WO2009119295A1 - 固液分離装置、濾過装置、および固液分離方法 - Google Patents

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WO2009119295A1
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separation
roll
solid
liquid
filter cloth
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PCT/JP2009/054449
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友基 本間
隆至 樋上
修二 岩崎
俊明 舘川
伸隆 桜井
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月島機械株式会社
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D33/00—Filters with filtering elements which move during the filtering operation
    • B01D33/04—Filters with filtering elements which move during the filtering operation with filtering bands or the like supported on cylinders which are impervious for filtering
    • B01D33/042—Filters with filtering elements which move during the filtering operation with filtering bands or the like supported on cylinders which are impervious for filtering whereby the filtration and squeezing-out take place between at least two filtering bands
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D33/00—Filters with filtering elements which move during the filtering operation
    • B01D33/056—Construction of filtering bands or supporting belts, e.g. devices for centering, mounting or sealing the filtering bands or the supporting belts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D33/00—Filters with filtering elements which move during the filtering operation
    • B01D33/58—Handling the filter cake in the filter for purposes other than for regenerating the filter cake remaining on the filtering element
    • B01D33/62—Handling the filter cake in the filter for purposes other than for regenerating the filter cake remaining on the filtering element for drying
    • B01D33/66—Handling the filter cake in the filter for purposes other than for regenerating the filter cake remaining on the filtering element for drying by gases or by heating
    • B01D33/663—Handling the filter cake in the filter for purposes other than for regenerating the filter cake remaining on the filtering element for drying by gases or by heating by direct contact with a fluid

Definitions

  • the present invention particularly relates to a horizontal vacuum filtration device, a drum-type vacuum filtration device, and a belt press dehydration mechanism only for a mechanical squeezing dehydration mechanism for filtering an object to be treated supplied on a filter cloth that is wound around a plurality of rolls.
  • the present invention relates to a solid-liquid separation apparatus suitable for use as a secondary dehydration mechanism of a filtration apparatus such as a filter, a filtration apparatus using the solid-liquid separation apparatus, and a solid-liquid separation method.
  • This application is based on Japanese Patent Application No. 2008-078286, Japanese Patent Application No. 2008-266484, and Japanese Patent Application No. 2008-278408, the contents of which are incorporated herein.
  • the horizontal vacuum filtration device generally supplies an object to be processed onto a filter cloth that runs continuously or intermittently on the vacuum tray, and the vacuum tray passes through this filter cloth. Filter by vacuum suction. Further, the drum type vacuum filtration device generally performs filtration by vacuum suction in a vacuum chamber through a filter cloth immersed in the workpiece slurry in the liquid tank.
  • a differential pressure greater than atmospheric pressure cannot be applied. For this reason, it is difficult to achieve the target liquid content of the filtered cake, and a secondary dehydration device such as a centrifugal separator or a filter press must be prepared separately from the filtration device. There are many cases.
  • Patent Documents 1 and 2 a sealing means having a frame-like or annular sealing material that can be advanced and retracted toward the filtered cake at the subsequent stage of a horizontal vacuum filtration device that filters only by such a vacuum tray
  • a solid-liquid separation device provided with a pressurizing means for pressurizing a cake with a pressurizing plate or a pressurized fluid (air or the like) inside the opening surface of the sealing material.
  • a sealing material is brought into close contact with the cake that has been moved by the traveling of the filter cloth, and the cake is pressurized and dehydrated by a pressurizing means inside thereof.
  • the present invention has been made under such a background.
  • the present invention can be used as a secondary dehydration mechanism of such a filtration device to sufficiently reduce the liquid content of an object to be processed (cake). It is an object of the present invention to provide a solid-liquid separation apparatus capable of continuous solid-liquid separation, a filtration apparatus including the solid-liquid separation apparatus as a secondary dehydration mechanism, and a solid-liquid separation method.
  • the solid-liquid separation device of the present invention is rotatable in the circumferential direction and has a plurality of radial passages between the inner circumferential surface and the outer circumferential surface.
  • a substantially cylindrical separation roll having through-holes; a pair of endless separation filter cloths wound around the outer periphery of the separation roll and capable of traveling along the rotation direction of the separation roll;
  • a solid-liquid separation device comprising: a workpiece supplied between the pair of separation filter cloths, sandwiched between the pair of separation filter cloths on the outer periphery of the separation roll, and compressed; The object to be processed is dehydrated by being ventilated through the respective through holes.
  • the solid-liquid separation method of the present invention is endless on the outer periphery of a substantially cylindrical separation roll that is rotatable in the circumferential direction and has a plurality of through-holes that penetrate radially between the inner peripheral surface and the outer peripheral surface.
  • a pair of separation filter cloths are wound so as to overlap each other, run along the rotation direction of the separation roll, and an object to be treated supplied between the pair of separation filter cloths is placed on the outer periphery of the separation roll. It dehydrates by being sandwiched between a pair of separation filter cloths and squeezed, and aerated through each through hole.
  • the object to be processed is supplied and sandwiched between the pair of separation filter cloths and wound around the outer periphery of the separation roll rotating in the circumferential direction. It is squeezed by being pressed. For this reason, not only when the rotation of the separation roll and the traveling of the separation filter cloth along the rotation direction are intermittent, but also when it is continuous, the supplied workpiece can be reliably processed.
  • the workpiece When pressed against the outer periphery of the separating roll rotating in this way, the workpiece is not only subjected to a pressing force in the radial direction of the separating roll, but also the separation filter cloth on the inner separation roller side across the workpiece. Since the shearing force is also received in the circumferential direction due to the difference in traveling speed with the separation filter cloth on the opposite outer circumferential side, that is, the difference in circumferential speed, the squeezing is efficiently performed. Furthermore, since the processed material thus compressed is aerated in the radial direction of the separation roll, the liquid component is separated through one of the separation filter cloths. Effective removal of the liquid can be promoted even for an object for which it has been difficult to sufficiently reduce the liquid content only by pressure and pressure.
  • the separation roll In order to dehydrate the workpiece sandwiched between the pair of separation filter cloths wound around the outer periphery of the separation roll in this way by ventilating in the radial direction of the separation roll, for example, the separation roll What is necessary is just to supply the air etc. for ventilation
  • a plurality of ventilation chambers may be formed inside the separation roll so as to be isolated from each other at substantially equal intervals in the circumferential direction. Thereby, it can ventilate in the range where a pair of separation filter cloth which pinched
  • the separated liquid is separated from the pair of separation filter cloths by the separation filter cloth wound around the outer circumference of the separation roll. Is discharged through. However, since the roll is cylindrical, the discharged liquid is transferred to the outside of the separation filter cloth on the outer peripheral side and soaks into the dehydrated material again through the separation filter cloth, thereby impairing the decrease in the liquid content. There is a fear.
  • the liquid separated from the object to be processed is separated on the outer periphery of the outer separation filter cloth.
  • a liquid removal means for removing from the filter cloth may be further provided, and air may be passed through the through hole from the radially inner side to the outer side of the separation roll.
  • the liquid content thus dehydrated can be recovered before it soaks into the object to be treated again, thereby preventing the liquid content from deteriorating.
  • the liquid separated from the object to be processed on the outer peripheral surface of the outer separation filter cloth may be scraped off.
  • the liquid component separated from the object to be processed may be sucked.
  • separated from the to-be-processed object can also be collect
  • the filtration apparatus of the present invention includes a plurality of rolls; a filter cloth that is wound around the plurality of rolls; a supply unit that supplies an object to be treated on the filter cloth; and the filter cloth rather than the supply unit.
  • a solid-liquid separation device according to claim 1, further comprising: a filtering unit disposed on a traveling direction side of the filter cloth; and a solid-liquid separation device disposed on the traveling direction side of the filter cloth with respect to the filtering unit.
  • a filtration device for filtering wherein a roll located on a side of the filter cloth in a running direction of the filter means among the plurality of rolls is the separation roll of the solid-liquid separation device, and the filter cloth is the filter cloth One of the pair of separation filter cloths of the solid-liquid separation device.
  • the roll of the filtering apparatus on the traveling direction side with respect to the filtering means is a separation roll of the solid-liquid separating apparatus, and the filtering apparatus Since the filter cloth is one of the pair of separation filter cloths of the solid-liquid separator, the object to be treated on the filter cloth filtered by the filtering means is directly on the running direction side of the filter cloth from this filtering means. That is, it is moved to the subsequent stage of the filtering means, sandwiched between the other separation filter cloths and wound around the separation roll, so that it is squeezed and aerated, and is effectively dehydrated as described above.
  • the solid-liquid separation device can also support the continuous supply of the object to be processed, the horizontal vacuum filtration device, the drum vacuum filtration device, and the belt press dehydrator in which the filter cloth runs continuously Even with such a filtration device, it is possible to reliably reduce the moisture content of the object to be treated.
  • the solid-liquid separation device of the present invention is further wound around the outer periphery of the outer separation filter cloth out of the pair of separation filter cloths wound around the outer periphery of the separation roll.
  • a solid-liquid separator further comprising a pressing belt that can travel along the rotation direction of the separation roll, and may be compressed by the pair of separation filter cloths and the pressing belt.
  • a compression belt is further wound around the outer periphery of the outer separation filter cloth of the pair of separation filter cloths wound around the outer periphery of the separation roll, and the pair of separation filter cloths and The pressing belt may run along the rotation direction of the separation roll, and may be compressed by the pair of separation filter cloths and the pressing belt.
  • the object to be processed is supplied and sandwiched between the pair of separation filter cloths, and the outer periphery of the separation roll rotating in the circumferential direction is While being run along the rotation direction, the belt is wound and pressed, and from the outer periphery, the squeezing belt is also squeezed by being wound and pressed while running in the rotation direction of the separation roll. For this reason, not only when the rotation of the separation roll and the traveling of the separation filter cloth along the rotation direction are intermittent, but also when it is continuous, the supplied workpiece can be reliably processed.
  • the workpiece When pressed against the outer periphery of the separating roll rotating in this way, the workpiece is not only subjected to a pressing force in the radial direction of the separating roll, but also the separation filter cloth on the inner separation roller side across the workpiece. Since the shearing force is also received in the circumferential direction due to the difference in traveling speed with the separation filter cloth on the opposite outer circumferential side, that is, the difference in circumferential speed, the squeezing is efficiently performed. And since the processed material squeezed in this way is further aerated in the radial direction of the separation roll, the liquid component is separated through the separation filter cloth on the outer peripheral side, so the surface pressure in the direction perpendicular to the filter cloth is reduced. It is possible to promote effective removal of the liquid even for an object for which it has been difficult to sufficiently reduce the liquid content only by linear pressure and pressurization.
  • a squeezing belt is wound around the outer periphery of the separation filter cloth on the outer peripheral side, so that the separation filter cloth and the object to be processed can be reliably pressed against the separation roll side.
  • the surface of the squeezing belt further wound around the outer periphery of the outer separation filter cloth among the pair of separation filter cloths wound around the outer periphery of the separation roll even when the ventilation pressure is increased to increase the capacity
  • the separation filter cloth is lifted to disperse the pressure fluid (aeration gas), and the liquid removal effect due to aeration is impaired. It is possible to prevent the cake from being blown out and scattered from both sides in the width direction of the separation filter cloth and from the front and back in the running direction, and to improve the liquid removal effect more reliably.
  • the squeezing belt may have a higher air permeability than the separation filter cloth so that the squeezing belt does not hinder drainage from the object to be processed through the separation filter cloth.
  • the press belt may be a filter cloth or a metal belt made of a wire mesh or a chain as long as it has a high air permeability and can withstand a tension that generates a surface pressure larger than the gas pressure as described above.
  • a resin belt made of high-strength fibers such as aramid fiber, polyethylene fiber, polyarylate fiber, carbon fiber, or rubber belt may be used.
  • the filtration apparatus of the present invention includes a plurality of rolls; a filter cloth that is wound around the plurality of rolls; a supply unit that supplies an object to be treated on the filter cloth; and the filter cloth rather than the supply unit.
  • a solid-liquid separation device according to claim 1, further comprising: a filtering unit disposed on a traveling direction side of the filter cloth; and a solid-liquid separation device disposed on the traveling direction side of the filter cloth with respect to the filtering unit.
  • a filtration device for filtering wherein a roll located on a side of the filter cloth in a running direction of the filter means among the plurality of rolls is the separation roll of the solid-liquid separation device, and the filter cloth is the filter cloth One of the pair of separation filter cloths of the solid-liquid separation device.
  • the roll of the filtering apparatus on the traveling direction side with respect to the filtering means is a separation roll of the solid-liquid separating apparatus, and the filtering apparatus Since the filter cloth is one of the pair of separation filter cloths of the solid-liquid separator, the object to be treated on the filter cloth filtered by the filtering means is directly on the running direction side of the filter cloth from this filtering means. That is, it is moved to the subsequent stage of the filtering means, sandwiched between the other separation filter cloth, wound around the separation roll together with the squeezing belt, squeezed and aerated, and effectively dehydrated as described above. .
  • the separation roll and the separation filter cloth by aeration are used.
  • the separation filter cloth can be pressed against the separation roll with sufficient surface pressure and reliably run in the rotation direction as the separation roll rotates.
  • the separation roll of the solid-liquid separation device may be a drive roll for running the filter cloth. Thereby, the fall of the driving force can be suppressed and stable running of the filter cloth can be achieved.
