、濾布６が濾過板４の滑らかに接触し、また、端縁部により濾布６を傷めることが防止できて濾布６の寿命を延長することができる。
【００３１】
一方、各濾布６は、図１４に示すように、下部に、各圧搾板３及び各濾過板４の各原液供給口１１及び各原液排出口１３にそれぞれ連通する孔６ａ，６ｂを有し、上記孔６ａ，６ｂの周囲には保護布１７，１７を備えて補強している。
【００３２】
上記濾布６は、図１１〜図１３に示すように、圧搾板３及び濾過板４の原液供給口１１と原液排出口１３においてグロメット８，８によりボルト１６，…，１６で固定される。なお、濾布６の上端は、従来通り、濾布吊棒で支持されている。
【００３３】
上記締付板を移動させて上記圧搾板３と上記濾過板４とをそれらの間に上記一対の濾布６，６を挟み込んだ状態で固定板側に上記締付板で締め付けたとき、上記圧搾板３の上記圧搾膜５と上記圧搾板３に隣接する濾過板４との間に原液処理部３１を形成可能とする。この原液処理部３１は、上記圧搾板３と隣接する濾過板４との間の一対の濾布６，６間で形成された原液保持空間３１ａと、上記一対の濾布６，６のうちの一方の濾布６と上記圧搾膜５とにより囲まれるとともに上記一対の濾布６，６のうちの他方の濾布６と上記濾過板４とにより囲まれる濾液回収空間３１ｂとより構成されている。
【００３４】
上記原液保持空間３１ａ内では、原液供給口１１より供給された原液は、突子２４ａと５ａ、突子２４ｂと５ｂ、突子２４ｃと５ｃでそれぞれ仕切られた上記蛇行する原液用の流路を経て、原液排出口１３へ排出する流路が形成される。
【００３５】
なお、少なくとも各圧搾板３の各貫通口１２，１４，１５の前後両面の周囲にはパッキン９をそれぞれ備えて、締付板により各圧搾板３と各濾過板４とが互いに締付けられたとき、隣接する圧搾板３と濾過板４との間でパッキン９，…，９を介して各貫通口１２，１４，１５の周囲同士が密着するようにしている。
【００３６】
次に、上記濾過濃縮装置１に原液及び濃縮原液を供給するポンプ及び配管について説明する。
【００３７】
図１において、各圧搾板３及び各濾過板４の原液供給口１１へは、供給ポンプＰと制御弁Ｖ1とを介して、原液供給路１００により、タンクＴとが接続されている。
【００３８】
原液処理部３１で濃縮された濃縮原液は、原液排出口１３、制御弁Ｖ2を介して、原液排出路１０１により、タンクＴに返送されるよう配管されている。
【００３９】
タンクＴには、制御弁Ｖ9を介して原液が供給されるとともに、制御弁Ｖ10を介して市水や純水などの洗浄水や塩水やアルコールなどの洗浄液が供給される。
【００４０】
なお、原液中の不必要な塩などを除去する場合（具体的には、原液内の固体分中の不必要な塩などを除去する場合又は原液内の液体分中の不必要な塩などを除去する場合）には、制御弁Ｖ10を開いて、濃縮した原液に洗浄液源から洗浄液を加えて、原液を希釈し、さらに濃縮を繰り返すことにより、原液中の塩濃度を薄くすることができる。
【００４１】
なお、原液の濃度が所望の濃度まで濃縮されているかを判別するための濃度計や電導度計やＰＨ計など計測器ＥをタンクＴに設ける。この計測器Ｅとして、電導度計を設ければ、原液の電導度が所望の電導度に達するまで濃縮されているかを判別することができる。また、この計測器Ｅとして、ＰＨ計を設ければ、原液のｐＨが所望のｐＨに達するまで濃縮されているかを判別することができる。また、液面計ＬＡを設けてタンクＴ内の原液の液面を計測することもできる。
【００４２】
圧搾流体の一例としての圧縮空気を供給する圧縮空気源Ａは、制御弁Ｖ5を介して、圧縮空気供給路１０２により圧搾板３及び濾過板４の各圧搾流体供給口１４に接続されており、また、バックブローのため、圧縮空気源Ａは制御弁Ｖ7を介して圧縮空気供給路１０３により各バックブロー用の圧搾流体供給口１５と接続されている。なお、圧縮空気供給路１０２の制御弁Ｖ5と上記濾過濃縮装置１との間には、制御弁Ｖ8を備えている。なお、制御弁Ｖ8は、大気開放弁であり、この制御弁Ｖ8を開くことにより、圧搾しないときに圧搾膜５が膨張しないように又は膨張状態から元の非膨張状態に復帰するようにしているとともに、圧搾膜５の圧搾時には閉じるようにしている。
【００４３】
また、各濾液排出口１２には、制御弁Ｖ3を介して濾液排出路１０４が接続されて、濾液が上記濾過濃縮装置外に排出される。
【００４４】
また、原液供給路１００の制御弁Ｖ1より各原液供給口１１側とタンクＴとを制御弁Ｖ4を介して接続する原液回収路１０５を備えている。
【００４５】
なお、制御弁Ｖ6を開いてバイパス路１０６より原液供給口１１内に圧縮空気を通し、原液供給口１１より原液排出口１３に向けてブローすることにより、流路中に残った原液を、制御弁Ｖ2が開かれた原液回収路１０１を介してタンクＴに回収することができるようにしている。このとき、制御弁Ｖ4も開くようにして、上記原液を供給する流路中に残った原液、例えば、濾布６及び原液供給口１１付近に残った原液を、制御弁Ｖ4及び原液回収路１０５を介してタンクＴ内に回収するようにしている。
【００４６】
上記構成によれば、本第１実施形態にかかる濾過濃縮装置１は、以下のように作動する。
【００４７】
なお、原液の例としては、工場雑排水、生活雑排水、あるいは化学薬品工場の薬品回収工程の液成分などがある。
【００４８】
（濃縮工程）
まず、制御弁Ｖ9が開かれて原液がタンクＴに供給され、タンクＴから供給ポンプＰにより制御弁Ｖ1及び原液供給路１００を介して、各圧搾板３と各濾過板４の各原液供給口１１及び各グロメット８の凹部８ａを通して各圧搾板３と隣接する濾過板４の間の一対の濾布６，６間の原液処理部３１へ原液を供給する（図１３参照）。
【００４９】
