(57)【要約】【課題】  枠体に固定されたフィルターを移動可能に設置し、該フィルターを用い吸引環境下で固液分離することにより、固形物粒子分散液（スラリ）から効率よく固形物粒子を分離することが可能な減圧濾過装置、及び、減圧濾過方法の提供。【解決手段】  固形物粒子分散液を、フィルターを用いて固液分離する減圧濾過装置において、枠体に固定され、且つ、移動可能に設置されたフィルターと、固液分離を行うときに該フィルターを吸引して減圧状態を形成する吸引手段とを有することを特徴とする減圧濾過装置。【選択図】        なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
固形物粒子分散液を、フィルターを用いて固液分離する減圧濾過装置において、枠体に固定され、且つ、移動可能に設置されたフィルターと、固液分離を行うときに該フィルターを吸引して減圧状態を形成する吸引手段とを有することを特徴とする減圧濾過装置。
【請求項２】
前記固液分離を行う時に、前記フィルターには固液分離面が形成されるものであることを特徴とする請求項１に記載の減圧濾過装置。
【請求項３】
前記減圧濾過装置は、前記フィルターを再生する手段を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の減圧濾過装置。
【請求項４】
前記減圧濾過装置は、前記フィルターの目詰まりを検知する検知手段を有し、該検知手段の検知結果に基づいて再生手段を作動させるものであることを特徴とする請求項３に記載の減圧濾過装置。
【請求項５】
固形物粒子分散液を、フィルターを用いて固液分離する減圧濾過方法において、枠体に固定され、且つ、移動可能に設置されたフィルターを吸引して減圧状態を形成し、固液分離を行うことを特徴とする減圧濾過方法。
【請求項６】
前記固液分離は、前記フィルターに固液分離面を形成した状態で行われるものであることを特徴とする請求項５に記載の減圧濾過方法。
【請求項７】
前記減圧濾過方法は、前記フィルターを再生する工程を有することを特徴とする請求項５に記載の減圧濾過方法。
【請求項８】
前記フィルターの再生は、前記固液分離を行う工程でフィルターの目詰まり状態を検知し、その検知結果に基づいてフィルターを再生するものであることを特徴とする請求項６または７に記載の減圧濾過方法。
【請求項９】
前記フィルターの再生は、物理的な方法によって行われることを特徴とする請求項７または８に記載の減圧濾過方法。
【請求項１０】
前記フィルターを固定した枠体を、吸引を行う手段に密着させた状態で固液分離を行うことを特徴とする請求項５〜９のいずれか１項に記載の減圧濾過方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固液物粒子分散液を固液分離する減圧濾過装置、及び、減圧濾過方法に関し、特に、枠体に固定されたフィルターを吸引して減圧状態を形成して固液分離を行う減圧濾過装置、及び、減圧濾過方法の関する。
【背景技術】
【０００２】
樹脂粒子、医薬品、顔料粒子、クリンカとも呼ばれる石炭灰、汚泥といった固形物粒子を水等の分散媒中に分散させて固形物粒子分散液（以下、スラリーともいう）を形成し、この固形物粒子分散液に濾過、すなわち固液分離操作を効率よく行って、固形物粒子を回収する技術が有る。このような固液分離操作により固形物粒子を回収する代表的な手段としてフィルターを用いたものが挙げられる。
【０００３】
フィルターを用いて固液分離を行う手段としては、例えば、フィルターを用い、減圧状態でトナー粒子分散液からトナー粒子を固液分離して回収する技術や、脱水ベルトフィルターを用いることにより回収されるケーキ層厚が厚くなっても脱水速度を低下させずに高速で固形物粒子のケーキを形成することが可能なスラリー状の石炭灰処理や汚泥処理用装置といったものが挙げられる（例えば、特許文献１、２参照。）。
【０００４】
特許文献２に開示されているベルトフィルター型の固液分離装置は、大量の固形物粒子分散液を連続的に固液分離操作することができることから、短時間で大量の固液分離が行えるというメリットを有している。
【０００５】
しかしながら、上記特許文献２に開示された固液分離装置では、固液分離の進行にともなって固形物粒子分散液から水分除去の効率が低下する傾向を有することが問題となっていた。
【０００６】
そこで、固形物粒子分散液の固液分離を効率良く行える装置の開発が検討されてきたが、特に連続で固液分離を行う場合に、一定レベルの固液分離性能を長期にわたり安定して維持することは困難を極めた。
