固液分离装置、过滤装置及固液分离方法

摘要

本发明提供一种固液分离装置、过滤装置及固液分离方法，该固液分离装置具备：能够沿周向旋转且具有沿径向贯通内周面与外周面之间的多个贯通孔的大致圆筒形状的分离辊；卷挂成与该分离辊的外周重合，且能够沿所述分离辊的旋转方向移动的环状的一对分离滤布，其中，将供给到所述一对分离滤布之间的被处理物由所述分离辊的外周夹入到所述一对分离滤布之间而进行压榨，且经由所述各贯通孔进行通气，从而使所述被处理物脱水。

说明书

技术领域

本发明涉及对供给到卷挂于多个辊而移动的滤布上的被处理物进行过滤的水平式真空过滤装置、滚筒式真空过滤装置、以及适合作为机械压榨脱水机构的带式压榨脱水机那样的过滤装置的二次脱水机构而使用的固液分离装置、使用该固液分离装置的过滤装置、以及固液分离方法。

本申请以日本特愿2008-078286号、日本特愿2008-266484号、以及日本特愿2008-278408号为基础，且在此引入了它们的内容。

背景技术

在此种过滤装置中，通常，水平式真空过滤装置向在真空托盘上连续或间歇地移动的滤布上供给被处理物，隔着该滤布通过真空托盘进行真空吸引而进行过滤。而且，通常，滚筒式真空过滤装置通过隔着浸渍在液槽内的被处理物浆液中的滤布的真空室进行真空吸引而进行过滤。然而，通常无法作用比大气压大的差压。因此，过滤后的滤饼的到达含液率难以实现目标值，大多必须在该过滤装置的后段另外准备离心分离器或压滤机等二次脱水装置。

例如在专利文献1、2中，提出有在此种仅通过真空托盘进行过滤的水平式真空过滤装置的后段设置固液分离装置的方法，该固液分离装置具备：密封机构，其具有能够朝向过滤后的滤饼进退的框状或环状的密封材料；加压机构，其在该密封材料的开口面内侧通过加压板或压力流体(空气等)对滤饼加压。在设置有该固液分离装置的水平式过滤装置中，使密封材料与通过滤布的移动而移动的滤饼密接，在其内侧通过加压机构对滤饼加压而使滤饼脱水。

专利文献1：日本特开2006-297366号公报

专利文献2：日本特开2007-83117号公报

然而，在此种设置有固液分离装置的水平式真空过滤装置等中，由于被处理物的组成或特性，仅在由加压板或加压辊形成的对滤布的垂直方向的面压或线压中，存在滤饼的含液率难以充分实现目标值的情况。而且，如上所述，使密封材料前进并与通过滤布的移动而向后段移动的滤饼密接来进行加压的固液分离装置无法原封不动地适用于滤布连续移动的情况。

发明内容

本发明是在此种背景下作出的，其目的在于，提供一种作为此种过滤装置的二次脱水机构而使用，能够充分降低被处理物(滤饼)的含液率并且能够进行连续的固液分离的固液分离装置、具备该固液分离装置作为二次脱水机构的过滤装置、以及固液分离方法。

为了解决上述课题而实现此种目的，本发明的固液分离装置具备：能够沿周向旋转且具有沿径向贯通内周面与外周面之间的多个贯通孔的大致圆筒形状的分离辊；卷挂成与该分离辊的外周重合，且能够沿所述分离辊的旋转方向移动的环状的一对分离滤布，其中，将供给到所述一对分离滤布之间的被处理物由所述分离辊的外周夹入到所述一对分离滤布之间而进行压榨，且经由所述各贯通孔进行通气，从而使所述被处理物脱水。

另外，本发明的固液分离方法在能够沿周向旋转且具有沿径向贯通内周面与外周面之间的多个贯通孔的大致圆筒形状的分离辊的外周以重合的方式卷挂环状的一对分离滤布，将沿所述分离辊的旋转方向移动且被供给到所述一对分离滤布之间的被处理物由所述分离辊的外周夹入到所述一对分离滤布之间而进行压榨，且经由所述各贯通孔通气进行脱水。

如此，在上述构成的固液分离装置及固液分离方法中，向一对分离滤布之间供给并夹入被处理物，并将所述被处理物卷挂并按压在沿周向旋转的分离辊的外周上而进行压榨。因此，分离辊的旋转或沿该旋转方向的分离滤布的移动为间歇的情况自不必说，即使是在连续的情况下，也能够可靠地处理被供给的被处理物。

如此，在被按压在旋转的分离辊的外周上时，被处理物不仅沿该分离辊的径向承受按压力，而且由于隔着被处理物的内周的分离辊侧的分离滤布与相反的外周侧的分离滤布的移动速度的差即周速的差，而也会沿周向承受剪切力，从而被高效地压榨。此外，如此被压榨的被处理物通过沿分离辊的径向被通气而液体成分由一方的分离滤布分离，因此即使相对于仅在对滤布向垂直方向的面压或线压及加压下难以充分降低含液率的被处理物来说，也能够高效地促进液体成分的除去。

在此，为了通过对分离辊的外周上卷挂的一对分离滤布之间夹入的被处理物沿分离辊的径向通气而进行脱水，例如以向分离辊的内部供给用于通气的空气等而向径向外周侧吹出的方式进行通气即可。

此时，也可以在所述分离辊的内侧以沿周向大致等间隔且相互隔绝的方式形成多个通气室。

由此，能够在隔着被处理物的一对分离滤布卷挂在分离辊上的范围内进行通气。其结果是，能够防止在该范围以外的与脱水无关的部分进行通气的情况。

尤其是，在这种情况下，也可以在所述分离辊的卷挂有所述一对分离滤布的范围内，仅经由设置在周向上的规定的范围内的所述各贯通孔进行通气。

由此，能够防止用于通气的空气等的供给量增多为必要以上，从而促进高效的脱水。

对被处理物从分离辊的径向内周朝外周通气时，分离出的液体成分经由一对分离滤布中的卷挂在该分离辊的外周侧的分离滤布排出。然而，由于辊为圆柱状，因此排出的液体成分沿着外周侧的分离滤布的外侧而再次通过该分离滤布渗入脱水后的被处理物，从而有可能损害含液率的降低。

