(57)【要約】【課題】  ホーニングスラッジ等のように、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、加工部の隙間から流出することなく、確実な固液分離が行えて、綺麗な液体成分が回収でき、またフィルタ交換等の煩雑な保守が不要な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３とを備える装置を用いる。スラリー状体Ｓは、固液分離用の袋状のフィルタ４内に入れた状態で、金型１内で加圧ロッド３により圧搾する。この圧搾により、スラリー状体Ｓ固形化物とする。【選択図】        図１
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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、
前記スラリー状体を、固液分離用の袋状のフィルタ内に入れた状態で、前記金型内で前記加圧ロッドにより圧搾することを特徴と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、前記スラリー状体の固体成分が主に金属であるスラリー状体の固液分離方法。
【請求項３】
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を備え、
前記スラリー状体を、固液分離用の袋状のフィルタ内に入れた状態で、前記金型内で前記加圧ロッドにより圧搾するものとしたことを特徴とするスラリー状体の固液分離装置。
【請求項４】
請求項３において、前記金型の周壁に、スラリー状体の圧搾により生じた液体成分を排出する液体排出路を設けたスラリー状体の固液分離装置。
【請求項５】
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本体と、この固形化物本体を覆う袋状のフィルタとでなる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、固体成分については可能な場合は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６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】
この発明の目的は、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、加工部の隙間から流出することなく、確実な固液分離が行えて、綺麗な液体成分が回収でき、またフィルタ交換等の煩雑な保守が不要な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】
【００１０】
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、前記スラリー状体を、固液分離用の袋状のフィルタ内に入れた状態で、前記金型内で前記加圧ロッドにより圧搾することを特徴とする。
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。
【００１１】
この方法によると、スラリー状体を袋状のフィルタ内に入れた状態で圧搾するため、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機械隙間から固体成分が流出することが前記フィルタで阻止される。袋状のフィルタに入れて圧搾するため、上記機械隙間に対して部分的に配置したフィルタを用いる場合に比べて、密封性が向上し、スラリー状体の液体成分は、全てフィルタを通して外部に流出することになり、微細な固体成分が直接に前記機械隙間から流れ出すことを確実に防止できる。そのため、より一層細かな固体成分のスラリー状体であっても、確実な固液分離が可能になり、また固体成分の混じりのない綺麗な加工液等の液体成分が回収できて、その回収した液体成分を、再度のろ過を行うことなくそのまま再利用することも可能となる。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。例えば、固液分離後の圧搾体は、液体成分が１０ｗｔ％以下のものとできる。このように、高度に固液分離が行えるため、分離後の圧搾体の再利用のための取扱いが容易であり、また液体成分の回収率を高めることができて、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。
【００１２】
上記フィルタは、圧搾体を包んだ状態で加圧ロッド等で押し出し、毎回新品のフィルタを使用するため、安定したろ過が可能となり、フィルタを機械側に固定した場合のようなフィルタの目詰まりに対する定期的な交換が不要となる。そのため保守の手間が省け、作業環境の改善となる。
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、固体成分の再利用における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。前記フィルタは、例えば植物繊維系の紙を袋状にしたものが好ましい。植物繊維系のフィルタであると、固形化物を炉に入れた時に燃焼するが、その燃焼ガス等が公害の要因とならない。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、回収し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。
