JPH0113529Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 (イ) 産業上の利用分野 この考案は固液分離装置に関し、さらに詳しく
は、一方向に走行、周回自在に設けたエンドレス
濾布を使用して固液中の固形成分と液成分を分離
する装置に関する。

(ロ) 従来の技術 固液中の固形成分と液成分を分離する装置とし
ては、従来、たとえば「化学工学便覧」、第930頁
（昭和43年５月10日、丸善株式会社刊）に記載さ
れているような、いわゆる回転円筒型濾過機が知
られている。この従来の装置は、周面に濾布を張
つた回転円筒をその下部を固液に浸漬しつつ一方
向に回転せしめ、円筒内部を減圧して固液を濾布
上に半ケーク状態で捕捉するとともに、その半ケ
ーク状固液に濾布に対向して設けた水スプレーノ
ズルから水を吹き付け、固形成分に付着し、また
は固形成分間に取り込まれている成分を洗い出す
ようにしている。これによつて得られた液成分
は、減圧吸引作用によつて円筒の内部に集めら
れ、排出される。一方、濾布上に残つた成分は、
加圧脱水することなく、濾布に当接されるスクレ
ーパーで掻き取つて回収される。しかしながら、
かかる従来の装置には、以下において説明するよ
うな欠点がある。

すなわち、上記従来の装置は、半ケーク状の固
液が、円筒に張られた濾布の表面に、しかも減圧
吸引作用によつてのみ保持されるから、水を吹き
付けると容易に剥離して脱落してしまい、分離性
能が低い。固液の剥離、脱落を防止しようとして
減圧度を高くすると、固形成分までも濾布に吸い
込まれてしまい、濾布が目詰り状態になつてかえ
つて分離性能が低下してしまう。また、濾布上の
半ケーク状の固液を、加圧脱水することなくその
ままスクレーパーで掻き取つて回収するから、得
られるケークの含水率が相当高い。スクレーパー
を濾布に当接させることから、濾布の損傷も激し
い。

(ハ) 考案が解決しようとする問題点 この考案は、従来の装置の上記欠点を解決し、
固形成分に付着し、あるいは固形成分間に取り込
まれている成分を容易に回収することができるば
かりか含水率の低いケークを得ることができ、ま
た濾布の損傷を防止することができる固液分離装
置を提供することを目的としている。

(ニ) 問題点を解決するための手段 上記目的を達成するためのこの考案は、互い対
向配置した転写ドラムと圧搾ロールの間を通つて
一方向に走行、周回自在に設けたエンドレス濾布
と、前記濾布の表面側で、かつ前記濾布の走行方
向に対して前記転写ドラムおよび圧搾ロールより
も上流側に設けた固液供給部と、前記濾布の裏面
側に設けた減圧吸引槽と、前記濾布の表面側で、
かつ前記固液供給部と転写ドラムおよび圧索ロー
ルとの間に設けた水スプレーノズルとを有し、か
つ前記固液供給部および水スプレーノズルは前記
減圧吸引槽と対向しており、前記濾布は前記固液
供給部から転写ドラムおよび圧搾ロール側に向か
つて上り勾配を形成している固液分離装置を特徴
とするものである。

この考案の固液分離装置の一実施態様を説明す
るに、第１図において、駆動ロール２と、４個の
ガイドロール３，４，５，６の間には、エンドレ
ス濾布１が、上記駆動ロール２およびガイドロー
ル３，４，５，６と、後述する転写ドラムや圧搾
ロールなどで形成される一定の軌道上を矢印方向
に走行、周回自在に張設されている。しかして、
上記濾布１は、ガイドロール３から４に向かつて
水平面に対して５〜20゜の角度で上向きに張設さ
れている。

上記濾布は、特開昭58−207917号公報や特願昭
57−226384号明細書に記載されているようなもの
であるのが好ましい。すなわち、少なくとも、濾
布の幅方向に配置される緯糸に単糸径0.1〜10μの
合成繊維糸を使用した織物や編物基材を用い、そ
れら基材の、主として緯糸を長手方向（走行方
向）に起毛して表面に太さ0.1〜10μの極細繊維の
立毛濾層を形成してなる濾布であるのが好まし
い。そのような濾布は、起毛が長手方向に行われ
ているためにその方向に立毛が横たわつている
が、使用に際しては、第１図に示すように立毛が
濾布の走行方向に対して逆方向を向くように張設
する。

