JPH10296002A

JPH10296002A - 濾過装置

Info

Publication number: JPH10296002A
Application number: JP9121476A
Authority: JP
Inventors: Yasuo Namita; 靖夫波田
Original assignee: Nitto Kogyo Co Ltd
Current assignee: Nitto Kogyo Co Ltd
Priority date: 1997-04-25
Filing date: 1997-04-25
Publication date: 1998-11-10

Abstract

(57)【要約】【目的】平版印刷における使用後の湿し水の汚水のよう
に各種成分を含有し、着色している汚水を簡便かつ効果
的に浄化できる濾過装置を提供すること。【構成】吸着剤充填層、繊維集合体層及びシート状繊維
製品層を少なくとも設ける。これらを順次外側に設け
る。吸着剤に酸性と塩基性の両方を有する粒子状固体物
質の両性吸着剤を使用する。繊維集合体層に染料を吸着
する材料、高油吸収性高分子材料を用いる。シート状繊
維製品層にプリ−ツ状濾紙又は不織布を用いる。【効果】上記目的を達成し、濾紙の寿命を延ばし、浄化
した水を湿し水として再利用でき、自然界に排出する場
合にも公害を防止できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、特に平版印刷で使用さ
れた湿し水の汚水ように各種物質を含有する汚水を浄化
処理する濾過装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】フィルタが使用される一般的分野、廃水
処理、印刷工業等においては、濾過装置を用いて汚水を
浄化することが行われている。例えば平版印刷において
は、親油性の画像部と親水性の非画像部を形成した平面
状の版、すなわち平版を水で湿し、非画像部に水を付着
させて油性のインキが付着しないようにし、画像部にの
み油性のインキを付着させてこれを直接紙に転写した
り、あるいは一旦ローラに転写した後さらに紙に転写す
ることが行われているが、このように使用される水は湿
し水と言われ、使用後の汚水は回収され、浄化処理がな
されている。ところで、この湿し水が非画像部に付着さ
れると、そこに油性インキが接触してもこれをはじくの
で、非画像部には油性インキは付着しないが、その接触
時に油性インキに含まれている成分、例えば顔料、染料
等の着色剤、油性樹脂、油性溶剤、ブロッキング防止剤
等の内には湿し水に移行するものがある。また、平版の
画像部に油性インキを付着させた後、紙をこの平版に接
触させて印刷を行なう場合には、紙から脱落する粉状
物、すなわち紙粉が湿し水に混じったり、平版に油性イ
ンキを塗布する際あるいは紙にそのインキを転移させる
際等に周囲の塵埃が湿し水に混じることがある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このように油性インキ
の成分や紙粉、塵埃等の汚濁物質がある程度含まれる湿
し水は、繰り返し使用しようとして再利用を図る場合に
は、その汚れた湿し水をそのまま使用すると平版の非画
像部や画像部にこれらの汚濁物質が付着し、平版に対し
て油性インキを塗布する際にそのインキが非画像部にも
付着し、紙に印刷するときにその紙の地を汚したり、印
刷画質を損なう等、印刷物に悪影響を及ぼすので、これ
ら汚濁物質は除去されなければならない。また、使用後
の湿し水の汚水を廃棄する場合も、そのまま河川等に排
水すると、油性インキから混入する成分には、水溶性染
料による着色剤、重金属を含む顔料等が含まれるので、
公害防止の観点から問題があり、その汚濁物質は除去さ
れなければならない。このような使用後の湿し水の汚水
から汚濁物質を除去し、浄化するには、従来、専らフィ
ルタが用いられているが、上述のように油性インキの成
分は親油性物質から親水性物質までの各種物質を含有
し、これらが汚濁物質として含有される汚水をこのフィ
ルタを通して濾過しても十分に浄化されていないのが実
情である。特に水溶性染料に起因する着色に対する処理
としては不十分であり、その対策は非常に遅れており、
その早急な解決が望まれている。本発明の第１の目的
は、特に親油性物質から親水性物質までの各種物質を含
有する汚水を浄化処理することができる濾過装置を提供
することにある。本発明の第２の目的は、着色した汚水
を脱色することができる濾過装置を提供することにあ
る。本発明の第３の目的は、濾紙や不織布のフィルタの
負担を少なくして寿命を延ばし、しかも濾過面積を大き
くして、処理水量を増大し、通水のための駆動力が小さ
く済み、コンパクトで簡便に使用できる汚水の濾過装置
を提供することにある。本発明の第４の目的は、汚水を
浄化し再使用することができる汚水の濾過装置を提供す
ることにある。本発明の第５の目的は、公害を起こさな
いような排水が可能な汚水の濾過装置を提供することに
ある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために、（１）、汚水を濾過し浄化する濾過層を
有する濾過装置において、該濾過層は少なくとも吸着剤
充填層、繊維集合体層及びシート状繊維加工製品層を有
する濾過装置を提供するものである。また、本発明は、
（２）、汚水を濾過し浄化する濾過層を有する濾過装置
において、該濾過層は吸着剤充填層を囲繞した繊維集合
体層、該繊維集合体層を囲繞したプリーツ状シート状繊
維加工製品層を少なくとも有する濾過装置、（３）、吸
着剤が酸性と塩基性の両方を有する粒子状固体物質であ
る上記（１）又は（２）の濾過装置、（４）、繊維集合
体が羊毛及び羊毛を化学処理した繊維の少なくとも１種
を主体とした繊維集合体からなる上記（１）ないし
（３）のいずれかの濾過装置、（５）、繊維集合体が吸
油性の高い高吸油性繊維材料を含有する上記（１）ない
し（３）のいずれかの濾過装置、（６）、平版印刷にお
いて使用された湿し水の汚水を処理する上記（１）ない
し（５）のいずれかに記載の濾過装置を提供するもので
ある。

