JPS6219222A - 固液分離装置の濾材清掃方法 - 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】 （発明の技術分野） この発明は、不溶性の夾雑物を含む流体であって、特に
夾雑物中に粒径の細かい粒子を多く含む流体を効果的に
液体分と固形分とに分離し、その濾材表面に付着した固
形分（ケーキ）をＭｋ！！取るケーキ掻き取り手段をＡ
備した固液分離装置において、Ｌ記濾材を再生させるた
めに清掃手段を用いて濾材を清掃する固液分離装置の濾
材清掃方法に関する。

（発明の技術的背景とその問題点） 切削機、研ｊｆｆ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不溶性の夾雑物のＣ度が比較的高
く、かつ粒径の細かい粒Ｙ・が多〈含まれていることが
多い、そのため、従来の一般的が濾過装置は適用し得す
、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、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、工場全体で１
台というような使われ方が一般的であった。

機台毎又は系列毎に備える装置としては、遠心分離機や
磁力を利用した分離機、あるいはこれ等と従来の濾過機
を組合わせたものなどが使用されていたが、処理能力及
び分離能力が低く、またランニングコストが高くつく等
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、再利用するためには更に精！！過
を必要とするようなものであった。

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）が提供されており、この固液分離装置の濾材の性質
を硬質のものに限定すれば、従来の固液分離装置のもつ
欠点を除去することができる。

即ち、従来の多孔質体を利用した固液分子ａ装置は、軟
質の例えばベルト状の多孔質体を濾材として用い、圧搾
あるいは圧着等のｒ段をもって液体分を除去し、含有さ
れた固形分を分離するタイプのものであるため、装置が
極めて大がかりでかつ効率の慈いものであり、コンパク
トで高効率のものは得難たかった。また、を配置液分離
装置の如く差圧を利用して液体分を除去するタイプの装
置に、軟質の濾材を使用する場合は中芯として金属ある
いはプラスチック製の有孔円筒枠を用い、その外周に濾
材を巻層する必要があり、準備に手間を要するものであ
る。

しかし、硬質の濾材を用いる場合は、例えば一体成形の
ものを用いれば中芯を必要とせず、そのままで着脱が可
能となり、また濾材を作成する場合も巻層、貼付けとい
う煩雑さを省くことが可能である。更に軟質濾材の場合
は、使用時の吸引による変形、　１１つぶしといった１
法安定性に関係する問題もあり、また濾材表面に形成さ
れる層状の堆苗物の掻き取りも十分でなく、従って長期
間の連続運転には耐えられないものであったが、硬質濾
材を使用すればその問題は完全に解消され得るものであ
る。更に人材自体の損傷も少なく、その使用期間も格段
に延長し得るものである。ここで汀う連続気孔を有する
硬質の多孔質体とは５例えば外層から内層に直線的に連
続する細孔を無数に有するハニカム状の如き構造体のも
のであっても良いが、３次元の網状構造組織を有し、各
細孔が不規則に連続したものが更に好適である。またそ
の材質は、多孔質セラミック、焼結金属多孔質体、金に
１．製金網の積層体、焼結樹脂多孔質体、硬質の樹脂多
孔質体、あるいは不織布や糸条を積層したｍ！Ｉ多孔多
孔壷体硬化性樹脂で処理し硬化したもの等で良いが、孔
径のコントロールのし易さ、軽量性算から見て硬質の樹
脂多孔質体が特に好適である。硬質の樹脂多孔質体とは
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々があげられ、特
に限定はされない。

しかし、上述のような硬質多孔質体の濾材を用いた固液
分離装置においても、特に原液が平均粒径ｌＩＬｍ以下
の細かい粒子の夾雑物を含む場合などにおいて、濾材の
孔径を上記粒径以下にしても、粒径が非常に細かいため
に、その一部が濾材中に捕捉されたり、また濾材の成形
時の変形、液による膨張、その他の歪等によっては、掻
き取り手段と濾材とのわずかなすき間にケーキの層が不
均一に残り、この濾材表面上のケーキの不均一な層が濾
材表面積を小さくし、通水圧損を大きくすることにより
安定した固液分離が行なわれにくくなる。また、ｉｉａ
材表面にＬ記ケーキが均一に堆積されると、上記掻き取
りｆ段だけでは除去することが難しく、堆積されたケー
キの層の厚さが徐々に増加することにより、処理能力を
低減させてしまうことになる。又３Ｊ：述のような問題
点を解決すべく、上記１蚤き取りＴ一段の極材への接圧
を高くしても、不均一に接触すると、振動を発生するば
かりか、上記掻き取り１手段の摩耗及び破損の原因にも
なる。そして、このように極材の表面に均一・に堆積さ
れた固形分は、使用されるに従って掻き取り手段により
除去するだけでは除去しきれず、特に極材に成形時の変
形、液による膨張。

