JPH08215519A

JPH08215519A - 固液分離方法及びその装置

Info

Publication number: JPH08215519A
Application number: JP7022100A
Authority: JP
Inventors: Teruji Sasaki; 輝司佐々木
Original assignee: NKK Corp; Nippon Kokan Ltd
Current assignee: JFE Engineering Corp
Priority date: 1995-02-09
Filing date: 1995-02-09
Publication date: 1996-08-27

Abstract

(57)【要約】【目的】濾滓を十分に洗浄することができると共に、
装置が小型化され、かつ濾過操作の管理が簡単な固液分
離方法及びその装置を提供する。【構成】被処理スラリーを一次濾過するロータリーフ
ィルター４と、このロータリーフィルター４の濾材を逆
洗浄した際に発生する洗浄スラリーを二次濾過する真空
濾過機５とが配列されている。上記ロータリーフィルタ
ー４は可逆圧濾過器の一種であって、このフィルター４
から排出する濾滓は十分に脱液された状態になる。この
ため、真空濾過機５においては、濾滓の洗浄が十分に行
われると共に、濾過速度が大きくなって、処理能力が大
幅に向上し、装置の小型化が図れる。さらに、ロータリ
ーフィルター４では濾過と逆洗浄が自動的に行われるの
で、濾過器が２段に配置されていても、濾過操作の管理
が煩雑になるわけではなく、操業上で人手を多く要する
ことはない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はスラリーの固液分離方法
及びその装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】各種の製造工程あるいは廃液処理工程に
おける固液分離操作においては、一般に、比較的荒い粒
子を含むスラリーから細かい粒子を含むスラリーまで広
範囲の性状のスラリーを処理することができ、かつ連続
的な濾過ができる回転円筒型真空濾過機が用いられてい
る。

【０００３】図４は回転円筒型真空濾過機の説明図であ
る。この濾過器は、上部が開放されたスラリーケース５
５内に、外周面に濾材５１が張りつけられた回転ドラム
５０の一部を浸漬し、この回転ドラム５０内を減圧にし
ながら、図中、矢印の方向に回転させ、スラリーケース
５５内のスラリーを吸引して連続的に濾過することがで
きる構造になっている。上記回転ドラム５０は周面部が
濾過室になっており、この濾過室が中心部５２を経由し
て真空ポンプに接続されている。そして、回転ドラム５
０が１回転する間に、次の４操作が行われる。

【０００４】Ｉ；濾滓層の形成 II；濾滓洗浄 III；濾滓の脱水・乾燥 IV；濾滓の剥離すなわち、図中、Ｉの区域ではスラリーが吸引されて濾
材５１の表面に濾滓７０の層が形成され、IIの区域では
濾滓７０上に洗浄水が散水されると共に吸引されて濾滓
が洗浄され、IIIの区域では洗浄された濾滓７０が引き
続いて減圧にされて脱水・乾燥され、IVの区域では洗浄
され脱水・乾燥された濾滓７０がスクレーパー５４によ
って剥離され、回収される。上記操作の間、炉液は中心
部５２を経て排出する。５３は洗浄水ノズル、５６はス
ラリーの攪拌機である。

【０００５】しかし、上記の濾過器を、液の粘度が高い
スラリーの固液分離処理に適用すると、形成された濾滓
層の脱液率がある限度以上には進行しなくなってしま
い、次の段階で、この脱液不十分の濾滓に洗浄水を散水
して洗浄しても、濾滓の洗浄が不十分になってしまう。
すなわち、最初に吸引された被処理スラリー中の液（以
下、元の液と言う）が多量に残留したままの濾滓が排出
される。このため、この濾滓を次の処理工程へ送った
り、あるいは原料として再利用したりする場合には、不
純物である元の液を除去する処理が必要となる。

【０００６】図５は粘度が高いスラリーの濾滓を洗浄す
る方法の一例を示す図である。この方法によるスラリー
の濾過においては、複数基の濾過器を用い、排出された
濾滓に洗浄水を加えてスラリー化した後、再び濾過し、
洗浄の度合によっては、さらにスラリー化して濾過する
操作を繰り返す洗浄方法が採用されている。５ａ、５
ｂ、５ｃは回転円筒型真空濾過機、６０ａ、６０ｂはス
ラリー槽である。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の濾
過技術においては、複数基の回転円筒型真空濾過機を配
置しなければならず、装置が非常に大型になると共に、
その運転においては、スラリー濃度の調整、スラリー液
面の調整、および濾滓層の厚さ調整など濾過操作の管理
が複雑になると言う問題がある。

