JPS6049895A - 固液分離方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は固液分離方法に関し、さらに詳しくは、一方
向に周回する２組のエンドレス濾布を使用して固液を濃
縮、脱水する方法に関づる。

近年、織物基材の表面に、一方向に傾斜するよ・　うに
短Ｍ＆紺を植毛して立毛を形成し、その立毛で躍層を形
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て囚回さ旭ながら、そのエン
ドレス濾布上に固液を供給してその固液を濃縮、脱水す
る、いわゆる固液分離が行われるようになってきた。か
かる固液分離においては、液成分を多く含む固液をただ
１１．１の濾布を使用して一気に脱水するのは効率が悪
いので、２組の濾布を使用し、濃縮した後１１Ｍ水する
ようにしている。

かかる固液分離方法としては、従来、実公Ｉ１１５７−
２０２４４＠公報に記載されているにうなしのが知られ
ている。この方法は、濃縮１稈ど）１２水工程の双方に
、全く同一の、目の粗い網状の基布に短繊維を傾斜植毛
して立毛を形成し′Ｃなる、いわゆる植毛濾布を使用す
るものである。？１”なりも、この植毛濾布は、網状の
基材が瀘イｔｉどしての強度を与え、植毛による短Ｉｌ
！維の立毛が躍層を形成しているものである。しかしな
がら、かかる従来の方法は、以下において説明するよう
な欠点を有している。

リ−なわち、植毛濾布においては、短繊維の植毛を、通
常、接着剤によって行うが、基材の目が接着剤によって
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、立毛間に形成されるすぎ間、つまり−怒層の
目がかなり大きく、目の粗い網状基布を使用しているこ
とと相まって微細な固形成分が簡単にそのすき間を通り
扱けてしまう。つまり、固形成分の阻止率が低い。また
、立毛間のすぎ間が大きいということは、そのすき間が
深いということでもあり、そのすき間に微細な固形成分
がはいり込むとなかなか抜は出さないので転写率も低い
。阻止率や転写率が低いということは、結局固形成分の
回収率が低いということである。

上述したような理由から、上記従来の方法は、濃縮工程
において固液に凝集剤を添加し、微細な固形成分を粗大
化することが不可欠である。しかしながら、固液の種類
や濃度に応じて凝集剤の種類や添加量を調節するのは大
変やっかいである。

また、凝集剤の使用は回収成分の量を増大させることに
なるし、種類によっては毒性が問題になることもある。

さらに、凝集剤を使用覆−ると、固液中のコロイド状成
分までも凝集されてしまうので、液成分と固形成分の脱
離が悪くなり、濃縮−１稈から出てくる残余成分が液成
分を多く含むことになって、圧搾Ｊる際に濾布上から残
余成分が食み出ずようになり、十分な脱水効果をあげる
ことができない。

この発明の目的は、従来の方法の上記欠点を解決し、凝
集剤を使用しなくても能率よく固液分離を行うことがで
き、固形成分の回収率が高い同液分離方法を提供するに
ある。

上記目的を達成するために、この発明においては、織物
または編物基材の表面に太さ０．１〜１０μの立毛から
なる躍層を有Ｊるエンドレス薊イＩＩを一方向に周回さ
せながら、その濾布上に固液を供給して濃縮し、濾布上
の残余成分を、織物または編物基材の表面に太さ０．１
〜１５μの立毛からなる波層を有し、かつ一方向に周回
しくいるエンドレス濾布−Ｆに供給し、圧搾して脱水し
た後転写ドラムに転写し、掻き取って回収づることを特
徴とする固液分離方法が提供される。

この発明の方法をざらに詳細に説明するに、第１図は、
この発明の方法を実施している様子を示す概略側面図で
ある。この発明においては、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転写型脱
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
る水切ロールによっ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に向かってやや上
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
上げるように水切ロール６が設けられている。

７は、ガイトロール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。こ
の固液供給槽７は、ポンプ３２を備えた配管を介して固
液貯槽３１に接続されている。

