JPH07148404A

JPH07148404A - 真空濾過装置

Info

Publication number: JPH07148404A
Application number: JP6205832A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Okamoto; 和夫岡本; Koichiro Sekine; 興一郎関根; Kinya Nakamura; 欽弥中村
Original assignee: Tsukishima Kikai Co Ltd
Current assignee: Tsukishima Kikai Co Ltd
Priority date: 1994-08-30
Filing date: 1994-08-30
Publication date: 1995-06-13
Anticipated expiration: 2012-07-16
Also published as: JP2631089B2

Abstract

(57)【要約】【構成】濾布３の進行方向に沿って順に、被処理物５
に対して真空吸引を行なう第一脱水域Ａと、真空吸引が
行なわれない非真空域Ｂと、再び真空吸引を行なう第二
脱水域Ａとが設けられ、非真空域Ｂには、被処理物５に
対して水、溶媒等を添加するための給水装置と、回転軸
２０ａに取付けられた掻き上げ具２０ｃによって被処理
物５を掻き上げて攪拌し得る攪拌機２０や、濾布３の下
部に設けられた圧力室１８から濾布３を介して被処理物
５に圧空を供給して被処理物５を攪拌する圧空部１６を
備えたリパルプ部９が設けられている。【効果】通常の難濾過性被処理物の他に、その構造が
ポーラスな物質を含むものにあっても、連続的にかつよ
り効果的に脱水することができ、作業性の向上、脱水能
力の向上等を図ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、チクソトロピー性を有
する難濾過性の含液物、例えば酸化鉄、珪酸塩、食塩な
どの液状化現象を呈する被処理物の固液分離を行なうた
めの真空濾過装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、難濾過性の含液物を濾過・脱水す
る場合に、一度脱水処理した被処理物を洗浄すること、
すなわちリパルプ操作を行なった後に、被処理物を再び
脱水濾過すると、最終的な含水率がさらに低下して良い
効果が得られることが知られている。そして、その理由
は、脱水の過程で被処理物内に形成する律速層が濾過抵
抗を増大させ、濾液の排出を妨げているのを、水を添加
することにより、該律速層を膨潤させて破壊して、被処
理物を脱水し易い状態にするためである。ところで、上
記リパルプ操作を伴う脱水・濾過には、一般に加圧濾過
装置が用いられていた。すなわち、濾過機としてフィル
タープレスを用い、一旦、圧搾脱水した後に、水を添加
してリパルプ操作を行ない、再度フィルタープレスにか
けて最終脱水ケーキを得るのである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のリパルプ操作を伴う加圧濾過にあっては、その処理
が回分式であり、一度脱水した後に、生成したケーキを
一旦濾過機外に搬出し、リパルプ操作を施した後、別の
加圧濾過手段によって圧搾濾過するという処理が必要
で、操作が面倒で時間がかかり、作業性が悪いという問
題がある。また、上記リパルプ操作を従来の水平式真空
濾過装置により行なうことが考えられるが、この場合に
は、脱水効果の向上が図れないことがある。すなわち、
被処理物がポーラスな構造を有する場合には、水を添加
することにより、この水が被処理物のポーラスな構造の
物質の表面に達しても、該ポーラス構造の内包水に作用
しにくく、脱水時にその内包水が外部に排水されず、従
って、脱水効果が上がらないということになる。

【０００４】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは、難濾過性物質を脱水濾過
する場合に、連続して脱水濾過することができる上に、
その脱水効果が極めて高い真空濾過装置を提供すること
にある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、第１の発明は、真空吸引により濾布上にケーキを形
成して脱水・濾過を行なう真空濾過装置において、一方
向に走行する上記濾布の進行方向に沿って順に、上記濾
布上の被処理物に対して真空吸引を行なう第一脱水域
と、真空吸引が行なわれない非真空域と、再び上記被処
理物に対して真空吸引を行なう第二脱水域とを設け、上
記非真空域に、上記被処理物に対して水、溶媒等を添加
するための給水装置と、回転軸に取付けられた掻き上げ
具によって該被処理物を掻き上げて攪拌し得る攪拌機と
を備えたリパルプ部を設けたことを特徴とするものであ
り、第２、第３の発明は、それぞれ上記リパルプ部にお
いて、上記攪拌機に代えて、あるいはこの攪拌機ととも
に、上記濾布の下部に設けられた圧力室から該濾布を介
して上記被処理物に圧空を供給して該被処理物を攪拌す
る圧空部を具備せしめたことを特徴とするものである。