【０００７】
このように、固液分離性能に変動を来すことのない安定した性能をもつ固液分離装置はまだ見出されてなかった。
【０００８】
特に、顔料や医薬品等のいわゆるファインケミカルに用いられる固形物粒子では、固液分離により粒子表面の洗浄度や形状に変動を来すことが許されるものではないので、安定した固液分離技術のニーズは非常に高いものである。
【特許文献１】特開２００１−２４９４９０号公報
【特許文献２】特開２００２−６６２１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、固形物粒子分散液を連続で固液分離する場合でも、その分離性能に変化を来すことがなく、長期間安定して一定レベルの固液分離が効率よく行える減圧濾過装置、及び、減圧濾過方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の課題は下記構成を採ることにより達成される。
（請求項１）
固形物粒子分散液を、フィルターを用いて固液分離する減圧濾過装置において、枠体に固定され、且つ、移動可能に設置されたフィルターと、固液分離を行うときに該フィルターを吸引して減圧状態を形成する吸引手段とを有することを特徴とする減圧濾過装置。
（請求項２）
前記固液分離を行う時に、前記フィルターには固液分離面が形成されるものであることを特徴とする請求項１に記載の減圧濾過装置。
（請求項３）
前記減圧濾過装置は、前記フィルターを再生する手段を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の減圧濾過装置。
（請求項４）
前記減圧濾過装置は、前記フィルターの目詰まりを検知する検知手段を有し、該検知手段の検知結果に基づいて再生手段を作動させるものであることを特徴とする請求項３に記載の減圧濾過装置。
（請求項５）
固形物粒子分散液を、フィルターを用いて固液分離する減圧濾過方法において、枠体に固定され、且つ、移動可能に設置されたフィルターを吸引して減圧状態を形成し、固液分離を行うことを特徴とする減圧濾過方法。
（請求項６）
前記固液分離は、前記フィルターに固液分離面を形成した状態で行われるものであることを特徴とする請求項５に記載の減圧濾過方法。
（請求項７）
前記減圧濾過方法は、前記フィルターを再生する工程を有することを特徴とする請求項５に記載の減圧濾過方法。
（請求項８）
前記フィルターの再生は、前記固液分離を行う工程でフィルターの目詰まり状態を検知し、その検知結果に基づいてフィルターを再生するものであることを特徴とする請求項６または７に記載の減圧濾過方法。
（請求項９）
前記フィルターの再生は、物理的な方法によって行われることを特徴とする請求項７または８に記載の減圧濾過方法。
（請求項１０）
前記フィルターを固定した枠体を、吸引を行う手段に密着させた状態で固液分離を行うことを特徴とする請求項５〜９のいずれか１項に記載の減圧濾過方法。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、フィルターを枠体に固定した状態で移動可能に設置してあるので、剛性が有り、耐久性に優れたフィルターの使用が可能になり、減圧環境下で固形物粒子分散液を固液分離することができるようになった。その結果、固形物粒子分散液より固形物粒子を効率よく脱水分離することが可能になった。
【００１２】
また、固液分離とフィルターの再生を１サイクルで行うことも可能なので、フィルター寿命を大幅に延長させることが可能になり、固形物粒子ケーキの含水量ばらつき発生を無くすることが可能になった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明は、枠体に固定されたフィルターを移動可能に設置し、吸引環境下で固液分離を行う減圧濾過装置、及び、減圧濾過方法に関する。
【００１４】
本発明で云う固液分離とは、固形物粒子分散液より固形物粒子を分離する操作のことをいい、言い換えると、固形物粒子分散液中の固形物粒子から水や有機溶媒等の分散媒を取り除く操作（脱水）、あるいは排水から固形物を除去する濾過の両方をいうものである。
【００１５】
本発明者は、枠体に固定されたフィルター（以下、フイルターユニットとも云う）を移動可能にすることで、該フィルターを吸引環境下に移動させて減圧濾過による固液分離を行えるようにした。その結果、減圧環境下で固形物粒子分散液の固液分離が行えるようになり、固形物粒分散液からの脱水を効率よく行えるようにした。
