(57)【要約】【課題】スラリーを脱液・洗浄するにあたり、高い処理効率を実現できる、スラリーの脱液洗方法を提供する。【解決手段】スラリーの脱液洗浄方法を、相互に独立し、それぞれフィルターを備えるとともにスラリーを収容可能な２以上のスラリー処理部からなるスラリー処理部群の定位置に固定した各スラリー処理部に対して、以下の工程；（ａ）スラリー処理部にスラリーを供給する工程と、（ｂ）前記フィルターを介してスラリーを吸引ろ過する脱液工程と、（ｃ）脱液後の残留物に洗浄用液を供給して残留物を洗浄し、前記フィルターを介して洗浄混合物を吸引ろ過する洗浄工程、を順次同期的に実施するようにする。【選択図】      図１
2004261775.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スラリーの脱液洗浄装置であって、
相互に独立し、それぞれにスラリーを収容可能であるとともにフィルターを備える２以上のスラリー処理部が配列されたスラリー処理部群と、
このスラリー処理部群に関連して配列される以下の手段：
前記スラリー処理部内に収容されたスラリーを、前記フィルターを介して吸引ろ過するスラリー脱液手段、
脱液後の処理部に洗浄用液を供給する洗浄用液供給手段、及び
前記フィルターを介して処理部内の洗浄混合物を吸引ろ過する洗浄混合物脱液手段、
を備える、装置。
【請求項２】
前記手段群には、さらに、前記スラリー処理部にスラリーを供給するスラリー供給手段を備える、請求項１記載の装置。
【請求項３】
前記各スラリー処理部の内容物の表面の高さ位置に応じて各スラリー処理部へのスラリー及び／又は洗浄用液の供給を制御するバルブ機構を有する定量供給手段を備える、請求項１又は２に記載の装置。
【請求項４】
前記バルブ機構は、前記各スラリー処理部に対応してそれぞれ設けられ各スラリー処理部の内容物に対して浮力を発生可能なフロートと、各スラリー処理部へのスラリー及び／又は洗浄用液の供給により当該フロートが所定高さ位置に到達すると当該スラリー処理部への被供給体の供給を遮断するバルブとを備える、請求項３に記載の装置。
【請求項５】
前記定量供給手段は、前記スラリー処理部群に沿って配置され、前記各スラリー処理部へ洗浄用液及び／又はスラリーを供給する配管に対して、前記各スラリー処理部の配置位置に対応して備えられる、請求項３又は４に記載の装置。
【請求項６】
定位置にある前記各スラリー処理部に対して、前記スラリー脱液手段、前記洗浄用液供給手段及び前記洗浄混合物脱液手段による各作業を順次同期的に実施するようになっている、請求項１〜５のいずれかに記載の装置。
【請求項７】
前記同期して行われる前記各手段による作業後に、前記スラリー処理部群は、スラリー排出工程に移動する、請求項６記載の装置。
【請求項８】
さらに、前記スラリー処理部内の洗浄混合物にガスを供給して攪拌洗浄する洗浄手段を備える、請求項１〜７のいずれかに記載の装置。
【請求項９】
前記洗浄手段によるガス供給は、前記フィルターを介して行われる、請求項８記載の装置。
【請求項１０】
ゼオライト含有スラリーの脱液洗浄装置である、請求項１〜９のいずれかに記載の装置。
【請求項１１】
さらに、ゼオライト型変換用液を前記スラリー処理部へ供給する手段を備える、請求項１０記載の装置。
【請求項１２】
スラリーの脱液洗浄方法であって、
相互に独立し、それぞれフィルターを備えるとともにスラリーを収容可能な２以上のスラリー処理部からなるスラリー処理部群の定位置に固定した各スラリー処理部に対して、以下の工程；
（ａ）スラリー処理部にスラリーを供給する工程と、
（ｂ）前記フィルターを介してスラリーを吸引ろ過する脱液工程と、
（ｃ）脱液後の残留物に洗浄用液を供給して残留物を洗浄し、前記フィルターを介して洗浄混合物を吸引ろ過する洗浄工程、
を順次同期的に実施する、方法。
【請求項１３】
前記洗浄工程では、洗浄用液を供給後、前記フィルターを介してスラリー処理部にガスを供給し、前記残留物を含む前記洗浄用液をガス攪拌により洗浄する、請求項１２記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スラリーの脱液洗浄装置及び方法に関し、スラリーを脱液、洗浄して、清浄な固形物を得る技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般にスラリーからの脱液、洗浄操作には、ドラムフィルター、フィルタープレス、デカンター、遠心分離機等の各種装置が使用されてきている。
例えば、石炭灰から製造されるゼオライトの脱液においては、アルカリ溶液を回収利用すること、洗浄の負荷を軽減するために高度に脱液することが求められている一方で、良好な固液分離による高回収率も同時に求められている。さらに、洗浄用液の使用量を抑制しながら、短時間で効率よく残留アルカリ溶液を洗浄除去することも同時に求められている。
なお、このような脱液分離装置については、周知技術としての上記各装置以外に特に明示すべき先行技術を見つけることができない。
【０００３】
上記従来の分離装置によれば、脱液率の点で高性能であっても、回収率の点、あるいは、処理効率の点で不十分であった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明では、スラリーを脱液・洗浄するにあたり、高い処理効率を実現できる、スラリーの脱液洗浄装置及び方法を提供することを、その目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記した課題を解決するために、本発明者らは、スラリーの処理単位を一括化し、かつ連続的に処理することに着目して研究した結果、フィルター機能を有するスラリー処理部を複数個設け、これらのスラリー処理部に収容した各スラリーに対して、同期的にかつ順次脱液〜洗浄工程を実施することにより上記した課題を解決できることを見出し、本発明を完成した。