各原液処理部３１内に供給された原液は、それぞれ隣接する圧搾板３と濾過板４との間の原液用の流路を流れながら濃縮される。すなわち、図１及び図２及び図７及び図１５において、各圧搾膜５の濾過床５ｐ及び各濾過板４の濾過床４ｐ間の一対の濾布６，６内において、各圧搾膜５及び各濾過板４の各原液供給口１１及び各グロメット８の凹部８ａを通して各一対の濾布６，６間の各原液処理部３１内に流れ込んだ原液は、各グロメット８の凹部８ａ付近から上方向に、額縁３ｅと４ｅ同士が突き合わされて形成された左側の壁部と、突子５ａと２４ａとが突き合わされて形成された右側の壁部との間を流れる。次いで、突子５ａと２４ａの上端と額縁３ｅと４ｅとの隙間から、下方向に、突子５ａと２４ａとが突き合わされて形成された左側の壁部と、突子５ｂと２４ｂとが突き合わされて形成された右側の壁部との間を流れる。次いで、突子５ｂと２４ｂの下端と額縁３ｅと４ｅとの隙間から、上方向に、突子５ｂと２４ｂとが突き合わされて形成された左側の壁部と、突子５ｃと２４ｃとが突き合わされて形成された右側の壁部との間を流れる。次いで、突子５ｃと２４ｃの上端と額縁３ｅと４ｅとの隙間から、下方向に、突子５ｃと２４ｃとが突き合わされて形成された左側の壁部と、額縁３ｅと４ｅ同士が突き合わされて形成された右側の壁部との間を流れる（図１の矢印Ｙ参照）。この結果、各原液処理部３１内から、各圧搾膜５及び各濾過板４の各グロメット８の凹部８ａを通して各原液排出口１３内に流れ込む。このように、上記原液用の流路を原液が流れる間、一対の濾布６，６を通して原液中の水分が各圧搾膜５の濾過床５ｐ及び各濾過板４の濾過床４ｐに濾液として流れ出て、流れ出た濾液は、各圧搾膜５の濾過床５ｐの濾過溝５ｕ，…，５ｕ及び各濾過板４の濾過床４ｐの濾過溝４ｕ，…，４ｕにより案内されて、各開口１２ｉ及び各貫通孔１２ｈを介して濾液排出口１２内に回収され、その後、制御弁Ｖ3及び濾液排出路１０４を介して装置外に排出される。このように、原液が原液用の流路を流れる間、水分が排出されることになり、結果として、原液が濃縮されて、原液排出口１３から装置外に排出され、原液排出路１０１及び制御弁Ｖ2を介してタンクＴに返送される。このとき、原液は、各原液処理部３１内から、それぞれ隣接する圧搾板３と濾過板４との間の原液用の流路を流れながら濃縮され、濃縮された原液は、原液排出口１３内に回収される。その後、原液排出路１０１及び制御弁Ｖ2を介してタンクＴに返送される。よって、各原液処理部３１内で濃縮された原液が他の原液処理部３１内を通ることなく装置外に排出されるため、他の原液処理部３１内を通るようにする場合と比較して、原液の流路を簡素化することができて、各濾過板及び各圧搾板の構造を簡単化することができる。
【００５０】
計測器ＥでタンクＴ内の原液が所望の濃度値まで濃縮されているか否かを判定し、原液が所望の濃度値より低い場合には、再度、上記のように供給ポンプＰにより、各圧搾板３と各濾過板４間の一対の濾布間の原液処理部３１へ原液を供給して濃縮化を繰返し行うようにしている。なお、制御弁Ｖ2の開閉を制御し、制御弁Ｖ2を閉状態に近づけると、原液が加圧されて原液の濃縮がより短時間で行うことができる。
【００５１】
（濾過及び圧搾濾過工程）
次に、タンクＴに回収された所望の濃度の濃縮原液は、供給ポンプＰで原液供給路１００と制御弁Ｖ1を介して各圧搾板３と各濾過板４との間の一対の濾布６，６間の原液処理部３１に供給され、濾過及び圧搾濾過が行われる。このとき、制御弁Ｖ2は閉じられているため、各原液処理部３１に供給された濃縮原液は、各原液排出口１３から排出されず、各原液処理部３１内で濾過が行われ、各濾布６を通過した濾液が、各濾過板４及び各圧搾板３の各濾液排出口１２から濾液排出路１０４により、上記濾過濃縮装置外に排出される。
【００５２】
圧搾濾過を行うときには、圧縮流体が供給元より制御弁Ｖ5を介して各圧搾流体供給口１４を通って各圧搾板３へ供給され、図１６に示すように、各圧搾膜５は膨張し、各濾過ケーキを圧搾することができる。このとき、制御弁Ｖ3は開かれているため、濾過時と同様に、各濾布６を通過した濾液が、各濾過板４及び各圧搾板３の各濾液排出口１２から濾液排出路１０４により、上記濾過濃縮装置外に排出される。
【００５３】
各一対の濾布６，６間に生成したケーキは、締付板による締付けを解除したのち、圧搾板３と濾過板４とを開板して各一対の濾布６，６から排出する。
【００５４】
なお、各濾布６にケーキが強く付着しているときには、圧縮流体を制御弁Ｖ7を介して各バックブロー用圧搾流体供給口１５より逆送し、原液用の流路を逆流して各原液供給口１１から原液供給路１００の一部を通り、制御弁Ｖ4及び原液回収路１０５を介してタンクＴ内に向けてバックブローすることにより、ケーキ剥離を容易とすることができる。このとき、制御弁Ｖ4は開かれている。
【００５５】
また、公知の濾布振動装置を用いてケーキ排出することもできる。
【００５６】
上記第１実施形態によれば、圧搾膜５を有する圧搾板３と当該圧搾板３に隣接する濾過板４との間に原液処理部３１を備え、原液処理部３１のうち一対の濾布６，６間に形成される原液保持空間３１ａ内に、原液供給口１１から原液が供給されて原液用の蛇行した流路を経て原液排出口１３から原液が排出されるとともに濾液回収空間３１ｂから濾液排出口１２を経て濾液が排出される場合には、原液濃縮部として機能する一方、原液排出口１３から原液が排出できずに原液保持空間３１ａ内に原液を保持したまま、濾液排出口１２から濾液のみが排出されるとともに圧搾膜５によりケークを圧搾させることができる場合には、濾布６を介して濾液のみが排出できる原液濾過及び圧搾濾過部として機能するようにしている。従って、同一の原液処理部３１に対して、原液排出の可否を制御することにより、原液濃縮部と原液濾過及び圧搾濾過部とに使い分けることができる。言い換えれば、濃縮装置と圧搾濾過装置とを１つの装置すなわち原液処理部３１で兼用することができ、濾過濃縮装置全体をよりコンパクトな構造とすることができる。
【００５７】
また、原液の濃縮動作を繰り返し行うとき、各濃縮工程の最後に必ずブロー工程を行うことにより、濾布６に堆積した原液中の固体分をブローにより一旦取り除いて濾布６を大略処理開始状態まで復帰させたのち、次の原液の濃縮を行うことができるため、原液濃縮作業が効率良くかつより短時間で行うことができる。
【００５８】