【００１６】
従来の工業的脱水装置は、水平ベルトフィルターに代表されるが、これらは濾布とよばれる可とう性ノフィルターしか用いることができなかった。本発明は剛性がある金属フィルターやセラミックフィルターの使用が可能になる。さらに枠体の効果で、水面の高さが安定し、効率よく吸引濾過が実施できる。このようなフィルター単位（フィルターユニット）を移動させながら減圧濾過を段階的に変化させたり、フィルターの洗浄が連続したサイクルで効率よく実施できる。
【００１７】
更に、本発明者は、固液分離を行っているフィルターの目詰まり状態を検知する検知手段を設け、フィルターの目詰まりが一定レベルに達した時に、該フィルターに物理的な作用を加えてフィルターに付着した物を除去する工程を加えた。
【００１８】
その結果、フィルターは目詰まりによる影響を受けることが無くなり、いつでも安定した固液分離を行うことが可能になった。とりわけ、固形物粒子分散液を連続で固液分離する様な状態でも、目詰まりによる固液分離性能の低下が起こらないので、形成された固形物粒子ケーキの含水量にばらつきが発生することが無く、安定した固液分離操作が行われて、固液分離作業の作業効率を大幅に向上させることが可能になった。
【００１９】
このように、本発明では、上記構成により、固形物粒子分散液から固形物粒子の分離操作を安定して行えることが見出された。このような効果を奏することができた理由は明らかではないが、枠体に固定されたフィルターを用い、減圧環境下で固液分離を行うと、形成された固形物粒子ケーキを構成する固形物粒子間に水分が十分に流れていけるだけの空隙が確保され、効率のよい水分除去が行えるようになったためと推測される。
【００２０】
また、固液分離を行うことにより発生するフィルターの目詰まりを、あるレベルで解消するようにしているので、フィルターの目詰まりにより前述の粒子間に形成された間隙に水分を滞留させないことも、効率の良い水分除去を可能にする要因として作用しているものと推測される。
【００２１】
本発明で行われる減圧濾過では、枠体に固定されたフィルター（フィルターユニット）を移動可能に設置し、フィルターユニットに吸引手段からの吸引力が作用することによる減圧環境下で固形物粒子分散液を減圧状態で固液分離（脱水）して固形物粒子ケーキを形成する。
【００２２】
また、本発明では、前記フィルターユニット中のフィルターを再生する工程を有するものも含まれる。
【００２３】
以下、本発明を詳細に説明する。
【００２４】
最初に、固形物粒子散液からフィルターを用いて固液分離するしくみについて説明する。
【００２５】
図１は、固形物粒子による固液分離面がフィルターの表面に形成され、その上に固形物粒子が粗の状態で積み重なり、固形物粒子間に分散液が均質に流れる空隙が形成されている状態を示す概略図である。
【００２６】
図１において、１１はフィルター、１２は固形物ケーキ、１３は固形物粒子分散液、１４は固液分離面を形成するメッシュ、１５は補強用メッシュ、１６は固形物粒子、１７は固液分離面、１８は液滴、１０は目（細孔）を示す。
【００２７】
図１に示す固形物ケーキ１２は、フィルター１１の表面に固液分離面１７を形成した上に、固形物粒子１６が粗の状態で積み重なって形成されており、固形物粒子間に分散液が均質に流れる空隙を形成している。この状態で減圧濾過を行うと、継続して安定した固液分離を行うことができる。
【００２８】
一方、図２は、固形物粒子がフィルターの内部に入り込んだ状態で固液分離を行う従来タイプのフィルター（不織布）の一例を示す概略図である。
【００２９】
図２において、１１１は従来タイプのフィルター（不織布）、１２は固形物ケーキ、１３は固形物粒子分散液、１６は固形物粒子、１８は液滴、１９は不織布を示す。
【００３０】
図２に示す可とう性を有する従来タイプのフィルターを用いて、固液物粒子分散液から固形物粒子を固液分離して固形物ケーキの形成すると、フィルターの内部に固形物が入り込み、分散液が均質に流れる空隙を形成できない。この状態で減圧濾過を行うと、フィルターが目詰まりし、継続して安定した固液分離を行うことができない。
【００３１】
次に、本発明で用いられるフィルターユニットについて説明する。
【００３２】
図３は、本発明で用いられるフィルターユニットの一例を示す概略図である。
【００３３】
図３において、３０２はフィルターユニット、３０３はフィルター、３４２はフィルター補強部材、３４３は枠体、３４４は容器部分を示す。