  • the object to be processed is sandwiched between a pair of separation filter cloths wound so as to overlap the rotating separation roll,
  • the workpiece can be effectively squeezed by applying a shearing force in the circumferential direction, and the liquid content is effectively reduced by aeration in the radial direction.
  • the filtration device of the present invention it is possible to obtain an object to be treated having a lower liquid content efficiently and economically without using a secondary dehydration device by using such a solid-liquid separation device. it can.
  • a transport trouble caused by adhesion to a transport device such as a belt conveyor or a screw conveyor.
  • the workpiece is sandwiched between the pair of separation filter cloths wound around the rotating separation roll, and further on the outer periphery thereof.
  • the pressure belt is wound around and moved in the rotational direction along with the rotation of the separation roll, so that in addition to the pressing force due to the radial direction of the separation roll, a shearing force in the circumferential direction is applied, and the object to be processed is It can be squeezed effectively.
  • the pressure filter belt can prevent the separation filter cloth from floating from the separation roll or the cake from the end of the separation filter cloth due to radial aeration, effectively reducing the liquid content of the workpiece. It becomes possible to separate.
  • the filtration apparatus of the present invention it is possible to obtain an object to be processed having a lower liquid content efficiently and economically without using a secondary dehydration apparatus by using such a solid-liquid separation apparatus.
  • a transport device such as a belt conveyor or a screw conveyor.
  • the reduction of the frictional force between the separation roll and the separation filter cloth due to aeration can be suppressed, and the separation filter cloth can be reliably run integrally in the rotation direction of the separation roll by the squeezing belt.
  • FIG. 1 is a schematic side view showing a first embodiment of the filtration device of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic side view showing a solid-liquid separator used in the filtration device of the embodiment.
  • FIG. 3 is a partially broken perspective view showing a separation roll 2B of the solid-liquid separation device of the same embodiment.
  • FIG. 4A is a partial cross-sectional view of the lower side of the separation roll 2B showing a modification of the solid-liquid separation device of the same embodiment.
  • FIG. 4B is a perspective view of a suction tube 12A of a modification of the solid-liquid separation device of the embodiment.
  • FIG. 5 is a partial cross-sectional view of the lower side of the separation roll 2B showing another modification of the solid-liquid separation device of the same embodiment.
  • FIG. 6 is a schematic view showing a modification of the filtration device shown in FIG.
  • FIG. 7 is a diagram showing the relationship between the air pressure and the cake liquid content in each of samples A to D in the example of the present invention.
  • FIG. 8 is a schematic side view showing a second embodiment of the filtration device of the present invention.
  • FIG. 9 is a schematic side view showing a solid-liquid separation device used in the filtration device of the same embodiment.
  • FIG. 10 is a partially broken rear view of the solid-liquid separation device of the same embodiment as viewed from the right side of FIG. 9.
  • FIG. 1 to 6 show a first embodiment of a solid-liquid separation device of the present invention and a filtration device equipped with the solid-liquid separation device.
  • the filtration device in the embodiment has a configuration of a horizontal vacuum filtration device.
  • an endless filter cloth 1 is stretched around a plurality of rolls 2 arranged in parallel with each other with the central axis being horizontal.
  • One of these is used as a drive roll 2A and is driven to rotate around the central axis, so that the horizontal portion 1A horizontally passed to the upper part of the filter cloth 1 moves in the traveling direction indicated by the arrow F. It becomes possible to run.
  • the workpiece P supplied from the supply means 3 disposed on the rear side in the traveling direction F of the horizontal portion 1A is filtered by the filtering means 4 disposed between the drive roll 2A on the traveling direction F side. Filter through filter cloth 1.
  • the driving roll 2A is positioned at the end of the horizontal portion 1A on the traveling direction F side, and is rotated by driving means (not shown), thereby causing the filter cloth 1 to travel continuously or intermittently at a predetermined pitch.
  • the processed material P is filtered by sucking the liquid component through the filter cloth 1 by a vacuum tray (not shown) that supports the filter cloth 1 in the horizontal portion 1 ⁇ / b> A.
  • the solid-liquid separation device according to the first embodiment of the present invention is disposed on the traveling direction F side of the filtering means 4 as shown by a broken line in FIG.
  • a pair of endless separation filter cloths 1 and 5 are overlapped on the outer periphery of the separation roll 2B rotated in the circumferential direction toward the rotation direction T. It is assumed that the vehicle can travel along the rotation direction T while being wound around the vehicle.
  • the separation roll 2B is a roll positioned next to the drive roll 2A in the traveling direction F among the rolls 2 in the filtration device, and one of the pair of separation filter cloths 1 and 5 is a filter of the filtration device. It is assumed that the cloth 1 is wound around the separation roll 2B as it is.
  • the separation roll 2B is arranged so as to have a space below the drive roll 2A and so that the circumferential surfaces thereof overlap each other in plan view.
  • the roll 2 of the filtration device other than the drive roll 2A and the separation roll 2B has a sufficiently smaller diameter than the drive roll 2A and the separation roll 2B.
  • the next roll 2 ⁇ / b> C of the separation roll 2 ⁇ / b> B in the traveling direction F is disposed so as to be spaced above the separation roll 2 ⁇ / b> B and so that their peripheral surfaces overlap each other in plan view.
  • the separation roll 2 ⁇ / b> B has a substantially hollow cylindrical shape, and a large number of cylindrical surface portions are arranged on the inner side of the width of the filter cloth 1 in the central axis direction of the separation roll 2 ⁇ / b> B.
  • Through-hole 6 is opened.
  • a plurality of partition plates 7 extending in the radial direction from the central axis portion and reaching the cylindrical surface portion in a cross section perpendicular to the central axis line are equally spaced in the circumferential direction. And, it is arranged over the range where the through hole 6 is formed. Both end portions in the central axis direction of these partition plates 7 are closed by circular end plates.
  • One end plate is connected to the same number of ventilation pipes 8 as the partition plates 7 so as to communicate with the spaces between the pair of partition plates 7 adjacent in the circumferential direction.
  • the same number of ventilation chambers 9 communicating from the ventilation pipe 8 to the through-hole 6 are formed as many as the partition plates 7 and the ventilation pipes 8 and are separated from each other at substantially equal intervals in the circumferential direction. Yes.
  • Aeration fluid such as air (compressed air) A or steam supplied to each ventilation pipe 8 is jetted from the through hole 6 to the outer periphery of the separation roll 2B through the ventilation chamber 9 and is ventilated.
  • the air A supplied to these ventilation pipes 8 is supplied from a supply source (not shown) to the ventilation pipe 8 fixed to the rotating separation roll 2B via a rotary joint or a multistage rotary joint.
  • a predetermined rotation is further performed within a range (range E in FIG. 2) in which the separation filter cloths 1 and 5 are wound in the circumferential direction of the separation roll 2B.
  • a valve mechanism (not shown) for controlling the supply of air A is interposed only in the ventilation chamber 9 in the position. With the rotation of the separation roll 2B, the ventilation chamber 9 at a predetermined rotation position is sequentially switched.
  • the other separation filter cloth 5 of the pair of separation filter cloths 1 and 5 has the same width as the filter cloth (one separation filter cloth) 1, and is wound around the outer periphery of the separation roll 2B around the inside of the filter cloth 1. At the same time, the outer circumference of the drive roll 2A and the roll 2C is also wound around the outside of the filter cloth 1. Further, the separation filter cloth 5 is wound around a pair of rolls 10 which are located above the drive rolls 2A and 2C and whose distance is larger than the distance between the drive rolls 2A and 2C. It is arranged endlessly. The separation filter cloth 5 is allowed to travel along the traveling direction F of the filter cloth 1 in a portion wound together with the filter cloth 1.
  • the rolls 2 and 10 other than the drive roll 2A are driven rolls that are not connected to the drive means, including the separation roll 2B. Further, at least one of the roll 2 of the filtration device and the roll 10 of the solid-liquid separation device, excluding the separation roll 2B, is urged in the direction in which the rolls 2 and 10 are separated from the other rolls 2 and 10. For example, tension control means for controlling the tension of the filter cloth 1 and the separation filter cloth 5 to a predetermined strength is provided. In the solid-liquid separator, a tray 11 is disposed below the separation roll 2B.
  • the processed product P filtered by the filtration means 4 is sandwiched between the pair of separation filter cloths 1 and 5 from the outer periphery of the drive roll 2A as shown in FIG.
  • the separation filter cloth 5 is separated in the roll 2C, and the roll 2 next to the roll 2C in the traveling direction F is further separated. And peeled from the filter cloth 1 and collected.
  • the workpiece P is disposed between the pair of separation filter cloths 1 and 5 on the outer periphery of the separation roll 2B.
  • the filter cloth 1 wound around the outer side of the workpiece P is given a predetermined tension by the tension control means, so that it receives a pressing force on the radially inner peripheral side of the separation roll 2B. Squeezed.
  • air A penetrates from the ventilation pipe 8 through the ventilation chamber 9 in the range of a predetermined rotational position in the range where the separation filter cloths 1 and 5 are wound as described above.
  • the pair of separation filter cloths 1 and 5 that are wound around the separation roll 2B while sandwiching the workpiece P are different in distance from the central axis of the separation roll 2B by the thickness of the workpiece P.
  • one separation filter cloth 1 is directly wound around the drive roll 2A and traveled, whereas the other separation filter cloth 5 is driven passively through the one separation filter cloth 1 and the workpiece P. Can be run. For this reason, a circumferential speed difference is generated between the pair of separation filter cloths 1 and 5 on the outer periphery of the separation roll 2B.
  • the workpiece P is subjected to a shearing force to shear the workpiece P in the circumferential direction due to the peripheral speed difference, and the workpiece P is efficiently squeezed by the shearing force and the pressing force. Furthermore, since it is also dehydrated by aeration, it is possible to achieve a sufficient reduction in the liquid content even with respect to the workpiece P, which has conventionally been difficult to achieve sufficient solid-liquid separation.
  • the workpiece P is dehydrated on the outer periphery of the separation roll 2 ⁇ / b> B that rotates following the traveling of the filter cloth 1. For this reason, even if the filter cloth 1 runs continuously or intermittently in the filtration apparatus, efficient dehydration can be achieved by pressing force, shearing force, and ventilation. Therefore, when the filter cloth 1 is caused to travel by rotating the drive roll 2A continuously or intermittently, for example, the filter cloth 1 is clamped and moved horizontally in the traveling direction F with a predetermined stroke. It can also be applied to a vacuum filter apparatus.
  • the roll 2 next to the drive roll 2A on the traveling direction F side with respect to the filtration means 4 is the separation roll 2B in the solid-liquid separation device.
  • the filter cloth 1 itself which filters the to-be-processed object P in the filtration means 4 is made into one of a pair of separation filter cloths 1 and 5 of a solid-liquid separator. For this reason, the to-be-processed object P on the filter cloth 1 filtered by the filtration means 4 can be supplied to a solid-liquid separation device by running the filter cloth 1 as it is, and can be efficiently dehydrated as described above.
  • a plurality of ventilation chambers 9 venting in the radial direction of the separation roll 2B through the through holes 6 are separated from each other in the circumferential direction in the separation roll 2B. Is formed. For example, aeration is performed even in a portion that does not participate in dehydration other than the range E in which the pair of separation filter cloths 1 and 5 sandwiching the workpiece P is wound around the separation roll 2B. The wasteful consumption can be prevented, and the workpiece P can be intensively ventilated by the vent chamber 9 in the range E.
  • Air A may be supplied to all the aeration chambers 9 in the rotation position in the range E around which the separation filter cloths 1 and 5 are wound. However, it is preferable to control the air A to be supplied only to the aeration chamber 9 at a predetermined rotational position in order to suppress the increase in the operating cost of the electric power and the like and the increase in the equipment cost because the supply amount of the air A becomes larger than necessary. Can be dehydrated more efficiently. That is, by performing ventilation by selecting the ventilation chamber 9 by the valve mechanism, the ventilation is always performed at a predetermined rotational position regardless of the rotation of the separation roll 2B, so that dehydration is achieved. On the other hand, since ventilation is not performed at other positions, consumption of unnecessary air A or the like can be more reliably suppressed.
  • the workpiece P squeezed on the outer periphery of the separation roll 2B is ventilated through air A or the like through the through-hole 6 on the outer peripheral surface of the separation roll 2B on the inner peripheral side.
  • the liquid is separated by the fluid and dehydrated.
  • the liquid component separated from the workpiece P is dropped and collected on the tray 11 as described above.
  • the separation filter cloths 1 and 5 and the workpiece P are wound around the lower side of the separation roll 2B, the separated liquid is not dropped on the tray 11 and the separation roll 2B There is a possibility that the lowering of the liquid content of the processing object P may be hindered by going around to the lower side and again soaking into the processing object P through the separation filter cloth 1 located on the outer peripheral side.
  • the separation filter cloth 1 on the outer circumferential side is further separated from the workpiece P on the outer circumferential side.
  • the liquid part removal means which removes a liquid part from this separation filter cloth 1 of the outer peripheral side.
  • the liquid component removing unit is a suction unit 12 that sucks and collects the liquid component separated from the workpiece P.
  • the suction means 12 is formed in a circular suction pipe 12 ⁇ / b> A so that a plurality of slits 12 ⁇ / b> B extending in parallel with the center line of the suction pipe 12 ⁇ / b> A are penetrated in the radial direction.
  • the direction is formed in a row at intervals.
