JPS6219220A - 固液分離装置における気液分離方法及びその装置 - 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】 （発明の技術分野） この発明は、濃度が比較的高くかつ夾雑物中に粒径の細
かい粒子を多く含む固液混合流体（以下原液と略す）を
液体分（以下濾過液と略す）と固形分とに分離する固液
分離装置に接続され、この固液分離処理に連続して上記
分離された濾過液に混入している気体分を効果的に分離
する固液分離装置における気液分離方法及びその装置に
関する。

（発明の技術的背景とその問題点） 切削機、研磨機等から排出される切削油の廃液、研磨廃
液等は含有される夾雑物の濃度が比較的高く、かつ粒径
の細かい粒子が多く含まれていることが多い、そのため
、従来の−・般的な濾過装置は適用し得ず、各種の固液
分離装置が使用されているが、これ等は装置全体が複雑
で大がかりなため１機台毎あるいは系列毎に備えられる
というようなものではなく１丁場全体で１台というよう
な使われ方か−・般的であった。

機台毎又は系列毎に備える装置としては、遠心分ｍｓや
磁力を利用した分離機、あるいはこれ等と従来の濾過機
を組合わせたものが使用されていたが、夾雑物の含有率
が１０００ｐｐｓ＋を超すような原液に対しては処理衡
力が低く、また分Ｓ能力も不十分なものであった。特に
高価な切削油、研磨液等を回収して再利用するというよ
うな目的に対しては極めて不十分なものであり、回収液
中には粒径の細かい粒子が尚１０００Ｐｐ１以上のオー
ダーで存在し、再利用するためには更に精密濾過を必要
とするようなものであった。

このような目的のために、従来よりたとえばオリヴアー
症過機と称されるような回転濾過機がある。これは濾布
を回転し、ＩＭ料の供給、ｅ液の除去並びに濾塊の生成
、洗浄、脱水、放出を連続的に行なうものであり、濾面
の形状は円筒形のものが一般的で、通常は真空一過であ
る０回転濾過機は操作条件を調整すれば、その後は濾過
洗浄、脱水、放出の諸行程を全て連続的に進行させるこ
とが出来、近年の化学工業におけるラッピング原液、ｆ
７化法による全鉱石。

パルプの濾過、湿式法のセメント泥漿、澱粉。

アスベスト、紙料パルプの脱水等に幅広く使用されてい
る。そして、この種回転−過機用の濾材としては、木製
又は金属製の円筒殻によるドラム及び１１！布で成り、
その構造としては外周面に偶状室を仕切り区画し、孤状
室格子表面を吐布又は細かい金網で包み、必要に応じて
その上に針金をらせん状に巻いたものである。また。

各孤状室はそれぞれ独立の濾過器の作用をなすもので、
各室から数個の吸引管が円筒ドラムの軸ヒに向って出て
いるものである。

しかしながら、その濾材としては濾布や焼結体を使用し
ており、高精度の一過が不可能であり、構造が複雑で高
価なものとなると共に、吐布交換等のメインテナンスが
容易でないといった欠点がある。また、ｉｌａ材が一体
成形ものでなく、格子や金、網等を必要とするため、鑓
面のモ滑さを得ることが困難であり、濾塊の掻き取りが
均一に行なえず、構造が複雑である欠点を有する。さら
に、鹸布保持用ドラム９格子を有しているために濾過面
積を大きくとることができず、装置自体をコンパクトに
しにくいといった欠点がある。

そこで、上述のような欠点を是正した構造が簡単で安価
、コンパクトな固液分離装置（特願昭５７−１４０２８
９）が本出願人により提供されている。第３図はこのよ
うな固液分離装置の一実施例を示す斜視構成図である。