【００３４】
図３に示すフィルターユニット３０２は、枠体３４３に取り付けられたフィルター補強部３４２の上にフィルター３０３がセットされ、容器部分３４４に固形物粒子分散液が注入できる構造になっている。
【００３５】
次に、本発明の減圧濾過装置について説明する。
【００３６】
図４は、吸引手段が設けられたＡゾーンからＣゾーンよりなる各ゾーン（ここで、ゾーンとは各々の作業を行うための領域のことをいう）上を、フィルターユニットを移動させながら固液分離を行う本発明の減圧濾過装置の一例を示す概略図である。
【００３７】
図４において、３０１は減圧濾過装置、３０２はフィルターユニット、３０３はフィルター、３０５はパッキング、３０６は本発明でいう吸引手段に該当する吸引装置、３１１は濾液排水口、３１２は吸引ポンプ、３１３は流量計、３３１はスクレーパー付き吸引パイプ、３３２はチャンバー、３３３はフィルターユニットの駆動装置、３５１は固形物粒子分散液タンク、７０５は固形物粒子収容タンクを示す。
【００３８】
図４に示す吸引手段が設けられた減圧濾過装置３０１の各ゾーンについて説明する。
【００３９】
Ａゾーン：このゾーンは、フィルターユニット３０２に固形物粒子分散液を供給して固液分離を開始する領域である。
【００４０】
即ち、Ａゾーンでは、フィルターユニット３０２には、固形物粒子分散液タンク３５１から固形物粒子分散液が流量計３１３で一定量計量されて供給され、固液分離が開始する。この時、吸引装置３０６を作動させて若干減圧状態（弱吸引環境下）を形成する。
【００４１】
Ａゾーンの開始時の吸引環境は、常圧〜−２０ｋＰａが好ましく、この範囲に保つことで安定した固液分離が開始される。
【００４２】
尚、固形物粒子分散液の作製方法については後述する。
【００４３】
Ｂゾーン：このゾーンは、Ａゾーンより強い減圧状態（強吸引環境下）を形成して固液分離を完了させる領域である。
【００４４】
即ち、Ｂゾーンでは、フィルターユニット３０２を、吸引装置３０６からの作用を効果的に得られるように移動させる。そして吸引装置３０６から十分な吸引力が得られるようパッキン３０５で密着させてセットする。セットした後、吸引ポンプ３１２で吸引すると、固形物粒子分散液から液成分が効率よく除去されて、固形物粒子のケーキが形成される。このとき、流量計３１３を通って排出される液成分の量が規定量に達した時点で吸引を完了する。
【００４５】
Ｂゾーンの吸引環境は、常圧〜−１５０ｋＰａの吸引環境が好ましく、−２０〜−１００ｋＰａの吸引環境がより好ましい。このようにＡゾーン、Ｂゾーンでの固液分離を経て形成された固形物粒子のケーキには固形物粒子間に洗浄液が通過することの可能な空隙が均質に形成されていることが確認されている。
【００４６】
尚、排出される液成分の量によるフィルターの目詰まり検知については後述する。
【００４７】
Ｃゾーン：このゾーンは、フィルターユニットより固形物粒子を取り出す領域である。
【００４８】
即ち、Ｃゾーンに移動したフィルターユニット３０２は、スクレーパー付き吸引パイプ３３１で固形物粒子が吸引され、固形物粒子収容タンク７０５に固形物粒子は収容され保管される。
【００４９】
図５は、吸引手段とフィルター再生手段が設けられたＡゾーンからＥゾーンよりなる各ゾーン上を、フィルターユニットを移動させながら固液分離を行う本発明に係る減圧濾過装置の一例を示す概略図である。
【００５０】
図５において、３０１は減圧濾過装置、３０２はフィルターユニット、３０３はフィルター、３０５はパッキング、３０６は吸引装置、３０８は洗浄用ブラシ、３０９はノズル、３１０は排水口、３１１は濾液排水口、３１２は吸引ポンプ、３１３は流量計、３３１はスクレーパー付き吸引パイプ、３３２はチャンバー、３３３はフィルターユニットの駆動装置、３５１は固形物粒子分散液タンク、３５３は再生流体タンク、３５４は温風発生装置、７０５は固形物粒子収容タンクを示す。
【００５１】
図５に示す吸引手段とフィルター再生手段が設けられた減圧濾過装置の各ゾーンについて説明する。
【００５２】
なお、ＡゾーンからＣゾーンについては、前述の図４で説明したものと同じなので省略する。
【００５３】
Ｄゾーン：このゾーンは、フィルターの再生を行う領域である。
【００５４】
即ち、Ｄゾーンでは、フィルターユニット３０２を、フィルター再生装置上に移動しセットした後、再生用流体タンク３５３の流体をノズル３０９から噴射し、或いは洗浄用ブラシ３０８でフィルター３０３から目詰まりした物を除去し、フィルターを再生する。
