JPH0622647B2 - 濾過濃縮板及び濾過濃縮ユニット - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、原液を所定濃度まで濃縮する濃縮部と、該濃
縮部で濃縮された原液を濾過する濾過部とを区分して備
える濾過濃縮板及び該濾過濃縮板の前後に濾布を配置し
てなる濾過濃縮ユニットに関する。

従来の技術 従来、濾過濃縮装置は種々の構造のものが知られてい
る。例えば、流路を通過中に該流路を覆う濾材により原
液の一部が濾過され、濾過された濾液は濾液流出路を経
て排出される一方、上記流路を通過する原液は次第に濃
縮化されて流路の終端から濃縮原液として排出されるも
のが知られている（特公昭４０−７４３３号公報）。

上記濃縮装置で濃縮された濃縮原液は、さらに、上記濃
縮装置とは別個に設けられたフィルタプレスなどの濾過
装置に供給されて、脱水させ、固形分と液体分とに分離
させる。最初の原液中の固形分濃度が例えば１％以下で
あって、このままでは濾過装置へ供給しても濾過装置の
効率上好ましくない場合には、このような薄い濃度の原
液は一旦濃縮装置を通して適当な濃度に濃縮してから濾
過装置へ供給するようにしている。

発明が解決しようとする課題 しかしながら、上記構造のものでは、濃縮装置と濾過装
置とは別個に設けられているため、設置場所が別々に必
要となり、装置の動力源も別々であるため不経済となる
といった場合があった。

従って、本発明の目的は、上記問題を解決することにあ
って、濃縮装置と濾過装置とを１つの装置で兼用するこ
とができ、設置場所、動力源を少なくすることができて
コンパクトなものとなり、経済性に優れた濾過濃縮板及
び濾過濃縮ユニットを提供することにある。

課題を解決するための手段 上記目的を達成するために、本発明にかかる濾過濃縮板
は、原液を濃縮する濃縮部と該濃縮部で濃縮された原液
を濾過する濾過部とを有する濾過濃縮板より構成する。
すなわち、前後スタンド間に移動可能に配置され、か
つ、濃縮部用凹部の濃縮床に少なくとも原液供給用貫通
口と原液排出用貫通口とを有する原液濃縮部と、濾過部
用凹部の濾過床に濃縮原液供給用貫通口を有する原液濾
過部とを備えるように構成する。

上記構成においては、上記濾過部は、枠部と該枠部内に
取り外し可能に配置された濾過床とを有するように構成
することもできる。

また、上記構成においては、上記濃縮部は、額縁により
囲まれた中空に形成されるように構成することもでき
る。

また、上記構成においては、上記濃縮部と上記濾過部は
夫々その表面が圧搾膜で覆われるようにし、かつ、上記
濾過部の圧搾膜は圧搾濾過時に膨張可能であるように構
成することもできる。

また、上記目的を達成するため、本発明にかかる濾過濃
縮ユニットは、上記濾過濃縮板の前後に濾布が夫々配置
され、各濾布は、上記濾過濃縮板の濃縮部に対向する部
分が他の部分より粗い目に形成されるように構成する。

発明の作用 上記構成においては、上記前後スタンド間で一方のスタ
ンド側に濾過濃縮板又は濾過濃縮ユニットを締付けたの
ち、原液を各濾過濃縮板の濃縮部に供給して濃縮処理を
行う。その後、濃縮された原液を各濾過濃縮部材の濾過
部に供給して濾過処理を行う。濾過処理が終了すると、
上記濾過濃縮板の締め付けを解除して、各濾過濃縮板間
を開き、ケーキを排出し、次の濃縮・濾過処理に備え
る。

発明の効果 上記構成によれば、従来の濾過装置では処理することが
困難であった例えば１％以下の低濃度の原液でも上記濾
過濃縮板の濃縮部で所望の固形分含有率まで濃縮したの
ち、該濃縮された原液を濾過部で濾過することができる
ので、容易にかつ効率良く濾過処理を行うことができ
る。また、濃縮部と濾過部とを１つの濾過濃縮板内に組
み込むことができ、濃縮装置と濾過装置とを１つの装置
で兼用することができ、設置場所、動力源を少なくする
ことができてコンパクトなものとなり、経済性に優れた
ものとなる。

