JP6971336B2

JP6971336B2 - 真空濾過方法

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Publication number: JP6971336B2
Application number: JP2020003748A
Authority: JP
Inventors: 純島田; 貴吉陳; 新平栗田; 智浩古川
Original assignee: Tsukishima Kikai Co Ltd
Current assignee: Tsukishima Kikai Co Ltd
Priority date: 2017-06-14
Filing date: 2020-01-14
Publication date: 2021-11-24
Anticipated expiration: 2037-06-14
Also published as: JP2020059025A

Description

本発明は、駆動手段によって水平方向に走行可能とされた濾布が真空トレイの上に配設され、この濾布上に供給されたスラリーを、上記真空トレイによって濾布を介して吸引して濾過する水平ベルトフィルター式の真空濾過装置を用いた真空濾過方法に関するものである。

このような水平ベルトフィルター式の真空濾過装置を用いた真空濾過方法として、例えば特許文献１には、装置本体上に略水平に走行可能に設けられた濾布の下に、真空トレイが濾布の走行方向に沿って進退可能に設けられ、この濾布上に供給されたスラリーを、濾布の走行に合わせて前進する真空トレイによって濾布を介して真空吸引することにより濾過する真空濾過方法が記載されている。

また、特許文献２には、真空トレイが装置本体に固定されていて、濾布の走行と真空吸引とを間欠的に行い、スラリーが真空吸引されている間は濾布の走行を停止し、真空吸引を停止したときに濾布を走行させてスラリーを濾過する水平ベルトフィルター式の真空濾過装置を用いた真空濾過方法が記載されている。

特許第３６５７５５０号公報特許第３６５７５５１号公報

このような水平ベルトフィルター式の真空濾過装置は、ケーキ洗浄性に特化した高い洗浄性能を有するが、その一方で濾過面が水平面であるために他の濾過装置に比べて設置面積が大きく、スラリーの処理量を増加させるには大きな設置面積が必要となるという問題がある。また、スラリー処理量を増加させるために複数の水平ベルトフィルター式の真空濾過装置を設置する場合には、設置面積の増加の他に濾布の数や濾布を走行させる駆動手段の数も増加してしまって管理やメンテナンスが煩雑化することになる。

さらに、水平ベルトフィルター式の真空濾過装置では、濾過ケーキの置換洗浄を行うことができるが、多孔構造を持つ粒子（多孔質粒子）などの洗浄性が悪い物質を洗浄処理する場合には、置換洗浄では十分に洗浄できないことがある。このような場合には、濾過ケーキのリスラリー洗浄（リパルプ洗浄）を行うことが多いが、リスラリー洗浄を行うにはやはり複数の水平ベルトフィルター式の真空濾過装置を設置する必要があったり、水平ベルトフィルター式の真空濾過装置とは別に他の種の濾過機や分離機が必要となったりしてしまい、同様に設置面積の増加や濾布、駆動手段の数の増加を招くことになる。

本発明は、このような背景の下になされたもので、スラリーの処理量を増加させたり、リスラリー洗浄を行ったりする場合でも、設置面積の増加を抑えるとともに濾布、駆動手段の数の増加を防ぐことが可能な水平ベルトフィルター式の真空濾過装置を用いた真空濾過方法を提供することを目的としている。

上記の課題を解決して、このような目的を達成するために、本発明は、駆動手段によって水平方向に走行可能とされた濾布が真空トレイの上に配設され、上記濾布上に供給されたスラリーを、上記真空トレイによって上記濾布を介して吸引して濾過する真空濾過装置であって、複数の上記真空トレイが上下方向に少なくとも部分的に重なり合うように並んで水平方向に延びるように配設されるとともに、これらの真空トレイ同士の間において１枚の上記濾布が１つの上記駆動手段によって走行可能に配設されている真空濾過装置を用いた真空濾過方法において、複数の上記真空トレイ上の上記濾布の走行方向とは反対側にそれぞれ上記スラリーを供給して濾過し、このスラリーが濾過された濾過ケーキを上記濾布の走行方向側から排出するとともに、複数の上記真空トレイのうち少なくとも１つの真空トレイによって濾過された上記濾過ケーキを、この少なくとも１つの真空トレイから排出してリスラリーし、他の少なくとも１つの真空トレイによって濾過することを特徴とする。

このように構成された真空濾過装置を用いた真空濾過方法においては、複数の真空トレイが上下方向に少なくとも部分的に重なり合うようにして並んで水平方向に延びるように配設されるとともに、これらの真空トレイ同士の間で１枚の濾布が１つの駆動手段によって走行可能に配設されているので、装置の設置面積が大きくなるのは抑制しつつ濾過面積は大きく確保することができ、スラリーの処理量を増加させることができる。

