JPS60814A - 濾過機用プレコ−ト層の形成方法ならびに濾過方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は減圧（通称・真空）回転式濾過機を用い、液中
の懸洞物をｆ別する場合に、ｐ床として使用されるプレ
コー）１ｆｌｉの形成方法、彦らびにそれを用いた濾過
方法に関するものであるこれまで難濾過性スラリーのｐ
別、清澄化等に、珪藻土、ゼオライト、石灰粉、活性戻
粉、コークス粉等ｔｐ過助剤として用いることが多かっ
た。即ち、濾過全行う前に、懸濁質（以後ＳＳと略記す
る）を含む原液に、上記公知の濾過助剤を添加し、均一
スラリー状態にしてＳＳと助剤を共にｐ別する、所謂ボ
ディエイド方式にて用いられることが多かった。

その方式とは別ニ、濾過を行う前に、あらかじめ珪藻土
等を懸濁せしめたスラリ液中に回転ドラムを浸すか、ス
２り液をドラム外周沖面に注いで、ドラム内部を減圧し
、水を吸引することにより、珪藻土などの層を通液性多
孔体からなる沖面上に残し、プレコート層を形成せしめ
たるのち、本来のＳＳを含む原液の濾過を行う、所謂プ
レコート方式も知られている。

木兄＋４ｈ後者のプレコート方式に関するものである。

このプレコート方式は、（１）難濾過性ＳＳの濾過の場
合、多孔体表面に直接粘着性のある有機質汚泥が戸別・
付着されるために起る、回復が難しい多孔体（例えば炉
布、金網、ウェッジワイヤを並べた面等）の目詰り現象
を防止するとともに、（２）プレコート層を厚くしてお
いて、ＳＳＦ別を行いプレコート層の表面が目詰りして
濾過速度が低下したときは、表層を極く少景宛削り落し
ながら高い濾過速度を維持できるところに特徴があり、
このプレコート方式は主として回転式減圧ｒ過積に多く
用いらｉｔ、プレコート材としてｔよ珪藻土が産業的に
は床机に用いられている。

しがし、これにｔよ大きな改良ヲ要すべき点が残さ扛て
おり、とくに最近の環境保全面での社会的要請から益々
その解決を迫られている現状である。

即ち、少量の懸濁物（ＳＳ成分）ｔ−除去するために、
それを含む多量の班珪藻上演が排出されることで６１．
た。このような回転式真空濾過機にかける原液（伏、一
般ＫＳＳ成分は１００〜５０（Ｉｎ／Ｌ　程度のものが
多いが、こ第１をプレコード炉ｉ１Ｍ機にかけると、廃
棄物ヶ含んだ珪藻上演は、始めのＳＳ成分の数十・−・
蚊百倍（風景、）にも達する場合かを）る。

このような廃球ｉも土は、混入しでいるＳＳ成分が無機
化合物でおる場合ｔｉｔ　、単純に埋立地投棄等で比較
的問題り少いが、有機化合物、とくに食品加工排液や生
薬抽出液屏液、上・下水通関４Ｉ［ｉ設からの排液処理
の場合には、廃球藻土は時間と共に悪臭を放ち、埋立地
投棄は出来ず、ｔｆｃ太部外部分燃性の珪藻土のため焼
却処理も出来ず困っていた。

本発明者社、この問題を解決するために、不燃性の濾過
助剤を可燃性の濾過助剤に置き替えるべく、多くの実験
を重ねた。珪藻土に代って、木粉、繊維屑等を験したが
、価格と入手性の点で難点がちった。

濾過助剤として微石炭（コークス）粉を使用すれはＳＳ
成分を含む廃助剤は：中−挙に自燃焼却処分に付するこ
とも可能であり、悪臭発生の防止、灰化減量による投棄
費の節減が期待され、（１１）かつ驚くことに珪藻土（
８０〜１２０円／Ｋ　）よりも微石炭（コークス）粉（
２０〜５０円／Ｋ　）が安価でおる経済的な有利さもあ
る。

