JPH0317930Y2

JPH0317930Y2 -

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Publication number: JPH0317930Y2
Application number: JP19834786U
Authority: JP
Priority date: 1986-12-25
Filing date: 1986-12-25
Publication date: 1991-04-16
Also published as: JPS63103710U

Description

【考案の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この考案は、濾布走行式濾過機と濾布走行式脱
水機を直列に接続した固液分離装置に関し、とく
にその濾布洗浄を効率よく行うようにした装置に
関する。

〔従来の技術〕

従来から、濾布走行式濾過機による固液の濃縮
工程と、濾布走行式脱水機による脱水工程とを備
えた固液分離装置が知られている。たとえば実公
昭57−20244号公報には、濃縮工程と脱水工程の
双方に、いわゆる植毛濾布を使用した固液分離装
置が開示されている。しかし、この装置において
は、濾布基材の目が植毛用の接着剤で埋まらない
ようにするためには植毛密度をそう高くとれない
ので、植毛により形成される濾層の目がかなり大
きくなり、濾布の固形成分阻止率が低いという問
題がある。

このような問題に対し、先に本出願人により、
濾過機と脱水機の濾布を、太さ0.1〜10μあるいは
0.1〜15μの極細繊維立毛濾層を有する濾布に構成
し、固形成分の阻止率の極めて高い、したがつて
固液分離性能の極めて優れた装置が提案されてい
る（特開昭60−49895号公報）。

〔考案が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上記の提案構造では、以下のよ
うな問題が残されている。

すなわち、上記提案の固液分離装置において
は、濾布走行式濾過機の濾過水を、濾布走行式濾
過機の濾布と濾布走行式脱水機の濾布の洗浄水と
して使用し、かつ脱水機側からの濾過水および圧
搾水、濾布洗浄排水を、濾過機への原水側に戻し
て循環させるようにしているが、この循環水（固
液）中には、溶解成分、コロイダル成分、COD
（化学的酸素要求量）成分が残つている。このよ
うな成分は、固形成分阻止率の高い濾布を使用す
るだけでは除去できない。とくに、COD等の溶
解成分は、濾過機側からの濃縮固液が脱水機で圧
搾されると、その圧搾液中に増大する傾向にあ
る。このような成分が原水側に戻されて循環され
ると、次第にその成分が濃くなり増大する。その
ため、濾過機の濾過水中においてもその成分が増
大することになり、該濾過水を脱水機の濾布の洗
浄に使用するため、濾布に溶解成分、コロイダル
成分、COD成分が徐々に蓄積し、濾布の目詰り
が早くなるという問題がある。

この問題を軽減するために、従来、濾布洗浄水
中に新水を追加し、濾布洗浄水中で上記のような
成分が濃くなりすぎるのを防止していたが、この
方法では新水が多量に必要となり、濾過機の濾過
水を濾布洗浄水として使用する効果が大幅に損わ
れてしまう。

本考案は、細い立毛からなる濾層を有する濾布
を用い、濾布走行式濾過機と濾布走行式脱水機と
を直列に接続した固液分離装置において、濾布洗
浄水として使用する濾過機の濾過水中の溶解成
分、コロイダル成分、COD成分を小に抑え、濾
布の目詰りを効率よく抑えて濾布の寿命向上をは
かるとともに、上記濾過水の有効利用により新水
の使用量を大幅に削減できることを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この目的に沿う本考案の固液分離装置は、織物
または編物基材の表面に太さ0.1〜10μの立毛から
なる濾層を有するエンドレス濾布を周回させなが
ら、その濾布上に供給された固液を濃縮する濾布
走行式濾過機と、該濾布走行式濾過機の濾布上の
残余成分が供給され、該残余成分を濾過するとと
もに圧搾して脱水する濾布走行式脱水機と、前記
濾布走行式濾過機の濾過水を用いて濾布走行式濾
過機の濾布と濾布走行式脱水機の濾布を洗浄する
洗浄装置と、を備えた固液分離装置において、前
記濾布走行式脱水機の濾過水および圧搾水、濾布
洗浄排水を濾布走行式濾過機の原水側に循環させ
る循環路を設け、該循環路に、該循環路を送られ
てくる固液を凝集フロツク化させる凝集フロツク
形成装置を設けたものから成る。

