JP4493024B2 - ろ過装置 - Google Patents

Description

本発明は、ろ過装置に関するものである。

金属製のスクリーン、網、多孔板等のろ材は、布（繊維）製のものに比べて、運転性、保守性、耐久性等の面で優れており、これを利用したものとしてスクリュープレスや回転加圧式脱水機等の加圧式ろ過装置がある。この装置は、歴史の古く、非常にシンプルな構造のものであるため、低動力・低騒音・低コストなどを特徴とし、固形分濃度の低い難脱水性の固液混合物に適用した場合にも優れた脱水性能が得られることから、下水汚泥脱水分野でも多く用いられている。（例えば、特許文献１，２参照）
特開２００１−２１２６９７号公報 特開２００１−１１３１０９号公報

しかしながら、円筒状の外側ろ材とその内部に挿入されたスクリューからなるスクリュープレスでは、被処理液が入口側から出口側に向かって低速で移送されて行くと同時に、スクリューの締付力によって発生する圧搾圧力で、連続的に脱水されるが、ろ液は外側ろ材のみより搾り出されるものであるため、外側ろ材の長さの短縮化を図るのが困難であり、設備の小型化し難かった。

一方、回転加圧式脱水機においては、脱水ろ過の処理量を向上させるにはディスクの径を大きくする、又は脱水機を複数配置する必要性があり、設備の大型化やコスト増の問題を抱えていた。

そこで、本発明の主たる課題は、装置の小型化を図ると共に、脱水性能を向上させるろ過装置を提供することにある。

上記課題を解決した本発明は、次のとおりである。
＜請求項１記載の発明＞
ケーシング内に同心状に配置された、円筒状又は円錐状の内側ろ材及び外側ろ材と、
前記内側ろ材の外周面と前記外側ろ材の内周面との間に設けられたスパイラル状の仕切りと、を備え、
軸心が縦向きであり装置全体が縦向きに配置され、
前記ケーシングの下方の一端側から被処理液を上方に向かって送入して、ケーシングの上方の他端側からケーキを排出し、前記内側ろ材及び前記外側ろ材内を通したろ液を外部に排出する構成のろ過装置であって、
前記内側ろ材の下方側端板をろ材とし、このろ材とケーシングの下方の一端側との間に、被処理液を貯留しかつろ過する貯留及び第１ろ過空間が形成され、
この貯留空間と連通するように、前記内側ろ材の外周面と前記外側ろ材の内周面との間に第２のろ過空間が形成され、
前記内側ろ材及び／又は前記外側ろ材は軸心周りに回転し、前記スパイラル状の仕切りは回転しない構成とされた、
ことを特徴とするろ過装置。

（作用効果）
内側ろ材及び外側ろ材の二面によってろ過濃縮がなされることによって、従来の外側ろ材のみでろ過を行なっていたスクリュープレスに比べて設備の小型化を図ることができる。また、内側ろ材及び／又は外側ろ材は軸心周りに回転し、スパイラル状の仕切りは回転しない構成とすることにより、ろ過空間に送入された被処理液は、仕切りに沿って螺旋状に装置内を移動しながら、まず内外側ろ材の二面によるろ過濃縮がなされ、次に圧搾脱水がなされるが、内外側ろ材のみならずリボンスクリューも全てを回転自在とした構成のスクリュープレスに比べて、本発明に係るろ過装置は、構造を簡素化でき、製造コストの低減及びメンテナンス性の向上を図ることができる。さらに、被処理液が送入されるケーシングの一端側と内側ろ材の端板との間に、被処理液を貯留する貯留空間が形成されることにより、一定の処理量を確保することができ、処理効率を向上させることができる。
軸心が縦向きであり装置全体が縦向きに配置され、被処理液が下方から上方に向かって送入するように構成することにより、重力を利用してろ液を上方のケーキ排出側に浸出させないようにすることができ、そのため、排出されるケーキの含水率のムラ（分布）をなくし、より均一にすることができる。
内側ろ材の端板が、ろ材で形成されることにより、貯留空間を第１のろ過空間としての機能ももつ貯留及び第１ろ過空間とすることができるので、従来のスクリーンの側面のみをろ過面とするろ過装置に比べて、ろ過効率を向上させることができる。