上記濾布１の表面側で、かつガイドロール３と
４の間には、固液供給槽（固液供給部）７が設置
されている。もつとも、いわゆる固液供給部を槽
として形成する必要は必ずしもなく、固液を直接
放流することができる管や樋のようなものであつ
てもよいものである。

濾布１の裏面側には、上記固液供給槽７と対向
する位置に、吸気管８を介してエジエクター（図
示せず）に接続され、上記裏面側を水柱で500mm
以上の減圧状態に維持することができる減圧吸引
槽９が設置されている。この減圧吸引槽９は、仕
切板１０によつて、液成分の排出管１１を備えた
前槽１２と、同様に排出管１３を備えた後槽１４
に仕切られている。しかして、前槽１２は固液供
給槽７とほぼ対向しており、上記吸気管８は後槽
１４に取り付けられている。また、減圧吸引槽９
の上部開口部、つまり吸引口１５には、複数個の
濾布案内ロール１６が並べて配置されている。こ
の濾布案内ロール１６は、表面が平滑なロールで
あつてもよいが、円筒ロールに多数の孔を穿設し
た、いわゆる孔付ロールや、円筒ロールまたは中
実ロールの表面に周方向溝またはら旋溝を切つ
た、いわゆる溝付ロールを使用すると、密に並べ
ても吸引口の実質開口面積が大きく減少せず、少
ない動力で大きな吸引効果が得られるようになる
ので好ましい。

さて、上述したように、吸気管８はエジエクタ
ーに接続されているが、そのエジエクターは、第
２図に示すように、ベンチユリー絞り部１７と、
このベンチユリー絞り部１７に連結した喉部１８
と、この喉部１８に連結したデフユーザー部１９
を有するノズル部に空気吹込管２０を開口させた
ようなものである。また、上記空気吹込管２０の
後方には洗浄媒体吹込管２１が開口している。

再び第１図を参照するに、ガイドロール４と駆
動ロール２の間には、濾布１を挾んで転写ドラム
２２と圧搾ロール２３が対向配置されている。こ
れら転写ドラム２２および圧搾ロール２３の下方
には、液成分の排出管２４を備えた液成分受槽２
５が設置されている。また、上記転写ドラム２２
の表面には、ゴムや合成樹脂などからなる楔状の
スクレーパー２６が当接されている。さらに、上
記スクレーパー２６の直下方で、かつ駆動ロール
２よりも高い位置には、ケーク排出用のシユータ
ー２７が設置されている。このシユーター２７
は、金属や合成樹脂などの板からなり、水平面に
対して30〜60゜の角度で傾斜し、かつ転写ドラム
２２の表面から0.5〜20mmほど離して設置されて
いる。

濾布１は、固液供給槽７から転写ドラム２２お
よび圧搾ロール２３側に向かつて上り勾配を形成
しているが、濾布１の表面側で、かつ上記減圧吸
引槽９の後槽１４と対向する位置には、水スプレ
ーノズル２８が設置されている。この水スプレー
ノズル２８は、通常の水ノズルや、管の長手方向
に複数個の噴水孔を穿設したようなもので、所望
量の水を所望の圧力で噴き出すことができるもの
である。

上記ガイドロール５と６の間には、濾布１の表
面側に、上記水スプレーノズル２８と同様の水ス
プレーノズル２９が設置されている。また、濾布
１の裏面側には、上記水スプレーノズル２９に対
向して濾布押え板３０が設置されている。この濾
布押え板３０は、ステンレス鋼、塩化ビニール、
アルミニウムなどの、耐食性や剛性を有する材料
からなり、全体として平板や多孔板などの形状に
加工されているが、その両端縁は、走行中の濾布
１が当接してもそれを傷付けることがないよう、
第１図に示すようにやや上方に折り曲げられてい
る。なお、濾布押え板３０は、濾布１の裏面から
0.5〜50mm程度の位置に設置されている。