这种情况下，也可以是，在所述分离辊的外周上卷挂的所述一对分离滤布中的外侧的分离滤布的外周上还具备将从所述被处理物分离出的液体成分从该外侧的分离滤布除去的液体成分除去机构，从所述分离辊的径向内侧朝外侧经由所述贯通孔进行通气。

由此，能够在如此脱水出的液体成分再次渗入被处理物之前进行回收而防止含液率的恶化。

作为一个此种液体成分除去机构，也可以刮除从所述外侧的分离滤布的外周面上的所述被处理物分离出的液体成分。

由此，能够防止该液体成分再次渗入被处理物并对从被处理物分离出的液体成分进行回收。

另外，作为与上述一个液体成分除去机构分开使用或与其一起使用的另一个液体成分除去机构，也可以吸引从所述被处理物分离出的液体成分。

由此，能够回收从被处理物分离出的液体成分。

本发明的过滤装置具备：多个辊；卷挂在所述多个辊上而移动的滤布；向该滤布上供给被处理物的供给机构；配置在比该供给机构靠所述滤布的移动方向侧的过滤机构；配置在比该过滤机构靠所述滤布的移动方向侧的权利要求1或7所述的固液分离装置，所述过滤装置对所述被处理物进行过滤，其中，所述多个辊中的位于比所述过滤机构靠所述滤布的移动方向侧的辊是所述固液分离装置的所述分离辊，且所述滤布是所述固液分离装置的所述一对分离滤布中的任一方。

因此，在此种例如上述的水平式真空过滤装置等过滤装置中，比该过滤机构靠移动方向侧的该过滤装置的辊为固液分离装置的分离辊，而且过滤装置的滤布为固液分离装置的一对分离滤布中的一方，因此通过过滤机构过滤后的滤布上的被处理物原封不动地向比该过滤机构靠滤布的移动方向侧即过滤机构的后段移动，夹在与另一方的分离滤布之间而卷挂在分离辊上，由此被压榨并通气，从而如上所述高效地进行脱水。

因此，即使不在该过滤装置的后段另外准备离心分离器或压滤机等二次脱水装置，也能够得到含液率少的被处理物，因而有效。其结果是，能够减轻使脱水后的被处理物干燥时等使用的干燥装置的负担。而且，由于能够将过滤装置的滤布及辊利用作为固液分离装置的分离滤布及分离辊，因此具有经济性。并且，由于固液分离装置能够对应于被处理物的连续供给，因此即使在滤布连续移动的水平式真空过滤装置、滚筒式真空过滤装置、以及带式压榨脱水机那样的过滤装置中，也能够可靠地降低被处理物的含水率。

另外，本发明的固液分离装置还具备压榨带，该压榨带进一步卷挂在所述分离辊的外周上卷挂的所述一对分离滤布中的外侧的分离滤布的外周，并能够与所述一对分离滤布一起沿所述分离辊的旋转方向移动，其中，也可以通过所述一对分离滤布及所述压榨带进行压榨。

本发明的固液分离方法也可以在所述分离辊的外周上卷挂的所述一对分离滤布中的外侧的分离滤布的外周进一步卷挂压榨带，使所述一对分离滤布和所述压榨带沿所述分离辊的旋转方向移动，而通过所述一对分离滤布及所述压榨带进行压榨。

因此，在如此构成的固液分离装置及固液分离方法中，向一对分离滤布之间供给并夹入被处理物，使所述被处理物沿分离辊旋转方向移动并将该被处理物卷挂、按压在沿周向旋转的分离辊的外周，进一步使压榨带也沿分离辊的旋转方向移动并将所述压榨带从所述被处理物的外周同样地卷挂、按压，由此进行压榨。因此，分离辊的旋转或沿其旋转方向的分离滤布的移动为间歇的情况自不必说，即使是连续的情况下，也能够可靠地处理供给来的被处理物。

如此，在被按压到旋转的分离辊的外周上时，被处理物不仅沿该分离辊的径向承受按压力，而且由于隔着被处理物的内周的分离辊侧的分离滤布与相反的外周侧的分离滤布的移动速度的差即周速的差，而也会沿周向承受剪切力，从而被高效地压榨。并且，如此被压榨的被处理物通过进一步沿分离辊的径向被通气而液体成分由外周侧的分离滤布分离，因此即使相对于仅在对滤布向垂直方向的面压或线压及加压下难以充分降低含液率的被处理物，也能够高效地促进液体成分的除去。

而且，在该外周侧的分离滤布的更靠外周卷挂压榨带，由此能够可靠地将分离滤布及被处理物向分离辊侧按压，因此即使在例如为了提高脱液能力而升高通气压力的情况下，也能够使在所述分离辊的外周上卷挂的所述一对分离滤布中的外侧的分离滤布的外周上进一步卷挂的所述压榨带的面压大于经由所述贯通孔进行通气的通气气压，从而防止由于分离滤布浮起而压力流体(通气气体)分散，反而损害通气的脱液效果的情况，或滤饼从分离滤布的宽度方向两侧或移动方向前后吹出而飞散的情况，从而能够更可靠地提高脱液效果。

也可以使所述压榨带的通气度高于所述分离滤布，以不妨碍经由分离滤布的来自被处理物的脱液。如此，只要通气度高，而且能够承受如上所述的产生大于通气气压的面压的张力即可，压榨带可以是滤布，也可以是由金属丝网或链等构成的金属带，由芳香族聚酰胺纤维、聚乙烯纤维、全芳族聚酯纤维、碳纤维等高强度纤维构成的树脂带，或者橡胶带。