  • One end of the suction tube 12A is closed, and a suction device such as a pump (not shown) that sucks air A is connected to the other end.
  • such a suction tube 12A has a center line parallel to the center axis of the separation roll 2B as shown in FIG. A plurality of intervals are provided in the circumferential direction below the separation roll 2B so as to face or contact the separation filter cloth 1 on the side. Therefore, the liquid component that has entered the lower side of the separation roll 2B is sucked together with the air A from the slit 12B of the suction pipe 12A in the suction means 12 and collected. For this reason, it can prevent that this liquid component permeates the to-be-processed object P again through the separation filter cloth 1, and can reduce the liquid content rate of the to-be-processed object P more reliably.
  • the separation filter cloth 1 on the outer peripheral side is separated from the workpiece P further on the outer peripheral side.
  • the scraping means 13 for scraping and removing the liquid from the separation filter cloth 1 may be disposed as the liquid removing means.
  • This scraping means 13 is a scraper 13A made of a rectangular plate having elasticity such as a rubber plate, for example, and is disposed so that one side edge thereof is bent and is brought into sliding contact with the outer periphery of the separation filter cloth 1. .
  • such a scraper 13 ⁇ / b> A is disposed slightly behind the separating filter cloth 1 in the running direction F rather than directly below the central axis of the separating roll 2 ⁇ / b> B, and one side edge is bent toward the running direction F rear side.
  • the separation filter cloth 1 is in contact with the outer periphery.
  • the liquid component that has come to the lower side of the separation roll 2B is scraped to the scraper 13A of the scraping unit 13 as the separation filter cloth 1 travels. It is removed from the surface of the separation filter cloth 1 so as to be taken and dropped through the scraper 13A. Therefore, it can prevent that this liquid component permeates into the to-be-processed object P again by collect
  • a plurality of scraping means 13 may be provided at intervals in the circumferential direction of the separation roll 2B.
  • the drive roll 2A is disposed on the side in the traveling direction F immediately of the filtration means 4, and the separation roll 2B of the solid-liquid separation device is the next roll 2.
  • the roll 2 that forms the horizontal portion 1 ⁇ / b> A of the filter cloth 1 that is located on the traveling direction F side of the filtering means 4 is used as the separation roll 2 ⁇ / b> B of the solid-liquid separation apparatus.
  • the drive roll 2A may be provided at a position where the filter cloth 1 circulates in the lower part of the filtering device, for example, on the traveling direction F side of the solid-liquid separation device and on the front side of the supply unit 3 in the traveling direction F Good. That is, in a filtration device in which the workpiece P is supplied onto the filter cloth 1 wound around a plurality of rolls 2 and filtered by the filtering means 4 such as a horizontal vacuum filtration device, the filtered workpiece In the range where P is on the filter cloth 1, the solid-liquid separation device of the present invention can be disposed regardless of which roll 2 is the separation roll 2B. However, in the case shown in FIG.
  • the filter cloth 1 for filtering the workpiece P in the filtering means 4 is wound around the separation roll 2B as a separation filter cloth on the inner peripheral side, and the solid-liquid separation device.
  • the separation filter cloth 5 is wound around the outer peripheral side of the separation roll 2B with the workpiece P interposed therebetween as a separation filter cloth on the outer peripheral side.
  • the workpiece P is supplied to the solid-liquid separation device of the above-described embodiment provided in the filtration device, and the liquid content is reduced.
  • the pressure of the air A that was separated and then vented from the separation roll 2B was changed (increased), and the liquid content of the cake dehydrated by this solid-liquid separator was measured.
  • the objects to be processed P are cakes having different liquid contents, which are four types (samples A to D) having a solid particle size of 2.5 ⁇ m to 30 ⁇ m and filtered by the filtration means 4 only by vacuum dehydration.
  • the separation filter cloths 1 and 5 used in this example had an air permeability of 0.5 to 5 cc / sec / cm 2
  • the separation roll 2B had through-holes 6 having a diameter of 5 mm drilled at a pitch of 8 mm in the cylindrical surface portion. It is.
  • the cake thickness in the solid-liquid separator was 3 to 10 mm
  • the dehydration time was 10 to 30 sec
  • the pressing pressure was 0.1 to 0.3 MPaG.
  • FIG. 7 collectively shows samples A to D and shows the relationship between the air pressure and the moisture content of the cake and its tendency.
  • the liquid content is lower than that of the cake only by vacuum dehydration.
  • the liquid content of the cake is reduced to almost half as compared with the vacuum dehydration alone.
  • the cake liquid content tends to decrease greatly as the air pressure increases.
  • the rate of decrease in the liquid content varies depending on the sample, and even if the air pressure is increased, if the amount of air passing through the cake is large, the overall energy efficiency will be deteriorated.
  • FIG. 8 to 10 show a second embodiment of the solid-liquid separation device of the present invention and a filtration device equipped with the solid-liquid separation device.
  • the filtration device in the embodiment has a configuration of a horizontal vacuum filtration device.
  • an endless filter cloth 101 is stretched around a plurality of rolls 102 arranged in parallel with each other with the central axis being horizontal.
  • One of them is used as a driving roll 102A and is driven to rotate around the central axis, so that the horizontal portion 101A horizontally passed to the upper part of the filter cloth 101 moves in the traveling direction indicated by the arrow F. It becomes possible to run.
  • the workpiece P supplied from the supply means 103 provided on the rear side in the running direction F of the horizontal portion 101A is filtered by the filtering means 104 provided between the driving roll 102A immediately on the running direction F side. It is filtered through the filter cloth 101.
  • the driving roll 102A is located at the end of the horizontal portion 101A on the traveling direction F side, and continuously or by being rotated through a variable speed reducer 106 by a driving means 105 such as a motor as shown in FIG.
  • the filter cloth 101 is made to travel intermittently at a predetermined pitch.
  • the workpiece P is filtered by sucking the liquid through the filter cloth 101 by a vacuum tray (not shown) that supports the filter cloth 101 in the horizontal portion 101A.
  • a solid-liquid separator according to the second embodiment of the present invention is disposed on the traveling direction F side of the filtering means 104 as shown by a broken line in FIG.
  • a pair of endless separation filter cloths 101, 108 are provided on the outer periphery of the separation roll 107 rotated in the circumferential direction toward the rotation direction T.
  • the workpiece P filtered by the filtering means 104 is wound so as to overlap so as to be sandwiched therebetween, and can travel along the rotation direction T.
  • the separation filter cloths 101 and 108 are made of, for example, polyethylene fiber or polyester fiber.
  • the driving roll 102A of the rolls 102 in the filtration apparatus is a separation roll 107, and one of the pair of separation filter cloths 101 and 108 is the filter cloth 101 of the filtration apparatus wound around the separation roll 107 as it is. It is supposed to be.
  • the separation roll 107 (drive roll 102A) has a substantially hollow cylindrical shape, and the cylindrical surface portion thereof has a width that is greater than the width of the filter cloth 101 in the central axis direction of the separation roll 107 as shown in FIG.
  • a large number of through holes 109 are opened on the inner side and in the circumferential direction over the entire circumference of the separation roll 107.
  • a plurality of vent gas chambers 110 communicating with these through-holes 109 are arranged in a range substantially equal to the range in which the through-holes 109 are formed in the central axis direction and in the circumferential direction. Are formed so as to be separated from each other so as to divide the inside of the separating roll 107 into an arc at substantially equal intervals over the entire circumference of the separating roll 107.
  • the same number of ventilation pipes 111 as the ventilation gas chambers 110 are inserted from one end side in the central axis direction (right side in FIG. 10), and are connected to the respective ventilation gas chambers 110.
  • Aeration gas A such as air (compressed air) or steam supplied to each ventilation pipe 111 is jetted from the through-hole 109 to the outer periphery of the separation roll 107 through the ventilation gas chamber 110 to be ventilated.
  • the ventilation gas A is supplied from a supply source (not shown) to the ventilation pipe 111 fixed to the rotating separation roll 107 via the rotary joint or the multistage rotary joint 112.
  • An automatic valve 113 is provided for each ventilation pipe 111 between the ventilation gas branch chamber 112A on the separation roll 107 side connected to the rotary joint 112 and each ventilation pipe 111.
  • the automatic valve 113 is opened and closed by the limit switch 113A that is attached to the separation roll 107 and operates in accordance with the rotational position of each ventilation bath chamber 110, so that the ventilation gas A from the ventilation gas branch chamber 112A is a signal gas.
  • the automatic valve 113 is controlled to be supplied or not supplied via the supply pipe 113B.
  • the automatic valve 113 controlled in this way is further moved to a predetermined rotational position in the aeration gas chamber 110 in the range where the separation filter cloths 101 and 108 are wound in the circumferential direction of the separation roll 107.
  • the aeration gas A is continuously supplied only to a certain aeration gas chamber 110 while being sequentially switched as the separation roll 107 rotates. That is, when the vent gas chamber 110 is in this predetermined rotational position, the automatic valve 113 is opened and the vent gas A is always supplied to the vent gas chamber 110 and ejected from the through-hole 109, while other than this predetermined rotational position. In this position, the automatic valve 113 is controlled to be closed and no ventilation is performed.
  • the other separation filter cloth 108 of the pair of separation filter cloths 101 and 108 has a width substantially equal to that of the filter cloth (one separation filter cloth) 101. It is possible to travel in the same traveling direction G as the traveling direction F integrally with the filter cloth 101 toward the rotation direction T of the separation roll 107 (drive roll 102A).
  • the roll 102B around which the other separation filter cloth 108 is wound next to the separation roll 107 in the traveling direction G is common to the roll 102 around which the filter cloth 101 is wound as shown in FIG.
  • the other separation filter cloth 108 is drawn downward from 102B to the opposite side to the filter cloth 101, separated, wound around a plurality of rolls 114, and wound endlessly to reach the outer periphery of the separation roll 107 again. It has been.
  • a pressing belt 115 is wound around the outer periphery of the other separation filter cloth 108.
  • the squeezing belt 115 is also capable of traveling in the same traveling direction H as the traveling directions F and G along the rotational direction T on the outer periphery of the separating roll 107 together with the pair of separating filter cloths 101 and 108.
  • the squeezing belt 115 is a filter cloth similar to the separation filter cloths 101 and 108, a metal belt made of a wire mesh or a chain, or a high-strength fiber such as an aramid fiber, a polyethylene fiber, a polyarylate fiber, or a carbon fiber.
  • the air permeability is higher than that of the separation filter cloths 101 and 108.
  • the squeezing belt 115 is wider than the separation filter cloths 101 and 108, and both ends in the width direction exceed both ends in the width direction of the separation filter cloths 101 and 108 as shown in FIG.
  • the separation filter 107 is wound around the separation roll 107 so as to cover it.
  • the lateral width of the squeezing belt 115 is wider than the cake width of the workpiece P that is sandwiched between the pair of separation filter cloths 101 and 108 and is squeezed, it is not necessarily required to be wider than the separation filter cloths 101 and 108.
  • the width may be substantially the same as or narrower than the separation filter cloths 101 and 108.
  • the squeezing belt 115 next to the separation roll 107 is wound around a common roll 102B around which a pair of separation filter cloths 101 and 108 are wound, and then, as shown in FIG.
  • the other separation filter cloth 108 is wound immediately before reaching the separation roll 107. It is wound around the roll 114 ⁇ / b> A together with the other separation filter cloth 108, and is wound endlessly so as to reach the outer periphery of the separation roll 107 again.
  • the rolls 102 ⁇ / b> A, 114 ⁇ / b> A, 116 around which the squeezing belt 115 is wound are made larger in diameter than the rolls 102, 114 around which only the other separation filter cloths 101, 108 are wound, and smaller in diameter than the separation roll 107. ing. Further, one of the plurality of rolls 116 is attached to the arm 117C of the squeezing belt tensioning device 117 that is rotatable by the cylinder device 117B around the support shaft 117A, thus rotating the arm 117C. By positioning at a predetermined position, a predetermined tension is applied to the squeezing belt 115.
  • At least one end of the other one of the plurality of rolls 116 is attached to the bracket 118B of the squeezing belt meandering correction device 118, which also advances and retreats toward the traveling direction H of the squeezing belt 115 by the cylinder device 118A.
  • the bracket 118B back and forth in the running direction H and finely adjusting the inclination of the roll 116 with respect to the running direction H, the meandering of the running of the squeezing belt 115 is corrected.
  • the rolls 102, 114, and 116 other than the drive roll 102A (separation roll 107) in the filtration apparatus and the solid-liquid separation apparatus of this embodiment including these rolls 116 are all driven rollers that are not connected to the drive means. It is said that.
  • a pressing belt cleaning device 119 is provided in the traveling path of the pressing belt 115, and a separation filter cleaning device 120 is provided in the traveling path of the other separation filter cloth 108, and is also illustrated in the traveling path of one separation filter cloth 101.
  • a washing device that is not used is provided, and a tray 121 is disposed at the bottom of the solid-liquid separation device.
  • a discharge port 122 for discharging the cake of the material P to be processed solid-liquid separated by the solid-liquid separation device, and from the roll 102B toward the running direction F, respectively.
  • a scraper 123, a wire, and the like are disposed so as to be in contact with the surface that has been in contact with the workpiece P. Further, on the further outer peripheral side of the portion where the separation filter cloths 101 and 108 and the compression belt 115 are wound around the separation roll 107, a recovery plate 124 having an arc-shaped cross section is disposed at a distance from the compression belt 115. The liquid component separated by aeration is collected and guided to the tray 121.