【０００５】本発明において、「汚水」とは、汚濁物質
を含有する水のことをいい、汚濁物質としては水溶性染
料のような親水性物質や、油性樹脂、油性溶剤のような
親油性物質、その他のこれらの親水性物質や親油性物
質、さらにはこれらの中間に属する物質が挙げられる。
具体的には、平版印刷における使用後の湿し水の汚水、
他の水性の印刷インキや塗料の廃液の大部分の固形分を
固液分離した後の汚水、染料、顔料の製造や使用に伴な
って生じる汚水、その他上述の分野等における汚水等が
挙げられ、例えば染色分野、食品関連分野等も挙げられ
る。特に使用後の湿し水の汚水は、上述したように油性
インキからの混入物質は上記の各種汚濁物質を含有して
おり、着色している場合が多いが、本発明の装置はその
脱色までも含めた浄化を十分に行なうことができる。そ
の他の水性インキ等から排出される汚水等も同様に処理
することができる。特に、湿し水は繰り返し使用するこ
とが好ましく、その浄化処理の必要性が特に大きい。

【０００６】本発明における濾過装置は、濾過層を有
し、その濾過層は少なくとも吸着剤充填層、繊維集合体
層及びシート状繊維加工製品層を有する。上記吸着剤充
填層とは、汚濁物質を吸着する性能を有する粒子状固体
物質の充填層であり、具体的には活性炭、ゼオライト等
一般に知られている吸着剤も使用でき、これら吸着剤に
酸性物質、塩基性物質を担持させた両性吸着剤でもよい
が、フライポンタイト（アルミノケイ酸亜鉛）を主成分
とする固体酸、固体塩基の両性物質からなる両性吸着剤
である、いわゆる両性ハイブリッド吸着剤が最も好まし
い。両性吸着剤は、染料や塩類その他の水溶性成分の
内、酸性、塩基性のイオン性成分を吸着し易く、水溶性
染料のような着色成分や重金属等の除去に有効である。
また、上記繊維集合体層とは、紡糸する前の繊維を粗く
集合させた集合体であり、その密度（ｇ／ｃｍ³）は
０．０１〜０．１の嵩の多い集合体であり、紙や不織布
のように密度が０．１より大きい、繊維を密集させた繊
維製品とは異なる。具体的には、繊維の単純な集合体で
もよく、シート状あるいはマット状に加工したものでも
よく、容器状に加工したものでもよい。その材質は、染
料吸着を目的とした羊毛あるいは羊毛をベースとした材
料、例えば羊毛を化学処理（例えば羊毛をメチルアミン
１モル／リットル溶液に５％混ぜ、６０℃で２４時間
攪拌し、溶解させた加工液を固体状羊毛に塗布乾燥する
処理）した材料、あるいは両者の混合材料、吸油性が高
い高吸油性繊維材料として例えばポリオレフィン系繊維
（低級オレフィンを重合成分に有する重合体からなる繊
維）というように目的を定めて選択することができる。
また、上記シート状繊維加工製品層とは、繊維を抄紙あ
るいは接着剤を用いてシート状に加工した、上記の密度
を有するものであり、具体的には濾紙や不織布が挙げら
れる。これらの濾紙や不織布は、濾過材として使用でき
るものであれば特に制約はなく、材質、厚さ、孔径等は
任意に選択してよいが、プリーツ状にすることが濾過面
積を大きくでき、処理水量の増大を図れる点で好まし
い。このシート状繊維加工製品層は、上記の吸着剤層、
繊維集合体層で濾過し切れない成分を除去するのに有効
である。