【００５５】
尚、フィルターの再生については、後述するフィルタの再生で説明する。
【００５６】
Ｅゾーン：このゾーンは、フィルターを乾燥する領域である。
【００５７】
即ち、フィルターユニット３０２をフィルター乾燥装置上に移動しセットした後、温風発生装置３５４からの温風によりフィルターユニット全体を乾燥し、次の固液分離操作に備える。
【００５８】
さらに、上記の各ゾーンの数は、１個に限定されるものではなく必要に応じて複数個を設けてもよい。
【００５９】
図６は、図５の減圧濾過装置において、Ｂゾーンを２つ設けた例を示す概略図である。
【００６０】
尚、フィルターユニット３０２は、フィルターユニット駆動装置３３３により各ゾーンを移動する。また、特に吸引を行うゾーンではフィルターユニットの枠体と吸引装置とを密着させ目標とする吸引条件での固液分離が行えるように必要な部分にパッキング３０５を設けている。
【００６１】
また、図７〜９にフィルターユニット３０２の移動方向の具体的な例を挙げるが、フィルターユニット３０２の移動方向はこれらに限定されるものではない。
【００６２】
図７は、フィルターユニットを、水平方向に直線的に移動させて固液分離を行う減圧濾過装置の一例を示す概略図である。
【００６３】
即ち、図７は、減圧濾過装置３０１を横から見たもので、固形物粒子分散液の固液分離〜固形物粒子のケーキ回収を行うまでのＡ〜Ｃゾーン（固液分離作業実施エリア）と、フィルターの再生を行うＤ〜Ｅゾーン（フィルター再生作業実施エリア）とを直線に移動する。
【００６４】
また、図８と図９は、固液分離〜固形物粒子のケーキを回収するまでのＡ〜Ｃゾーン（固液分離作業実施エリア）とフィルターを再生を行うＤ〜Ｅゾーン（フィルター再生作業実施エリア）とが分離した構造を有するものである。
【００６５】
図８は、フィルターユニットを、駆動装置により平面上を移動して固液分離する減圧濾過装置の一例を示す上から見た概略図である。
【００６６】
即ち、図８は、減圧濾過装置を上から見た状態で、固形物粒子分散液の固液分離〜固形物粒子ケーキの回収を行うＡ〜Ｃゾーン（固液分離作業実施エリア）までを同列で行った後、フィルターユニットの進行方向をそれまでの方向から直角方向に変える。そして、フィルターの再生を行うＤ〜Ｅゾーン（フィルター再生作業実施エリア）を別列で行う。さらにフィルター再生の終了したフィルターユニットは進行方向を直角に変えて固液分離を行う列に移動する。
【００６７】
図９は、フィルターユニットを、駆動装置により縦回転移動して固液分離する減圧濾過装置の一例を示す横から見た概略図である。
【００６８】
即ち、図９では、減圧濾過装置を横から見た状態で、固形物粒子分散液の固液分離〜固形物粒子のケーキ回収を行うＡ〜Ｃゾーン（固液分離作業実施エリア）では、フィルターユニットを上方に向けて移動させている。フィルター再生を行うＤ〜Ｅゾーン（フィルター再生作業実施エリア）ではフィルターユニットをひっくり返した状態にしてフィルターユニットを移動する。
【００６９】
また、本発明の減圧濾過装置は、固液分離で得られた固形物粒子を洗浄する洗浄手段を有していてもよく、この洗浄手段により固形物粒子に残存する不純物を完全に除去することができる。
【００７０】
図１０は、図５の減圧濾過装置に固形物粒子洗浄手段を付加した減圧濾過装置の一例を示す概略図である。
【００７１】
図１０において、３０１は減圧濾過装置、３０２はフィルターユニット、３０３はフィルター、３０５はパッキング、３０６は吸引装置、３０８は洗浄用ブラシ、３０９はノズル、３１０は排水口、３１１は濾液排水口、３１２は吸引ポンプ、３１３は流量計、３３１はスクレーパー付き吸引パイプ、３３２はチャンバー、３３３はフィルターユニットの駆動装置、３５１は固形物粒子分散液タンク、３５２は洗浄液タンク、３５３は再生流体タンク、３５４は温風発生装置、７０５は固形物粒子収容タンクを示す。
【００７２】
図１０に示す吸引手段と固形物粒子洗浄手段とフィルター再生手段が設けられた減圧濾過装置の各ゾーンについて説明する。
【００７３】
なお、ＡゾーンからＥゾーンについては、前述の図４と図５で説明したものと同じなので省略する。
【００７４】
Ｆゾーン：このゾーンは、固形物粒子ケーキを洗浄するゾーンである。
【００７５】
即ち、フィルターユニット３０２を、固形物粒子ケーキ洗浄装置上に移動しセットした後、洗浄液タンク３５２から洗浄液をノズル３０９から噴射し、排水口３１０から排出される排水の電気抵抗等が規程値以下になった時点で洗浄を完了する。
