(57)【要約】【課題】ケーク濾過に必要な基礎ケーク層の厚みを変動させることなく、余分な成長ケーク層のみを剥離できる濾過方法及び濾過装置。【解決手段】濾材６の表面上に形成するケーク層でスラリーを濾過するものであり、濾材６の表面上にケーク形成用ディスタント７を重ね合わすと共にディスタント７の上にスラリーが透過する保護膜８を重ね合わせて、ディスタント７の内部に基礎ケーク層Ｋ１を形成し、ディスタント７の内部に基礎ケーク層Ｋ１を保持させつつ、濾過の進行に伴い保護膜８の表面に形成した成長ケーク層Ｋ１を移動する剥離具６で剥離すること。【選択図】  図３
2004160318.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
濾材の表面上に形成したケーク層でスラリーを濾過する濾過方法において、前記濾材の表面上にケーク形成用ディスタントを重ね合わすと共に該ディスタントの上にスラリーが透過する保護膜の裏面側を重ね合わせて、該ディスタントの内部に基礎ケーク層を形成し、該ディスタントの内部に該基礎ケーク層を保持させつつ、濾過の進行に伴い該保護膜の表面に形成した成長ケーク層を移動する剥離具で剥離することを特徴とする濾過方法。
【請求項２】
スラリーを導入するスラリー室と濾液を排出する排出路との間に濾材を設けた濾過装置において、前記濾材の表面上にケーク形成用ディスタントを重ね合わすと共に該ディスタントの上にスラリーが透過する保護膜の裏面側を重ね合わせ、該保護膜の表面側に移動する剥離具を配置し、該保護膜の表面に形成する成長ケーク層を剥離具で剥離するようにしたことを特徴とする濾過装置。
【請求項３】
濾材の表面上に形成したケーク層でスラリーを濾過する濾過方法において、前記濾材の表面上にケーク形成用ディスタントの裏面側を重ね合わせて、該ディスタントの内部に基礎ケーク層を形成し、該ディスタントの内部に基礎ケーク層を保持させつつ、濾過の進行に伴い該ディスタントの表面に形成した成長ケーク層を移動する剥離具で剥離することを特徴とする濾過方法。
【請求項４】
スラリーを導入するスラリー室と濾液を排出する排出路との間に濾材を設けた濾過装置において、前記濾材の表面上にケーク形成用ディスタントの裏面側を重ね合わせ、該ディスタントの表面側に移動する剥離具を配置し、該ディスタントの表面に形成する成長ケーク層を剥離具で剥離するようにしたことを特徴とする濾過装置。
【請求項５】
濾材の表面上に形成したケーク層でスラリーを濾過する濾過方法において、前記濾材の表面上にスラリーが透過する保護膜を配置して濾材と保護膜の裏面との間に形成した基礎ケーク層形成用空間に基礎ケーク層を形成し、該基礎ケーク層形成用空間に基礎ケーク層を保護膜で保持しつつ、濾過の進行に伴い該保護膜の表面に形成した成長ケーク層を移動する剥離具で剥離することを特徴とする濾過方法。
【請求項６】
スラリーを導入するスラリー室と濾液を排出する排出路との間に濾材を設けた濾過装置において、前記濾材の表面上にスラリーが透過する保護膜を配置して、濾材と保護膜の裏面との間に基礎ケーク層形成用空間を形成し、該保護膜の表面側に移動する剥離具を配置し、該保護膜の表面に形成する成長ケーク層を剥離具で剥離するようにしたことを特徴とする濾過装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スラリーを濾過する濾過方法及び濾過装置の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、特許文献１には、濾液の再利用を図るために凝集剤等の化学薬品を用いることなくスラリーを濾過する方法として、スラリーを導入するスラリー室と濾液を排出する排出路との間に濾材を設け、濾材の表面上に形成するケーク層で濾過するケーク濾過方法を利用するものがある。このケーク層は、濾過の進行に連れて成長するので、成長した余分な成長ケーク層を除去して所定厚みのケーク層を残して濾過能力を維持させる必要がある。そのため、特許文献１では、ケーク層の表面に気泡を通過させて余分なケーク層を剥離している。
【０００３】
【特許文献１】
特許第３２９１４８７号の特許公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、ケーク層の表面に気泡を通過させて剥離する方法では、余分なケーク層のみを均一に剥離させることが困難であり、剥離が過度になったり不足したりすることがある。剥離が過度の場合には、濾過に必要なケーク層が薄くなり、濾過が不十分で濾液に濁りが生じ、逆に、剥離が不足する場合には、ケーク層が必要以上に厚くなり、濾過抵抗が増大して処理能力を低下させる問題が生じる。また、ケーク層は、その成分の内容により剥離強度が異なるため、気泡量等の最適な条件を選択するのに困難を伴う。