上記実施態様において、減圧吸引槽を２つに仕
切る必要は必ずしもなく、ただ１個の槽として構
成してもよい。しかしながら、供給される固液中
の液成分の大部分は、後述するように減圧吸引槽
の前半部で濾布を通過するから、減圧吸引槽を前
後２つに仕切り、前半部で回収される液成分と、
後の水スプレーによる液成分とを分けて回収すれ
ば、液成分のきめ細な回収を行うことができるよ
うになるので好ましい。

減圧吸引槽の吸引口の形状は、濾布の走行方向
に長い長方形状であつてもよいし、濾布の走行方
向い向かつて末広がり状であつてもよい。末広が
り形状を採ると、濾布との擦過がある幅をもつて
行われるようになり、線状に擦過することがなく
なつて濾布端部の損耗が減るので好ましい。

(ホ) 作用 上述した装置の作用を説明するに、駆動ロール
２によつて駆動され、矢印方向に走行、周回中の
濾布１上に固液供給槽７から固形成分と液成分を
含む固液を供給する。供給された固液中の液成分
は、重力により、また減圧吸引槽９により与えら
れる減圧吸引作用によつて濾布１を通過し、減圧
吸引槽９の、主として前槽１２内に集められ、排
出管１１から装置外に排出される。したがつて、
濾布１上の固液は、減圧吸引槽９の後槽１４に対
応する部分では半ケーク状になつている。しかし
て、この半ケーク状の固液に水スプレーノズル２
８から水を吹き付けると、固形成分に付着し、ま
たは固形成分間に取り込まれている成分が洗い出
される。このとき吹き付ける水の量は、固液の性
状などによつて異なるものの、濾布上の固液の量
の0.2〜７倍程度でよい。吹き付けた水やそれに
よつて洗い出された成分は、減圧吸引槽９の後槽
１４内に集められ、排出管１３から装置外に排出
される。このとき、濾布案内ロール１６は、減圧
吸引槽９の減圧吸引作用による吸引力で濾布１の
走行が不安定になるのを防止する。

一方、濾布１を通過しなかつた成分は、濾布１
の周回に伴つて転写ドラム２２と圧搾ロール２３
の間に運ばれ、圧搾されて液成分が絞り取られ、
いわゆるケークとなる。上記ケークは、次いで濾
布１から転写ドラム２２の表面に転写され、さら
にスクレーパー２６で掻き落されて脱水機外に排
出される。掻き落されたケークはシユーター２７
で案内されるから、それが濾布１上に落下、付着
するようなことはない。一方、絞り取られた液成
分は液成分受槽２５内に集められ、排出管２４か
ら排出される。

濾布１は、次いで水スプレーノズル２９の位置
に至り、その水スプレーノズル２９から噴射され
る比較的圧力の低い洗浄水によつて表面側から洗
浄される。このとき、濾布押え板３０は、洗浄水
の圧力によつて濾布１が大きく撓んだり、捩れた
りするのを防止する。同時に、洗浄水が濾布１を
容易には通過しないようにし、濾布表面の洗浄が
効率的に行われるようにする。

濾布１は、次いでガイドロール６を経て再び固
液供給槽給層７の位置に至り、次の固液分離に供
される。

ところで、減圧吸引槽９の減圧は、エジエクタ
ーによつて、その空気吹込ノズル２０から吹き出
される空気の背圧を利用して行う。しかるに、固
液の種類によつては、その中に含まれている高融
点成分などが、特にベンチユリー絞り部１７に析
出し、付着して吸引効果を減少させる場合があ
る。その場合には、洗浄媒体吹込管２１から温水
や蒸気などを吹き込み、付着している析出成分を
洗い流してエジエクターの機能を回復する。