【０００７】上記濾過層を構成する吸着剤充填層、繊維
集合体層及びシート状繊維加工製品層の配置は、その順
序を問わず汚水がこれらの全部の層を通過できるもので
あればよく、各層は密着しててもよく、間隔をおいて設
けられていてもよく、各層を単層で設ける場合のみなら
ず複数層設けてもよい。濾過層の形状としては、各層を
同心円状に設ける円筒状又は円柱状、各層を順次囲繞し
て設ける角筒状又は角柱状、各層を積層する平板積層状
のいずれでもよく、いずれの場合も両側端部の一方を盲
板の端板、他方を中央に導通管を有する端板で固定する
ことが好ましいが、これに限らない。また、いずれの場
合も吸着剤充填層を中心層に据え、ついで中間層として
繊維集合体層、そして外側層としてシート状繊維加工製
品層を設けることが好ましい。汚水の通水方法は、汚水
を上記導通管から導入して順次内側から外側の各層の周
側を通して排出したり、あいは逆に汚水を各層の周側を
通して順次外側から内側の各層の周側を通して導入し、
その導通管から排出するいずれの方法でもよい。その
際、汚水の自然の流れ、例えば管を用いて上から下に流
す流れによってもよく、強制的に加圧あるいは吸引して
流し込むあるいは吸い込むいずれの方法でもよい。

【０００８】

【発明の実施の形態】図１に示すように、１は濾過装置
としての濾過器であり、円柱状濾過層２の一端が盲板の
端板３、中央に導通管４ａを有する端板４により接着剤
により固定されている。円柱状濾過層２は、中心に円柱
状吸着層２ａ、その外側に円筒状繊維集合体層２ｂ、さ
らにその外側に円筒状のプリーツ状シート状繊維加工製
品層２ｃが密着して同心円状に設けられている。その寸
法は、円柱状濾過層２の長さＬ、外径Ｄに対し、濾過器
１の本体の長さＬ₀、その外径Ｄ₀、円柱状吸着剤充填
層２ａの直径Ｄ₁、長さＬ₁、円筒状繊維集合体層２ｂ
の外径Ｄ₂、長さＬ₂、内径ｄ₂、円筒状のプリーツ状
シート状繊維加工製品層２ｃの外径Ｄ₃、長さＬ₃、内
径ｄ₃、導通管４ａの内径ｄ₄との関係は、Ｌ₀＝１．
０Ｌ〜１．０５Ｌ、Ｄ₀＝１．０Ｄ〜１．２０Ｄ、Ｄ₁
＝ｄ₂＝０．１Ｌ〜１０Ｌ（円周の長さｄ₂π＝０．１
Ｌπ〜１０Ｌπ、以下同様）、Ｄ₂＝ｄ₃＝０．２Ｌ〜
１５Ｌ、Ｄ₃＝Ｄ＝０．３Ｌ〜２０Ｌ、ｄ₄≦Ｄ₁、Ｌ
₁＝０．５Ｌ〜１．０Ｌ、Ｌ₂＝Ｌ₃＝Ｌが好ましい。
また、図２に示すように、図１において各層を角柱状、
角筒状に形成した角柱状吸着剤充填層１２ａ、角筒状繊
維集合体層１２ｂ、角筒状のプリーツ状シート状繊維加
工製品層１２ｃが密着して配置された角柱状濾過層１２
を設け、その両端に盲板の端板１３、中央に導通管１４
ａを有する端板１４を接着剤に接着させて得られる濾過
器１１でもよい。なお、寸法は、図２の構成の対応する
図１の構成で示せば、縦寸法はＬ＝Ｌ₁＝Ｌ₂＝Ｌ₃で
あり、各層はその断面形状が四角形の柱状、筒状であ
り、その寸法は図１の横寸法のＤに対応する横寸法を周
囲長さの１／３〜１／５とし、全体の大きさは図１のも
のと同じ程度ものである。なお、吸着剤充填層は筒状で
もよい。このような構成において、図１、２に示すよう
に、導通管から汚水を導入し、吸着層、繊維集合体層及
びプリーツ状のシート状繊維加工製品層に順次通水し、
プリーツ状のシート状繊維加工製品層外周側から排出し
てもよく（実線の矢印）、逆にプリーツ状のシート状繊
維加工製品層外周側から汚水を導入し、繊維集合体層、
吸着層に順次通水し、導通管から排出する（点線の矢
印）ようにしてもよい。その際、吸着剤充填層として両
性吸着剤の粒子状固体物質の充填層を使用し、繊維集合
体層として染料や油性物質を吸着し易い材料を使用し、
プリーツ状のシート状繊維加工製品層として濾紙や不織
布を使用し、汚水を通水すると、その汚水が使用後の湿
し水の汚水の場合には、水溶性染料等のイオン性物質は
吸着剤層に吸着されて濾過され、染料や油性物質は繊維
集合体層に濾過され、残りの汚濁物質はプリーツ状のシ
ート状繊維加工製品層で濾過されるので、汚水は浄化さ
れて排出され、当初着色した汚水も脱色される。プリー
ツ状のシート状繊維加工製品層の目詰まりを起こさせ
ず、その寿命を長く維持するには実戦の矢印の方向に通
水することが好ましい。