【００７６】
尚、排水の電気抵抗規定値或いは不純物濃度等は、目的とする洗浄基準により決めればよい。
【００７７】
Ｇゾーン：このゾーンは、洗浄した固形物粒子を乾燥する領域である。
【００７８】
即ち、フィルターユニット３０２を固形物粒子乾燥装置上に移動しセットした後、固形物粒子の水分量が規程の値以下になるまで温風発生装置３５４から温風を送付して乾燥する。
【００７９】
また、本発明の減圧濾過装置では、上記Ｂゾーンの吸引装置３０６を振動させて固液分離速度をさらに加速する振動手段（ゆする手段）を付加しても良い。
【００８０】
次に本発明で用いられるフィルターについてい説明する。
【００８１】
上記減圧濾過装置３０１のフィルターユニット３０２に装着するフィルター３０３は、固形物粒子によって固液分離面を形成して固液分離ができ、再生して再使用できるものが好ましく、具体的には、メッシュを有するフィルター、スクリーンを有するフィルター、多孔質部材を有するフィルター、プレートを有するフィルター等を挙げることができるがこれらに限定されるものではない。
【００８２】
本発明に好ましく用いられるフィルターについて詳細に説明する。
【００８３】
１．メッシュを有するフィルター
本発明で云うメッシュとは、ワイヤーに代表されるような金属製或いは有機材料製等の線状部材（以後、単にワイヤーとも云う）を織りあげて作製したものである。
【００８４】
具体的には、線状部材である縦線（メッシュの長い方の線）と横線（メッシュの幅になる方の線）を規則的に配列し織ったもので、織り方としては、公知の平織、綾織、平畳織、綾畳織、むしろ織等が挙げられるが、これらの中では、精度、取り扱いやすさ等の点で綾畳織が好ましい。
【００８５】
本発明に用いられるメッシュを有するフィルターの例としては、固液分離面を形成するメッシュに、保護する目的や補強する目的で他のメッシュをシンタリングと呼ばれる熱結合処理を行って一体化加工して作製したものを挙げることができる。
【００８６】
ワイヤの材質としては、耐圧強度が有り、他の層と熱結合により一体化加工できるものなら特に限定されず、金属製ワイヤとしてはステンレス（３１６Ｌ、ＳＵＳ９０４Ｌ）、ニッケル等を用いることができるが、これらの中ではステンレスの３１６Ｌが加工性、耐圧強度の点で好ましい。また、有機材料製のワイヤーの材質としては、ケブラーに代表される高張力、高弾性の繊維材料が好ましく、フィルター自体の質量を軽減させる利点を有していいる。
【００８７】
図１１は、メッシュを有するフィルターの一例を示す概念図と断面図である。
【００８８】
図１１において、２０は固液分離面を形成するメッシュ（綾畳織り）、２１はそのメッシュの縦線、２２はそのメッシュの横線、１００はフィルター、１０１は固液分離面を形成するメッシュを保護するためのメッシュ、１０２は固液分離面を形成するメッシュを、１０３、１０４、１０５は固液分離面を形成するメッシュを補強するためのメッシュを示す。
【００８９】
２．スクリーンを有するフィルター
本発明で云うスクリーンとは、線状部材（以下、ワイヤーロッドとも云う）をサポートロッド上に並列配置したもので、スリット状に開口した間隙があるスクリーンである。
【００９０】
ワイヤーロッドの断面形状としては、逆三角形、半円形、円形等が挙げられるがこれらの中では逆三角形が好ましい。また、サポートロッドの形状としては、三角形、雨滴型、円形等が挙げられるが雨滴型がワイヤーロッドを溶接しやすく好ましい。
【００９１】
ワイヤロッド及びサポートロッドの材質としては、特に限定されないが耐圧強度が有り、溶着加工できるものなら特に限定されず、ステンレス（３１６Ｌ、ＳＵＳ９０４Ｌ）、ニッケル等を用いることができるが、これらの中ではステンレスの３１６Ｌが耐圧強度及び溶着加工性の点で好ましい。
【００９２】
図１２は、スクリーンを有するフィルターの一例を示す概念図と断面図である。
【００９３】
図１２において、３０はスクリーン、３１はワイヤーロッド、３２はサポートロッド、３３はスリット状の開口（目開きに該当）、３４はワイヤーロッドの幅を示す。
【００９４】
３．多孔質部材を有するフィルター
本発明で云う多孔質部材とは、ステンレス金属粉末等の金属粉末同士を焼結加工して作製したもので、焼結した金属粉末と金属粉末の空隙に多数の連続した細孔を有している。
【００９５】