この考案の装置は、いろいろな用途に使用する
ことができるが、比較的粘度の高い固液に対して
特に有用である。たとえば、繊維産業における染
色工程から排出される、いわゆる染色廃液は、ポ
リビニルアルコール（PVA）などの処理剤やカ
ーボンブラツクなどの顔料を含んでいることが多
く、粘度が比較的高いが、このような染色廃液を
この考案の装置に供給すると、水スプレーノズル
２８から吹き付けられる水によつて固液が薄めら
れて液成分の分離が促進されるばかりか、PVA
が洗い出され、固形成分の濃度が著しく向上す
る。また、濾布上に残つた成分はPVAをほとん
ど含まないから、転写ドラム２２への転写性が飛
躍的に向上し、ケークの回収率が向上する。同様
に、たとえば下水処理場から発生する余剰汚泥な
ど、有機質成分（BOD成分）を多く含む固液を
対象とする場合にも有用である。また、たとえば
テレフタル酸の製造工程における蒸留塔の残渣か
ら、コバルトなどの触媒を洗い出して分離する場
合にも有用である。

上述したように、この考案の装置は比較的粘度
の高い固液に対して特に有用であるが、湖水や河
川水に含まれる固形成分と液成分を分離する場合
や、汚水処理によつて生ずる汚泥、スカム、フロ
ツク、洗浄水、スラツジなどを濃縮するような場
合にも使用することができる。また、たとえば紙
パルプ製造業、食品製造業、酒造業、味噌などの
醸造業など、各種製造業における固液分離や、た
とえば化学プロセスにおける有価物の回収などに
使用することもできる。

(ヘ) 考案の効果 この考案の装置は、濾布の表面側で、かつ固液
供給部と転写ドラムおよび圧搾ロールとの間に水
スプレーノズルを設けているからして、濾布上の
半ケーク状固液に水を吹き付け、それを希釈して
液成分の分離を促進することができるばかりか、
固形成分に付着し、または固形成分間に取り込ま
れている成分を洗い出すことができる。このこと
はまた、固形成分がよく濃縮され、転写ドラムと
圧搾ロールによる液成分の絞り出しを行うことと
相まつて含水率の低いケークを得ることができる
ということでもある。しかも、濾布が固液供給部
から転写ドラムおよび圧搾ロール側に向かつて上
い勾配を形成している、つまり走行方向に向かつ
て上り勾配を形成しているから、濾布上から半ケ
ーク状の固液が漏出する心配がほとんどない。か
つまた、ケークの回収を転写ドラムから行うこと
ができ、上述した従来の装置のように濾布上から
スクレーパーで掻き取つて回収する必要がないの
で、スクレーパーによる濾布の損傷がない。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この考案の固液分離装置の一実施態
様を示す概略一部断面側面図、第２図は、減圧吸
引槽に接続して使用するエジエクターの一例を示
す概略縦断面図である。 １：濾布、２：駆動ロール、３，４，５，６：
ガイドロール、７：固液供給槽（固液供給部）、
８：吸気管、９：減圧吸引槽、１０：仕切板、１
１，１３，２４：排出管、１２：前槽、１４：後
槽、１５：吸引口、１６：濾布案内ロール、１７
ベンチユリー絞り部、１８：喉部、１９：デフユ
ーザー部、２０：空気吹込管、２１：洗浄媒体吹
込管、２２：転写ドラム、２３：圧搾ロール、２
５：液成分受槽、２６：スクレーパー、２７：シ
ユーター、２８，２９：水スプレーノズル、３
０：濾布押え板。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 互い対向配置した転写ドラムと圧搾ロールの間
   を通つて一方向に走行、周回自在に設けたエンド
   レス濾布と、前記濾布の表面側で、かつ前記濾布
   の走行方向に対して前記転写ドラムおよび圧搾ロ
   ールよりも上流側に設けた固液供給部と、前記濾
   布の裏面側に設けた減圧吸引槽と、前記濾布の表
   面側で、かつ前記固液供給部と転写ドラムおよび
   圧搾ロールとの間に設けた水スプレーノズルとを
   有し、かつ前記固液供給部および水スプレーノズ
   ルは前記減圧吸引槽と対向しており、前記濾布は
   前記固液供給部から転写ドラムおよび圧搾ロール
   側に向かつて上り勾配を形成していることを特徴
   とする固液分離装置。