すなわち、本発明によれば、以下の手段が提供される。
【０００６】
（１）  スラリーの脱液洗浄装置であって、
相互に独立し、それぞれにスラリーを収容可能であるとともにフィルターを備える２以上のスラリー処理部が配列されたスラリー処理部群と、
このスラリー処理部群に関連して配列される以下の手段：
前記スラリー処理部内に収容されたスラリーを、前記フィルターを介して吸引ろ過するスラリー脱液手段、
脱液後の処理部に洗浄用液を供給する洗浄用液供給手段、及び
前記フィルターを介して処理部内の洗浄混合物を吸引ろ過する洗浄混合物脱液手段、
を備える、装置。
（２）前記手段群には、さらに、前記スラリー処理部にスラリーを供給するスラリー供給手段を備える、（１）記載の装置。
（３）前記各スラリー処理部の内容物の表面の高さ位置に応じて各スラリー処理部へのスラリー及び／又は洗浄用液の供給を制御するバルブ機構を有する定量供給手段を備える、（１）又は（２）に記載の装置。
（４）前記バルブ機構は、前記各スラリー処理部に対応してそれぞれ設けられ各スラリー処理部の内容物に対して浮力を発生可能なフロートと、各スラリー処理部へのスラリー及び／又は洗浄用液の供給により当該フロートが所定高さ位置に到達すると当該スラリー処理部への被供給体の供給を遮断するバルブとを備える、（３）に記載の装置。
（５）前記定量供給手段は、前記スラリー処理部群に沿って配置され、前記各スラリー処理部へ洗浄用液及び／又はスラリーを供給する配管に対して、前記各スラリー処理部の配置位置に対応して備えられる、（３）又は（４）に記載の装置。
（６）定位置にある前記各スラリー処理部に対して、前記スラリー脱液手段、前記洗浄用液供給手段及び前記洗浄混合物脱液手段による各作業を順次同期的に実施するようになっている、（１）〜（５）のいずれかに記載の装置。
（７）前記同期して行われる前記各手段による作業後に、前記スラリー処理部群は、スラリー排出工程に移動する、（６）記載の装置。
（８）さらに、前記スラリー処理部内の洗浄混合物にガスを供給して攪拌洗浄する洗浄手段を備える、（１）〜（７）のいずれかに記載の装置。
（９）前記攪拌洗浄手段によるガス供給は、前記フィルターを介して行われる、（８）記載の装置。
（１０）ゼオライト含有スラリーの脱液洗浄装置である、（１）〜（９）のいずれかに記載の装置。
（１１）さらに、ゼオライト型変換用液を前記スラリー処理部へ供給する手段を備える、（１０）記載の装置。
（１２）スラリーの脱液洗浄方法であって、
相互に独立し、それぞれフィルターを備えるとともにスラリーを収容可能な２以上のスラリー処理部からなるスラリー処理部群の定位置に固定した各スラリー処理部に対して、以下の工程；
（ａ）スラリー処理部にスラリーを供給する工程と、
（ｂ）前記フィルターを介してスラリーを吸引ろ過するスラリー脱液工程と、
（ｃ）脱液後の残留物に洗浄用液を供給して残留物を洗浄し、前記フィルターを介して洗浄混合物を吸引ろ過する洗浄工程、
を順次同期的に実施する、方法。
（１３）前記洗浄工程では、洗浄用液を供給後、前記フィルターを介してスラリー処理部にガスを供給し、前記残留物を含む洗浄混合物をガス攪拌により洗浄する、（１２）記載の方法。
【０００７】
これらの手段によれば、スラリーは複数の処理単位に分割されるとともに各処理単位に対して同期的かつ順次脱液・洗浄工程が実施され処理効率が向上される。また、スラリー処理部に対する脱液、洗浄工程条件を調整することにより、必要とされる脱水率や回収率の他、高い処理効率を容易に得ることができる。また、高い脱水率や回収率が得られるのみでなく、スラリー特性の変化が分割された各スラリー（処理部）で同じであるため、洗浄時間、脱水時間等の調整が容易である。結果として、スラリーや残留物の特性の変化に応じて幅広い対応が可能となっている。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
本発明のスラリー脱液洗浄方法は、相互に独立し、それぞれフィルターを備えるとともにスラリーを収容可能な２以上のスラリー処理部からなるスラリー処理部群の各スラリー処理部に対して、以下の各工程作業をそれぞれ同期的に行うとともに、（ａ）〜（ｃ）工程を順次行うことを特徴とする。
（ａ）スラリー処理部にスラリーを供給する工程と、
（ｂ）前記フィルターを介してスラリーを吸引ろ過する脱液工程と、
（ｃ）脱液後の残留物に洗浄用液を供給して残留物を洗浄し、前記フィルターを介して洗浄混合物を吸引ろ過する洗浄工程
【０００９】
また、本発明のスラリー脱液装置は、上記方法を実施するのに好ましい装置であって、
相互に独立し、それぞれにスラリーを収容可能であるとともにフィルターを備える２以上のスラリー処理部が配列されたスラリー処理部群と、
このスラリー処理部群に関連して配列される以下の手段：
前記スラリー処理部内に収容されたスラリーを、前記フィルターを介して前記処理部内の前記スラリーを吸引ろ過するスラリー脱液手段、
脱液後の処理部に洗浄用液を供給する供給手段、及び
前記フィルターを介して処理部内の洗浄混合物を吸引ろ過する洗浄脱液手段、を備えることを特徴とする。
【００１０】