その他の歪等がある場合−・定の掻き取り作業を行なう
ことが難しく、処理能力が低減し、やがて固液分離作業
及びこの装置に関連する作業までも停止Ｆ中断し、濾材
の表面に堆積された固形分を何らかの方法で極材表面か
ら除去し、処理能力を再生することが必要になる。上述
のような濾材再生作業は、固液分離装置だけでなくこの
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−工程が長
い作業の固液分離作業には不適であり、を滑な作業工程
に支障をきたすばかりでなく、上記濾材再生という余分
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！・分な点が指摘されていた。

（発ＩＪＩＩの目的） この発明は上述のような賽情からなされたちのであり、
この発明の１゛１的は原液中の夾雑物のモ均粒子−径が
１ミクロン（ルｍ）以下の場合においても、長期に框っ
て安定した固液分離処理能力を維持する固液分離装置の
濾材清掃方法を提供することにある。

（発明の概要） この発明は、？ｆｉ続気孔を有する硬質多孔質体より成
る円筒形の濾材の両端を回転軸と連結するフランジにて
シールし、減圧手段によりその内部を減圧状態に保ちつ
つ」−記濾材を回転させ、その表面に夾雑物を含む固液
混合流体を散布し、圧力差により液体分を吸引除去する
ことによって上記固液混合流体の固形分を上記濾材　　
　　　　　　　　［表面に層状に堆積せしめ、側面部に
沿って設けた擾き取り７段によって堆積層を掻き取るこ
とでＥ配置杉の及び上記液体分を分離せしめ、さらに定
期的に上記減圧状態を解除し、上記掻き取りＬ段を上記
濾材表面と接触しない位置に移すと共に、上記極材の側
ｒＭ部に沿って設けた清掃手段を濾材の表面に圧接させ
た状態で濾材の軸方向に振動させながら、上記濾材表面
上に堆積された上記固形分を清掃させ、Ｉ：記掻き取り
７段による上記固形分の掻き取りと、上記清掃手段によ
る清掃とを交〃に行なうことにより。

北記濾材の処理能力を連続的に長時間安定して維持させ
るようにした固液分離装置の濾材清掃方法である。

（発り１の実施例） この発明を実施する固液分離装置は、その極材の性質を
硬質のものに限定しており、これにより従来の固液分離
装置のもつ欠点を除去している。

そして、この発明は、固液分離装置の掻き取り７段で掻
き取り除去できないケーキを清掃する手段を設け、上記
掻き取りと清掃を交互に実施することにより、上記固液
分離装置が安定した濾過処理能力を長時間維持できるよ
うにしたものである。

次に、この４１ＪＪの実施例を図面をもって具体的に説
明する。

第１図はこの発明の濾材清掃方法を実施する固液分離装
置の一例を示す斜視図である。同図において１円筒形濾
材ｌは、その外周面に直径０．１〜２００　ＩＬｍの細
孔（濾過孔となる）を有している。この濾材ｌは軸方向
の端面を円板状の側板５Ａ　、　５ｆｌで蜜月されてお
り、その中心穴内を中空回転軸４が挿通している。丘記
濾材ｌは連続気孔を有しかつ親水性であるため、原液中
の液成分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をこの濾材ｌの円
筒室内に容易に吸引できるようになる。また、五記鹸材
１は他端で回転支軸２を介して本体に結合されている。