また、従来の濾過装置では処理することが困難であった、例えば、１％以下の低濃度の原液でも、原液処理部３１を濃縮部として機能させて所望の濃度すなわち所望の固形分含有率まで原液を濃縮したのち、該濃縮された原液を用いて、原液処理部３１を濾過及び圧搾濾過部として機能させて濾過及び圧搾濾過することができるので、容易に、かつ、効率よく、濃縮濾過処理を行うことができる。
【００５９】
また、原液処理部３１は、弾性体である圧搾膜５の突子５ａ，５ｂ，５ｃと剛性のある濾過板４の突子２４ａ，２４ｂ，２４ｃとにより原液流路を形成するようにしているので、圧搾濾過時には、そのまま、圧搾膜５としての機能させることができ、濃縮装置と圧搾濾過装置とを１つの装置で兼用することができ、設置場所、動力源及び制御部を少なくすることができてコンパクトなものとなり、経済性に優れたものとなる。
【００６０】
また、上記圧搾膜５の表面には、突子５ａ，５ｂ，５ｃと濾過板４の突子２４ａ，２４ｂ，２４ｃとにより、上記原液保持空間３１ａに上記原液が供給される位置すなわち原液供給口１１から上記原液排出口１３まで上記原液を案内する原液流路を蛇行させるように形成したので、上記原液保持空間３１ａに供給された上記原液が上記一対の濾布６，６と接触する面積を大きくすることができ、原液を、より効率良く、濃縮させることができるとともに、濾過及び圧搾濾過させることができる。
【００６１】
また、圧搾板３の圧搾膜５の突子５ａ，５ｂ，５ｃと濾過板４の突子２４ａ，２４ｂ，２４ｃとを略同位置で互に対応して設けているため、締付板で締め付けたとき、一対の濾布６，６が圧搾膜５の突子５ａ，５ｂ，５ｃと濾過板４の突子２４ａ，２４ｂ，２４ｃ同士に挟まれて接触して原液流路が形成されるため、原液を原液供給口１１から原液排出口１３へ確実に案内することができる。
【００６２】
また、原液供給口１１より原液処理部３１内に供給された原液は、一対の濾布６，６により原液処理部３１の両側で濃縮と濾過及び圧搾濾過とを行うことができるので、より効率よく処理することができる。
【００６３】
また、原液供給口１１より供給された原液は、圧搾板３の両面に配置された２組の一対の濾布６，６で同時的に濾過されるので、濾過効率をより一層向上させることができる。
【００６４】
また、各濾布６の圧搾板３及び濾過板４への固定を濾板下部で行うようにしているので、圧搾板３及び濾過板４を開けば一対の濾布６，６を強制的に開くことができて、一対の濾布６，６間に形成されたケーキの排出が容易となる。すなわち、圧搾板３及び濾過板４などの濾板の中央部の原液孔を形成し、その原液孔の周囲に濾布を取り付けるようにするセンターフィードの場合には、濾布の下部には振動が伝わりにくく、ケーキの排出が困難であるが、上記第１実施形態の各濾布６は、その下方で圧搾板３又は濾過板４に固定されているため、濾布の下端まで振動が伝わりやすく、ケーキ排出が容易となる。
【００６５】
なお、本発明は上記第１実施形態に限定されるものではなく、その他種々の態様で実施できる。
【００６６】
例えば、図２における各圧搾板３の突子５ａ，５ｂ，５ｃは流路を形成するため各濾過板４の突子２４ａ，２４ｂ，２４ｃと略同位置で互に対応して設けているが、原液供給口側から見て、下側から上向きに１本突子を設け、間隔をあけて上側から下向きに１本突子を設け、間隔をあけて下側から上向きに１本突子を設け、間隔をあけて上側から下向きに１本突子を設け、間隔をあけて下側から上向きに１本突子を設けて、合計、上側から下向きに２本突子を設け、下側から上向きに３本突子を設けて流路を形成することもできる。
【００６７】
次に、本発明の第２実施形態にかかる濾過濃縮装置を図１７〜図２０に示す。
【００６８】
この第２実施形態にかかる濾過濃縮装置では、圧搾流体の別の例として、圧搾空気ではなく、圧搾圧力を大きくするために圧搾用水を使用するとともに、各濾過板及び各圧搾板においてグロメット部分及び濾過溝部分を若干変更したものである。変更点は以下の通りである。
【００６９】
すなわち、各濾過板４Ａの前後両面のそれぞれの原液供給口１１及び原液排出口１３の周囲の流体導入部材の一例としてのグロメットを環状の金属体より構成して、一対の濾布６，６のうちの圧搾板側の１枚の濾布６を挟み込んで嵌合固定されて、上記圧搾板側の各濾布６の下部を各濾過板４Ａに固定している。各グロメット８Ａの図１７の表面の周囲の濾過板本体４ａには、すり鉢状の傾斜面４ｙを形成して、各濾過板４Ａとそれに隣接する圧搾板３Ａとが締付板で締め付けられたときでも、上記流路と原液供給口１１及び原液排出口１３とが連通可能な凹部になるようにしている。また、濾過溝部４ｕは、上下方向沿いの直線部と４分の１の円弧部４ｚとが組み合わせされて、原液などの流体が円滑に流れるように案内されるようにしている。濾過板４では、下側の２個の耳部４ｔ，４ｔの貫通口は濾液排出口１２，１２として機能させていたが、この第２実施形態の濾過板４Ａは図１７の左下の耳部４ｔの貫通口を濾液排出口１２として機能させ、右下の耳部４ｔの貫通口は圧搾板３Ａに圧搾用水を供給するための圧搾用水供給口１１２として機能させる。この圧搾用水供給口１１２は、図２１〜図２３にも示すように、各圧搾板３Ａの四角形板状本体３ｚ内を上記圧搾板厚み方向とは直交する方向に貫通する貫通孔１１２ｈを介して、各圧搾板３Ａの四角形板状本体３ｚのみをその厚み方向に貫通する開口１１２ｉに連通して、圧搾用水供給口１１２から貫通孔１１２ｈを介して各圧搾膜５Ａの裏面と各圧搾板３Ａの四角形板状本体３ｚとの間に、圧搾用水を供給して、各圧搾板３Ａの前後の圧搾膜５Ａを同時的に膨張させるようにしている。開口１１２ｉから各圧搾膜５Ａの裏面と各圧搾板３Ａの四角形板状本体３ｚとの間に供給された圧搾用水は、四角形板状本体３ｚの下部に形成された横方向の多数の横溝３ｘにより、各圧搾膜５Ａの裏面と各圧搾板３Ａの四角形板状本体３ｚとの間の全体に広がり、大略均一に各圧搾膜５Ａを膨張させることができるようにしている。なお、図２１において、圧搾用水供給口１１２から貫通孔１１２ｈは開口１１２ｉまで横方向に左向きに延び、それ以上は延びていない。一方、濾液排出口１２から貫通孔１２ｈは、開口１１２ｉの近傍の開口１２ｉまで延びている。