本发明的过滤装置具备：多个辊；卷挂在所述多个辊上而移动的滤布；向该滤布上供给被处理物的供给机构；配置在比该供给机构靠所述滤布的移动方向侧的过滤机构；配置在比该过滤机构靠所述滤布的移动方向侧的权利要求1或7所述的固液分离装置，所述过滤装置对所述被处理物进行过滤，其中，所述多个辊中的位于比所述过滤机构靠所述滤布的移动方向侧的辊是所述固液分离装置的所述分离辊，且所述滤布是所述固液分离装置的所述一对分离滤布中的任一方。

因此，在此种例如上述的水平式真空过滤装置等过滤装置中，比该过滤机构靠移动方向侧的该过滤装置的辊为固液分离装置的分离辊，而且过滤装置的滤布为固液分离装置的一对分离滤布中的一方，因此通过过滤机构过滤后的滤布上的被处理物原封不动地向比该过滤机构靠滤布的移动方向侧即过滤机构的后段移动，夹在与另一方的分离滤布之间而与压榨带一起卷挂在分离辊上，被压榨并通气，从而如上所述高效地进行脱水。

在此，在本发明的固液分离装置中，如上所述由于在分离辊上卷挂的一对分离滤布的外周进一步卷挂压榨带，因此能够抑制由通气引起的分离辊与分离滤布的摩擦力的降低，从而能够以充分的面压将分离滤布按压在分离辊上而伴随分离辊的旋转可靠地使所述分离滤布沿分离辊的旋转方向移动。

所述固液分离装置的分离辊也可以是使所述滤布移动的驱动辊。

由此，能够抑制其驱动力的降低并实现滤布的稳定的移动。

因此，即使未在该过滤装置的后段另外准备离心分离器或压滤机等二次脱水装置，也能够得到含液率少的被处理物，因而有效，如此，能够减轻使脱水后的被处理物干燥时等使用的干燥装置的负担。而且，由于能够将过滤装置的滤布及辊利用作为固液分离装置的分离滤布及分离辊，因此也具有经济性。并且，由于固液分离装置能够对应于被处理物的连续供给，因此即使在滤布连续移动的水平式真空过滤装置、滚筒式真空过滤装置、以及带式压榨脱水机那样的过滤装置中，也能够可靠地降低被处理物的含水率。

发明效果

如以上说明所示，根据本发明的固液分离装置及固液分离方法，在以与旋转的分离辊重合的方式卷挂的一对分离滤布之间夹入被处理物，从而能够在该分离辊的径向的按压力的基础上，还作用有向周向的剪切力，来高效地按压被处理物，进而通过沿该径向进行通气而能够高效地分离液体成分。而且，根据本发明的过滤装置，使用此种固液分离装置，无需二次脱水装置而能够高效且经济地得到更低含液率的被处理物。而且，向后段的干燥设备传送制品时，能够解决向传送带、螺旋输送机等的传送设备的附着所引起的传送故障等。

如以上说明所示，根据本发明的固液分离装置及固液分离方法，在旋转的分离辊上卷挂的一对分离滤布之间夹入被处理物，并且在该被处理物的外周上进一步卷挂压榨带，使该被处理物与分离辊的旋转一起沿分离辊的旋转方向移动，从而在该分离辊的径向的按压力的基础上，还能够作用有向周向的剪切力，来高效地压榨被处理物。此外，能够通过压榨带来防止在由于向径向的通气而分离滤布从分离辊浮起或滤饼从分离滤布的一端飞散，从而能够高效地分离被处理物的液体成分。

根据本发明的过滤装置，使用此种固液分离装置，无需二次脱水装置而能够高效且经济地得到更低含液率的被处理物。而且，向后段的干燥设备传送制品时，能够解决向传送带、螺旋输送机等传送设备的附着所引起的传送故障等。此外，能够抑制由通气引起的分离辊与分离滤布的摩擦力的降低，能够通过压榨带可靠地使分离滤布沿分离辊的旋转方向一体移动，因此即使将该分离辊作为水平式真空过滤装置等过滤装置的驱动辊并将分离滤布作为该过滤装置的过滤机构所使用的滤布，也能够实现该滤布的稳定移动。

附图说明

图1是示出本发明的过滤装置的第一实施方式的简要侧视图。

图2是示出该实施方式的过滤装置中使用的固液分离装置的简要侧视图。

图3是示出该实施方式的固液分离装置的分离辊2B的局部剖开立体图。

图4A是示出该实施方式的固液分离装置的变形例的分离辊2B下侧的局部剖视图。

图4B是该实施方式的固液分离装置的变形例的吸引管12A的立体图。

图5是示出该实施方式的固液分离装置的另一变形例的分离辊2B下侧的局部剖视图。

图6是示出图1所示的过滤装置的变形例的简图。

图7是在本发明的实施例中示出各样品A～D中的空气压力与滤饼含液率的关系的图。

图8是示出本发明的过滤装置的第二实施方式的简要侧视图。

图9是示出该实施方式的过滤装置中使用的固液分离装置的简要侧视图。

图10是从图9的右侧观察该实施方式的固液分离装置的局部剖开后视图。

符号说明：

1  滤布(分离滤布)

2、10  辊

2A  驱动辊

2B  分离辊

3  供给机构

4  过滤机构

5  分离滤布

9  通气室

12  吸引机构

13  刮除机构

101  滤布(分离滤布)

102、114、116  辊

102A  驱动辊

103  供给机构

104  过滤机构

107  分离辊

108  分离滤布

109  贯通孔

110  通气室

111  通气配管

113  自动阀

115  压榨带

117  压榨带张紧装置

A  通气气体(空气)

P  被处理物

F  滤布1、滤布101的移动方向

G  分离滤布108的移动方向

H  压榨带115的移动方向

T  分离辊107的旋转方向

具体实施方式

图1至图6示出本发明的固液分离装置及具备该固液分离装置的过滤装置的第一实施方式。该实施方式的过滤装置为水平式真空过滤装置的结构。如图1所示，环状的滤布1卷挂在中心轴线水平而相互平行配置的多个辊2上，并以绕所述多个辊2旋转的方式张设。其中一个为驱动辊2A，通过绕中心轴线对其进行旋转驱动，而使滤布1中的水平设置在装置上部的水平部1A能够沿箭头F所示的移动方向进行移动。从配设在该水平部1A的移动方向F后方侧的供给机构3供给来的被处理物P通过与其移动方向F侧的驱动辊2A之间配设的过滤机构4经由滤布1被过滤。