同図において、円筒形濾材ｌは１例えばウレタン樹脂の
硬化体。

ポリビニルホルマール樹脂の多孔質体を熱硬化性樹脂で
処理し硬化したもの、熱硬化型樹脂を多孔質体にしたも
の等、硬質の樹脂多孔質体からなっており、その外周面
に直径０．１〜２００終麿の細孔（濾過孔となる）を有
している。上記濾材ｌは軸方向の端面を円板状の側板（
フランジ）　５Ａ、５Ｂで密月されており、その中心穴
内を中空回転軸４が挿通している。上記濾材ｌは連続気
孔を有しかつ親木性であるため、原液中の液成分（濾過
液）が毛管現象により内部に円滑に浸透する。その結果
濾過抵抗が小さくなり、上記濾材ｌの内部圧力をそれ程
小さくしなくとも原液中の液成分（濾過液）を上記濾材
ｌの円筒室内に容易に吸引できるようになる。また、上
記濾材ｌは他端で回転支軸２を介して本体に結合されて
おり、中空回転軸４の途中部にプーリ１１が設けられイ
おり、減速機構１３の駆動輪１４との間にベルト１４Ａ
が巻回されており、減速機構１３にはモータ１２が連結
されている。上記濾材ｌは原液槽７内にほぼ下半分が埋
設するように設けられており、上記濾材ｌの表面上に長
形パイプの排液孔部３０より原液３１が排出されて散布
され、吸引されなかった原液３１が原液槽７内に受収さ
れるようになっている。そして、上記濾材ｌの反対側に
はこの濾材ｌの表面に形成されたケー′！＋３２を掻き
落すためのスクレイパ６が、その先端を上記濾材ｌの表
面に圧接するようにして設けられており、このスクレイ
パ６の下方には掻き取った上記ケーキ３２を受収する図
示しない容器が設置されている。また、中空回転軸４の
端部はロータリージヨイント８２により軸を回転しなが
ら減圧状態を維持するようにシールされており、このロ
ータリージヨイント８２．吸引パイプ８０を介して吸引
ポンプ８１が接続されると共に、上記濾材ｌの円筒室内
から吸引した液成分（濾過液）を図示しない容器に貯溜
し、再利用されるようになっている。このような固液分
離装置での癌過及びケーキ掻き取りの概略動作を説明す
ると、上記濾材ｌの表面上に排液孔部３０より原液３１
が供給されると、吸引ポンプ８１の吸引力によってその
うちの液成分（ｉｎ！過液）が円筒形濾材ｌの円筒室内
に吸込まれ、固形分であるケーキ３２が上記濾材ｌの外
周面に層状に堆積する。上記濾材１内に吸込まれた液成
分（ｉ＆！過液）はパイプ８０を経て外部容器へ排出さ
れ、上記濾材ｌの外周面に堆積したケーキ３２は側面に
沿って設けられた上記スクレイパ６により受収容器内に
掻き落されて、固液分離がなされる。すなわち、切削機
あるいは研磨機等の排液管に連結された排液孔部３０よ
り原液３１が排出され、上記濾材ｌの上部表面に散布さ
れる。この極材ｌは自吸能力の高い送液ポンプ、真空ポ
ンプあるいはエジェクター等の吸引ポンプ８１をもって
上記吸引パイプ８０．ロータリージヨイント８２及び中
空回転軸４を介して内部が減圧状態に保たれ、かつモー
タ１２の駆動によって矢印Ａ方向に１回転１５秒ぐらい
の緩やかな回転数で回動されているため、濾材ｌの表面
に散布された原液３１は吸引作用により液体分（１！過
液）が上記濾材ｌを通過し、吸液孔としての中空回転軸
４．ロータリージヨイント８２を通してパイプ８０より
糸外へ排出され、固形分は表面に残留し安定なケーキ３
２の層を形成する。そして、原液槽７は余剰の原液３１
を受収する槽であり、上記　　　　　　　　　「形極材
ｌの下部が収容される構造となっており、この部分に原
液３１が存在する場合には同様の作用にて吸引９分離が
行なわれる。