濾液排出口１２は、図１７に示すように、各濾過板４Ａの四角形板状本体４ａ内を上記厚み方向とは直交する方向に貫通する貫通孔１２ｈを介して、各濾過板４Ａの四角形板状本体４ａ及び前後の濾過床４ｐ，４ｐをそれぞれの厚み方向に貫通する開口１２ｉに連通して、各濾過床４ｐ，４ｐにたまった濾液を、開口１２ｉから貫通孔１２ｈを介して濾液排出口１２内に回収できるようにしている。また、上記各濾過板４Ａの左上の耳部４ｔの貫通口は後述するように圧搾板専用のブロー用の圧搾流体供給口１４として濾過板４Ａとは無関係とし、上記各濾過板４Ａの右上の耳部４ｔの貫通口をブロー用の圧搾流体供給口１５として機能させ、濾過床４ｐの厚み方向に貫通する開口１４Ｉに連通して、ブロー用の圧搾流体供給口１５から貫通孔１４Ｈを介して各開口１４Ｉから濾過床部４ｐに圧搾流体を供給可能としている。上記した構造は濾過板４Ａに関するものであるが、各圧搾板３Ａ及び圧搾膜５Ａも、図１９に示すように、濾過溝部分及びグロメット部分について濾過板４Ａと同様な構造となっている。
【００７０】
なお、各圧搾板３Ａの四角形板状本体３ｚは、濾過板４Ａの四角形板状本体４ａと同様にくぼみ３ｙを形成して、圧搾膜５Ａの圧搾用水により膨張すべき部分は厚さが均一である方がよいためである。また、このくぼみ３ｙとくぼみ３ｙとをつなぐ多数の横溝３ｘを備えることにより、圧搾用水がくぼみ３ｙ全体に流れやすくなり、圧搾膜５Ａの膨張が容易になる。
【００７１】
また、配管系統などについても、第１実施形態と異なる点を主として説明する。まず、圧搾用水を供給する圧搾用水供給源として、圧搾用水槽３００と、圧搾用水槽３００から圧搾用水を圧送する圧搾用ポンプ３０１とが設けられている。そして、各圧搾板３Ａ及び各濾過板４Ａの各圧搾用水供給口１１２へは、圧搾用ポンプ３０１と制御弁Ｖ25とを介して、圧搾用水供給路４００により、圧搾用水槽３００とが接続されて、圧搾用水槽３００内の圧搾用水を圧搾用ポンプ３０１の駆動により各圧搾用水供給口１１２に供給可能として、圧搾膜５Ａを膨張可能としている。一方、各圧搾板３Ａ及び各濾過板４Ａの各圧搾用水供給口１１２には、制御弁Ｖ30を介して、圧搾用水回収路４０１により圧搾用水槽３００が接続されている。また、上記各圧搾板３Ａの左上及び右上の耳部３ｔ，３ｔの貫通口をブロー用の圧搾流体供給口１４，１５として機能させ、圧搾板３Ａの四角形板状本体３ｚのみをその厚み方向に貫通する開口１４ｉに連通して、ブロー用の圧搾流体供給口１４，１５から貫通孔１４ｈを介して各開口１４ｉから圧搾膜５の裏面と圧搾板３Ａの四角形板状本体３ｚとの間に圧搾流体を供給して、圧搾膜５の裏面と圧搾板３Ａの四角形板状本体３ｚとの間に溜まった圧搾用水をその間から排出可能としている。このとき、各圧搾板３Ａの右上の耳部３ｔのブロー用の圧搾流体供給口１５から圧搾流体の一例としてのエアーが供給されるとともに、制御弁Ｖ5を閉じ、かつ、第１実施形態とは異なり大気ではなく圧搾用水槽３００に接続された通路を開閉する制御弁Ｖ8を開くことにより、圧搾膜５の裏面と圧搾板３Ａの四角形板状本体３ｚとの間に溜まった圧搾用水を圧搾用水槽３００に回収可能とする。また、制御弁Ｖ30も開くことにより、圧搾膜５の裏面と圧搾板３Ａの四角形板状本体３ｚとの間に溜まった圧搾用水を圧搾用水槽３００に回収可能とする。よって、圧搾しないときに圧搾膜５が膨張しないように又は膨張状態から元の非膨張状態に復帰するようにしている。制御弁Ｖ30は圧搾膜５の圧搾時には閉じるようにしている。
【００７２】
タンクＴには、原液移送タンク３１０から原液移送ポンプ３２０の駆動により制御弁Ｖ9を介して原液が供給されるとともに、制御弁Ｖ10を介して市水や純水などの洗浄水や塩水やアルコールなどの洗浄液（ここでは、一例として清水）が供給される。この清水は、制御弁Ｖ13を介して圧搾用水槽３００にも供給可能としている。圧搾用水槽３００内の圧搾用水のレベルが液面計ＬＣにより測定され、下限設定値Ｌに達すると制御弁Ｖ13が開かれて清水が圧搾用水槽３００内に供給される一方、中間設定値Ｍに達すると制御弁Ｖ13が閉じられて清水の圧搾用水槽３００内への供給を停止する。
【００７３】
また、各濾液排出口１２には、制御弁Ｖ3を介して濾液排出路１０４が接続されて、濾液が上記濾過濃縮装置外に排出される他、別途、初期濾過時の初期濾液のみを排出するため、各濾液排出口１２には制御弁Ｖ23を介して濾液排出路３０４が接続されている。
【００７４】
さらに、制御弁Ｖ6を開いてバイパス路１０６より原液供給口１１内に圧縮空気を通し、原液供給口１１より原液排出口１３に向けてブローを可能とするとともに、制御弁Ｖ6を開いてバイパス路１０６より原液排出口１３内にも圧縮空気を通し、原液排出口１３より原液供給口１１に向けてブロー可能としている。原液供給口１１内に圧縮空気を通し、原液供給口１１より原液排出口１３に向けてブローするときには、制御弁Ｖ22も開くようにして、上記原液を供給する流路中に残った原液、例えば、濾布６及び原液排出口１３付近などに残った原液を、制御弁Ｖ22及び原液回収路３０５及び１０１を介してタンクＴ内に回収するようにしている。制御弁Ｖ6を開いてバイパス路１０６より原液排出口１３内に圧縮空気を通し、原液排出口１３より原液供給口１１に向けてブローするときには、制御弁Ｖ4も開くようにして、上記原液を供給する流路中に残った原液、例えば、濾布６及び原液供給口１１付近に残った原液を、制御弁Ｖ4及び原液回収路１０５を介してタンクＴ内に回収するようにしている。
【００７５】
なお、３５０は各制御弁用のパイロットバルブスタンド、３５１は圧縮空気源Ａの一例としてのエアーコンプレッサーＡ及び供給ポンプＰの計装用エアーレシーバータンクである。制御弁ＶＰは、供給ポンプＰの駆動用制御弁である。
【００７６】
上記構成によれば、第２実施形態にかかる濾過濃縮装置１は、以下のように作動する。なお、図２０は制御弁の操作工程図である。この工程図で斜線部分は制御弁が開いている状態であり、斜線のない部分は制御弁が閉じている状態である。
【００７７】