  • the filtration means 104 of the filtration device is used.
  • the filtered object P is sandwiched between the pair of separation filter cloths 101 and 108 on the outer periphery of the separation roll 107 of this solid-liquid separation device, and the squeezing belt 115 is wound around the outer periphery with high tension.
  • the separation roll 107 is squeezed by receiving a pressing force on the radially inner peripheral side. Therefore, even when there is a drying step after the solid-liquid separation step of the object P to be processed by the solid-liquid separation device, the load in the drying step can be reduced.
  • the distance between the pair of separation filter cloths 101 and 108 wound around the separation roll 107 with the workpiece P sandwiched therebetween differs from the central axis of the separation roll 107 by the thickness of the workpiece P.
  • one separation filter cloth 101 is directly wound around the separation roll 107 (drive roll 102A) and traveled, whereas the other separation filter cloth 108 and the pressing belt 115 are separated from the one separation filter cloth 101. It is caused to travel passively via the workpiece P.
  • the ventilation gas A passes through the ventilation pipe 111 from the ventilation pipe 111 through the ventilation gas chamber 110 at a predetermined rotational position within the range where the pair of separation filter cloths 101 and 108 are wound as described above.
  • 109 is ejected from the separation filter cloth 101, the workpiece P, the separation filter cloth 108, and the squeezing belt 115, and is passed to the radially outer peripheral side of the separation roll 107. Accordingly, the liquid component squeezed from the object to be processed P is separated from the object to be processed P through the separation filter cloth 108 and the squeezing belt 115 together with the aeration gas A, and is dropped onto the recovery plate 124 and recovered. For this reason, it is possible to achieve a sufficient reduction in the liquid content even with respect to the object to be processed P, which has conventionally been difficult to sufficiently separate.
  • the compression belt 115 is provided on the outer periphery of the other separation filter cloth 108 on the outer peripheral side wound around the separation roll 107.
  • the workpiece P is pressed together with the separation filter cloth 108 by being wound. Therefore, even if the pressure of the aeration gas A is increased in order to increase the liquid removal capacity, the separation filter cloths 101 and 108 are lifted and the pressure fluid (aeration gas A) is dispersed, or the separation filter cloths 101 and 108 are separated. It is possible to prevent the cake from being blown out from both ends in the width direction and from the front and back of the running directions F and G. Therefore, the liquid component can be reliably removed by the ventilation gas A, and the liquid removal effect can be further improved.
  • a plurality of ventilation gas chambers 110 are separated from each other in the circumferential direction inside the separation roll 107 and formed at substantially equal intervals, and connected to these ventilation gas chambers 110.
  • the vent pipe 111 for supplying the vent gas A is provided with an automatic valve 113, and the vent gas at a predetermined rotational position in the vent gas chamber 110 in the range where the separation filter cloths 101 and 108 are wound.
  • the ventilation gas A is continuously supplied only to the chamber 110.
  • the opening and closing of the automatic valve 113 is sequentially switched according to the rotation of the separation roll 107, and the state where the ventilation gas A is always blown out regardless of the rotation position of the ventilation gas chamber 110 is maintained. can do. Therefore, it becomes possible to promote more efficient removal of the liquid.
  • the surface pressure of the squeezing belt 115 wound around the separation roll 107 is set in the radial direction of the separation roll 107. It is desirable that the pressure be greater than the pressure of the venting gas A (aeration gas pressure). For example, when the aeration gas pressure is 0.4 MPa, the surface pressure of the squeezing belt 115 is desirably about 0.5 MPa. And in the solid-liquid separator of a structure, by adjusting the tension
  • the air permeability of the squeezing belt 115 is higher than the air permeability of the separation filter cloths 101 and 108, and the liquid component separated from the workpiece P by the aeration is quickly discharged to collect the recovery plate 124. Can be collected in the tray 121.
  • the filter cloth 101 is a pair of separation filter cloths in the solid-liquid separation device.
  • the separation roll 107 is one of a plurality of rolls 102 of the filtration device.
  • the object P is dehydrated on the outer periphery of the separation roll 107 that rotates as the filter cloth 101 runs as described above.
  • efficient dehydration can be achieved by pressing force, shearing force, and ventilation. Therefore, not only when the separation cloth 107 is rotated continuously or intermittently and the filter cloth 101 travels, for example, the filter cloth 101 is clamped and travels by intermittently moving in the traveling direction F with a predetermined stroke. It can be applied to any horizontal vacuum filtration device.
  • the filter belt 101 is further wound around and pressed against the outer periphery of the pair of separation filter cloths 101 and 108 wound around the separation roll 107. Can be brought into close contact with the outer periphery of the separation roll 107 to generate a large frictional force. For this reason, even if this frictional force is reduced by ventilation, the separation roll 107 is integrally rotated in the rotation direction T without causing slippage between the separation roll 107 and the separation filter cloth 101. The filter cloth 101 can be stably traveled in the traveling direction F.
  • the separation roll 107 can be used as the drive roll 102A of the filter cloth 101 in this filtration apparatus as in this embodiment, and a pair of separation filter cloths can be used.
  • the equipment cost and running cost can be reduced.
  • such a driving roll 102A needs a certain diameter in order to make the filter cloth 101 run reliably, while the separation roll 107 also has a certain degree because the aeration gas chamber 110 is formed therein. Therefore, by sharing these, the other rolls 102, 114, 116 can be made smaller in diameter than the drive roll 102A and the separation roll 107, which is more economical.