一方、スラリーの処理量が同じであれば、濾布の走行速度を小さくして、スラリーを供給してから排出するまでの濾過時間を長くすることができ、濾過効率の向上を図ることができる。さらに、こうして複数の真空トレイを用いていても、濾布や駆動手段は１つで済むので、複数の真空濾過装置を用いる場合などに比べて、これら濾布や駆動手段の管理やメンテナンスの簡略化を図ることが可能となる。

そして、複数の真空トレイが上下方向に少なくとも部分的に重なり合うようにして並んで配設されているので、これらの真空トレイの間で濾過ケーキをリスラリーしたものを再び濾過することも１つの真空濾過装置で行うことができる。すなわち、本発明では、上述のように複数の上記真空トレイのうち少なくとも１つの真空トレイによって濾過された濾過ケーキを、この少なくとも１つの真空トレイから排出してリスラリーし、他の少なくとも１つの真空トレイによって濾過するので、他の水平ベルトフィルター式の真空濾過装置や他の種の濾過機、分離機等を要することがない。ここで、リスラリーとは、濾過ケーキにリスラリー液を供給して撹拌等を行うことにより再スラリー化することであり、リスラリー洗浄とは、こうして再スラリー化されたスラリーを再度濾過することをいう。

なお、この場合には、上記少なくとも１つの真空トレイによって濾過された濾過ケーキをリスラリーして、この少なくとも１つの真空トレイの濾布の走行方向側の上記他の少なくとも１つの真空トレイによって濾過することにより、濾布の走行方向に向けて順次効率的にリスラリーおよび濾過を行うことができる。

また、上記少なくとも１つの真空トレイによって濾過された濾過ケーキを、上記他の少なくとも１つの真空トレイにおいて吸引された濾液によってリスラリーするようにしてもよい。

特に、上記少なくとも１つの真空トレイによって濾過された上記濾過ケーキを、この少なくとも１つの真空トレイの上記濾布の走行方向側の上記他の少なくとも１つの真空トレイにおいて吸引された濾液によってリスラリーすることにより、濾過ケーキが濾過された真空トレイよりも後段の真空トレイで吸引された比較的清澄な濾液によってリスラリーすることが可能となり、リスラリーに用いる洗浄液（リスラリー液）の消費量を抑えることができる。

さらに、本発明の真空濾過方法においては、複数の上記真空トレイのうち少なくとも１つの真空トレイによって濾過された濾過ケーキを、この少なくとも１つの真空トレイの上記濾布の走行方向側の真空トレイにおいて吸引された濾液によって置換洗浄することによっても、やはり濾過ケーキに対して比較的清澄な濾液によって濾過ケーキの置換洗浄を行うことが可能となる。

一方、本発明の真空濾過方法に用いられる真空濾過装置では、濾布が１枚であるので、この濾布を、複数の上記真空トレイ同士の間で１つの濾布緊張手段によって緊張させることより、濾布全体の緊張状態を維持することができる。また、上述のように濾過ケーキの置換洗浄を行う場合には、複数の上記真空トレイ上を走行する上記濾布の上に、上記スラリーが濾過された濾過ケーキを置換洗浄する洗浄手段をそれぞれ備えればよい。

さらに、上記濾布が、複数の上記真空トレイの走行方向側と走行方向とは反対側とでローラーに巻き掛けられている場合に、このうち走行方向側のローラーを、複数の真空トレイのうち上側の真空トレイほど水平方向に突出した位置に配設されるようにすることにより、装置の高さを必要以上に高くすることなく、この突出した走行方向側のローラーの下方に、排出される濾過ケーキの搬送用のコンベア等を配設するスペースを容易に確保することが可能となる。

さらにまた、このような真空濾過装置では、上述の特許文献１に記載されたように真空トレイが進退可能とされていて、濾布上に供給されたスラリーを、濾布の走行に合わせて前進する真空トレイによって濾布を介して真空吸引するものと、特許文献２に記載されたように真空トレイが装置本体に固定されていて、濾布の走行と真空吸引とを間欠的に行うものとがあるが、前者の場合に、複数の上記真空トレイを、互いに連結して１つの進退手段により水平方向に進退可能とすれば、この進退手段も１つで済ませることができて効率的である。

以上説明したように、本発明によれば、大きな設置面積を要したり、濾布の枚数や駆動手段の数を増加させたりすることなく、スラリー処理量の増加を図ることができるとともに、１つの水平ベルトフィルター式の真空濾過装置で濾過ケーキのリスラリー洗浄を行うことが可能となる。

本発明の真空濾過方法の第１の実施形態に用いられる真空濾過装置を示す概略の側面図である。本発明の真空濾過方法の第２の実施形態に用いられる真空濾過装置を示す概略の側面図である。図１に示す真空濾過装置の変形例を示す概略の側面図である。図２に示す真空濾過装置の変形例を示す概略の側面図である。