これらの発明においては、スラリー固液分離を目的とするものであり、スラリー中の固体及び液体のいずれも回収目的とすることができる。また、各種スラリーを対象とすることができる。例えば、固体成分として、各種ゼオライト、顔料、染料、石膏、水酸化アルミニウム、黒鉛、チタン化合物等を含有するスラリー、おから、あん、ポテト、ペットフード原料等を含有する食品系のスラリー、紙パルプ、ファイバー、パルプスラリー等のパルプ系スラリー、下水汚泥、一般汚泥、建設汚泥等の各種汚泥スラリーを対象とすることができる。本発明の方法及び装置は、特に、石炭灰ゼオライト製造工程で得られるゼオライト含有アルカリスラリーの固液分離に適用することが好ましい。ゼオライト粒子が微粒子で真比重は２と、水の２倍あるものの多孔質であるため粒子中に水を多く含むためしたがって、水との比重差が余りなくなり、一般に遠心分離では脱水しにくく、高脱水および高回収率での固液分離が要求されているからである。
【００１１】
本発明の脱液洗浄工程は、図１に例示するように、相互に独立し、それぞれフィルターを備えてスラリーを収容可能な２以上のスラリー処理部からなるスラリー処理部群の各スラリー処理部に対して実施される。すなわち、本発明においては、スラリーは、２以上のスラリー処理部にそれぞれ収容されることにより、２以上の処理単位に分割され、分割された処理単位毎に同期的に各工程が実施される。洗浄工程後に、スラリー処理部内の固形物の排出工程、スラリー処理部の洗浄工程等の後段の工程も、同期的に実施されることが好ましい。
以下、本発明のスラリー脱液洗浄方法及び装置の一形態を図１〜９に例示し、当該形態を参照しつつ説明する。なお、これらの図に示す形態は、本発明の好ましい一形態であるが、本発明をこれに限定する趣旨ではない。
【００１２】
（スラリー処理部群）
図２には、本発明装置の好ましい一形態を示している。この図に示す形態においては、複数個のスラリー処理部４が、チェンコンベア２００上に移動可能に取り付けられて、無端縁状の配列からなるスラリー処理部群２を形成している。
各スラリー処理部４は、スラリーを収容可能である。スラリーを収容するための容器形状は特に限定しない。スラリーを収容可能であれば平板状ないし皿状であってもよいし、必要に応じて所定の深さを備えるパン状であってもよい。さらに、蓋部を備えるものであってもよい。
【００１３】
図３及び４に示すように、スラリー処理部４は、その内容物を吸引可能に及び内部にガス等を供給可能に構成されている。具体的には、スラリー処理部４の一部にフィルター６を備えている。フィルター６は、スラリー処理部４の底部の少なくとも一部に備えられていることが好ましく、底部のほぼ全体について備えられていることがより好ましい。スラリー処理部４に、フィルター６を備えていることにより、スラリー処理部４内においてスラリーの吸引ろ過を実施することができ、脱液洗浄工程を連続して行うことができる。
フィルター６には、スラリー中の液体が通過可能で固体成分が通過しない程度の孔部を備える各種フィルター材を使用することができる。具体的には、各種繊維製の織物や編物で構成されるメッシュ状体であるろ布、金属あるいは樹脂製のスクリーン、多孔体等のメッシュプレート体、多孔質セラミックス製等の多孔質体、ビーズ等が充填されたカラム等を挙げることができる。ろ布としては、固体部分の粒径や吸引圧力等に考慮して、適切な孔径（メッシュサイズ）を有するろ布を使用する。ろ布の材質は特に限定しない。
【００１４】
これらは、１種あるいは２種以上を組み合わせて用いることができるが、少なくともろ布を用いることが好ましく、より好ましくは、ろ布とメッシュプレート体とを組み合わせて用いる。この場合、メッシュプレート体を用いることにより、吸引時におけるフィルター面からの均一な吸引を確保することができる。メッシュプレート体が介在されることにより、吸引される液体が移動することができる空隙が確保されるからである。なお、メッシュプレートは同時に、ろ布の支持体としても機能している。
特に、フィルター材（特に、ろ布）は交換可能に設けられていることが好ましい。例えば、ろ布を、メッシュプレート体や多孔質体等の上に載置するのみとするなど、他のフィルター材と併用するとともに、このフィルター材から着脱可能に設けるようにすることができる。フィルター材が交換可能であると、スラリーの特性に応じて、収率が高く、また、ろ液の排出を容易化することができる。
図３及び４に示す形態では、ろ布６ａとメッシュプレート６ｂとの双方からなるフィルター６を備えている。
なお、図３及び４に示すように、スラリー処理部４の底部は、脱液やガスの供給を可能にするとともに、脱液時や洗浄時等において内容物を確実に支持可能に、孔部８を有する底板１０を備えていることが好ましい。
【００１５】
スラリー処理部群２において各スラリー処理部４は、相互に独立している。ここで、相互に独立しているとは、個別にスラリーを収容できること、個別に吸引ろ過可能であることを意味している。したがって、この意味において相互に独立である限り、どのような形態のスラリー処理部４でスラリー処理部群２を形成してもよい。
スラリー処理部４は、スラリー処理部群２において配列されていることが、各工程の効率的実施の観点から好ましい。配列形態としては、少なくとも２以上のスラリー処理部４が一方向に連続して配列されていることが好ましい。
【００１６】
したがって、例えば、連結して配列される形態としては、スラリーを個別に収容可能に一方向に沿って２以上に区画され、各区画部の底部にフィルターを備えるように形成された区画体の全体をスラリー処理部群２とすることができる。この場合、各区画部がスラリー処理部４に相当することになる。また、この他の例としては、底部にフィルター６を備えるパン状体を、タンデム状に複数個連結することもできる。また、図２に示すように、前記パン状体を、レールあるいはコンベア等の搬送手段上に配列したスラリー処理部群２を挙げることができる。
好ましくは、図２に示すように、多数個のスラリー処理部４は、無端縁状に配列されている。かかる配列形態によれば、スラリーの供給、脱液、洗浄、および排出、ならびにスラリー処理部の洗浄の一連の工程を同期的に行うことが容易であるとともに、効率的に繰り返し実施が可能である。
