(57)【要約】【課題】  ホーニングスラッジ等のように、圧搾による固形化が困難なスラリー状体であっても固形化が行え、かつスラリー状体から回収する液体成分が固形化促進のための薬剤で汚れることが回避でき、固形化の作業性にも優れるスラリー状体の固液分離方法および装置を提供する。【解決手段】  内径面が円筒面状に形成された金型１と、この金型１の一端開口を開閉可能に閉じるゲート２と、金型１内に摺動自在に嵌合し、金型１内のスラリー状体Ｓをゲート２側に押し付けて圧搾する加圧ロッドとを備える装置を用いる。加圧ロッド３の先端面およびゲート２の内面に、固液分離用の繊維状でペーパー状のフィルタ４，５を配置しても良い。金型１内のスラリー状体Ｓを圧搾した後、その圧搾体を金型１内に入れたままで、注入ヘッド４５により、接着剤または硬化剤を圧搾体に注入し、圧搾体を固形化する。【選択図】        図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
スラリー状体を固体成分と液体成分とに分離する方法であって、内径面が円筒面状に形成され前記スラリー状体が投入される金型と、この金型の一端開口を開閉可能に閉じるゲートと、前記金型内に摺動自在に嵌合し、前記金型内のスラリー状体を前記ゲート側に押し付けて圧搾する加圧ロッドとを備える装置を用い、
前記金型内のスラリー状体を前記加圧ロッドにより圧搾して圧搾体とし、その圧搾体を金型内に入れたままで、接着剤または硬化剤を前記圧搾体に注入し、圧搾体を固形化するスラリー状体の固液分離方法。
【請求項２】
請求項１において、前記加圧ロッドの先端面およびゲートの内面に、これら加圧ロッドの先端外周と金型の内径面間の隙間、およびゲートと金型との接触面間の隙間を閉じる固液分離用の繊維状のフィルタを配置した状態で、前記金型内のスラリー状体を前記加圧ロッドにより圧搾するスラリー状体の固液分離方法。
【請求項３】
請求項２において、前記フィルタがペーパー状のフィルタであるスラリー状体の固液分離方法。
【請求項４】
スラリー状体を固体成分と液体成分とに分離する装置であって、内径面が円筒面状に形成され前記スラリー状体が投入される金型と、この金型の一端開口を開閉可能に閉じるゲートと、前記金型内に摺動自在に嵌合し、前記金型内のスラリー状体を前記ゲート側に押し付けて圧搾する加圧ロッドと、この加圧ロッドによる圧搾の後、加圧ロッドが金型から脱出した後、前記金型内の前記加圧ロッドで圧搾されたスラリー状体の圧搾体に対し、接着剤または硬化剤を注入する注入手段とを備えたスラリー状体の固液分離装置。
【請求項５】
請求項４において、前記金型、ゲート、および加圧ロッドは、前記加圧ロッドの先端面およびゲートの内面に、これら加圧ロッドの先端外周と金型の内径面間の隙間、およびゲートと金型との接触面間の隙間を閉じる固液分離用の繊維状のフィルタを配置した状態で、前記金型内のスラリー状体を前記加圧ロッドにより圧搾し、この圧搾により金型内に残った固体成分を前記フィルタと共に、前記加圧ロッドで押し出すものとしたスラリー状体の固液分離装置。
【請求項６】
請求項５において、前記フィルタがペーパー状のフィルタであるスラリー状体の固液分離装置。
【請求項７】
スラリー状体を圧搾により円柱状に固形化した固形化物であって、圧搾状態で接着剤または硬化剤が注入されたスラリー状体の固形化物。
【請求項８】
請求項７に記載のスラリー状体の固形化物において、両端面に繊維状のフィルタが付着したスラリー状体の固形化物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ホーニング加工、スーパー加工、ラッピング加工、研削加工等により生じる加工液と粉状の加工屑等の混ざり合ったスラリー状体から、あるいは木材加工等により生じたスラリー状体から、固体成分と液体成分とを分離し、固形化するスラリー状体の固液分離方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
研削加工や研磨加工では、研削屑等の粉状の加工屑が発生する。この粉状の加工屑は、クーラント等の加工液と混ざり合ったスラリー状体、つまりスラッジの状態で機外に排出する。排出されたスラッジは、ろ過や低圧フィルタプレス等によって固液分離し、加工液は回収して再利用する。
ろ過や、低圧フィルタプスレス等による固液分離法では、分離後の状態でも含液率が高く、十分な加工液の回収ができないばかりか、固液分離で濃縮された濃縮スラッジの再資源化ができず、従来は産業廃棄物として埋め立て処理していた。
【０００３】