また、瀘層５１を挾んで上記固液供給槽７ど対向りる位
置、つまり濾布１の裏面側には、吸気管８を介して吸気
ファン（図示せず）に接続され、上記裏面側を５００ｍ
ｍ水柱以上の減圧状態に維持す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、濾液の排出口
（図示せず）を有づるシールボッ１〜１０に接続されて
いる１、シ１、た、このシールボッ１〜１０は、ポンプ
１１、バルブ１２を介して、刀′イドロール４と５の間
に設置−Ｊたン先）争ノズル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か
設けられている。この残余成分受４１！ｉ１４は、ポン
プ１５を介して、駆動ロール２と刀イトロール４の間に
設け１＝残残余分回収用ノズルく以下、回収ノズルとい
う）１Ｇに接続されている。

一方、脱水機Ｂは以下のような構成を右している。

すなわち、第１図において、１７は、駆動１］−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１８、ガイドロール１
９．２０，２１および後述する転写ドラムや圧搾ロール
によっ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に向かって
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１７の表面
に対向して残余成分供給槽２５が設（プられている。こ
の残余成分供給槽２５は、配管を介して、濾過１！Ａの
上記残余成分受槽１４に接続されている。また、濾布１
７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、かつシールポット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ｅ３ｉ　Ａにお１プ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１Ｂの間に（よ、転写ド
ラム２２と圧搾ロール２３が互に対向りるように設けら
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が当接されでいる。

濾布１７の下方には、洗浄液受槽３０が設りられている
。この洗浄液受４ｇ３０は、配色を介して上記固液貯槽
３１に接続されている。なお、１−記シールボット２７
の排出口もまた、上記配色に接続されている。

さて、この発明の方法においては、まず、固液貯槽３１
内の固液を、ポンプ３２によって濾過（幾Ａの固液供給
槽７に汲み上げ、濾ｍ　１十に供給づる。

濾布１」二に供給された固液中の液成分ｔｉｔ、大部分
、重力ににす、また濾液受槽９により５λられる減圧作
用によって濾布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、シールボッ１〜１０のｌｊｌ出
口から濾過機Ａ外に１７）出する。

一方、濃縮された固液、つまり濾布１を通過しなかった
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
残余成分量４１１４内の残余成分によって濾布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量Ｐ７Ｊｉ’＜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によっ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
よって濾布表面を洗浄し、次の濾過に供づる。

一方、残余成分受槽１４内に集めた残余成分を、次いで
脱水１幾Ｂの残余成分供給槽２５に供給し、濾布１７上
に供給する。すると、残余成分中の液成分は、濾過ＢＩ
Ａの場合と同様、重力により、また濾液受槽２８にＪ、
って与えられる減圧作用によって濾布１７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、１１１２水する。

脱水した残余成分は、次いＣ転写ドラム２２０表面に転
写し、スクレーパ２４　Ｔ：掻き取って回１１ゾする。

一方、濾布１７を、洗ｒｆへノズル２９によって濾過（
幾Ａの濾液受４１Ｊ９内の濾液で洗浄し、次の脱水に供
づ−る。

上記において、濾過機に使用する濾イ■は、合成繊維の
織物や編物からなる填料の表面を、てれら基材を直接起
毛して得た太さ０．１〜１０μの極細繊屓１の立毛で覆
い、その立毛によって線層を形成してなるものである。

立毛の長さは、塁Ｈの［＝１を２〜６周橋渡しできるよ
うな長さであるのが好ましい。

上記織物（よ、太さ０．１〜１０μの極細繊釘１の双糸
Ｊ゛たは玉子の紡績糸やマルヂノイラメント糸からなる
単糸ｖ１２００〜５０．０００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
からなっている。そして、緯糸を２０〜″１００本／ａ
ｍ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
な展張ツノが加わるので、これを起毛すると濾布の強度
が低くなるからである。したがって、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ｍ紐を１０〜１５０本束
ねたものを、緯糸の密度の０．７〜３倍の密度で配置し
゛（いる。浮き組織を採っているのは、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っ−（
表面凹凸の少ない濾布が得られるからである。」−記に
おいて、緯糸および経糸に４〜１５回／ｃｍ程度の撚を
右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、また緯糸にあっては立毛の保持
性が向上して扱けにくくなるので好ましい。

編物填料としては、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ゃずいという理
由で、ハーフ編の、それもトリコツ１−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。固液の種類によっては、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、目付が１００〜４００Ｃｌ／ｍ
２であるのが好ましい。すなわち、目付が１００ＣＩ／
ｍ２未満であると、走行時の張力により濾布が伸びやす
くなり、走行安定性が低くなる。