【００１７】
このように構成されるスラリー処理部群２の各スラリー処理部４のスラリーに対して、同期的かつ順次前記（ａ）工程〜（ｃ）工程を実施する。すなわち、スラリー処理部群２の各スラリー処理部４に対して、前記（ａ）工程を同期的に実施し、次いで、（ｂ）工程をスラリー処理部群に対して同期的に実施し、さらに、同期的に（ｃ）工程を実施する（図１参照）。
当該形態によれば、スラリー処理部４内に収容されるスラリー単位に各工程が実施されることにより、周囲へのスラリー成分の飛散、流出が防止される。また、本発明においては、全工程が、スラリー処理部４内で完結されるため、処理工程間でスラリーや固形分自体の移動を全く伴わない。このため、固形成分のロスが少なく、高回収率の確保が容易となっている。さらに、スラリーの濃度や供給量、洗浄液量や洗浄方法等をスラリーの特性に応じた、工程条件を設定することができる。さらに、スラリーは分割された単位で処理されるため、均一な回収率や脱水率の固液分離を達成できる。
【００１８】
本発明方法では、スラリー処理部４単位で脱液・洗浄工程を実施できるため、個々の処理部に対してこれらの工程を同期的に並行して実施することができる。これにより、結果としてスラリーの供給から固形分の排出までの処理時間を短縮することができる。
これらの工程を同期的かつ順次行うには、前記スラリー処理部４を定位置に固定し、当該定位置で、前記（ａ）工程〜（ｃ）工程を実施するようにすることが好ましい。この形態によれば、同期的かつ連続的かつ同時並行的な工程実施を容易に実現できる。また、スラリー処理部の移動時間や内容物の移動のロスなく効率的に実施できる。なお、スラリー処理部群２を（ａ）工程〜（ｃ）工程を実施可能な領域に順次移動させることにより、同期的かつ順次的にこれらの工程を行うことも可能である。
なお、洗浄工程実施後においては、固形分の排出工程とスラリー処理部の洗浄工程を実施することができる。排出工程や処理部洗浄工程は、かならずしもスラリー処理部群２に対して同期的かつ順次的に行う必要はない。例えば、図１に示すように、各処理部４毎に逐次排出工程と洗浄工程を実施するように設けることもできる。図１は、各処理部４に対して同期的に排出工程や処理部洗浄工程を行わずに、各処理部４に対して個別に逐次的にこれらの工程が実施されることを意味している。
【００１９】
次に、本発明の装置に備えられる各手段について説明する。
（スラリー脱液洗浄装置）
図２に示すように、本発明のスラリー脱液洗浄（処理）装置１は、上記したスラリー処理部群２を備えていることはすでに述べたが、これに加えて手段群１２とを備えている。
手段群１２は、少なくとも、スラリー処理部にスラリーを供給するスラリー供給手段１４と、前記スラリー処理部４内の内容物を前記フィルターを介して吸引ろ過する脱液手段であって、スラリーを脱液する手段３４と洗浄混合物を脱液する手段５４と、脱液後の処理部内の残留物に洗浄用液を供給する手段４４、とを有している。さらに、本装置１は、洗浄用液を供給後の前記スラリー処理部の残留物下部よりガスを供給して残留物と洗浄用液とを攪拌洗浄する洗浄手段６４を備えることができる。
【００２０】
（スラリー供給手段）
スラリー供給手段１４は、スラリーを処理部４内に供給できるものであれば特に限定しないが、本発明にあっては、複数の処理部４に同期的かつ等量にスラリーを供給できるものであることが好ましい。同期的かつ等量供給するには、各種形態を採用することができるが、本発明においては、図２及び５に示すように、スラリー処理部４内でのスラリーの液面レベルで供給量を調整するバルブ機構を有する定量供給手段１６を備えることが好ましい。また、適宜スラリー貯留部１８を備えることが好ましい。
【００２１】
図５〜図７に、かかる定量供給手段１６の一例を示す。この定量供給手段１６は、この例えば、複数の処理部４に対して設けられる単一のスラリー供給管２０における各スラリー処理部４対応部位に備えられている。
定量供給手段１６は、上下動可能に構成されていることが好ましい。例えば、スラリー供給管２０を、その水平状態を維持して上下動可能な上下機構１１０を介して架台１００に支持するようにする。より具体的には、スラリー供給管２０は、上下機構１１０に連結された支持フレーム１２０に固定されている。
【００２２】
この定量供給手段１６は、スラリー処理部４毎の供給管２２と、処理部４の内容物の液面レベルに対応して浮遊可能なフロート２４と、このフロート２４の上下動に対応して前記供給管の所定部位を開閉可能に連結された弁体２８とを備えている。この定量供給手段１６は、フロート２４が処理部４内の内容物の液面が所定レベルに達したときに受ける浮力により弁体２８を閉じ、当該浮力を受けないときには弁体２８を開放するように構成されている。
【００２３】
定量供給手段１６における弁体２８は供給管２２のある位置において供給ラインを遮断し、当該遮断位置より上動すると供給ラインを開放可能となっている。
フロート２４は、この弁体２８の液体吐出側に、クランク機構やシリンダ機構等の浮力伝達機構３０により連結されて備えられている。
浮力伝達機構３０は、フロート２４が浮力等により上動すると弁体２８が下動して供給ラインを遮断し、フロート２４がフリーあるいは下動すると弁体２８が上動し供給ラインを開放するように構成されている。当該伝達機構３０は、好ましくは、支持体３５を介して供給管２２に直結されている。
【００２４】
当該伝達機構３０においては、前記したフロート２４と弁体２８との移動態様を形成可能な各種構成を採用することができるが、例えば、図５に示すように、弁体２８に連結される第１のアーム３１と第２のアーム３２とフロート２４に連結される第３のアーム３３で構成し、第３のアーム３３の交差部位で支持体３５に固定することで、フロートの上動と弁体の遮断とを連動させることができるクランク機構を構成することができる。
