JPH0118766B2

JPH0118766B2 -

Info

Publication number: JPH0118766B2
Application number: JP58123596A
Authority: JP
Inventors: Mitsunobu Ootani; Tamotsu Date; Takashi Nagayama
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 1983-07-07
Filing date: 1983-07-07
Publication date: 1989-04-07
Also published as: JPS6014916A

Description

【発明の詳細な説明】この発明は固液分離装置に関し、さらに詳しく
は、一般に濾布式濾過機、濾布式脱水機と呼ばれ
る、濾布を使用した固液分離装置に関する。

最近、織物基材の表面に、一方向に傾斜するよ
うに短繊維を植毛して立毛を作り、その立毛で濾
層を形成してなる濾布が開発された。これに伴
い、そのような濾布をエンドレスに加工し、その
エンドレス濾布を一定軌道上を一方向に周回自在
に設け、濾布表面に原液を供給してその原液中に
含まれている固形成分と液成分とを分離する、い
わゆる濾布式濾過機や濾布式脱水機（以下、これ
らを総称する場合には固液分離装置という）が開
発されている。かかる固液分離装置においては、
濾布上に残つた、固形成分を主とする、いわゆる
非濾過成分を回収し、濾過能力を回復して次の固
液分離に供する必要がある。

従来の固液分離装置においては、濾布上の非濾
過成分の回収を、非濾過成分を濾布から転写ドラ
ムに一旦転写した後、その転写ドラムの表面に当
接して設けたスクレーパで掻き取るか、濾布に直
接スクレーパを当接して掻き取るか、濾布に機械
的な振動を与えて脱落させるなどして行つてい
る。しかしながら、かかる従来の固液分離装置
は、以下において説明するような欠点を有してい
る。

すなわち、転写ドラムを設けるものは、装置が
大型になり、コストも高い。また、濾布に直接ス
クレーパを当接するものは、スクレーパによる濾
布の傷み、特に立毛濾層の傷みが激しく、立毛が
引きちぎられたり、基材から抜けて脱落したりす
るので、濾布を頻繁に取り替える必要がある。さ
らに、濾布を振動させるものは、大きな振動を与
えなければ非濾過成分が脱落しないので、かなり
大型の振動付与装置を必要とし、やはり装置が大
型になり、またコストも高くなる。さらにまた、
上記３種類の従来の固液分離装置に共通した欠点
は、立毛同士の間に深くはいり込んでいる非濾過
成分の回収がなかなか難しということである。特
に、濾布上の非濾過成分の層の厚みが薄い場合に
は、相対的にみた回収率は大きく低下する。その
ため、従来の固液分離装置は、いずれも、非濾過
成分の回収操作を行つた後に濾布の裏面から高圧
の水を大量に吹き付け、いわゆる逆洗を行つて濾
過機能の回復を図つている。しかしながら、その
ためには大量の清浄水が必要となり、ランニング
コストが高くなる。

この発明の目的は、従来の固液分離装置の上記
欠点を解決し、非濾過成分の回収を、濾布を傷め
ることなく、しかも効率よく行うことができるば
かりか、構造が簡単で装置コストが安く、またラ
ンニングコストの安い固液分離装置を提供するに
ある。

上記目的を達成するために、この発明において
は、一定軌道上を一方向に周回自在に設けた、合
成繊維の編物または織物からなる基材の表面に太
さ0.1〜10μの極細繊維からなる立毛濾層を形成し
てなるエンドレス濾布と、上記濾布の表面に対向
して設けた原液供給部と、上記濾布の裏面側で、
かつ、上記原液供給部に対向して設けた濾液受槽
と、上記濾布の周回方向において上記原液供給部
および濾液受槽よりも下流側で、かつ、上記濾布
の表面に対向して設けた、非濾過成分の回収用液
体ノズルとを備えていること特徴とする固液分離
装置が提供される。