このような課題を解消するものとして、研削スラッジについては、図１０に概略を示すように、濃縮スラッジＳ′をシリンダ状の金型５１内に投入し、加圧ロッド５３で圧搾してブリケット状に固形化するものが種々提案され（例えば特許文献１）、既に実用化されている。金型５１の他端はゲート５２で閉じ、固形化物はゲート５２を開いて加圧ロッド５３により押し出す。
【特許文献１】特開２００１−３００５９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
シリンダ状の金型５１と加圧ロッド５３とを用いる研削スラッジの固形化装置は、加工屑が糸屑状で比較的に粗く絡み易い研削スラッジには使用可能であるが、次のようなスラッジには使用できない。例えばホーニング加工のスラッジ、スーパー加工のスラッジ、ラッピング加工のスラッジ、軸受転動体（ころ，鋼球）の仕上げ研削加工スラッジ等には使用できない。
【０００５】
これは、加工屑が細かいことや、丸くて絡み難いことにより、金型５１と加圧ロッド５３やゲート５２間等の加工部の機械的隙間δ１，δ２から加工屑が液体成分と共に流出してしまうためである。すなわち、一般的な研削屑は、比較的大きくて、また糸屑状となっているため、絡み易くて固形化が容易であり、また加工部の機械的隙間δ１，δ２から流出することが生じ難い。しかし、ホーニング加工のスラッジでは、加工屑が丸くて絡み合わず、またスーパー加工やラッピング加工のスラッジは加工屑が非常に細かい。軸受転動体の仕上げ研削加工スラッジも加工屑が細かい。そのため、上記の研削スラッジ用の固形化装置を使用することができない。
【０００６】
加工部の機械的隙間δ１，δ２から加工屑が流出することは、固形化を困難にするばかりでなく、回収された液体成分に加工屑が混じることから、加工液の再利用の妨げとなり、回収した加工液を再度ろ過する処理が必要となる。
【０００７】
なお、研削スラッジの固形化装置をホーニングスラッジの固形化等に利用する場合に、金属製のフィルタ等を固定して用い、加工部の機械的隙間から加工屑が流出することを防止することも試みられている。しかし、目詰まりにより安定したろ過ができなくなるため、フィルタを定期的に交換する必要が生じ、保守作業に手間がかかる。
【０００８】
この他のホーニング加工等のスラッジの処理方法としては、ベルト状のフィルタを用いて密閉室内のエアー圧によりフィルタを通過させる低圧フィルタプレスや、沈殿装置等を用いる方法がある。しかし、いずれもスラッジの含液率を十分に低下させることができず、沈殿装置では５０〜８０％程度にまでしか含液率を低下させることができない。そのため、加工液の回収効率が悪いうえ、残った濃縮状態のスラッジの再資源化が困難である。
【０００９】
固液分離による固定化を容易にする方法としては、スラリー状体に硬化剤を混合させた後に、圧搾により固形化を行う方法が提案されている。しかし、硬化剤を混合させてスラリー状体を圧搾すると、回収された液体成分に硬化剤が混ざり、再利用できなくない。ホーニング液等は高価であるため、再利用せずに廃棄するのでは不経済であるうえ、環境への負荷も大きくなる。
【００１０】
この発明の目的は、圧搾による固形化が困難なスラリー状体であっても固形化が行え、かつスラリー状体から回収する液体成分が固形化促進のための薬剤で汚れることが回避でき、固形化の作業性にも優れるスラリー状体の固液分離方法および装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この発明のスラリー状体の固液分離方法は、スラリー状体を固体成分と液体成分とに分離する方法であって、内径面が円筒面状に形成され前記スラリー状体が投入される金型と、この金型の一端開口を開閉可能に閉じるゲートと、前記金型内に摺動自在に嵌合し、前記金型内のスラリー状体を前記ゲート側に押し付けて圧搾する加圧ロッドとを備える装置を用い、前記金型内のスラリー状体を前記加圧ロッドにより圧搾して圧搾体とし、その圧搾体を金型内に入れたままで、接着剤または硬化剤を前記圧搾体に注入し、圧搾体を固形化する方法である。
なお、この明細書で言うスラリー状体は、微細な固体と液体とが混ざったものを言い、スラッジを含む意味である。
【００１２】
この方法によると、接着剤または硬化剤を注入するため、スラリー状体に含まれる固体成分が、固形化が困難なもの、例えば細かなものや絡み難い形状のものなどであっても、接着剤または硬化剤によって固形化することができる。また、シリンダ状の金型と加圧ロッドとを用いるため、金型内に充填したスラリー状体を、強い圧力で圧搾できる。そのためスラリー状体から液体成分を高度に絞り出すことができる。