＜請求項２記載の発明＞
請求項２記載の発明は、前記貯留空間内に、前記内側ろ材及び前記外側ろ材と同軸心周りに回転する羽根板が設けられ、この羽根板により被処理液を攪拌すると共に、被処理液を半径方向へ圧送する構成とされた、請求項１記載のろ過装置である。

（作用効果）
羽根板により被処理液を攪拌すると共に、被処理液を半径方向へ圧送する構成とすることにより、ろ過効率を向上させると共に、被処理液のろ過空間内の移動を促進させることができる。

＜請求項３記載の発明＞
前記羽根板を、内側ろ材の端板のろ過面に近接又は接触する構成とし、この羽根板と内側ろ材が速度差をもって回転する構成とされた、請求項２記載のろ過装置。

（作用効果）
羽根板を、内側ろ材の端板のろ過面に近接又は接触する構成とし、この羽根板と内側ろ材が速度差をもって回転する構成とすることにより、ろ過面に固着したケーキを掻き取り、ろ過濃縮の効率を維持することができる。

＜請求項４記載の発明＞
前記スパイラル状の仕切りの少なくとも被処理液の送入口側の内周縁及び外周縁が、それぞれ前記内側ろ材及び前記外側ろ材に近接又は接触する、請求項１乃至３のいずれか１項記載のろ過装置。

（作用効果）
ろ過空間に送入された被処理液は、ケーキ濃度も低く、流動性を持った状態であるので、被処理液の送入口側付近では、内外側ろ材によりろ過濃縮が生じていく。したがって、この被処理液の入口側付近は、固液分離作用によるろ過濃縮が重要な機能となるが、スパイラル状の仕切りの少なくとも被処理液の送入口側（第２のろ過空間の下部）の内周縁及び外周縁を、それぞれ内側ろ材及び外側ろ材に近接又は接触する構成とすることにより、スクリーンのろ過面に固着したケーキを掻き取り、ろ過濃縮の効率を維持することができる。また、送入された被処理液を仕切りに沿って螺旋状に移動させることができる。

＜請求項５記載の発明＞
前記内側ろ材の回転速度と前記外側ろ材の回転速度とが速度差をもって回転可能とされている、請求項１乃至５のいずれか１記載のろ過装置。

（作用効果）
内側ろ材の回転速度と外側ろ材の回転速度とが速度差をもって回転することによって、ろ過空間（第２のろ過空間）内を移動するケーキにせん断力が生じる。そのため、例えば、繊維分の多い生汚泥や混合生汚泥が含まれる被処理液に対しては、このせん断力により、脱水効率を向上させる事が可能である。また、内外側ろ材それぞれの相対速度が大きい場合、速く回転するろ過面（例えば、内側ろ材のろ過面）近傍のケーキは、もう一方のろ過面（例えば、外側ろ材のろ過面）側へ移動する効果が現れ、ケーキ内での混合作用が生じることで、ろ過装置内での含水率分布を均一化することもできる。

＜請求項６記載の発明＞
前記内側ろ材に第１の回転駆動手段が設けられ、前記外側ろ材に第２の回転駆動手段が設けられ、前記第１の回転駆動手段と前記第２の回転駆動手段とは別の回転駆動手段である、請求項１乃至５のいずれか１項記載のろ過装置。

（作用効果）
内外側ろ材の回転速度差によりケーキにせん断力を加えて脱水効率を改善することが可能であるが、この効果は対象ケーキの性状に依存するため、最適状態で運転する場合はケーキ性状に合わせて内外の速度差を設定することが必要である。本発明においては、第１の回転駆動手段と第２の回転駆動手段とは別の回転駆動手段とすることにより、ケーキ性状に合わせて内外の速度差を簡易的に調整することができる。

