JPH051283Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕 この考案は細かい粒子からなる不溶性の夾雑物
を含む流体を効果的に液体分と固体分に分離する
ための固液分離装置に関し、特に濾材表面に付着
した固形分を掻き取る手段を具備した固液分離装
置に関する。 〔従来の技術〕 切削機、研磨機等から排出される切削油の廃
液、研磨廃液等は含有される夾雑物の濃度が比較
的高く、かつ粒径の細かい粒子が多く含まれてい
ることが多い。そのため、従来の一般的な濾過装
置は適用し得ず、各種の固液分離装置が用いられ
るようになつてきている。その一例として、近
年、小形、安価で機台毎あるいは系列毎に備えら
れる上に、固液分離特性に優れた固液分離装置
が、本出願人から出願されている特願昭60−
90430号に記載されている。以下に該発明に関わ
る装置を第５図を参照してその概略について説明
する。 第５図はこの固液分離装置の概略構造を示す外
観斜視図である。第５図において、１はフエノー
ル系樹脂とポリビニルアセタール系樹脂の混合系
の網目状連続気孔の多孔質体から成る円筒形濾材
で、その外周面に平均気孔径５〜25μmの細孔
（以下濾過孔とする）を有している。円筒形濾材
１（以下濾材と略する）は、軸方向の端面を円板
状の側板６Ａ，６Ｂで密封されており、この側板
６Ａ，６Ｂの中心穴と同軸上に中空回転軸４が連
接されている。濾材１は連続気孔を有しかつ親水
性であるため、原液中の液体分が毛管現象により
内部に円滑に浸透する。その結果濾過抵抗が小さ
く、濾材１の内部の差圧をそれ程大きくしなくと
も原液中の液体分を濾材１の円筒室内に容易に吸
引できるようになる。また、濾材１は、ベルト１
４Ａを介してモータ５によつて回転し、原液槽７
内にほぼ下半分が埋設されており、図に示すごと
く濾材１の表面上に排液孔より原液２１が排出さ
れて散布され、吸引されなかつた原液２１が原液
槽７内に受収されるようになつている。固形分の
沈降の少ない原液であれば、上述のごとく上方よ
り散布せず、直接原液槽７内に原液が供給できる
ような装置であつても良い。そして、濾材１の表
面にケーキ状に形成された固形分２を掻き落すた
めの掻き取り手段としてのスクレイパ３が濾材１
の表面に圧接するように設けられ、スクレイパ３
の下方には掻き取つた固形分２を受収する容器２
２が載置されている。また、中空回転軸４の端部
にはパイプを介して気液吸引ポンプ４１が接続さ
れると共に、濾材１の円筒室内から吸引した液体
分を図示しない容器に貯溜するようになつてい
る。 このような固液分離装置での濾過の概略を説明
すると、原液槽７上に原液２１が供給されると、
気液吸引ポンプ４１の吸引力によつてそのうちの
液体分が濾材１の円筒室内に吸込まれ、固形分２
が濾材１の外周面に層状に堆積する。濾材１内に
吸込まれた液体分は外部容器へ排出され、濾材１
の外周面に堆積した固形分２は外周面長手方向に
沿つて設けたスクレイパ３によりその表面が掻き
取られ容器に回収され、これによつて固液分離が
なされる。濾材１は、気液吸引ポンプ４１をもつ
て減圧状態に保たれながら、かつモータ５の駆動
によつて矢印Ａ方向に緩やかに回動されるので連
続して固液を分離することが出来る。 そして、従来濾材として連続気孔を有する軟質
の多孔体が用いられていたが、濾材の外周面に堆
積した固形分をスクレイパが掻き取る際、スクレ
イパが濾材に喰い込むトラブルが起き易かつたこ
とから濾材は、連続気孔を有する硬質の多孔体で
３次元の網状構造組織を有し、各細孔が不規則に
連続したものが好適であることがわかつた。又、
その材質は多孔質セラミツク、焼結金属多孔質
体、金属製金網の堆積体、焼結樹脂多孔質体、硬
質の樹脂多孔質体、あるいは不織布や糸条を堆積
した繊維多孔質体を熱硬化性樹脂で処理し硬化し
たものが良く、特に気孔の径のコントロールのし
易さ、軽量性等から見て硬質の樹脂多孔質体が好
適であつた。例えば発泡ウレタン樹脂の硬化体、