接着剤または硬化剤の注入は、スラリー状体を金型内で圧搾した後に行うため、圧搾の前に接着剤または硬化剤を混入する場合と異なり、圧搾により絞り出された液体成分に接着剤や硬化剤が混ざらず、綺麗な液体成分を回収することができる。また、金型内のスラリー状体を圧搾した後に、その圧搾体を金型内に入れたままで接着剤または硬化剤を注入するため、固形化不完全の状態で圧搾体を金型から排出することが不要で、作業性に優れる。
【００１３】
この発明方法において、前記加圧ロッドの先端面およびゲートの内面に、これら加圧ロッドの先端外周と金型の内径面間の隙間、およびゲートと金型との接触面間の隙間を閉じる固液分離用の繊維状のフィルタを配置した状態で、前記金型内のスラリー状体を前記加圧ロッドにより圧搾するようにしても良い。
このように、加圧ロッドの先端面およびゲートの内面に、フィルタを配置した状態で、金型内のスラリー状体を圧搾する場合、スラリー状体における固体成分が細かなものであったり、絡み難い形状のものであっても、金型と加圧ロッドやゲート間の隙間から固体成分が流出することが前記フィルタで防止される。
上記フィルタは、例えば、圧搾により金型内に残った圧搾体と共に前記加圧ロッドで押し出し、１回の圧搾毎に新たなフィルタを使用するためフィルタ目詰りの問題が発生せず、フィルタ交換の保守の手間が省ける。上記フィルタは、圧搾処理毎に圧搾体と共に排出するため、単に金型内に入れるだけで良く、取付作業のような複雑な作業が不要であり、金型内への装填が容易に行える。フィルタは、圧搾体に付着した状態となるが、フィルタの材質を適宜選定することで、異成分混入等の問題とならず、フィルタが付いたままで圧搾体を例えば製鋼原料等として再利用することができる。また、圧搾毎に新たなフィルタが必要であるが、従来では利用できなかったスラリー状体の固体成分の再利用が可能になることや、液体成分の回収率が向上することや回収された加工液のろ過が不要なことを考慮すると、フィルタの消費は環境面からもコスト面からも問題とはならない。前記フィルタはペーパー状のフィルタであってもよい。ペーパー状のフィルタであると、取扱性が良い。
【００１４】
この発明のスラリー状体の固液分離装置は、スラリー状体を固体成分と液体成分とに分離する装置であって、内径面が円筒面状に形成され前記スラリー状体が投入される金型と、この金型の一端開口を開閉可能に閉じるゲートと、前記金型内に摺動自在に嵌合し、前記金型内のスラリー状体を前記ゲート側に押し付けて圧搾する加圧ロッドと、この加圧ロッドによる圧搾の後、加圧ロッドが金型から脱出した後、前記金型内の前記加圧ロッドで圧搾されたスラリー状体の圧搾体に対し、接着剤または硬化剤を注入する注入手段とを備える。
この構成の固液分離装置によると、前述したこの発明の固液分離方法に使用できて、この発明方法における前述の各効果、つまり圧搾による固形化が困難なスラリー状体であっても固形化が行え、かつスラリー状体から回収する液体成分が固形化促進のための薬剤で汚れることが回避でき、固形化の作業性にも優れるという効果が得られる。
【００１５】
この発明の固液分離装置において、前記金型、ゲート、および加圧ロッドは、前記加圧ロッドの先端面およびゲートの内面に、これら加圧ロッドの先端外周と金型の内径面間の隙間、およびゲートと金型との接触面間の隙間を閉じる固液分離用の繊維状のフィルタを配置した状態で、前記金型内のスラリー状体を前記加圧ロッドにより圧搾し、この圧搾により金型内に残った固体成分を前記フィルタと共に、前記加圧ロッドで押し出すものとしても良い。前記フィルタはペーパー状のフィルタであっても良い。
このようにフィルタを用いる構成の場合、スラリー状体における固体成分が細かなものであったり、絡み難い形状のものであっても、金型と加圧ロッドやゲート間の隙間から固体成分が流出することが前記フィルタで防止されて、固形化がより一層容易になり、また回収される液体成分に固体成分が混ざらないようにできる。
【００１６】
この発明のスラリー状体の固形化物は、スラリー状体を圧搾により円柱状に固形化した固形化物であって、圧搾状態で接着剤または硬化剤が注入されたものである。
この構成の固形化物によると、接着剤または硬化剤が注入されているため、スラリー状体に含まれる固体成分が、固形化が困難なもの、例えば細かなものや絡み難い形状のものなどであっても、接着剤または硬化剤によって固形化することができる。上記接着剤または硬化剤は圧搾後に注入されるため、圧搾時に回収される液体成分に混ざらず、スラリー状体から綺麗な液体成分の回収が行える。
【００１７】
この発明のスラリー状体の固形化物において、両端面にペーパー状のフィルタが付着したものであっても良い。この構成の場合、上記フィルタを圧搾時に利用することにより、固体成分が細かなものや、絡み難い形状のものであっても、固液分離による固形化が可能で、かつその固形化の処理が簡単に行える。