本発明以前において、ＳＳ成分まｆｃは着色成分を含む
汚水に数石炭粉または活性戻粉を加えて、〔ＳＳ成分（
又は着色成分）十微粉炭〕混合スラリーとして、これ等
を同時に脱水濾過する方法が行われている。この方法の
場合、多孔体表面でＳＳ成分濾過に先立ってとくにプレ
ニ−トＷ４を形成させることなく、ＳＳ成分と微粉（活
性）炭とが同時に懸濁化し、同時に戸別する方法であり
、ＳＳ成分が多孔体表面に接触するので、戸布面の目詰
り現象は避けられず、徐々に濾過速度が低下する欠点が
あった。

そこで多孔体表面に予め微石炭（又はコークス）屓（プ
レコート層）ヲ形成させたのち、ＳＳ成分の戸別を行い
、その表面を少し宛削りながら絶えず新しいプレコード
面を出しつ′＞濾過する方式が、殆んど全ての（回転式
）減圧（真空）脱水機において採用されている。

しかし意外なことに、珪藻土スラリーでは先に記した方
法で簡単に分厚いプレコート層が形成されるのに、これ
全同様の粒度の微石炭（コークス）粉を用いて試みても
、微石炭（コークス）粉層扛バラバラと崩れて、成る限
度以上に分厚く、良質のプレコート層は形成されなかっ
た。ｔａ浮浮上る微粉炭もラリ、水との親和性に欠ける
点も観察された。

多分理法土粒子はその特有の形状と性質によって、互い
にカラミ合い、安定な層を形成するに反し、微粉炭（コ
ークス）では粒子自体サラサラして、粒子相互の粘着性
或い鉱カラミ合い性が全くなく、分厚い層の形成が難し
いものと思われた。

本発明者は、微石炭（コークス）粉を用いて安定な分厚
いプレコート層を形成させるために、鋭意試験を繰り返
したところ、有機質高分子凝集剤を少量添加した状態で
同様の操作を行ったところ、良質のプレコート層をドラ
ム表面に形成せしめ得る事実を新しく見出したものでら
る。

即ち水を回転ドラム外側の水相に入れ、微粉炭（コーク
ス）を加え、懸濁スラリーにしたのち、これに少量の高
分子凝集剤を加え、回転ドラムの吸引と回転な始めると
、極めて良質な分厚いフレコード層が回転ドラム表面に
張った炉布上に形成されたのでおる。機種によって１、
ドラ表面面に張った通液性多孔体として炉布の他に、目
の細かい金網や、ウエッジワーイヤを並べたものもある
が；何れの場合もこの方決で良質のプレコード層全形成
ゼしめることが可能である。

こ九は石炭（コークス）粉が回転戸体表面に吸引される
際に、高分子凝集剤の作用によって、多少の粘着性が伺
与され、またその重合凝集効果も相乗して、粒子相互を
軽く接着して良質のプレコート層が形成されたものと思
われるが、本発明はこのような作用機構の消釈と鉱関係
なく、石炭（コークス）粉と高分子凝集剤との併用によ
って、始めて分厚い良質のプレコート層が形成され１シ
ｈる事実に立脚（７てなるものである。

木兄りＪ方法によって形成せられたるプレコート層を用
いて、食品別エエに４４ｊｌ、水中に含まれる微細な肉
片が懸濁するｒ水の濾過、畜産し尿処理工場における排
水濾過、製興工場の抽出廃液中の懸濁物のｆ１別に供し
たところ、極めて良好な結果を示し、充分実用に耐える
安定なプレコート層であることを確認した、。

ここに使用する石炭（コークス）粒は通常の市販品なら
ばどれでも良いが、粒径が余りに大きい場合線、フレコ
ード層をスクレーバ（またはカッターとも称する）で僅
がずっ削りとって、新表面を出す場合に凹凸を生じる。