この考案の装置をさらに詳細に説明するに、第
１図は、この考案に係る固液分離装置の一実施態
様を示す概略側面図である。この考案において
は、包括的に符号Ａで示される濾布走行式濾過機
と、Ｂで示される濾布走行式脱水機とを直列に接
続して使用する。まず、それら濾過機と脱水機の
構成について説明する。

第１図において、１は、駆動ロール２と、３個
のガイドロール３，４，５の間に緊張状態で張設
され、それら駆動ロール２およびガイドロール
３，４，５や、後述する水切ロールによつて規制
される一定の軌道上を矢印方向に走行、周回する
エンドレス濾布である。この濾布１は、ガイドロ
ール３から駆動ロール２に向かつてやや上向きに
張設されている。また、ガイドロール４と５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６が設けられて
いる。

７は、ガイドロール３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固液
供給槽である。つまり、処理されるべき原水とし
ての固液が供給される槽である。濾布１を挟んで
上記固液供給槽７と対向する位置、つまり濾布１
の裏面側には、吸気管８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できることができる濾液受槽
９が設けられている。この濾液受槽９は、濾過水
の排出口（図示せず）を有するシールポツト１０
に接続されている。また、このシールポツト１０
は、ポンプ１１、バルブ１２を介して、ガイドロ
ール４と５の間に設けた洗浄ノズル１３に接続さ
れている。

濾布１の下方には、その濾布１上の残余成分受
槽１４が設けられている。この残余成分受槽１４
は、ポンプ１５を介して、駆動ロール２とガイド
ロール４の間に設けた残余成分回収用ノズル（以
下、回収ノズルという）１６に接続されている。

一方、脱水機Ｂは以下のような構成を有してい
る。

すなわち、第１図において、１７は、駆動ロー
ル１８と、３個のガイドロール１９，２０，２１
の間に緊張状態で張設され、これら駆動ロール１
８、ガイドロール１９，２０，２１および後述す
る転写ドラムや圧搾ロールによつて規制される一
定の軌道上を矢印方向に走行、周回するエンドレ
ス濾布である。この濾布１７もまた、上記濾布１
と同様、ガイドロール１９から２０に向かつてや
や上向きに張設されている。

上記ガイドロール１９と２０の間には、濾布１
７の表面に対向して残余成分供給槽２５が設けら
れている。この残余成分供給槽２５は、配管を介
して濾過機Ａの上記残余成分受槽１４に接続され
ている。また、濾布１７の裏面側には、上記残余
成分供給槽２５に対向して、吸気管２６を有し、
かつシールポツト２７に接続された、上記濾液受
槽９と全く同様の濾液受槽２８が設けられてい
る。さらに、ガイドロール２１と１９の間には、
バルブ３３を備えた配管を介して上記ポンプ１１
に接続された、上記濾過機Ａにおけるのと同様の
洗浄ノズル２９が設けられている。

ガイドロール２０と駆動ロール１８の間には、
転写ドラム２２と圧搾ロール２３が互に対向する
ように設けられている。また、転写ドラム２２の
表面には、楔形のスクレーパ２４が当接されてい
る。

濾布１７の下方には、洗浄液受槽３０が設けら
れている。この洗浄液受槽３０は、配管を介して
シールポツト２７に接続されている。また、圧搾
ロール２３の下方には、圧搾水受槽３４が設けら
れ、該受槽３４は配管を介して洗浄水受槽３０に
接続されている。

シールポツト２７と固液供給槽７との間には、
シールポツト２７に溜められた、脱水機Ｂの濾過
水および圧搾水、濾布洗浄水を濾過機Ａの原水側
に循環させる循環路３１が設けられている。この
循環路３１に、該循環路３１を送られてくる固液
を凝集フロツク化させる凝集フロツク形成装置３
２が設けられており、シールポツト２７と凝集フ
ロツク形成装置３２との間には送液用のポンプ３
５が設けられている。