また、Ｌ記濾材ｌは、その中空回転軸４の途中部にプー
リ１１が設けられ、このプーリ１１と減速機構１３の駆
動輪１４との間にベルト＋４Ａが巻回されており、減速
機構１３に連結されたモータ１２により、原液槽７内に
ほぼ下半分を埋設するようにして回動されている。そし
て、第２図に示す如く、濾材清掃ブラシ３１と原液の排
液口３０とが長形パイプの同一面上に併設されたブラシ
付原液排液口３は、濾材清掃中はエアシリンダ３４によ
り上記ブラシ３１が北記症材ｌの軸方向（Ｘ−Ｘ）に振
動しながら、［Ｌつエアシリンダ３２によりその先端が
この濾材ｌの表面に圧接するようにして、また濾過作業
中はこの濾材ｌの表面より所定の間隔をあけるようにし
て、この濾材ｌの表面上に離れて設けられている。ここ
において、濾過作業中は、原液供給口３３より供給され
た原液８１が上記排液口３０より排出されて上記濾材ｌ
の表面Ｅに散布され、吸引されなかった原液９１が原液
槽７内に受収されるようになっている。なお、ここにお
いて、原液槽７の底部に自動バルブ（図示せず）を設け
、過剰原液９１を元に戻すようにしてもよい、そして、
と記濾材ｌの反対側にはこの濾材ｌの表面に形成された
ケーキ９４を掻き落すための掻き取り手段としてのスク
レイバ６が、エアシリンダ６２を介して諸過作！中はそ
の先端が上記濾材ｌの表面に圧接するようにして、また
濾材清掃中はこの濾材ｌから離れるように設けられてお
り、スクレイパ６のＦ方には掻き取ったケーキ９２を受
収する容器６１が設置されている。また、中空回転軸４
の端部にはパイプ８を介して吸引ポンプ８１が接続され
ると共に、上記濾材１の円筒室内から吸引した液成分を
図示しない容器に貯溜するようになっている。

このような固液分離装置での濾過及び濾材の清掃の概略
を説明すると、上記濾材ＩＪ二に排液口３０より原液９
１が散布されると、吸引ポンプ８１の吸引力によってそ
の液成分がこの濾材ｌの円筒室内に吸込まれ、固形分で
あるケーキ９２がこの濾材１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はパイプ８を経て外
部容器へ排出され、この濾材１の外周面に堆積されたケ
ーキ８２は側面に沿って設けられたスクレイパ６により
容器６１内に掻き落され、これによって固液分離がなさ
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３゜より原液８１が排出され、上記濾材
ｌのＥ部表面に散布される。この濾材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をもってパイプ８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
って矢印入方向に緩やかに回動されているため、上記濾
材ｌの表面に散布された原液は吸引作用により液体分が
この濾材１を通過し、吸液孔としての中空回転軸４を通
してパイプ８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３２の層を形成する。ケーキ３２の層は
スクレイバ６により掻取られて除去され、同時に上記濾
材ｌの表面はこの部分で更新される。原液Ｊ／ｆＩ７は
余剰の原液９１を受収する槽であり、上記濾材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９１が
存在する場合には同様の作用にて吸引１分離が行なわれ
る。

ところが、ここにおいて、スクレイパ６が圧着されただ
けでは、上述したように、Ｆ記鹸材１の表面とに堆積さ
れたケーキ９２は完全には除去しきれず、特に、上述し
たように原液９１中の夾雑物の平均粒径が１ｇｍ以下の
ような場合、この濾材１の表面上にはわずかなケーキの
層が取り残され、長時間運転を続ける内に成長し、上記
固液分離装置の濾過処理ず結方を低減させてしまうこと
になる。そこで、第３図に示すこの発明の要部を示す外
観図と、第４図に示すタイムチャートを用いて、上記濾
材ｌの表面に堆積され、上記スクレイパ６では除去しき
れなかった濾材表面上のケーキ層の清掃方法を説明する
。

第３図において、上述した如く原液３１の濾過処理中に
おいては、ブラシ付原液排液口３は。

エアシリンダ３２により図示Ｃ方向に移動されて上記濾
材ｌと接触しない位置に固定されておリ、原液供給口３
３から供給されるＤ；〔液９１が排液１１３０よりこの
濾材ｌの表面に散／ＩＪされている。

力、スクレイパ６はエアシリンダＣ２により図；１−Ｄ
方向に移動されてその先端がこの濾材ｌの表面に圧接さ
れ、この濾材表面上に堆積されたケーキ９２を掻き取り
除去するようになっている。ここにおいて、１−記症材
ｌ内は原液の液体分を吸引するため、吸引ポンプ８１に
より誠圧状１ａに保たれねばならず、真空バルブ１０は
閉じられている。ところが、上述したようにスクレイパ
６で除去しきれなかったケーキ８２０層は、諜材表面上
において、内部に吸着される力が働いているためこの層
が徐々にｒ＆長し、Ｊ−２固液分離装置の処理能力を低
減させることになる。