【００１３】
この発明方法において、前記圧搾により前記スラリー状体の固体成分は、前記金型内で固形化しても良い。スラリー状体の材質により、固形化が困難なものもあり、そのようなものは、固形化せずに、単に含液率を低下させて圧搾体を再利用に供しても良いが、固形化することで、再利用のための取扱性が向上する。この場合に、フィルタは、圧搾時により固形化物に付着するが、そのまま固形化物に付着させておいても良い。これにより、使用済みフィルタの廃棄を別個に行う必要がなくて、作業性が向上する。上記のように、フィルタは、適宜の材質のものを用いることで、固形化物の再利用の妨げとならず、フィルタ付きの状態で固形化物を炉等に投入することができる。
【００１４】
前記スラリー状体の固体成分は、主に金属であっても良い。この金属は、例えば鉄を主成分とするものであっても良く、また焼入れされた材質のものであっても良い。スラリー状体の液体成分は、油性のものであっても、水性のものであっても良い。
固体成分が主に金属のスラリー状体としては、例えば、各種機械部品等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などがあり、また軸受のころや鋼球等の転動体の仕上げ研削加工スラッジ等がある。固体成分が金属である場合、圧搾体を炉等に入れて製鋼原料等として再利用することができる。
【００１５】
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を備え、前記スラリー状体を、固液分離用の袋状のフィルタ内に入れた状態で、前記金型内で前記加圧ロッドにより圧搾するものである。
この構成の固液分離装置によると、この発明の前述した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、加工部の隙間から流出することなく、確実な固液分離が行え、またフィルタ交換等の煩雑な保守が不要という効果が得られる。
【００１６】
この固液分離装置において、前記金型の周壁に、スラリー状体の圧搾により生じた液体成分を排出する液体排出路を設けても良い。
金型の周壁に液体排出路が設けられていると、排液が早く行えて、固液分離に要する時間が短縮できる。
【００１７】
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本体と、この固形化物本体を覆う袋状のフィルタとでなる。
この固形化物によると、固形化時にそのフィルタを用いることで、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、加工部の隙間から流出することなく、確実な固液分離が行える。また、完全な固形化が行えない場合に、袋状のフィルタを使用することで崩れた液体の飛散を防止することができ、取り扱いが容易となる。
【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、前記スラリー状体を、固液分離用の袋状のフィルタ内に入れた状態で、前記金型内で前記加圧ロッドにより圧搾するため、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、加工部の隙間から流出することなく、確実な固液分離が行えて、固形化物の再利用の容易化、液体成分の回収率の向上が図れ、また綺麗な液体成分が回収でき、フィルタ交換等の煩雑な保守も不要で作業環境の改善となる。
【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を備え、前記スラリー状体を、固液分離用の袋状のフィルタ内に入れた状態で、前記金型内で前記加圧ロッドにより圧搾するものとしたため、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、加工部の隙間から流出することなく、確実な固液分離が行えて、固形化物の再利用の容易化、液体成分の回収率の向上が図れ、また綺麗な液体成分が回収でき、フィルタ交換等の煩雑な保守も不要で作業環境の改善となる。金型の周壁に、スラリー状体の圧搾により生じた液体成分を排出する液体排出路を設けた場合は、圧搾時の廃液が早く行えて処理時間が短縮される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
この発明の一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。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。金型１には、スラリー状体Ｓの圧搾により生じた液体成分を排出する液体排出路４１が、周壁の全周に分散して複数設けられている。液体排出路４１は、金型１の周壁を半径方向に貫通した孔からなり、軸方向の複数箇所および円周方向の複数箇所に設けられている。
【００２１】
この固液分離装置は、スラリー状体Ｓを固液分離用の袋状のフィルタ４内に入れた状態で、前記金型１内で加圧ロッド３により圧搾するするものとされる。
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６のゲート５２）であっても良い。
【００２２】