  • the solid-liquid separation device and solid-liquid separation method of the present invention can be used as a secondary dehydration mechanism of a filtration device, and can sufficiently reduce the liquid content of the object to be processed and can perform continuous solid-liquid separation.

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Abstract

　周方向に回転可能であり、内周面と外周面との間を径方向に貫通する複数の貫通孔を有する略円筒形状の分離ロールと；この分離ロールの外周に重なり合うように巻き掛けられて、前記分離ロールの回転方向に沿って走行可能な無端状の一対の分離濾布と；を備えた固液分離装置であって：前記一対の分離濾布の間に供給された被処理物が、前記分離ロールの外周でこれら一対の分離濾布の間に挟み込まれて圧搾され、かつ、前記各貫通孔を介して通気されることにより、前記被処理物が脱水される固液分離装置。

Description

固液分離装置、濾過装置、および固液分離方法
　本発明は、特に複数のロールに巻き掛けられて走行する濾布上に供給された被処理物を濾過する水平式真空濾過装置、ドラム式真空濾過装置、および機械圧搾脱水機構のみのベルトプレス脱水機のような濾過装置の２次脱水機構として用いて好適な固液分離装置、この固液分離装置を用いた濾過装置、および固液分離方法に関する。
　本出願は、日本国特願２００８－０７８２８６号と日本国特願２００８－２６６４８４号と日本国特願２００８－２７８４０８号とを基礎出願とし、それらの内容をここに取り込む。
　このような濾過装置のうち、水平式真空濾過装置は、一般に、真空トレイ上を連続的あるいは間欠的に走行する濾布の上に被処理物を供給し、この濾布を介して真空トレイにより真空吸引することによって濾過する。また、ドラム式真空濾過装置は、一般的に、液槽内の被処理物スラリー中に浸漬された濾布を介する真空室により真空吸引することによって濾過する。しかし、通常では、大気圧よりも大きな差圧を作用させることができない。このため、濾過されたケーキの到達含液率が目標値を達成することが難しく、この濾過装置の後段にこれとは別に遠心分離器やフィルタープレス等の２次脱水装置を用意しなければならないことが多い。
　例えば特許文献１、２において、このような真空トレイのみにより濾過する水平式真空濾過装置の後段に、濾過されたケーキに向けて進退可能な枠状または環状のシール材を有するシール手段と、このシール材の開口面内側で加圧板や圧力流体（エアー等）によってケーキを加圧する加圧手段とを備えた固液分離装置が設けられたものが提案されている。この固液分離装置を設けた水平式濾過装置では、濾布の走行によって移動してきたケーキにシール材を密着させ、その内側で加圧手段によりケーキを加圧して脱水する。
特開２００６－２９７３６６号公報 特開２００７－８３１１７号公報
　しかしながら、このような固液分離装置を設けた水平式真空濾過装置等においても、被処理物の組成や性状によっては、加圧板や加圧ロールによる濾布に対する垂直方向の面圧あるいは線圧だけでは、ケーキの含液率を十分な目標値に達成することが困難となる場合がある。また、上述のように濾布の走行によって後段に移動したケーキにシール材を前進させて密着させて加圧する固液分離装置は、濾布が連続的に走行する場合にそのまま適用することはできない。
　本発明は、このような背景の下になされたもので、特にこのような濾過装置の２次脱水機構として用いて、被処理物（ケーキ）の含液率を十分に低減することができるとともに連続的な固液分離が可能な固液分離装置、この固液分離装置を２次脱水機構として備えた濾過装置、および固液分離方法を提供することを目的としている。
　上記課題を解決して、このような目的を達成するために、本発明の固液分離装置は、周方向に回転可能であり、内周面と外周面との間を径方向に貫通する複数の貫通孔を有する略円筒形状の分離ロールと；この分離ロールの外周に重なり合うように巻き掛けられて、前記分離ロールの回転方向に沿って走行可能な無端状の一対の分離濾布と；を備えた固液分離装置であって：前記一対の分離濾布の間に供給された被処理物が、前記分離ロールの外周でこれら一対の分離濾布の間に挟み込まれて圧搾され、かつ、前記各貫通孔を介して通気されることにより、前記被処理物が脱水される。
　また本発明の固液分離方法は、周方向に回転可能であり、内周面と外周面との間を径方向に貫通する複数の貫通孔を有する略円筒形状の分離ロールの外周に、無端状の一対の分離濾布を重なり合うように巻き掛けて、前記分離ロールの回転方向に沿って走行させ、前記一対の分離濾布の間に供給した被処理物を、前記分離ロールの外周でこの一対の分離濾布の間に挟み込んで圧搾し、かつ、前記各貫通孔を介して通気することによって脱水する。
　このように、上記構成の固液分離装置および固液分離方法では、一対の分離濾布の間に被処理物が供給されて挟み込まれ、周方向に回転する分離ロールの外周に巻き掛けられて押し付けられることにより圧搾される。このため、分離ロールの回転や、その回転方向に沿った分離濾布の走行が間欠的な場合は勿論、連続的な場合でも、供給された被処理物を確実に処理することができる。
　こうして回転する分離ロールの外周に押し付けられる際に、被処理物は、この分離ロールの径方向に押圧力を受けるだけでなく、被処理物を挟んで内周の分離ロール側の分離濾布と反対の外周側の分離濾布との走行速度の差、すなわち周速の差によって周方向にも剪断力を受けるため、効率的に圧搾される。さらに、こうして圧搾された被処理物は、分離ロールの径方向に通気されることによって液分が一方の分離濾布を介して分離されるため、濾布に垂直な方向への面圧や線圧および加圧だけでは十分な含液率の低下が困難であった被処理物に対しても、効果的な液分の除去を促すことが可能となる。
　ここで、このように分離ロールの外周に巻き掛けられた一対の分離濾布の間に挟み込まれた被処理物を、分離ロールの径方向に通気することによって脱水するには、例えば分離ロールの内部に通気のためのエアー等を供給して径方向外周側に吹き出すように通気させればよい。
　このとき、前記分離ロールの内側に複数の通気チャンバーが、周方向に略等間隔で互いに隔絶されるように形成されてもよい。
　これにより被処理物を挟んだ一対の分離濾布が分離ロールに巻き掛けられた範囲で通気を行うことができる。その結果、この範囲以外の脱水に関与しない部分でも通気が行われるのを防ぐことができる。
　特に、このような場合には、前記分離ロールの前記一対の分離濾布が巻き掛けられた範囲のうち、周方向における所定の範囲に設けられた前記各貫通孔のみを介して通気されてもよい。
　これにより、通気のためのエアー等の供給量が必要以上に多くなるのを防いで、効率的な脱水を促すことが可能となる。
　被処理物を分離ロールの径方向内周から外周に向けて通気した場合には、分離された液分は、一対の分離濾布のうちこの分離ロールの外周側に巻き掛けられる分離濾布を介して排出される。しかし、ロールは円柱状であるため、排出された液分が外周側の分離濾布の外側を伝って再びこの分離濾布を通して脱水された被処理物に染みこみ、含液率の低下を損なうおそれがある。
　そのような場合には、前記分離ロールの外周に巻き掛けられた前記一対の分離濾布のうち、外側の分離濾布の外周に、前記被処理物から分離された液分をこの外側の分離濾布から除去する液分除去手段をさらに備え、前記分離ロールの径方向内側から外側に向けて前記貫通孔を介して通気してもよい。
　これにより、こうして脱水された液分が再び被処理物に染み込む前に回収して含液率の悪化を防ぐことができる。
　このような液分除去手段として、一つには、前記外側の分離濾布の外周面上の前記被処理物から分離された液分を掻き取ってもよい。
　これにより、この液分が被処理物に再び染み込むのを防いで被処理物から分離された液分を回収することができる。
　また、これとは別に、あるいはこれと合わせて、他の一つとして、前記被処理物から分離された液分を吸引してもよい。
　これにより、被処理物から分離された液分を回収することもできる。
　本発明の濾過装置は、複数のロールと；これら複数のロールに巻き掛けられて走行する濾布と；この濾布上に被処理物を供給する供給手段と；この供給手段よりも前記濾布の走行方向側に配置された濾過手段と；この濾過手段よりも前記濾布の走行方向側に配置された請求項１または７に記載の固液分離装置と；を備えた前記被処理物を濾過する濾過装置であって：前記複数のロールのうち前記濾過手段よりも前記濾布の走行方向側に位置するロールが前記固液分離装置の前記分離ロールであり、かつ、前記濾布が前記固液分離装置の前記一対の分離濾布のうちのいずれか一方である。
　従って、このような、例えば上述した水平式真空濾過装置等の濾過装置では、その濾過手段よりも走行方向側のこの濾過装置のロールが、固液分離装置の分離ロールとされ、また濾過装置の濾布が固液分離装置の一対の分離濾布のうちの一方とされているので、濾過手段によって濾過された濾布上の被処理物は、そのままこの濾過手段よりも濾布の走行方向側すなわち濾過手段の後段に移動させられ、他方の分離濾布との間に挟まれて分離ロールに巻き掛けられることにより圧搾されるとともに通気させられて、上述のように効果的に脱水させられる。
　このため、この濾過装置の後段に、この濾過装置とは別に遠心分離器やフィルタープレス等の２次脱水装置を用意しなくとも、含液率の少ない被処理物を得ることができて効率的である。その結果、こうして脱水された被処理物を乾燥させる場合などに用いる乾燥装置の負担を軽減することが可能となる。しかも、濾過装置の濾布およびロールを固液分離装置の分離濾布および分離ロールとして利用することができるので、経済的でもある。そして、固液分離装置が被処理物の連続的な供給にも対応可能であることから、濾布が連続的に走行する水平式真空濾過装置、ドラム式真空濾過装置、およびベルトプレス脱水機のような濾過装置でも確実な被処理物の含水率低減を図ることができる。
　また、本発明の固液分離装置は、前記分離ロールの外周に巻き掛けられた前記一対の分離濾布のうち、外側の分離濾布の外周にさらに巻き掛けられて、前記一対の分離濾布とともに前記分離ロールの回転方向に沿って走行可能な圧搾ベルトをさらに備えた固液分離装置であって：前記一対の分離濾布及び前記圧搾ベルトによって圧搾されてもよい。
　本発明の固液分離方法は、前記分離ロールの外周に巻き掛けられた前記一対の分離濾布のうち外側の分離濾布の外周にさらに圧搾ベルトを巻き掛けて、これら一対の分離濾布と前記圧搾ベルトとを前記分離ロールの回転方向に沿って走行させ、前記一対の分離濾布及び前記圧搾ベルトにより圧搾されてもよい。
　従って、このように構成された固液分離装置および固液分離方法においては、一対の分離濾布の間に被処理物が供給されて挟み込まれ、周方向に回転する分離ロールの外周に、その回転方向に沿って走行しつつ巻き掛けられて押圧されるとともに、さらにその外周から圧搾ベルトが同じく分離ロールの回転方向に走行しつつ巻き掛けられて押し付けられることにより圧搾される。このため、分離ロールの回転や、その回転方向に沿った分離濾布の走行が間欠的な場合は勿論、連続的な場合でも、供給された被処理物を確実に処理することができる。
　こうして回転する分離ロールの外周に押し付けられる際に、被処理物は、この分離ロールの径方向に押圧力を受けるだけでなく、被処理物を挟んで内周の分離ロール側の分離濾布と反対の外周側の分離濾布との走行速度の差、すなわち周速の差によって周方向にも剪断力を受けるため、効率的に圧搾される。そして、こうして圧搾された被処理物は、さらに分離ロールの径方向に通気されることによって液分が外周側の分離濾布を介して分離されるため、濾布に垂直な方向への面圧や線圧および加圧だけでは十分な含液率の低下が困難であった被処理物に対しても、効果的な液分の除去を促すことが可能となる。
　しかも、この外周側の分離濾布のさらに外周には圧搾ベルトが巻き掛けられていて、これにより分離濾布および被処理物を確実に分離ロール側に押さえ付けることができるので、例えば脱液の能力を上げるために通気の圧力を高くした場合でも、前記分離ロールの外周に巻き掛けられた前記一対の分離濾布のうち外側の分離濾布の外周にさらに巻き掛けられた前記圧搾ベルトの面圧が、前記貫通孔を介して通気する通気ガス圧よりも大きくすることにより、分離濾布が浮き上がることにより圧力流体（通気ガス）が分散してしまい通気による脱液効果が却って損なわれたり、分離濾布の幅方向の両側や走行方向の前後からケーキが吹き出して飛散したりするのを防止して、一層確実に脱液効果の向上を図ることが可能となる。
　圧搾ベルトは、分離濾布を介しての被処理物からの脱液を阻害しないように、前記圧搾ベルトが、前記分離濾布よりも通気度が高くてもよい。このように通気度が高く、しかも上述のように通気ガス圧よりも大きな面圧を発生させる張力に耐えられるものであれば、圧搾ベルトは濾布でもよく、または金網やチェーン等からなる金属ベルト、アラミド繊維、ポリエチレン繊維、ポリアリレート繊維、カーボン繊維等の高強度繊維からなる樹脂ベルト、あるいはゴムベルトでもよい。
　本発明の濾過装置は、複数のロールと；これら複数のロールに巻き掛けられて走行する濾布と；この濾布上に被処理物を供給する供給手段と；この供給手段よりも前記濾布の走行方向側に配置された濾過手段と；この濾過手段よりも前記濾布の走行方向側に配置された請求項１または７に記載の固液分離装置と；を備えた前記被処理物を濾過する濾過装置であって：前記複数のロールのうち前記濾過手段よりも前記濾布の走行方向側に位置するロールが前記固液分離装置の前記分離ロールであり、かつ、前記濾布が前記固液分離装置の前記一対の分離濾布のうちのいずれか一方である。
　従って、このような、例えば上述した水平式真空濾過装置等の濾過装置では、その濾過手段よりも走行方向側のこの濾過装置のロールが、固液分離装置の分離ロールとされ、また濾過装置の濾布が固液分離装置の一対の分離濾布のうちの一方とされているので、濾過手段によって濾過された濾布上の被処理物は、そのままこの濾過手段よりも濾布の走行方向側すなわち濾過手段の後段に移動させられ、他方の分離濾布との間に挟まれて圧搾ベルトとともに分離ロールに巻き掛けられ、圧搾されるとともに通気させられて上述のように効果的に脱水させられる。