＜請求項７記載の発明＞
前記スパイラル状の仕切りは、前記一端側から前記他端側にいくにしたがって、そのピッチ間隔が短くなるように構成されている、請求項１乃至６のいずれか１項記載のろ過装置。

（作用効果）
スパイラル状の仕切りは、ろ過空間の一端側からその他端側にいくにしたがって、そのピッチ間隔が短くなるように構成することによって、ケーキの排出経路を狭くして圧搾効果を高め、排出されるケーキの含水率のムラ（分布）をなくし均一にすることができる。

本発明によれば、装置の小型化を図ると共に、脱水性能を向上させることができる等の利点がもたらされる。

以下、本発明の実施の形態を図１乃至図５に基づき説明する。
＜本発明に係るろ過装置の構成＞
本発明に係るろ過装置におけるケーシング７の内部には、図１及び図２に示されるように、モータ等の第１の回転駆動手段（図示せず）によって駆動力が伝達される内筒回転軸５に上板１Ａが連結された回転自在な円筒状の内側ろ材１と、この内側ろ材１と同心円状に配設された回転自在な円筒状の外側ろ材２と、ケーシング７の上板７Ａに端部を固定され、内側ろ材１と外側ろ材２との間に形成される空間に配置されたスパイラル状（リボンスクリュー状）の仕切り３と、が備えられている。そして、内側ろ材１の端板である底板１Ｂとケーシング７の底板７Ｂとの間に、貯留空間（第１のろ過空間）４が形成されていると共に、前述した内側ろ材１と外側ろ材２との間には、貯留空間（第１のろ過空間）４に連通する第２のろ過空間１１が形成されている。なお、ケーシング７は、本実施の形態では円筒型であるが、これに限られることなく、多面体等の形状でもよい。

内側ろ材１の底板１Ｂには、図１に示すように、被処理液送入管１０が連結されている。被処理液送入管１０の先端部分は、ケーシング７の底板７Ｂを貫通し、ケーシング７内に挿入されたかたちとなっており、挿入した部分の側面に供給口１０Ａ，１０Ａ，…が形成され、この供給口１０Ａ，１０Ａ，…を介して被処理液がケーシング７内に送入されるようになっている。また、被処理液送入管１０は内側ろ材１の回転を支持する支持軸としても機能し、被処理液送入管１０はケーシング７の底板７Ｂに取付けられた軸受によって回転自在に保持されている。

被処理液は、ポンプ（図示せず）により圧送され、この圧力と共に、後述する羽根板６の回転による圧送、及び内側ろ材１と外側ろ材２の回転による摩擦で、ケーシング７の底部から上部まで上昇するものである。

内側ろ材１の底板１Ｂとケーシング７の底板７Ｂとの間の空間は、比較的大きな容積が確保されており、一定の処理量を確保するための、供給口１０Ａ，１０Ａ，…より供給された被処理液を貯める空間（貯留空間）として機能し、処理効率の向上に寄与している。また、この内側ろ材１の底板１Ｂを、後述するウェッジワイヤー等のろ材で構成することにより、この空間をろ過濃縮することができるろ過空間（第１のろ過空間４）とすることができるため、従来のスクリーンの側面のみをろ過面とするろ過装置に比べてろ過効率を向上させることができる。なお、被処理液のうち、固液分離がなされたろ液は、図１乃至図３に示されるように、内側ろ材１の底面１Ｂに形成されたろ液排出口１２から排出される。