【０００９】

【実施例】次に本発明の実施例を説明する。実施例１図１に示すＬ₀＝２１８ｍｍ、Ｌ＝Ｌ₂＝Ｌ₃＝２１０
ｍｍ、Ｌ₁＝２００ｍｍ、Ｄ₁＝ｄ₂＝１９ｍｍ、Ｄ₂
＝ｄ₃＝７８ｍｍ、Ｄ₃＝１３０ｍｍ、Ｄ₀＝１４７ｍ
ｍであって、円柱状吸着剤充填層２ａに両性吸着剤のハ
イブリッド吸着剤（フライポンタイトを主成分とする商
品名「ミズライト」（水沢化学工業（株）製）、円筒状
繊維集合体層２ｂに羊毛屑、円筒状のプリーツ状のシー
ト状繊維加工製品層２ｃにポリエステルのプリーツ状不
織布（厚さ１ｍｍ、孔径５０μ）を使用した濾過器１を
用い、オフセット印刷の湿し水として４ケ月間繰り返し
使用した後の湿し水である汚水２０リットルをポンプに
より０．７リットル／分の流速で繰り返し２回処理し
た。その処理水１リットルについて固体分を０．１μの
メンブレンで濾過し、その固体分を乾燥した後、秤量し
た。その結果を表１に示す。なお、同様に当初の汚水
（未処理水）の固体分を測定した結果についても表１に
示す。表１中、「除去された固体分（％）」は当初汚水
の１リットル中の固体分から処理水に残存した固体分を
減算し、当初の固体分に対する百分率を求めたものであ
る。また、汚水及び処理水について着色度合を下記方法
により測定し、表１に「色度（度）」として示した。（色度の測定）濁度・色度計（（株）共立理化学研究所
製、形式ＷＡ−ＰＴ−４Ｓ）を用い、色度標準板より評
価した。

【００１０】実施例２実施例１において、円筒状繊維集合体層２ｂとして羊毛
屑の代わりにポリオレフィン系油吸着材（三井石化
（株）製の商品名タフネルオイルブロッター，マット
状）を用いたものを使用したこと以外は同様にして試験
を行なった。実施例１の場合と同様に測定した結果を表
１に示す。この場合、円筒状繊維集合体層２ｂには汚水
中の油分が多量吸着されており、油中に分散していた色
素もこの層に捕捉されていることが、その着色具合から
判別できた。なお、タフネルオイルブロッターの１ｇ当
たりの油吸着性能は、機械油１３ｇ、原油１１ｇ、Ａ重
油１０ｇである（同商品のカタログ）。