【０００６】

【作用】本発明の真空濾過装置にあっては、濾布上の被
処理物を第一脱水域において一旦真空脱水してケーキを
形成させた後に、非真空域において真空状態を解除し、
この非真空域に設けられたリパルプ部において、形成し
たケーキを直接攪拌して破壊しながら、給水装置により
水、溶媒を添加することによって、ケーキ中の物質に内
包する水分もあわせて、物質間の結合水を自在の状態に
戻す。しかる後、この被処理物を第二脱水域において再
び真空吸引して脱水することにより、被処理物がポーラ
スな構造を有する場合であっても、該ポーラス構造の内
包水を外部に取り出すことができる。

【０００７】ここで、第１の発明では、上記リパルプ部
に備えられた攪拌機の回転軸に取付けられた掻き上げ具
によって被処理物を掻き上げて直接攪拌する。また、第
２、第３の発明では、それぞれ上記攪拌機に代えて、あ
るいはこの攪拌機とともに、上記リパルプ部に圧空部が
備えられており、上記非真空域において、被処理物に圧
空を供給することによって、この圧空による攪拌によ
り、あるいはこれと上記攪拌機による攪拌とが相俟っ
て、被処理物の塊ないし顆粒体の分離作用を促進し、次
の第二真空域における濾過時の濾過抵抗を軽減する。

【０００８】

【実施例】以下、図１ないし図５に基づいて本発明の一
実施例を説明する。図５は本実施例の水平式真空濾過装
置の全体構成を示す図であり、この水平式真空濾過装置
は、多数の中間ロール１によって支持され濾布駆動ドラ
ム２によって一方向に進行して走行する無端状の濾布３
の上に、スラリー注入口４より被処理物（スラリー）５
を供給し、かつ、濾布水平部分３ａの下部に設けられ、
吸引により脱水濾過を行なう第一、第二脱水域Ａ，Ａ
と、各脱水域Ａの間に設けられた非真空域Ｂの板状体８
とをトレイ駆動シリンダー６によってレール７に沿って
往復移動させると共に、上記水平部分３ａの上部に設け
られた非真空域Ｂのリパルプ部９を操作することによ
り、脱水ケーキ化を図り、該ケーキを濾布３からスクレ
ーパー１０により掻き落とすものである。なお、符号１
１は濾布３洗浄用のスプレイである。

【０００９】上記脱水域Ａにおいては、図１と図５に示
すように、上記水平部分３ａの下部に、濾布３の上面を
真空吸引する真空トレイ１２が左右に移動自在に設けら
れている。そして、これらの真空トレイ１２は、フレキ
シブルな真空ホース１３ａによって真空系１３に連結さ
れており、真空系１３と真空トレイ１２との間を遮断す
る遮断バルブ１３ｂ及び各真空トレイ１２を真空から解
除する解除バルブ１３ｃが設けられている。

【００１０】また、上記リパルプ部９は、図２に示すよ
うに、板状体８の移動範囲内に配置され、ほぼ板状体８
の半分の長さに設定されている。そして、リパルプ部９
は、濾布３の進行方向に対して上流側及び下流側にそれ
ぞれ隔板１４が設定され、かつ両隔板１４間に、攪拌機
１５が、濾布３上の被処理物５を掻き上げ、攪拌し得る
高さに調整配設されたものである。この攪拌機１５は、
その回転軸１５ａから突出した複数枚の支持板１５ｂの
先端に、可撓性板状体からなる掻き上げ具１５ｃが着脱
可能に取付けられている。さらに、リパルプ部９には、
その上部に図示されていない注水のための給水装置が適
宜設けられ、濾布３上の被処理物に給水し得るようにな
っている。

【００１１】そして、脱水域Ａと非真空域Ｂとは、交互
に配置され、かつ図３に示すように、脱水域Ａは真空濾
過部Ａ₁と洗浄部Ａ₂とに分けられる。すなわち、図３に
おいては、真空濾過部Ａ₁，洗浄部Ａ₂、非真空域Ｂ、洗
浄部Ａ₂、真空濾過部（脱水部）Ａ₁のように配置されて
いる。また、図４は、２連にしたもので、真空濾過部Ａ
₁，洗浄部Ａ₂、非真空域Ｂ、洗浄部Ａ₂、非真空域Ｂ、
洗浄部Ａ₂、真空濾過部Ａ₁のように配置されている。な
お、図１中に符号１６で示すのは、後述する圧空部であ
る。