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。
【００２３】
スラリー状体Ｓを袋状のフィルタ４に入れる工程は、図３に示すように、金型１の外部で行われる。同図の例では、袋状のフィルタ４（図３（Ａ））に、ホッパ等のスラリー状体供給装置４３（同図（Ｂ））からスラリー状体Ｓを入れ、同図（Ｃ）のように袋状のフィルタ４の上部開口を袋状フィルタ４の一部で閉じた後、その袋詰め状態のスラリー状体Ｓを金型１内に入れる（同図（Ｄ））。この状態で金型１内で加圧ロッド３により圧搾し、これにより同図（Ｅ）のように固形化物ＳＢとして金型１から排出する。
スラリー状体Ｓを袋状のフィルタ４に入れる工程は、金型１内で行っても良いが、図３の例のように外部で行うことにより、金型１の稼働率を上げて生産性を向上させることができる。
【００２４】
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、おからや小豆かす等の食品かすや、パルプかす、脱水汚泥等であっても良い。また、スラリー状体Ｓは、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。
【００２５】
袋状のフィルタ４は、紙フィルタまたは布フィルタ等を袋状にしたものが使用される。フィルタ４の材質は、繊維状のものであり、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。袋状のフィルタ４の形状は、スラリー状体Ｓを入れた状態で金型１に収め易い形状のものであることが好ましく、例えば底付き円筒状の形状のものとされる。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。
【００２６】
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、図３と共に前述した袋状のフィルタ４に入れたスラリー状体Ｓを金型１内に入れる。
この状態で、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。圧搾が完了すると、ゲート２を開き、加圧ロッド３をさらに押し込んでスラリー状体Ｓの圧搾体を下端開口から排出する。
【００２７】
この圧搾によりスラリー状体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や、金型周壁の液体排出路４１から排出される。このとき、スラリー状体Ｓは袋状のフィルタ４内に入れられているため、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や液体排出路４１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。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。
【００２８】
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。
金型１は、全周に液体排出路４１が分散して設けられているため、機械隙間ｄ１，ｄ２のみから排出させる場合に比べて、圧搾時の排液が早く行え、固液分離処理の効率が高められ、生産性が向上する。
【００２９】
金型１内のスラリー状体Ｓは、圧搾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の全体がフィルタ４で包まれたものとなる。フィルタ４は、圧搾時に固形化物本体ＳＢａに付着状態となる。
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。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。
【００３０】
なお、固形化が困難なスラリー状体Ｓの場合、必ずしも固形化しなくても良い。固形化されていなくても、圧搾により含液率が低くなっていることにより、製鋼原料等としての利用が可能である。また、固形化されなくても、高度に固液分離が行えて、加工油等の回収効率が高められ、かつ清浄化された加工油が回収できるため、この加工油の回収面のみに着目しても経済的なものとなる。固形化が不完全な場合であっても、袋状のフィルタ４で包まれていることにより、フィルタ４がある程度破れ難い材質のものであれば、袋詰め状態で取り扱うことも可能となる。
【００３１】
上記フィルタ４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を使用する。そのため固定のフィルタを用いる場合と異なり、定期的なフィルタ交換の保守の手間が省ける。
【００３２】
フィルタ４は、固形化物ＳＢに付着した状態となるが、フィルタ４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が固形化物ＳＢに付着することで、使用済みフィルタ４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。
【００３３】
図４および図５は、この固液分離装置の加圧装置の構成およびその加圧制御の方法を示す。加圧ロッド３は、加圧装置１４により昇降させられ、加圧を行う。加圧装置１４は、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る。サーボモータ２８は加圧制御装置３３により制御される。