また、被処理液送入管１０には、供給口１０Ａ，１０Ａ，…に隣接するように羽根板（インペラー）６，６，…が取付けられており、内側ろ材１の回転に伴ってこれらも回転するようになっている。羽根板６，６，…は、供給口１０Ａ，１０Ａ，…より供給された被処理液を攪拌すると共に、外周部分を形成する外側ろ材２方向へ圧送し、外側ろ材２のろ過面に沿って上昇させる機能を有している。なお、被処理液送入管１０と内側ろ材１とを構造的に分離してこれらが一緒に回転しないようにし（例えば、内側ろ材１と別の回転駆動手段により回転させる等）、かつこの羽根板６，６，…の上端縁に、スクレーパー（図示せず）を取付けることによって、ろ過面に補足されたケーキをこのスクレーパーで掻き取る構成とすることができる。

内側ろ材１の側面（外周面）には、ろ材としてウェッジワイヤーが張設してあり、このウェッジワイヤーのスリットは回転軸心に沿って配列してある。前述した第１のろ過空間４を通過し、内側ろ材１と外側ろ材２との間に形成された第２のろ過空間１１に移動した被処理液のうち、固液分離がなされたろ液の一部が、図１乃至図３に示されるように、内側ろ材１の底面１Ｂに形成されたろ液排出口１２から排出されるようになっている。

外側ろ材２は、周状の上端はケーシング７の上板７Ａからレールとこのレールに案内されるローラ等により回転可能に吊られる構成になっており、また、上端の側面は、図示はしないが、モータ等の第２の回転駆動手段（図示せず）によって駆動力が伝達される外筒回転軸（図示せず）にピニオンギア（図示せず）等を介して連結され、外側ろ材２自体が回転するようになっている。また、外側ろ材２の内周面には、内側ろ材１と同様に、ろ材としてウェッジワイヤーが張設してある。このウェッジワイヤーのスリットは回転軸心に沿って配列してあり、第２のろ過空間１１に送入された被処理液のうち、固液分離がなされたろ液の一部がケーシング７と外側ろ材２との間の部分の底板７Ｂに溜められ、最終的には、ろ液排出口１３から排出されるようになっている。

ここで、内側ろ材１と外側ろ材２とは、同角速度（°／ｓｅｃ）で回転させた場合においても、それぞれの半径差分の周速度（ｍｍ／ｓｅｃ）が生じるため、ケーキにせん断力が生じて脱水効率が向上される。例えば、繊維分の多い生汚泥や混合生汚泥が含まれる被処理液に対しては、このせん断力がより効果的であるため、内側ろ材１と外側ろ材２とに若干速度差を付けて、回転させることで更に脱水効率を向上させる事が可能である。また、内側ろ材１と外側ろ材２との相対速度が大きい場合、速く回転するろ過面（例えば、内側ろ材１のろ過面）近傍のケーキは、もう一方のろ過面（例えば、外側ろ材２のろ過面）側へ移動する効果が現れ、ケーキ内での混合作用が生じることで、ろ過装置内での含水率分布を均一化することもできる。

このように、内外側ろ材１，２のろ過面の角速度差によりケーキにせん断力が加えられて脱水効率が改善されるが、この効果は対象ケーキの性状に依存するため、最適状態で運転する場合はケーキ性状に合わせて内外の速度差を設定することが望ましい。このため、簡易的に速度差を調整できるように、本実施の形態では、内外側ろ材１，２にそれぞれ個別のモータ等の回転駆動手段を設けている。

一方、ケーキ性状によっては、せん断力を加えた場合、ケーキが流動化してしまい、逆に脱水性を損なう場合もあるので、このような場合には速度差一定で回転させることが好ましい。また、せん断力による脱水効果があり、かつケーキ性状が年間を通してほとんど変化しないケーキについては、速度差一定で回転させてもよく、これらのような対象ケーキに対しては、内外側ろ材１，２を一つのモータにより同速で回転させるようにしてもよい。