また濾過精度も悪くなる。

また逆に余りに小さい場合には通液抵抗を増し、濾過速
度が低下する欠点が生じ、粉炭自体の取扱いも危険でも
らるので、３０〜２００　ミクｐン程度が好ましい。炭
種は、普通の石炭粉、無煙炭粉、石炭コークス、オイル
コークス粉ならどれでも良い。

石炭粉とコークス粉は略等価に使用できるので、両者扛
任意の割合で混合して用いることができる。

ここに用いる高分子凝集剤扛、市販される水処理用の凝
集剤はＩｔｋ適添加忙の点で若干の差異りあるが全て使
用され得るが、とくにアニオン系、ノニオン系の凝集剤
が少量で効果が高い。

霜加量株、炭種および粒度によっても若干差異があるが
、数〜数十ｐｐｍ程度で効果が現れる。

微石炭（コークス）粉と高分子凝集剤を水中に添加する
ＩＩ序としては、何れが先でも一応プレコー）　１ｔｊ
は形成され得るが、より良質のプレコート層の形成と、
凝集剤の使用量の節減からは、石炭（コークス）粉を先
に加えたるのち、高分子凝集剤をあとから添加する方法
が最も望ましく、次善としては石炭（コークス）粉と高
分子凝集剤とを同時に添加する方法などがｉげられる。

上記のプレコート層管用いた場合、良好なｐ過性能が得
られることは前記のとおりであるが、カッター等でかき
落され排出して得られた濾過残渣（゛ケーキ）龜、多少
の水分を含有していても、一旦着火後は多少の重油等の
助燃を併用し、またはせずして容易に自燃・焼却−灰化
・投棄することができ、悪臭の発生源となること扛殆ん
どない。

また経済的にも、プレコートの形成材料としても従来最
も広く使用されている理法土に比べて、約２の費用で充
分であり、かつケーキの燃焼によって得られるエネルギ
ーの回収全考えると、極めて有利である。

最近、フィルタープレスやペルトゲレス濾過機を用いて
生物処理汚泥の脱水濾過を行う際、石炭粉を濾過助剤と
してスラリーに混合して濾過する方法が提某さｉｔｓ改
良の末、漸く実用化に近づきつ＼あるが、不発すｊの対
象とする回転ドラム式真空濾過機のプレコード拐に石炭
粉が用いられた例は、こ１１’丘で知られていない。

本発明者の研究で−は、完配したように、単に石炭粉の
みを用いて良好な分厚いプレコート層を形成せしめるこ
とは難点があったようで、Ｃｎ′まで回転ドラム式真空
濾過機において石炭粉グレコードヲ用いる例が報告され
ていないことも肯けた。

本発明者は、この難点を市甲において容易に入手し得る
篩分子凝集剤を微量、微粉炭（コークス）と共に併用す
ることによって解決し得たものである。

冑、不発り１方法によって濾過を行ない、得られたる脱
水ケーキを燃焼せしめたる際、′ｓＳＳＳ成分って鉱硫
負分、例えは合軸アミノ酸を含むものもあり、貫た石炭
に含まれる硫黄分等の燃焼による亜硫酸ガスの発生を抑
えるために〔微石炭（コークス）粉〕と〔高分子凝集剤
〕からなる２成分系に、さらに少量の〔石灰粉〕、例え
は炭酸カルシウム、水酸化カルシウムの粉を第３成分と
し７て少量、例えば石炭に対して１０％（重か）を超え
ない程度添加してもプレコート形成、ならびにＥ過性能
に支障ない。

石灰成分は、合軸化合物の燃焼に際して発生する亜硫酸
ガスと反応して、これを捕捉する効果ヲ不する。しかし
、余りに多量用いる場合は、廃ケーキの燃焼性を悪くす
ると共に、排出さ扛る灰の量をも増すことにもな９、通
常の合軸化合物の場合、石灰成分の添加瀾、は、石炭（
コークス）粉に対して１０％以内の添加で充分である。

