JPS6230519A - 濾過濃縮装置および濾過濃縮方法 - Google Patents

濾過濃縮装置および濾過濃縮方法

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JPS6230519A
JPS6230519A JP60168510A JP16851085A JPS6230519A JP S6230519 A JPS6230519 A JP S6230519A JP 60168510 A JP60168510 A JP 60168510A JP 16851085 A JP16851085 A JP 16851085A JP S6230519 A JPS6230519 A JP S6230519A
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YAGISHITA GOUSHI
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
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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】 童栗上至剋朋分国 本発明は固形物を悲濁した液を濾過濃縮する装置および
濾過濃縮する方法に関し、特に微細な懸濁物を含有する
液を効率的に濃縮する方法に関する。
従来の技術 粗大な懸濁物を含有する液を濾過して懸濁物を濃縮する
に当っては、通常網や織布あるいは不織布などを濾材と
して濾液を分離することが行われている。しかし、微細
な懸濁物を含有する液の場合は、濾過精度を高くするた
めに目の小さい濾材を用いると、目詰まりしてｔａ効率
が低下するという問題がある。
このように微細な懸濁物を含有する液を濾過して濾液を
回収しようとする場合には、微小な開口を有する管状濾
過膜を使用する限外濾過法などが適用され、該管状濾過
膜の内側に原液を流通させながら濾過膜を通過して管外
に洩出する濾液を回収するように運転されることが多い
。所が、このクロスフロ一方法すなわち原液を濾材と平
行方向に流通させながら濾過を実施する方法は、原液の
濃度が低いときには目詰まりの問題はそれほど大きくな
いが、原液が濃縮されて懸濁物の濃度が高くなると目詰
まりが激しくなり、急激に濾過効率が低下するという問
題がある。そして、？！、濁物の濃度が高いときは濾材
の洗浄を頻繁に実施しなければならない不利もある。
従って、通常の回分式または半回分式の濾過方法、すな
わち原液をすべて濾材に垂直に通過させることによって
濾液と濾滓とに分離し、濾滓が蓄積したときに濾過を停
止して濾材から濾滓を除去する方法が採用可能である限
り、クロスフロー弐濾過方法を採用するのは有利でない
とされていた。
解決しようとするロ　占 本発明は、クロスフロ一方法における濾過管の内面など
への濾滓の蓄積を抑制することによって、従来不可能と
考えられていたような高い懸濁物濃度でも長時間の連続
濾過運転を可能とし、経済的な濾液の回収と懸濁物の濃
縮を達成できる濾過濃縮装置ならびに濾過濃縮方法を提
供しようとするものである。
シ題声を”′するための かかる本発明の目的は、一端に流体流入口をまた他端に
は流体流出口を有し側壁に濾層を形成した管状濾材と、
該管状濾材の外側または内側に設けた集液室と該管状濾
材の内側または外側に設けられて螺旋状流体流れを形成
するためのガイド部材とを備えた濾過濃縮装置を使用し
、この装置に供給される圧力を有する被濃縮流体中には
比重が該流体よりも大でありかつ径が該管状濾材の径の
３分の１よりも小である粒状固形物か、又は比重が該流
体よりも小でありかつ径が該管状濾材の径の１０分の１
ないし１０分の９の範囲で均一または不均一である形状
回復力を有する粒状固形物のいづれかを分散させること
によって達成される。
本発明における濾過濃縮装置に使用される管状濾材は、
それぞれ処理すべき濾過原液中の懸濁物に応じた開口径
を有する濾材を選択して用いるのがよく、懸濁物の径が
大きい場合には多孔板や織網、編網などが用いられまた
懸濁物の径が小さい場合には織布、不織布、濾紙、焼結
板などが用いられる。もちろん、従来限外濾過法などで
用いられていた微細孔を有する濾過膜を用いることも可
能である。こうした管状濾材は、管内を流通する濾過原
液の圧力に対抗するために、濾材を支持するための管状
補強材を管の外側または内側に設けるようにしてもよい
。
かかる管状濾材の外側または内側には、濾材によって濾
過された濾液を集めるための集液室が設けられる。すな
わち、管状濾材は、密閉または一部開放された管状また
は槽状などの容器の内部に収容されていて、望ましくは
管状濾材の両端部が容器の壁によって支持されているの
がよい。望ましい容器の例は、縦型または横型の筒状体
であり、管状濾材はその一端から他端に達するように１
本または複数本が貫通して設けられているものである。
管状濾材の内側または外側に設けられるガイド部材は、
管内または管外を流れる懸濁液がスパイラルに旋回しな
がら通過するように、少くとも濾過面部分の始端から終
端までの間にわたって設けられるものであり、たとえば
金属、セラミックス、プラスチックスなどの耐食性材料
で形成されることが好ましい。ガイド部材の形状は、た
とえばリボンをスパイラルに形成したもの、あるいはね
じり板状のものなど、適宜の形状のものでよく、また複
数に分割したものを連結して取付けるようにしてもよい
。また旋回方向は右回りまたは左回りのいづれでもよい
が、少くとも濾過面部分の始端から終端までの間では旋