ポリビニルホルマール樹脂の多孔質体を熱硬化性
樹脂で硬化したもの、熱硬化型樹脂を多孔質体に
したもの等々がある。 〔考案が解決しようとする問題点〕 ところで、上述した硬質多孔質体の濾材を用い
た固液分離装置において、特に原液が気孔径より
小さい平均粒径1μm以下の細かい粒子の夾雑物を
含む場合、粒径が非常に細かいためにその一部が
濾材中に捕捉されてしまい目詰まりを起こしてい
た。また運転中に濾材が液体を含浸し、これによ
る膨潤によりわずかな歪が生じたりすることが広
く実際に使用されるにつれて分つてきた。 例えば廃水処理施設の活性汚泥の余剰汚泥や、
有機物の澱粉のようなゾル、ゲル状態の固形分を
含む原液を固液分離装置で液体分と固体分に分離
させると上述と同様の濾材の目詰まりが起こり、
単なる板状のスクレイパで濾材表面の固形分を掻
き取る運転を続けると次第に濾材表層部の気孔の
目詰まりが多くなつて圧損が高くなり、処理能力
が低下してきた。 そこで最盛期の固液分離処理量を維持させなが
ら長い時間連続して運転できるように、濾材の表
面に対し垂直な方向に、所定の押圧力で接圧させ
た切削刃を設け、これを濾材の長手方向に移動さ
せて濾材表層部を切削加工し処理能力を再生する
方法が提案されている（実願昭60−072039号、実
願昭61−114161号）。 この提案によれば、目詰まりした濾材を固液分
離装置から取りはずして旋盤等により濾材表層部
を切削し、再生加工しなくても、該濾材を固液分
離装置に取り付けたままで、前記切削手段により
濾材の再生ができるから再成形加工の手間と費用
を省略することが出来た。 しかし、該切削手段は価格の面から旋盤のよう
に精密な切削機構で構成されておらず、又、常に
液体がかかる悪環境下での使用であるため切削手
段の送り機構等はラフな構造とならざるを得な
い。従つて、切削時に、該切削刃を濾材の長手方
向に移動させる際に生じる振動等により濾材の回
転方向に多少の溝が形成された。 この状態で運転をすると溝部に固形分が堆積し
易くなり凸部より早く目詰まりをするので切削す
る頻度が増し、そのために濾材表面に大きな凹凸
が形成されてしまうだけでなく、濾材の寿命を短
くしてしまうという欠点があつた。 本考案は、上述した従来の技術の欠点に鑑みな
されたもので、平均粒子径が数ミクロン以下の固
体混合流体を使用した場合、運転をするに従つて
前記固体分が濾材表層部の気孔に捕捉され濾材を
閉塞しても運転中に該閉塞部を簡単に再生でき、
しかも濾材の変形を連続して修正する掻き取り装
置を提供することを目的とする。 〔問題点を解決するための手段〕 上述した問題点を解決するために構成された本
考案の手段は、連続気孔を有する硬質多孔質体よ
り成る円筒形の濾材と、回転軸と連結され回転可
能に前記濾材の両端をシールする側板と、前記濾
材及び前記側板で形成された内部空間を減圧状態
にする減圧手段と、前記濾材の表面に夾雑物を含
む固液混合流体を供給する手段と、前記減圧手段
の圧力差により前記混合流体のうち液体分だけが
前記濾材の内部に吸引濾過されることにより濾材
表面に層状に堆積され前記固形分を濾材の側面部
に沿つて掻き取る掻き取り手段とからなる固液分
離装置において、前記掻き取り手段が濾材表面に
接する部分にエツジ部を設けると共に、該エツジ
部を濾材表面に調製自在に押圧させ掻き取り動作
と濾材再生動作を交互に行なわせるエツジ押え部
を設けたことを特徴とする固液分離装置からな
る。 〔作用〕 固液分離装置に夾雑物を含む固液混合流体を供
給すると、液体分が濾材内部に吸引濾過され固形
分が濾材の外周面に層状に堆積する。液体分は外
部へ排出され、固形分はエツジによつて掻き取ら
れケーキ排出部を通つて容器に落とされる。固液
分離を連続して行なつている間に濾材表層部の気
孔が目詰まりして圧損が高くなり処理能力が低下
し始めたならば、エツジ押えの押圧力を高くなる
よう調整すると、目詰まりした濾材表層部が研磨
され少しずつ再生し始める。固形分の掻き取りと
濾材の再生を並行しているうちに最盛期の処理能