また、目付が４００ｇ／ｍ２を越えるような濾布は、洗
浄時の水圧を高くする必要がでてくるので経済的でない
。

また、濾布は、温度２０±２℃、相対湿度６５±５％と
いう条件下で表面に２４００／ａｍ２の荷重をかりたと
きの空隙率が５０〜７５％であるのが好ましい。すなわ
ち、空隙率が５０％未満では、流路抵抗が大きくなって
処理量が少なくなるので実用的でない。また、７５％を
越えると、濾布が液成分を多く含みやすくなり、固液分
離に要する時間が長くかかるようになって長い濾布を使
用する必要がでてくるので好ましくない。

上述したような濾布は、いろいるな方法によって製造す
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３５〜７
５％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
玉子の紡績糸やマルチフィラメント糸を用い、経糸とし
て仮撚加工糸や複合潜在捲縮糸を用い、それＩう緯糸（
１３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、緯糸の海成分を適当な溶媒、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、いわゆる波層を構成Ｊる。

他の方法としては、異なる高分子物質をＩｔ／ｉり合は
紡糸して得た複合ＩＩ維で織物や編物を作り、上配貼り
合Ｕを剥離し、かつ起毛して立毛を形成づる。貼り合わ
せる高分子物質としては、ボリア′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Ｊ
−るのが好ましい。

立毛を形成する方法としては、釦イ１１、リントペーパ
、サンドクロス、サンドネット、Ｋｔ　ｎ、スヂールブ
ラシ、？ｉｌｌ磨ブラシ、サンドロール、ガーネッ［−
１Ｉナンドホーニングなどがある。なかでも、別布によ
るのが最も好ましい。

さて、この発明において、濾過機に使用する濾布の認層
を太さ０．１〜１０μの立毛で構成しているのは、次の
ような理由による。

すなわら、第２図は、上述した濾過機を使用し、固液と
して、粒径が１〜数ミクロンの、通称アオコと呼ばれる
ミクロキステイスを１リツ１〜ル当り１００ｍｇ程度含
む池の水を使用し、立毛の太さｄ（μ）と固形成分の阻
止率Ｋ（％〉との関係を調べたものであるが、立毛の太
さが１０μを越えると阻止率が大きく低下し、アオコの
ような微細な固形成分に対してもはや濾布としては能し
なくなっている。一方、立毛の太さが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
に細すぎて濾布の傷みが激しくなり、耐久性がなくなる
ばかりか、ｉｌ１層の流路抵抗が増大して濾過能ノコが
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、脱水機においても、上）ホした’ｄＡ！Ｖｎを濾
過機と同様に使用する。ただ、脱水機にａ３いては、第
３図に示り−ように、第１図に示した１挽水（代を使用
して十記第２図の場合と同じ固液について調べた転写率
が立毛太さ１５μまで極めて良好Ｃル）ることから、立
毛太さ０．１〜１５μの濾イ１１を使用する。好ましい
立毛太さは、０．５〜１５μぐある。

１１；）氷像に使用する濾布の立毛は、濾過機に使用す
る濾イＩ−ｉどの関係においては、脱水機のそれよりら
太いのが好ましい。というのも、１ｊ；２水懇には、曜
過間によって微細な固形成分がＪ５　ｉｔ’＞かた除去
された成分、つまり残余成分が送られるから、躍層の目
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。

上述した方法において、濾過機に固液供給槽７を設（）
ることなく、固液を樋などで直接供給してもよいし、供
給管などで直接放流覆る如く供給してもよい。

また、同様に、濾過機の駆動ロール２の−１・ｈに脱水
機を設置し、濾過機からの残余成分を重力によって直接
脱水機に供給してもよい。この場合は、残余成分受槽１
４や残余成分供給槽２５は設けなくてよい。そして、回
収ノズル１６には、濾液受４！！ｆ　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
残余成分量４ａ１４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、濾過機の回収ノズルは、濾布の幅方向に複数個列
状に設置したり、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、各回収ノズルに対応して
残余成分受槽を複数の区画に区切り、相対向する回収ノ
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。

濾過機や脱水機の洗浄ノズルもまた、濾布の幅方向に複
数個列状に設置してもよいし、長手方向に多段に設けて
もてもよい。また、濾布の洗浄は、その表面側から行っ
てもよいが、裏面側からでもよく、表面側と裏面側の双
方から行ってもよいしのである。さらに、固液の性状に
よっては、洗浄を行わないでよい場合もある。４ｆお、
洗浄（よ連続的に行ってもよいし、濾布の汚れの状態に
応し−（、所望の時間間隔で行ってもよい。