【発明の効果】
【００１８】
この発明のスラリー状体の固液分離方法は、スラリー状体を固体成分と液体成分とに分離する方法であって、内径面が円筒面状に形成され前記スラリー状体が投入される金型と、この金型の一端開口を開閉可能に閉じるゲートと、前記金型内に摺動自在に嵌合し、前記金型内のスラリー状体を前記ゲート側に押し付けて圧搾する加圧ロッドとを備える装置を用い、前記金型内のスラリー状体を前記加圧ロッドにより圧搾して圧搾体とし、その圧搾体を金型内に入れたままで、接着剤または硬化剤を前記圧搾体に注入し、圧搾体を固形化する方法であるため、圧搾による固形化が困難なスラリー状体であっても固形化が行え、かつスラリー状体から回収する液体成分が固形化促進のための薬剤で汚れることが回避でき、固形化の作業性にも優れる。
【００１９】
この発明のスラリー状体の固液分離装置は、スラリー状体を固体成分と液体成分とに分離する装置であって、内径面が円筒面状に形成され前記スラリー状体が投入される金型と、この金型の一端開口を開閉可能に閉じるゲートと、前記金型内に摺動自在に嵌合し、前記金型内のスラリー状体を前記ゲート側に押し付けて圧搾する加圧ロッドと、この加圧ロッドによる圧搾の後、加圧ロッドが金型から脱出した後、前記金型内の前記加圧ロッドで圧搾されたスラリー状体の圧搾体に対し、接着剤または硬化剤を注入する注入手段とを備えたものであるため、圧搾による固形化が困難なスラリー状体であっても固形化が行え、かつスラリー状体から回収する液体成分が固形化促進のための薬剤で汚れることが回避でき、固形化の作業性にも優れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
この発明の第１の実施形態における概要を図１ないし図３と共に説明する。図１に示すように、このスラリー状体の固液分離装置は、内径面が円筒面状の金型１と、この金型１の一端開口を開閉可能に閉じるゲート２と、金型１内に摺動自在に嵌合し、金型１内に投入されたスラリー状体Ｓをゲート２側に押し付けて圧搾する加圧ロッド３とを備える。
また、図３に示すように、金型１内のスラリー状体Ｓの圧搾体に対して接着剤Ａまたは硬化剤を注入する注入手段であるノズルヘッド４５を備える。
【００２１】
図１において、この固液分離装置は、加圧ロッド３の先端面３ａおよびゲート２の内面２ａに、これら加圧ロッド３の先端外周と金型１の内径面間の隙間ｄ１、およびゲート２と金型１との接触面間の隙間ｄ２を閉じる固液分離用の繊維状のフィルタ４，５を配置した状態で、金型１内のスラリー状体Ｓを加圧ロッド３により圧搾し、この圧搾により金型１内に残った固体成分を前記フィルタ４，５と共に、加圧ロッド３で押し出すようにしたものである。なお、金型１、ゲート２、および加圧ロッド３は、フィルタ４，５を上記のように使用可能なものであれば良く、フィルタ４，５の使用のために寸法，形状等の工夫を特に施したものでなくても良い。上記隙間ｄ１は、図では強調して示しているが、例えば０．１mm以下である。
【００２２】
金型１は立姿勢と横姿勢のいずれのものであっても良いが、この実施形態では立姿勢のものとされている。ゲート２は、金型１の下端の端面に沿って金型直径方向に摺動することで、金型１の下端開口を開閉するものとされている。ゲート２は、金型１の一端に挿脱自在にするプランジャ型のもの（例えば図１０のゲート５２のようなもの）であっても良い。
【００２３】
加圧ロッド３は、後述の加圧装置によって進退駆動され、金型１の上端から金型１内に挿脱可能で、かつゲート２が開いた状態で内部のスラリー状体Ｓの圧搾体を押し出し可能なストロークを有するものとされる。上記加圧装置は、サーボモータを駆動源とするものであっても、また油圧シリンダ等の油圧式のものであっても良い。
【００２４】
図３のノズルヘッド４５は、スラリー状体Ｓが圧搾されて図１の加圧ロッド３が金型１から抜き出された後に、金型１内に挿入され、接着剤Ａまたは硬化剤をスラリー状体Ｓの圧搾体へ注入する手段である。ノズルヘッド４５は、金型１内に略嵌合する状態に挿脱自在な外径のロッド状とされ、内部に接着剤Ａまたは硬化剤を貯留する貯留室４６を有し、圧搾体へのノズルヘッド４５の押し当て面４５ａに上記貯留室４６から開口する複数のノズル孔４７が設けられている。また、貯留室４６内の接着剤Ａまたは硬化剤の上方空間へ加圧用の空気等の気体を送る加圧気体供給経路４８が設けられている。
ここで言う硬化剤は、凝固剤を含む意味である。接着剤Ａとしては、エポキシ樹脂系のものや、水溶性ウレタンフォーム等が使用できる。なお、フィルタ４を透過させて注入する必要があるため、フィルタ４を透過可能な材質の接着剤Ａまたは硬化剤を使用する。