力に戻る。再生できたと判断し得たならエツジの
押し圧を運転初期の状態に低く調整すれば、再び
固形分だけの掻き取りを続ける。以下上述したエ
ツジの押し圧の調整を繰り返すだけで長い時間最
盛期を維持させながら固液分離の作業を続けさせ
ることができる。 〔実施例〕 以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明す
る。第１図ないし第４図は本考案の実施例による
固液分離装置を示し、第１図はその第一実施例で
ある要部縦断面図、第２図は固液分離装置の全体
の外観斜視図、第３図は固形分掻き取り装置のエ
ツジ部を示す外観斜視図、第４図は第二実施例で
ある要部断面図を示す。尚、実施例の説明におい
て従来技術を示す第５図と同一構成部材について
は同一番号を付し、その説明を省略する。 第１図において固形分掻き取り装置は、スクレ
イパ部３と、このスクレイパ部３の先端部を適宜
な圧力で押圧するエツジ押え部９とから構成され
る。スクレイパ部３は、超硬からなる材料で構成
され、濾材と接する部分は、濾材表面を研磨でき
る刃を持つた帯状のエツジ３１と、前記エツジ３
１で掻き取られた固形分を滑落させて容器２２へ
排出する板状のケーキ排出部３２と、このケーキ
排出部３２と前記エツジ３１を連結して一体化す
るエツジホルダー３３Ａ，３３Ｂとから構成さ
れ、ケーキ排出部３２裏面側に軸受を設け、シヤ
フト３２Ａを介して装置本体に軸着されている。
一方、エツジ押え部９は、円筒状のシリンダ９５
内にコイルバネ９４を伸縮自在に内蔵させ、この
コイルバネ９４の一端は、ハンドル９２から延出
したロツドの先端に当接させ、又、前記コイルバ
ネ９４の他端はシリンダ９５内を出入する押圧軸
９１に当接させ、この押圧軸９１の他端はエツジ
ホルダー３３ＡをZ′方向へ押圧させるようになつ
ている。そして前記シリンダ９５は、フランジ９
３によつて装置本体に固設される。又、ハンドル
９２から延出したロツドは、シリンダ９５の上部
閉塞蓋に設けた雌ネジと螺合されているため、ハ
ンドル９２を廻すことにより、コイルバネ９４及
び押圧軸９１を介してエツジ３１を濾材表面に押
圧させることができる。 次にその動作について説明する。 濾材１表面上に吸引濾過され層状に堆積した固
形分２はＡ方向の濾材の回転に沿つてエツジ３１
によつて掻き取られ、エツジホルダー３３Ａ上を
通り、ケーキ排出部３２によつて容器２２に滑り
落される。図２に示すように、エツジホルダー３
３Ａの両端にエツジ押え９を２つ配設してあるの
で各々のハンドル９２を微調整すれば濾材の回転
軸方向に対し直線的に均一に濾材と圧接させるこ
とができ、濾材表面上に堆積した固形分を残すこ
となく全て掻き取ることが出来る。又、このエツ
ジ押え９の数は、濾材の幅に応じて最適な個数に
設定される。固液分離動作を連続して行なつてい
る間に、濾材表層部の気孔が目詰まりして濾材内
部の圧力差が増大し処理能力が低下し始めたなら
ばハンドル９２を回転してエツジ３１と濾材１表
面との圧接を大きくさせる。するとエツジ３１は
固形分２の掻き取りと同時に、前記の目詰まりし
た濾材表面部を徐々に研磨する。閉塞した気孔が
次第に研磨され濾材が修正されてゆくにつれて固
液分離の能力が最盛期の処理量に回復する。次に
ハンドル９２を前記とは逆方向に回し、エツジ３
１と濾材１との圧接を和らげれば再び固形分だけ
の掻き取りを続けることになる。日常の運転に際
しては、処理量と濾材内部圧のゲージを所要に応
じて監視しながら都度ハンドル９２を回して調整
すれば、上述した固形分の掻き取り動作及び濾材
再生動作を交互に連続的に実施し、長時間安定し
た固液分離の作業をさせることが出来る。 ところでエツジ３１の材質について特に限定す
ることはなく、所要に応じその材質を選定するこ
とが望ましい。 例えば固液分離をする原液の中に溶剤または界
面活性剤等を含み運転中に濾材が偏心を起こし易
い場合や廃水処理施設の余剰活性汚泥でや食品工
場の有機物例えば澱粉等を含む廃液を固液分離し