ところが、上述のように、上記固液分離装置は吸引濾過
により原液３１から液体分（濾過液）と固形分を分離す
るため、この吸引濾過時に濾材の濾過孔を通して濾過液
と共に空気を吸入してしまい、この濾過液中には気泡が
含まれた状態となる。特に、濾過液が界面活性剤を含む
場合にはこの混入した空気によりこの一過液が泡だって
しまうことになる。そして、上記固液分離装置で分離し
ただけの上記濾過液をそのまま再利用すると、たとえば
、切削機あるいは研磨機等に気泡や界面活性剤の泡を含
んだ研削油を供給してしまい、切削あるいは研磨の加工
精度を劣化させるだけでなく、工具の耐久性をも劣化さ
せるという問題点がある。そして、このように気泡や泡
を含んだ濾過液は、放置しておいただけでは直ちにこの
気泡や泡を分離できず分離するためには長時間を要し、
直ちに再利用できないことになる。そこで、再利用する
ためには別途この濾過液からこの気泡や泡を分離すると
いう作業を要し、単に手間を要すだけでなく、上述のよ
うな気液分離作業は、この装置に関連する作業までも停
止中断させてしまうため、連続的に行なうことが必要な
作業あるいは一工程が長い作業の固液分離作業には不適
であり、平滑な作業工程に支障をきたすばかりでなく、
上記気液分離という余分な作業工程が加わるために本来
の作業性を低減させる等不十分な点が指摘されていた。

（発明の目的） この発明は上述のような事情からなされたものであり、
この発明の目的は、固液分離装置に連続してこの装置で
分離した一過液から気泡や界面活性剤の泡を分離するこ
とにより直ちにその濾過液を再利用できる固液分離装置
における気液分離方法及びその装置を提供することにあ
る。

（発明の概要） この発明は、円筒形の濾材内を減圧することによって上
記濾材表面に散布される固液混合流体を固液分離する固
液分離装置に対して、タンりと、上記濾材内に吸引した
Ｌ記液体分をＥ記タンク内に吸引して貯溜すると共に、
上記液体分を更に気液分離する減圧手段と、−ｈ記液体
分の液稜を検出するために上記タンク内に配設された手
段とから構成されており、上記減圧手段により固液分離
と連続して気液分離を行なうようにしたものである。

（発明の実施例） 第１図はこの発明の一実施例を示す斜視構成図、第２図
はこの発明の詳細な説明する断面図であり、ともに第３
図と同一構成部材については同一符号を付す。

第１図において、上記固液分離装置の中空回転軸４は、
回転しながらその端部を上記ロータリージヨイント８２
にてシールされ、このロータリージヨイント８２．吸引
パイプ８０を介して気液分離タンク９に接続されている
。この気液分離タンク９は、バキュームポンプ９２によ
りその内部が常に減圧状態に保たれるように吸引されて
おり、上記固液分子ｔ装置から吸引した濾過液に含まれ
ている気泡や界面活性剤の泡を分離し。

この気泡や泡を分離した濾過液（以下分離液と略す）を
貯溜している。上記減圧状態はバキュームラインに設け
られたバキュームコントローラ８３により調節されてい
る。又、上記分離液は液ポンプ９！により、たとえば、
切削機あるいは研磨機等に供給され直ちに再利用される
ようになっている。

このような構成の気液分離装置の気液分離方法について
、第２図を参照しながら以下に説明する。

同図において、バキュームポンプ９２は、上記吸引パイ
プ８０．ロータリージヨイント８２及び中空回転軸４を
介して上記固液分離装置の側板５Ａ、５Ｂで密封された
濾材ｌの内部を減圧状態に保っており、排液孔ｇＢ３０
から上記濾材ｌに散布された原液３１は、圧力差により
固形分をその表面上に分離し、液体分が、緩やかに回転
する上記濾材ｌの減圧された内部に吸引される際に空気
を同時に吸い込み、気泡や界面活性剤の泡をＩＫｊ人し
た濾過液として、上記中空回転軸４．ロータリージヨイ
ント８２及び吸引パイプ８０を介してバキュームポンプ
９２により気液分薄タンク９に吸引され、このタンク９
内に貯溜される。ここにおいて、この気液分離タンク９
は十分な容著を有しており、上記気泡や泡が混入してい
る濾過液はその目玉によりこのタンク９の底部から溜る
ようになる。一方、このタンク９は、その上部からＬ記
へギュームボンプ９２で常時吸引されており、このタン
ク９内が減圧状態に保たれているため、上記濾過液に混
入している気泡や泡は、大気圧中よりも蒸発し易くなり
、このバキュームポンプ８２の吸引力によりタンク外に
排出され、このタンク９内には気泡や泡を含まない分離
液だけがその下部に残るようになる。