【０００５】
本発明は、上記問題を解決するために、ケーク濾過に必要な基礎ケーク層の厚みを変動させることなく、濾過の進行に伴い生じる余分な成長ケーク層のみを剥離できる濾過方法及び濾過装置を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明が採用した第１の手段は、濾材の表面上に形成したケーク層でスラリーを濾過する濾過方法において、前記濾材の表面上にケーク形成用ディスタントを重ね合わすと共に該ディスタントの上にスラリーが透過する保護膜の裏面側を重ね合わせて、該ディスタントの内部に基礎ケーク層を形成し、該ディスタントの内部に該基礎ケーク層を保持させつつ、濾過の進行に伴い該保護膜の表面に形成した成長ケーク層を移動する剥離具で剥離することを特徴とする濾過方法であり、また、スラリーを導入するスラリー室と濾液を排出する排出路との間に濾材を設けた濾過装置において、前記濾材の表面上にケーク形成用ディスタントを重ね合わすと共に該ディスタントの上にスラリーが透過する保護膜の裏面側を重ね合わせ、該保護膜の表面側に移動する剥離具を配置し、該保護膜の表面に形成する成長ケーク層を剥離具で剥離するようにしたことを特徴とする濾過装置である。
【０００７】
第１の手段にあっては、ディスタントの内部に一定厚みの基礎ケーク層が形成され、基礎ケーク層を覆う保護膜の表面に濾過の進行に伴って形成した成長ケーク層を剥離具で剥離するので、基礎ケーク層が剥離動作中の剥離具から保護されその層厚みに変動は生じない。第１の手段は、基礎ケーク層を形成する粒子間の結合力が弱く型崩れし易い場合に特に有効である。
【０００８】
本発明が採用した第２の手段は、濾材の表面上に形成したケーク層でスラリーを濾過する濾過方法において、前記濾材の表面上にケーク形成用ディスタントの裏面側を重ね合わせて、該ディスタントの内部に基礎ケーク層を形成し、該ディスタントの内部に基礎ケーク層を保持させつつ、濾過の進行に伴い該ディスタントの表面に形成した成長ケーク層を移動する剥離具で剥離することを特徴とする濾過方法であり、また、スラリーを導入するスラリー室と濾液を排出する排出路との間に濾材を設けた濾過装置において、前記濾材の表面上にケーク形成用ディスタントの裏面側を重ね合わせ、該ディスタントの表面側に移動する剥離具を配置し、該ディスタントの表面に形成する成長ケーク層を剥離具で剥離するようにしたことを特徴とする濾過装置である。
【０００９】
第２の手段にあっては、ディスタントの内部に一定厚みの基礎ケーク層が形成され、濾過の進行に伴ってディスタントの表面に形成した成長ケーク層を剥離具で剥離するので、基礎ケーク層が剥離動作中の剥離具から保護されその層厚みに変動は生じない。第２の手段は、基礎ケーク層を形成する粒子間の結合力が中程度の場合に特に有効である。
【００１０】
本発明が採用した第３の手段は、濾材の表面上に形成したケーク層でスラリーを濾過する濾過方法において、前記濾材の表面上にスラリーが透過する保護膜を配置して濾材と保護膜の裏面との間に形成した基礎ケーク層形成用空間に基礎ケーク層を形成し、該基礎ケーク層形成用空間に基礎ケーク層を保護膜で保持しつつ、濾過の進行に伴い該保護膜の表面に形成した成長ケーク層を移動する剥離具で剥離することを特徴とする濾過方法であり、また、スラリーを導入するスラリー室と濾液を排出する排出路との間に濾材を設けた濾過装置において、前記濾材の表面上にスラリーが透過する保護膜を配置して、濾材と保護膜の裏面との間に基礎ケーク層形成用空間を形成し、該保護膜の表面側に移動する剥離具を配置し、該保護膜の表面に形成する成長ケーク層を剥離具で剥離するようにしたことを特徴とする濾過装置である。
【００１１】
第３の手段にあっては、保護膜と濾材との間の基礎ケーク層形成用空間に一定厚みの基礎ケーク層が形成され、濾過の進行に伴って保護膜の表面に形成した成長ケーク層を剥離具で剥離するので、基礎ケーク層が剥離動作中の剥離具から保護されその層厚みに変動は生じない。第３の手段は、基礎ケーク層を形成する粒子間の結合力がある程度強く型崩れし難い場合に特に有効である。
【００１２】