そこで、この固液分子ａ装置の処理箋力を回復させるた
めに鹸過作業が中断され、濾材清掃動作が開始されると
、まず、原液８！の供給がＷめられ、上記濾材表面ｔに
堆積された固形分を剥離し易くするため、Ｆ記吸引ポン
プ８１が停止−され、同時に上記真空バルブＩＯが連動
して大気開放されることにより上記濾材ｌの内外の圧力
差がなくなる。そして、Ｅ記スクレーパ６は上記エアシ
リンダ６２により図示Ｅ方向に後退され。

その先端がこの濾材１から離れる。一方、Ｆ記ブラシ付
排液口３は上記エアシリンダ３２により図示Ｂ方向に前
進され、上記ブラシは上記濾材１の表面に圧接され、さ
らに濾材の軸方向に振動が加えられる。上述のような動
作中も、に記濾材ｌは上記手段により図示Ａ方向に回転
を続けており、Ｌ記ブラシがこの濾材ｌの表面に圧接さ
れ振動が加えられると、スクレイバ６で除去しきれなか
ったケーキ層を清掃し、所定時間上記清掃作業を実施し
、上記濾材ｌの濾過処理能力が回復されるようになる。

ここにおいて、ブラシ３１をＬ記濾材ｌの表面に圧接す
るだけでもＶ′“′″″６”・　Ｙ３１，１ｊ）ＥＪＲ
ｔＺｓ“１１１　　　　　　　　　　　［清掃にムラが
でき、単に上記濾材ｌの同じ位ｎに圧接するだけよりこ
のブラシを圧接したままこの濾材ｌの軸方向（Ｘ−Ｘ）
にたとえば振幅１０ｍｍ　、振動ｆｉ　２００回／分の
振動を与えてやると、この濾材１の全面に配って、より
適確に清掃され、１１！過処理能力がより長期に互って
安定して維持されることになる。

そして、上述のようにして、上記濾材ｌの処理能力がｔ
ｌｆ生されると、上記真空バルブｌＯが閉じられると同
時に上記吸引ポンプ８！が作動され、」−２ブラシ付原
液排液口３の振動が外出され、」−記エアシリンダ３２
により図示Ｃ方向に後退させられて１．記濾材ｌの表面
から層れ、一方ト記スクレイパ６が上記エアシリンダ６
２により図示り方向に前進されてその先端がこの濾材ｌ
の表面に圧接され、原液９１が供給されると、上記濾過
作業が舟開されることになる。

上述したような濾過作業及び濾材清掃作業が交互に定期
的にかつ自動的に行なわれることにより、この固液分離
装置は常に安定した濾過処理能力が維持され、上述した
ような平均粒径がｌＪＬｍ以下の夾雑物を含む原液をも
長時間安定して濾過できるようになる。

置の実施態様を具体的に説明する。

実施例−１： 固液分離装置の円筒形濾材に、ブラシを圧接させて（振
動させず）清掃した場合と清掃しなかった場合について
、濾過試験を行なった結果を表１に示す、ｉ！！過原液
としてはＧＯ雲３０００砥粒でｇ！成される湿式砥石を
用いたラッピングマシーンにて、アルミディスクを研磨
した際に生じる研磨廃液（温度約２０００ｐｐｍ）を用
い、濾材は外周３００ｍ５ｅ　　φ、　内周２４０ｍｍ
　　φ、　円０ｂｃ３００ｍｓ＋　　φ。

のサイズを有する平均気孔径１５ｇｍフェノール多孔質
体を用い、濾材回転数は１５ｒ、ｐ、ｍ、で、吸引ポン
プにより濾材内の圧力は３００丁ａｒｒに減圧されてい
る。

実施例−２： 固液分離装置の円筒形濾材に、ブラシを圧接させただけ
で（振動させず）清掃した場合と。

この発明のように振動させながら圧接して清掃し場合に
ついて、鹸過試験を行なった結果を表を用いたラッピン
グマシーンにて、アルミディスクを研磨した際に生じる
研磨廃液（Ｅ度約２０００ｐρ腸）を流星１０文／濡ｉ
ｎで２分間散布し、その後上記ブラシを用い３０秒間清
掃する動作を繰換した。なお、濾材は外周３００鳳膳φ
、内周２４０腸麿φ１円筒長３００ｍｍφ、のサイズを
有する平均気孔径１０ｐｍフェノール多孔質体を用い、
絽材回転数は＋５ｒ、ｐ、ｍ、で、吸引ポンプにより鑓
村内の圧力は３００Ｔｏｒｒに減圧されている。