このようなスラリー供給手段１４は、定量供給手段１６を含めて後述する洗浄用液の供給手段４４と共用することができる。
なお、供給物の比重を考慮して、初期設定位置を決定すれば、任意の量の供給が可能となる。
【００２５】
さらに、ゼオライトスラリーの脱液洗浄に本装置１を用いる場合に、このスラリー供給手段１４を、例えば、ゼオライトの型変換用液の供給手段として使用することもできる。スラリー処理部４内にてゼオライトの型変換を、スラリーの脱液工程後に引き続いて実施することができる。また、この場合に、後述するガス供給手段を用いることにより、型変換用液と固形物とを混合攪拌して効果的に型変換を実施することができる。
【００２６】
（スラリー脱液手段）
スラリー脱液手段３４は、スラリー処理部のフィルターを介して処理部４内部を吸引できる吸引手段である。吸引手段としては、従来公知の各種吸引手段を使用することができる。例えば、真空吸引源に接続される吸引手段とすることができる。ろ液の吸引経路の途中にろ液（洗浄廃液）の貯留部３６を備えるようにすることが好ましい。
脱液手段３４の一部としてあるいはスラリー処理部４の一部として、図８に示すように、スラリー処理部４のフィルター６の下面側に、真空吸引可能な密閉状態を形成でき、かつ脱着可能に設けられる吸引用のチャンバー３８を備えることが好ましい。
【００２７】
このチャンバー３８は、処理部４の底部におおよそ対応する開口部を有する箱状であって、一部に真空吸引源に連通する孔部を備えている。
このチャンバー３８と処理部４との間には、脱液時（吸引時）に、チャンバー３８への外部空気の流入を防止するため、チャンバーとスラリー処理部の底部とを密閉するべく、チャンバー３８の上面側と処理部４の底部との間にシール手段４０を設けることが好ましい。
このシール手段４０は、例えば、図８及び図９に示すように、弾性素材で構成されるシール材４２と、レール状の固定部材４３ａとレール間に収容可能な固定部材４３ｂとを備えるようにすることができる。
シール材４２は、上方に開口する断面チャンネル状を有し、処理部４の底部の周縁におおよそ対応する形状を備えている。
また、レール状の固定部材４３ａは、２列のレールが処理部４の底部周縁に倣うように形成されており、そのレール間にシール材４２の底部を収納可能に形成されている。さらに、固定部材４３ｂは、レール状固定部材４３ａのレール間に収容されるシール材４２の底部上に載置可能となっている。
このような構成のシール手段４０を備えることにより、脱液時には、処理部４とチャンバー３８との対向部分から空気が流入することを防止できる。また、後述するように、ガスの供給時には、供給されたガスが外部に漏出することを防止することができる。
【００２８】
この脱液手段３４は、スラリー処理部４内の内容物を吸引ろ過するため、内容物がスラリーであればスラリー脱液手段であり、内容物が洗浄用液供給後の洗浄混合物（脱液後の残留物と洗浄用液とからなる）であれば洗浄混合物の脱液手段としても使用できる。すなわち、本装置１においてはこれら２種類の機能をそれぞれ別個に実現するように２種の脱液手段を備えることもできるし、２種類の機能を兼用するように脱液手段を設けることもできる。
【００２９】
（洗浄用液の供給手段）
洗浄用液の供給手段４４は、特に限定しないで、洗浄用液を所定量供給できる液体供給手段であればよい。本供給手段４４は、複数のスラリー処理部４に対して同期的にかつ等量の洗浄用液を供給可能であることが好ましい。このため、上記したスラリー供給手段１４と同様の供給機構を採用することが好ましく、より好ましくは、スラリー供給手段１４と洗浄用液の供給手段４４とを共用することが好ましい。この際、定量供給手段１６も同様の構成とするかあるいはスラリー供給用のものと兼用することが好ましい。洗浄用液の貯留部４８を備えることもできる。図２に示す形態においては、スラリー供給手段１４と洗浄用液の供給手段４４とを兼用している。なお、洗浄用液の供給手段４４として、スラリー供給手段１４を兼用した場合、スラリー供給と洗浄用液の供給は、バルブの切替により容易に実現できる。
【００３０】
（洗浄手段）
本装置１は、手段群１２の一つとして洗浄手段６４を備えることができる。洗浄手段６４は、洗浄用液を供給後の前記スラリー処理部４の残留物下部よりガスを供給して残留物と洗浄用液とを攪拌洗浄可能であれば特に限定しない。好ましくは、スラリー処理部４のフィルター６を介して処理部４内部にガスを供給できるものとする。洗浄手段６４で使用するガスは、空気又は水蒸気とすることが好ましい。空気は、圧縮された空気源を用いることもできる。
ガスが残留物の下部、すなわち、処理部４の底部から供給されることにより、脱液により圧縮された残留物（ケーキ）がほぐれ、これにより洗浄用液と残留物とがよく攪拌され洗浄効果を確保・向上させることができる。また、ケーキの通気性が向上し、後段の吸引時間が短縮され、処理能力を向上させる。さらにフィルター６を介して供給されるときは、フィルター６の目詰まりも同時に解消される。
【００３１】
ガスの供給にあたっては、処理部４のフィルター６の下面側に、ガス供給用のチャンバーを設けることが好ましい。このチャンバーは、上記脱液手段の吸引チャンバーと同様の構成とすることができ、当該チャンバーと共用することができる。既に説明したシール手段４０は、ガスの供給に際しても有効に機能する。
【００３２】
（洗浄用混合物脱液手段）
洗浄混合物の脱液手段５４は、スラリー処理部４内の洗浄用液供給後の洗浄混合物を脱液する手段である。