実施例 以下に、本発明にかかる実施例を第１〜１２図に基づい
て詳細に説明する。

本実施例にかかる濾過濃縮板を有する濾過濃縮装置は、
第１，２図に示すように、図示しない前後スタンド間に
おいて一方のスタンド側の固定板１と他方のスタンド側
の締付板２との間に濾板３と圧搾濾板４とを交互に移動
可能に配置するとともに、隣接する濾板３と圧搾濾板４
との間に一対の濾布２４，２４を配置し、締付板２を移
動させて濾板３と圧搾濾板４とを固定板側に締付板２で
締め付けたのち、濾板３の濃縮部６１に原液を供給して
濃縮化し、濃縮化された原液を濾板３の濾過部６０に供
給して濾過を行うようにする一方、濾過終了後、締付板
２を移動させて濾板３と圧搾濾板４とを開枠して、一対
の濾布２４，２４間に保持されたケーキを排出するよう
に構成している。

上記濾板３は、上記濾過濃縮板であって、第３，４図に
示すように、周囲に四角形枠額縁3bを有する四角形板状
部材よりなり、その中央部から下方にかけての前後面に
濾過部６０を形成する。この濾過部６０は、額縁３bよ
りくぼみかつ多数の上下方向の濾液排出溝を形成するリ
ブ３f，…，３fを備えた濾過床３aと、該濾過床３aの中
央部に貫通して形成された濃縮原液供給口１０とを備え
る。各濾板３の両側には夫々把手３d,３dが突出して形
成されているとともに、該把手3dの上部に濾液排出用貫
通口１１と圧搾流体供給用貫通口１３を形成し、濾板３
の下方の角部より突出しかつ濾液排出用貫通口１２，１
４を有する耳部を形成する。一方の把手３dの上部の濾
液排出用貫通口１１は、把手３d及び濾板内に形成され
た連通路１９，…，１９により上記濾過床３aの小さな
４個の開口１８、…１８に夫々連通し、濾過床３aより
濾液を上記開口１８，連通路１９を介して濾液排出用貫
通口１１に回収する。他方の把手3dの上部の圧搾流体供
給用貫通口１３は圧搾濾板４の圧搾流体を供給するため
の通路として使用する。また、濾板下方の一方の濾液排
出用貫通口１２は、濾板内に形成された連通路２１，
…，２１により上記濾過床３aの小さな４個の開口２
０，…，２０に夫々連通し、濾過床３aより濾液を上記
開口２０、連通路２１を介して濾液排出用貫通口１２に
回収する。濾板下方の他方の濾液排出用貫通口１４は、
圧搾濾板内に形成された連通路（図示せず）により圧搾
膜２６の小さな開口（図示せず）に夫々連通し、圧搾膜
２６より濾液を上記開口、連通路を介して濾液排出用貫
通口１４に回収する。

上記濾板３の上部には上記濾過部６０と額縁３cで区分
された濃縮部６１が配置されている。この濃縮部６１
は、大略横長の長方形状に凹みかつ多数の上下方向沿い
の濾液排出溝を形成するリブ３g，…，３gを備えた濃縮
床３eを備えるとともに、該濃縮床３eの横方向の一方の
端部に原液供給口８が貫通して形成され他方の端部に原
液排出口９が貫通して形成される。この濃縮床３eに
は、４個の小さな開口１５，…，１５が形成され、濾過
床３aにも４個の小さな開口１７，…，１７が形成さ
れ、各開口１５，１７を夫々連通路１６により連通させ
て、濃縮床３eに溜まった濾液が上記開口１５から連通
路１６を通って開口１７より濾過床３a内に入り、濾過
床３aの濾液排出用の開口１８，２０、連通路１９，２
１から濾液排出用貫通口１１，１２内に回収される。な
お、この実施例では、上記したように濃縮床3eの濾液排
出経路を濾過床3aの濾液排出経路を利用するようにして
いるが、濃縮床3eから直接的に濾液排出用貫通口１１な
どに連通路により濾液を排出する濃縮床専用の排出経路
を形成するようにしてもよい。