なお、内側ろ材１と外側ろ材２は、必ずしも両者を回転させる必要はなく、一方のみを回転させるようにしてもよい。

内外側ろ材１，２に用いられるろ材としては、ウェッジワイヤーに限られるものではなく、打ち抜き板（図示せず）、金網（図示せず）、ろ布（図示せず）等を用いることができる。また、第１のろ過空間４を形成する内側ろ材１の底板１Ｂ、及び第２のろ過空間１１の下部は固液分離がメインとなるため、これらのろ過面を開口率が高いウェッジワイヤーで構成し、圧搾脱水がメインとなる第２のろ過空間１１の上部にケーキとの接触面積の高い（開口率の低い）打ち抜き板を配置してもよい。

仕切り３は、図１及び図５に示されるように、スパイラル状（リボンスクリュー状）であり、内側ろ材１と外側ろ材２との間に形成された環状の第２のろ過空間１１に配設されている。この仕切り３は、ケーシング７の上板７Ａに固定されていることによって、仕切り３は軸芯周りに回転しない構成となっている。このことによって、内外側ろ材のみならずリボンスクリューも全てを回転自在とした構成のスクリュープレスに比べて、本発明に係るろ過装置は、構造を簡素化でき、製造コストの低減及びメンテナンス性の向上を図ることができる。

仕切り３の内周縁と外周縁は、それぞれ内側ろ材１及び外側ろ材２のろ過面に近接または接触する構成となっている。この構成によって、内外側ろ材１，２のろ過面に固着したケーキを掻き取り易くし、ろ過濃縮の効率を維持することができると共に、送入された被処理液を仕切り３に沿って螺旋状に上昇させることができる。なお、第２のろ過空間１１の下部、すなわち供給口１０Ａ，１０Ａ，…側付近が、固液分離作用によるろ過濃縮がメインとなってくるため、仕切り３の内周縁と外周縁は少なくとも被処理液の供給口１０Ａ，１０Ａ，…側付近が内外側ろ材１，２とそれぞれ近接又は接触する構成であればよい。

また、図５に示すように、仕切り３の内周縁と外周縁にゴムなどにより形成されるスクレーパー１６を取付けることにより、内側ろ材１及び外側ろ材２は軸心周りに回転し、仕切り３は回転しない構成であることによって、ろ過面に補足されたケーキをこのスクレーパー１６で掻き取ることができる。なお、前述したように、第２のろ過空間１１の下部、すなわち供給口１０Ａ，１０Ａ，…側付近が、固液分離作用によるろ過濃縮がメインとなってくるため、少なくとも供給口１０Ａ，１０Ａ，…側付近にスクレーパーが取付けられていればよい。

仕切り３は、スパイラルピッチを第２のろ過空間１１内すべてにおいて均一にしてもよいが、排出されるケーキの含水率のムラ（分布）をなくし均一にするため、図１及び図５で示すように、スパイラル状の仕切り３をケーシング７の底板７Ｂ側から上板７Ａ側にいくにしたがって、そのピッチ間隔が短くなるように構成することが好ましく、具体的には、第２のろ過空間１１の上部部分で、スパイラルピッチを短くしケーキの排出経路を狭くし、圧搾効果を高めることが好ましい。他方、図示はしないが、第２のろ過空間１１の上部において脱水効率を向上させるために内外側ろ材１，２の半径差を狭めた場合（例えば、円錐形状や多段円筒形状）には、スパイラル状の仕切り３をケーシング７の底板７Ｂ側から上板７Ａ側にいくにしたがって、そのピッチ間隔が長くなるように構成してもよい。

また、図示はしないが、スパイラルの羽根の一部にケーキが通過可能な孔を穿設し、ケーキの攪拌混合を促進することもできる。さらに、第２のろ過空間１１の下部において、スパイラルの羽根の下部をカットしてもよい。