洗浄混合物の脱液手段５４は、特に限定しないで、洗浄混合物を脱液できる手段であればよい。好ましくは、本脱液手段５４は、複数のスラリー処理部４内部を同期的に吸引可能であれば足り、特に限定するものではないが、上記したスラリー脱液手段３４と同様の脱液機構を採用することが好ましく、より好ましくは、スラリー脱液手段３４と共用することが好ましい。この際、チャンバー３８も併せて共用されることが好ましい。
【００３３】
さらに、本装置１には、洗浄後に、スラリー処理部４から固形分を排出する手段７０と、固形分排出後にスラリー処理部の内部を洗浄する手段８０とを備えることもできる。これらの手段は、手段群の一部として備えることもできる。排出手段７０と洗浄手段８０の形態は特に限定しないが、配列された各スラリー処理部４に対して同期的に排出工程と洗浄工程を実施するように設けてもよいが、各処理部４毎に逐次排出工程と洗浄工程を実施するように設けることが好ましい。
【００３４】
以上の手段群１２は、定位置のスラリー処理部４に対して脱液工程、洗浄工程の順に各工程を同期的に順次実施できるように配列されていることが好ましい。すなわち、複数のスラリー処理部４のそれぞれに対して、これらの各手段が同期的に実施できるように配置されている。スラリー供給手段１４と洗浄用液供給手段４４とが共用され、スラリー脱液手段３４がスラリーの脱液と洗浄混合物の脱液手段５４とを共用する場合には、それぞれの処理部に対してコンパクトな範囲で各工程を実施することができる。さらに、かかるスラリー処理部４を複数個並列して配列してスラリー処理部群を構成しても、全体的な装置領域をコンパクト化することができる。
【００３５】
さらに、これらの手段群１２による工程終了後には、スラリー処理部群２は、定位置から移動し、ケーキ排出工程、処理部洗浄工程へと移動可能となっていることが好ましい。より好ましくは、無端縁状にスラリー処理部４を配列して、固形分（ケーキ）排出と処理部洗浄を終えて循環して、スラリーの洗浄脱液のための工程実施域に再配置されるように構成する。
【００３６】
このようなスラリー処理部４の移動を実現するには、処理部群２をレールあるいはコンベア等の搬送手段、あるいは多数本の一端を回転軸に併せて支持し、これらのアームの他端に各処理部あるいは手段等を備えて回転させるような搬送手段を利用して移動させることが好ましい。搬送手段に対する固定位置及び各工程のサイクルタイムを同期させることが容易であるからである。スラリー処理部群２を移動可能に無端縁状に配列することにより、省コストでこのような工程を実施できる。
【００３７】
チェンコンベア２００は、図２に示す形態では、スラリー処理部４のフィルター６が水平状となるように保持しつつ、一方向に沿って搬送し、コンベア端部２００ａにおいて、スラリー処理部４を反転した状態で支持し、他方の端部２００ｂにおいて、また、スラリー処理部４を水平状態で保持するように構成されている。
以下、この装置形態を参照しながら、本発明方法の各工程の詳細について説明する。
【００３８】
（スラリー供給工程）
スラリー処理部４は、まず、スラリー処理部４に、スラリーが供給される。スラリー処理部４は、チェンコンベア２００によって搬送される。搬送される工程実施域は定位置であることが好ましい。工程実施域に搬送されてきたスラリー処理部４は、すでに内部が洗浄されている。
【００３９】
スラリーの供給手段１４は、本形態では、スラリー供給用のタンク１８から、ポンプでそれぞれの定量供給手段１６を経由して、各スラリー処理部４に供給されるようになっている。定量供給手段１６は、まず、上下機構１１０により下動され、フリーのフロート２４がスラリー処理部４の所定の高さ位置にくるようにセットされる。
定量供給手段１６のフロート２４がフリーな状態のときには、弁体２８は遮断位置より上方にあって供給ラインは開の状態であり、供給管２０、２２を介して給液が開始され、処理部４内のスラリー量が所定のレベルに到達し、フロート２４が浮力を受けて上昇して弁体２８が下動し遮断位置に到達すると、供給管２２の供給ラインが遮断され、供給管２２を介した処理部４へのスラリー供給が停止される。弁体２８が一旦遮断位置に到達し供給ラインを閉としたら、スラリーの液圧を上方から受けるため、供給ラインが開放されることはない。
【００４０】
このフロート２４による定量供給機構によれば、流量制御や電気的な液面レベル制御によることなく、簡易かつ確実に供給量を制御できる。すなわち、配列された複数個の処理部４に対して同期的に一定量を供給するのにあたり、従来は、定量バルブの相互位置の相違から発生する圧力差による各処理部へのスラリー供給時間が異なってくるため、各処理部へのスラリー供給量を制御するのは困難であったが、この定量供給手段１６によれば、前記圧力差により供給する時間差が生じてもそれぞれの処理部に一定量を供給することができる。
なお、１単位分のスラリー量は、スラリーの種類や得ようとする脱水率や処理能力を考慮して決定される。スラリー中の固形分の粉体特性にもよるが、好ましくは、脱液後に、約１０ｍｍ〜約４０ｍｍの高さに固形分が残留するようなスラリー量とする。１０ｍｍ未満では、効率が悪く、４０ｍｍを超えると、圧力損失が大きくなりすぎて吸引時間を要するようになるからである。
石炭灰からゼオライトを製造する工程において得られるゼオライト含有アルカリスラリーは、固形分濃度がおおよそ１０〜３０ｗｔ％であり、本装置及び方法は、当該固形分濃度のゼオライト含有スラリーに好ましく適用できる。
全ての供給管２２の弁体が下動して各供給ラインが遮断されると、供給管２０へのスラリーの供給を停止する。次いで、定量供給手段１６を上動させる。
【００４１】
（スラリー脱液工程）
