JPS6363312B2

JPS6363312B2 -

Info

Publication number: JPS6363312B2
Application number: JP58156529A
Authority: JP
Priority date: 1983-08-29
Filing date: 1983-08-29
Publication date: 1988-12-07
Also published as: JPS6049895A

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、脱水する方法に関する。

近年、織物基材の表面に、一方向に傾斜するよ
うに短繊維を植毛して立毛を形成し、その立毛で
濾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周回
させながら、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つてきた。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１組の
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、濃縮した後脱水するよ
うにしている。

かかる固液分離方法としては、従来、実公昭57
−20244号公報に記載されているようなものが知
られている。この方法は、濃縮工程と脱水工程の
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てなる、いわゆる
植毛濾布を使用するものである。すなわち、この
植毛濾布は、網状の基材が濾布としての強度を与
え、植毛による短繊維の立毛が濾層を形成してい
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。

すなわち、植毛濾布においては、短繊維の植毛
を、通常、接着剤によつて行うが、基材の目が接
着剤によつ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
るすき間、つまり濾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つて微細
な固形成分が簡単にそのすき間を通り抜けてしま
う。つまり、固形成分の阻止率が低い。また、立
毛間のすき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け出さないの
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つかいである。
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、種類によつては毒性が問題になる
こともある。さらに、凝集剤を使用すると、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、濃縮工
程から出てくる残余成分が液成分を多く含むこと
になつて、圧搾する際に濾布上から残余成分が食
み出すようになり、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固液
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
立毛からなる濾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の立毛からなる濾層を
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、掻き取つて回収することを特徴とする固液
分離方法が提供される。

この発明の方法をさ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。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、濾布１を挾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１
１、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
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
上記固液貯槽３１に接続されている。なお、上記
シールポツト２７の排出口もまた、上記配管に接
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によつて濾過機
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。すると、残余成分中
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、
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。

上記において、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
なるものである。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200〜50000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、緯糸の密度の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、目付が100〜400g／m²
であるのが好ましい。すなわち、目付が100g／
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240g／cm²の荷重をかけ
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50％未満では、流路抵抗が大き
くなつ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
ようになつ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
や複合潜在捲縮糸を用い、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。貼り合わ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。

さて、この発明において、濾過機に使用する濾
布の濾層を太さ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。

すなわち、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リツトル
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機能しなくなつて
いる。一方、立毛の太さが0.1〜1μ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、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、脱水機においても、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、
第３図に示すように、第１図に示した脱水機を使
用して上記第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。

上述した方法において、濾過機に固液供給槽７
を設けることなく、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する如く供給し
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、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、その表面側から行つてもよいが、裏面側から
でもよく、表面側と裏面側の双方から行つてもよ
いものであ。さらに、固液の性状によつては、洗
浄を行わないでよい場合もある。なお、洗浄は連
続的に行つてもよいし、濾布の汚れの状態に応じ
て、所望の時間間隔で行つてもよい。

この発明の方法は、能率よく、しかも固形成分
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。なかでも、固
形成分濃度が0.1重量％以下であるような、比較
的稀薄な固液を濃縮、脱水する場合に特に好適で
ある。というのも、濾過機の処理量は供給する固
液の濃度に反比例するから、固液の濃度が低けれ
ばそれだけ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
よつて生ずる汚泥、スカム、フロツク、洗浄水、
濃縮スラツジなどの濃縮、脱水を行う場合に使用
することができる。具体的には、たとえば上下水
処理によつて生ずる汚泥、浄化槽から発生する余
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つて生
ずる凝集フロツクやその凝集沈澱フロツク、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ツジなどである。また、
たとえば紙パルプ製造業、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、池や川の水を浄化す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
立毛からなる濾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の立毛からなる濾層を有する濾布を使
用して脱水するものであるからして、能率よく固
液分離を行うことができ、しかも固形成分の高い
回収率を得ることができる。

すなわち、太さ0.1〜10μの立毛からなる濾層を
有する濾布を使用して固液を濃縮すると、そのよ
うな濾布は立毛間に形成されるすき間が極めて小
さく、凝集剤をあえて使用しなくても微細な固形
成分を阻止することができる。しかも、立毛がし
なやかで基材表面に横たわりやすいので、すき間
が浅く、そのすき間に固形成分が変形しながらは
いり込んで抜け出しにくくなるといつたことが防
止される。さらに、立毛間のすき間への固形成分
のはいり込みが防止されることから液成分の通過
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率よく行うことがで
きる。また、この発明の方法は、そのように濃縮
した固液の残余成分を、こんどは脱水性や転写性
に優れた、織物または編物基材の表面に太さ0.1
〜15μの立毛からなる濾層を有する濾布を使用し
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図は立毛の太さｄ（μ）と転写率Ｐ（％）との
関係を示すグラフである。１…濾輔、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
…固液貯槽、３２…ポンプ、３３…バルブ。

Claims

【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
立毛からなる濾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の立毛からなる濾層を
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、掻き取つて回収することを特徴とする固液
分離方法。