凝集フロツク形成装置３２は、凝集フロツク形
成槽３６、凝集剤を収容した薬液タンク３８、薬
液タンク３８から配管を介して凝集剤を凝集フロ
ツク形成槽３６に送るポンプ３９、送液されてき
た固液と凝集剤とを攪拌する、凝集フロツク形成
槽３６内に設けられた攪拌機３７、とから成つて
いる。凝集フロツク形成槽３６が配管を介して固
液供給槽７に接続されている。

つぎに、使用される濾布について説明する。

濾過機に使用する濾布は、合成繊維の織物や編
物からなる基材の表面を、それら基材を直接起毛
して得た太さ0.1〜10μの極細繊維の立毛で覆い、
その立毛によつて濾層を形成して成るものであ
る。立毛の長さは、基材の目を２〜６個橋渡しで
きるような長さであるのが好ましい。

上記織物は、太さ0.1〜10μの極細繊維の双糸ま
たは三子の紡績糸やマルチフイラメント糸からな
る単糸数200〜50，000本の緯糸を、経糸に対し
て、好ましくは３〜８本浮かせた、好ましくは朱
子織物からなつている。そして、緯糸を20〜100
本／cmの密度で、かつ濾布の幅方向に配置し、経
糸は長手方向に配置して、主として上記緯糸を経
糸方向に起毛している。主として緯糸を起毛して
いるのは、経糸には大きな展張力が加わるので、
これを起毛すると濾布の強度が低くなるからであ
る。したがつて、上記立毛は経糸方向に、かつほ
ぼ同一方向に傾斜している。しかして、使用に際
しては、第１図に示すように、立毛の方向が濾布
の走行方向に対して逆方向を向くように張設す
る。また、経糸は、太さ10〜30μの繊維を10〜
150本束ねたものを、緯糸の密度0.7〜３倍の密度
で配置している。浮き組織を採つているのは、そ
うすると緯糸と経糸との交錯数が減り、織物の凹
凸が少なくなつて表面凹凸の少ない濾布が得られ
るからである。上記において、緯糸および経糸に
４〜15回／cm程度の撚を有するものを使用する
と、織密度が高くても、基材の流路を確保するこ
とができ、また緯糸にあつては立毛の保持性が向
上して抜けにくくなるので好ましい。

編物基材としては、上記織物と同様の糸を使用
した、リブ編、両面編などに代表される丸編や、
ハーフ編、クインズコード編などに代表される経
編などを用いることができる。なかでも、立毛を
比較的形成しやすいという理由で、ハーフ編の、
それもトリコツト生地であるのが好ましい。

織物や編物を構成している合成繊維は、主とし
て耐久性の面から、ポリアミド繊維、ポリエステ
ル繊維、ポリビニルアルコール繊維、ポリフルオ
ロエチレン繊維、、ポリプロピレン繊維、ポリア
クリルニトリル繊維などであるのが好ましい。固
液の種類によつては、これらの繊維に親水加工や
疎水加工を施したものを使用すると好ましい。

上述したような濾布は、いろいろな方法によつ
て製造することができる。次にその好ましい一例
を示す。

すなわち、緯糸として、高分子物質、好ましく
はポリエステルで島成分を、また高分子物質、好
ましくはポリスチレンで海成分を構成してなり、
かつ島成分を35〜75％含有する、いわゆる多芯複
合繊維や、極細繊維を発生する繊維を80％以上含
む混合紡糸繊維の双糸または三子の紡績糸やマル
チフイラメント糸を用い、経糸として仮撚加工糸
や複合潜在惓縮糸を用い、それら緯糸および経糸
を所望の密度で、かつ所望の浮き組織を有するよ
うに朱子織する。

次に、緯糸の海成分を滴当な溶媒、たとえば、
トリクロルエチレンで除去し、乾燥した後、その
緯糸を起毛して立毛を形成し、いわゆる濾層を構
成する。

他の方法としては、異なる高分子物質を貼り合
せ紡糸して得た複合繊維で織物や編物を作り、上
記貼り合せを剥離し、かつ起毛して立毛を形成す
る。貼り合せる高分子物質としては、ポリアミド
と、ポリエステル共重合体であるのが好ましい。
剥離方法としては、熱水中で激しく揉み、その後
風乾するのが好ましい。