この発明の固液分離装置の一実施態様を説明す
るに、図面は、いわゆる濾布式濾過機を示す、断
面図を加味した概略側面図である。

図面において、１は、駆動ロール２と、３個の
ガイドロール３，４，５間に緊張状態で張設さ
れ、これら駆動ロール２およびガイドロール３，
４，５によつて規制される一定の軌道上を矢印方
向に周回自在に設けたエンドレス濾布である。こ
の濾布１は、ガイドロール５から駆動ロール２に
向かつて水平面に対してやや上向きの角度θを有
するように張設されている。この角度θは、後述
する原液供給槽の液深をできるだけ浅くして、原
液と濾布１との接触面積を大きくとれるように、
５〜20゜の範囲に設定するのが好ましい。また、
ガイドロール３と４の間には、濾布１の表面に当
接し、その濾布１を上方に押し上げるように水切
りロール９が設けられている。

この発明で使用する濾布は、合成繊維の編物ま
たは織物からなる基材の表面に太さ0.1〜10μの極
細繊維からなる立毛濾層を形成してなるものであ
り、たとえば特願昭57−93591号明細書や特願昭
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
布の長手方向（周回方向）と直交する方向に配置
されるよこ糸に単糸径0.1〜10μの合成繊維マルチ
フイラメントを使用した編物や織物基材を用い、
それら基材の、主としてよこ糸を上記長手方向に
起毛して濾布１の表面に太さ0.1〜10μの極細繊維
の立毛を作り、その立毛で濾層を形成してなるよ
うなものであるのが好ましい。このような濾布
は、起毛が上記長手方向に行われているから、上
記方向に立毛が横たわつている。つまり、立毛が
方向性をもつている。しかして、使用に際して
は、濾布を、立毛が周回方向に対して逆方向を向
くように張設する。

６は、ガイドロール５と駆動ロール２との間
で、かつ上記濾布１の表面に対向して設けた原液
供給槽（原液供給部）である。濾布１の上記張設
角度θは、この原液供給槽６中の原液の深さが深
くなりすぎて原液が漏出しないようにするために
も上記５〜20゜の範囲であるのが好ましい。また、
濾布１を挟んで、上記原液供給槽６と対向する位
置、つまり濾布１の裏面側には、吸気口１６を介
して吸気フアン（図示せず）に接続され、上記裏
面側を500mm水柱以上の減圧状態に維持すること
ができる、減圧濾過部たる濾液受槽７が設けられ
ている。さらに、濾布１の下方には、排出口１５
を備えた非濾過成分受槽（以下、固形分受槽とい
う）１０が配置されている。

上記駆動ロール２とガイドロール３との間、つ
まり濾布１の周回方向において上記原液供給槽６
よりも下流側には、濾布１の表面に対向して、ス
プレー式の非濾過成分回収用液体ノズル（以下、
回収ノズルという）８が設けられている。この回
収ノズル８は、ポンプ１２を介して上記固形分受
槽１０に接続されている。また、上記水切りロー
ル９とガイドロール４との間には、やはり濾布１
の表面に対向し、濾布１をその表面から洗浄す
る、スプレー式の洗浄用液体ノズル（以下、洗浄
ノズルという）１４が設けられている。この洗浄
ノズル１４は、ポンプ１３と、濾液受槽７の減圧
度を一定に保持するためのシールポツト１１を介
して上記濾液受槽７に接続されている。また、上
記シールポツト１１には、濾液受槽７内に捕集さ
れた濾液を排出するための排出口１７が設けられ
ている。

さて、上述した装置の作用を説明するに、まず
原液供給槽６から、濾布１上に、固形成分と液成
分を含む原液を供給する。供給された原液中の液
成分は、大部分、重力により、また濾液受槽７に
より与えられる減圧作用によつて濾布１を通過
し、濾液受槽７内に集められる。濾液受槽７内に
集められた液成分は、シールポツト１１の排出口
１７から濾過機外に排出される。一方、濾布１を
通過しなかつた、いわゆる非濾過成分は、半流動
状態のまま濾布１の表面に残る。つまり、濃縮さ
れる。

上記非濾過成分は、濾布１の周回運動に伴い、
回収ノズル８の位置に至り、その回収ノズル８か
ら噴射される、固形分受槽１０内の半流動状態の
非濾過成分によつて濾布１の表面から回収され、
上記固形分受槽１０内に集められる。固形分受槽
１０内に回収された非濾過成分の大部分は、排出
口１５を介して濾過機外に排出され、一部は次の
回収操作のために使用される。