　ここで、本発明の固液分離装置では、上述のように分離ロールに巻き掛けられた一対の分離濾布の外周にさらに圧搾ベルトが巻き掛けられているため、通気による分離ロールと分離濾布との摩擦力の低下を抑えることができ、分離濾布を十分な面圧で分離ロールに押し付けて確実に分離ロールの回転に伴いその回転方向に走行させることができる。
　前記固液分離装置の分離ロールが、前記濾布を走行させる駆動ロールであってもよい。
　これにより、その駆動力の低下を抑えることができて濾布の安定した走行を図ることができる。
　このため、この濾過装置の後段に、この濾過装置とは別に遠心分離器やフィルタープレス等の２次脱水装置を用意しなくとも、含液率の少ない被処理物を得ることができて効率的であり、こうして脱水された被処理物を乾燥させる場合などに用いる乾燥装置の負担を軽減することが可能となる。しかも、濾過装置の濾布およびロールを固液分離装置の分離濾布および分離ロールとして利用することができるので、経済的でもある。そして、固液分離装置が被処理物の連続的な供給にも対応可能であることから、濾布が連続的に走行する水平式真空濾過装置、ドラム式真空濾過装置、およびベルトプレス脱水機のような濾過装置でも確実な被処理物の含水率低減を図ることができる。
　以上説明したように、本発明の固液分離装置および固液分離方法によれば、回転する分離ロールに重なり合うように巻き掛けられる一対の分離濾布の間に被処理物が挟み込まれることにより、この分離ロールの径方向による押圧力に加えて、周方向への剪断力を作用させて被処理物を効果的に圧搾することができ、さらにこの径方向に通気することによって液分を効果的に分離することが可能となる。また、本発明の濾過装置によれば、このような固液分離装置を用いて、２次脱水装置を要することなく効率的かつ経済的に、より低い含液率の被処理物を得ることができる。また、後段の乾燥設備へ製品を搬送する際にベルトコンベア、スクリューコンベア等の搬送機器への付着に起因する搬送トラブル等を解決することが可能となる。
　以上説明したように、本発明の固液分離装置および固液分離方法によれば、回転する分離ロールに巻き掛けられる一対の分離濾布の間に被処理物が挟み込まれるとともに、さらにその外周に圧搾ベルトが巻き掛けられて、分離ロールの回転とともにその回転方向に走行させられることにより、この分離ロールの径方向による押圧力に加えて、周方向への剪断力を作用させて被処理物を効果的に圧搾することができる。さらに、径方向への通気によって分離濾布が分離ロールから浮き上がったり分離濾布の端からケーキが飛散したりするのを圧搾ベルトによって防ぐことができて、被処理物の液分を効果的に分離することが可能となる。
　本発明の濾過装置によれば、このような固液分離装置を用いて、２次脱水装置を要することなく効率的かつ経済的に、より低い含液率の被処理物を得ることができる。また、後段の乾燥設備へ製品を搬送する際にベルトコンベア、スクリューコンベア等の搬送機器への付着に起因する搬送トラブル等を解決することが可能となる。さらに、通気による分離ロールと分離濾布との摩擦力の低下を抑えることができ、圧搾ベルトによって確実に分離濾布を分離ロールの回転方向に一体的に走行させることができるので、この分離ロールを水平式真空濾過装置等の濾過装置の駆動ロールとするとともに、分離濾布をこの濾過装置の濾過手段に用いる濾布としても、この濾布の安定走行を図ることができる。
図１は、本発明の濾過装置の第１の実施形態を示す概略側面図である。 図２は、同実施形態の濾過装置に用いられる固液分離装置を示す概略側面図である。 図３は、同実施形態の固液分離装置の分離ロール２Ｂを示す部分破断斜視図である。 図４Ａは、同実施形態の固液分離装置の変形例を示す分離ロール２Ｂ下側の部分断面図である。 図４Ｂは、同実施形態の固液分離装置の変形例の吸引管１２Ａの斜視図である。 図５は、同実施形態の固液分離装置の他の変形例を示す分離ロール２Ｂ下側の部分断面図である。 図６は、図１に示す濾過装置の変形例を示す概略図である。 図７は、本発明の実施例において、各サンプルＡ～Ｄにおけるエアー圧力とケーキ含液率との関係を示す図である。 図８は、本発明の濾過装置の第２の実施形態を示す概略側面図である。 図９は、同実施形態の濾過装置に用いられる固液分離装置を示す概略側面図である。 図１０は、同実施形態の固液分離装置を図９の右側から見た一部破断背面図である。
符号の説明
　１　濾布（分離濾布）
　２、１０　ロール
　２Ａ　駆動ロール
　２Ｂ　分離ロール
　３　供給手段
　４　濾過手段
　５　分離濾布
　９　通気チャンバー
　１２　吸引手段
　１３　掻き取り手段
　１０１　濾布（分離濾布）
　１０２、１１４、１１６　ロール
　１０２Ａ　駆動ロール
　１０３　供給手段
　１０４　濾過手段
　１０７　分離ロール
　１０８　分離濾布
　１０９　貫通孔
　１１０　通気チャンバー
　１１１　通気配管
　１１３　自動弁
　１１５　圧搾ベルト
　１１７　圧搾ベルト緊張装置
　Ａ　通気ガス（エアー）
　Ｐ　被処理物
　Ｆ　濾布１、濾布１０１の走行方向
　Ｇ　分離濾布１０８の走行方向
　Ｈ　圧搾ベルト１１５の走行方向
　Ｔ　分離ロール１０７の回転方向
　図１から図６は、本発明の固液分離装置およびこの固液分離装置を備えた濾過装置の第１の実施形態を示す。同実施形態における濾過装置は、水平式真空濾過装置の構成である。図１に示すように、無端状の濾布１が、中心軸線を水平にして互いに平行に配置された複数のロール２に巻き掛けられて周回するように張り渡されている。このうちの１つが駆動ロール２Ａとされて中心軸線回りに回転駆動させられることにより、濾布１のうち装置上部に水平に渡された水平部１Ａが矢線Ｆで示す走行方向に移動するように走行可能となる。この水平部１Ａの走行方向Ｆ後方側に配設された供給手段３から供給された被処理物Ｐが、その直ぐ走行方向Ｆ側の駆動ロール２Ａとの間に配設された濾過手段４によって濾布１を介して濾過される。
　駆動ロール２Ａは、水平部１Ａの走行方向Ｆ側の端部に位置して、図示されない駆動手段によって回転させられることにより、連続的、あるいは所定のピッチで間欠的に濾布１を走行させる。また、濾過手段４において被処理物Ｐは、水平部１Ａにおいて濾布１を支持する図示されない真空トレイにより液分が濾布１を介して吸引されて濾過される。そして、さらにこの濾過手段４よりも走行方向Ｆ側に、図１に破線で示すように本発明の第１の実施形態の固液分離装置が配設されている。
　この実施形態の固液分離装置では、図２に示すように、回転方向Ｔに向けて周方向に回転させられる分離ロール２Ｂの外周に、無端状の一対の分離濾布１、５が重なり合うように巻き掛けられつつ回転方向Ｔに沿って走行可能とされたものとされている。そして、分離ロール２Ｂは、濾過装置におけるロール２のうち、走行方向Ｆにおいて駆動ロール２Ａの次に位置するロールとされ、また一対の分離濾布１、５のうちの一方は、濾過装置の濾布１がそのままこの分離ロール２Ｂに巻き掛けられたものとされている。
　分離ロール２Ｂは、駆動ロール２Ａの下方に間隔をあけて、かつ平面視に互いの周面同士が重なるように配置されている。なお、これら駆動ロール２Ａおよび分離ロール２Ｂ以外の濾過装置のロール２は、この駆動ロール２Ａおよび分離ロール２Ｂよりも十分小径とされている。これらのロール２のうち走行方向Ｆにおいて分離ロール２Ｂの次のロール２Ｃは、分離ロール２Ｂの上方に間隔をあけて、かつやはり平面視に互いの周面同士が重なるように配置されている。
　この分離ロール２Ｂは、図３に示すように概略中空の円筒状とされるとともに、その円筒面部分にはこの分離ロール２Ｂの中心軸線方向において濾布１の幅の範囲よりも内側に、多数の貫通孔６が開口している。一方、分離ロール２Ｂの概略中空とされた内部には、中心軸線に直交する断面においてこの中心軸線部分から半径方向に延びて円筒面部分に達する複数の仕切り板７が、周方向に等間隔に、かつ貫通孔６が形成された範囲にわたって配設されている。これらの仕切り板７の中心軸線方向両端部はそれぞれ円形の端板によって閉塞されている。一方の端板には、周方向に隣接する一対の仕切り板７間の空間にそれぞれ連通するように、仕切り板７と同数の通気配管８が接続されている。
　分離ロール２Ｂの内部には、この通気配管８から貫通孔６に連通する通気チャンバー９が、仕切り板７および通気配管８と同数、互いに隔絶されて周方向に略均等に等間隔に形成されている。各通気配管８に供給されたエアー（圧縮空気）Ａやスチーム等の通気流体がこの通気チャンバー９を介して貫通孔６から分離ロール２Ｂの外周に噴出して通気される。なお、これらの通気配管８に供給されるエアーＡは、図示されない供給源からロータリージョイントあるいは多段回転継手を介して、回転する分離ロール２Ｂに固定された通気配管８に供給される。このロータリージョイント等と各通気配管８との間には、分離ロール２Ｂの周方向に分離濾布１、５が巻き掛けられた範囲（図２における符号Ｅの範囲）のうち、さらに所定の回転位置にある通気チャンバー９のみに、エアーＡを供給する制御を行う図示されないバルブ機構が介装されている。分離ロール２Ｂの回転に伴い、所定の回転位置にある通気チャンバー９は順次切り替えられる。
　一対の分離濾布１、５のうち他方の分離濾布５は、濾布（一方の分離濾布）１と等しい幅とされ、分離ロール２Ｂの外周にはこの濾布１の内側に巻き掛けられるとともに、駆動ロール２Ａとロール２Ｃの外周においても濾布１の外側に巻き掛けられる。さらに、この分離濾布５は、これら駆動ロール２Ａおよびロール２Ｃよりも上方に位置して互いの間隔が駆動ロール２Ａとロール２Ｃとの間隔よりも大きくされた一対のロール１０に巻き掛けられて無端状に配設されている。そして、この分離濾布５は、濾布１とともに巻き掛けられた部分ではこの濾布１の走行方向Ｆに沿って走行可能とされている。
　この濾過装置および固液分離装置において駆動ロール２Ａ以外のロール２、１０は、分離ロール２Ｂを始めとしていずれも駆動手段に連結されない従動ロールとなっている。さらにこのうち分離ロール２Ｂを除いた濾過装置のロール２と固液分離装置のロール１０のそれぞれにおいて少なくとも１つには、このロール２、１０を他のロール２、１０と離間する方向に付勢するなどして濾布１と分離濾布５の張力を所定の強さに制御する張力制御手段が備えられている。また、固液分離装置において分離ロール２Ｂの下方には受け皿１１が配設されている。
　このような固液分離装置を備えた濾過装置において、濾過手段４により濾過された処理物Ｐは、図２に示すように駆動ロール２Ａの外周から一対の分離濾布１、５の間に挟み込まれて固液分離装置に供給され、これら分離濾布１、５とともに分離ロール２Ｂに巻き掛けられた後、ロール２Ｃにおいて分離濾布５が離れ、さらに走行方向Ｆにおいてロール２Ｃの次のロール２において濾布１から剥離して回収される。
　上記構成の固液分離装置およびこれを用いた本発明の固液分離方法の第１の実施形態では、被処理物Ｐは、分離ロール２Ｂの外周で一対の分離濾布１、５の間に挟み込まれ、特にこの被処理物Ｐの外側に巻き掛けられた濾布１に張力制御手段によって所定に張力が与えられていることにより、分離ロール２Ｂの径方向内周側に押圧力を受けて圧搾される。さらに、この分離ロール２Ｂでは、通気配管８から、上述のように分離濾布１、５が巻き掛けられた範囲のうち、さらに所定の回転位置の範囲の通気チャンバー９を介してエアーＡが貫通孔６から連続して噴出させられて分離濾布５、被処理物Ｐ、および分離濾布１を通して分離ロール２Ｂの径方向外周側に通気させられており、従って被処理物Ｐから圧搾された液分は、分離濾布１を介してこの被処理物Ｐから分離させられ、受け皿１１に滴下して回収される。
　しかも、この被処理物Ｐを挟み込んで分離ロール２Ｂに巻き掛けられた一対の分離濾布１、５は、被処理物Ｐの厚さ分だけ分離ロール２Ｂの中心軸線からの距離が異なる。また、一方の分離濾布１が駆動ロール２Ａに直接巻き掛けられて走行させられるのに対し、他方の分離濾布５はこの一方の分離濾布１と被処理物Ｐを介して従動的に走行させられる。このため、分離ロール２Ｂの外周ではこれら一対の分離濾布１、５に周速差が生じる。従って、この周速差により被処理物Ｐには、これを周方向に剪断しようとする剪断力が作用し、この剪断力と押圧力とによって被処理物Ｐは効率的に圧搾される。さらに、通気によっても脱水させられるため、従来は十分な固液分離が困難とされていた被処理物Ｐに対しても十分な含液率の低減を図ることが可能となる。
　固液分離装置および固液分離方法においては、上述のように濾布１の走行に伴い従動的に回転する分離ロール２Ｂの外周において被処理物Ｐの脱水が行われる。このため、濾過装置におけるこの濾布１の走行が連続的なものでも、間欠的なものでも、押圧力と剪断力とさらに通気とによって効率的な脱水を図ることができる。従って、駆動ロール２Ａを連続的または間欠的に回転させて濾布１を走行させる場合は勿論、例えば濾布１をクランプして所定のストロークで走行方向Ｆに間欠移動させて走行させるような水平式真空濾過装置にも対応して適用可能である。
　一方、このような固液分離装置を備えた上記構成の濾過装置においては、濾過手段４よりも走行方向Ｆ側の駆動ロール２Ａの次のロール２が、固液分離装置における分離ロール２Ｂとなる。また、濾過手段４において被処理物Ｐを濾過する濾布１自体が固液分離装置の一対の分離濾布１、５のうちの一方とされている。このため、濾過手段４によって濾過された濾布１上の被処理物Ｐを、そのまま濾布１の走行によって固液分離装置に供給し、上述のように効率的に脱水することができる。
　従って、この濾過装置の濾過手段４によって濾過した被処理物Ｐをこの濾過装置から一旦回収して、これとは別の遠心分離器やフィルタープレス等の２次脱水装置により脱水する必要がなく、また例えば既設の水平式真空濾過装置等の濾過装置にも、多少の改造を加える程度で適用可能であり、経済的である。さらに、上述のように十分な含液率の低減を図ることができるため、例えば液分が分離された被処理物Ｐを後段の乾燥装置において乾燥させたりする場合でも、この乾燥装置における負担を軽減することができる。また、このような後段の乾燥装置に製品を搬送する際にも、ベルトコンベアやスクリューコンベア等の搬送機器に液分の多い被処理物Ｐが付着することによるトラブル等も解決することが可能となる。
　同実施形態の固液分離装置では、分離ロール２Ｂの内部に、貫通孔６を介して分離ロール２Ｂの径方向に通気する複数の通気チャンバー９が、互いに隔絶して周方向に略等間隔に形成されている。例えば被処理物Ｐを挟んだ一対の分離濾布１、５が分離ロール２Ｂに巻き掛けられた範囲Ｅ以外の、脱水に関与しない部分においても通気が行われるため、通気のためのエアーＡが無駄に消費されるのを防ぐことができ、また、範囲Ｅの通気チャンバー９によって集中的に被処理物Ｐを通気することができる。