【００１２】上記のように構成された水平式真空濾過装
置では、まず、濾布３の水平部分３ａ上に供給された被
処理物５は、濾布３の下部に配置された真空トレイ１２
によって真空吸引されて脱水される。そして、水分があ
る程度まで脱水されると、濾布３上の被処理物５は静止
状態であるためゲル化する。この際、濾布３は濾布駆動
ドラム２によって図５において右方に移行しているが、
真空トレイ１２及び板状体８は、トレイ駆動シリンダー
６によって濾布３と同期して右方に移動しているから、
各真空トレイ１２と濾布３との密着性は良好に保持さ
れ、効率的な真空吸引が行なわれる。次いで、上記トレ
イ駆動シリンダー６のストロークが一ぱいになると（図
４参照）、真空トレイ１２の真空は解除され、真空トレ
イ１２と濾布３とは密着しなくなり、トレイ駆動シリン
ダー６によって、真空トレイ１２は、板状体８とともに
元の位置に戻る（図３参照）。そして、元の位置に戻る
と、また、真空トレイ１２による真空吸引が行なわれ
る。

【００１３】一方、上記リパルプ部９の下方に到達した
濾布３上の被処理物５は洗浄された後に攪拌機１５によ
る攪拌操作を受けると共に、次工程で必要に応じて上記
給水装置から水を供給されることにより、上記脱水操作
により形成・固定された被処理物５内の律速層を破壊
し、かつ被処理物５のポーラスな構造体内にとり込まれ
ていた内包水に作用し、その後の洗浄によってその内包
水を外部に取り出す。この際、例えば前段から後段にか
けて３，４，３と分割供給して全洗浄水量を管理され
る。従って、交番に配置された次工程の第二脱水域Ａに
おける脱水効果がより一層高められる。

【００１４】上記効果を具体的に実験した例により示す
と、試料として用いた被処理物（スラリー）５は、表１
に示す通りであり、このとき、Ｉ：本実施例（真空濾過）＋（洗浄）＋（攪拌）＋（洗
浄）＋（脱水） II：対比例（真空濾過）＋（洗浄）＋（脱水）という条件下で、表２に示す結果を得た。

【００１５】

【００１６】

【００１７】なお、不純物として回収される物質として
は、もちろん有用物質の場合もある。また、本実施例と
しては図３に示す工程のものを用いたが、場合に応じて
図４のものを用いればさらに不純物の除去率は向上す
る。

【００１８】また、図１と図６に基づいて第３発明の一
実施例を説明する。本実施例は、上記実施例における板
状体８に圧空部１６を設けたものである。すなわち、圧
空部１６は、圧力空気Ｃを調圧弁１７を介して板状体８
の上部に形成した圧力室１８内に供給し、かつ圧力室１
８の上部に設置した透孔板１９を介して、濾布３の下面
より空気を噴出させるものである。さらに、上記攪拌機
１５の代わりに、回転軸２０ａに適宜間隔で設けられた
サポート２０ｂの先端に螺旋状の線体ないし線弾性体２
０Ｃを配置してなる攪拌機２０が設置されている。そし
て、上記圧空部１６を操作して濾布３の下方から空気を
噴出させることにより、被処理物５の個々の分子に、攪
拌あるいは注水作用と相俟って、全方位的に働きかける
と共に、圧空の有する乾燥能力によって、分子の付着水
の表面張力を弱化させるので、注水を伴うリパルプ部９
における運動能力の向上効果のほか、注水をしない場合
においてより効果的な脱水工程前の事前処理操作とな
る。

【００１９】なお、上記非真空域Ｂにおいては、攪拌機
１５，２０による攪拌操作、注水操作（図示せず）、及
び圧空部１６による圧空操作を適宜組合わせることによ
って、次の第二脱水域Ａにおける脱水効果の向上を図る
ものである。また、上記各実施例においては、上記各攪
拌機１５，２０を用いて説明したがこれに限られるもの
ではない。例えば、図７に示すように、濾布３の幅方向
に平行に回転自在に設けられ、かつ駆動装置３１で回転
させられる回転軸３０ａと、該回転軸３０ａに取付けら
れ、かつ互いに螺旋方向が逆に形成された左右一対のス
クリュ羽根（掻き上げ具）３０ｂとからなる攪拌機３０
を用いてもよい。

【００２０】また、掻き上げ具としては、図８に示すよ
うに、回転軸３０ａに、その軸長に沿って複数の掻き上
げ棒３０ｃを放射状に設けたもの、あるいは、図９に示
すように、上記掻き上げ棒３０ｃの周面に複数の突起物
３０ｄを点状、環状、あるいは螺旋状に付設したもの、
または、図１０に示すように、上記掻き上げ棒３０ｃの
先端に掻き棒３０ｅを取付けたものや図１１に示すよう
に、掻き板３０ｆを取付けたものでもよい。さらに、図
１２に示すように、回転軸３０ａの長さ方向に沿って、
支持棒３０ｇを介して連続した螺旋状のスクリュ棒３０
ｈを設けたり、図１３に示すように、支持棒３０ｇに保
持された複数の掻き上げ棒（板）３０ｉを回転軸３０ａ
の軸線に平行に、あるいは斜行してかつ相互に重畳して
付設してもよく、また、図１４に示すように、支持棒３
０ｇに保持された複数の螺旋状のスクリュ棒３０ｊを相
互に重畳して、かつそれぞれ同方向ないし異方向に旋回
するように適宜設けてもよい。