スクレーパー１６は、図１及び図５に示すように、ケーシング７の軸方向に、仕切り３の内周縁と外周縁とに沿って、ケーシング７の上板７Ａと底板７Ｂとの少なくともどちらか一方を端部として取付けることが考えられる。また、図示はしないが、軸方向に隣接する仕切り３の周縁相互を橋渡しして連結するように設置してもよい。このスクレーパー１６は、図５には内周縁と外周縁とにそれぞれ１つ取付けてあるが、複数箇所に取付けてもよい。また、この変形例として、固液分離がメインとなる第２のろ過空間１１の下部にのみ、スクレーパー１６を取付けるようにしてもよい。また、スクレーパー１６を軸方向に平行に取付けるのではなく、図示はしないが、仕切り３の内周縁及び外周縁に沿うように、それぞれの先端にスクレーパー１６を取付けてもよい。

スクレーパー自体の材質・構造は、前述したように、弾性力によりろ過面に押し付けることができるゴム、樹脂等を用いてもよいが、変形例として、図示はしないが、スクレーパーの先端にバネを取付けた刃を仕込み、バネ等により内側ろ材１及び外側ろ材２の半径方向に刃の移動可能にする機能を有したもの等を用いることができる。

ここで、内側ろ材１、外側ろ材２及び仕切り３との関係を説明する。被処理液送入管１０から供給口１０Ａを介して送入された被処理液は、ケーキ濃度も低く流動性を持った状態であり、第１のろ過空間４を形成する内側ろ材１の底板１Ｂ、及び第２のろ過空間１１の下部における内側ろ材１と外側ろ材２のろ材を介してろ過濃縮が生じる。第１のろ過空間４、及び第２のろ過空間１１の下部では、固液分離作用によるろ過濃縮が重要な機能となるが、ろ過濃縮がある程度進行すると濃縮されたケーキがろ過面に固着し、ろ過効率が低下する。そこで、濃縮効率を維持するために、第２のろ過空間１１においては、仕切り３にスクレーパー１６を取付け、内側ろ材１と外側ろ材２におけるろ材の表面を高頻度でスクレーピングすることで、表面に固着したケーキを掻取っている。また、第１のろ過空間４においては、前述したように、被処理液送入管１０と内側ろ材１とを構造的に分離してこれらが一緒に回転しないようにし、かつこの羽根板６，６，…の上端縁に、スクレーパー（図示せず）を取付けることによって、ろ過面に補足されたケーキをこのスクレーパーで掻き取る構成とすることができる。

また、濃縮作用により流動性を失ったケーキは、ろ材との摩擦力が生じるため、回転するろ材により、内外側ろ材１，２の円周方向へ搬送が行われる。しかし、第２のろ過空間１１にはスパイラル状（リボンスクリュー状）の仕切り３が配置されており、内外側ろ材１，２に沿って回転するするケーキが、この仕切り３と干渉することで、軸を中心に回転すると共に、軸方向への移動するようになる。この運動によりケーキはろ過濃縮を受けながら、最終的に、第２のろ過空間１１の上部に形成されたケーキ排出口１４より排出されるものである。なお、後述するが、ケーキ排出口１４には、ケーキの排出を抑制する背圧板１５が取付けられており、排出量が強制的に抑制されることでケーキは第２のろ過空間１１内で圧密され、更に含水率を低下させることができる。

実施の形態に係る第２のろ過空間１１は、上から下まで同一の横断面積を有する環状のものを示しているが、第２のろ過空間１１の下部は、処理量を確保するために大容量のろ室容積を持たせ、他方、第２のろ過空間１１の上部において脱水効率を向上させるために内外側ろ材１，２の半径差を狭めるようにしてもよい（例えば、円錐形状や多段円筒形状）。