立毛を形成する方法としては、針布、サンドペ
ーパ、サンドクロス、サンドネツト、砥石、スチ
ールブラシ、研磨ブラシ、サンドロール、ガーネ
ツト、サンドホーニングなどがある。なかでも、
針布によるのが最も好ましい。

このような極細繊維の立毛から濾層を形成する
ことにより、微細固形成分まで濾過され阻止率が
向上する。立毛の太さが10μを越えると、十分な
な阻止率が保てないおそれがあり、0.1μ未満で
は、理論的には阻止率が高くなると考えられる
が、あまりに細すぎて濾布の痛みが激しくなり、
耐久性がなくなるばかりか、濾層の流路抵抗が増
大して濾過能力が大きく低下してしまう。それゆ
え、濾過機においては、立毛太さが0.1〜10μであ
る濾布を使用する。好ましい立毛太さは、0.1〜
7μである。

一方、脱水機においては、通常の濾布が使える
が好ましくは上述した濾布を濾過機と同様に使用
する。ただ、脱水機においては、転写ドラム２２
への転写率が立毛太さ15μまで極めて良好である
ことから、立毛太さ0.1〜15μの濾布を使用する。
好ましい立毛太さは、0.5〜15μである。

脱水機に使用する濾布の立毛は、濾過機に使用
する濾布との関係においては、脱水機のそれより
も太いのが好ましい。というのも、脱水機には、
濾過機によつて微細な固形成分がおおかた除去さ
れた成分、つまり残余成分が送られるから、濾層
の目を若干粗くして脱水を促進したほうが効率的
であるからである。

さて、この考案においては、まず、原水の固液
を、濾過機Ａの固液供給槽７に汲み上げ、濾布１
上に供給する。

濾布１上に供給された固液中の液成分は、大部
分、重力により、また濾液受槽９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９
内に集まる。濾液受槽９内の液成分は、シールポ
ツト１０の排出口から濾過機Ａ外に排出する。

一方、濃縮された固液、つまり濾布１を通過し
なかつた残余成分は、濾布１の周回運動に伴い、
回収ノズル１６の位置に至るので、その回収ノズ
ル１６から噴射される残余成分受槽１４内の残余
成分によつて濾布１の表面から回収し、その残余
成分受槽１４内に集める。このように、残余成分
の回収に残余成分受槽１４内の残余成分を使用す
ると、回収残余成分を希釈することがないばかり
か、掻き取りなどの機械的な回収方法にくらべて
濾布を傷めることが少ないので好ましい。

濾布１は、次いで水切ロール６の位置に至るの
で、その水切ロール６によつて表面の液成分を絞
り取る。さらに洗浄ノズル１３から噴射される濾
液受槽９内の濾液によつて濾布表面を洗浄し、次
の濾過に供する。

一方、残余成分受槽１４内に集めた残余成分
を、次いで脱水機Ｂの残余成分供給槽２５に供給
し、濾布１７上に供給する。本実施態様では、脱
水機Ｂへの残余成分供給槽２５には、上記残余成
分受槽１４内に集めた残余成分だけを供給する様
に示してあるが、残余成分供給槽２５には、別途
原液を供給することも可能である。つまり、原液
が濃い場合には、直接ここに供給してもよい。

残余成分供給槽２５の供給液中の液成分は、濾
過機Ａの場合と同様、重力により、また濾液受槽
２８によつて与えられる減圧作用によつて濾布１
７を通過し、その濾液受槽２８内に集まる。

濾布１７上の成分は、濾布１７の回動に伴い、
転写ドラム２２と圧搾ロール２３の間に運ばれる
ので、この転写ドラム２２と圧搾ロール２３でそ
の中に含まれている液成分を絞り取る。つまり、
脱水する。