【００２５】
処理対象となるスラリー状体Ｓとしては、鋼材におけるホーニング加工のスラッジ、スーパー加工のスラッジ、ラッピング加工のスラッジ、軸受のころ，鋼球等の転動体の仕上げ研削加工スラッジ、その他一般の研削加工のスラッジ等が使用できる。ホーニング加工のスラッジでは、その加工屑の粒径が１〜５０μｍ程度であり、スーパー加工ではサブミクロン単位である。上記各加工を行う鋼材は、例えば焼入等の熱処理が施されたものであっても良い。処理対象となるスラリー状体Ｓは、上記の他に、脱水汚泥や、固体成分が超鋼やガラス粉からなるものであっても良い。特に、超鋼やガラス粉からなるものは、圧搾だけでは固形化が困難であるため、この接着剤Ａ等を注入する方法が効果的となる。
【００２６】
上下のフィルタ４，５は、紙フィルタまたは布製フィルタ等のペーパー状のものが使用される。フィルタ４，５はこの他に綿状やスポンジ状のものであってもよい。フィルタ４，５の材質は、化学繊維製のものであってもよいが、植物繊維製のものが好ましい。フィルタ４，５の形状は、例えば円形のものとされ、金型１内に装填した状態で金型１の内径面に沿って立ち上がり部分４ａ，５ａが生じる程度に、金型１の内径よりも大径ものが使用される。フィルタ４，５の粗さは、処理対象となるスラリー状体Ｓに応じて選定される。スラリー状体Ｓが鋼材のホーニング加工によるものである場合、通気量Ｖ（cm3/cm2 ｓ）が、１０〜３００程度のものが選定される。
【００２７】
上記構成の固液分離装置を用いた固液分離方法を説明する。
金型１の下端開口がゲート２で閉じられ、加圧ロッド３が金型１から上方に抜け出した状態で、金型１内の底部に下側のフィルタ５を装填する。この後、スラリー状体Ｓを金型１内に上端開口から投入し、投入されたスラリー状体Ｓの上に被さるように、上側のフィルタ４を装填する。
このようにスラリー状体Ｓの投入、および上下のフィルタ４，５の装填が行われた状態で、加圧ロッド３を金型１内に進入させ、加圧ロッド３で金型１内のスラリー状体Ｓを圧搾する。
【００２８】
圧搾が完了すると、加圧ロッド３を抜き出し、図３のようにノズルヘッド４５をスラリー状体Ｓの圧搾体に押し付けて、接着剤Ａまたは硬化剤をその圧搾体へ注入する。この注入により、圧搾だけでは固形化が不十分であった圧搾体の固形化が促進される。また、一応の固形化が圧搾で行われた圧搾体については、取り扱い時に容易に崩れない強固な固形化物ＳＢとなる。
このようにスラリー状体Ｓの固形化が行われた後、ゲート２を開き、固形化物ＳＢを金型から排出する。この排出は、ノズルヘッド４５の抜き出しの後、再度、加圧ロッド３を押し込んで固形化物ＳＢを下端開口から排出することで行う。加圧ロッド３によらずに、ノズルヘッド４５をさらに押し込んで固形化物ＳＢを排出するようにしても良い。また、これらとは別の押し出し手段で押し出すようにしても良い。
【００２９】
この固液分離方法によると、図１の圧搾過程でスラリー状体Ｓから絞り出された油，水，その他の加工液等の液体成分は、金型１と加圧ロッド３間の隙間ｄ１、および金型１とゲート２の接触面間の隙間ｄ２から排出される。このとき、各隙間ｄ１，ｄ２はフィルタ４，５で閉じられているため、スラリー状体Ｓから絞り出された液体成分は、各隙間ｄ１，ｄ２から直接に排出されることはなく、フィルタ４，５を透過して排出されることになる。
このため、スラリー状体Ｓの固体成分がホーニング加工による加工屑やスーパー加工，ラッピング加工の加工屑等のように微細のものであっても、固体成分が金型１と加圧ロッド３やゲート２との隙間ｄ１，ｄ２から流出することがなく、フィルタ４，５で補足される。したがって、従来の研削スラッジ固形化装置では固液分離が困難であったスラリー状体であっても、固液分離が可能になる。
また、円筒状の金型１と加圧ロッド３とを用いるため、圧力を高くして高度に固液分離することができる。スラリー状体Ｓがホーニング加工のスラッジである場合、スラッジ発生状態では含油率が例えば４０ｗｔ％程度であり、この状態で金型１に投入されるが、上記圧搾により１０％以下の含油率となる。
【００３０】
これにより、スラリー状体Ｓの圧搾による固形化が容易になると共に、ホーニング液等の液体成分が清浄化された状態で排出され、後にろ過することなく、再利用可能な状態の液体成分が回収できる。
【００３１】
接着剤Ａまたは硬化剤を用いるが、スラリー状体Ｓの金型１内での圧搾後に注入するため、圧搾の前に接着剤または硬化剤を混入する場合と異なり、圧搾により絞り出された液体成分に接着剤や硬化剤が混ざらず、綺麗な液体成分を回収することができる。