内側洗浄管８は、図１及び図２に示されるように、内側ろ材１の内周面に沿って設けられており、また、複数の洗浄ノズル８Ａ，８Ａ，…が、内側ろ材１の内周面に対向するように内側洗浄管８に取付けられている。同様に、外側洗浄管９は、外側ろ材２の外周面に沿って設けられており、また、複数の洗浄ノズル９Ａ，９Ａ，…が、外側ろ材２の内周面に対向するように外側洗浄管９に取付けられている。そして、内側ろ材１と外側ろ材２ を軸回りに回転させながら、これら複数の洗浄ノズル８Ａ，８Ａ，…；９Ａ，９Ａ，… から洗浄水を噴射して、目詰まりした内側ろ材１と外側ろ材２のろ過面が洗浄されるものである。洗浄の際に噴射された洗浄水は洗浄排水として、ろ液と共に最終的には、ろ液排出口１２，１３から排出されるようになっている。

ここで、内外側ろ材１，２には、高圧・高温の洗浄液が吹付けられ、洗浄されるが、洗浄液としてアルカリ性の薬品を吹付けて洗浄することが好ましい。また、内外側ろ材１，２のろ過面に超音波発信機を設置し、ろ材自体を振動させ洗浄すると洗浄力が向上するのでより好適である。

なお、内側洗浄管８の洗浄ノズル８Ａを、内側ろ材１の底板１Ｂに対向するように取付け、底板１Ｂを洗浄するようにしてもよい。また、内外側洗浄管８，９及び洗浄ノズル８Ａ，９Ａの設置位置としては上記に限られず、第２のろ過空間１１内に設置し、仕切り３等に洗浄ノズル（図示せず）を取付けて、第２のろ過空間１１内から洗浄液を噴射してもよい。また、内外側洗浄管８，９を複数箇所設置してもよい。

図４に示すように、ケーシング７の上板７Ａにおける、第２のろ過空間１１を投影した部分には、ケーキ排出口１４が形成されており、ここから、脱水されたケーキが排出される。このケーキ排出口１４には、背圧板１５が取付けられており、この背圧板１５によって排出抵抗が生じさせ、排出される汚泥の量を調整することで、さらにケーキを圧搾し、含水率の低下と、体積縮減が図られるものである。

＜本発明に係るろ過方法＞
本発明に係るろ過装置を用いてのろ過方法について、以下に説明する。
まず、ポンプ圧送により、被処理液は被処理液送入管１０の供給口１０Ａ，１０Ａ，…を介して第１のろ過空間４内に送入される。第１のろ過空間４内に送入された被処理液は、内側ろ材１の回転に伴って回転する羽根板６，６，…によって、攪拌されると共に内側ろ材１の底板１Ｂによりろ過濃縮され、また、外周部分を形成する外側ろ材２方向へ圧送される。そして、被処理液は第２のろ過空間１１内の仕切り３に沿って螺旋状に上昇しながら、内側ろ材１と外側ろ材２ とにより二面ろ過が行なわれる。内側ろ材１ と外側ろ材２ をそれぞれ、モータ等の第１及び第２の回転駆動手段（図示せず）によって回転させられる。この際、必要に応じて内側ろ材１と外側ろ材２とをそれぞれ速度差をもって同一方向に回転させる。なお、内側ろ材１と外側ろ材２は、必ずしも両者を回転させる必要はなく、一方のみを回転させるようにしてもよい。

被処理液は、ポンプ圧送の圧力と、回転の摩擦力で仕切り３に沿って上昇していくが、内側ろ材１ と外側ろ材２との間の第２のろ過空間１１の下部で固液分離がなされ、その上部で圧搾脱水がなされ、最終的に、ケーキ排出口１４が形成されており、ここから、脱水されたケーキが排出される。

内側ろ材１ と外側ろ材２ とを回転させ、仕切り３を回転させないようにすることで、スクレーパー１６がそれぞれのろ過面に蓄積されたケーキを掻き取る。この際には、前述したように、複数の洗浄ノズル８Ａ，８Ａ，…；９Ａ，９Ａ，… から洗浄水を噴射して、目詰まりした内側ろ材１ と外側ろ材２のろ過面が洗浄され、噴射された洗浄水は洗浄排水として、ろ液と共に内側ろ材１内におけるケーシング７の底板７Ｂ、ケーシング７と外側ろ材２との間の部分の底板７Ｂに溜められ、最終的には、ろ液排出口１２，１３から排出される。