脱水した残余成分は、次いで転写ドラム２２の
表面に転写し、スクレーパ２４で掻き取つて回収
する。一方、濾布１７を、洗浄ノズル２９によつ
て濾過機Ａの濾液受槽９内の濾液で洗浄し、次の
脱水に供する。

脱水機Ｂのシールポツト２７に集められた溶解
成分の多い濾過水、圧搾水、濾布洗浄水は、凝集
フロツク形成槽３６に導かれ、薬注、攪拌混合に
より凝集フロツク化された後、濾過機Ａの固液供
給槽７に導かれ再び濾布１上に供給される。この
様に脱水機Ｂの濾過水、圧搾水、濾布洗浄排水は
浄化され、濾過機Ａで濾過された後、一部は脱水
機Ｂの濾布洗浄用水として再利用され、また残り
は濾過機Ａのシールポツト１０の放出口（図示せ
ず）より清浄水として系外に放流される。

凝集フロツク化された固液が固液供給槽７に供
給され、原水とともに濾布１により濾過されるの
で、効率のよい濾過、つまり濃縮が行われる。そ
して、凝集フロツク化により、前述の溶解成分、
コロイダル成分、COD成分がフロツク化され、
濾布１上の残余成分として残るので、シールポツ
ト１０の濾過水におけるこれら成分の含有率が極
めて小に抑えられる。この清浄な濾過水が、濾布
１および濾布１７の洗浄に供されるのであるか
ら、濾布の目詰りも大きく抑制される。

なお、上述の装置において、濾過機の駆動ロー
ル２の下方に脱水機を設置し、濾過機からの残余
成分を重力によつて直接脱水機に供給するように
してもよい。この場合は、残余成分受槽１４や残
余成分供給槽２５は設けなくてもよい。そして、
回収ノズル１６には、濾液受槽９内の濾液を供給
するか、または清浄水を供給するようにする。さ
らに、設置スペースなどの関係で、脱水機を濾過
機よりも上方に設置せざるを得ない場合には、残
余成分受槽１４内の残余成分をポンプで汲み上
げ、残余成分供給槽２５に供給するようにする。

さらに濾過機と脱水機の間に貯槽を設け、この
貯槽に残余成分受槽１４内の残余成分を一旦貯
え、しかる後残余成分供給槽２５に供給するよう
にしてもよい。

また、凝集フロツク形成槽３６は、第１図では
１槽としてあるが、より効果的に行うには２槽方
式とし、前段を急速攪拌混合槽として用い、後段
は緩速攪拌を行い、フロツクを大きくし、濾過機
Ａでの阻止性能を良くするようにするとより好ま
しい。又、急速攪拌槽、緩速攪拌槽の液滞留時間
は固液の種類によつても異なるが、前者が１〜５
分、後者が20〜40分程度で、攪拌速度は前者が
100〜400rpm、後者が10〜40rpm程度とするのが
好ましい。

凝集薬剤としては、アルミ系、鉄系、有機高分
子系の通常市頒されているものが、使用できる
が、本考案の濾布を用いた場合、薬剤の添加量が
きわめて微量でもその効果が発揮できる特徴があ
る。

さらに、本考案の構成要件である脱水機は必ず
しも転写形脱水機に限定するものではなく、濾布
可動式または濾布走行式の連続脱水機、たとえ
ば、ツインクロスタイプのベルトプレス型脱水機
でも良い。

また、第１図に示した実施態様では、濾過機Ａ
の固液供給槽７の上流部はとくに図示しなかつた
が、たとえば、固液貯槽からポンプを介して固液
を供給するような、任意の適当な方式でよい。た
だし、この供給ラインは必ずしも必要がなく、凝
集フロツク形成装置３２からの固液のみ供給する
場合もありうる。