多孔質部材を有するフィルターの具体例としては、金属粉末と金属粉末とが接点で焼結され強固な一体となった多孔質部材をまず作製し、該多孔質部材に補強メッシュを溶着して形成したものを挙げることができる。なお、細孔の大きさは、多孔質部材の作製に用いた金属粉末の大きさと作製時の圧力と温度により決まる。
【００９６】
図１３は、多孔質部材を有するフィルターの一例を示す概念図と断面図である。
【００９７】
図１３において、４０は多孔質部材、４１は金属粉、４２は細孔（目）、４３は補強メッシュ、４４はフィルターを示す。
【００９８】
４．プレートを有するフィルター
本発明で云うプレートとは、機械的あるいは化学的に金属板や樹脂板に貫通した細孔を設けたものである。
【００９９】
プレートを有するフィルターの具体例としては、ステンレス板、樹脂フィルム、樹脂板等を化学的エッチングあるいは機械的加工により貫通した細孔を設けたプレートに補強メッシュを溶着して形成したものを挙げることができる。
【０１００】
図１４は、プレートを有するフィルターの一例を示す概念図と断面図である。
【０１０１】
図１４において、５０はプレート、５１はステンレス板、５２は細孔（目）、５３は補強メッシュを示す。
【０１０２】
固液分離面が形成されるフィルターの目開きは、固形物粒子の個数平均粒径の０．２〜２０倍が好ましく、０．５〜１０倍がより好ましい。前記メッシュの目開きは、固形物粒子の個数平均粒径より２０倍程度まで大きくても、固液分離開始とともに目に固形物粒子が相互に支え合ってブリッジを形成しながらパッキングされて固液分離面が形成されるので固形物粒子がフィルターを通過して流出することは無い。
【０１０３】
本発明では、フィルターを再生することを特徴としているが、フィルターの再生はフィルターの目詰まり状態を検知して行うことが好ましい。
【０１０４】
フィルターの目詰まり状態は、固液分離中にフィルターを減圧濾過装置か取り出して観察できないので、間接的な検知手段により検知した値から推測することが好ましい。
【０１０５】
フィルターの目詰まり状態を検知し、検知結果に基づいてフィルターを再生することで、良好な固液分離性能を維持することが可能である。
【０１０６】
フィルターの目詰まり状態を検知し、検知結果に基づいて固形物粒子ケーキの洗浄と物理的方法でフィルターの再生を行うので、フィルターの再生に要する再生水の使用量が少なく短時間で行える。その結果、減圧濾過装置の時間稼働率を上げることができ、フィルターの繰り返し使用可能回数も伸ばすことが可能となる。
【０１０７】
ここで、減圧濾過装置の時間稼働率とは、下記式１より求められるもので、減圧濾過装置の時間稼働率の値が大きいほど生産性が良く好ましい。
【０１０８】
式１
減圧濾過装置の時間稼働率（％）
＝〔減圧濾過装置の稼働時間／（減圧濾過装置の稼働時間＋フィルターの再生或いは交換時間）〕×１００
本発明に用いられるフィルターは、固液分離を行うことにより目詰まりした固形物超微粒子や不純物（例えば、副反応物、添加剤）等を除去し、再生して再使用される。
【０１０９】
目詰まりしたフィルターの再生は物理的方法により行うことが好ましい。具体的な物理的方法としては、高圧流体、ブラシ、超音波、ブラスト、これらを少なくとも２つの方法以上を組み合わせを挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
【０１１０】
次に、目詰まりしたフィルターを再生する方法について説明する。
【０１１１】
具体的には、
１．高圧流体による再生方法
例えば、ノズルヘッドから水、蒸気、エアー等の流体をフィルターに吹き付ける。
【０１１２】
２．ブラシによる再生方法
例えば、回転するブラシやスクレーパーをフィルターに接触させる。
【０１１３】
３．超音波による再生方法
例えば、水を満たしフィルターユニット中に超音波発振器を投入し、超音波を発振する
４．ブラストによる再生方法
例えば、氷ペレット、ドライアイスペレット、樹脂粒子、金属粒子等のブラストをフィルターに吹き付ける
等を挙げることができる。
【０１１４】
上記のフィルターの再生方法では、１の高圧流体による再生方法がフィルターを痛めず、且つ短時間に再生できるので好ましい。
次に、高圧ジェット流で目詰まりしたフィルターを再生する方法について説明する。
【０１１５】
高圧ジェット流を噴射する「ノズルヘッド」としては、例えば、フラット（扇型）、フルコーン（円形全面型）あるいはホロコーン（円錐型）のコーン型ノズル、ソリッド（直進型）のビーム型ノズル等を用いて噴射することができるが、これらの中ではフラットのコーン型あるいはソリッドのビーム型ノズルヘッドが少量の洗浄液で短時間に再生できるという再生効率の観点から好適である。