驱动辊2A位于水平部1A的移动方向F侧的端部，在未图示的驱动机构的作用下旋转，从而使滤布1连续地或以规定的间距间歇地移动。而且，在过滤机构4中，被处理物P在水平部1A中通过支承滤布1的未图示的真空托盘经由滤布1吸引并过滤液体成分。并且，如图1虚线所示，在比该过滤机构4靠移动方向F侧配设有本发明的第一实施方式的固液分离装置。

在该实施方式的固液分离装置中，如图2所示，环状的一对分离滤布1、5以重合的方式卷挂在朝旋转方向T沿周向旋转的分离辊2B的外周并能够沿旋转方向T移动。并且，分离辊2B是过滤装置的辊2中的在移动方向F上位于驱动辊2A旁边的辊，而且一对分离滤布1、5中的一方是将过滤装置的滤布1原封不动地卷挂在该分离辊2B上的滤布。

分离辊2B隔开间隔且以使俯视时相互的周面彼此重合的方式配置在驱动辊2A的下方。此外，所述驱动辊2A及分离辊2B以外的过滤装置的辊2比该驱动辊2A及分离辊2B的直径充分小。所述辊2中的在移动方向F上位于分离辊2B旁边的辊2C隔开间隔且以使俯视时相互的周面彼此重合的方式配置在分离辊2B的上方。

如图3所示，该分离辊2B大致为中空圆筒状，并且多个贯通孔6在该圆筒面部分的该分离辊2B的中心轴线方向上的比滤布1的宽度范围靠内侧开口。另一方面，在分离辊2B的大致中空的内部，在与中心轴线正交的截面中的从该中心轴线部分沿径向延伸而到达圆筒面部分的多个隔板7沿周向等间隔地配设在形成有贯通孔6的范围内。所述隔板7的中心轴线方向两端部分别通过圆形的端板封闭。在一方的端板上以分别与沿周向相邻的一对隔板7之间的空间连通的方式连接有与隔板7相同数目的通气配管8。

在分离辊2B的内部，经由该通气配管8而与贯通孔6连通的通气室9与隔板7及通气配管8相同数目且相互隔绝并沿周向大致等间隔地形成。向各通气配管8供给的空气(压缩空气)A或蒸气等的通气流体经由该通气室9从贯通孔6向分离辊2B的外周喷出而进行通气。此外，向所述通气配管8供给的空气A从未图示的供给源经由旋转接头或多级旋转接头向固定在旋转的分离辊2B中的通气配管8供给。在该旋转接头等与各通气配管8之间，在沿分离辊2B的周向卷挂有分离滤布1、5的范围(图2的符号E的范围)中，还夹装有进行仅对处于规定的旋转位置的通气室9进行供给空气A的控制的未图示的阀机构。伴随分离辊2B的旋转，依次切换处于规定的旋转位置的通气室9。

一对分离滤布1、5中，另一方的分离滤布5为与滤布(一方的分离滤布)1相等的宽度，在分离辊2B的外周卷挂在该滤布1的内侧，并且在驱动辊2A与辊2C的外周卷挂在滤布1的外侧。此外，该分离滤布5卷挂在一对辊10上而配设为环状，所述一对辊10位于比所述驱动辊2A及辊2C靠上方而相互的间隔比驱动辊2A与辊2C的间隔大。并且，该分离滤布5能够与滤布1一起在被卷挂的部分上沿该滤布1的移动方向F移动。

在该过滤装置及固液分离装置中，驱动辊2A以外的辊2、10是以分离辊2B为首而都未与驱动机构连结的从动辊。其中，在除分离辊2B之外的过滤装置的辊2与固液分离装置的辊10各个中的至少一个上具备张力控制机构，该张力控制机构对该辊2、10沿离开其他辊2、10的方向施力等而将滤布1和分离滤布5的张力控制为规定的强度。而且，在固液分离装置中，在分离辊2B的下方配设有托盘11。

在此种具备固液分离装置的过滤装置中，如图2所示，通过过滤机构4过滤后的处理物P从驱动辊2A的外周夹入到一对分离滤布1、5之间而向固液分离装置供给，在与所述分离滤布1、5一起卷挂在分离辊2B上后，在辊2C中离开分离滤布5，进而在移动方向F上在辊2C的旁边的辊2中被从滤布1剥离而回收。

在上述结构的固液分离装置及使用了该固液分离装置的本发明的固液分离方法的第一实施方式中，被处理物P在分离辊2B的外周被夹入到一对分离滤布1、5之间，尤其是通过张力控制机构对卷挂在该被处理物P的外侧的滤布1施加规定的张力，从而被处理物P承受向分离辊2B的径向内周侧的按压力而被压榨。此外，在该分离辊2B中，如上所述，空气A从通气配管8经由卷挂有分离滤布1、5的范围中的规定的旋转位置的范围的通气室9从贯通孔6连续喷出而通过分离滤布5、被处理物P及分离滤布1向分离辊2B的径向外周侧进行通气，因此从被处理物P压榨出的液体成分经由分离滤布1从该被处理物P分离，向托盘11滴下而被回收。

而且，夹入该被处理物P而卷挂在分离辊2B上的一对分离滤布1、5距分离辊2B的中心轴线的距离不同，相差被处理物P的厚度量。而且，一方的分离滤布1直接卷挂在驱动辊2A上而移动，相对于此，另一方的分离滤布5通过该一方的分离滤布1和被处理物P而从动地移动。因此，在分离辊2B的外周，所述一对分离滤布1、5产生周速差。因此，由于该周速差而被处理物P上作用有将其沿周向剪切的剪切力，从而被处理物P在该剪切力和按压力的作用下被高效地压榨。此外，由于也是通过通气来进行脱水，因此即使相对于以往难以进行充分的固液分离的被处理物P也能够充分地实现含液率的降低。