また、上記圧搾濾板４は、大略上記濾板３と同一形状を
なし、その濾過床部分にリブを形成することなく、前後
両面に圧搾膜２４を被せてピン２７，…，２７により固
定してなる。圧搾流体が供給されると、圧搾膜２６は濾
過部６０に対向する部分が膨張して、圧搾濾板４と濾板
３との間の一対の濾布２４，２４間に保持された原液が
圧搾されるようにしている。

各濾布２４は、隣接する濾板３と圧搾濾板４との間に配
置される。この濾布２４と上記濾板３により本実施例に
かかる濾過濃縮ユニットを構成する。濾布の目は、原液
の性状等に応じて、上記濃縮部６１に対向する部分が濾
過部６０に対向する部分より粗くしたり、又は、全面同
一粗さの目の濾布としてもよい。各濾布２４は、上記濾
過部６０に対向する部分において上記濾板３及び圧搾濾
板４の濃縮原液供給口１０，２８に連通する貫通口２４
aが形成されるとともに、上記濃縮部に対向する部分に
おいて上記濾板３と圧搾濾板４の原液供給口８と原液排
出口９とに夫々連通する貫通口２４b，２４cが形成され
る。

上記原液供給口８と原液排出口９とに連通する貫通口２
４b，２４cには、第５，６図に示すように、濾板３また
は圧搾濾板４側に裏板２５を配置し、該裏板２５と濾布
２４を介して対向するように表面板２２を配置して、ボ
ルト２３，…，２３により両板２５，２２を濾布２４に
固定して両板２２，２５により口縁部材を構成する。上
記表面板２２は、正方形状板の一端が湾曲した板材より
なり、中央に原液供給口８または原液排出口９に連通す
る開口２２aを有するとともに、上記湾曲した側とは反
対側に凹部２２bを形成して、濾板３または圧搾濾板４
の原液供給口８より濾布２４の貫通口２４bを経て上記
表面板２２の開口２２aに供給される原液を上記凹部２
２bを介して濃縮床３eに供給する。濃縮された濃縮原液
は、他方の原液排出口側に配置された表面板２２の上記
凹部２２bを介して開口２２aから濾布２４の貫通口２４
cを介して原液排出口９に排出される。上記濾板３の濃
縮床３e及び圧搾濾板４の裏板２５に対向する部分に
は、凹所３mを夫々形成して、濾板３及び圧搾濾板４が
締付板２で締め付けられるとき、濾布２４に取り付けら
れた裏板が上記凹所３m内に嵌合するようにしている。

次に、上記濾板３に原液及び濃縮原液を供給するポンプ
及びラインについて説明する。

第１，２図において、固定板１には、各濾板３の濃縮部
６１の原液供給口８と各圧搾濾板４の原液供給口８とに
夫々連通する原液供給管５と、各濾板３の濃縮部６１の
原液排出口９と圧搾濾板４の原液排出口９とに連通する
原液排出口６と、各濾板３の濃縮原液供給口１０と各圧
搾濾板４の濃縮原液供給口２８とに連通する濃縮原液管
７とが配置されている。

上記原液供給管５は、原液供給ポンプＰ１と制御弁Ｖ１
とを介して、原液供給ラインＬ１により原液タンクＴ１
と接続されている。上記原液供給ラインＬ１の上記制御
弁Ｖ１と原液供給管５との間には制御弁Ｖ６を介して空
気供給ラインＬ６を設け、空気を上記原液供給管５に供
給して原液供給口８などに溜まった原液を吹き飛ばすよ
うにしてもよい。