脱液工程では、スラリーから液体を吸引ろ過する。工程実施域には、脱液手段３４が配置されている。本形態では、チェンコンベア２００によるスラリー処理部４の固定位置に対応する部位に、脱液手段３４が設置されている。本形態においては、脱液手段は、真空吸引源に接続されるチャンバー３８と、吸引経路の途中に設けられるろ液貯留部３６とから構成されている。
チャンバー３８が、スラリー処理部４の下面に密着されて真空吸引源を作動させることにより、スラリー中の液体がろ布等のフィルター６、吸引孔８を介してチャンバー３８に流下してくる。ろ液は、さらに、チャンバー３８内の最底部近傍に設けられた排出口から貯留部３６へと移動し、そこに貯留される。
【００４２】
スラリー供給工程においても説明したように、本工程は、脱液後の固形分厚さが、約１０ｍｍ〜約４０ｍｍとなるように実施することが好ましい。吸引圧力は、好ましくは、０．０２〜０．０６ＭＰａである。それぞれ下限を下回ると効率が悪くまた脱水率も低下するからであり、上限を上回ると吸引時間が長くなり、あるいは大きな吸引装置が必要となるからである。
所定吸引力で所定時間吸引を実施した後、弁を操作し、シール手段４０による気密を解除する。
【００４３】
（スラリー洗浄工程）
脱液工程を終了したスラリー処理部４はその位置で洗浄工程に移る。洗浄工程は、洗浄用液の供給と洗浄混合物の脱液とを行うが、好ましくは、洗浄混合物にガスを供給して攪拌洗浄する。
本形態の洗浄用液の供給は、スラリー供給手段を共用し、脱液は、スラリー脱液手段３４と同様の構成の吸引チャンバー３８を備えた前記脱液手段を共用している。攪拌洗浄は、前記吸引チャンバーを共用し当該チャンバーに空気を供給可能に圧縮空気源に連結された配管群を利用する。
【００４４】
洗浄用液は、例えば水等とすることができ、本形態にあっては、洗浄用液貯留部４８からスラリー供給手段１４を経由してスラリー処理部４に供給される。
洗浄用液の供給に先だって、前記定量供給手段１６のフロート２４が処理部４内の所定高さに位置するように調整される。定量供給手段１６を調整後、洗浄用液を各処理部４に一定量の洗浄用液を供給する。これにより、スラリー処理部４内には、スラリー固形分と洗浄用液との洗浄混合物が形成される。
【００４５】
この洗浄混合物をそのまま脱液することもできるが、洗浄手段６４による洗浄を実施することもできる。かかる洗浄工程を実施する場合には、洗浄手段６４を用いて洗浄混合物の下部からガスを供給する。具体的には、処理部４の底部のフィルターを介して処理部４内にガスを供給する。ガスの供給により、処理部４内、特にその底部近傍で固化した残留物をほぐし、洗浄用液と混合することで、洗浄効果を向上させる。洗浄用液の供給時に洗浄用液の落下衝撃により形成される残留固形分の表面の凹凸を修正し、残留物の通気性をよくして吸引効果を均一化し、これにより吸引脱水時間を短縮することができる。さらに、脱液時と逆方向にガスを流入させることで、フィルターの目詰まりを解消するとともに、ケーキ排出時にフィルターに付着する残留分の付着を減少せることができる。なお、供給するガスの圧力は、０．０５ＭＰａ以上０．１５ＭＰａ以下とすることが好ましい。０．０５ＭＰａ未満であると攪拌が弱く、０．１５ＭＰａを超えると空気過剰により溢れたり空気ロスが生じたりするからである。
【００４６】
洗浄用液供給後あるいは攪拌洗浄後、洗浄混合物を脱液する。脱液にあたっては、脱液工程と同様にして行うことができる。
洗浄工程では、スラリー処理部４の残留物に、洗浄用液および／または後段の洗浄工程で発生した洗浄廃液を供給し、その後、吸引ろ過して、固形分を洗浄することができる。吸引およびろ液の移動は、脱液工程と同様である。さらに、清浄度を高めたい場合には、一つの洗浄手段において２回以上洗浄工程を繰り返し実施してもよい。
【００４７】
なお、スラリー洗浄工程においては、既に説明したように、スラリーとしてゼオライトスラリーを用いる場合に、洗浄用液に変えてゼオライトの型変換用液を供給することによりゼオライトの型変換工程を実施できる。かかる変換工程は通常の洗浄工程の後段において行うことが好ましい。また、洗浄手段６４によりガスを供給して型変換用液とスラリー固形分との混合物を攪拌させることもできる。
【００４８】
（固形分排出工程）
工程実施域の定位置において、スラリー供給〜洗浄までを完了したスラリー処理部４は、チェンコンベア２００により固形分排出工程実施域、すなわち、排出手段７０の設置位置まで搬送される。例えば、図２に示すように、コンベア２００の端部２００ａにてスラリー処理部４が反転されることを利用する排出手段７０を採用することができる。なお、排出手段７０は、このような反転操作によるものに限定するものではなく、振動や衝撃を付与することによる排出手段したり、あるいは、スクレーパー等による排出手段等、従来公知の各種手段を１種類あるいは２種類以上を組み合わせたりして使用できる。
【００４９】
（スラリー処理部洗浄工程）
さらに、チェンコンベア２００の駆動により、スラリー処理部４の洗浄工程、すなわち、処理部４の洗浄手段８０が配置された洗浄工程実施域にスラリー処理部４が到達される。
処理部の洗浄手段８０は、従来公知の各種手段を採用できる。例えば、図２に示すように、水等の洗浄液をスラリー処理部４内に噴射等により供給して、圧力と水流で一挙に残留物を除去することができる。特に、本形態では、スラリー処理部４が反転状態となっているので、洗浄が容易になっている。この形態においては、洗浄手段８０は、複数個備えられていることが好ましい。
【００５０】
また、この形態とともにあるいはこの形態に替えて、図２に示すようなスラリー処理部４が移動可能な洗浄槽９０を採用することもできる。