以下本発明を実施例によって説明する。

実施例Ｉ Ｓ市、魚肉加工工場の排水中には有機質成分が４７０ｐ
ｐｍ含有され、その殆んどが０．５〜４ミクロンの大き
さを有するＳＳ成分であった。

上記排液を連続式真空回転型脱水濾過機（石垣機工製Ｉ
ＣＦ型）を用いて濾過試験した。

ドラム外側の原液槽に水を張り、その中に市販石炭コー
クス（銘柄不詳、粒度５ｏ〜２００　ミクロン）を５％
（重量）加え、微粉炭スラリーを作っておき、それにさ
らに水量に対して２・５ｐｐｍに和尚する高分子凝集剤
（東亜合成・アロンフロック１０１　）　’ｉ添加し、
略々同時に回転ｐ体を回転せしめた。高分子添加前石炭
粉は一部浮上していたが、添加後祉良質なスラリー液が
得られた。

水と微石炭（コークス）粉（含凝集剤）が吸引さｎると
、再び原液槽に石炭（コークス）粉と凝集剤を加え、吸
引・濾過・積層を続けた。

石炭（コークス）粉プレコート層は徐々に厚みを増し、
約５０騎の厚さにも達した。

このプレコート層が形成された時点で、上記魚肉加工排
水を原液槽に供給を始めた。魚肉で表面を覆われたプレ
コート層線、カッターで１回転毎に約１鱈宛、表層のみ
を削られっ＼、ゆっくりと回転し、プレコート層が１Ｃ
ＩＩＩの厚さになるまで良好な濾過速度を維持すること
ができた。

上記の方法で濾過した濾過液中のＳＳ成分は平均１２１
！’Ｉ／ＩＩにまで減少していた。

この方法で得られた汚泥を含む石炭粉は容易に成型する
ことが出来、約３個径の塊状にして、炉中にて燃焼・灰
化させることができた。高温燃焼のため、煙道ガスは殆
んど臭気を有せず、かつ灰分社極めて少量であった。

参考例１ 上記実施例による手順に従ってプレコート形成作業中に
、とくに高分子凝集剤の添加を省略した場合に鉱石戻粉
が一部浮上し、均一なスラリーが得られ難い欠点がめる
うえ、グレコード層は辛しで数削の厚さの石炭層しか形
成されず、しかもその層はカッターによって簡単に底部
から全部剥落される程脆いものであった。

参考例２ 上記、魚肉加工工場の廃液をプレコートをせずに、単に
ｐ布のみを張った回転ドラムを用いてｐ過を行うと、約
３０分間で炉布は殆んど目詰り状態となり、ろ液は殆ん
ど排出されなくなった。

実施例２ 実施例１に使用した沖過積を用い、その原液槽に水を張
り、微石炭（コークス）粉を約５９６（重ｆ！：）相当
分、さらに石炭粉に対して５９６（重量）の炭酸カルシ
ウム粉をも併せ混合した。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）〔微石炭粉または／および微コークス粉〕と〔高
   分子凝集剤〕全添加して得ら扛たるスラリーを、通液性
   多孔体を用いて吸引・濾過して、該多孔体上に減圧濾過
   様用のプレコート層を形成せしめる方法
2. （２）　上記（１）に示すプレコート層の形成方法にお
   いて、〔微石炭粉または／および微コークス粉〕と〔高
   分子凝集剤〕に対して、さらに第三成分として〔石灰粉
   〕を微石炭粉に対して２０５’１ｌｆ（重量）を超えざ
   る範囲において添加して得られたるスラリーを、通液性
   多孔体を用いて吸引・濾過して、該多孔体上に減圧濾過
   様用のプレコートＮＩを形成せしめる方法
3. （３）　上記ｉｌｌ　’Ｊたけ（２）に示す方法におい
   て使用する微石炭（コークス）粉ａ３０乃至３００ミク
   ロンの粒径を有するものであることｖｉ−特徴とするプ
   レコート層の形成方法
4. （４）　上記Ｉｌｌ、（２）、（３）に示す方法によっ
   て、あらかじめグレコードＦｍｔ−形成せしめたるのち
   、懸濁成分を含有する原液全沖過・分離することを特徴
   とする濾過方法