在固液分离装置及固液分离方法中，如上所述，在伴随滤布1的移动而从动地旋转的分离辊2B的外周进行被处理物P的脱水。因此，无论过滤装置中的该滤布1的移动是连续还是间歇，都能够通过按压力、剪切力、以及通气来实现高效的脱水。因此，使驱动辊2A连续或间歇地旋转而使滤布1移动的情况自不必说，而且也能够适用于例如夹紧滤布1而使其以规定的行程沿移动方向F间歇移动的水平式真空过滤装置。

另一方面，在具备此种固液分离装置的上述结构的过滤装置中，比过滤机构4靠移动方向F侧的驱动辊2A的旁边的辊2成为固液分离装置中的分离辊2B。而且，在过滤机构4中对被处理物P进行过滤的滤布1自身为固液分离装置的一对分离滤布1、5中的一方。因此，能够通过滤布1的移动而将通过过滤机构4过滤的滤布1上的被处理物P原封不动地向固液分离装置供给，并如上所述高效地脱水。

因此，将通过该过滤装置的过滤机构4过滤后的被处理物P从该过滤装置暂时回收，而无需通过另外的离心分离器或压滤机等二次脱水装置进行脱水，而且对例如已设的水平式真空过滤装置等的过滤装置稍加改造就能够适用，比较经济。此外，如上所述能够充分地实现含液率的降低，因此即使例如在使分离了液体成分后的被处理物P在后段的干燥装置中干燥的情况下，也能够减少该干燥装置的负担。而且，即使在向此种后段的干燥装置传送制品时，也能够解决液体成分多的被处理物P附着于传送带或螺旋输送机等的传送设备所引起的故障等。

在该实施方式的固液分离装置中，在分离辊2B的内部，经由贯通孔6沿分离辊2B的径向通气的多个通气室9相互隔绝而沿周向大致等间隔地形成。例如在隔着被处理物P的一对分离滤布1、5卷挂在分离辊2B上的范围E以外的与脱水无关的部分也进行通气，因此能够防止通气用的空气A白白地消耗的情况，而且，能够通过范围E的通气室9集中地对被处理物P通气。

也可以将空气A全部向处于分离滤布1、5所卷挂的范围E的旋转位置的通气室9供给。然而，为了对空气A的供给量增多为必要以上且电力等的运转费用或设备费用的增多的情况进行抑制，而优选控制为将空气A仅向处于规定的旋转位置的通气室9供给，从而能够更高效地脱水。即，通过利用阀机构选择通气室9进行通气，而在规定的旋转位置与分离辊2B的旋转无关地总是连续进行通气而实现脱水。另一方面，由于在这之外的位置不进行通气，因此能够更可靠地抑制不需要的空气A等的消耗。

然而，在该实施方式的固液分离装置中，由分离辊2B的外周压榨的被处理物P在从其内周侧的分离辊2B外周面上的贯通孔6通气的空气A等的通气流体的作用下分离液体成分而脱水。从该被处理物P分离出的液体成分如上所述滴下到托盘11而被回收。然而，尤其是在该实施方式中，由于分离滤布1、5及被处理物P卷挂在分离辊2B的下侧，因此分离出的液体成分不会滴下到托盘11而是回到该分离辊2B的下侧，通过位于外周侧的分离滤布1而再次渗入被处理物P，从而有可能妨碍被处理物P的含液率的降低。

这种情况下，如图4A或图5所示，取代托盘11或与托盘11一起，在外周侧的分离滤布1的更外周侧配设将从被处理物P分离出的液体成分从该外周侧的分离滤布1除去的液体成分除去机构即可。

在图4A中，该液体成分除去机构是对从被处理物P分离出的液体成分进行吸引并回收的吸引机构12。例如图4B所示，该吸引机构12是在圆管状的吸引管12A上将沿该吸引管12A的中心线平行延伸的多个狭缝12B以沿径向贯通的方式且在该中心线方向上隔开间隔而形成为1列的机构。该吸引管12A的一端被封闭，并且另一端上连接有吸引空气A的未图示的泵等的吸引装置。

在图4A及图4B所示的液体成分除去机构(吸引机构12)中，如图4A所示，此种吸引管12A的中心线与分离辊2B的中心轴线平行并使狭缝12B与外周侧的分离滤布1相对向或相接的方式沿周向隔开多个间隔配设在分离辊2B的下侧。因此，回到该分离辊2B的下侧的液体成分从该吸引机构12的吸引管12A的狭缝12B与空气A一起被吸入并回收。因此，能够防止该液体成分通过分离滤布1而再次渗入被处理物P的情况，从而能够更可靠地实现被处理物P的含液率的降低。

如图5所示，也可以取代此种由吸引机构12构成的液体成分除去机构或与其一起，在外周侧的分离滤布1的更外周侧配设将从被处理物P分离出的液体成分从该分离滤布1刮除而除去的刮除机构13作为液体成分除去机构。该刮除机构13是由例如橡胶板等的具有弹性的长方形板材构成的刮板13A，配设为其一侧缘弯曲而与分离滤布1的外周滑动接触。在图5中，此种刮板13A配置在比分离辊2B的中心轴线的正下方稍靠分离滤布1的移动方向F后方侧，而且一侧缘向该移动方向F后方侧弯曲而与分离滤布1外周接触。

因此，在此种液体成分除去机构(刮除机构13)中，回到分离辊2B的下侧的液体成分以伴随分离滤布1的移动而被该刮除机构13的刮板13A刮除的方式被从该分离滤布1的表面除去，并沿刮板13A滴下。因此，通过利用托盘11等将其回收而能够防止该液体成分再次渗入被处理物P的情况。此外，虽然在图5中只示出一个刮除机构13，但是也可以沿分离辊2B的周向隔开间隔而设置多个刮除机构13。