上記原液排出管６は、濁度計Ｄと制御弁Ｖ２とを介し
て、原液回収ラインＬ２により原液回収タンクＴ２と接
続されている。上記原液供給ラインＬ２の濁度計Ｄと制
御弁Ｖ２との間には、制御弁Ｖ３を介して上記原液タン
クＴ１に戻す繰返ラインＬ３を設け、濃縮部６１で濃縮
された濃縮原液を再び濃縮部６１に供給してさらに濃縮
できるようにしている。上記濁度計Ｄは制御弁Ｖ３と制
御弁Ｖ２とに対して夫々流路制御部Ｃ１とＣ２とが接続
されており、上記濁度計Ｄで原液が所望の濃度まで濃縮
されたか否かを判別する。よって、原液が所望値より低
い場合には、上記流量制御部Ｃ１とＣ２とにより上記制
御弁Ｖ２を閉じて制御弁Ｖ３を開けて上記繰返ラインＬ
３により濃縮部６１を一旦通過した原液を再び原液タン
クＴ１に戻して原液供給管５より濾板３の濃縮部６１に
再び供給して濃縮化を行うようにしている。一方、濃縮
された原液が所望値であるかそれ以上である場合には、
上記流量制御部Ｃ１とＣ２とにより制御弁Ｖ２を開ける
とともに制御弁Ｖ３を閉じて濃縮された原液を原液回収
タンクＴ２内に回収する。なお、上記制御弁Ｖ２とＶ３
は手動で切り換えることができるようにするのが望まし
い。原液回収タンクＴ２は、濃縮原液供給ポンプＰ２と
制御弁Ｖ４とを介して濃縮原液供給ラインＬ４により濃
縮原液供給管７に接続されている。

一方、上記各濾板３及び各圧搾濾板４の各濾液排出用貫
通口１１，１２，１４は濾液排出ラインＬ５により制御
弁Ｖ５を介して濾液タンクＴ３に接続されている。

また、各濾板３及び各圧搾濾板４の各圧搾流体供給口１
３は接続弁Ｖ７を有する圧搾流体供給排出用ラインＬ７
が接続されている。

上記構成によれば、本実施例にかかる濾過濃縮装置は以
下のように作動する。なお、原液の例としては、フロ
水、工場雑排水、生活雑排水、あるいは化学薬品工場の
薬品回収工程の液成分などがある。

まず、原液タンクＴ１から原液供給ポンプＰ１により原
液供給ラインＬ１と制御弁Ｖ１を通して原液供給管５か
ら各圧搾濾板４と各濾板３の各原液供給口８を通して各
濾板３の濃縮部６１へ原液を供給する。この各濾板３の
濃縮部６１においては、該濾板３と上記濃縮部６１に対
向する圧搾濾板４との間の一対の濾布２４，２４間に囲
まれた濃縮室内に濃縮部６１の一端側の原液供給口８か
ら原液が供給され、濾液が濾布２４と濾板３又は圧搾濾
板４との間から排出されるとともに原液が濾布２４，２
４間を濃縮室の他端側に移動して濃縮され、この濃縮さ
れた原液が他端の原液排出口９から濃縮部外へ排出され
る。上記濃縮部６１から排出された濃縮原液は原液回収
ラインＬ２と濁度計Ｄと制御弁Ｖ２とを通って原液回収
タンクＴ２へ集められる。また、上記濃縮床３eで濾過
された濾液分は、濃縮床３eにある濾液排出用開口１
５，…，１５から濾過部６０の濾過床３aに開口する連
通路１６，…，１６を通って濾過床３a上へ抜け、さら
に濾過床３aの上部及び下部にある濾液排出用開口１
８，…，１８；２０，…，２０から連通路１９，…，１
９；２１，…，２１を通って濾液排出用貫通口１１，１
２に集められて、濾液排出ラインＬ５を通って濾液タン
クＴ３に回収される。また、上記濃縮原液は、原液排出
管６を出たところの濃縮液回収ラインＬ２上にある濁度
計Ｄを通過中に、所望の濃度に濃化されているかどうか
が判別される。もし、濃縮原液の濃度がまだ所望値より
低い場合には、該濃縮原液は制御弁Ｖ２が閉じられ制御
弁Ｖ３が開けられることにより、繰返ラインＬ３を通っ
て元の原液タンクＴ１へ導かれ、再び濃縮部６１に供給
され濃縮化が行なわれる。また、濃縮原液の濃度が所望
値まで高められている場合には、該濃縮原液は制御弁Ｖ
２が開かれ、制御弁V3が閉じられることにより繰返ライ
ンＬ３を通らず原液回路ラインＬ２により原液回収タン
クＴ２内に回収される。