【０００８】本発明は、上記従来技術の問題を解決する
ためになされたものであり、装置が小型化されると共
に、濾過操作の管理が簡単で、かつ濾滓を十分に洗浄す
ることができる固液分離方法及びその装置を提供するこ
とを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項１の固液分離方法においては、被処理スラ
リーを加圧濾過工程へ送って一次濾過し、次いで、加圧
濾過に使用した濾材を洗浄水で逆洗浄し、この逆洗浄に
よって生成した洗浄スラリーを真空濾過工程へ送って二
次濾過する。

【００１０】また、請求項２の固液分離装置において
は、被処理スラリーを一次濾過する可逆圧濾過器と、こ
の可逆圧濾過器の濾材を逆洗浄した際に発生する洗浄ス
ラリーを二次濾過する真空濾過機とが、工程順で配列さ
れている。

【００１１】

【作用】本発明の方法は、まず、液体分の粘度が高い被
処理スラリーを加圧濾過する。加圧濾過は、濾過部分に
単一相のスラリーが供給され、濾材面に均一な濾滓の層
を形成する。したがって、この加圧濾過によって得られ
た濾滓は十分に脱液されている。次いで、この濾滓が付
着している濾材を洗浄水で逆洗浄する。この逆洗浄によ
って、濾材に付着していた濾滓は再びスラリーにされ
る。この際、上記濾滓は洗浄水で解きほぐされるので、
残留していた元の液は粒子の表面から洗い流され、洗浄
スラリーの液体分側へ移行して希薄溶液となる。そし
て、この洗浄スラリーを真空濾過する。この際の真空濾
過においては、スラリー中の液体分が希薄溶液であり、
その粘度が非常に低くなっているので、濾過速度は大き
く、かつ濾滓の脱液率は高くなる。このように、濾滓の
脱液率が高い上に、濾滓に付着している液の濃度が極め
て希薄であるので、濾滓は十分に洗浄されて排出され
る。

【００１２】また、本発明の装置においては、被処理ス
ラリーを一次濾過する濾過器として可逆圧濾過器を設置
する。可逆圧濾過器は、濾滓層を薄くして、濾滓層によ
る濾過抵抗をある値以上にならないようにし、濾材の逆
洗浄を繰り返し行いながら、高い濾過速度を維持しつつ
濾過を行う濾過器である。このため、この可逆圧濾過器
から排出する濾滓は十分に脱液される。また、この可逆
圧濾過器においては、所定量の濾過が行われた段階で、
逐次、濾材の逆洗浄が行われるので、この逆洗浄によっ
て、濾滓がスラリー化される。そして、この洗浄スラリ
ーは、上述したのと同様に洗浄され、次に配置されてい
る真空濾過機で脱水される。

【００１３】

【実施例】図１は本発明に係る固液分離装置の一実施例
を示す図である。図１において、１はスラリー貯槽、３
は被処理スラリーの濃度を調整するための希釈器、４は
本発明者の創作による可逆圧濾過器の一種であって、一
次濾過用のロータリーフィルター、５は二次濾過用の回
転円筒型真空濾過機、６は濾滓搬送機であるベルトコン
ベア、７は濾液貯槽である。希釈洗浄器３は円筒状の
ものであって、被処理スラリー配管８の配管経路中に連
結されている。希釈洗浄器３には洗浄水配管９が接続さ
れており、その噴出方向は接線方向斜めに向けられてい
る。

【００１４】この希釈洗浄器３は、輸送されてきた被処
理スラリーの濃度が所定の状態よりも高い場合に、その
輸送経路中で希釈する際に使用されるものである。被処
理スラリーを希釈する際には、洗浄水配管９から洗浄水
を噴出させて螺旋状に拡散させ、被処理スラリーと混合
する。このため、両者が希釈洗浄器３を通過する間に、
完全混合される。

【００１５】ロータリーフィルター４は図２および図３
に示す構造になっている。図２はロータリーフィルター
の一部切り欠き断面図、図２のＡ−Ａ断面の概略を示し
た図である。図２および図３において、このフィルター
は回転円板２０とその両側に配置された２枚の固定円板
２１，２２よりなる。回転円板２０にはその同心円上に
複数の開口２３が設けられており、この開口部に平板状
の濾材２４が取り付けられている。そして、回転円板２
０はモーター２５によって駆動されるようになってい
る。２６は回転軸、２７，２７は軸受である。