另一方面，在上述实施方式的过滤装置中，驱动辊2A配设在过滤机构4的移动方向F侧，固液分离装置的分离辊2B成为其旁边的辊2。然而，例如图6所示的水平式真空过滤装置那样，也可以将位于过滤机构4的移动方向F侧而形成滤布1的水平部1A的辊2作为固液分离装置的分离辊2B，而将驱动辊2A设置在例如比固液分离装置靠移动方向F侧且比供给机构3靠移动方向F跟前侧的、滤布1绕过滤装置的下部旋转的位置。即，在如水平式真空过滤装置那样的向多个辊2上卷挂的滤布1上供给被处理物P而通过过滤机构4进行过滤的过滤装置中，在过滤后的被处理物P位于滤布1上的范围内，能够将所有的辊2作为分离辊2B而配设本发明的固液分离装置。其中，在图6所示的情况下，在过滤机构4中过滤被处理物P的滤布1作为内周侧的分离滤布而与分离辊2B相接并卷挂在分离辊2B上，并且固液分离装置的分离滤布5作为外周侧的分离滤布而隔着被处理物P卷挂在分离辊2B的外周侧。

虽然能够共用驱动辊2A和分离辊2B，但是在如该实施方式的固液分离装置那样从分离辊2B的外周面喷出空气A而进行通气时，分离辊2B与滤布1的摩擦减少而产生打滑，有可能难以可靠地使滤布1以规定的速度或间距移动。因此，优选分别设置使滤布1移动的驱动辊2A和固液分离装置的分离辊2B。但是，如果例如通过作用有充分的压榨压力而能够产生用于滤布1移动的充分的摩擦力，就能够共用驱动辊2A和分离辊2B。即，能够将所有的辊2作为分离辊2B而配设本发明的固液分离装置。

以下，列举本发明的实施例来验证其效果。在本实施例中，使用图1至图3所示的实施方式的过滤装置，将被处理物P向该过滤装置所具备的上述实施方式的固液分离装置供给而分离液体成分，此时使从分离辊2B通气的空气A的压力变化(增大)，测定通过该固液分离装置脱水的滤饼的含液率。被处理物P的固形物的粒子直径为2.5μm～30μm 4种(样品A～D)，是在过滤机构4中仅通过真空脱水进行过滤后的含液率的不同的滤饼。

其中，在该实施例中使用的分离滤布1、5的通气度为0.5～5cc/sec/cm²，分离辊2B是在圆筒面部分上以8mm间距穿孔有直径5mm的贯通孔6的部件。而且固液分离装置的滤饼厚度为3～10mm，脱水时间为10～30sec，压榨压力为0.1～0.3MPaG。

其结果按各样品A～D而与仅进行真空脱水的含液率一起如下表1～4所示。而且，图7中总结样品A～D而示出空气压力与滤饼含水率的关系和倾向。

[表1]

  空气压力  MPa  仅真空脱水  0.17  0.24  滤饼含液率  wt％W.B.  34.39  20.03  17.88

[表2]

  空气压力  MPa  仅真空脱水  0.16  0.21  滤饼含液率  wt％W.B.  14.75  11.54  10.42

[表3]

[表4]

由所述表1～4及图7的结果可知，根据本发明的实施例，与仅真空脱水的滤饼相比，含液率降低。尤其是可知，到样品D的滤饼时含液率与仅真空脱水相比减少近一半。而且，随着空气压力的增大而滤饼含液率也存在大大降低的倾向。然而，其含液率的降低率根据样品不同而有差异，而且即使空气压力变大，但是当通过滤饼的空气量多时，整体的能量效率也会变差。

图8至图10示出本发明的固液分离装置及具备该固液分离装置的过滤装置的第二实施方式。该实施方式的过滤装置是水平式真空过滤装置的结构。如图8所示，环状的滤布101张设为卷挂在中心轴线水平而相互平行配置的多个辊102上并绕多个辊102旋转。其中的一个为驱动辊102A而绕中心轴线被旋转驱动，从而滤布101中的水平架设在装置上部的水平部101A能够沿箭头F所示的移动方向移动。从该水平部101A的移动方向F后方侧配设的供给机构103供给来的被处理物P通过配设在与移动方向F侧的驱动辊102A之间的过滤机构104经由滤布101进行过滤。

驱动辊102A位于水平部101A的移动方向F侧的端部，如图9所示，通过电动机等的驱动机构105经由可变减速机106使驱动辊102A旋转，从而使滤布101连续地或以规定的间距间歇地移动。而且，在过滤机构104中，被处理物P在水平部101A中通过支承滤布101的未图示的真空托盘经由滤布101被吸引并过滤液体成分。并且，如图8中虚线所示，在比该过滤机构104靠移动方向F侧配设有本发明的第二实施方式的固液分离装置。

在该实施方式的固液分离装置中，如图9及图10所示，环状的一对分离滤布101、108以将由过滤机构104过滤后的被处理物P夹入之间的方式重合地卷挂在朝旋转方向T绕周向旋转的分离辊107的外周并能够沿旋转方向T移动。此外，分离滤布101、108由例如聚乙烯纤维或聚酯纤维等形成。过滤装置的辊102中的驱动辊102A为分离辊107，而且一对分离滤布101、108中的一方是将过滤装置的滤布101原封不动地卷挂在该分离辊107上的滤布。

该分离辊107(驱动辊102A)为大致中空圆筒状，并且在其圆筒面部分上，如图10所示，多个贯通孔109在该分离辊107的中心轴线方向上的比滤布101的宽度范围靠内侧或在周向上的分离辊107的整周开口。另一方面，在分离辊107的内部，与所述贯通孔109分别连通的多个通气气体室110形成为，在中心轴线方向上的与形成有贯通孔109的范围大致相等的范围内或在周向上的分离辊107的整周将该分离辊107的内部大致等间隔地分隔成弧状，且相互隔绝。

