(57)【要約】【課題】簡易な構成及び方法によって、スラリーの粘着力（抵抗力）を測定する装置及びその方法を提供する。【解決手段】実施形態のスラリー粘着力の測定装置は、水平な設置面を有し、当該設置面上にスラリーを載置するための台座と、前記台座の前記設置面上に略垂直に配設された板状部材とを具える。また、前記台座の前記設置面と水平に配設され、前記台座の前記設置面に載置した前記スラリーを、前記板状部材を介して押出し、所定の方向に移動させるための押出機構と、前記押出機構による前記板状部材の押圧力を計測するための圧力計測装置と、を具える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水平な設置面を有し、当該設置面上にスラリーを載置するための台座と、
前記台座の前記設置面上に略垂直に配設された板状部材と、
前記台座の前記設置面と水平に配設され、前記台座の前記設置面に載置した前記スラリーを、前記板状部材を介して押出し、所定の方向に移動させるための押出機構と、
前記押出機構による前記板状部材の押圧力を計測するための圧力計測装置と、
を具えることを特徴とする、スラリー粘着力の測定装置。
【請求項２】
前記板状部材は、前記台座の前記設置面に対して接触させたことを特徴とする、請求項１に記載のスラリー粘着力の測定装置。
【請求項３】
前記板状部材は、前記台座の前記設置面との間に所定の大きさの空隙を形成するようにして配設したことを特徴とする、請求項１に記載のスラリー粘着力の測定装置。
【請求項４】
前記圧力計測装置に連結して配設された外部出力モニターを具え、前記圧力計測装置での計測値を前記外部出力モニターにおいてモニタリングするようにしたことを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一に記載のスラリー粘着力の測定装置。
【請求項５】
前記台座の前記設置面上に、少なくとも上面が前記板状部材の上端と接触するようにして配設したケース部材を具えることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一に記載のスラリー粘着力の測定装置。
【請求項６】
水平な設置面を有する台座の当該設置面上にスラリーを載置するステップと、
前記台座の前記設置面上に板状部材を略垂直に配設するステップと、
前記台座の前記設置面と水平に配設され、前記台座の前記設置面に載置した前記スラリーに押出機構により前記板状部材を接触させた後、当該板状部材を介して押出し、所定の方向に移動させるステップと、
前記押出機構による前記板状部材の押圧力を、圧力計測装置で計測するステップと、
を具えることを特徴とする、スラリー粘着力の測定方法。
【請求項７】
前記板状部材は、前記台座の前記設置面に対して接触させることを特徴とする、請求項６に記載のスラリー粘着力の測定方法。
【請求項８】
前記板状部材は、前記台座の前記設置面との間に所定の大きさの空隙を形成するようにして配設することを特徴とする、請求項６に記載のスラリー粘着力の測定方法。
【請求項９】
前記圧力計測装置に連結して配設された外部出力モニターにより、前記圧力計測装置での計測値を前記外部出力モニターにおいてモニタリングするステップを具えることを特徴とする、請求項６〜８のいずれか一に記載のスラリー粘着力の測定方法。
【請求項１０】
前記台座の前記設置面上に、少なくとも上面が前記板状部材の上端と接触するようにしてケース部材を配設し、前記スラリーが前記板状部材の上端を乗り越えて押出されるのを防止することを特徴とする、請求項６〜９のいずれか一に記載のスラリー粘着力の測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、スラリー粘着力の測定装置及びその方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
昨今、工業の発達や人口の増加により水資源の有効利用が求められている。そのためには、工業廃水などの廃水の再利用が非常に重要である。これらを達成するためには水の浄化、すなわち水中から他の物質を分離することが必要である。
【０００３】
液体からほかの物質を分離する方法としては各種の方法が知られており、たとえば膜分離、遠心分離、活性炭吸着、オゾン処理、凝集、さらには所定のろ過助材による浮遊物質の除去などが挙げられる。このような方法によって、水に含まれるリンや窒素などの環境に影響の大きい化学物質を除去したり、水中に分散した油類、クレイなどを除去したりすることができる。
【０００４】