【００２１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
連続して走行する濾布上の被処理物に対し、脱水操作及
び、注水、攪拌、空気供給の各操作を適宜組み合わせる
ことができるから、通常の難濾過性被処理物の他に、そ
の構造がポーラスな物質を含むものにあっても、連続的
にかつより効果的に脱水することができ、作業性の向
上、脱水能力の向上等を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の主要部を示す説明図でる。

【図２】本発明の一実施例の非真空域Ｂを示す説明図で
ある。

【図３】脱水域Ａと非真空域Ｂの位置関係を示す概略説
明図である。

【図４】２連に配置した場合の脱水域Ａと非真空域Ｂの
位置関係を示す概略説明図である。

【図５】本発明の実施例の水平式真空濾過装置を示す概
略説明図である。

【図６】本発明の他の一実施例の非真空域Ｂを示す説明
図である。

【図７】攪拌機の掻き上げ具としてスクリュ羽根を設け
た例の側面図である。

【図８】攪拌機の掻き上げ具として回転軸に掻き上げ棒
を放射状に設けた例の側面図である。

【図９】攪拌機の掻き上げ具として掻き上げ棒に突起物
を設けた例の説明図である。

【図１０】攪拌機の掻き上げ具として掻き上げ棒に掻き
棒を取付けた例の説明図である。

【図１１】攪拌機の掻き上げ具として掻き上げ棒に掻き
板を取付けた例の説明図である。

【図１２】攪拌機の掻き上げ具として回転軸に支持棒を
介して螺旋状のスクリュ棒を設けた例の側面図である。

【図１３】攪拌機の掻き上げ具として回転軸に支持棒を
介して掻き上げ棒（板）を設けた例の側面図である。

【図１４】攪拌機の掻き上げ具として回転軸に支持棒を
介して複数のスクリュ棒を設けた例の側面図である。

【符号の説明】

３濾布５被処理物（スラリー）９リパルプ部１２真空トレイ１５攪拌機１６圧空部２０，３０攪拌機Ａ脱水域Ｂ非真空域Ｃ圧力空気

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】真空吸引により濾布上にケーキを形成し
て脱水・濾過を行なう真空濾過装置において、一方向に
走行する上記濾布の進行方向に沿って順に、上記濾布上
の被処理物に対して真空吸引を行なう第一脱水域と、真
空吸引が行なわれない非真空域と、再び上記被処理物に
対して真空吸引を行なう第二脱水域とが設けられ、上記
非真空域には、上記被処理物に対して水、溶媒等を添加
するための給水装置と、回転軸に取付けられた掻き上げ
具によって該被処理物を掻き上げて攪拌し得る攪拌機と
を備えたリパルプ部が設けられていることを特徴とする
真空濾過装置。
【請求項２】真空吸引により濾布上にケーキを形成し
て脱水・濾過を行なう真空濾過装置において、一方向に
走行する上記濾布の進行方向に沿って順に、上記濾布上
の被処理物に対して真空吸引を行なう第一脱水域と、真
空吸引が行なわれない非真空域と、再び上記被処理物に
対して真空吸引を行なう第二脱水域とが設けられ、上記
非真空域には、上記被処理物に対して水、溶媒等を添加
するための給水装置と、上記濾布の下部に設けられた圧
力室から該濾布を介して上記被処理物に圧空を供給して
該被処理物を攪拌する圧空部とを備えたリパルプ部が設
けられていることを特徴とする真空濾過装置。
【請求項３】真空吸引により濾布上にケーキを形成し
て脱水・濾過を行なう真空濾過装置において、一方向に
走行する上記濾布の進行方向に沿って順に、上記濾布上
の被処理物に対して真空吸引を行なう第一脱水域と、真
空吸引が行なわれない非真空域と、再び上記被処理物に
対して真空吸引を行なう第二脱水域とが設けられ、上記
非真空域には、上記被処理物に対して水、溶媒等を添加
するための給水装置と、回転軸に取付けられた掻き上げ
具によって該被処理物を掻き上げて攪拌し得る攪拌機
と、上記濾布の下部に設けられた圧力室から該濾布を介
して上記被処理物に圧空を供給して該被処理物を攪拌す
る圧空部とを備えたリパルプ部が設けられていることを
特徴とする真空濾過装置。
【請求項４】上記攪拌機においては、上記回転軸から
突出した複数枚の支持板の先端に、可撓性板状体からな
る上記掻き上げ具が着脱自在に取付けられていることを
特徴とする請求項１または請求項３に記載の真空濾過装
置。