在分离辊107的更内部从中心轴线方向一端侧(图10的右侧)插通有与通气气体室110相同数目的通气配管111，且分别与各通气气体室110连接。向各通气配管111供给的空气(压缩空气)或蒸气等的通气气体A经由该通气气体室110从贯通孔109向分离辊107的外周喷出而进行通气。此外，通气气体A从未图示的供给源经由旋转接头或多级旋转接头112向固定在旋转的分离辊107上的通气配管111供给。

在与该旋转接头112连接的分离辊107侧的通气气体分支室112A和各通气配管111之间，每个通气配管111都具备自动阀113。在此，该自动阀113的开闭操作由安装在分离辊107上而根据各通气路室110的旋转位置进行动作的限位开关113A控制为，将来自通气气体分支室112A的通气气体A作为信号气体经由供给配管113B向该自动阀113进行供给或非供给。

并且，通过如此进行控制的自动阀113，在该实施方式中，通气气体A伴随分离辊107的旋转而依次被切换并连续地仅向处于在分离辊107的周向上卷挂有分离滤布101、108的范围内的通气气体室110中的更靠规定的旋转位置的通气气体室110供给。即，被控制为，在通气气体室110处于该规定的旋转位置时，自动阀113打开而总是向通气气体室110供给通气气体A并使该通气气体A从贯通孔109喷出，另一方面，在该规定的旋转位置以外的位置，自动阀113关闭而不进行通气。

另一方面，一对分离滤布101、108中的另一方的分离滤布108形成为与滤布(一方的分离滤布)101大致相等的宽度，在分离辊107的外周卷挂在该滤布101的外侧而能够朝该分离辊107(驱动辊102A)的旋转方向T与滤布101一体地沿与移动方向F相同的移动方向G移动。而且，在该移动方向G上，如图9所示，分离辊107的旁边的卷挂有另一方的分离滤布108的辊102B与卷挂有滤布101的辊102共通，另一方的分离滤布108朝下方向滤布101的相反侧被拉出而离开从该辊102B，并以卷挂在多个辊114上而再次到达分离辊107的外周的方式卷挂成环状。

并且，在如此以重合的方式卷挂有一对分离滤布101、108的分离辊107的外周上，在其中另一方的分离滤布108的外周再卷挂压榨带115，该压榨带115也与一对分离滤布101、108一起在分离辊107的外周能够沿其旋转方向T在与移动方向F、G相同的移动方向H上移动。在此，该压榨带115通过与分离滤布101、108相同的滤布、或由金属丝网或链等构成的金属带、或由芳香族聚酰胺纤维、聚乙烯纤维、全芳族聚酯纤维、碳纤维等高强度纤维构成的树脂带、或橡胶带构成，其中，其通气度高于分离滤布101、108。

该压榨带115在该实施方式中形成为比分离滤布101、108宽幅，如图10所示，其宽度方向的两端分别超过该分离滤布101、108的宽度方向的两端而以被分离滤布101、108覆盖的方式卷挂在分离辊107上。其中，压榨带115的横向宽度宽于夹入一对分离滤布101、108之间而被压榨的被处理物P的滤饼宽度时，未必非要比分离滤布101、108宽幅，即也可以与分离滤布101、108大致相等的宽度或比其窄幅。此外，在移动方向H上，分离辊107的旁边的压榨带115卷挂在卷挂有一对分离滤布101、108的共通的辊102B上，接下来如图9所示，依次卷挂在分离辊107与卷挂在辊114上的另一方的分离滤布108之间配设的多个辊116上，然后在到达分离辊107之前，与该另一方的分离滤布108一起卷挂在卷挂有另一方的分离滤布108的辊114A上，再次到达分离辊107的外周，从而卷挂成环状。

卷挂有该压榨带115的辊102A、114A、116比仅卷挂有其他分离滤布101、108的辊102、114直径大，并且比分离辊107直径小。此外，多个辊116中的一个安装在以支持轴117A为中心而能够通过工作缸装置117B进行转动的压榨带张紧装置117的臂117C上，通过使臂117C转动而定位在规定的位置，来对压榨带115施加规定的张力。

多个辊116中的一个的至少一端安装在通过工作缸装置118A而朝压榨带115的移动方向H进退的压榨带弯曲修正装置118的托架118B上，使托架118B沿移动方向H进退而对该辊116相对于该移动方向H的倾斜进行微调整，从而在压榨带115的移动产生弯曲时对此进行修正。其中，在包含所述辊116在内的本实施方式的过滤装置及固液分离装置中，驱动辊102A(分离辊107)以外的辊102、114、116都是未与驱动机构连结的从动辊。

压榨带洗浄装置119设置在压榨带115的移动路径上，而分离滤布洗浄装置120设置在另一方的分离滤布108的移动路径上，并且在一方的分离滤布101的移动路径上还设有未图示的洗浄装置，而且在固液分离装置的底部配设有托盘121。此外，在辊102B的下方设有将通过该固液分离装置进行了固液分离后的被处理物P的滤饼排出的排出口122，并且在从该辊102B分别朝该移动方向F相互反向离开的一对分离滤布101、108上以接触到与被处理物P相接的面上的方式配设有刮板123或金属线等。而且，在分离辊107上的卷挂有分离滤布101、108及压榨带115的部分的更外周侧与压榨带115隔开间隔配设有截面圆弧状的回收板124，对在通气的作用下分离后的液体成分进行回收并向托盘121引导。

在此种固液分离装置、具备了该固液分离装置的过滤装置、以及使用了该固液分离装置的本发明的固液分离方法的第二实施方式中，通过过滤装置的过滤机构104进行过滤后的被处理物P在该固液分离装置的分离辊107的外周夹入到一对分离滤布101、108之间，并且进一步在其外周以高张力卷挂有压榨带115，从而分离辊107的径向内周侧承受按压力而压榨被处理物P。因此，即使在该固液分离装置的被处理物P的固液分离工序的后段存在干燥工序的情况下，也能够减少该干燥工序的负荷。