前記第１の手段及び第３の手段における前記保護膜としては、開口する目が前記濾材より粗く形成した布、多孔板又は金網が選択される。更に、第１の手段における前記保護膜は、前記ケーク形成用ディスタントに比べて開口する目が細かなものが選択される。前記第１の手段及び第２の手段における前記ケーク形成用ディスタントとしては、開口する目が前記濾材より粗く形成した布、多孔板又は金網が選択され、重ね合わすディスタントの枚数を適宜枚数にすることで基礎ケーク層の厚みを調整する。
【００１３】
前記第１〜３の手段における前記剥離具に備えた掻取具としては、保護膜の表面に線接触する板状体、または、保護膜の表面に点接触するブラシが選択される。板状体の素材としては、ゴム、スポンジ、合成樹脂又は鋼等の板材が選択され、また、ブラシの素材としては、天然素材、合成樹脂又は鋼等の線材が選択される。前記剥離具は、長手方向に延びる保持具に掻取具を保持して、長手方向と交差する方向へ往復移動させるもの、または、長手方向と交差する方向を中心として回転させるものがある。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る濾過方法及び濾過装置（以下、「本発明濾過方法」及び「本発明濾過装置」という。）を図面に示す実施の形態に基づいて説明する。
【００１５】
（第１の実施の形態）
図１乃至図３は本発明の第１の実施の形態を示すものであり、図１は本発明濾過装置を断面した正面図、図２は本発明濾過装置を断面した平面図、図３は成長ケーク層Ｋ１を剥離具６で剥離している途中を示す断面した正面図、図４は要部の拡大図であって、同図（Ａ）は基礎ケーク層を得る前の状態を示し、同図（Ｂ）は基礎ケーク層Ｋ１で濾過している状態を示し、同図（Ｃ）は成長ケーク層Ｋ２を剥離具６で剥離している状態を示す。
【００１６】
本実施の形態に係る本発明濾過装置１は、図１及び図２に示す如く、ケーシング２と、ケーシング２の内側に形成したスラリー導入用のスラリー室３と濾液を排出する排出路４，４との間に設けた濾過層９，９と、スラリー室３に配置した剥離具６とを備えている。スラリー室３は、四角柱または円柱等の寸胴形状に形成されている。各濾過層９は、濾材５の表面上にケーク形成用ディスタント７を重ね合わすと共に、ディスタント７の上に保護膜８の裏面側を重ね合わせ、保護膜８の表面側をスラリー室３に面するようにしてある。ディスタント７及び保護膜８は、貫通する複数の目を備え、各目をスラリーが透過できるようになっている。剥離具６は、保護膜８の表面側（スラリー室３に面する側）で移動するように配置され、濾過の進行に伴い濾過層９の表面となる保護膜８の表面に堆積するように形成した成長ケーク層Ｋ２（図３（Ｃ）参照）を剥離するようにしてある。
【００１７】
前記ケーシング２は、複数個に分割された分割部を水密に接合して組立てられており、分割部を接合するときに、濾材５，ディスタント７及び保護膜８を重ね合わせた積層体である濾過層９の周縁部を挟持するようにしてある。ケーシング２は、スラリー室３にスラリーを供給する開閉弁１１付きのスラリー供給管１２と、各排出路４から濾液を外部へ排出する開閉弁１３付きの濾液排出管１４と、スラリー室３から濃縮したスラリーを排出する開閉弁１５付きのスラリー排出管１６と、スラリー室３及び各排出路４に加圧空気を供給する開閉弁１７付きの加圧空気供給管１８と、スラリー室３と外部大気とを連通する開閉弁２５付きの空気導入管２６を夫々接続し、スラリー室３に、スラリー供給管１２のスラリー供給口１２ａ及びスラリー排出管１６のスラリー排出口１６ａを開口してある。ケーシング２は、スラリー室３の両端側を開閉弁１９付きのバスパス管２０で連通してある。
【００１８】
前記濾材５は、多孔質の合成樹脂系若しくはセラミック系の濾過膜、または織成した濾布等が選択され、その表面に濾過の進行と共に堆積する基礎ケーク層Ｋ１を得るようにしてある。前記ケーク形成用ディスタント７は、開口する目が濾材５の目より粗く形成され、スラリーを透過させることができる布、多孔板又は金網が選択される。ディスタント７は、重ね合わす枚数を調整することで、濾材５の表面に堆積する基礎ケーク層Ｋ１の厚みが所定厚みとなるようにできる。前記保護膜８は、開口する目が濾材５の目より粗く且つディスタント７の目より細かく形成され、スラリーを透過させることができる布、多孔板又は金網が選択される。保護膜８の開口する目をディスタント７の目より細かくするのは、ケーク形成用ディスタント７で形成して保持されている基礎ケーク層Ｋ１を、剥離具６による剥離動作から保護して、基礎ケーク層Ｋ１にケーク濾過の障害となるクラック等の傷を生じさせることなく基礎ケーク層Ｋ１の層厚みを一定に維持させるためである。なお、保護膜８は、その膜内に堆積したケークを剥離具６で剥離させることなく包含することもある。この場合には、保護膜８で包含されるケーク層が基礎ケーク層Ｋ１の一部となるので、ディスタント７及び保護膜８の厚みの総和が基礎ケーク層Ｋ１の厚みを決定することになる。