【００１６】固定円板２１，２２はその形状が環状であ
って、一方の固定円板２１には被処理スラリー配管８が
接続され、他方の固定円板２２には一次濾液配管１０が
接続されている。また、固定円板２２にはその先端にジ
ェットノズル２８が取り付けられた洗浄水配管１１が接
続され、固定円板２１には濾材を洗浄した際に発生した
スラリーを排出させるシュート２９が取り付けられてい
る。固定円板２１に接続されている被処理スラリー配管
８および固定円板２２に接続されている一次濾液配管１
０は、何れも、その中心が回転円板に複数の開口２３を
設けた際の同心円（ピッチサークル）と同じ周上に位置
するように接続されており、かつ上記被処理スラリー配
管８と一次濾液配管１０の中心が一致する位置に接続さ
れている。また、固定円板２２に取り付けられている洗
浄水配管１１と、固定円板２１に取り付けられている洗
浄スラリー排出用のシュート２９も、上記と同様に、両
者の中心が一致する位置に接続されている。

【００１７】そして、回転円板２０は２枚の固定円板２
１，２２の間にボルト（図示せず）によって挟着されて
おり、回転円板２０と固定円板２１，２２の間は円環状
のスプリング式シール材３０，３１によってシールされ
ている。シール材３０は固定円板２１，２２の内面側の
同心円上に設けられ、シール材３１はシール材３０の内
側に位置する同心円上に設けられている。

【００１８】このような構造のロータリーフィルター４
においては、回転円板２０を回転させながら、配管８か
ら加圧された被処理スラリーを供給すると、被処理スラ
リーが濾材２４によって加圧濾過される。この際、濾滓
は濾材２４に付着し、濾液は一次濾液配管１０から排出
する。次いで、回転円板２０の回転によって、濾滓が付
着している濾材２４が洗浄水配管１１の位置までくる
と、ジェットノズル２８から洗浄水が噴射され、濾材２
４の逆洗浄が行われる。この逆洗浄によって、濾材２４
に付着していた濾滓が洗い落とされ、濾滓はスラリーと
なってシュート２９から排出する。濾材２４の逆洗浄に
おいては、単なる逆加圧によるものではなく、洗浄水を
ジェットノズル２８から噴射し、その衝撃によって、濾
滓を洗い落とすので、逆洗浄に要する洗浄水は比較的少
量でよい。また、濾材２４に付着した濾滓の剥離は、洗
浄水を噴射して行うので、供給する洗浄水は特別に加圧
した水でなくてもよく、通常の用水として使用する程度
の水でもよい。そして、逆洗浄された濾材２４は順次移
動して被処理スラリー配管８の位置へ戻り、再び、被処
理スラリーが供給される。

【００１９】回転円筒型真空濾過機５は図４に示したも
のと同様のものであるので、その説明を省略する。

【００２０】次に、上記構成の固液分離装置による濾過
操作について説明する。スラリー貯槽１の被処理スラリ
ーはポンプ２によって加圧され、希釈洗浄器３へ送られ
る。この希釈洗浄器３は、スラリー貯槽１へ送られてく
る被処理スラリーの濃度が必ずしも一定ではないので、
その固形分濃度が高過ぎたり、あるいは液の濃度（粘
度）が高過ぎたりした場合に、次の段階の濾過操作に支
障をきたさないように、その濃度調整をするための機器
である。このため、洗浄水の供給は必要に応じて行われ
る。そして、被処理スラリーの濃度を調整する必要がな
い場合には、被処理スラリーは希釈されることなく、ロ
ータリーフィルター４へ送られる。

【００２１】ロータリーフィルター４においては、被処
理スラリーが濾過され、濾液は一次濾液配管１０によっ
て濾液貯槽７へ送られる。濾滓は洗浄水配管１１から供
給された圧力水によって洗い落とされて洗浄スラリーと
なり、洗浄スラリー配管１２を経て回転円筒型真空濾過
機５へ送られる。この際、濾滓の脱液率の調整は回転円
板２０の回転速度を調節することによって行う。例え
ば、濾滓の脱液率が悪い場合には、回転円板２０の回転
速度を上げ、濾滓層の厚さを薄くする。このため、二次
濾過を行う回転円筒型真空濾過機５へ送られる濾滓は十
分に脱液された状態になる。