濾布１は、次いで水切りロール９の位置に至
り、その表面の液成分が絞り取られる。さらに、
洗浄ノズル１４の位置に至り、その洗浄ノズル１
４から噴射される濾液受槽７内の濾液によつて洗
浄され、再度濾過に供せられる。

上記において、回収ノズルは、濾液受槽内の濾
液や、清浄水を噴射するものであつてもよいが、
実施態様に示したように、固形分受槽内の非濾過
成分を噴射するようにすると、その非濾過成分を
希釈することがなく、またランニングコストも安
くなるので好ましい。原液の使用が可能である場
合もある。また、回収ノズルは、濾布の幅方向に
列状に複数個設置してもよいし、長手方向に多段
に設置してもよいものである。多段に設置する場
合には、各回収ノズルに対応して固形分受槽を複
数の区画に区切り、相対応する回収ノズルと区画
とをポンプを介して接続するようにすれば、より
きめの細い回収操作が可能となる。この場合、固
形分受槽内の非濾過成分は、全体として排出口の
方向に向かう流れを形成するのが好ましい。

洗浄ノズルもまた、清浄水を噴射するものであ
つてもよいし、濾布の幅方向に列状に複数個設置
したり、多段に設けてもよいものである。また、
濾布の洗浄は、実施態様に示したように濾布の表
面側から行つてもよいが、裏面側から行つてもよ
いし、表面側と裏面側の双方から行つてもよいも
のである。さらに、原水の性状などによつては、
回収ノズルのみで、洗浄ノズルを設けないことも
可能である。さらにまた、洗浄ノズルは、連続的
に作動させてもよいし、濾布の汚れの状態に応じ
て、所望の間隔で、所望の時間作動させるように
してもよい。

また、原液供給槽を設ける代わりに、この部分
に樋などを設けて原液を供給するようにしてもよ
いし、供給管などで直接、放流する如く供給する
ようにしてもよい。

さらに、濾液受槽を減圧状態に保つ必要は必ず
しもなく、この部分を重力のみによる濾過として
もよい。しかしながら、これを設けると非濾過成
分の回収率が格段に向上する。また、いわゆる重
力濾過部に続いて減圧濾過部を設け、両者を併用
してもよいものである。

さらにまた、水切りロールは、必ずしも必要な
わけではない。

以上においては、この発明の一実施態様とし
て、いわゆる濾過機を例示して説明したが、この
発明の固液分離装置は、駆動ロールに対向して絞
りロールを設け、駆動ロールとの共同作用で濾布
上の非濾過成分を絞るようにしたり、または濾布
を挟んで別途絞りロールを設けるなどした、いわ
ゆる脱水機であつてもよいものである。しかしな
がら、この発明の装置は、濾布上の非濾過成分が
比較的流動性を有し、回収ノズルによる回収を行
いやすい濾過機として使用する場合に特に好適で
ある。

この発明の装置は、いろいろな用途に使用する
ことができる。たとえば、湖水や河川水中に含ま
れる固形成分と液成分を分離するのに使用するこ
とができる。また、活性汚泥処理装置から副生す
る余剰汚泥のように、いわゆる懸濁系の汚泥や、
生物膜処理装置から排出される、いわゆる固着系
の汚泥など、汚水処理によつて生ずる汚泥、スカ
ム、フロツク、洗浄水、スラツジなどを濾過、濃
縮、脱水するような場合に使用することができ
る。具体的には、たとえば上下水処理によつて生
ずる汚泥、浄化槽から発生する余剰汚泥、し尿処
理場から発生する汚泥、加圧浮上操作から生ずる
スカム、産業廃水の処理によつて生ずる凝集フロ
ツクやその凝集沈澱フロツク、砂濾過機などの各
種濾過機の逆洗水などに含まれる固形成分と液成
分を分離するのに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ができる。

以上説明したように、この発明の固液分離装置
は、合成繊維の編物または織物からなる基材の表
面に太さ0.1〜10μの極細繊維からなる立毛濾層を
形成してなるエンドレス濾布の表面に対向して設
けた非濾過成分の回収ノズルを備えているので、
非濾過成分の回収を容易に行うことができるよう
になるばかりか、装置コストやランニングコスト
を安くでき、また、濾布の摩耗や損傷を防止する
ことができるようになる。