（濃縮工程）
まず、濃縮工程の循環動作では、制御弁Ｖ1、制御弁Ｖ2、制御弁Ｖ23、制御弁Ｖ8、制御弁ＶＰが開かれ、他の制御弁は閉じたままととする（以下の説明において、特に言及しない場合には制御弁は閉じたままとする）。すなわち、制御弁Ｖ9が開かれて原液がタンクＴに供給されたのち、タンクＴから供給ポンプＰにより制御弁Ｖ1及び原液供給路１００を介して、各圧搾板３Ａと各濾過板４Ａの各原液供給口１１及び各グロメット８Ａを通して各圧搾板３Ａと隣接する濾過板４Ａの間の一対の濾布６，６間の原液処理部３１へ原液を供給する（第１実施形態の図１３参照）。
【００７８】
各原液処理部３１内に供給された原液は、それぞれ隣接する圧搾板３Ａと濾過板４Ａとの間の原液用の流路を流れながら濃縮される。すなわち、各圧搾膜５Ａの濾過床５ｐ及び各濾過板４Ａの濾過床４ｐ間の一対の濾布６，６内において、各圧搾膜５Ａ及び各濾過板４Ａの各原液供給口１１及び各グロメット８Ａを通して各一対の濾布６，６間の各原液処理部３１内に流れ込んだ原液は、各グロメット８Ａ付近から上方向に、額縁３ｅと４ｅ同士が突き合わされて形成された左側の壁部と、突子５ａと２４ａとが突き合わされて形成された右側の壁部との間を流れる。次いで、突子５ａと２４ａの上端と額縁３ｅと４ｅとの隙間から、下方向に、突子５ａと２４ａとが突き合わされて形成された左側の壁部と、突子５ｂと２４ｂとが突き合わされて形成された右側の壁部との間を流れる（第１実施形態の図１及び図２及び図７及び図１５参照）。次いで、突子５ｂと２４ｂの下端と額縁３ｅと４ｅとの隙間から、上方向に、突子５ｂと２４ｂとが突き合わされて形成された左側の壁部と、突子５ｃと２４ｃとが突き合わされて形成された右側の壁部との間を流れる。次いで、突子５ｃと２４ｃの上端と額縁３ｅと４ｅとの隙間から、下方向に、突子５ｃと２４ｃとが突き合わされて形成された左側の壁部と、額縁３ｅと４ｅ同士が突き合わされて形成された右側の壁部との間を流れる（第１実施形態の図１の矢印Ｙ参照）。この結果、各原液処理部３１内から、各圧搾膜５Ａ及び各濾過板４Ａの各グロメット８Ａを通して各原液排出口１３内に流れ込む。このように、上記原液用の流路を原液が流れる間、一対の濾布６，６を通して原液中の水分が各圧搾膜５Ａの濾過床５ｐ及び各濾過板４Ａの濾過床４ｐに濾液として流れ出て、流れ出た濾液は、各圧搾膜５Ａの濾過床５ｐの濾過溝５ｕ，…，５ｕ及び各濾過板４Ａの濾過床４ｐの濾過溝４ｕ，…，４ｕにより案内されて、各開口１２ｉ及び各貫通孔１２ｈを介して濾液排出口１２内に回収され、その後、制御弁Ｖ23及び濾液排出路３０４を介して装置外に排出される。このように、原液が原液用の流路を流れる間、水分が排出されることになり、結果として、原液が濃縮されて、原液排出口１３から装置外に排出され、原液排出路１０１及び制御弁Ｖ2を介してタンクＴに返送される。なお、この循環動作では、制御弁Ｖ8を開くことにより、圧搾膜５Ａの裏面と圧搾板３Ａの四角形板状本体３ｚとの間に溜まった圧搾用水をその間から圧搾用水槽３００に排出可能としている。
【００７９】
このように原液が循環を開始すると、次の初期濾過動作に移る。上記循環動作と異なるのは、制御弁Ｖ2を動作の途中で閉じる点である。これにより、原液が加圧されて原液の濃縮がより短時間で行うことができる。
【００８０】
次いで、所定時間経過後、濃縮動作に入る。ここでは、初期濾過動作と異なるのは、制御弁Ｖ23を閉じ、制御弁Ｖ3を開くことであるとともに、初期濾過動作と同様に制御弁Ｖ2を途中まで開けておき、その後、閉じることにより、原液が加圧されて原液の濃縮がより短時間で行うようにしている。
。原液は、各原液処理部３１内から、それぞれ隣接する圧搾板３Ａと濾過板４Ａとの間の原液用の流路を流れながら濃縮され、原液排出口１３から装置外に排出され、原液排出路１０１及び制御弁Ｖ2を介してタンクＴに返送される。一方、濾液は、濾液排出口１２内に回収され、制御弁Ｖ3及び濾液排出路１０４を介して装置外に排出される。よって、各原液処理部３１内で濃縮された原液が他の原液処理部３１内を通ることなく装置外に排出されるため、他の原液処理部３１内を通るようにする場合と比較して、原液の流路を簡素化することができて、各濾過板及び各圧搾板の構造を簡単化することができる。
【００８１】
次いで、所定時間経過後、バックブロー工程に入る。このバックブロー工程は２段階に分かれている。最初の段階では、制御弁Ｖ7を開いて、圧縮空気源Ａから圧縮空気を圧縮空気供給路１０３により各バックブロー用の圧搾流体供給口１５に供給するとともに、制御弁Ｖ22を所定時間毎に開けたり閉じたりし、かつ、制御弁Ｖ4を閉じたままとして、原液供給口１１より原液排出口１３に向けてブローを行い、上記原液を供給する流路中に残った原液を、上記濃縮化された原液として回収する。次の段階では、制御弁Ｖ7を開いて、圧縮空気源Ａから圧縮空気を圧縮空気供給路１０３により各バックブロー用の圧搾流体供給口１５に供給するとともに、制御弁Ｖ4を所定時間毎に開けたり閉じたりし、かつ、制御弁Ｖ22を閉じたままとして、原液排出口１３より原液供給口１１に向けてブローを行い、上記原液を供給する流路中に残った原液を、上記濃縮化された原液として回収する。なお、制御弁Ｖ8を開いたままとして、圧搾膜５Ａの裏面と圧搾板３Ａの四角形板状本体３ｚとの間に溜まった圧搾用水を圧搾用水槽３００に回収可能とする。この制御弁Ｖ2は開度調節弁であって、開度を検出可能なポジショナーを有している。
【００８２】
上記濃縮工程とバックブロー工程とを１つのサイクルとし、計測器ＥでタンクＴ内の原液が所望の濃度値まで濃縮されているか否かを判定し、原液が所望の濃度値より低い場合には、再度、上記サイクルを繰り返して原液の濃縮を行う。
【００８３】
（初期濾過工程）