【００１９】
前記剥離具６は、長手方向（図２中の矢符Ａ方向）に延びる保持具２１と、保持具２１に保持されて長手方向へ延びる掻取具２２，２２と、保持具２１を上下移動させる操作棒２３，２３とを備えている。各掻取具２２としては、保護膜８の表面に線接触する板状体、または、保護膜８の表面に点接触するブラシが選択される。板状体の素材としては、ゴム、スポンジ、合成樹脂又は鋼等の板材が選択され、また、ブラシの素材としては、天然素材、合成樹脂又は鋼等の線材が選択される。掻取具２２としてブラシを選択するときには、保護膜８の開いた目の中にブラシの先端が入り込まないように、保護膜８の目の大きさを選択すればよい。もし、保護膜８の開いた目の中にブラシの先端が入り込んで保護膜８の裏面側へ突出するときには、基礎ケーク層Ｋ１を傷つけて基礎ケーク層Ｋ１の厚みを変動させ、所定のケーク濾過を維持できなくなる。
【００２０】
前記剥離具６は、操作棒２３，２３を上下移動させることで、保持具２１の長手方向と交差する上下方向（スラリー室３の長手方向であり、図１中の矢符Ｈ方向）へ移動する。操作棒２３，２３の上下移動操作は、手動操作またはエアーシリンダ（図示略）等の外部動力による操作で行う。エアーシリンダを用いる場合には、操作棒２３，２３の上端に連結した連結部材を介して一組のエアーシリンダの出力端を連結する。各操作棒２３は、前記ケーシング２の挿通孔２ａに案内されて移動できるようになっており、挿通孔２ａとの間に気密用のシール材２４を設けてある。シール材２４は、前記スラリー室３を加圧空気で加圧できるように、加圧空気を外部へ漏れ出さないためのものである。なお、剥離具６は、その大きさに応じて、操作棒２３を一本にすることもある。
【００２１】
次に、本発明濾過装置１を用いた本実施の形態に係る本発明濾過方法を説明する。本発明濾過方法は、準備工程と濾過・剥離工程とからなる。
【００２２】
準備工程は、図４（Ｂ）に示す如く、ケーク濾過に必要な所定厚みの基礎ケーク層Ｋ１をケーク形成用デイスタン７の内部に得ることである。デイスタン７の厚みは、予め実験等で求めたケーク濾過に必要な基礎ケーク層Ｋ１の厚みが得られるように初期設定される。なお、保護膜８が包含するケーク層の厚みを無視できないときには、この包含されるケーク層が基礎ケーク層Ｋ１の一部となるので、保護膜８の膜厚みも考慮される。
【００２３】
全く濾過を行っていない本発明濾過装置１では、図４（Ａ）に示す如く、該ディスタント７の内部に基礎ケーク層が全く存在しない。そこで、先ず、図１に示す各濾過液排出管１４の開閉弁１３を開くと共に、スラリー排出管１６の開閉弁１５及び加圧空気供給管１８の開閉弁１７の各々を閉じ、次に、この状態でスラリー供給管１２の開閉弁１１を開いてスラリー原液をスラリー室３へ導入して、初期濾過を開始する。なお、スラリー室３にスラリー原液が入り難いときには、空気導入管２６の開閉弁２５を開いて空気抜きする。スラリー原液、適度に加圧された状態でスラリー室３へ供給される。スラリー供給管１２の開閉弁１１は、スラリー室３に所定量のスラリーが満たされるように開度が調節される。この開度調節を自動的に行うには、スラリー室３に備えた液面検出器（図示略）の検知信号に基づいて開度を自動調節すればよい。この初期濾過の段階では、各保護膜８及びケーク形成用デイスタント７を通過して濾材５へ至ったスラリーは、濾材５で濾過されることになり、濾液が各排出路４及び各濾過液排出管１４を介して外部へ排出されると共に、ケークが各濾材５の表面に堆積する。この段階の濾液は、濁っているので、スラリー室３へ戻して再度濾過する。
【００２４】
初期濾過の進行に伴い各濾材５の表面に次々と堆積するケークは、デイスタン７の内部に包含されてデイスタン７の厚みに達し、基礎ケーク層Ｋ１となる（図４（Ｂ）参照）。もし、初期濾過中にスラリーの濃度が上昇して濾過能力が低下したときには、スラリー排出管１６の開閉弁１５を一時的に開いて高濃度化したスラリーを外部へ排出して、その後に新しいスラリー原液をスラリー室３へ導入して初期濾過を続行する。デイスタン７の内部に基礎ケーク層Ｋ１が保持されて所定のケーク濾過の条件が得られると、準備工程が終了する。