このように、フィルタ４，５を用いると共に、圧搾による硬化の後に接着剤Ａまたは硬化剤を注入するようにしたため、固体成分が非常に微細でまた粒子形状が丸いことなどで固形化が非常に困難なスラリー状体、例えば超鋼やガラス等の加工屑であっても、固形化が可能となり、かつ回収さける加工液が綺麗なものとなる。
また、金型１内のスラリー状体Ｓを圧搾した後に、その圧搾体を金型１内に入れたままで接着剤Ａまたは硬化剤を注入するため、固形化不完全の状態で圧搾体を金型１から排出することが不要で、作業性にも優れる。
【００３２】
金型１内のスラリー状体Ｓは、圧搾により、またその後の接着剤Ａ等の注入により、円柱形状のブリケット状の固形化物ＳＢ（図２）に固形化される。この固形化物ＳＢは、固形化物本体ＳＢａに両側のフィルタ４，５が付着し、内部に接着剤Ａまたは硬化剤が注入されたものとなる。
このように固形化物ＳＢに固形化されることにより、運搬や保管等の取扱いが容易となるばかりでなく再資源化が可能となる。固体成分が鋼材のスラリー状体Ｓの場合、得られた固形化物ＳＢは、製鋼原料として用いられ、炉内に投入される。このような再利用の過程における取扱が、固形化によって容易となる。また、含油率が例えば１０％以下となる程度に、高度に固液分離が行えるため、液体成分である加工液の回収が高い効率で行える。これにより、資源を経済的に利用でき、自然環境への負荷も軽減できる。
【００３３】
上記フィルタ４，５は、圧搾により金型１内に残った固形化物ＳＢまたは未固形化の圧搾体と共に加圧ロッド３で押し出し、１回の圧搾毎に新たなフィルタ４，５を使用するため、フィルタ目詰りの問題が発生せずフィルタ交換の保守の手間が省ける。上記フィルタ４，５は、圧搾処理毎に圧搾体と共に排出するため、単に金型１内に入れるだけで良く、取付作業のような複雑な作業が不要であり、金型１内への装填が容易に行える。
【００３４】
フィルタ４，５は、固形化物ＳＢに付着した状態となるが、フィルタ４，５の材質を適宜選定することで、異成分混入等の問題とならず、フィルタ４，５が付いたままで、固形化物ＳＢを例えば製鋼原料等として再利用することができる。フィルタ４，５が植物繊維製のものである場合、炉に入れると燃焼してしまうため、鋼材の材質に影響せず、また燃えたときに発生するガスや燃えかすが公害の原因となることもない。フィルタ４，５が固形化物ＳＢに付着することで、使用済みフィルタ４，５の廃棄を別個に行う必要がなくて、これによっても作業性が向上する。
フィルタ４，５は、圧搾毎に新たなものが必要であるが、従来では利用できなかったスラリー状体の固体成分の再利用が可能になることや、液体成分の回収率が向上することや回収された加工液のろ過が不要のことを考慮すると、フィルタの消費は環境面からもコスト面からも問題とはならない。
固形化物ＳＢに注入された接着剤Ａまたは硬化剤についても、炉に入れると燃焼してしまうため、鋼材等の再生材の材質への影響が回避される。
【００３５】
図４ないし図８は、この固液分離装置の具体的構成例を示す。この固液分離装置は、前記金型１を所定の経路で移動させて複数の割出位置Ｐ１〜Ｐ４で位置決め可能な金型位置決め装置１１と、この金型位置決め装置１１による一つの割出位置Ｐ２に設けられたフィルタ装填装置１２と、他の割出位置Ｐ１に設けられたスラリー状体供給装置１３と、さらに他の割出位置Ｐ３に設けられた加圧装置１４と、さらに他の割出位置Ｐ４に設けられた注入ヘッド昇降装置４９を備える。
【００３６】
金型位置決め装置１１は、金型１およびゲート２が搭載されたトラバースユニット３０を直線経路で案内する案内レール１６と、進退装置１７とでなる。トラバースユニット３０は、トラバース台１５に、上記金型１、ゲート２、およびシュート３１を搭載したものである。案内レール１６は上下に２本平行に固定基台４１に設けられたバー状の部材であり、トラバース台１５に設けられた被案内部１８（図８）が摺動自在に嵌合する。進退装置１７は、案内レール１６と平行に設けられたボールねじ等の送りねじ機構１９と、この送りねじ機構１９のねじ軸１９ａを回転させるＡＣサーボモータ等のモータ２０とでなる。送りねじ機構１９のねじ軸１９ａは固定基台４１に回転自在に設置され、ボールナット１９ｂ（図８）はトラバース台１５に固定されている。
【００３７】
図４おいて上記割出位置Ｐ１〜Ｐ４のうち、割出位置Ｐ２はフィルタ装填位置であり、そのトラバース台進退方向の両側に振り分けて、スラリー状体の供給用の割出位置Ｐ１、および加圧装置１４による圧搾用の割出位置Ｐ３を配置されている。割出位置Ｐ４は、接着剤等注入用の割出位置である。
【００３８】