次に、初期濾過工程を行う。この初期濾過工程では、制御弁Ｖ1、制御弁Ｖ23、制御弁Ｖ8、制御弁ＶＰが開かれ、他の制御弁は閉じたままととする。よって、タンクＴに回収された所望の濃度の濃縮原液は、供給ポンプＰで原液供給路１００と制御弁Ｖ1を介して各圧搾板３Ａと各濾過板４Ａとの間の一対の濾布６，６間の原液処理部３１に供給され、初期濾過が行われる。このとき、制御弁Ｖ2は閉じられているため、各原液処理部３１に供給された濃縮原液は、各原液排出口１３から排出されず、各原液処理部３１内で濾過が行われ、各濾布６を通過した濾液が、各濾過板４Ａ及び各圧搾板３Ａの各濾液排出口１２から制御弁Ｖ23を介して初期濾過用の濾液排出路３０４により、上記濾過濃縮装置外に排出される。
【００８４】
（濾過工程）
次いで、所定時間後に、濾過工程に入る。この濾過工程では、初期動作と異なるのは、制御弁Ｖ23の代わりに、制御弁Ｖ3を開き、各濾布６を通過した濾液が、各濾過板４Ａ及び各圧搾板３Ａの各濾液排出口１２から制御弁Ｖ3を介して濾液排出路１０４により、上記濾過濃縮装置外に排出されるようにする。この工程では、所望の濃度の濃縮原液は、供給ポンプＰで原液供給路１００と制御弁Ｖ1を介して各圧搾板３Ａと各濾過板４Ａとの間の一対の濾布６，６間の原液処理部３１に供給され、濾過が行われる。
【００８５】
（圧搾工程）
次いで、所定時間後に、圧搾濾過工程（圧搾工程）に入る。この圧搾工程では、制御弁Ｖ3、制御弁Ｖ25、制御弁Ｖ8が開かれ、他の制御弁は閉じたままととする。制御弁Ｖ8は最初のうちのみ開き、圧搾が開始される前には閉じる。圧搾濾過を行うときには、圧縮流体が圧搾ポンプ３０１より制御弁Ｖ25を介して各圧搾用水供給口１１２を通って各圧搾板３Ａへ供給され、各圧搾膜５Ａは膨張し（第１実施形態の図１６参照）、各濾過ケーキを圧搾することができる。このとき、制御弁Ｖ3は開かれているため、濾過時と同様に、各濾布６を通過した濾液が、各濾過板４Ａ及び各圧搾板３Ａの各濾液排出口１２から濾液排出路１０４により、上記濾過濃縮装置外に排出される。
【００８６】
（液抜き工程）
圧搾工程終了後、圧搾膜の液抜き工程を行う。この液抜き工程では、原液ブロー動作と、圧抜き動作と、水抜き動作とから構成されている。
【００８７】
原液ブロー動作では、制御弁Ｖ22は最初に開いてその後閉じる。制御弁Ｖ4は逆に最初に閉じてその後開く。制御弁Ｖ6は開かれ、他の制御弁は閉じたままととする。よって、制御弁Ｖ22と制御弁Ｖ6が開かれているとき、原液供給口１１内に圧縮空気を通し、原液供給口１１より原液排出口１３に向けてブローすることになり、上記原液を供給する流路中に残った原液、例えば、濾布６及び原液排出口１３付近などに残った原液を、制御弁Ｖ22及び原液回収路３０５及び１０１を介してタンクＴ内に回収するようにしている。制御弁Ｖ4と制御弁Ｖ6が開かれているとき、バイパス路１０６より原液排出口１３内に圧縮空気を通し、原液排出口１３より原液供給口１１に向けてブローすることになり、上記原液を供給する流路中に残った原液、例えば、濾布６及び原液供給口１１付近に残った原液を、制御弁Ｖ4及び原液回収路１０５を介してタンクＴ内に回収するようにしている。
【００８８】
圧抜き動作では、制御弁Ｖ5、制御弁Ｖ8、制御弁Ｖ30が開かれる。ただし、制御弁Ｖ5は途中から開く。また、制御弁Ｖ8は、最初は閉じておき、途中から開き、その後再び閉じる。まず、制御弁Ｖ30を開くことにより、圧搾膜５Ａの裏面と圧搾板３Ａの四角形板状本体３ｚとの間に溜まった圧搾用水をその間から制御弁Ｖ30を介して圧搾用水回収路４０１を通して圧搾用水槽３００に排出させる。次いで、制御弁Ｖ8を開くことにより、圧搾膜５Ａの裏面と圧搾板３Ａの四角形板状本体３ｚとの間に溜まった圧搾用水をその間から制御弁Ｖ8を介して圧搾用水槽３００に排出させる。さらに、制御弁Ｖ8を閉じると同時的に制御弁Ｖ5を開き、圧縮空気を圧搾膜５Ａの裏面と圧搾板３Ａの四角形板状本体３ｚとの間に供給して、その間に溜まった圧搾用水をその間から圧搾用水槽３００に強制的に制御弁Ｖ30を介して圧搾用水回収路４０１を通して圧搾用水槽３００に排出させる。
【００８９】
水抜き動作では、タイマーにて所定時間後、濾過板４Ａと圧搾板３Ａとの締付圧力を緩めて若干開枠することにより、濾過板４Ａと圧搾板３Ａ間に溜まった水を下方に落下させることにより液抜きを行う。
【００９０】
（ケーキ排出工程）
その後、各一対の濾布６，６間に生成したケーキは、締付板による締付けを解除したのち、圧搾板３Ａと濾過板４Ａとを開板して各一対の濾布６，６から排出する。
【００９１】
なお、各濾布６にケーキが強く付着しているときには、圧縮流体を制御弁Ｖ7を介して各バックブロー用圧搾流体供給口１５より逆送し、原液用の流路を逆流して各原液供給口１１から原液供給路１００の一部を通り、制御弁Ｖ4及び原液回収路１０５を介してタンクＴ内に向けてバックブローすることにより、ケーキ剥離を容易とすることができる。このとき、制御弁Ｖ4は開かれている。また、公知の濾布振動装置を用いてケーキ排出することもできる。
【００９２】
（原液供給工程）
制御弁Ｖ9が開かれて原液がタンクＴに供給され、タンクＴの原液レベルがＨになると、制御弁Ｖ9が閉じられる。その後、上記した濃縮工程に移る。
【００９３】
この第２実施形態によれば、圧搾用水で圧搾膜５Ａを膨張させることができるため、圧縮空気で圧搾するよりも大きな力で圧搾工程を行うことができる。
【００９４】
また、原液の濃縮動作を繰り返し行うとき、各濃縮工程の最後に必ずブロー工程を行うことにより、濾布６に堆積した原液中の固体分をブローにより一旦取り除いて濾布６を大略処理開始状態まで復帰させたのち、次の原液の濃縮を行うことができるため、原液濃縮作業が効率良くかつより短時間で行うことができる。
【００９５】
また、液面計、濃度計、ＰＨ計、電導度計などを有機的に組み合わせて、各制御弁や各ポンプなどを制御することにより、濃縮進行度、洗浄進行度などを容易に自動制御することができる。
【００９６】
なお、上記様々な実施形態のうちの任意の実施形態を適宜組み合わせることにより、それぞれの有する効果を奏するようにすることができる。
【００９７】
【発明の効果】