表　　１ 鯉、′＃掃手　の有無による濾過能力の比較試験表　　
２ ブラシの振動の有無による濾材再生能力の比較試験（９
５明の変形例） 上記実施例において、濾材清掃ブラシと原液排液「１を
同一部材ヒに設けたが、それぞれ単独に設けることがで
き、その場合上記極材清掃ブラシだけがト記移動、手段
を有していればよいことは、言うまでもない、また上記
実施例でのに記ブラシ付排液口３及びスクレイパ６を移
動するためのエアシリンダ３２．８２の駆動源は、上記
吸引ポンプ８１で兼用することができ、たとえば、吸引
ポンプ８１が吸引中はエアシリンダ３２は図示Ｃ方向、
エアシリンダ６２は図示り方向に移動するように配管し
、清掃時は吸引ポンプ８１が停止され真空バルブｌＯが
開放されると、上記エアシリンダはそれぞれ図示Ｂ及び
Ｅ方向に移動するようにたとえばスプリング等を、没け
てもよい。

又、上述の実施例においては、ブラシを振動させる手段
としてエアシリンダを用いたが、モータとカムの組合わ
せなどを用いてもよい。

又、その振動数と振幅についても任意であるが、振幅は
少くとも１０ｍ５＋以−ヒとった方がよい。

（発明の効果） この発明の固液分離装置及びその濾材清掃方法によれば
、上述したように濾材表面上に堆積されたケーキのｉｉ
Ｊ取りと、騒き取りだけでは除去しきれなかったケーキ
の清掃が交互に実施され、比つ、清掃時にブラシを振動
させることにより濾材の全面に亙って十分に清掃される
ため、濾材が定期的に再生され、安定した一過処理能力
が長時間維持できることにより、原液の処理時間が短縮
されるのみならず、多くの濾過原液から洗浄な症過液が
低コストで、尚且つ大址の処理−覗にて得られることに
なる。現在研磨廃液の固液分離、あるいは放電加り機で
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型の吐材清掃方法を利用すること
により固液分離装置及び濾過に要するコストの大幅低減
を実現し得るという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明を実施する固液分離袋この外観の一例
を示す斜視図、第２図はその固液分離装置の排液口と濾
材清掃部の要部を示す断面図、第３図はこの発明の濾材
清掃方法を説明するための要部を示す斜視図、第４図は
この発明の動作方法を示すタイムチャートである。 １・・・濾材、３・・・ブラシ付排液口、６・・・スク
レイパ、７・・・原液槽、８・・・吸引パイプ、　１０
・・・真空バルブ、３０・・・排液口、　３１・・・濾
材清掃ブラシ、３２．３４，６ｔ２・・・エアシリンダ
出願人代理人　　安　形　雄　三 第２ｇ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 連続気孔を有する硬質多孔質体より成る円筒形の濾材の
   両端を回転軸と連結するフランジにてシールし、減圧手
   段によりその内部を減圧状態に保ちつつ前記濾材を回転
   させ、その表面に夾雑物を含む固液混合流体を散布し、
   圧力差により液体分を吸引除去することによって前記固
   液混合流体の固形分を前記濾材表面に層状に堆積せしめ
   、側面部に沿って設けた掻き取り手段によって堆積層を
   掻き取ることで前記固形分及び前記液体分を分離せしめ
   、さらに定期的に前記減圧状態を解除し、前記掻き取り
   手段を前記濾材表面と接触しない位置に移すと共に、前
   記濾材の側面部に沿って設けた清掃手段を濾材の表面に
   圧接させた状態で濾材の軸方向に振動させながら、前記
   濾材表面上に堆積された前記固形分を清掃させ、前記掻
   き取り手段による前記固形分の掻き取りと、前記清掃手
   段による清掃とを交互に行なうことにより前記濾材の処
   理能力を維持させることを特徴とする固液分離装置の濾
   材清掃方法。