図１は、本発明の真空濾過方法の第１の実施形態に用いられる真空濾過装置を示すものである。この真空濾過装置においては、水平方向（図１における左右方向）に複数の真空吸引室が並んで形成された複数（３段）の略同形同大の長方形箱型の真空トレイ１Ａ〜１Ｃが、その長手方向である水平方向の両端部を揃えて全体的に上下方向に重なり合うように並んで水平方向に延びるように配設されている。真空トレイ１Ａ〜１Ｃの真空吸引室の上面には図示されない多数の吸引孔が形成されている。

これらの真空トレイ１Ａ〜１Ｃは、この真空濾過装置では水平方向の少なくとも一端部（図１では両端部）側の側面がトレイ連結部材２によって互いに連結されるとともに、図示されないフレームに取り付けられた車輪３によってそれぞれ支持されて水平方向に進退自在とされている。また、この真空濾過装置では最も下段の真空トレイ１Ｃに、該真空濾過装置における１つの進退手段としてのシリンダー装置４が連結されており、このシリンダー装置４によって複数の真空トレイ１Ａ〜１Ｃは一体に所定のストロークで水平方向に往復して進退可能とされる。

さらに、各真空トレイ１Ａ〜１Ｃの水平方向のそれぞれ外側には、入側ローラー５Ａと出側ローラー５Ｂとが配設されるとともに、入側ローラー５Ａ側の真空トレイ１Ａ〜１Ｃ上には押さえローラー５Ｃが配設されている。この真空濾過装置では、複数の真空トレイ１Ａ〜１Ｃ同士においては入側ローラー５Ａ、出側ローラー５Ｂ、および押さえローラー５Ｃの水平方向の位置は互いに揃えられている。

また、最も下段の真空トレイ１Ｃの下方には、この真空トレイ１Ｃの出側ローラー５Ｂ側に、該真空濾過装置における１つの濾布緊張手段６としての一対の緊張ローラー６Ａ、６Ｂが配設されるとともに、中段と下段の真空トレイ１Ｂ、１Ｃの入側ローラー５Ａよりも水平方向において外側には戻りローラー７が配設されている。なお、この濾布緊張手段６は、上記緊張ローラー６Ａ、６Ｂが段違いに配設されたものであって、これらの緊張ローラー６Ａ、６Ｂの水平方向の間隔を調整することによって、入側ローラー５Ａ、出側ローラー５Ｂ、押さえローラー５Ｃ、および戻りローラー７に巻き掛けられた濾布８の張りが調整される。

これらの入側ローラー５Ａ、出側ローラー５Ｂ、押さえローラー５Ｃ、緊張ローラー６Ａ、６Ｂおよび戻りローラー７は、真空トレイ１Ａ〜１Ｃの長手方向に垂直で水平に延びる回転軸回りに回転自在に上記フレームに取り付けられたものであって、各真空トレイ１Ａ〜１Ｃの入側ローラー５Ａ、出側ローラー５Ｂ、および押さえローラー５Ｃと、緊張ローラー６Ａ、６Ｂ、および戻りローラー７とに１枚の長尺無端ベルト状の濾布８が巻き掛けられて図中に符号Ｆで示す走行方向に走行可能とされる。

ここで、入側ローラー５Ａと押さえローラー５Ｃとは、その回転軸が各真空トレイ１Ａ〜１Ｃの上面よりも上方に位置するとともに、出側ローラー５Ｂの回転軸は各真空トレイ１Ａ〜１Ｃの上面よりも下方に位置している。濾布８は、各真空トレイ１Ａ〜１Ｃの上面側においては、入側ローラー５Ａの上縁部から押さえローラー５Ｃの下縁部に巻き掛けられて、走行方向Ｆ側に向けて真空トレイ１Ａ〜１Ｃの上面に沿って延び、出側ローラー５Ｂに巻き掛けられている。

また、上段と中段の真空トレイ１Ａ、１Ｂの出側ローラー５Ｂに巻き掛けられた濾布８は、各真空トレイ１Ａ、１Ｂの下方を通って上面側とは逆向きとなる真空トレイ１Ａ、１Ｂの下側の走行方向Ｆに延び、それぞれ中段と下段の真空トレイ１Ｂ、１Ｃの入側ローラー５Ａに巻き掛けられる。さらに、下段の真空トレイ１Ｃの出側ローラー５Ｂに巻き掛けられた濾布８は、この真空トレイ１Ｃの下方を通って延び、濾布緊張手段６の緊張ローラー６Ａ、６Ｂを経た後に戻りローラー７に巻き掛けられ、上段の真空トレイ１Ａの入側ローラー５Ａに戻される。従って、この真空濾過装置では、濾布８は上段の真空トレイ１Ａから下段の真空トレイ１Ｃに向けて走行しつつ濾過を行い、再び上段の真空トレイ１Ａに戻されるように周回する。

さらに、これら各真空トレイ１Ａ〜１Ｃの入側ローラー５Ａ、出側ローラー５Ｂ、押さえローラー５Ｃ、および戻りローラー７のうちの１つには、この真空濾過装置における１つの駆動手段としての図示されない電動モータが減速機を介して連結されており、この駆動手段によって濾布８が走行させられる。ここで、この真空濾過装置においては、最も下段の真空トレイ１Ｃの出側ローラー５Ｂに、この１つの駆動手段が連結されている。