すなわち、回収ノズルからの液体が濾布に当た
ると、液体は合成繊維の立毛との比重差が比較的
小さいことと、立毛が太さ0.1〜10μの極細繊維か
らなつていて大変しなやかであることから、立毛
が容易に揺動し、いわゆるゆすぎ洗いに似た状況
が生まれて、表面はもちろん、濾層内に取り込ま
れている非濾過成分でも容易に回収できるように
なる。しかも、立毛濾層の洗浄効果も期待でき
る。

また、この発明の装置は、上述した従来の装置
のように濾布上の非濾過成分を転写し、掻き取つ
て回収するための転写ドラムを設けたり、濾布に
振動を与えて非濾過成分を落下させて回収するた
めの振動付与装置等を設ける必要がないので、そ
れらを駆動するための大きな動力を必要としな
い。しかも、上述したように回収と同時に濾布の
洗浄効果も期待できるので、後の洗浄に際して洗
浄ノズルに供給する液体も少なくてすむ。そのた
め、装置コストやランニングコストを安くでき
る。

さらに、この発明の装置は、従来の装置のよう
に濾布にスクレーパーなどを当てて非濾過成分を
掻き取るようなことはないので、濾布の摩耗や損
傷を防止することができ、濾布の寿命が大幅に延
びて頻繁な交換を必要としなくなる。

また、回収ノズルを固形分受槽に接続し、回収
ノズルから固形分受槽内の非濾過成分を噴射する
ようにした場合には、濾布の表面から回収された
非濾過成分が希釈される必配がなく、回収率が一
層向上するばかりか、別途清浄水の供給を行わな
くてすむからランニングコストも一層安くなる。

さらに、少なくとも回収ノズルを多段に設け、
各回収ノズルに対応して固形分受槽を複数個の区
画に分離した場合には、回収率が一層向上する。

実施例図面に示した濾過機を使用し、下記条件で、固
形成分の濃度が約95mg／リツトルである湖水の固
液分離を行つた。このとき使用した濾布は、直径
約3μの極細繊維の立毛濾層を有するポリエステ
ル織物濾布である。なお、濾布の幅は300mmであ
る。

濾布の周回速度：６ｍ／分湖水供給量：70リツトル／分回収ノズル液量：13リツトル／分回収ノズルの噴射液圧：0.5Kg／cm² 洗浄ノズル液量：1.8リツトル／分洗浄ノズル液圧：1.0Kg／cm² 濾液受槽の減圧度：900mm水柱なお、洗浄ノズルは、２分の間隔をおいて１分
間のみ作動させる、いわゆる間歇作動である。上
記液量は、作動時における値である。

実験の結果、固形分受槽で得られた非濾過成分
は、約100倍に濃縮されていた。また、濾布上に
は、湖水中に含まれていた固形成分の約75％を捕
集することができた。さらに、約2000時間の連続
運転後においても、濾過能力の点で目立つほどの
能力低下は認められなかつた。

【図面の簡単な説明】

図面は、この発明の固液分離装置の一実施態様
を濾過機について示す、断面図を加味した概略側
面図である。１：濾布、２：駆動ロール、３，４，５：ガイ
ドロール、６：原液供給槽（原液供給部）、７：
濾液受槽、８：回収ノズル（回収用液体ノズル）、
９：水切りロール、１０：固形分受槽、１１：シ
ールポツト、１２，１３：ポンプ、１４：洗浄ノ
ズル、１５，１７：排出口、１６：吸気口。

Claims

【特許請求の範囲】

１一定軌道上を一方向に周回自在に設けた、合
成繊維の編物または織物からなる基材の表面に太
さ0.1〜10μの極細繊維からなる立毛濾層を形成し
てなるエンドレス濾布と、上記濾布の表面に対向
して設けた原液供給部と、上記濾布の裏面側で、
かつ、上記原液供給部に対向して設けた濾液受槽
と、上記濾布の周回方向において上記原液供給部
および濾液受槽よりも下流側で、かつ、上記濾布
の表面に対向して設けた、非濾過成分の回収用液
体ノズルとを備えていることを特徴とする固液分
離装置。