つぎに、この考案の固液分離装置は、いろいろ
な分野での適用が可能である。

たとえば、大規模終末下水処理場の固液分離装
置として適用できる。

また、第２図に示すように、大規模活性汚泥処
理設備の最終沈澱槽４１からの放流水の一部を、
濾布洗浄用水として用いる場合の濾過システムに
も適用できる。図において、４２は原水が供給さ
れる活性汚泥曝気槽であり、４３が脱水機、４４
が濾過機、４５が凝集フロツク形成装置、４６は
沈澱物の多い濃い固液をそれぞれ示している。脱
水機４３の濾布洗浄には、前述の実施態様で説明
した如く清浄な洗浄水が使用されるので、濾布の
目詰まりが抑制され、濾布の寿命が長くなる。

さらに、湖沼でのアオコ分離脱水システムのよ
うに、脱水機の濾液、圧搾液、濾布洗浄排水中の
固形成分濃度（SS）、COD等の水質が悪く、その
ままでは放流できないような場合に、この考案の
装置は非常に有効に使える。

〔考案の効果〕

以上詳述したように、この考案の固液分離装置
によるときは次のような効果が得られる。

まず、細い立毛からなる濾槽を有する濾布を用
いて、固形成分阻止率を高く確保しつつ、凝集フ
ロツク形成装置により、濾布洗浄水として使用さ
れる濾過機濾過水中に溶解成分、コロイダル成
分、COD成分を小に抑えるようにしたので、高
効率の固液分離を実現すると同時に、常時清浄な
濾布洗浄水に維持して濾布の目詰まりを抑制し、
濾布の寿命を大幅に向上することができる。

また、循環使用される濾布洗浄水を、凝集フロ
ツク形成装置により清浄に保つことができるの
で、多量の新水を補充する必要がなくなり、新水
の使用量を大幅に削減できる。

さらに、濾布洗浄水を常時望ましい清浄な状態
に保つことができる結果、配管や配管中のストレ
ーナ等の目詰り、スプレーノズルの目詰り等もな
くなり、装置全体についても安定運転化、メイン
テナンス改善をはかることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の一実施態様に係る固液分離
装置の機器および配管系統図、第２図はこの考案
の適用例を示す、活性汚泥処理設備の機器および
配管系統図、である。１……濾布、２……駆動ロール、３……ガイド
ロール、４……ガイドロール、５……ガイドロー
ル、６……水切ロール、７……固液供給槽、８…
…吸気管、９……濾液受槽、１０……シールポツ
ト、１１……ポンプ、１２……バルブ、１３……
洗浄ノズル、１４……残余成分受槽、１５……ポ
ンプ、１６……残余成分回収用ノズル、１７……
濾布、１８……駆動ロール、１９……ガイドロー
ル、２０……ガイドロール、２１……ガイドロー
ル、２２……転写ドラム、２３……圧搾ロール、
２４……スクレーパ、２５……残余成分供給槽、
２６……吸気管、２７……シールポツト、２８…
…濾液受槽、２９……洗浄ノズル、３０……洗浄
液受槽、３１……循環路、３２……凝集フロツク
形成装置、３３……バルブ、３４……圧搾水受
槽、３５……ポンプ、３６……凝集フロツク形成
槽、３７……攪拌機、３８……薬液貯槽、３９…
…ポンプ、４１……最終沈澱槽、４２……活性汚
泥曝気槽、４３……脱水機、４４……濾過機、４
５……凝集フロツク形成槽、４６……固液。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

織物または編物基材の表面に太さ0.1〜10μの立
毛からなる濾層を有するエンドレス濾布を周回さ
せながら、その濾布上に供給された固液を濃縮す
る濾布走行式濾過機と、該濾布走行式濾過機の濾
布上の残余成分が供給され、該残余成分を濾過す
るとともに圧搾して脱水する濾布走行式脱水機
と、前記濾布走行式濾過機の濾過水を用いて濾布
走行式濾過機の濾布と濾布走行式脱水機の濾布を
洗浄する洗浄装置と、を備えた固液分離装置にお
いて、前記濾布走行式脱水機の濾過水および圧搾
水、濾布洗浄排水を濾布走行式濾過機の原水側に
循環させる循環路を設け、該循環路に、該循環路
を送られてくる固液を凝集フロツク化させる凝集
フロツク形成装置を設けたことを特徴とする固液
分離装置。