　分離濾布１、５が巻き掛けられた範囲Ｅの回転位置にある通気チャンバー９すべてにエアーＡを供給してもよい。しかし、エアーＡの供給量が必要以上に多くなり電力等の運転費用や設備費用の増大を抑えるため、所定の回転位置にある通気チャンバー９のみにエアーＡを供給するように制御することが好ましく、より効率的に脱水することができる。すなわち、バルブ機構によって通気チャンバー９を選択して通気を行うことにより、所定の回転位置では分離ロール２Ｂの回転に関わらずに常に連続して通気が行われて脱水が図られる。一方、これ以外の位置では通気が行われないために不要なエアーＡ等の消費を一層確実に抑えることが可能となる。
　ところで、同実施形態の固液分離装置では、分離ロール２Ｂの外周で圧搾された被処理物Ｐが、その内周側の分離ロール２Ｂ外周面における貫通孔６から通気させられるエアーＡ等の通気流体により液分が分離させられて脱水させられる。この被処理物Ｐから分離された液分は、上述のように受け皿１１に滴下して回収される。しかし、特に同実施形態では分離ロール２Ｂの下側に分離濾布１、５および被処理物Ｐが巻き掛けられるため、分離させられた液分が受け皿１１に滴下せずにこの分離ロール２Ｂの下側に回り込んで、外周側に位置する分離濾布１を通して再び被処理物Ｐに染み込むことにより、被処理物Ｐの含液率の低下を阻害するおそれがある。
　このような場合には、受け皿１１に代えて、あるいは受け皿１１と合わせて、図４Ａや図５に示すように外周側の分離濾布１のさらに外周側に、被処理物Ｐから分離された液分をこの外周側の分離濾布１から除去する液分除去手段を配設すればよい。
　図４Ａにおいてこの液分除去手段は、被処理物Ｐから分離された液分を吸引して回収する吸引手段１２である。この吸引手段１２は、例えば図４Ｂに示すように円管状の吸引管１２Ａに、この吸引管１２Ａの中心線に平行に延びる複数のスリット１２Ｂを、径方向に貫通するように、かつこの中心線方向には間隔をあけて１列に形成したものである。この吸引管１２Ａの一端は閉塞されるとともに、他端にはエアーＡを吸引する図示されないポンプ等の吸引装置が接続されている。
　図４Ａおよび図４Ｂに示す液分除去手段（吸引手段１２）では、このような吸引管１２Ａが、図４Ａに示すようにその中心線を分離ロール２Ｂの中心軸線に平行として、スリット１２Ｂを外周側の分離濾布１に対向させ、あるいは接するように、分離ロール２Ｂの下側に周方向に複数間隔をあけて配設されている。従って、この分離ロール２Ｂの下側に回り込んだ液分は、この吸引手段１２における吸引管１２Ａのスリット１２ＢからエアーＡとともに吸い込まれて回収される。このため、この液分が分離濾布１を通して再び被処理物Ｐに染み込むのを防ぐことができ、より確実に被処理物Ｐの含液率の低減を図ることが可能となる。
　このような吸引手段１２よりなる液分除去手段に代えて、あるいはこれと合わせて、図５に示すように、外周側の分離濾布１のさらに外周側に、被処理物Ｐから分離された液分をこの分離濾布１から掻き取って除去する掻き取り手段１３を液分除去手段として配設してもよい。この掻き取り手段１３は、例えばゴム板等の弾性を有する長方形板材よりなるスクレーパ１３Ａであって、その一側縁を撓ませて分離濾布１の外周に摺接させるように配設されている。図５ではこのようなスクレーパ１３Ａが、分離ロール２Ｂの中心軸線の直下よりも僅かに分離濾布１の走行方向Ｆ後方側に配置され、しかも一側縁がこの走行方向Ｆ後方側に撓むようにして分離濾布１外周に接触している。
　従って、このような液分除去手段（掻き取り手段１３）においても、分離ロール２Ｂの下側に回り込んだ液分は、分離濾布１の走行に伴いこの掻き取り手段１３のスクレーパ１３Ａに掻き取られるようにこの分離濾布１の表面から除去されて、スクレーパ１３Ａを伝って滴下する。そのため、これを受け皿１１等によって回収することにより、この液分が再び被処理物Ｐに染み込んだりするのを防ぐことができる。なお、図５では１つの掻き取り手段１３しか示されていないが、複数の掻き取り手段１３を分離ロール２Ｂの周方向に間隔をあけて設けてもよい。
　一方、上記実施形態の濾過装置では、駆動ロール２Ａが濾過手段４の直ぐ走行方向Ｆ側に配設されていて、固液分離装置の分離ロール２Ｂはその次のロール２とされていた。しかし、例えば図６に示す水平式真空濾過装置のように、濾過手段４の走行方向Ｆ側に位置して濾布１の水平部１Ａを形成するロール２を固液分離装置の分離ロール２Ｂとして、駆動ロール２Ａがこれとは別に、例えば固液分離装置よりも走行方向Ｆ側で供給手段３よりも走行方向Ｆ手前側の、濾布１が濾過装置の下部を周回する位置に設けてもよい。すなわち、水平式真空濾過装置のような複数のロール２に巻き掛けられた濾布１上に被処理物Ｐが供給されて濾過手段４により濾過される濾過装置においては、濾過された被処理物Ｐが濾布１上にある範囲では、いずれのロール２を分離ロール２Ｂとしても本発明の固液分離装置を配設することが可能となる。ただし、図６に示した場合には、濾過手段４において被処理物Ｐを濾過する濾布１は内周側の分離濾布として分離ロール２Ｂに接して巻き掛けられるとともに、固液分離装置の分離濾布５が外周側の分離濾布として被処理物Ｐを挟んで分離ロール２Ｂの外周側に巻き掛けられる。
　駆動ロール２Ａと分離ロール２Ｂとを共用することも可能ではあるが、同実施形態の固液分離装置のように分離ロール２Ｂの外周面からエアーＡを噴出して通気を行う場合には、これにより分離ロール２Ｂと濾布１との摩擦が低減して滑りが生じ、濾布１を確実に所定の速度やピッチで走行させることが困難となるおそれがある。そのため、濾布１を走行させる駆動ロール２Ａと固液分離装置の分離ロール２Ｂとは別に設けられるのが望ましい。ただし、例えば十分な圧搾圧力を作用させることにより濾布１の走行のための十分な摩擦力を発生することができるなら、このように駆動ロール２Ａと分離ロール２Ｂとを共用することも可能である。すなわち、いずれのロール２を分離ロール２Ｂとしても本発明の固液分離装置を配設することが可能である。
　以下、本発明の実施例を挙げてその効果を実証する。本実施例では、図１から図３に示した実施形態の濾過装置を用いて、被処理物Ｐを、この濾過装置に備えられた上記実施形態の固液分離装置に供給して液分を分離し、その際に分離ロール２Ｂから通気するエアーＡの圧力を変化（増大）させて、この固液分離装置で脱水されたケーキの含液率を測定した。被処理物Ｐは、固形物の粒子径が２．５μｍ～３０μｍである４種（サンプルＡ～Ｄ）で、濾過手段４において真空脱水のみにより濾過した含液率の異なるケーキである。
　ただし、この実施例において用いた分離濾布１、５は通気度０．５～５ｃｃ／ｓｅｃ／ｃｍ２、分離ロール２Ｂは円筒面部分に直径５ｍｍの貫通孔６が８ｍｍピッチで穿孔されたものである。また固液分離装置におけるケーキ厚みは３～１０ｍｍ、脱水時間は１０～３０ｓｅｃであり、圧搾圧力は０．１～０．３ＭＰａＧであった。
　この結果を、各サンプルＡ～Ｄごとに真空脱水のみの含液率と合わせて次表１～４に示す。また、図７には、サンプルＡ～Ｄをまとめて、エアー圧力とケーキ含水率との関係とその傾向とを示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
  
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
  
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
  
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
  
　これら表１～４および図７の結果より、本発明の実施例によれば、真空脱水のみのケーキよりも含液率が低下していることは明らかである。特にサンプルＤに至ってはケーキ含液率が真空脱水のみと比べて半分近くにまで低減していることが分かる。また、エアー圧力を大きくするのに従いケーキ含液率も大きく低下する傾向にあることも分かる。しかし、その含液率の低下率はサンプルによって異なり、また徒にエアー圧力を大きくしてもケーキを通過するエアー量が多いと全体のエネルギー効率が悪くなることにもなる。
　図８から図１０は、本発明の固液分離装置およびこの固液分離装置を備えた濾過装置の第２の実施形態を示す。同実施形態における濾過装置は、水平式真空濾過装置の構成である。図８に示すように、無端状の濾布１０１が、中心軸線を水平にして互いに平行に配置された複数のロール１０２に巻き掛けられて周回するように張り渡されている。このうちの１つが駆動ロール１０２Ａとされて中心軸線回りに回転駆動させられることにより、濾布１０１のうち装置上部に水平に渡された水平部１０１Ａが矢線Ｆで示す走行方向に移動するように走行可能となる。この水平部１０１Ａの走行方向Ｆ後方側に配設された供給手段１０３から供給された被処理物Ｐが、その直ぐ走行方向Ｆ側の駆動ロール１０２Ａとの間に配設された濾過手段１０４によって濾布１０１を介して濾過される。
　駆動ロール１０２Ａは、水平部１０１Ａの走行方向Ｆ側の端部に位置し、図９に示すようにモータ等の駆動手段１０５により可変減速機１０６を介して回転させられることによって、連続的、あるいは所定のピッチで間欠的に濾布１０１を走行させる。また、濾過手段１０４において被処理物Ｐは、水平部１０１Ａにおいて濾布１０１を支持する図示されない真空トレイにより液分が濾布１０１を介して吸引されて濾過される。そして、さらにこの濾過手段１０４よりも走行方向Ｆ側に、図８に破線で示すように本発明の第２の実施形態の固液分離装置が配設されている。
　この実施形態の固液分離装置では、図９および図１０に示すように、回転方向Ｔに向けて周方向に回転させられる分離ロール１０７の外周に、無端状の一対の分離濾布１０１、１０８が、濾過手段１０４によって濾過された被処理物Ｐを間に挟み込むように重なり合うように巻き掛けられつつ回転方向Ｔに沿って走行可能とされたものとされている。なお、分離濾布１０１、１０８は例えばポリエチレン繊維やポリエステル繊維などからなる。濾過装置におけるロール１０２のうちの駆動ロール１０２Ａが分離ロール１０７とされ、また一対の分離濾布１０１、１０８のうちの一方は、濾過装置の濾布１０１がそのままこの分離ロール１０７に巻き掛けられたものとされている。
　この分離ロール１０７（駆動ロール１０２Ａ）は概略中空の円筒状とされるとともに、その円筒面部分には図１０に示すようにこの分離ロール１０７の中心軸線方向において濾布１０１の幅の範囲よりも内側に、また周方向には分離ロール１０７の全周にわたって、多数の貫通孔１０９が開口している。一方、分離ロール１０７の内部には、これらの貫通孔１０９にそれぞれ連通する複数の通気ガスチャンバー１１０が、中心軸線方向には貫通孔１０９が形成された範囲と略等しい範囲で、また周方向には分離ロール１０７の全周にわたってこの分離ロール１０７の内部をほぼ等間隔に弧状に仕切るようにして、互いに隔絶されて形成されている。
　分離ロール１０７のさらに内部には、中心軸線方向一端側（図１０における右側）から通気ガスチャンバー１１０と同数の通気配管１１１が挿通されていて、それぞれ各通気ガスチャンバー１１０と接続されている。各通気配管１１１に供給されたエアー（圧縮空気）やスチーム等の通気ガスＡが、この通気ガスチャンバー１１０を介して貫通孔１０９から分離ロール１０７の外周に噴出して通気させられる。なお、通気ガスＡは、図示されない供給源からロータリージョイントあるいは多段回転継手１１２を介して、回転する分離ロール１０７に固定された通気配管１１１に供給される。
　このロータリージョイント１１２に接続された分離ロール１０７側の通気ガス分岐チャンバー１１２Ａと各通気配管１１１との間には、各通気配管１１１ごとに自動弁１１３が備えられている。ここで、この自動弁１１３の開閉操作は、分離ロール１０７に取り付けられて各通気バスチャンバー１１０の回転位置に応じて動作するリミットスイッチ１１３Ａによって、通気ガス分岐チャンバー１１２Ａからの通気ガスＡが信号ガスとして供給配管１１３Ｂを介してこの自動弁１１３に供給または非供給の状態となることにより、制御される。
　そして、こうして制御される自動弁１１３により、同実施形態では、分離ロール１０７の周方向に分離濾布１０１、１０８が巻き掛けられた範囲にある通気ガスチャンバー１１０のうち、さらに所定の回転位置にある通気ガスチャンバー１１０のみに、通気ガスＡが、分離ロール１０７の回転に伴い順次切り替えられながら連続して供給される。すなわち、通気ガスチャンバー１１０がこの所定の回転位置にあるときには、自動弁１１３が開いて常に通気ガスＡが通気ガスチャンバー１１０に供給されて貫通孔１０９から噴出させられる一方、この所定の回転位置以外の位置では、自動弁１１３が閉じられて通気が行われないように制御される。
　一方、一対の分離濾布１０１、１０８のうち他方の分離濾布１０８は、濾布（一方の分離濾布）１０１とほぼ等しい幅とされており、分離ロール１０７の外周においてはこの濾布１０１の外側に巻き掛けられてこの分離ロール１０７（駆動ロール１０２Ａ）の回転方向Ｔに向けて濾布１０１と一体的に走行方向Ｆと同じ走行方向Ｇに走行可能とされている。また、この走行方向Ｇにおいて分離ロール１０７の次に他方の分離濾布１０８が巻き掛けられるロール１０２Ｂは、図９に示すように濾布１０１が巻き掛けられたロール１０２と共通とされ、このロール１０２Ｂから他方の分離濾布１０８は下方に向けて濾布１０１と反対側に引き出されて離間し、複数のロール１１４に巻き掛けられて再び分離ロール１０７の外周に至るように無端状に巻き掛けられている。
　そして、このように一対の分離濾布１０１、１０８が重なり合うように巻き掛けられた分離ロール１０７の外周には、このうち他方の分離濾布１０８のさらに外周に圧搾ベルト１１５が巻き掛けられており、この圧搾ベルト１１５も一対の分離濾布１０１、１０８とともに分離ロール１０７の外周ではその回転方向Ｔに沿って走行方向Ｆ、Ｇと同じ走行方向Ｈに走行可能とされている。ここで、この圧搾ベルト１１５は、分離濾布１０１、１０８と同様の濾布、または金網やチェーン等からなる金属ベルト、あるいはアラミド繊維、ポリエチレン繊維、ポリアリレート繊維、カーボン繊維等の高強度繊維からなる樹脂ベルト、もしくはゴムベルトによって構成され、ただしその通気度は分離濾布１０１、１０８よりも高くされている。
　この圧搾ベルト１１５は、同実施形態では分離濾布１０１、１０８よりは幅広とされて、その幅方向の両端が図１０に示すようにこの分離濾布１０１、１０８の幅方向の両端をそれぞれ越えて分離濾布１０１、１０８に覆い被さるように分離ロール１０７に巻き掛けられている。ただし、圧搾ベルト１１５の横幅は、一対の分離濾布１０１、１０８間に挟み込まれて圧搾される被処理物Ｐのケーキ幅よりも広ければ、必ずしも分離濾布１０１、１０８よりも幅広である必要はなく、すなわち分離濾布１０１、１０８とほぼ等しい幅であったり、これより幅狭であったりしてもよい。さらに、走行方向Ｈにおいて分離ロール１０７の次に圧搾ベルト１１５は、一対の分離濾布１０１、１０８が巻き掛けられた共通のロール１０２Ｂに巻き掛けられ、次いで図９に示すように分離ロール１０７とロール１１４に巻き掛けられた他方の分離濾布１０８との間に配設された複数のロール１１６に順次巻き掛けられた後、分離ロール１０７に至る直前で他方の分離濾布１０８が巻き掛けられるロール１１４Ａにこの他方の分離濾布１０８とともに巻き掛けられて、再び分離ロール１０７の外周に至るように無端状に巻き掛けられている。