これらのうち、膜分離はもっとも一般的に使用されている方法のひとつであるが、水中に分散した微小な浮遊物質（ｓｓ）等を除去する場合には膜の細孔に浮遊物質等が詰まり易く、膜の寿命が短くなりやすいという問題がある。このため、水中の浮遊物質等を除去するには膜分離は適切でない場合が多い。
【０００５】
このような問題に鑑み、近年においては、ボディーフィード法やプレコート法などの磁性体含有ろ過助材を用いて、水中に分散した浮遊物質を除去する方法が開発されている。
【０００６】
ボディーフィード法は、処理対象の原水中に磁性体含有ろ過助材を分散させ、このようなろ過助材が分散した原水を固液分離装置、すなわちろ過器のろ過面に供給し、ろ過面において、原水中に含まれる浮遊物質を除去すると同時に、ろ過助材によるろ過助材層を新たに形成し、当該ろ過助材層によって、ろ過面で除去しきれない微細な浮遊物質を除去する方法である。
【０００７】
プレコート法は、固液分離装置、すなわちろ過器のろ過面に磁性体含有ろ過助材を供給して、ろ過面上に予めろ過助材層（プレコート層）を形成した後、処理対象の原水を上記ろ過面に供給し、当該ろ過面及びプレコート層により、原水中に含まれる浮遊物質及びろ過面で除去しきれない微細な浮遊物質を除去するものである。
【０００８】
一方、ボディーフィード法やプレコート法などの磁性体含有ろ過助材を用いた浮遊物質の除去方法においては、ろ過面上にケーク層（ろ過物）が堆積し、ろ過速度が低下するという問題がある。一方、このようなろ過物はそれ自体の粘着力（抵抗力）により自身の洗浄を阻害してしまう場合がある。
【０００９】
従来、スラリーを含む流体の動圧を測定する技術についての開示はあるものの（特許文献１）、上述のようなろ過物等のスラリー自体の動圧を測定する技術については未だ確立されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開平１１−１８３２８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明が解決しようとする課題は、簡易な構成及び方法によって、スラリーの粘着力（抵抗力）を測定する装置及びその方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
実施形態のスラリー粘着力の測定装置は、水平な設置面を有し、当該設置面上にスラリーを載置するための台座と、前記台座の前記設置面上に略垂直に配設された板状部材とを具える。また、前記台座の前記設置面と水平に配設され、前記台座の前記設置面に載置した前記スラリーを、前記板状部材を介して押出し、所定の方向に移動させるための押出機構と、前記押出機構による前記板状部材の押圧力を計測するための圧力計測装置と、を具える。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第１の実施形態におけるスラリー粘着力の測定装置の概略構成を示す平面図である。
【図２】図１に示すスラリー粘着力の測定装置を矢印Ａ方向から見た場合の側面図である。
【図３】図１に示すスラリー粘着力の測定装置を矢印Ｂ方向から見た場合の側面図である。
【図４】第１の実施形態におけるスラリー粘着力の測定方法を説明するための図である。
【図５】第２の実施形態におけるスラリー粘着力の測定装置の概略構成を示す図である。
【図６】第３の実施形態におけるスラリー粘着力の測定装置の概略構成を示す図である。
【図７】第４の実施形態におけるスラリー粘着力の測定装置の概略構成を示す平面図である。
【図８】図７に示すスラリー粘着力の測定装置を矢印Ｃ方向から見た場合の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
（第１の実施形態）
図１は、本実施形態におけるスラリー粘着力の測定装置の概略構成を示す平面図であり、図２は、図１に示すスラリー粘着力の測定装置を矢印Ａ方向から見た場合の側面図であり、図３は、図１に示すスラリー粘着力の測定装置を矢印Ｂ方向から見た場合の側面図である。
【００１５】
図１に示すスラリー粘着力の測定装置１０は、水平な設置面１１Ａを有し、設置面１１Ａ上にスラリーＳを載置するための台座１１と、台座１１の設置面１１Ａ上に略垂直に配設された板状部材１２とを含む。なお、板状部材１２は、その下端１２Ａが台座１１の設置面１１Ａに接触するようにして配置する。
【００１６】
また、台座１１の設置面１１ＡにはスラリーＳが載置されている。そして、設置面１１Ａと水平に配設され、台座１１の設置面１１Ａに載置したスラリーＳを、板状部材１２を介して押出し、所定の方向（図１では紙面上方）に移動させるための押出機構としてのロッド１３、シリンダー１４及びガイド部材１５を含む。さらに、板状部材１２及びロッド１３間に配設された圧力計測装置としての圧力センサ１６を含む。