【０１１６】
高圧ジェット流の「Ｆ値」は、１５〜５３Ｎを確保することによりインパクトが強くフィルターの目詰まりを取り除き再生するのに好ましく、１５〜４１Ｎがより好ましい。
【０１１７】
Ｆ値は下記式から求めることができる。
【０１１８】
式
Ｆ＝０．０２３８×Ｐ1/2×Ｑ
式中、Ｐは高圧ジェット流の水圧、Ｑは高圧ジェット流の単位時間当たりの流量を表す。
【０１１９】
具体的な値としては、ｐ：３０〜１００×１０-3Ｐａであり、Ｑ：５〜２０Ｌ／ｍｉｎである。
【０１２０】
ノズルとフィルター表面の「距離」は、１〜３５ｃｍが好ましい。この距離範囲内から高圧ジェット流をフィルター表面に噴射すれば、フィルターを痛めずに効率よく目詰まりしているものを除去でき好適である。
【０１２１】
高圧ジェット流を構成する「流体」としては、空気、水、有機溶剤、酸化合物、アルカリ化合物、洗浄剤、ブラスト、これらを２つ以上組み合わせたのの等をを挙げることができる。これらの中では、取り扱い安さ、流体の廃棄処理等から水、アルカリ化合物が好ましい。
【０１２２】
有機溶剤としては、アセトン、メタノール、酢酸エチル、テトラヒドロフラン等を挙げることができる。
【０１２３】
酸化合物としては、硫酸水溶液、塩酸水溶液等を挙げることができる。
【０１２４】
アルカリ化合物としては、水酸化ナトリウム水溶液、水酸化カリウム水溶液等を挙げることができる。
【０１２５】
洗浄剤としては、キレート剤、界面活性剤等を挙げることができる。
【０１２６】
ブラストとしては、鉄系、非鉄系、ガラス系、セラミック系、樹脂系、ドライアイスの微粒噴射材、投射材を挙げることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１２７】
【図１】固形物粒子による固液分離面がフィルターの表面に形成され、その上に固形物粒子が粗の状態で積み重なり、固形物粒子間に分散液が均質に流れる空隙が形成されている状態を示す概略図である。
【図２】固形物粒子がフィルターの内部に入り込んだ状態で固液分離を行う従来タイプのフィルター（不織布）の一例を示す概略図である。
【図３】本発明に係るフィルターユニットの一例を示す概略図である。
【図４】吸引手段が設けられたＡゾーンからＣゾーンよりなる各ゾーン（ここで、ゾーンとは各々の作業を行うための領域のことをいう）上を、フィルターユニットを移動させながら固液分離を行う本発明の減圧濾過装置の一例を示す概略図である。
【図５】吸引手段とフィルター再生手段が設けられたＡゾーンからＥゾーンよりなる各ゾーン上を、フィルターユニットを移動させながら固液分離を行う本発明に係る減圧濾過装置の一例を示す概略図である。
【図６】図５の減圧濾過装置において、Ｂゾーンを２つ設けた例を示す概略図である。
【図７】フィルターユニットを、水平方向に直線的に移動させて固液分離を行う減圧濾過装置の一例を示す概略図である。
【図８】フィルターユニットを、駆動装置により平面上を移動して固液分離する減圧濾過装置の一例を示す上から見た概略図である。
【図９】フィルターユニットを、駆動装置により縦回転移動して固液分離する減圧濾過装置の一例を示す横から見た概略図である。
【図１０】図５の減圧濾過装置に固形物粒子洗浄手段を付加した減圧濾過装置の一例を示す概略図である。
【図１１】メッシュを有するフィルターの一例を示す概念図と断面図である。
【図１２】スクリーンを有するフィルターの一例を示す概念図と断面図である。
【図１３】多孔質部材を有するフィルターの一例を示す概念図と断面図である。
【図１４】プレートを有するフィルターの一例を示す概念図と断面図である。
【符号の説明】
【０１２８】
３０１  減圧濾過装置
３０２  フィルターユニット
３０３  フィルター
３０５  パッキング
３０６  吸引装置
３１１  濾液排水口
３１２  吸引ポンプ
３１３  流量計
３３１  スクレーパー付き吸引パイプ
３３２  チャンバー
３３３  フィルターユニットの駆動装置
３４２  フィルター補強部材
３４３  枠体
３４４  容器部
３５１  固形物粒子分散液タンク
７０５  固形物粒子収容タンク
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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