【００２２】回転円筒型真空濾過機５においては、通常
の場合、濾滓を洗浄する操作は行われないが、供給され
る洗浄スラリー中の液濃度は希薄になっているので、濾
過速度が非常に大きくなり、かつ濾滓の脱液率が上が
る。このため、洗浄された濾滓は十分に脱水・乾燥さ
れ、排出される。濾滓は濾滓槽１３を経由し、ベルトコ
ンベア６によって搬送され、濾滓を加工処理する次の工
程、あるいは再利用される設備へ送られる。濾液は二次
濾液配管１４を経由して濾液貯槽７に貯留され、濾液を
加工処理する次の工程、あるいは廃液処理設備へ送られ
る。１６は回転円筒型真空濾過機５内のスラリー量を必
要に応じて調整するための戻し配管である。

【００２３】なお、この回転円筒型真空濾過機５による
二次濾過においては、上述のように、濾滓洗浄を行う必
要がないので、使用する回転円筒型真空濾過機５は非常
に小型のものでよい。また、濾滓洗浄を行ったとして
も、その際の濾過速度が非常に大きいので、洗浄操作の
追加に伴う回転円筒型真空濾過機５の容量の増加は僅か
である。

【００２４】また、上記図１に示した実施例の装置にお
いては、ロータリーフィルター４は、濾滓を洗浄したス
ラリーを自然流下させる排出シュート２９を除けば、開
放箇所がなく、他の流体流路はすべて配管によって接続
されているので、濾過器が２段に配置されていても、装
置は簡素な構成になっている。また、実施例の装置にお
いては、濾過器が直列２段に配置されているが、ロータ
リーフィルター４の濾過操作および逆洗浄操作は自動的
に行われるので、このロータリーフィルター４を追加配
置しても、これによる液面管理等の作業が増加するわけ
ではなく、操業上で人手を多く要することはない。

【００２５】

【発明の効果】本発明による固液分離方法を実施すれ
ば、一次濾過操作が加圧濾過であるので、排出する濾滓
の脱液が十分に行われ、しかも、この濾滓の洗浄に際し
ては、濾材を逆洗浄して濾滓を希薄溶液のスラリーに
し、このスラリーを二次濾過するので、濾滓は十分に洗
浄されて排出する。

【００２６】また、本発明による固液分離装置を使用す
れば、一次濾過用の濾過器として可逆圧濾過器が備えら
れており、この濾過器から排出する濾滓の脱液が十分に
行われるので、二次濾過用の真空濾過機においては、上
記濾滓の洗浄が十分に行われると共に、濾過速度が大き
くなって、その処理能力が大幅に向上し、その小型化が
図れる。さらに、可逆圧濾過器は濾過と逆洗浄が自動的
に行われる濾過器であるので、濾過器が２段に配置され
ていても、これによって濾過操作の管理が煩雑になるわ
けではなく、操業上で人手を多く要することはない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る固液分離装置の一実施例を示す図
である。

【図２】本発明に係る一次濾過に用いるロータリーフィ
ルターの一部切り欠き断面図である。

【図３】図２のＡ−Ａ断面の概略を示した図である。

【図４】回転円筒型真空濾過機の説明図である。

【図５】従来の濾滓洗浄方法の一例を示す図である。

【符号の説明】

１スラリー貯槽２ポンプ３希釈洗浄器４ロータリーフィルター５回転円筒型真空濾過機６ベルトコンベア７濾液貯槽８被処理スラリー配管９一次濾液配管１０，１１洗浄水配管２０回転円板２１，２２固定円板２３開口２４濾材２６回転軸２８ジェットノズル２９洗浄スラリー排出シュート３０，３１スプリング式シール材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｂ０１Ｄ 33/44 33/58

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被処理スラリーを加圧濾過工程へ送って
一次濾過し、次いで、加圧濾過に使用した濾材を洗浄水
で逆洗浄し、この逆洗浄によって生成した洗浄スラリー
を真空濾過工程へ送って二次濾過することを特徴とする
固液分離方法。
【請求項２】被処理スラリーを一次濾過する可逆圧濾
過器と、この可逆圧濾過器の濾材を逆洗浄した際に発生
する洗浄スラリーを二次濾過する真空濾過機とが、工程
順で配列されたことを特徴とする固液分離装置。