【００１７】
なお、ロッド１３、シリンダー１４及びガイド部材１５は、例えば、ロッド１３の先端部１３Ａが、圧力センサ１６の後端部１６Ａに嵌入されることによって、ロッド１３が圧力センサ１６に固定されるともに、所定の連結部材１７によってガイド部材１５に対して摺動自在に固定されている。そして、ロッド１３は、シリンダー１４からの駆動力を受けて板状部材を上記所定の方向に押し出すようになっている。
【００１８】
また、圧力センサ１６には図示しない演算装置（例えば、ＰＣ）などが接続されている。
【００１９】
本実施形態において、板状部材１２が台座１１の設置面１１Ａに対して“略垂直”とは、例えば、設置面１１Ａに対する垂線から前後に５度ずれたような状態、すなわち、設置面１１Ａに対して８５度〜９５度の角度をなすことを意味するものである。
【００２０】
また、本実施形態におけるスラリーＳとは、液体に粒子が混ざりこんだ懸濁体を意味し、脱水機による圧縮をはじめとして、加熱、自然乾燥等によって脱水したスラッジ状のスラリーをも含むものである。
【００２１】
台座１１は、例えば鉄系、具体的にはＳＵＳ等の金属材料の他、プラスチック及び合成ゴム等の非金属材料とすることができる。また、スラリーＳがろ過物の場合、台座１１はろ過器のろ過板（ろ過面）を構成することになる。この場合、台座１１は、例えばろ布や金属メッシュ、多孔質セラミック、多孔質ポリマー等から構成することができる。ろ布の場合、例えばポリプロピレン、ナイロン、ポリエステルなどの材質で、二重織、綾織、平織、朱子織などで編んだものが用いられる。
【００２２】
板状部材１２も同様にＳＵＳ等の金属材料の他、プラスチック及び合成ゴム等の非金属材料とすることができる。
【００２３】
また、ロッド１３、ガイド部材１５、連結部材１７は汎用のＳＵＳ等の金属材料から構成することができ、シリンダー１２は、油圧式あるいは空圧式、電気式等の任意のものから構成することができる。
【００２４】
次いで、図１〜図３に示すスラリー粘着力の測定装置１０を用いた場合の、スラリーＳの粘着力の測定方法について説明する。図４は、図１〜図３とともに、本実施形態のスラリー粘着力の測定方法を説明するための図である。
【００２５】
最初に、図１〜図３に示すように、台座１１の設置面１１Ａ上にスラリーＳを載置し、設置面１１Ａ上に板状部材１２を略垂直に配設する。なお、この場合の“略垂直”とは上述したような定義と同義である。次いで、シリンダー１４からの油圧等に起因した駆動力により、ロッド１３をガイド部材１５に沿って前方（図１では紙面上方）に押出し、板状部材１２をスラリーＳの後端側に接触させた後（特に図１及び図３参照）、図４に示すように、板状部材１２を例えば速度Ｙｃｍ／ｍｉｎの一定速度で同じく前方に所定の距離、例えばＸｃｍ押出し、スラリーＳを同じくＸｃｍだけ押出す。
【００２６】
このような操作の中で、具体的にはロッド１３により板状部材１２を介してスラリーＳを押出す過程において、板状部材１２及びロッド１３にはスラリーＳを押出す際の抗力（圧力）ｆ（Ｎ／ｃｍ２）が掛かるようになるので、この際の圧力を圧力センサ１６によって計測し、平均圧力
2015143646.tif 000003
（Ｎ／ｃｍ２）を以下の（１）式に従って求める。
【００２７】
なお、本実施形態では、必要に応じて零点調整を行う。この零点調整は、台座１１の設置面１１ＡにスラリーＳを載置しない状態でロッド１３により押出して、その際の抗力を記録し、次いで、上述のように、実際に測定したスラリーＳの抗力から上記の値を引けば、求めたいスラリー単独の力が求まる。
【００２８】
【数１】
2015143646.tif 000004
なお、（１）式におけるＴ（ｍｉｎ）は測定時間であり、具体的には、上述のようにしてロッド１３が板状部材１２を介してスラリーＳを押圧した時間（ｍｉｎ）である。
【００２９】
次いで、以下の（２）式にしたがってスラリーＳの抵抗力Ｒ（Ｎ）を導出する。
【数２】
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なお、（２）式におけるＳは、板状部材１２に対するスラリーＳの接触面積（ｃｍ２）である。
【００３０】
次いで、以下の（３）式にしたがってスラリーＳの粘着力Ｃ（Ｎ／ｍｍ）を導出する。
【数３】
2015143646.tif 000006
（３）式におけるｌは、図３に示すように、板状部材１２に対するスラリーＳの接触幅（ｍｍ）である。
【００３１】
なお、（１）式〜（３）式に示す演算は、上述した圧力センサ１６に接続された図示しない演算装置によって行われる。
【００３２】