フィルタ装填装置１２は、下端に真空チャックからなる吸着パッド２１を設けた昇降ロッド２２を、エアシリンダ等の昇降装置２３で昇降させるものであり、下側のフィルタ５の金型１内への装填、および上側のフィルタ４の金型１内への装填を行うものとされる。下側のフィルタ５の装填は、平らな状態で金型１の上面置くようにし、後に加圧ロッド３で金型１内にフィルタ１を押し込むようにしても良い。なお、昇降装置２３は、割出位置Ｐ２とその近傍のフィルタ供給台（図示せず）の上との間を往復移動可能に設けられ、フィルタ供給台上に準備されたフィルタを吸着して金型１内への装填を行う。
【００３９】
スラリー状体供給装置１３は、スラリー状体Ｓを貯留して定量ずつ金型１に供給するホッパからなる。スラリー状体供給装置１３は、パイプ等からなるものであっても良い。
【００４０】
加圧装置１４は、加圧ロッド３を昇降させる機構であり、加圧ロッド３が下方に延びるように設けられた昇降体２５を支持台２６に昇降自在に設置し、加圧ロッド３を昇降体２５と共にサーボモータ２８および回転・直進変換機構２７により昇降させるものである。サーボモータ２８は、ＡＣサーボモータからなり、減速機２９を介して回転・直進変換機構２７に伝達される。回転・直進変換機構２７はボールねじ等の送りねじ機構からなり、昇降体２５に固定されたナット２７ｂと、昇降体２５に回転自在に設置されたねじ軸２７ａとを備える。サーボモータ２８は、加圧制御装置３３により制御される。
【００４１】
注入ヘッド昇降装置４９は、注入ヘッド４５を昇降させて金型１内に挿脱する手段であり、エアシリンダ等の流体圧シリンダ装置で構成され、またはモータとボールねじ等の回転・直進変換機構により構成される。
【００４２】
トラバースユニット３０につき説明する。金型１の下端開口から固形化物ＳＢを排出するシュート３１とゲート２とが共通のインデックスベース３６に設置され、インデックスベース３６は、トラバース台１５に対して案内部材３７（図８参照）を介してトラバース台移動方向に移動自在に支持されている。案内部材３７は、図８の他の図では図示を省略している。案内部材３７は、ゲート２が金型１内のスラリー状体Ｓの加圧時に、その加圧力を受けることが可能なように、インデックスベース３６を支持可能なものとされる。インデックスベース３６は、トラバース台１５に対する移動で、ゲート２とシュート３１とが互いに入れ替わって金型１と整合可能とされ、ゲート２またはシュート３１が金型１と整合する位置ではその位置が保持され、強制力により位置保持の解除が可能なように、ボールプランジャ等の節度機構（図示せず）が案内部材３７に設けられている。
【００４３】
トラバース台１５の移動経路における両端には、トラバース台１５上のインデックスベース３６を当接させるストッパ３８，３９が固定基台４１に設けてある。このストッパ３８，３９は、次の動作を行わせるものである。すなわち、金型位置決め装置１１によるトラバース台１５の移動により、図の左のストッパ３８にインデックスベース３６が当たると、インデックスベース３６が停止するが、トラバース台１５は移動を続けることができる。この移動により、トラバース台１５上の金型１に対するゲート２とシュート３１の位置が入れ替わる。これにより、図７（Ｂ）のようにゲート２が開き、金型１とシュート３１とが整合する。
この状態から、トラバース台１５を図４の右側へ移動させ、右端のストッパ３９にインデックスベース３６を押し当てると、上記とは逆方向にインデックスベース３６がトラバース台１５に対して移動し、ゲート２とシュート３１とが元の状態に入れ替わって再度ゲート２が金型１を閉じる。
【００４４】
この構成の固液分離装置の動作を説明する。最初に、図５に示すように、トラバースユニット３０を割出位置Ｐ２に位置させ、フィルタ装填装置１２により金型１内へ下方のフィルタ５を装填する。なお、ゲート２は金型１の下端開口を閉じる位置にある。
この後、トラバースユニット３０を割出位置Ｐ１に移動させ（図６）、スラリー状体供給装置１３から金型１内に所定量のスラリー状体Ｓを投入する。
トラバースユニット３０を割出位置Ｐ２に再度位置させ、上記フィルタ装填装置１２により上側のフィルタ４を、金型１に装填する。
【００４５】
このフィルタ４，５の装填、スラリー状体Ｓの投入が行われたトラバースユニット３０を、割出位置Ｐ３に移動させ（図４）、加圧装置１４により、加圧ロッド３を金型１内に進入させて内部のスラリー状体Ｓを圧搾する。
圧搾の後、トラバースユニット３０を割出位置Ｐ４へ移動させ、注入ヘッド４５を金型１内に挿入して金型１内のスラリー状体Ｓの圧搾体に注入する。
この圧搾および接着剤Ａ等の注入により、スラリー状体Ｓは、図１〜図３と共に前述したように固形化物ＳＢに固形化される。
【００４６】