また、各真空トレイ１Ａ〜１Ｃ上を走行する濾布８の上方には、この濾布８の走行方向Ｆとは反対側にあって上記押さえローラー５Ｃよりも走行方向Ｆ側に、この押さえローラー５Ｃ寄りの位置において濾布８上にスラリーＳＡ〜ＳＣを真空トレイ１Ａ〜１Ｃ毎に供給する供給手段９Ａ〜９Ｃがそれぞれ配設されている。さらに、同じく各真空トレイ１Ａ〜１Ｃ上を走行する濾布８の上方には、真空トレイ１Ａ〜１Ｃの長手方向略中央部に、濾布８上に供給されたスラリーＳＡ〜ＳＣがある程度濾過されて生成された濾過ケーキＣＡ〜ＣＣに洗浄液ＷＡ〜ＷＣを真空トレイ１Ａ〜１Ｃ毎に供給して置換洗浄を行う洗浄手段１０Ａ〜１０Ｃがそれぞれ備えられている。

さらにまた、真空トレイ１Ａ〜１Ｃの各真空吸引室には、濾布８上に供給されたスラリーを濾布８を介して濾過して濾液を吸引する真空ポンプ等の図示されない吸引手段に接続された真空吸引管１１Ａ〜１１Ｃが、この真空濾過装置では真空トレイ１Ａ〜１Ｃの進退に追従するフレキシブルチューブ等を介してそれぞれ接続されている。また、各真空トレイ１Ａ〜１Ｃの出側ローラー５Ｂの下縁部には、濾布８に付着した濾過ケーキＣＡ〜ＣＣを剥離するスクレーパー１２が設けられるとともに、このスクレーパー１２の下方には、剥離した濾過ケーキＣＡ〜ＣＣを搬送する搬送コンベア１３がそれぞれ配設されている。さらに、各真空トレイ１Ａ〜１Ｃの下方のスクレーパー１２よりも濾布８の走行方向Ｆ側には、濾過ケーキＣＡ〜ＣＣが剥離された濾布８に洗浄水を吹きかけて洗浄する洗浄装置１４が設けられている。

このように真空トレイ１Ａ〜１Ｃによって濾過されてスクレーパー１２により濾布８から剥離され、搬送コンベア１３によって搬送された濾過ケーキＣＡ〜ＣＣは、まとめて集合されて乾燥等の処理が施されることなく、本実施形態ではこのうち上段の真空トレイ１Ａと中段の真空トレイ１Ｂによって濾過された濾過ケーキＣＡ、ＣＢは、それぞれリスラリー槽１５Ａ、１５Ｂに搬送されてリスラリー液ＬＢ、ＬＣが供給されるとともに撹拌されることにより、リスラリーされる。

また、本実施形態の真空濾過方法では、こうしてリスラリーされた濾過ケーキＣＡ、ＣＢは、複数の真空トレイ１Ａ〜１Ｃのうち少なくとも１つの真空トレイによって濾過された濾過ケーキをリスラリーしたものが、他の少なくとも１つの真空トレイによって濾過される。具体的には、上段の真空トレイ１Ａによって濾過された濾過ケーキＣＡをリスラリー槽１５Ａによりリスラリーしたものは、この上段の真空トレイ１Ａの走行方向Ｆ側の中段の真空トレイ１Ｂ上の濾布８にスラリーＳＢとして供給手段９Ｂから供給されて濾過され、中段の真空トレイ１Ｂによって濾過された濾過ケーキＣＢをリスラリー槽１５Ｂによりリスラリーしたものは、この中段の真空トレイ１Ｂの走行方向Ｆ側の下段の真空トレイ１Ｃ上の濾布８にスラリーＳＣとして供給手段９Ｃから供給されて濾過される。

さらにまた、本実施形態では、複数の真空トレイ１Ａ〜１Ｃのうち少なくとも１つの真空トレイによって濾過された濾過ケーキが、この少なくとも１つの真空トレイの濾布８の走行方向Ｆ側の真空トレイによって吸引された濾液によってリスラリーされる。具体的には、上段の真空トレイ１Ａによって濾過された濾過ケーキＣＡは、その走行方向Ｆ側に位置する中段の真空トレイ１ＢによってスラリーＳＢから吸引された濾液の一部がリスラリーを行うリスラリー槽１５Ａにリスラリー液ＬＢとして供給されることによりリスラリーされ、この中段の真空トレイ１Ｂによって濾過された濾過ケーキＣＢは、その走行方向Ｆ側に位置する下段の真空トレイ１ＣによってスラリーＳＣから吸引された濾液の一部がリスラリーを行うリスラリー槽１５Ｂにリスラリー液ＬＣとして供給されることによりリスラリーされる。