この発明の方法は、能率Ｊζく、しかし同形成分の高い
回収率が得られることから、いろいろな固液の分離に使
用することができる。なかｒｔ）、固形成分濃度が０．
１重量％以下であるにうな、比較的ｆ１１簿な固液を濃
縮、脱水りる場合に狛に好適である。というのも、濾過
機の処理量は供給ηる固液の濃度に反比例するから、固
液のｉｌ：ｔｔ　Ｉ哀が低（）ればそれだり処理能力が
増大することになるからである。

この発明の方法は、具体的には、たとえば、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、廃水処理によって生ずる汚泥、ス
カム、フロック、洗浄水、濃縮スラッジなどの濃縮、脱
水を行う場合に使用Ｊることができる。具体的には、た
とえば上下水処理によって生ずる汚泥、浄化槽から発生
ずる余剰汚泥、し尿処理から発生する汚泥、加圧浮上操
作から生ずるスカム、産業廃水の処理によって生ずる凝
集フロックやその凝集沈澱フロック、砂濾過装置などの
各種濾過装置の逆洗水、スクリーン装置などで濃縮した
スラッジなどである。また、たとえば紙バルブ製造業、
食品製造業、酒造業、味噌などの醸造業など、各種製造
業において固形成分を回収する場合に使用することがで
きる。さらに、池や川の水を浄化づ−るような場合にも
使用することができる。

以上説明したように、この発明の濾布は、固液を、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ｉ１１層を有する濾布でまず濃縮し、しかる後、こ
んどは織物または編物基材の表面に太さ０．１〜１５μ
の立毛からなる１Ｉ１１１層を右づ−る濾布を使用して
脱水するものであるからして、能率よく固液分前を行う
ことができ、しかし固形成分の高い回収率を得ることが
できる。

すなわら、太さ０．１〜１０μの立毛からなる線層を右
づる濾布を使用して固液を濃縮Ｊると、そのような濾布
は立毛間に形成されるＪき間が極めて小さく、凝集剤を
あえて使用しなくても微細な固形成分を明止することが
できる。しかム、立毛がしなやかで基材表面に横たわり
ヤづいので、すき間が浅く、そのすき間に固形成分が変
形しながらはいり込んで扱は出しにくくなるといったこ
とが防止される。さらに、立毛間のＪき間への固形成分
のはいり込みが防止されることがら液成分の通過がスム
ーズである。これらのことから、微細な固形成分を含む
固液の濃縮を能埠二Ｊ、＜　Ｊ”ｊ　）ことができる。

また、この発明の方法は、イの１、うに濃縮した固液の
残余成分を、こんど１よ１１）２水性や転写↑１に優れ
た、織物または編物填料の表面に人さ０．１〜′１５μ
の立毛からなる濾層を有づる画布を使用して脱水するか
ら、全体としてみた固形成分の回収率が極めて高い。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の方法を実施している様子を示す概略
側面図、第２図は立毛の太さｄ（μ）と固形成分の阻止
率Ｋ（％）との関係を示すグラフ、第３図は立毛の大さ
ｄ（μ）と転写率Ｐ（％）との関係を示すグラフである
。 １：濾布 ２：駆動ロール ３ニガイドロール ４ニガイドロール ５ニガイドロール ６：水切ロール ７：固液供給槽 ８：吸気管 ９：濾液受槽 １０：シールポット １１：ポンプ １２ニバルブ 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：ｉｌ！　イ１ １８：駆動［Ｊ−ル １９ニガイドロール ２０ニガーｒトロール ２１ニガイドロール 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：シールポット ２８ニー液受槽 ２９：洗浄ノズル ３０：洗浄液受槽 ３１：固液貯槽 ３２：ボンブ ３３：バルブ 特Ｗ［出願人　東し株式会ネ１

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 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ｗａ層を有するエンドレス濾布を一方向に周回
   させながら、その濾布上に固液を供給して濃縮し、濾布
   上の残余成分を、織物または編物基材の表面に太さ０．
   １〜１５μの立毛がうなる躍層を有し、かつ一方向に周
   回しているエンドレス濾布上に供給し、圧搾して脱水し
   た後転写ドラムに転写し、掻き取って回収することを特
   徴とする固液分離方法。