スラリー処理部４が、洗浄槽９０内を、開口部を下方に向けた状態で移動することにより、スラリー処理部４の底部や側面などに付着した固形物を槽９０底部に沈降させて、洗浄槽９０の底部に堆積させることができる。これらの堆積物は必要に応じて排出させればよい。堆積物は、洗浄槽９０の底部に、スラリー処理部４の進行方向に平行に沿って設けたスクリューコンベア等で集積部９２へ移動させることも可能である。また、スラリー処理部４の開口端縁部が洗浄槽９０の底部近傍を移動するようにすることにより、スラリー処理部４の移動に伴って、この端縁部で堆積物を押してスラリー処理部４の移動方向に移動させることができる。この移動先（工程下流側）に、堆積物の排出部あるいは集積部９２を設けることにより、洗浄槽内を常時洗浄に適した状態に維持することができる。
さらに、この堆積物を貯留し、搬送して、適宜、スラリー処理部４に供給されるスラリーの一部としてあるいは全部として用いて再び固液分離することにより、無駄なく固形分を回収できることになる。
【００５１】
スラリー処理部４の洗浄工程が終了したスラリー処理部４は、再び、工程実施域に送り出され、上記した各工程が繰り返し実施される。
【００５２】
なお、以上の説明では、処理手段群１２を工程実施域から移動させる構成について説明したが、当該工程実施域に排出手段や洗浄手段を移動させるかあるいは配置することも可能である。
【００５３】
このように、スラリー処理部群に対する固液分離工程を、同期的かつ順次的に行うことにより、自動運転化も容易であり、生産効率を飛躍的に向上させることができる。また、脱水効率、回収効率も容易にエネルギーコストをかけることなく高めることができる。
【００５４】
なお、当業者は、本分野の技術常識によれば、本発明におけるスラリー処理部を配列したスラリー処理部群を駆動させること、及び、各工程実施手段を配列した手段群を駆動させることは、上記の説明以外にも、それぞれ各種の変形形態を容易に創出できるものであり、本発明にはそのような修飾形態、変形形態も包含されるものとする。
また、本発明によれば、以下の構成のスラリーの脱液洗浄方法および装置も提供される。
すなわち、フィルター部を有し、スラリーを収容可能な容器状のスラリー処理部内に、スラリーを供給し、脱液し、洗浄用液を供給し、前記フィルター部を介してガスを供給して洗浄混合物を攪拌洗浄し、洗浄混合物を脱液する、方法及び装置が提供される。
【００５５】
【実施例】
以下、本発明の具体例を挙げて説明する。なお、これらの具体例は、本発明をよりよく説明するためのものであって、本発明を限定するものではない。
【００５６】
（実施例１）
石炭灰ゼオライト反応装置により製造された温度７２℃、固形分濃度２５ｗｔ％、ＮａＯＨ濃度が１．４Ｎの石炭灰ゼオライトスラリーを、長さ６４０ｍｍ、幅４４０ｍｍ、深さ１５０ｍｍのパン状のスラリー処理部５個に、１個あたり１９．２Ｌ計９６Ｌ供給した。
スラリー供給後、スラリー処理部の脱液洗浄工程を実施した。脱液工程は、吸引時間２０秒で全ての処理部における脱液工程を完了し、吸引時の圧力は、０．０６ＭＰａを示した。この脱液工程により、厚さ３０ミリ平均のケーキを得た。
攪拌洗浄工程は、６５℃の温水を各スラリー処理部に１５Ｌ（計７５Ｌ）供給した。次いで、圧力０．０８ＭＰａの圧縮空気を２５秒間送って洗浄混合物を攪拌した。その後、洗浄混合物を吸引し脱液し、４５秒で全ての処理部の脱液工程を完了した。吸引時の圧力は、０．０６ＭＰａを示し、厚さ平均３０ｍｍの脱水ケーキを得た。
この洗浄工程を合計４回繰り返し（洗浄用液の相溶は３００Ｌ）、得られたケーキは残留水分は５０．０％、ケーキ乾燥後に５ｗｔ％スラリーを調製したときのｐＨは１１．４５であった。
【００５７】
【発明の効果】
本発明によれば、高い処理効率を実現できる、スラリーの脱液洗浄装置及び方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のスラリー脱液洗浄工程の概要を示す図である。
【図２】本発明のスラリー脱液洗浄装置の全体構成の概略を示す図である。
【図３】本発明におけるスラリー処理部の断面構造を示す図である。
【図４】本発明のスラリー処理部を上面視した場合の構造を示す図である。
【図５】本発明におけるスラリー供給手段（洗浄用液供給手段）において、各スラリー処理部に向けられる定量供給手段の一例を示す断面図である。
【図６】図５に示す定量供給手段の設置構造の平面図である。
【図７】図５に示す定量供給手段の設置構造の側面図である。
【図８】スラリー脱液手段（洗浄混合物脱液手段）の一例の断面構造を示す図である。
【図９】図８に示すチャンバーの上面視図であって、スラリー処理部とのシール構造の平面構造を示す図である。１  スラリー脱液洗浄装置
２  スラリー処理部群
４  スラリー処理部
６  フィルター
８  孔部
１０  底板
１２  手段群
１４  スラリー供給手段
１６  定量供給手段
２０  スラリー供給管
２２  供給管
２４  フロート
２８  弁体
３０  浮力伝達機構
３４  スラリー脱液手段
３６  貯留部
３８  吸引用チャンバー
４０  シール手段
４２  シール材
４４  洗浄用液供給手段
５４  洗浄混合物脱液手段
６４  洗浄手段
７０  排出手段
８０  スラリー処理部洗浄手段
１００  架台
１１０  上下機構
１２０  支持フレーム
２００  コンベア
【図１】
2004261775.tif 000003
【図２】
2004261775.tif 000004
【図３】
2004261775.tif 000005
【図４】
2004261775.tif 000006
【図５】
2004261775.tif 000007
【図６】
2004261775.tif 000008
【図７】
2004261775.tif 000009
【図８】
2004261775.tif 000010
【図９】
2004261775.tif 000011