ここにおいて、このバキュームポンプ９２の吸引力（タ
ンク９内の減圧状態）が弱いと十分に上記気泡柿泡を分
離できないし、又、逆に強いと上記分離液までも排出し
てしまうことになるので、このバキュームラインの途中
にバキュームコントローラ９３を設け、気体だけを吸引
できるように調節されている。

そして、このようにして気泡や泡を分離された分離液は
、ｈ記タンク９の底部から液ポンプ９１により圧送され
、直ちに再利用できることになる。ここにおいて、上記
タンク９内には上記気泡や泡を分離された分離液量の下
限及び上限を検知するレベルスイッチｌ］４Ａ及び９４
Ｂが設けられており、このタンク９内に上記分離液が存
在しなくなり上記下限のレベルスイッチ９４Ａが作動す
ると、上記液ポンプ８１を停止して」二記圧送を中ｌニ
する。一方、このタンク９内に七記分篭腋が過剰に溜る
と上記バキュームポンプ９２から上記分離液をも排出し
てしまうことになるので、上記上限のレベルスイッチ９
４Ｂが作動し。

上記バキュームポンプ３２を停止して固液分離処理も停
止し、このタンク９への上記濾過液の吸入を減少させ、
溜っ−Ｃいる上記分離液を液ポンプ９１で圧送しながら
この分離液が減少したら上記囚液分尊処理及び気液分離
処理を再開するようになっている。

（発明の効果） この発明の固液分離装置における気液分離方法及びその
装こによれば、夾雑物を多く含む固液混合流体から直ち
に液体分だけを分離することかでさ、且つ、この液体分
には気泡や界面活性剤の泡も含まれず一定の安定した液
体分を得ることができることになり、この発明を利用し
た固液分離装置によれば、例えば各研磨機、切削機に付
属する小型の固液分離装置として、高価な研磨液、切削
液をそのまま廃液として処理することなく、短時間で濾
過処理することができ、直ちに再利用することが回旋と
なり、余分な研磨液や切削液を必要とせず極めて経済的
であり、運転に関する経費を低減し得るのみならず、端
末の廃水処理装置に対する負荷を著しく軽減せしめるた
め、その効果の程は計り知れないものがある。

そして、この発明を利用した固液分離装置を用いること
により、多くの濾過原液から清冷で気泡や界面活性剤の
泡を含まない濾過液が短時間に、低コストで、尚且つ大
量の処理量にて得られることになる。現在研磨排液の固
油分離、あるいは放電加工機で使用される油の濾過等の
単位操作が問題となっているが、この発明の固液分離装
置における気液分離方法及びその装置を利用することに
より固液分離及び癌過に要するコストの大幅低減を実現
し得るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の固液分離装置における気液分離装置
の一実施例を示す斜視構成図、第２図は第１図の詳細を
示し、この発明を説明する断面構成図、第３図は従来の
固液分離装置の一例を示す斜視構成図である。 ｌ・・・円筒濾材、２・・・回転支軸、４・・・中空回
転軸、５Ａ、５Ｂ・・・側板、６・・・スクレイパ、７
・・・原液　　　　　　　　　　［槽、９・・・気液分
離タンク、１１・・・プーリ、１２・・・モータ、１３
・・・減速機構、１４・・・駆動輪、３０・・・原液排
液孔部、　３１・・・原液、８０・・・パイプ、８１・
・・吸引ポンプ、８２・・・ロータリージヨイント、９
１・・・液ポンプ、９２・・・バキュームポンプ、３３
・・・バキュームコントローラ、　９４Ａ、９４Ｂ・・
・レベルスイッチ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）円筒形の濾材内を減圧することによって前記濾材
   表面に散布される固液混合流体を固液分離すると共に、
   前記分離された液体分を、前記減圧で更に気液分離する
   ようにしたことを特徴とする固液分離装置における気液
   分離方法。
2. （２）円筒形の濾材内を減圧することによって前記濾材
   表面に散布される固液混合流体を固液分離する固液分離
   装置に対して、タンクと、前記濾材内に吸引した前記液
   体分を前記タンク内に吸引して貯溜すると共に、前記液
   体分を更に気液分離する減圧手段と、前記液体分の液量
   を検出するために前記タンク内に配設された手段とを設
   けたことを特徴とする固液分離装置における気液分離装
   置。