さらに、本実施形態では、複数の真空トレイ１Ａ〜１Ｃのうち少なくとも１つの真空トレイによって濾過された濾過ケーキは、この少なくとも１つの真空トレイの濾布８の走行方向Ｆ側の真空トレイによって吸引された濾液によって置換洗浄される。具体的には、上段の真空トレイ１Ａによって濾過された濾過ケーキＣＡは、その走行方向Ｆ側に位置する中段の真空トレイ１ＢによってスラリーＳＢから吸引された濾液の残りが洗浄液ＷＡとして洗浄手段１０Ａから供給されて置換洗浄され、この中段の真空トレイ１Ｂによって濾過された濾過ケーキＣＢは、その走行方向Ｆ側に位置する下段の真空トレイ１ＣによってスラリーＳＣから吸引された濾液の残りが洗浄液ＷＢとして洗浄手段１０Ｂから供給されて置換洗浄される。

なお、上段の真空トレイ１ＡによってスラリーＳＡから吸引された濾液ＬＡは、本実施形態ではリスラリーや置換洗浄に用いられることなく処理される。また、下段の真空トレイ１Ｃによって濾過された濾過ケーキＣＣに洗浄手段１０Ｃから供給される洗浄液ＷＣとしては、濾液よりも清澄な水等が用いられる。さらに、下段の真空トレイ１Ｃによって濾過された濾過ケーキＣＣは、そのまま搬送されて処理される。

このように構成された真空濾過装置を用いた本実施形態の真空濾過方法においては、濾布８は駆動手段によって連続的に走行方向Ｆに走行させられて上述のように周回するとともに、真空トレイ１Ａ〜１Ｃは、供給手段９Ａ〜９Ｃから真空トレイ１Ａ〜１Ｃ上の濾布８の走行方向Ｆとは反対側に供給されたスラリーＳＡ〜ＳＣを、この濾布８を介して吸引手段によって吸引して濾過しつつ、濾布８と走行方向Ｆに同期して前進する。なお、真空トレイ１Ａ〜１Ｃは、シリンダー装置４によって濾布８と同期して前進させてもよい。

さらに、真空トレイ１Ａ〜１Ｃは、その前進のストロークエンドに達したところで吸引手段による吸引が解かれると同時にシリンダー装置４によって上記走行方向Ｆとは反対側の後退のストロークエンドまで引き戻された後、再び吸引によってスラリーＳＡ〜ＳＣを濾過しながら濾布８と同期して前進する。また、濾布８上に供給されたスラリーＳＡ〜ＳＣが濾過された濾過ケーキＣＡ〜ＣＣは、濾布８の走行に伴いその走行方向Ｆ側からスクレーパー１２によって剥離されて搬送コンベア１３に排出される。

そして、上記構成の真空濾過装置を用いた真空濾過方法では、こうしてスラリーＳＡ〜ＳＣを濾過する複数の真空トレイ１Ａ〜１Ｃが上下方向に少なくとも部分的に重なり合うように並んで水平方向に延びるように配設されているので、装置の設置面積が大きくなるのは抑えつつ、濾過面積は大きく確保することができる。このため、設置面積に制限があってもスラリーＳＡ〜ＳＣの処理量を増加させることが可能となる。

一方、このように濾過面積が大きくなることにより、処理量が同じであれば、濾布８の走行速度を遅くして濾過時間を長くすることができるので、効率的な濾過を行うことが可能となる。さらに、こうして複数の真空トレイ１Ａ〜１Ｃを用いていても、上記構成の真空濾過装置を用いた真空濾過方法では濾布８やその駆動手段は１つでよいので、例えば複数台の真空濾過装置を用いて同じ濾過面積を確保する場合に比べ、濾布８や駆動手段の管理やメンテナンスを簡略化することもできる。

また、本実施形態の真空濾過方法に用いられる真空濾過装置では、このように濾布８が１枚であるので、この濾布８を緊張させて張りを調整する濾布緊張手段６も１つでよい。さらに、本実施形態の真空濾過方法に用いられる真空濾過装置では、上述のように真空トレイ１Ａ〜１Ｃがシリンダー装置４のような進退手段によって水平方向に進退可能とされているが、これらの真空トレイ１Ａ〜１Ｃがトレイ連結部材２によって互いに連結されているので、この進退手段も１つでよい。このため、これら濾布緊張手段６や進退手段についても管理やメンテナンスの簡略化を図ることができる。