【００２５】
前記準備工程が終了して濾過を継続すると、次の濾過・剥離工程へ移行する。この工程で濾過が進行すると、デイスタン７の内部に保持されている基礎ケーク層Ｋ１の上に更にケークが堆積して成長ケーク層Ｋ２を形成すると共に、成長ケーク層Ｋ２も次第に厚くなって保護膜の８の表面側に成長ケーク層Ｋ２が堆積して形成されていく（図４（Ｂ）参照）。成長ケーク層Ｋ２が厚くなりすぎると、濾過抵抗が大きくなりケーク濾過による濾過能力が低下する。そこで、適当なときに、保護膜８の表面に形成した成長ケーク層Ｋ２のみを剥離する。
【００２６】
この成長ケーク層Ｋ２の剥離は、図３及び図４（Ｃ）に示す如く、保護膜８の表面側で剥離具６を移動して行う。このとき、図１に示すバイパス管２０の開閉弁１９を開き、剥離具６の往復移動を適宜回数できるようにしておく。操作棒２３，２３を操作して剥離具６を移動させると、掻取具２２が保護膜８の表面に接触し又は接近しながら、保護膜８の表面にある成長ケーク層Ｋ２のみを剥離していく。ケーク成形用デイスタント７の内部に保持されている基礎ケーク層Ｋ１は、剥離動作中の剥離具６から保護膜８で保護され、その層厚みに変動は生じない。本実施の形態では、基礎ケーク層Ｋ１を形成する粒子間の結合力が弱く、保護膜８が無ければ基礎ケーク層Ｋ１が型崩れし易い場合に特に有効である。
【００２７】
剥離具６の移動の際にスラリー室３内に存在する高濃度化したスラリーを外部へ排出する場合には、図３に示す如く、スラリー供給管１２の開閉弁１１を閉じると共にスラリー排出管１６の開閉弁１５を開き、更にバスパス管２０の開閉弁１９を閉じ、後退位置Ｂ（図１参照）に位置している剥離具６を前進位置Ｇに向かって移動させて高濃度化した濃縮スラリーＳ２をスラリー排出管１６の排出口１６ａへ押し出す。このとき空気導入管２６の開閉弁２５を開いておき、押し出す濃縮スラリーＳ２の分量だけ空気をスラリー室３内へ導入する。もし、濃縮スラリーＳ２が高粘度のために剥離具６のみで押し出すことができないときには、スラリー供給管１２の開閉弁１１、空気導入管２６の開閉弁２５及び各濾液排出管１４の開閉弁１３を夫々閉じると共に、加圧空気供給管１８の開閉弁１７を開いてスラリー室３を含めてケーシング２の内側の全体を加圧して、スラリー室３から濃縮スラリーＳ２をスラリー排出管１６へ強制的に押し出す。このとき、ケーシング２の内側の全体を加圧するのは、基礎ケーク層Ｋ１を均一に加圧状態にして基礎ケーク層Ｋ１にクラック等の欠陥を生じさせないためである。逆に、スラリー室３のスラリーを排出することなくケーク濾過を進行させつつ剥離を行う場合には、バイパス管２０の開閉弁１９を開いた状態で剥離具６を上下方向に移動して保護膜８の表面にある成長ケーク層Ｋ２のみを剥離する。
【００２８】
（第２の実施の形態）
図５及び図６は本発明の第２の実施の形態を示すものであり、図５は本発明濾過装置の全体を断面した正面図、図６は要部の拡大図であり、同図（Ａ）は基礎ケーク層を得る前の状態を示し、同図（Ｂ）は基礎ケーク層Ｋ１で濾過している状態を示し、同図（Ｃ）は成長ケーク層Ｋ２を剥離具６で剥離している状態を示す。
【００２９】
本実施の形態が前記第１の実施の形態（図１〜図４参照）と相違する点は、前記保護膜８を省略したことである。この相違点以外の本発明濾過装置３１の構成は、前記第１の実施の形態に係る本発明濾過装置１と実質的に同一であり、図中の示す同一符号は、同一の構成部材等を示している。
【００３０】
本実施の形態に係る本発明濾過装置３１は、図５に示す如く、ケーシング２と、ケーシング２の内側に形成したスラリー導入用のスラリー室３と濾液を排出する排出路４，４との間に設けた濾過層３９，３９と、スラリー室３に配置した剥離具６とを備えている。各濾過層３９は、濾材５の表面上にケーク形成用ディスタント７の裏面側を重ね合わせ、ディスタント７の表面をスラリー室３に面するようにしてある。剥離具６は、ディスタント７の表面側で移動するように配置され、濾過の進行に伴い濾過層３９の表面であるディスタント７の表面に堆積するように形成する成長ケーク層Ｋ２（図６（Ｃ）参照）を剥離するようにしてある。
【００３１】
前記濾材５は、前記第１の実施の形態と同様に、多孔質の合成樹脂系若しくはセラミック系の濾過膜、または織成した濾布等が選択される。前記ケーク形成用ディスタント７は、開口する目が濾材５の目より粗く形成してスラリーを通過させることができる布、多孔板又は金網が選択され、重ね合わす枚数を調整することで、所定層厚みの基礎ケーク層Ｋ１を得るようにする。