【００３４】
加圧制御装置３３は、加圧ロッド３に作用する圧力が所定の圧力以内となるように圧力制御するものであり、サーボモータ２８の速度制御とトルク制御とを組み合わせて、図５のように制御する。
この加圧動作は、急速前進行程(1) 、加圧前進行程(2) 、加圧保持行程(3) 、急速後退行程(4) からなる動作とされる。加圧前進行程(2) では、トルク制御および速度制御を行い、加圧保持行程(3) ではトルク制御を行う。トルク制御および速度制御は、例えばフィードバック制御とされる。具体的には、次のように制御される。
【００３５】
急速前進行程(1) は、加圧ロッド３の先端を金型１内のスラリー状体Ｓに近づける行程であり、速度一定等の速度制御とされる。この速度制御は、制御形式を問わない。
加圧前進行程(2) は、圧搾による固液分離を行う行程であり、負荷トルクが設定値を超えないように行うトルク制御により、スラリー状体Ｓに作用する圧力が一定の圧力以内となるように圧力制御を行う。また、このトルク制御と共に、設定速度を超えないように速度監視を行う。加圧前進行程(2) では、固液分離が進行するにつれてモータ出力トルクが増加するが、設定負荷トルクに到達すると前進を停止させる。
加圧保持行程(3) では、設定時間だけ設定負荷トルク時のモータ出力が保持されるように、トルク制御を行う。
急速後退行程(4) は、加圧ロッド３を金型１から抜き出す行程であり、速度一定等の制御を行う。
【００３６】
従来の研削スラッジ固形化装置は、油圧方式のため、加圧ロッドの駆動源である油圧シリンダは流量制御弁で速度制御されるのが一般的である。このため油圧方式は固液分離の行程の進行に合わせて最適な制御を行うことは困難である。
この実施形態におけるサーボモータ２８とボールねじからなる回転・直進変換機構２７による駆動方式では、制御が容易であり、次のようにして図５の制御をすれば、固液分離行程を最適に制御することが可能となり、効率の良い固液分離が可能となる。
【００３７】
固液分離開始時点の検出については、急速前進行程(1) での負荷トルクの急上昇を検出して加圧前進行程(2) に変更することで、投入スラリー状体Ｓの量に合わせた急速前進移動量となり、無駄時間が削減される。
また、次のように最適な固液分離が実現される。すなわち、加圧前進行程(2) の開始直後は、金型１内に充満したスラリー状体Ｓで発生する内圧により、フィルタ４，５が破れない圧力となるようにサーボモータ２８の速度とトルクを制御して固液分離を開始する。固液分離が進行するに連れてサーボモータ２８の速度とトルクを徐々に上昇させて最終の加圧保持圧力となるように出力トルクに到達させる。これらにより、最適な固液分離が行え、速度制御の油圧方式に比べて短時間で固液分離を完了させることができる。
【００３８】
サーボモータ２８を採用した利点としては、次の各事項がある。
(1) 省エネ：油圧固定ポンプ方式に対して８０数％、可変ポンプ方式に比べて４０％程度の省エネルギの効果が得られる。
(2) メンテナンスの容易：油圧の作動油や油圧系のフィルタ交換等のメンテナンス作業が不要となる。
(3) 低騒音：作業環境が改善される。
(4) 効率の良い固液分離：サーボモータ２８のトルク制御による最適な固液分離。
【００３９】
なお、上記実施形態においては、圧搾だけで固形化を行う場合につき説明したが、圧搾だけでは固形化が困難な材質のスラリー状体Ｓにつき、固形化を行いたい場合は、接着剤または硬化剤を用いても良い。その場合、金型１内で圧搾したスラリー状体Ｓの圧搾体に対して、その圧搾体を金型１内に入れたままで、接着剤または硬化剤を圧搾体に注入することが好ましい。接着剤としては、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。
【００４０】
このように、接着剤Ａまたは硬化剤の注入を、スラリー状体Ｓを金型１内での圧搾後に行うようにすると、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。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】この発明の一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】フィルタへのスラリー状体の供給から固形化完了までの工程を示す工程説明図である。
【図４】同スラリー状体の固液分離装置の加圧装置を示す破断正面図である。
【図５】同固液分離装置における加圧動作制御の説明図である。
【図６】従来例の断面図である。
【符号の説明】
【００４２】
１…金型
２…ゲート
３…加圧ロッド
４…フィルタ
１４…加圧装置
３３…加圧制御装置
４１…液体排出路
Ｓ…スラリー状体
ＳＢ…固形化物
【図１】
2007029857.tif 000003
【図２】
2007029857.tif 000004
【図３】
2007029857.tif 000005
【図４】
2007029857.tif 000006
【図５】
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【図６】
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