しかも、本実施形態の真空濾過方法に用いられる真空濾過装置では、上記駆動手段は最も下段の真空トレイ１Ｃ上を走行する濾布８が巻き掛けられる出側ローラー５Ｂに連結されるとともに、濾布緊張手段６はこの最も下段の真空トレイ１Ｃの下方に配設され、また進退手段（シリンダー装置４）もこの最も下段の真空トレイ１Ｃに連結されている。このため、複数の真空トレイ１Ａ〜１Ｃが上下方向に重なり合って並んで配設されていても、これら駆動手段や濾布緊張手段６、進退手段の管理やメンテナンスが高所の作業となることはなく、一層の簡略化を図ることができる。さらにまた、こうして最も下段の真空トレイ１Ｃ以外の真空トレイには駆動手段や濾布緊張手段６等の各手段が設けられていないことで、この最も下段の真空トレイ１Ｃ以外の真空トレイを各段毎にユニット化することができ、段数を増やしたり減らしたりすることが容易となる。

一方、このような真空濾過装置を用いることにより、上記実施形態の真空濾過方法においては、上述のように複数の真空トレイ１Ａ〜１Ｃのうち、上段の真空トレイ１Ａによって濾過された濾過ケーキＣＡをリスラリーして中段の真空トレイ１Ｂによって濾過し、またこの中段の真空トレイ１Ｂによって濾過された濾過ケーキＣＢをリスラリーして下段の真空トレイ１Ｃによって濾過することができる。

すなわち、１つの真空濾過装置における複数の真空トレイ１Ａ〜１Ｃの間で、少なくとも１つの真空トレイによって濾過された濾過ケーキをリスラリーして他の少なくとも１つの真空トレイによって濾過することができるので、洗浄性が悪い多孔構造を有する粒子（多孔質粒子）を含んだスラリーでも十分に洗浄することができるとともに、このように濾過ケーキをリスラリーしたスラリーを濾過するのに他の水平ベルトフィルター式の真空濾過装置を必要としたり、他の種の濾過機、分離機等を必要としたりすることがない。

また、本実施形態では、このように濾過ケーキをリスラリーするのに、上段の１つの真空トレイ１Ａによって濾過された濾過ケーキＣＡをリスラリーして、この上段の真空トレイ１Ａに対する濾布８の走行方向Ｆ側に位置する中段の他の１つの真空トレイ１Ｂによって濾過し、さらにこの中段の１つの真空トレイ１Ｂによって濾過された濾過ケーキＣＢをリスラリーして、この中段の真空トレイ１Ｂに対する濾布８の走行方向Ｆ側に位置する下段の他の１つの真空トレイ１Ｃによって濾過している。従って、スラリーＳＡ〜ＳＣは、濾布８の走行方向Ｆに向けて順次濾過およびリスラリーされて効率的に処理され、最終的に濾過された濾過ケーキＣＣは、本実施形態では下段の真空トレイ１Ｃから排出される。

さらに、本実施形態では、このように濾過ケーキをリスラリーするのに、上段の真空トレイ１Ａによって濾過された濾過ケーキＣＡは、この上段の真空トレイ１Ａに対する濾布８の走行方向Ｆ側に位置する中段の真空トレイ１Ｂによって吸引された濾液の一部がリスラリー液ＬＢとして用いられてリスラリーされ、また中段の真空トレイ１Ｂによって濾過された濾過ケーキＣＢは、この中段の真空トレイ１Ｂに対する濾布８の走行方向Ｆ側に位置する下段の真空トレイ１Ｃによって吸引された濾液の一部がリスラリー液ＬＣとして用いられてリスラリーされる。

従って、濾過ケーキは、濾過された真空トレイ１Ａ、１Ｂの走行方向Ｆ側にそれぞれ位置する後段の真空トレイ１Ｂ、１Ｃによって吸引された濾過ケーキに対して比較的清澄な濾液によってリスラリーされることになるので、リスラリーのために真空濾過装置に新たにリスラリー液を供給することなく、効率的なリスラリーを行うことが可能となる。

また、本実施形態では、複数の真空トレイ１Ａ〜１Ｃ上において濾過ケーキＣＡ〜ＣＣは置換洗浄もされるが、この置換洗浄においても、上段の真空トレイ１Ａにおいて濾過された濾過ケーキＣＡは、この上段の真空トレイ１Ａの走行方向Ｆ側に位置する中段の真空トレイ１Ｂによって吸引された濾液のうち、リスラリー液ＬＢとして用いられた一部の濾液を除く残りの濾液が洗浄液ＷＡとして用いられ、また中段の真空トレイ１Ｂによって濾過された濾過ケーキＣＢも、この中段の真空トレイ１Ｂの走行方向Ｆ側に位置する下段の真空トレイ１Ｃによって吸引された濾液のうち、リスラリー液ＬＣとして用いられた一部の濾液を除く残りの濾液が洗浄液ＷＢとして用いられる。