この後、トラバースユニット３０を左側へ移動させる。トラバースユニット３０のインデックスベース３６がストッパ３８に当たった後もトラバースユニット３０の移動を続けることで、図７（Ｂ）と共に前述したように、ゲート２が開いてシュート３１が金型１と整合する位置となる。
この状態で、トラバースユニット３０を圧搾用の割出位置Ｐ３に戻し、ここで加圧装置１４の加圧ロッド３で金型１内の固形化物ＳＢを下方へ押し出すことにより、固形化物ＳＢは金型１から抜け落ちてシュート３１上を滑り落ち、排出される。
この排出後、トラバースユニット３０を図の右端へ移動させ、インデックスベース３６をストッパ３９に押し当てて、ゲート２が金型１を閉じるようにゲート２とシュート３１の位置を入れ替えてから、次の固液分離のためにトラバースユニット３０をフィルタ装填用の割出位置Ｐ２へ移動させる。
【００４７】
このように、金型１を搭載したトラバースユニット３０を設け、金型１を移動させて各割出位置Ｐ１〜Ｐ４に移動させるようにしたため、上下のフィルタ４，５を装填する工程や接着剤等の注入工程がありながら、上下のフィルタ４，５の装填、スラリー状体Ｓの投入、スラリー状体Ｓの圧搾、接着剤Ａ等の注入、および固形化物ＳＢの排出の各処理を行う装置が簡単な構成のもので済む。また、金型１を移動させるようにしたため、フィルタ装填装置１２は、圧搾やスラリー状体Ｓの投入等を行っている間に、フィルタ４，５の供給台（図示せず）から新たなフィルタ４，５を吸着して準備しておくことができ、フィルタ装填から圧搾，排出までを効率良く行うことができ、生産性に優れたものとなる。
【００４８】
なお、上記実施形態では、接着剤Ａまたは硬化剤の注入を、フィルタ４を通して行うようにしたが、金型１に注入口等を設けるなどして、圧搾体におけるフィルタ４，５で覆われていない面から接着剤Ａまたは硬化剤の注入を行うようにしても良い。また、ノズルヘッド４５等でフィルタ４を破り、その破られた箇所から接着剤Ａまたは硬化剤の注入を行うようにしても良い。
【００４９】
また、上記各実施形態では、フィルタ４，５を用いるようにしたが、フィルタ４，５は必ずしも用いなくても良い。例えば、一般的な粒径の研削スラッジ等では、フィルタ４，５を用いなくても、加工屑が金型１と加圧ロッド３間等の隙間ｄ１，ｄ２から流れ出ることが少なく、固液分離が可能である。
フィルタ４，５を用いない場合、図１の装置において、フィルタ４，５を装填せずにスラリー状体Ｓの圧搾を行う。この後、図９のように金型１内のスラリー状体Ｓの圧搾体に対して、注入ヘッド４５により、接着剤Ａまたは硬化剤を注入する。図９の注入ヘッド４５は、図３と共に説明した注入ヘッド４５と同じものである。
フィルタ４，５を用いない場合においても、金型１内のスラリー状体Ｓを圧搾し、その圧搾体を金型１内に入れたままで、接着剤Ａまたは硬化剤を注入することより、圧搾による固形化が困難なスラリー状体Ｓであっても固形化が行え、かつスラリー状体Ｓから回収する液体成分が固形化促進のための薬剤で汚れることが回避でき、また固形化の作業性に優れるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】この発明の第１の実施形態に係るスラリー状体の固液分離方法およびその装置の要部を示す断面図である。
【図２】（Ａ），（Ｂ）はそれぞれスラリー状体の固形化物の断面図および斜視図である。
【図３】同固液分離装置における接着液の注入手段であるノズルヘッドと金型の関係を示す断面図である。
【図４】同スラリー状体の固液分離装置の全体を示す破断正面図である。
【図５】同固液分離装置の動作状態の説明図である。
【図６】同固液分離装置の他の動作状態の説明図である。
【図７】（Ａ），（Ｂ）はそれぞれ同固液分離装置におけるトラバースユニットの圧搾時および排出時の動作状態を示す破断正面図である。
【図８】（Ａ），（Ｂ）はそれぞれ同固液分離装置におけるトラバースユニットの圧搾時および排出時の動作状態を示す破断側面図である。
【図９】この発明の他の実施形態における接着液の注入手段であるノズルヘッドと金型の関係を示す断面図である。
【図１０】従来例の断面図である。
【符号の説明】
【００５１】
１…金型
２…ゲート
３…加圧ロッド
４，５…フィルタ
１１…金型位置決め装置
１２…フィルタ装填装置
１３…スラリー状体供給装置
１４…加圧装置
１５…トラバース台
３１…シュート
４５…ノズルヘッド（注入手段）
４６…貯留室
４７…ノズル孔
Ａ…接着剤
Ｓ…スラリー状体
ＳＢ…固形化物
【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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