このように本実施形態によれば、水平な設置面１１Ａを有する台座１１と、台座１１の設置面１１Ａ上に略垂直に配設された板状部材１２と、押出機構としてのロッド１３、シリンダー１４及びガイド部材１５と、板状部材１２及びロッド１３間に配設された圧力計測装置としての圧力センサ１６とからなる簡易な構成の測定装置１０を準備し、当該測定装置１０において、シリンダー１４からの油圧等に起因した駆動力により、板状部材１２を介してロッド１３でスラリーＳを押出すという簡易な操作でスラリーＳの粘着力を導出することができる。すなわち、簡易な構成及び方法によって、スラリーの粘着力（抵抗力）を測定する装置及びその方法を提供することができる。
【００３３】
なお、本実施形態では、圧力計測装置としての圧力センサ１６を板状部材１２とロッド１３との間に配設したが、ロッド１３とシリンダー１４との間に配設することもできる。
【００３４】
また、本実施形態では、スラリーＳを板状部材１２を介してロッド１３で押出す際に、スラリーＳが板状部材１２の上端１２Ａを乗り越えないようにすべく、例えば、板状部材１２の高さをｔとし、スラリーＳの高さをｈとした場合に、ｈ≦ｔ／１０とすることが好ましい（図２参照）。スラリーＳが板状部材１２の上端１２Ａを乗り越えてしまうと、ロッド１３により板状部材１２を介してスラリーＳを押出す過程において、板状部材１２及びロッド１３にスラリーＳを押出す際の抗力（圧力）が掛からないようになり、上記（１）式〜（３）式に基づいて、スラリーＳの粘着力を正確に測定することができなくなってしまう。
【００３５】
（第２の実施形態）
図５は、本実施形態におけるスラリー粘着力の測定装置の概略構成を示す図であり、第１の実施形態における図３の側面図に相当する。
【００３６】
第１の実施形態では、図３に示すように、板状部材１２を介してロッド１３でスラリーＳを前方（図では紙面上方）に押出す際に、板状部材１２の下端１２Ａを台座１１の設置面１１Ａに接触させて配置したが、本実施形態では、板状部材１２の下端１２Ａを台座１１の設置面１１Ａとの間に所定の空隙Ｃを形成するようにして配設している点で、第１の実施形態のスラリー粘着力の測定装置１０と異なる。したがって、以下では、かかる相違点を中心に説明する。
【００３７】
第１の実施形態においては、板状部材１２の下端１２Ａが台座１１の設置面１１Ａに接触しているので、上述のように、板状部材１２を介してスラリーＳを押出す際に、設置面１１Ａとの界面に存在するスラリーＳの一部を含めて、スラリーＳの総てを押出すようになる。したがって、台座１１の設置面１１ＡとスラリーＳとの密着力が大きいような場合は、上述のようにして測定する板状部材１２及びロッド１３に作用するスラリーＳからの抗力（圧力）が著しく大きくなり、圧力センサの測定限界を超えて測定が行われなくなってしまう場合がある。
【００３８】
また、台座１１が軟質の材料からなる場合は、スラリーＳが固形粒子等を含むような場合において、スラリーＳを押出す際に、台座１１の設置面１１Ａを傷つけてしまう場合がる。
【００３９】
しかしながら、本実施形態では、板状部材１２の下端１２Ａを台座１１の設置面１１Ａより離隔させ、空隙Ｃを形成するようにしているので、図５に示すように、ロッド１３により板状部材１２を介してスラリーＳを押出す際に、スラリーＳの、台座１１の設置面１１Ａと接触している部分の近傍の部分は押出されることなく、そのまま残存するようになる。
【００４０】
したがって、台座１１の設置面１１ＡとスラリーＳとの密着力が大きいような場合でも板状部材１２及びロッド１３に作用するスラリーＳからの抗力（圧力）を圧力センサ１６の測定限界内に収まるように設定することができ、目的とするスラリーＳの粘着力を測定できるようになる。また、台座１１が軟質の材料からなる場合でも、台座１１の設置面１１Ａを傷つけてしまうことを防止できる。
【００４１】
その他の特徴及び利点については、第１の実施形態と同様であるので、説明を省略する。
【００４２】
（第３の実施形態）
図６は、本実施形態におけるスラリー粘着力の測定装置の概略構成を示す図であり、第１の実施形態における図４の平面図に相当する。
【００４３】
図６に示すように、本実施形態のスラリー粘着力の測定装置２０では、圧力センサ１６に対して出力ケーブル２２を介して外部出力モニター２１を接続されている点で、第１の実施形態のスラリー粘着力の測定装置１０と異なる。
【００４４】
第１の実施形態では、シリンダー１４からの油圧等に起因した駆動力により、ロッド１３で板状部材１２を介してスラリーＳを押出す過程において、板状部材１２及びロッド１３に作用するスラリーＳを押出す際の抗力（圧力）を直接圧力センサ１６により測定し、得られた測定値を図示しない演算装置に伝送するようにしたが、本実施形態では、上記圧力を演算装置に伝送するとともに、出力ケーブル２２を介して外部出力モニター２１に接続するようにしている。