【００１１】比較例１実施例１において、濾過器１の代わりに、濾過器として
ワインデング型フィルタ（材質：アセテート、孔径５
μ、外径６５ｍｍ、長さ２５０ｍｍの円筒体）を用いた
こと以外は同様にして試験を行ない、実施例１と同様な
測定を行なったところ、表１に示すとおりであった。

【００１２】比較例２実施例１において、濾過器１の中の円筒状繊維集合体層
２ｂを取り除き、また、円柱状吸着剤充填層２ａの吸着
剤を活性炭に置き換えたこと以外は同様にして試験を行
ない、実施例１と同様な測定を行なったところ、表１に
示すとおりであった。

【００１３】比較例３実施例１において、濾過器１の中の円筒状繊維集合体層
２ｂの羊毛屑をセルロース屑に置き換え、また、円柱状
吸着剤充填層２ａを取り除いたこと以外は同様にして試
験を行ない、実施例１と同様な測定を行なったところ、
表１に示すとおりであった。

【００１４】

【表１】

【００１５】表１の結果から、実施例のものは、「除去
された固体分（％）」が少なくとも９５％（９５％以
上）であり、「色度（度）」が当初のものの１／１０よ
り小さく、比較例１〜３に対しては「色度（度）」が少
なくとも１０倍（１０倍以上）も優れ、「除去された固
体分（％）」が比較例２に対して少なくとも３０％（３
０％以上）も優れることがわかる。なお、本発明を「濾
過装置を用いた汚水の浄化方法」とし、その汚水の通水
方向を限定してもよく、また、いずれの発明において
も、「汚水」を「水溶性着色成分を含有する汚水」、
「着色した汚水」、「親油性物質から親水性物質までの
各種汚濁物質を含有する汚水」としてもよく、「濾過装
置」を「ポータブル型濾過器」としてもよく、さらにい
ずれにおいても「平版印刷用湿し水の使用後の汚水」の
限定を付してもよい。

【００１６】

【発明の効果】本発明によれば、吸着剤充填層、繊維集
合体層及びシート状繊維加工製品層を少なくとも設けた
ので、各層それぞれに適する濾過を行なうことができ、
平版印刷の使用後の湿し水の汚水のように、特に親油性
物質から親水性物質までの各種物質を含有する汚水を十
分に浄化処理することができ、着色した汚水の脱色もす
ることができ、特に吸着剤層の吸着作用と中間層として
設けた繊維集合体との相乗効果によりその脱色も効果的
に行なうことができる。また、濾紙や不織布等からなる
シート状繊維加工製品層の負担を他の各層により軽減
し、その寿命を延ばし、しかもプリーツ状にすることに
よりその濾過面積を大きくして、処理水量を増大し、こ
れにより通水のための駆動力を小さくすることができ、
効率が良く、コンパクトで簡便に使用できる汚水の濾過
装置を提供することができる。また、汚水を浄化処理し
再使用することができるのみならず、自然界に排水する
場合にも公害を起こさないようにすることもできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の装置の断面正面図及び上面
図である。

【図２】本発明の他の実施例の装置を示す断面正面図及
び上面図である。

【符号の簡単な説明】

１、１１濾過器２、１２濾過層２ａ、１２ａ吸着剤層２ｂ、１２ｂ繊維集合体層２ｃ、１２ｃシート状繊維加工製品層３、１３端板４ａ１４ａ導通管４、１４端板

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】汚水を濾過し浄化する濾過層を有する濾
過装置において、該濾過層は少なくとも吸着剤充填層、
繊維集合体層及びシート状繊維加工製品層を有する濾過
装置。
【請求項２】汚水を濾過し浄化する濾過層を有する濾
過装置において、該濾過層は吸着剤充填層を囲繞した繊
維集合体層、該繊維集合体層を囲繞したプリーツ状シー
ト状繊維加工製品層を少なくとも有する濾過装置。
【請求項３】吸着剤が酸性と塩基性の両方を有する粒
子状固体物質である請求項１又は２に記載の濾過装置。
【請求項４】繊維集合体が羊毛及び羊毛を化学処理し
た繊維の少なくとも１種を主体とした繊維集合体からな
る請求項１ないし３のいずれかに記載の濾過装置。
【請求項５】繊維集合体が吸油性の高い高吸油性繊維
材料を含有する請求項１ないし３のいずれかに記載の濾
過装置。
【請求項６】平版印刷において使用された湿し水の汚
水を処理する請求項１ないし５のいずれかに記載の濾過
装置。