第２のろ過空間１１内の上部には、固液分離がなされた後の含水率の高いケーキが上昇してくるが、このケーキは内側ろ材１と外側ろ材２ との回転摩擦、及び背圧板１５による排出抵抗によって圧搾が促進されて、含水率が低減されると共に体積縮減がなされてケーキ排出口１４から排出される。

本発明に係るろ過装置の縦断面図である。 そのＩ−Ｉ断面図（横断面図）である。 そのＩＩ−ＩＩ断面図（横断面図）である。 その平面図である。 仕切りとスクレーパーとの関係を説明するための概略図である。

１…内側ろ材、１Ａ…上板、１Ｂ…底板、２…外側ろ材、３…仕切り、４…貯留空間（第１のろ過空間）、５…内筒回転軸、６…羽根板（インペラー）、７…ケーシング、７Ａ…上板、７Ｂ…底板、８…内側洗浄管、９…外側洗浄管、１０…被処理液送入管、１０Ａ…供給口、１１…第２のろ過空間、１２…ろ液排出口、１３…ろ液排出口、１４…ケーキ排出口、１５…背圧板、１６…スクレーパー。

Claims (7)

1. ケーシング内に同心状に配置された、円筒状又は円錐状の内側ろ材及び外側ろ材と、
   前記内側ろ材の外周面と前記外側ろ材の内周面との間に設けられたスパイラル状の仕切りと、を備え、
   軸心が縦向きであり装置全体が縦向きに配置され、
   前記ケーシングの下方の一端側から被処理液を上方に向かって送入して、ケーシングの上方の他端側からケーキを排出し、前記内側ろ材及び前記外側ろ材内を通したろ液を外部に排出する構成のろ過装置であって、
   前記内側ろ材の下方側端板をろ材とし、このろ材とケーシングの下方の一端側との間に、被処理液を貯留しかつろ過する貯留及び第１のろ過空間が形成され、
   この貯留空間と連通するように、前記内側ろ材の外周面と前記外側ろ材の内周面との間に第２のろ過空間が形成され、
   前記内側ろ材及び／又は前記外側ろ材は軸心周りに回転し、前記スパイラル状の仕切りは回転しない構成とされた、
   ことを特徴とするろ過装置。
2. 前記貯留空間内に、前記内側ろ材及び前記外側ろ材と同軸心周りに回転する羽根板が設けられ、この羽根板により被処理液を攪拌すると共に、被処理液を半径方向へ圧送する構成とされた、請求項１記載のろ過装置。
3. 前記羽根板を、内側ろ材の端板のろ過面に近接又は接触する構成とし、この羽根板と内側ろ材が速度差をもって回転する構成とされた、請求項２記載のろ過装置。
4. 前記スパイラル状の仕切りの少なくとも被処理液の送入口側の内周縁及び外周縁が、それぞれ前記内側ろ材及び前記外側ろ材に近接又は接触する、請求項１乃至３のいずれか１項記載のろ過装置。
5. 前記内側ろ材の回転速度と前記外側ろ材の回転速度とが速度差をもって回転可能とされている、請求項１乃至５のいずれか１記載のろ過装置。
6. 前記内側ろ材に第１の回転駆動手段が設けられ、前記外側ろ材に第２の回転駆動手段が設けられ、前記第１の回転駆動手段と前記第２の回転駆動手段とは別の回転駆動手段である、請求項１乃至５のいずれか１項記載のろ過装置。
7. 前記スパイラル状の仕切りは、前記一端側から前記他端側にいくにしたがって、そのピッチ間隔が短くなるように構成されている、請求項１乃至６のいずれか１項記載のろ過装置。

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