【００４５】
したがって、第１の実施形態で説明したように、スラリーＳの粘着力を測定する際の操作、具体的には、ロッド１３により板状部材１２を介してスラリーＳを押出す過程において、板状部材１２及びロッド１３に作用するスラリーＳを押出す際の抗力（圧力）を、外部出力モニター２１を介して目視で確認できるようになる。したがって、上記圧力の時間変化を視覚的に認知することができるとともに、圧力センサ１６の動作状態をも視覚的に認知できるようになる。
【００４６】
その他の特徴及び利点については、第１の実施形態と同様であるので、説明を省略する。
【００４７】
（第４の実施形態）
図７は、本実施形態におけるスラリー粘着力の測定装置の概略構成を示す平面図であり、図８は、図７に示すスラリー粘着力の測定装置を矢印Ｃ側から見た場合の側面図であり、第１の実施形態における図３の側面図に相当する。
【００４８】
図７及び図８に示すように、本実施形態のスラリー粘着力の測定装置３０では、台座１１の設置面１１Ａ上に、上面が板状部材１２の上端１２Ｂと接触するようにしてケース部材３１が配設されている点で、第１の実施形態のスラリー粘着力の測定装置１０と異なる。
【００４９】
第１の実施形態でも説明したように、スラリーＳが板状部材１２の上端１２Ｂを乗り越えてしまうと、ロッド１３により板状部材１２を介してスラリーＳを押出す過程において、板状部材１２及びロッド１３にスラリーＳを押出す際の抗力（圧力）が掛からないようになり、上記（１）式〜（３）式に基づいて、スラリーＳの粘着力を正確に測定することができなくなってしまう。
【００５０】
しかしながら、本実施形態の測定装置３０では、台座１１の設置面１１上に、上面が板状部材１２の上端１２Ｂと接触するようにしてケース部材３１が配設されている。したがって、板状部材１２の上端とケース部材３１の上面との間には隙間が形成されないので、ロッド１３により板状部材１２を介してスラリーＳを押出す過程において、スラリーＳが板状部材１２の上端１２Ｂを乗り越えることがない。
【００５１】
したがって、上記過程において、板状部材１２及びロッド１３にはスラリーＳを押出す際の抗力（圧力）が正確に掛かるようになるので、上記（１）式〜（３）式に基づいて、スラリーＳの粘着力を正確に測定することができるようになる。
【００５２】
なお、ケース部材３１の先端３１Ａには、上述のようにして押出されたスラリーＳが滞留して押圧されることのないよう壁面等は形成されておらず、開口されている。もし、壁面等が存在すると、ロッド１３により板状部材１２を介してスラリーＳを押出す過程において、板状部材１２及びロッド１３にスラリーＳを押出す際の抗力（圧力）中に壁面等からの押圧力も含まれるようになるため、スラリーＳから作用する圧力を正確に測定することができず、上記（１）式〜（３）式に基づいたスラリーＳの粘着力を正確に測定することができない。
【００５３】
また、ケース部材３１の後端３１Ｂにも壁面等は形成されておらず、開口されている。これは、ロッド１３（及びシリンダー１４）より、板状部材１２を自在に押圧できるようにするためである。
【００５４】
その他の特徴及び利点については、第１の実施形態と同様であるので、説明を省略する。
【００５５】
以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は例として掲示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００５６】
１０，２０，３０  スラリー粘着力の測定装置
１１  台座
１１Ａ  台座の設置面
１２  板状部材
１２Ａ  板状部材の下端
１２Ｂ  板状部材の上端
１３  ロッド
１４  シリンダー
１５  ガイド部材
１６  圧力センサ
１７  連結部材
２１  外部出力モニター
２２  出力ケーブル
３１  ケース部材
Ｓ  スラリー
【図１】
2015143646.tif 000007
【図２】
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【図３】
2015143646.tif 000009
【図４】
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【図５】
2015143646.tif 000011
【図６】
2015143646.tif 000012
【図７】
2015143646.tif 000013
【図８】
2015143646.tif 000014