従来の濾過装置では処理することが困難であった、例えば１％以下の低濃度の原液でも、原液処理部を、原液が排出されるとともに濾液が排出されかつ原液流路のブローを行うといった工程を繰り返し行う濃縮部として機能させて所望の固形分含有率まで濃縮したのち、該濃縮された原液を用いて、原液処理部を濾過及び圧搾濾過部として機能させて濾過及び圧搾濾過するようにすることができるので、容易に、かつ、効率よく濃縮濾過処理を行うことができる。特に、原液が排出されるとともに濾液が排出されたのち、原液流路のブローを行うため、濾布に堆積した原液中の固体分をブローにより一旦取り除いて濾布を大略処理開始状態まで復帰させたのち、次の原液の濃縮を行うことができるため、原液濃縮作業が効率良くかつより短時間で行うことができる。
【００９８】
また、原液処理部は、その一部を弾性体で流路を形成するようにしているので、そのまま圧搾膜としての機能を持たせることができ、濃縮装置と圧搾濾過装置とを１つの装置で兼用することができ、設置場所、動力源及び制御部を少なくすることができてコンパクトなものとなり、経済性に優れたものとなる。
【００９９】
また、各濾布の圧搾板及び濾過板への固定を濾板下部で行うようにすれば、圧搾板及び濾過板を開くことにより一対の濾布を強制的に開くことができて、一対の濾布間に形成されたケーキの排出が容易となる。
【０１００】
また、濾布の圧搾板及び濾過板への固定を濾板下部にしているので濾布間に形成されたケーキの排出が容易となる。
【０１０１】
また、原液供給口より原液処理部内に供給された原液は、一対の濾布により原液処理部の両側で濃縮と濾過及び圧搾濾過とを行うことができるので、より効率よく処理することができる。
【０１０２】
また、原液中の不必要な塩などを除去する場合、従来は原液をフィルタプレスなどの濾過装置で濾過圧搾してケーキとし、上記フィルタプレス内のケーキに洗浄水を供給してケーキ中の不必要な塩などを除去していたが、本発明においては、タンク中の原液に洗浄水を加えて原液を希釈し、さらに、濃縮を繰り返すことにより、容易に原液中の塩濃度を薄くすることができ、また、洗浄ムラも解消し、洗浄効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１実施形態にかかる濾過濃縮装置を示す概略説明図である。
【図２】 上記濾過濃縮装置の圧搾板の正面図である。
【図３】 図２のＡ−Ａ線の断面図である。
【図４】 図２の濾液排出口部分のＢ−Ｂ線の断面図である。
【図５】 図２の圧搾流体供給口部分のＣ−Ｃ線の断面図である。
【図６】 図２のバックブロー用圧搾流体供給口部分のＦ−Ｆ線の断面図である。
【図７】 上記濾過濃縮装置の濾過板の正面図である。
【図８】 図７のＤ−Ｄ線の断面図である。
【図９】 図７の濾液排出口部分のＥ−Ｅ線の断面図である。
【図１０】 図７のバックブロー用圧搾流体供給口部分のＧ−Ｇ線の断面図である。
【図１１】 上記濾過濃縮装置の圧搾板に濾布を取付けた状態を示す正面透視図である。
【図１２】 上記濾過濃縮装置の濾過板に濾布を取付けた状態を示す正面透視図である。
【図１３】 上記濾過濃縮装置による濃縮濾過状態を示す要部の縦断面図である。
【図１４】 上記濾過濃縮装置の濾布の要部の正面図である。
【図１５】 上記濾過濃縮装置による濃縮濾過状態において原液供給口を通る部分の要部断面図である。
【図１６】 上記濾過濃縮装置による圧搾濾過状態を示す要部断面図である。ただし、圧搾板の断面は圧搾流体供給口部分を通過する部分の断面であり、濾過板の断面はバックブロー用の圧搾流体供給口部分を通過する部分の断面である。
【図１７】 本発明の第２実施形態にかかる上記濾過濃縮装置の濾過板の正面図である。
【図１８】 図１７のＸ−Ｘ線断面図である。
【図１９】 本発明の第２実施形態にかかる上記濾過濃縮装置を示す一部断面の概略説明図である。
【図２０】 本発明の第２実施形態にかかる上記濾過濃縮装置の制御弁の操作工程図である。
【図２１】 本発明の第２実施形態にかかる上記濾過濃縮装置の圧搾板の正面図である。
【図２２】 図２１のＸＩ−ＸＩ線断面図である。
【図２３】 図２１のＸＩＩ−ＸＩＩ線断面図である。
【符号の説明】
１…濾過濃縮装置、３，３Ａ…圧搾板、３ａ，３ｚ…本体、３ｅ…額縁、３ｐ…凹部、３ｔ…耳部、３ｕ…濾過溝部、３ｘ…横溝、３ｙ…くぼみ、４，４Ａ…濾過板、４ａ…本体、４ｅ…額縁、４ｐ…濾過床部、４ｔ…耳部、４ｕ…濾過溝部、４ｚ…円弧部、５，５Ａ…圧搾膜、５ａ，５ｂ，５ｃ…突子、５ｐ…濾過床部、６…濾布、７…側板、８，８Ａ…グロメット、８ａ…凹部、９…パッキン、１１…原液供給口、１２…濾液排出口、１２ｈ…貫通孔、１２ｉ…開口、１３…原液排出口、１４…圧搾流体供給口、１４ｈ…貫通孔、１４ｉ…開口、１５…バックブロー用圧搾流体供給口、１５ｈ…貫通孔、１５ｉ…開口、１６…ボルト、１７…保護布、２４ａ，２４ｂ，２４ｃ…突子、３１…原液処理部、３１ａ…原液保持空間、３１ｂ…濾液回収空間、１００…原液供給路、１０１…原液排出路、１０２…圧縮空気供給路、１０３…圧縮空気供給路、１０４…濾液排出路、１０５…原液回収路、１０６…バイパス路、１１２…圧搾用水供給口、１１２ｈ…貫通孔、１１２ｉ…開口、３００…圧搾用水槽、３０１…圧搾用ポンプ、３１０…原液移送タンク、３２０…原液移送ポンプ、３５０…パイロットバルブスタンド、３５１…計装用エアーレシーバータンク、Ｐ…供給ポンプ、Ｔ…タンク、Ｖ1，Ｖ2，Ｖ3，Ｖ4，Ｖ5，Ｖ6，Ｖ7，Ｖ8，Ｖ9，Ｖ10，Ｖ１３，Ｖ2 ２，Ｖ2 ３，Ｖ2 ５，Ｖ30，ＶＰ…制御弁。
Claims (9)
- 固定板と締付板との間に圧搾板（３）と濾過板（４）とを交互に移動可能に配置し、隣接する圧搾板と濾過板との間に一対の濾布（６，６）を配置し、
上記圧搾板は、濾過時に膨張して圧搾濾過可能な圧搾膜（５）を有し、かつ、上記締付板を移動させて上記圧搾板と上記濾過板とをそれらの間に上記一対の濾布を挟み込んだ状態で固定板側に上記締付板で締め付けたとき、上記圧搾板の上記圧搾膜と上記圧搾板に隣接する濾過板との間に原液処理部（３１）を形成可能とし、