【００３２】
前記剥離具６は、前記第１の実施の形態と同様に、長手方向（図２中の矢符Ａ方向）に延びる保持具２１と、保持具２１に保持されて長手方向へ延びる掻取具２２，２２と、操作具２１を上下移動させる操作棒２３，２３とを備えている。掻取具２２としては、ディスタント７の表面に線接触する板状体、または、ディスタント７の表面に点接触するブラシが選択される。板状体の素材としては、ゴム、スポンジ、合成樹脂又は鋼等の板材が選択され、また、ブラシの素材としては、天然素材、合成樹脂又は鋼等の線材が選択される。掻取具２２としてブラシを選択するときには、ディスタント７の開いた目の中にブラシの先端が入り込まないように、ブラシの長さが調整される。
【００３３】
次に、本発明濾過装置３１を用いた本実施の形態に係る本発明濾過方法を説明する。本発明濾過方法は、前記第１の実施の形態と同様に準備工程と濾過・剥離工程とからなる。
【００３４】
準備工程は、前記第１の実施の形態と実質的に同一であり、ケーク濾過に必要な所定厚みの基礎ケーク層Ｋ１をケーク形成用デイスタン７の内部に得ることであり、その手順は前記第１の実施の形態の通りである。
【００３５】
前記準備工程が終了して濾過を継続すると、次の濾過・剥離工程へ移行する。この工程で濾過が進行すると、デイスタン７の内部に保持されている基礎ケーク層Ｋ１の上に更にケークが堆積して成長ケーク層Ｋ２を形成すると共に、成長ケーク層Ｋ２も次第に厚くなっていく（図６（Ｂ）参照）。成長ケーク層Ｋ２が厚くなりすぎると、濾過抵抗が大きくなりケーク濾過による濾過能力が低下する。そこで、適当なときに、デイスタン７の表面に形成した成長ケーク層Ｋ２のみを剥離する。この成長ケーク層Ｋ２の剥離は、図６（Ｃ）に示す如く、デイスタン７の表面側で剥離具６を移動して行われ、掻取具２２がデイスタン７の表面に接触し又は近接しながら、デイスタン７の表面にある成長ケーク層Ｋ２のみを剥離していく。基礎ケーク層Ｋ１は、ケーク成形用デイスタント７の内部に保持されているので、剥離動作中の剥離具６から保護され、その層厚みに変動は生じない。本実施の形態は、基礎ケーク層Ｋ１を形成する粒子間の結合力が第１の実施の形態に比べて強い中程度であるが、デイスタント７が無ければ基礎ケーク層Ｋ１が型崩れし易い場合に特に有効である。
【００３６】
（第３の実施の形態）
図７及び図８は本発明の第３の実施の形態を示すものであり、図７は本発明濾過装置の全体を断面した正面図、図８は要部の拡大図であり、同図（Ａ）は基礎ケーク層を得る前の状態を示し、同図（Ｂ）は基礎ケーク層Ｋ１で濾過している状態を示し、同図（Ｃ）は成長ケーク層Ｋ２を剥離具６で剥離している状態を示す。
【００３７】
本実施の形態が前記第１の実施の形態（図１〜図４参照）と相違する点は、前記ケーク成形用デイスタント７を省略し、濾材５と保護膜８との間に基礎ケーク層形成用空間Ｅを形成したことである。この相違点以外の本発明濾過装置４１の構成は、前記第１の実施の形態に係る本発明濾過装置１と実質的に同一であり、図中の示す同一符号は、同一の構成部材等を示している。
【００３８】
本実施の形態に係る本発明濾過装置４１は、図７に示す如く、ケーシング２と、ケーシング２の内側に形成したスラリー導入用のスラリー室３と濾液を排出する排出路４，４との間に設けた濾過層４９，４９と、スラリー室３に配置した剥離具６とを備えている。本発明濾過装置４１は、各濾過層４９は、濾材５の表面上にスラリーが透過する保護膜８を配置して、濾材５と保護膜８の裏面との間に基礎ケーク層形成用空間Ｅを形成してある。剥離具６は、保護膜８の表面側（スラリー室３に面する側）で移動するように配置され、濾過の進行に伴い濾過層４９の表面である保護膜８の表面に堆積するように形成する成長ケーク層Ｋ２（図８（Ｃ）参照）を剥離するようにしてある。
【００３９】
前記濾材５は、前記第１の実施の形態と同様に、多孔質の合成樹脂系若しくはセラミック系の濾過膜、または織成した濾布等が選択される。前記保護膜８は、開口する目を濾材５の目より粗く形成してあり、スラリーを通過させることができる布、多孔板又は金網が選択される。保護膜８は、基礎ケーク層形成用空間Ｅに形成した基礎ケーク層Ｋ１を、剥離具６による剥離動作から保護して、基礎ケーク層Ｋ１にケーク濾過の障害となるクラック等の傷を生じさせないためのものである。
【００４０】