夹入被处理物P而卷挂在分离辊107上的一对分离滤布101、108距分离辊107的中心轴线的距离不同，相差被处理物P的厚度量。而且，一方的分离滤布101直接卷挂在分离辊107(驱动辊102A)上而进行移动，相对于此，另一方的分离滤布108和压榨带115通过该一方的分离滤布101和被处理物P而从动地移动。因此，在分离辊107的外周，所述一对分离滤布101、108产生周速差，由于该周速差而在被处理物P上作用有将其沿周向剪切的剪切力，从而通过该剪切力和按压力来高效地压榨被处理物P。

在分离辊107中，如上所述，在卷挂有一对分离滤布101、108的范围中的规定的旋转位置，通气气体A从通气配管111经由通气气体室110从贯通孔109喷出而通过分离滤布101、被处理物P、分离滤布108及压榨带115向分离辊107的径向外周侧通气。因此，从被处理物P压榨出的液体成分与该通气气体A一起经由分离滤布108及压榨带115从该被处理物P分离，向回收板124滴下而被回收，因此即使相对于以往难以充分进行固液分离的被处理物P，也能够充分地实现含液率的降低。

在如此喷出通气气体A而从被处理物P分离液体成分中，也在分离辊107上卷挂的外周侧的另一方的分离滤布108的更外周卷挂有压榨带115，从而对该分离滤布108连同被处理物P一起按压。因此，即使为了提高脱液能力而增大通气气体A的压力，也能够防止分离滤布101、108浮起而产生压力流体(通气气体A)的分散的情况、或从分离滤布101、108的宽度方向两端或移动方向F、G前后吹出滤饼的情况。因此，通过通气气体A能够可靠地除去液体成分而进一步提高脱液效果。

尤其是在该实施方式的固液过滤装置中，多个通气气体室110沿周向相互隔绝而大致等间隔地形成在分离辊107的内部，并且与所述通气气体室110连接而供给通气气体A的通气配管111上具备自动阀113，通气气体A仅向处于卷挂有分离滤布101、108的范围内的通气气体室110中的处于规定的旋转位置的通气气体室110连续供给。

因此，能够防止在与被处理物P的脱液无关的部分上进行通气而通气气体A的供给量或用于供给的动力、运转费用增大的情况自不必说，还能够进一步可靠地防止在分离滤布101、108的移动方向F、G前后的分离滤布101、108的浮起或滤饼的吹出的情况。在与脱液相关的部分上，伴随分离辊107的旋转，依次切换自动阀113的开闭，能够与通气气体室110的旋转位置无关地总是维持喷出通气气体A的状态。因此，能够更高效地促进液体成分的除去。

如此为了更可靠地防止由通气气体A引起的分离滤布101、108的浮起或滤饼的吹出，而优选将卷挂在分离辊107上的压榨带115的面压形成为大于沿该分离辊107的径向通气的通气气体A的压力(通气气压)。例如，通气气压为0.4MPa时，优选压榨带115的面压为0.5MPa左右。并且，在构成的固液分离装置中，通过上述的压榨带张紧装置117来调整压榨带115的张力，从而也能够将该面压控制为规定的大小。

在本实施方式中，该压榨带115的通气度高于分离滤布101、108的通气度，从而能够迅速地排出由于通气而从被处理物P分离出的液体成分并将其从回收板124回收到托盘121。

另一方面，在相对于过滤机构104在滤布101的移动方向F侧具备此种固液分离装置的本实施方式的过滤装置中，该滤布101为固液分离装置中的一对分离滤布101、108的一方，并且分离辊107为过滤装置的多个辊102的一个。因此，能够将通过过滤机构104进行过滤后的滤布101上的被处理物P原封不动地通过滤布101的移动向固液分离装置供给，从而如上所述高效地进行脱水。

因此，将通过该过滤装置的过滤机构104进行过滤后的被处理物P从该过滤装置暂时回收，无需通过另外的离心分离器或压滤机等的二次脱水装置进行脱水，而且对例如已设的水平式真空过滤装置等的过滤装置稍加改造就能够适用，比较经济。而且，即使在使分离了液体成分后的被处理物P在后段的干燥装置中干燥时，也能够减轻该干燥装置的负担。而且，向此种后段的干燥装置传送制品时，也能够解决液体成分多的被处理物P附着于传送带或螺旋输送机等的传送设备引起的故障等。

在本发明的固液分离装置及固液分离方法中，如上所述在与滤布101的移动一起旋转的分离辊107的外周进行被处理物P的脱水，因此无论过滤装置的该滤布101的移动是连续还是间歇，都能够通过按压力和剪切力以及通气有效地实现脱水。因此，使分离辊107连续或间歇地旋转而使滤布101移动的情况自不必说，而且也能够对应于例如通过夹紧滤布101而以规定的行程沿移动方向F进行间歇移动的水平式真空过滤装置。

并且，在该实施方式的固液分离装置中，通过在该分离辊107上卷挂的一对分离滤布101、108的外周再卷挂压榨带115而进行按压，从而能够使滤布101与分离辊107外周紧密地密接而产生大摩擦力。因此，即使由于通气而该摩擦力下降，也不会在分离辊107与分离滤布101之间产生打滑，从而能够一体地使分离辊107沿旋转方向T旋转并且使滤布101稳定地沿移动方向F移动。

因此，在具备此种固液分离装置的过滤装置中，如本实施方式那样能够使该分离辊107作为该过滤装置的滤布101的驱动辊102A，并且能够与将一对分离滤布101、108的一方和过滤装置的滤布101共用相辅相承地来减少设备成本或运转费用。尤其是，此种驱动辊102A为了可靠地使滤布101移动而需要某种程度的直径，相对于此，分离辊107也为了在其内部形成通气气体室110而需要某种程度的直径，因此通过共用它们而能够使其他辊102、114、116比该驱动辊102A或分离辊107直径小，更经济。

工业实用性

本发明的固液分离装置及固液分离方法使用作为过滤装置的二次脱水机构，能够充分地降低被处理物的含液率且能够进行连续的固液分离。