上記原液処理部は、上記一対の濾布により囲まれた原液保持空間（３１ａ）と、上記一対の濾布のうちの一方の濾布と上記圧搾膜とにより囲まれるとともに上記一対の濾布のうちの他方の濾布と上記濾過板とにより囲まれる濾液回収空間（３１ｂ）とを備え、
上記原液保持空間に連通する原液供給口（１１）より上記原液保持空間に原液を供給したのち、上記原液保持空間に連通する原液排出口（１３）から上記原液が排出されて濃縮化された原液として回収され、かつ、その原液の液体分が濾液として上記濾布を貫通して上記濾液回収空間に入り、上記濾液回収空間に連通する濾液排出口（１２）から上記濾液が排出されることにより、上記原液処理部が原液濃縮部として機能して上記原液の濃縮化を行うとともに、上記原液供給口より上記原液排出口に向けて、又は上記原液排出口より上記原液供給口に向けて圧搾流体を供給してブローすることにより、上記原液を供給する流路中に残った原液を回収し、上記濃縮化された原液として回収するとともに上記濾液を排出するといった上記濃縮工程及び上記ブロー工程を１サイクルとして、このサイクルを繰り返すことにより上記原液を所定の濃度まで濃縮化するようにしたことを特徴とする濾過濃縮装置。 - 上記原液を所定の濃度まで濃縮化したのち、上記原液保持空間に上記濃縮化された原液を供給したのち、上記原液排出口から上記濃縮化された原液を排出させずに上記原液保持空間に保持しつつ上記濃縮化された原液の液体分が濾液として上記濾布を貫通して上記濾液回収空間に入り、上記濾液回収空間に連通する上記濾液排出口から上記濾液が排出され、さらに、圧搾流体により上記圧搾膜を膨張させて、上記圧搾板と上記濾過板との間で上記一対の濾布間に保持された濾過ケーキが圧搾されて圧搾ケーキを形成することにより、上記原液処理部が原液濾過及び圧搾濾過部として機能し、
その後、上記締付板を移動させて上記圧搾板と上記濾過板とを開枠して、上記一対の濾布間から上記圧搾ケーキを排出する請求項１に記載の濾過濃縮装置。 - 上記濃縮した原液に洗浄液を加えて、上記原液を希釈し、さらに濃縮を繰り返すことにより、上記原液中の塩濃度を薄くする請求項１又は２に記載の濾過濃縮装置。
- 上記圧搾膜の表面に突子（５ａ，５ｂ，５ｃ）を備えるとともに、上記濾過板の表面に突子（２４ａ，２４ｂ，２４ｃ）を備えて、上記圧搾板と上記濾過板とをそれらの間に上記一対の濾布を挟み込んだ状態で固定板側に上記締付板で締め付けたとき、上記圧搾膜の上記突子と上記濾過板の上記突子とが上記一対の濾布を挟んで突き合うことにより、上記原液保持空間に上記原液が供給される位置から上記原液排出口まで上記原液を案内する原液流路を形成するようにした請求項１〜３のいずれか１つに記載の濾過濃縮装置。
- 各圧搾板の前後両面のそれぞれの上記原液供給口（１１）及び上記原液排出口（１３）の周囲には、環状の流体導入部材（８）が上記一対の濾布（６，６）のうちの圧搾板側の１枚の濾布（６）を挟み込んで嵌合固定されて、上記圧搾板側の各濾布の下部を各圧搾板に固定するとともに、各流体導入部材には凹部を備えて、各圧搾板とそれに隣接する濾過板とが締付板で締め付けられたときでも、上記流路と上記原液供給口及び上記原液排出口とが連通可能となる請求項１〜４のいずれか１つに記載の濾過濃縮装置。
- 隣接する濾過板（４）と濾過時に膨張して圧搾濾過可能な圧搾膜（５）を有する圧搾板（３）との間に一対の濾布（６，６）を介在させた状態で、上記圧搾板と上記濾過板とを交互に固定板に対して締付板（２）により締め付けて、上記圧搾板の上記圧搾膜と、上記濾布を介して上記圧搾板に隣接する濾過板との間の上記一対の濾布間に原液保持空間と、上記一対の濾布の一方の濾布と上記濾過板とにより囲まれるとともに上記一対の濾布の他方の濾布と上記濾過板とにより囲まれる濾液回収空間とを備える原液処理部（３１）を形成し、
上記原液保持空間に連通する原液供給口（１１）より上記原液保持空間に原液を供給したのち、上記原液保持空間から原液を排出させて濃縮化された原液として回収し、かつ、その原液の液体分が濾液として上記濾布を貫通させて上記濾液回収空間に入り込ませて上記濾液を排出させることにより、上記原液処理部が原液濃縮部として機能して上記原液の濃縮化を行うとともに、上記原液供給口より上記原液排出口に向けて、又は上記原液排出口より上記原液供給口に向けて圧搾流体を供給してブローすることにより、上記原液を供給する流路中に残った原液を回収し、上記濃縮化された原液として回収するとともに上記濾液を排出したのちブローする工程を１サイクルとして、このサイクルを繰り返すことにより上記原液を所定の濃度まで濃縮化するようにしたことを特徴とする濾過濃縮方法。 - 上記原液を所定の濃度まで濃縮化した後、上記原液保持空間に上記濃縮化された原液を供給したのち、上記原液排出口から上記濃縮化された原液を排出させずに上記原液保持空間に保持しつつ上記濃縮化された原液の液体分が濾液として上記濾布を貫通させて上記濾液回収空間から上記濾液を排出させ、さらに、圧搾流体により上記圧搾膜を膨張させて、上記圧搾板と上記濾過板との間で上記一対の濾布間に保持された濾過ケーキが圧搾されて圧搾ケーキを形成することにより、上記原液処理部が原液濾過及び圧搾濾過部として機能し、
その後、上記締付板を移動させて上記圧搾板と上記濾過板とを開枠して、上記一対の濾布間から上記圧搾ケーキを排出する請求項６に記載の濾過濃縮方法。 - 上記濃縮した原液に洗浄液を加えて、上記原液を希釈し、さらに濃縮を繰り返すことにより、上記原液中の塩濃度を薄くする請求項６〜７のいずれか１つに記載の濾過濃縮方法。
- 上記圧搾板と上記濾過板とをそれらの間に上記一対の濾布を挟み込んだ状態で固定板側に上記締付板で締め付けたとき、上記圧搾膜の表面の突子（５ａ，５ｂ，５ｃ）と上記濾過板の表面の突子（２４ａ，２４ｂ，２４ｃ）とが上記一対の濾布を挟んで突き合うことにより形成された原液流路に沿って、上記原液保持空間に上記原液が供給される位置から上記原液排出口まで上記原液を案内しながら上記濃縮又は上記濾過を行うようにした請求項６〜８のいずれか１つに記載の濾過濃縮方法。
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