前記剥離具６は、前記第１の実施の形態と同様に、長手方向（図２中の矢符Ａ方向）に延びる保持具２１と、保持具２１に保持されて長手方向へ延びる掻取具２２，２２と、保護具２１を上下移動させる操作棒２３，２３とを備えている。掻取具２２としては、保護膜８の表面に線接触する板状体、または、ディスタント７の表面に点接触するブラシが選択される。板状体の素材としては、ゴム、スポンジ、合成樹脂又は鋼等の板材が選択され、また、ブラシの素材としては、天然素材、合成樹脂又は鋼等の線材が選択される。掻取具２２としてブラシを選択するときには、保護膜８の開いた目の中にブラシの先端が入り込まないように、ブラシの長さが調整される。
【００４１】
次に、本発明濾過装置４１を用いた本実施の形態に係る本発明濾過方法を説明する。本発明濾過方法は、前記第１の実施の形態と同様に準備工程と濾過・剥離工程とからなる。
【００４２】
準備工程は、前記第１の実施の形態と実質的に同一であり、ケーク濾過に必要な所定厚みの基礎ケーク層Ｋ１を基礎ケーク層形成用空間Ｅに得ることであり、その手順は前記第１の実施の形態の通りである。
【００４３】
前記準備工程が終了して濾過を継続すると、次の濾過・剥離工程へ移行する。この工程で濾過が進行すると、基礎ケーク層形成用空間Ｅに形成されて保護膜８で保持されている基礎ケーク層Ｋ１の上に更にケークが堆積して成長ケーク層Ｋ２を形成すると共に、成長ケーク層Ｋ２も次第に厚くなって保護膜の８の表面側に成長ケーク層Ｋ２が堆積していく（図８（Ｂ）参照）。成長ケーク層Ｋ２が厚くなりすぎると、濾過抵抗が大きくなりケーク濾過による濾過能力が低下する。そこで、適当なときに、保護膜８の表面に形成した成長ケーク層Ｋ２のみを剥離する。この成長ケーク層Ｋ２の剥離は、図８（Ｃ）に示す如く、保護膜８の表面側で剥離具６を移動して行われ、掻取具２２が保護膜８の表面に接触し又は近接しながら、保護膜８の表面にある成長ケーク層Ｋ２のみを剥離していく。基礎ケーク層Ｋ１は、保護膜８で覆われて保持されているので、剥離動作中の剥離具６から保護され、その層厚みに変動は生じない。本実施の形態は、基礎ケーク層Ｋ１を形成する粒子間の結合力が第１，２の実施の形態に比べてかなり強い場合に特に有効である。
【００４４】
（第４の実施の形態）
図９は本発明の第４の実施の形態に係る本発明濾過装置の断面した正面図である。
【００４５】
本実施の形態の濾過設備５３は、スラリーの貯留槽５４に本発明濾過装置５１を浸漬した浸漬型である。本発明濾過装置５１は、前記第１の実施形態に係る本発明濾過装置１（図１〜図４参照）から開閉弁１１付きのスラリー供給管１２と、開閉弁１５付きのスラリー排出管１６と、開閉弁１７付きの加圧空気供給管１８と、開閉弁１９付きのバスパス管２０と、開閉弁２５付きの空気導入管２６を省略したものであり、この省略した以外の構成は本発明濾過装置１と実質的に同一である。この省略した開閉弁１１付きのスラリー供給管１２及び開閉弁１５付きのスラリー排出管１６は、貯留槽５４に接続される。本発明濾過装置５１は、ケーシング２の上下部（必要に応じて更に側部）にスラリー給排路２ｂ，２ｃを開設して、貯留槽５４の貯留域５４ａとスラリー室３とを連通してある。
【００４６】
なお、本発明濾過装置５１は、図５及び図６の本発明濾過装置３１のように保護膜８を省略したもの、または、図７及び図８の本発明濾過装置４１のようにケーク形成用ディスタント７を省略したものに置換することも可能である。
【００４７】
濾過の進行に伴い、各保護膜８の表面側（スラリー室３に面する側）に成長ケーク層Ｋ２（図３及び図４（Ｂ）（Ｃ）参照）が形成されると、剥離具６を適宜回数だけ移動して成長ケーク層Ｋ２を剥離して、濾過能力の低下を防止する。剥離した成長ケーク層Ｋ２は、移動する剥離具６で押し出され、スラリー給排路２ｂ，２ｃを通過して貯留槽５４の貯留域５４ａへ排出される。
【００４８】
（第５の実施の形態）
図１０は本発明の第４の実施の形態に係る本発明濾過装置の断面した正面図である。
【００４９】
本実施の形態の濾過設備６３は、スラリーの貯留槽５４に本発明濾過装置６１を浸漬した浸漬型であり、剥離具６６を回転式としてある。本発明濾過装置６１は、貯留槽５４の貯留域５４ａに保護膜８の表面側を臨ませたものであり、ケーシング６２と、貯留槽５４の貯留域５４ａとケーシング５２の内側の濾液排出用の排出路４との間に設けた濾過層９と、ケーシング６２の外側に配置した掻取具６６とを備えている。濾過層９は、濾材５の表面上にケーク形成用ディスタント７を重ね合わすと共にディスタント７の上にスラリーが透過する保護膜８の裏面を重ね合わてある。剥離具６６は、保護膜８の表面側（スラリー室３に面する側）で回転移動するように配置され、保護膜８の表面に形成する成長ケーク層Ｋ２（図４（Ｃ）参照）を剥離するように構成してある。