従って、この置換洗浄でも、濾過ケーキは、濾過された真空トレイ１Ａ、１Ｂの走行方向Ｆ側にそれぞれ位置する後段の真空トレイ１Ｂ、１Ｃによって吸引された濾過ケーキに対して比較的清澄な残りの濾液によって洗浄されることになり、置換洗浄のために真空濾過装置に新たに供給するのは下段の真空トレイ１Ｃによって濾過された濾過ケーキＣＣを洗浄する洗浄液ＷＣだけでよいので、洗浄液の消費量を抑えることができ、置換洗浄も効率的に行うことができる。なお、このような置換洗浄を行うには、本実施形態の真空濾過方法に用いられる真空濾過装置のように、真空トレイ１Ａ〜１Ｃの長手方向略中央部に洗浄液ＷＡ〜ＷＣを供給する例えばスプレーノズルのような洗浄手段１０Ａ〜１０Ｃをそれぞれ設ければよい。また、図１では、各段の真空トレイ１Ａ〜１Ｃに１つずつの洗浄手段１０Ａ〜１０Ｃが設けられているが、複数の洗浄手段１０Ａ〜１０Ｃを真空トレイ１Ａ〜１Ｃに設けてもよく、これにより一層高い洗浄効果を得ることができる。

次に、図２は、本発明の第２の実施形態の真空濾過方法に用いられる真空濾過装置を示すものであり、図１に示した第１の実施形態の真空濾過方法に用いられる真空濾過装置と共通する部分には同一の符号を配してある。第１の実施形態に用いられる真空濾過装置では、複数の真空トレイ１Ａ〜１Ｃが進退手段としてのシリンダー装置４によって水平方向に進退可能であったのに対し、この第２の実施形態に用いられる真空濾過装置では、複数の真空トレイ１Ａ〜１Ｃは上記フレームに固定されており、また進退手段も備えられていない。この場合には、複数の真空トレイ１Ａ〜１Ｃはトレイ連結部材２によって連結されていなくてもよく、また真空トレイ１Ａ〜１Ｃと真空吸引管１１Ａ〜１１Ｃとはフレキシブルチューブ等を介さずに、通常の剛体のパイプで接続されていてもよい。

このような第２の実施形態に用いられる真空濾過装置では、複数の真空トレイ１Ａ〜１Ｃ上に配されてスラリーＳＡ〜ＳＣが供給された濾布８は、駆動手段によって所定のピッチ（例えば真空吸引室１つ分の走行方向Ｆの幅）で間欠的に走行と停止を繰り返し、吸引手段は濾布８が走行している間は吸引を停止して、濾布８が停止している間に濾布８を介してスラリーＳＡ〜ＳＣから濾液を吸引して濾過を行う。

そして、この第２の実施形態に用いられる真空濾過装置においても、複数の真空トレイ１Ａ〜１Ｃが水平方向に少なくとも部分的に重なり合うように上下に並んで配設されるとともに、これらの真空トレイ１Ａ〜１Ｃ同士の間で１枚の濾布８が１つの駆動手段によって走行可能に配設されているので、第１の実施形態に用いられる真空濾過装置と同様に装置の設置面積が大きくなるのは抑えつつ、濾過面積は大きく確保することができるという効果を得ることができる。

さらに、図３および図４は、それぞれ第１の実施形態に用いられる真空濾過装置と第２の実施形態に用いられる真空濾過装置の変形例を示すものであり、これら第１、第２の実施形態に用いられる真空濾過装置と共通する部分には同一の符号を配してある。第１、第２の実施形態に用いられる真空濾過装置では、複数の真空トレイ１Ａ〜１Ｃの入側ローラー５Ａ、出側ローラー５Ｂ、および押さえローラー５Ｃの水平方向の位置が互いに揃えられていたのに対して、これらの変形例では真空トレイ１Ａ〜１Ｃ上の濾布８の走行方向Ｆ側に位置する出側ローラー５Ｂが、複数の真空トレイ１Ａ〜１Ｃのうち上側の真空トレイほど水平方向に突出した位置に配設されている。

すなわち、図３および図４に示すように、中段の真空トレイ１Ｂの走行方向Ｆ側に位置する出側ローラー５Ｂは、下段の真空トレイ１Ｃの走行方向Ｆ側に位置する出側ローラー５Ｂよりも水平方向に走行方向Ｆ側に突出した位置に配設され、上段の真空トレイ１Ａの走行方向Ｆ側に位置する出側ローラー５Ｂは、中段の真空トレイ１Ｂの走行方向Ｆ側に位置する出側ローラー５Ｂよりも水平方向にさらに走行方向Ｆ側に突出した位置に配設されている。

このように構成された変形例の真空濾過装置では、第１、第２の実施形態に用いられる真空濾過装置と同様の効果を得ることができるのは勿論、上側の真空トレイほど濾過ケーキが排出される出側ローラー５Ｂが水平方向に突出した位置にあるので、この出側ローラー５Ｂの下方に大きなスペースを確保することができる。このため、複数の真空トレイ１Ａ〜１Ｃが上下方向に重なり合うように並んで水平方向に延びるように配設されていても、真空濾過装置の高さを必要以上に高くすることなく、出側ローラー５Ｂの下方に搬送コンベア１３を配設し易くなり、高さ方向においても真空濾過装置の設置スペースを低く抑えることが可能となる。