原液回収タンクＴ２に集められ所望の濃度の濃縮原液は
濃縮原液供給ポンプＰ２で濃縮原液供給ラインＬ４と制
御弁Ｖ４とを通して濃縮原液供給管７から各濾板３の濾
過部６０へ供給される。上記濾過部６０においては、こ
の濾板３と圧搾濾板４との間の一対の濾布２４，２４間
に形成された濾室内に濃縮原液供給口１０から濃縮原液
が供給され、公知の濾過又は圧搾濾過が行なわれる。濾
液分は濾液排出ラインＬ５から濾液タンクＴ３へ回収さ
れる。この濾液タンクＴ３は、上記濃縮部６１から回収
して濾液を収容するタンクとしても使用しているが、こ
れに限らず、濃縮部用の濾液タンクを別に設けることも
でかる。濾板３の濾過床３aと対向する圧搾濾板４との
間の濾布２４，２４間に生成したケーキは、締付板２に
よる締め付けを解除したのち濾板３と圧搾濾板４とを開
板して排出する。また、開板して濾布２４，２４を開放
すると、濾板３の濃縮部６１を覆う濾布２４と濾過部６
０を覆う濾布２４は一つづきであるから、濾布２４の洗
浄は濃縮部６１と濾過部６０とを一度に行うことがで
き、両方を一行程で洗浄できる。

上記実施例によれば、従来の濾過装置では処理すること
が困難であった例えば１％以下の低濃度の原液でも濾過
濃縮部材としての濾板３の濃縮部６１で所望の固形分含
有率まで濃縮したのち、該濃縮された原液を濾過部６０
で濾過することができるので、容易にかつ効率良く濾過
処理を行うことができる。また、濃縮部６１と濾過部６
０とを１つの濾過濃縮板３又は濾過濃縮ユニット内に組
み込むことができ、濃縮装置と濾過装置とを１つの装置
で兼用することができ、設置場所、動力源及び制御部を
少なくすることができてコンパクトなものとなり、経済
性に優れたものとなる。

なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、
その他種々の態様で実施できる。例えば、第３図に示す
ように濃縮部６１を濾過部６０と一体成形にする濾板３
に限らず、第７，８図に示すように、濾過部６０のみを
有する第１濾板３２の上部に濃縮部６１を有する第２濾
板３１をボルト３０，…，３０などで着脱式にして合体
させることもできる。この場合、圧搾濾板４も同様に、
濾過部６０に対向する第１濾板本体４aと、濃縮部６１
に対向する第２濾板本体４bとに分けて両部材４a，４b
をボルトなどで着脱可能に連結することが好ましい。よ
って、この例では、濃縮部６１が不要な場合には上記第
２濾板３１や第２濾板本体４bを夫々取り外すことによ
り通常の濾過装置として使用することができる。

また、濃縮部６１は濾過部６０の上側に配置されるもの
に限らず、第９，１０図に示すように、濾過部６０の下
側に濃縮部６１を設けることができる。このとき、上記
口縁部材の表面板は円環板５２であり、該円環板５２と
図示しない円環状裏板とはボルト５３，…，５３により
濾布２４に固定されている。この例では、濃縮部６１の
濃縮床３eに小さな４個の濾液排出用開口５４，…，５
４を形成し、該開口５４が連通路５５を介して濾液排出
用貫通口１４に連通している。