たところ濾材が早く目詰まりし最盛期の処理量を
維持する時間が短かくなる場合は、エツジによる
濾材の単位時間当りの研磨量が大きいことが望ま
れる。図３に示すようにエツジ３１先端部にダイ
アモンド粉末を電着したエツジ（以下ダイアモン
ドエツジと略す）を用いると濾材の研磨量が増
し、時間当りの固液分離の処理量が増大する。従
来の単なる板状のスクレイパとの比較を第１表に
示す。

【表】 研磨材の製造工程の廃液は、微細な砥粒を多く
含有し固形分を取り出し分級することにより高番
手用砥粒として製品にすることができる。但しこ
の工程の途中で鉄分が混入してはいけない。前記
廃液を固液分離装置で固液分離して固形分を再利
用するには、超硬のエツジよりもセラミツク製の
エツジを用いることが望ましい。 また、顔料や貴金属を含有する固液混合流体を
固液分離装置により固液分離し、固形分を製品に
する場合に、濾材の研磨粉が掻き取つた固形分中
に混入しないことが要望されている。この場合は
第二の実施例である第４図に示すようにケーキ排
出部３２を軸支しているシヤフト３２Ａにねじり
コイルばね３２Ｂを巻装しスクレイパ３がZ′→Ｚ
方向に押圧軸９１を押動するように付設するとエ
ツジ押え９のＺ→Z′方向の押圧とねじりコイルば
ね３２ＢのZ′→Ｚ方向の押圧との相殺でエツジ３
１の先端を濾材１表面に接触させない状態で固形
分だけの掻き取りをさせることができる。上述し
た固形分掻き取り装置を用いて顔料や貴金属を含
む固液混合流体を固液分離すると濾材の研磨粉を
含有しない固体分だけを回収させることが出来
る。 尚、実施例においては、エツジ押え部９をシリ
ンダ内に内蔵したコイルバネ９４の反撥力で押圧
するように述べたが、これに限ることなく、エア
ーシリンダ、あるいは電動シリンダ等を用いれ
ば、エツジ３１の濾材表面への押圧を自動的に、
しかも必要とする押圧力に制御させることが出来
る。 〔考案の効果〕 以上のようにこの考案の固形分掻き取り装置を
具備した固液分離装置によれば、単なるハンドル
操作で前述した掻き取り動作と濾材再生動作を交
互に連続的に実施できるので運転操作が簡単化さ
れ、又長時間安定した処理量を維持させることが
できる。また、エツジの材質を変えたり、エツジ
を濾材に接触させずに固形分を掻き取らせること
が容易であるので幅広い用途に適応させることが
でき、廃液処理のコストを低減させるだけでなく
固形分の回収装置としても活用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の第一実施例である固形分掻き
取り装置部分の縦断面図、第２図は固液分離装置
全体を示す外観斜視図、第３図は固形分掻き取り
装置のエツジを示す外観斜視図、第４図は第二実
施例である固形分掻き取り装置部分の縦断面図、
第５図は従来の固液分離装置全体を示す外観斜視
図である。 １……濾材、２……固形分、３……スクレイ
パ、９……エツジ押え、３１……エツジ、３２…
…ケーキ排出部、３２Ａ……シヤフト、３３Ａ，
３３Ｂ……エツジホルダー、９２……ハンドル。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 連続気孔を有する硬質多孔質体より成る円筒形
   の濾材と、回転軸と連結され回転可能に前記濾材
   の両端をシールする側板と、前記濾材及び前記側
   板で形成された内部空間を減圧状態にする減圧手
   段と、前記濾材の表面に夾雑物を含む固液混合流
   体を供給する手段と、前記減圧手段の圧力差によ
   り前記混合流体のうち液体分だけが前記濾材の内
   部に吸引濾過されることにより濾材表面に層状に
   堆積され前記固形分を濾材の側面部に沿つて掻き
   取る掻き取り手段とからなる固液分離装置におい
   て、前記掻き取り手段が濾材表面に接する部分に
   エツジ部を設けると共に、該エツジ部を濾材表面
   に調製自在に押圧させ掻き取り動作と濾材再生動
   作を交互に行なわせるエツジ押え部を設けたこと
   を特徴とする固液分離装置。