回方向をいづれか一方向とし、途中で転換しない方が望
ましい。
以上のような管状濾材と集液室とガイド部材とを備えて
構成された本発明の濾過濃縮装置に供給される９、？Ｗ
Ｊ物を含む原液には、あらかじめ原液よりも大きな比重
を有しまた管状濾材の径の３分の１よりも小さい径を有
する粒状固形物か、又は比重が原液よりも小さい比重を
有しまた管状濾材の径の１０分の１ないし１０分の９の
範囲で均一または不均一の径をもち、形状回復力を有す
る粒状固形物のいづれかを混合し、分散させておくこと
が必要である。
粒状固形物の性状はいかなるものであってもよいが、管
状濾材とその内側または外側に設けられたガイド部材と
の間隙を円滑に流通し得るものであり、また流通に際し
てこれらを傷つけないものであるのが好ましい。
このような粒状固形物としては、たとえばセラミックス
の粉末や破砕物など、軟質スポンジの破砕物など、合成
樹脂の粒状物など、あるいは珪ソウ土などが用いられる
。これらの粒状固形物は、径が小さいときは比重が大き
く、また径が大きいときは比較的に比重が小さいものが
好ましく用いられる。そしてまた、攪拌によって原液に
容易に混合分散し、さらに送液ポンプなどによって原液
とともに送出するのに支障を起さないことが必要である
。
このように準備された原液は、本発明の濾過濃縮装置に
供給されたとき、管状濾材の始端から終端までの間一定
方向に旋回しながら通過すると同時に、濾材の壁を通っ
た濾液は集液室に回収される。この間濾材の面に捕捉さ
れた懸濁物は、原液が濾過面と平行に流れることによっ
て濾過面に滞留できずに大部分が押し流され、管状濾材
の終端から流出する液は、懸濁物が濃縮されたものとな
っている。そして管状濾材の内側または外側に設けられ
たガイド部材に従って原液が濾材壁面にそって旋回しな
がら流れるとき、原液中に混合分散された粒状固形物が
濾材壁面上を転勤しながら流動するので、濾過面への懸
濁物の滞留は進行せず、長時間の連続濾過濃縮運転が可
能となったものである。
凛Ｊ１舛 内径約２０鶴、長さ３００　鶴のアクリル樹脂管の壁に
径約３ｔａの孔を多数設けて支持管を得、内面を起毛し
た筒状の編布を取りつけ、さらに、その内側にポリエチ
レンで形成され、約２分の１のピッチを有するねじり板
を挿入した。このように構成した濾材を、太いアクリル
樹脂管で構成された集液室の中に取りつけた。
一方、温度約３５％の食塩水中に炭酸カルシウム、水酸
化マグネシウムなどを懸濁物として約２０■／ｌ含有す
る原液５０００ｊ！を準備し、これに濾過助剤の機能を
有する粒状固形物として粒径０．５〜２龍、比重２．２
〜２．４の破砕した黒鉛粒子を、約１０〜２０ｇ／ｌと
なるように添加し、攪拌機により混合分散させた。
このように調整された原液を、スラリーポンプを用いて
圧力０．５　ｋｇ　／　ｃｎｌで濾材中に流通循環させ
た。原液の供給量は２３０１２　／ｍｉｎであり、この
ときの見掛の濾材内流通速度は３００　ｃｍ　／ｓｅｃ
であった。
濾液の濾過速度は、はじめ１　ｎ？／ｒＩ？・ｈｒであ
り、３００時間の連続運転後の流出量はＱ、３ｎ？／ｒ
ｒｉ・ｈｒに低下したが、なお連続運転は充分可能であ
った。
これに対し、管状濾材の中のガイド部材であるねじり板
を取外した装置に、粒状固形物を分散させた原液を上述
と同様な条件で供給しながら運転したときは、１５０時
間の連続運転後に濾液の流出量は０．８ｒ＆／ｒｒｒ・
ｈｒに低下し、原液の供給圧力を１ｋｇ／ｃｄに上昇し
たが、さらに１００時間運転継続後濾液流出量は０．５
ｎ？／イ・ｈｒに低下したので、運転を打切った。
また、管状濾材の中のガイド部材を取外した装置に、粒
状固形物を分散させないこと以外上述と同様の原液を、
上述と同様な条件で供給しながら運転したときは、１５
０時間の連続運転後に濾液の流出量は０．５ｒｒ？／ｒ
ｒｆ・ｈｒに低下し、原液の供給圧力を１ｋｇ／ｃｊに
上昇したにも拘らず、２０時間で濾過運転を停止して濾
材の洗浄を実施しなければならなかった。
光肌■跋果 本発明の濾過濃縮装置を使用し、本発明の濾過濃縮方法
に従って濾過を実施すれば、濾材への濾滓の蓄積が抑制
されて長時間の運転が可能となり、クロスフロ一方式に
よる経済的な濾液の回収が実現されることとなった。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）一端に流体流入口をまた他端には流体流出口を有
    し側壁に濾層を形成した管状濾材と、該管状濾材の外側
    または内側に設けた集液室と、該管状濾材の内側または
    外側に設けられて螺旋状流体流れを形成するためのガイ
    ド部材とを備えてなる濾過濃縮装置。
  2. （２）一端に流体流入口をまた他端に流体流出口を有し
    側壁に濾層を形成した管状濾材の内側または外側に螺旋
    状流体流れを形成するためのガイド部材を設けた濾過濃
    縮装置に圧力を有する流体を流通させて該流体の濾過濃
    縮を行なうに当り、該流体中に、比重が該流体よりも大
    でありかつ径が該管状濾材の径の３分の１よりも小であ
    る粒状固形物か、又は比重が該流体よりも小でありかつ
    径が該管状部材の径の１０分の１ないし１０分の９の範
    囲で均一または不均一である形状回復力を有する粒状固
    形物のいづれかを分散させることを特徴とする濾過濃縮
    方法。
JP60168510A 1985-08-01 1985-08-01 濾過濃縮装置および濾過濃縮方法 Granted JPS6230519A (ja)

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