また、上記濃縮部６１が濾過部６０の側部に位置しても
よい。濾板３や濃縮部６１や濾過部６０の形状は角形の
他、丸形など任意の形状でよい。

また、濾板３と圧搾濾板４とを交互に配列したものに限
らず、濾板３のみからなる非圧搾式の濾過濃縮装置とし
て構成することもできる。

また、第１１，１２図に示すように、濾板３３の濾過部
６０を枠部材３４と、該枠部材３４内に係合される濾過
床部材３５とから構成することもできる。この場合、四
角形板状上記濾過床部材35の周囲には前後に互い違いに
突出した取付片３５b，…，３５bを形成し、該取付片３
５b，…，３５bを上記枠部材３４の額縁３i内の四角形
開口３６の縁部に取り外し可能に取り付ける。上記濾過
床部材３５としてはポリプロピレン、塩ビ、木、又は金
属などの平板状、多孔板状、又は凹凸板状のものに限ら
ず、網状のものでもよい。また、濾過床部材３５の表面
には多数の突起３５aを形成するか、又は多数の透孔を
形成して、濾液を円滑に排出できるようにする。さら
に、上記濾板３３の濃縮部６１は額縁３jにより囲まれ
た中空に形成してもよい。

また、原液排出管６から排出された濃縮原液の圧力が十
分に高い場合には濃縮原液供給ポンプP2を無くすること
もできる。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の一実施例にかかる濾過濃縮装置を示す
概略説明図、第２図は上記装置の濾板と濾液排出ライン
との関係を示す説明図、第３図は上記濾板の正面図、第
４図は第３図のＡ−Ａ線断面図、第５図は第３図の濾板
の縦断面図、第６図は第３図のＢ−Ｂ線断面図、第７，
８図は夫々他の実施例にかかる濾過濃縮装置の濾板の正
面図及び縦断面図、第９，１０図は夫々さらに他の実施
例にかかる濾過濃縮装置の濾板の下部の正面図及び横断
面図、第１１，１２図は夫々さらに他の実施例にかかる
濾過濃縮部材の正面図及び断面側面図である。 １……固定板、２……締め付け板、３……濾板、３a…
…濾過床、３b，３c……額縁、３d……把手、３e……濃
縮床、３f，３g……リブ、４……圧搾濾板、４a……第
１濾板本体、４b……第２濾板本体、５……原液供給
管、６……原液排出管、７……濃縮原液供給管、８……
原液供給口、９……原液排出口、１０……濃縮原液供給
口、１１，１２，１４……濾液排出用貫通口、１３……
圧搾流体供給用貫通口、１５，１７，１８，２０，５４
……開口、１６，１９，２１，５５……連通路、２２，
５３……表面板、２３，５３……ボルト、２４……濾
布、２５……裏板、２６……圧搾膜、２７……ピン、３
０……ボルト、３１……第２濾板、３２……第１濾板、
３３……濾過濃縮部材、３４……枠部材、３５……濾過
床部材、６０……濾過部、６１……濃縮部。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】前後スタンド間に移動可能に配置され、か
   つ、濃縮部用凹部の濃縮床(3e)に少なくとも原液供給用
   貫通口(8)と原液排出用貫通口(9)とを有する原液濃縮部
   (61)と、濾過部用凹部の濾過床(3a,35)に濃縮原液供給
   用貫通口(10)を有する原液濾過部(60)とを備えるように
   したことを特徴とする濾過濃縮板。
2. 【請求項２】上記濾過部(60)は、枠部(34)と該枠部(34)
   内に取り外し可能に配置された濾過床(35)とを有する請
   求項１又は２に記載の濾過濃縮板。
3. 【請求項３】上記濃縮部(61)は、額縁(3j)により囲まれ
   た中空に形成された請求項１〜３のいずれかに記載の濾
   過濃縮板。
4. 【請求項４】上記濃縮部と上記濾過部は夫々その表面が
   圧搾膜で覆われるようにし、かつ、上記濾過部の圧搾膜
   は圧搾濾過時に膨張可能である請求項１の濾過濃縮板。
5. 【請求項５】請求項１〜４のいずれかに記載の濾過濃縮
   板の前後に濾布(24)が夫々配置され、各濾布(24)は、上
   記濾過濃縮板(3)の濃縮部(61)に対向する部分が他の部
   分より粗い目に形成されている請求項１〜４のいずれか
   に記載の濾過濃縮ユニット。