【００５０】
前記剥離具６６は、直径方向に延びる保持具７１と、保持具７１に保持されて直径方向へ延びる掻取具７２と、保持具７１を支持する回転軸７３と、回転軸７３を軸支する軸受部７４と、回転軸７３を連続的または間欠的に回転駆動するモータ７５とを備えている。掻取具７２としては、前記第１の実施の形態と同様に、保護膜８の表面に線接触する板状体、または、保護膜８の表面に点接触するブラシが選択される。板状体の素材としては、ゴム、スポンジ、合成樹脂又は鋼等の板材が選択され、また、ブラシの素材としては、天然素材、合成樹脂又は鋼等の線材が選択される。掻取具７２としてブラシを選択するときには、保護膜８の開いた目の中にブラシの先端が入り込まないように、保護膜８の目の大きさを選択すればよい。
【００５１】
なお、本発明濾過装置６１は、図５及び図６の本発明濾過装置３１のように保護膜８を省略したもの、または、図７及び図８の本発明濾過装置４１のようにケーク形成用ディスタント７を省略したものに置換することも可能である。
【００５２】
濾過の進行に伴い、各保護膜８の表面側（スラリー室３に面する側）に成長ケーク層Ｋ２（図３及び図４（Ｂ）（Ｃ）参照）が形成されると、剥離具６６を回転させて成長ケーク層Ｋ２を剥離して、濾過能力の低下を防止する。剥離した成長ケーク層Ｋ２は、貯留槽５４の貯留域５４ａへ移動する。なお、剥離具６６は、適宜回転速度で連続回転させ、成長ケーク層Ｋ２を剥離させることもある。
【００５３】
【発明の効果】
本発明濾過方法及び本発明濾過装置は、基礎ケーク層が剥離動作中の剥離具から保護されて、成長ケーク層のみが剥離具で剥離されるので、基礎ケーク層の層厚みが一定に維持され、一定の濾過能力を安定して維持できる。
【００５４】
請求項１に係る本発明濾過方法及び請求項２に係る本発明濾過装置は、基礎ケーク層を形成する粒子間の結合力が弱く基礎ケーク層が型崩れし易い場合に特に有効である。
【００５５】
請求項３に係る本発明濾過方法及び請求項４に係る本発明濾過装置は、基礎ケーク層を形成する粒子間の結合力が中程度の場合に特に有効である。
【００５６】
請求項５に係る本発明濾過方法及び請求項６に係る本発明濾過装置は、基礎ケーク層を形成する粒子間の結合力がある程度強く基礎ケーク層が型崩れし難い場合に特に有効である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る本発明濾過装置を示す断面した正面図である。
【図２】本発明濾過装置を断面した平面図である。
【図３】第１の実施の形態において、成長ケーク層を剥離具で剥離している途中を示す断面した正面図である。
【図４】第１の実施の形態における要部の拡大図であって、同図（Ａ）は基礎ケーク層を得る前の状態を示し、同図（Ｂ）は基礎ケーク層で濾過している状態を示し、同図（Ｃ）は成長ケーク層を剥離具で剥離している状態を示すものである。
【図５】本発明の第２の実施の形態に係る本発明濾過装置の全体を断面した正面図である。
【図６】第２の実施の形態における要部の拡大図であって、同図（Ａ）は基礎ケーク層を得る前の状態を示し、同図（Ｂ）は基礎ケーク層で濾過している状態を示し、同図（Ｃ）は成長ケーク層を剥離具で剥離している状態を示すものである。
【図７】本発明の第３の実施の形態に係る本発明濾過装置の全体を断面した正面図である。
【図８】第３の実施の形態における要部の拡大図であって、同図（Ａ）は基礎ケーク層を得る前の状態を示し、同図（Ｂ）は基礎ケーク層で濾過している状態を示し、同図（Ｃ）は成長ケーク層を剥離具で剥離している状態を示すものである。
【図９】本発明の第４の実施の形態に係る本発明濾過装置の断面した正面図である。
【図１０】本発明の第５の実施の形態に係る本発明濾過装置の断面した正面図である。
【符号の説明】
３…スラリー室、４…排出路、５…濾材、６…剥離具、７…ケーク形成用ディスタント、８…保護膜、Ｋ１…基礎ケーク層、Ｋ２…成長ケーク層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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