　この圧搾ベルト１１５が巻き掛けられるロール１０２Ａ、１１４Ａ、１１６は、他の分離濾布１０１、１０８だけが巻き掛けられるロール１０２、１１４よりも大径とされるとともに、分離ロール１０７よりは小径とされている。さらに複数のロール１１６のうちの１つは、支持軸１１７Ａを中心にシリンダ装置１１７Ｂによって回動可能とされた圧搾ベルト緊張装置１１７のアーム１１７Ｃに取り付けられていて、こうしてアーム１１７Ｃを回動させて所定の位置で位置決めすることにより、圧搾ベルト１１５に所定の張力が与えられるようにされている。
　複数のロール１１６のうちの他の１つは、その少なくとも一端が、やはりシリンダ装置１１８Ａにより圧搾ベルト１１５の走行方向Ｈに向けて進退する圧搾ベルト蛇行修正装置１１８のブラケット１１８Ｂに取り付けられていて、こうしてブラケット１１８Ｂを走行方向Ｈに進退させてこの走行方向Ｈに対するこのロール１１６の傾きを微調整することにより、圧搾ベルト１１５の走行に蛇行が生じたときには、これを修正するようにされている。ただし、これらのロール１１６も含めて、本実施形態の濾過装置および固液分離装置において、駆動ロール１０２Ａ（分離ロール１０７）以外のロール１０２、１１４、１１６は、いずれも駆動手段に連結されない従動ロールとされている。
　圧搾ベルト１１５の走行経路には圧搾ベルト洗浄装置１１９が、他方の分離濾布１０８の走行経路には分離濾布洗浄装置１２０がそれぞれ設けられるとともに、一方の分離濾布１０１の走行経路にも図示されない洗浄装置が設けられ、また固液分離装置の底部には受け皿１２１が配設されている。さらに、ロール１０２Ｂの下方には、この固液分離装置によって固液分離された被処理物Ｐのケーキを排出する排出口１２２が設けられるとともに、このロール１０２Ｂからそれぞれその走行方向Ｆに向けて互いに反対向きに離れてゆく一対の分離濾布１０１、１０８に対しては、被処理物Ｐと接していた面に接するようにスクレーパ１２３やワイヤー等が配設される。また、分離ロール１０７に分離濾布１０１、１０８および圧搾ベルト１１５が巻き掛けられた部分のさらに外周側には、断面円弧状の回収板１２４が圧搾ベルト１１５と間隔をあけて配設されていて、通気によって分離された液分を回収して受け皿１２１に導くようにされている。
　このような固液分離装置、この固液分離装置を備えた濾過装置、およびこの固液分離装置を用いた本発明の固液分離方法の第２の実施形態では、濾過装置の濾過手段１０４によって濾過された被処理物Ｐは、この固液分離装置の分離ロール１０７の外周で一対の分離濾布１０１、１０８の間に挟み込まれるとともに、さらにその外周に圧搾ベルト１１５が高張力で巻き掛けられることによって、分離ロール１０７の径方向内周側に押圧力を受けて圧搾される。従って、この固液分離装置による被処理物Ｐの固液分離工程の後段に乾燥工程があるような場合でも、この乾燥工程における負荷を低減することができる。
　被処理物Ｐを挟み込んで分離ロール１０７に巻き掛けられた一対の分離濾布１０１、１０８は、被処理物Ｐの厚さ分だけ分離ロール１０７の中心軸線からの距離が異なる。また、しかも一方の分離濾布１０１が分離ロール１０７（駆動ロール１０２Ａ）に直接巻き掛けられて走行させられるのに対し、他方の分離濾布１０８と圧搾ベルト１１５はこの一方の分離濾布１０１と被処理物Ｐを介して従動的に走行させられる。このため、分離ロール１０７の外周ではこれら一対の分離濾布１０１、１０８に周速差が生じ、この周速差により被処理物Ｐには、これを周方向に剪断しようとする剪断力が作用して、この剪断力と押圧力とによって被処理物Ｐは効率的に圧搾される。
　分離ロール１０７においては、上述のように一対の分離濾布１０１、１０８が巻き掛けられた範囲のうちの所定の回転位置において、通気配管１１１から通気ガスチャンバー１１０を介して通気ガスＡが貫通孔１０９から噴出させられて分離濾布１０１、被処理物Ｐ、分離濾布１０８、および圧搾ベルト１１５を通して分離ロール１０７の径方向外周側に通気させられる。従って、被処理物Ｐから圧搾された液分は、この通気ガスＡとともに分離濾布１０８および圧搾ベルト１１５を介してこの被処理物Ｐから分離させられ、回収板１２４に滴下して回収されるため、従来は十分な固液分離が困難とされていた被処理物Ｐに対しても十分な含液率の低減を図ることが可能となる。
　こうして通気ガスＡを噴出させて被処理物Ｐからの液分の分離を行っても、分離ロール１０７に巻き掛けられた外周側の他方の分離濾布１０８のさらに外周には、圧搾ベルト１１５が巻き掛けられてこの分離濾布１０８ごと被処理物Ｐを押さえ付けている。そのため、たとえ脱液能力を高めるために通気ガスＡの圧力を大きくしても、分離濾布１０１、１０８が浮き上がって圧力流体（通気ガスＡ）の分散が生じたり、あるいは分離濾布１０１、１０８の幅方向両端や走行方向Ｆ、Ｇの前後からケーキが吹き出したりするのを防ぐことができる。従って、通気ガスＡにより確実に液分を除去することができて脱液効果の一層の向上を図ることができる。
　特に同実施形態の固液濾過装置では、分離ロール１０７の内部に複数の通気ガスチャンバー１１０が周方向に互いに隔絶されてほぼ等間隔に形成されるとともに、これらの通気ガスチャンバー１１０に接続されて通気ガスＡを供給する通気配管１１１には自動弁１１３が備えられていて、分離濾布１０１、１０８が巻き掛けられた範囲にある通気ガスチャンバー１１０のうち、さらに所定の回転位置にある通気ガスチャンバー１１０のみに、通気ガスＡが連続して供給されるようになされている。
　このため、被処理物Ｐの脱液に関与しない部分で通気が行われて通気ガスＡの供給量や供給のための動力、ランニングコストが増大するのを防ぐことができるのは勿論、分離濾布１０１、１０８の走行方向Ｆ、Ｇの前後での分離濾布１０１、１０８の浮き上がりやケーキの吹き出しを一層確実に防ぐことができる。その一方で脱液に関与する部分では、分離ロール１０７の回転に伴い自動弁１１３の開閉が順次切り替えられながら、通気ガスチャンバー１１０の回転位置に関わらずに常に通気ガスＡが噴き出した状態を維持することができる。そのため、一層効率的な液分の除去を促すことが可能となる。
　このように通気ガスＡによる分離濾布１０１、１０８の浮き上がりやケーキの吹き出しを一層確実に防ぐには、分離ロール１０７に巻き掛けられる圧搾ベルト１１５の面圧を、この分離ロール１０７の径方向に通気する通気ガスＡの圧力（通気ガス圧）よりも大きくすることが望ましい。例えば、通気ガス圧が０．４ＭＰａの場合は、圧搾ベルト１１５の面圧は０．５ＭＰａ程度とされるのが望ましい。そして、構成の固液分離装置では、上述した圧搾ベルト緊張装置１１７によって圧搾ベルト１１５の張力を調整することにより、この面圧も所定の大きさに制御することができる。
　本実施形態では、この圧搾ベルト１１５の通気度が分離濾布１０１、１０８の通気度より高くされており、通気によって被処理物Ｐから分離させられた液分を速やかに排出して回収板１２４から受け皿１２１に回収することができる。
　一方、このような固液分離装置を濾過手段１０４に対して濾布１０１の走行方向Ｆ側に備えた本実施形態の濾過装置では、この濾布１０１が固液分離装置における一対の分離濾布１０１、１０８の一方とされるとともに、分離ロール１０７が濾過装置の複数のロール１０２の１つとされている。このため、濾過手段１０４によって濾過された濾布１０１上の被処理物Ｐを、そのまま濾布１０１の走行によって固液分離装置に供給し、上述のように効率的に脱水することができる。
　従って、この濾過装置の濾過手段１０４によって濾過した被処理物Ｐをこの濾過装置から一旦回収して、これとは別の遠心分離器やフィルタープレス等の２次脱水装置により脱水したりする必要がなく、また例えば既設の水平式真空濾過装置等の濾過装置にも、多少の改造を加える程度で適用することも可能であって、経済的である。また、液分が分離された被処理物Ｐを後段の乾燥装置において乾燥させたりする場合でも、この乾燥装置における負担を軽減することができる。また、このような後段の乾燥装置に製品を搬送する際にも、ベルトコンベアやスクリューコンベア等の搬送機器に液分の多い被処理物Ｐが付着することによるトラブル等も解決することが可能となる。
　本発明の固液分離装置および固液分離方法においては、上述のように濾布１０１の走行とともに回転する分離ロール１０７の外周において被処理物Ｐの脱水が行われるため、濾過装置におけるこの濾布１０１の走行が連続的なものでも、間欠的なものでも、押圧力と剪断力とさらに通気とによって効率的な脱水を図ることができる。従って、分離ロール１０７が連続的または間欠的に回転させられて濾布１０１が走行する場合は勿論、例えば濾布１０１をクランプして所定のストロークで走行方向Ｆに間欠移動させることにより走行させるような水平式真空濾過装置にも対応して適用可能である。
　そして、さらに同実施形態の固液分離装置では、その分離ロール１０７に巻き掛けられた一対の分離濾布１０１、１０８の外周にさらに圧搾ベルト１１５が巻き掛けられて押し付けられることにより、濾布１０１を分離ロール１０７外周に強く密着させて大きな摩擦力を発生させることができる。このため、たとえ通気によってこの摩擦力が低下しても、分離ロール１０７と分離濾布１０１との間に滑りを生じさせたりすることなく、一体的に分離ロール１０７を回転方向Ｔに回転させるとともに濾布１０１を安定して走行方向Ｆに走行させることができる。
　従って、このような固液分離装置を備えた濾過装置においては、本実施形態のようにこの分離ロール１０７をこの濾過装置における濾布１０１の駆動ロール１０２Ａとすることができ、一対の分離濾布１０１、１０８の一方が濾過装置の濾布１０１と共用であることとも相俟って、設備コストやランニングコストの低減を図ることができる。特に、このような駆動ロール１０２Ａは、濾布１０１を確実に走行させるためにある程度の直径が必要となるのに対し、分離ロール１０７も、その内部に通気ガスチャンバー１１０が形成されるためにある程度の直径を要することになるので、これらを共用することによって他のロール１０２、１１４、１１６は、この駆動ロール１０２Ａや分離ロール１０７よりも小径とすることができて、一層経済的である。
　本発明の固液分離装置および固液分離方法は、濾過装置の２次脱水機構として用いて、被処理物の含液率を十分に低減することができるとともに連続的な固液分離ができる。

Claims (13)

  1. 　周方向に回転可能であり、内周面と外周面との間を径方向に貫通する複数の貫通孔を有する略円筒形状の分離ロールと；
    　この分離ロールの外周に重なり合うように巻き掛けられて、前記分離ロールの回転方向に沿って走行可能な無端状の一対の分離濾布と；
    を備えた固液分離装置であって：
    　前記一対の分離濾布の間に供給された被処理物が、前記分離ロールの外周でこれら一対の分離濾布の間に挟み込まれて圧搾され、かつ、前記各貫通孔を介して通気されることにより、前記被処理物が脱水される固液分離装置。
  2. 　前記分離ロールの内側に複数の通気チャンバーが、周方向に略等間隔で互いに隔絶されるように形成されている請求項１に記載の固液分離装置。
  3. 　前記分離ロールの前記一対の分離濾布が巻き掛けられた範囲のうち、周方向における所定の範囲に設けられた前記各貫通孔のみを介して通気される請求項１に記載の固液分離装置。
  4. 　前記分離ロールの外周に巻き掛けられた前記一対の分離濾布のうち、外側の分離濾布の外周に、前記被処理物から分離された液分をこの外側の分離濾布から除去する液分除去手段をさらに備え、
    　前記分離ロールの径方向内側から外側に向けて前記貫通孔を介して通気される請求項１に記載の固液分離装置。
  5. 　前記液分除去手段が、前記外側の分離濾布の外周面上の前記被処理物から分離された液分を掻き取る請求項４に記載の固液分離装置。
  6. 　前記液分除去手段が、前記被処理物から分離された液分を吸引する請求項４に記載の固液分離装置。
  7. 　前記分離ロールの外周に巻き掛けられた前記一対の分離濾布のうち、外側の分離濾布の外周にさらに巻き掛けられて、前記一対の分離濾布とともに前記分離ロールの回転方向に沿って走行可能な圧搾ベルトをさらに備えた固液分離装置であって：
    　前記一対の分離濾布及び前記圧搾ベルトにより圧搾される請求項１に記載の固液分離装置。
  8. 　前記圧搾ベルトが、前記分離濾布よりも通気度が高い請求項７に記載の固液分離装置。
  9. 　複数のロールと；
    　これら複数のロールに巻き掛けられて走行する濾布と；
    　この濾布上に被処理物を供給する供給手段と；
    　この供給手段よりも前記濾布の走行方向側に配置された濾過手段と；
    　この濾過手段よりも前記濾布の走行方向側に配置された請求項１または７に記載の固液分離装置と；
    を備えた前記被処理物を濾過する濾過装置であって：
    　前記複数のロールのうち前記濾過手段よりも前記濾布の走行方向側に位置するロールが前記固液分離装置の前記分離ロールであり、かつ、前記濾布が前記固液分離装置の前記一対の分離濾布のうちのいずれか一方である濾過装置。
  10. 　前記固液分離装置の分離ロールが、前記濾布を走行させる駆動ロールである請求項９に記載の濾過装置。
  11. 　周方向に回転可能であり、内周面と外周面との間を径方向に貫通する複数の貫通孔を有する略円筒形状の分離ロールの外周に、無端状の一対の分離濾布を重なり合うように巻き掛けて、前記分離ロールの回転方向に沿って走行させ、前記一対の分離濾布の間に供給した被処理物を、前記分離ロールの外周でこの一対の分離濾布の間に挟み込んで圧搾し、かつ、前記各貫通孔を介して通気することによって脱水する固液分離方法。
  12. 　前記分離ロールの外周に巻き掛けられた前記一対の分離濾布のうち外側の分離濾布の外周にさらに圧搾ベルトを巻き掛けて、これら一対の分離濾布と前記圧搾ベルトとを前記分離ロールの回転方向に沿って走行させ、前記一対の分離濾布及び前記圧搾ベルトにより圧搾する請求項１１に記載の固液分離方法。
  13. 　前記分離ロールの外周に巻き掛けられた前記一対の分離濾布のうち外側の分離濾布の外周にさらに巻き掛けられた前記圧搾ベルトの面圧が、前記貫通孔を介して通気する通気ガス圧よりも大きい請求項１２に記載の固液分離方法。
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