なお、こうして上側の真空トレイほど出側ローラー５Ｂが水平方向に突出した位置に配設されるようにした場合には、この上側の真空トレイとその出側ローラー５Ｂとの間には間隔があくので、この間隔部分に真空吸引室を延長するようにして上側の真空トレイほど長手方向に長くなるようにしてもよい。この場合には、複数の真空トレイは上下方向に部分的に重なり合うことになる。

また、上記第１、第２の実施形態に用いられる真空濾過装置やその変形例のように複数の真空トレイ１Ａ〜１Ｃや入側ローラー５Ａ、出側ローラー５Ｂ、および押さえローラー５Ｃをフレームによって支持する場合には、このフレームは、上段、中段、下段の各真空トレイ１Ａ〜１Ｃとその入側ローラー５Ａ、出側ローラー５Ｂ、および押さえローラー５Ｃ毎に別体として、独立して自立可能な強度を有するものとし、これらを真空濾過装置の設置現場において組み立てて一体化するのが、装置の輸送等を考慮すると望ましい。

さらに、上記第１、第２の実施形態に用いられる真空濾過装置およびその変形例では、真空トレイ１Ａ〜１Ｃが３段であるが、２段でもよく、また４段以上であってもよい。

１Ａ〜１Ｃ真空トレイ
２トレイ連結部材
４シリンダー装置（進退手段）
５Ａ入側ローラー
５Ｂ出側ローラー
５Ｃ押さえローラー
６濾布緊張手段
７戻りローラー
８濾布
９Ａ〜９Ｃ供給手段
１０Ａ〜１０Ｃ洗浄手段
１１Ａ〜１１Ｃ真空吸引管
１３搬送コンベア
１５Ａ、１５Ｂリスラリー槽
Ｆ濾布８の走行方向
ＳＡ〜ＳＣスラリー
ＣＡ〜ＣＣ濾過ケーキ
ＷＡ〜ＷＣ洗浄液
ＬＡ濾液
ＬＢ、ＬＣリスラリー液

Claims

駆動手段によって水平方向に走行可能とされた濾布が真空トレイの上に配設され、上記濾布上に供給されたスラリーを、上記真空トレイによって上記濾布を介して吸引して濾過する真空濾過装置であって、
複数の上記真空トレイが長手方向である水平方向の両端部を揃えて全体的に上下方向に重なり合うように並んで水平方向に延びるように配設されるとともに、これらの真空トレイ同士の間において１枚の上記濾布が１つの上記駆動手段によって走行可能に配設されている真空濾過装置を用いた真空濾過方法において、
複数の上記真空トレイ上の上記濾布の走行方向とは反対側にそれぞれ上記スラリーを供給して濾過し、このスラリーが濾過された濾過ケーキを上記濾布の走行方向後段側から排出するとともに、
複数の上記真空トレイのうち少なくとも１つの真空トレイによって濾過された上記濾過ケーキを、この少なくとも１つの真空トレイから排出するとともにリスラリー槽に搬送して前記リスラリー槽においてリスラリーし、リスラリーされた濾過ケーキを前記リスラリー槽から他の少なくとも１つの真空トレイに供給して濾過するとともに、
複数の上記真空トレイのうち少なくとも１つの真空トレイによって濾過された濾過ケーキを、この少なくとも１つの真空トレイの上記濾布の走行方向後段側の上記他の少なくとも１つの真空トレイにおいて吸引された濾液によって置換洗浄することを特徴とする真空濾過方法。
上記少なくとも１つの真空トレイによって濾過された上記濾過ケーキを前記リスラリー槽に搬送して前記リスラリー槽においてリスラリーして、リスラリーされた上記濾過ケーキを、この少なくとも１つの真空トレイの上記濾布の走行方向後段側の上記他の少なくとも１つの真空トレイに供給して濾過することを特徴とする請求項１に記載の真空濾過方法。
上記少なくとも１つの真空トレイによって濾過された上記濾過ケーキを、前記リスラリー槽に搬送して前記リスラリー槽において上記他の少なくとも１つの真空トレイにおいて吸引された濾液によりリスラリーすることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の真空濾過方法。
上記少なくとも１つの真空トレイによって濾過された上記濾過ケーキを、前記リスラリー槽に搬送して前記リスラリー槽において、この少なくとも１つの真空トレイの上記濾布の走行方向後段側の上記他の少なくとも１つの真空トレイにおいて吸引された濾液によってリスラリーすることを特徴とする請求項３に記載の真空濾過方法。
上記少なくとも１つの真空トレイによって濾過された上記濾過ケーキを排出する上記濾布の走行方向後段側は、上記他の少なくとも１つの真空トレイによって濾過された上記濾過ケーキを排出する上記濾布の走行方向後段側よりも水平方向に走行方法側に突出していることを特徴とする請求項１から請求項４の何れか一項に記載の真空濾過方法。