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公開番号2025115161
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-06
出願番号2024009537
出願日2024-01-25
発明の名称ろ過装置およびろ過方法
出願人日立GEニュークリア・エナジー株式会社
代理人ポレール弁理士法人
主分類B01D 24/42 20060101AFI20250730BHJP(物理的または化学的方法または装置一般)
要約【課題】ろ過によるスラリーの脱水処理において、スラリーに含まれる水の含有率を効率的に低減し、従来に比べてろ過容器内の固体成分の充填率を向上する。
【解決手段】ろ過容器1と、ろ過容器1の内部に配置された二つ以上のフィルタ2-1、2-2、…、2-nと、フィルタ2-1、2-2、…、2-nのそれぞれで生じるろ液をろ過容器1の外部に導くフィルタ出口管路5-1、5-2、…、5-nと、フィルタ出口管路5-1、5-2、…、5-nのそれぞれに設置されたフィルタ出口流量調節機構6-1、6-2、…、6-nと、を備えるろ過装置100であって、フィルタ2-1、2-2、…、2-nは、ろ過部を有し、フィルタ2-1、2-2、…、2-nのろ過部がそれぞれ異なる高さ位置に配置されている。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
ろ過容器と、
前記ろ過容器の内部に配置された二つ以上のフィルタと、
前記フィルタのそれぞれで生じるろ液を前記ろ過容器の外部に導くフィルタ出口管路と、
前記フィルタ出口管路のそれぞれに設置されたフィルタ出口流量調節機構と、を備え、
前記フィルタは、ろ過部を有し、
前記フィルタのうちの二つについて前記ろ過部の高さ位置を比較した場合に、前記フィルタの一方の前記ろ過部の少なくとも一部が、前記フィルタの他方の前記ろ過部と異なる高さ位置に配置されている、ろ過装置。
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
制御部を更に備え、
前記制御部は、前記ろ過容器の前記内部の流体の充填量又は充填高さ、及び前記ろ過容器の前記内部の圧力のデータのうち少なくとも一つを検知し、当該データに基づいて前記フィルタ出口管路の流量調節操作の指令を発信する、請求項１記載のろ過装置。
【請求項３】
前記フィルタは、それぞれが柱状である、請求項１記載のろ過装置。
【請求項４】
前記フィルタのうちの少なくとも二つ以上は、その中心軸が水平方向に向かうように設置されている、請求項１記載のろ過装置。
【請求項５】
前記フィルタのうちの少なくとも二つ以上は、その中心軸が鉛直方向に向かうように設置されている、請求項１記載のろ過装置。
【請求項６】
前記フィルタ出口流量調節機構は、流量調節バルブ又は開閉弁である、請求項１記載のろ過装置。
【請求項７】
ろ過容器と、
前記ろ過容器の内部に配置された二つ以上のフィルタと、
前記フィルタのそれぞれで生じるろ液を前記ろ過容器の外部に導くフィルタ出口管路と、
前記フィルタ出口管路のそれぞれに設置されたフィルタ出口流量調節機構と、
制御部と、を備え、
前記フィルタは、ろ過部を有し、
前記フィルタのうちの二つについて前記ろ過部の高さ位置を比較した場合に、前記フィルタの一方の前記ろ過部の少なくとも一部が、前記フィルタの他方の前記ろ過部と異なる高さ位置に配置されている、ろ過装置を用いるろ過方法であって、
前記制御部が、前記ろ過容器の前記内部の流体の充填量又は充填高さ、及び前記ろ過容器の前記内部の圧力のデータのうち少なくとも一つを検知し、当該データに基づいて前記フィルタ出口管路の流量調節操作の指令を発信する、ろ過方法。
【請求項８】
前記フィルタ出口流量調節機構は、フィルタ出口流量調節バルブ又は開閉弁である、請求項７記載のろ過方法。
【請求項９】
前記制御部が、
前記フィルタの前記ろ過部のすべてが前記流体に浸されるまで前記流体を前記ろ過容器の前記内部に注入し、前記フィルタ出口流量調節機構を開とし、前記ろ過容器の加圧及び減圧のうち少なくとも一方を行う指令を発信する、請求項７又は８に記載のろ過方法。
【請求項１０】
前記制御部が、
前記フィルタのうち少なくとも一つの前記ろ過部の全体が前記流体に浸されるまで前記流体を前記ろ過容器の前記内部に注入し、前記流体に浸されている前記フィルタに対応する前記フィルタ出口管路の前記フィルタ出口流量調節機構を開とし、前記ろ過容器の加圧及び減圧のうち少なくとも一方を行う指令を発信する、請求項７又は８に記載のろ過方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、ろ過装置およびろ過方法に関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
浄水処理や産業排水処理等で発生する汚泥は多量の水分を含むため、汚泥の保管・廃棄において汚泥を脱水して減容化することが有効である。一般産業で発生する汚泥は、水含有率が高く、固体成分に対して数十倍の容積の水分が含まれる場合がある。固体成分と水分とが混合した汚泥状のものは、スラリーと呼ばれている。
【０００３】
特許文献１には、被ろ過液入口および空気抜口を有するシェルの内部に複数の筒状ろ過膜を有し、複数の筒状ろ過膜のそれぞれの内部に筒状構造物を有する、ろ過容器が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開平１１－９０１１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
容器（シェル）の内部に複数の柱状のフィルタが鉛直方向に間隔をあけて並列に配置された構成を有するろ過装置において、容器を密閉した状態で、柱状のフィルタの外側に注入したスラリーに加圧または減圧をするようにしてろ過する場合、ろ過の開始前は、フィルタがスラリーに浸された状態であり、スラリーが加圧または減圧されることでろ過が進む。しかし、ろ過の進行に伴い、容器内のスラリーの水位が降下していき、フィルタの上部が気相に露出した状態となる。その結果、フィルタの露出部分から圧力が抜けてしまい、スラリーのろ過速度が低下することが懸念される。
【０００６】
フィルタの露出部分から圧力が抜けることを防止するには、ろ過容器内に充填するスラリーの液面をフィルタ上部より上方に維持する必要があり、ろ過容器内の加圧または減圧をする操作と、ろ過容器内にスラリーを充填する操作とを繰り返す頻度が高まってしまう。
【０００７】
これらの繰り返しの頻度を低減するには、鉛直方向の高さが低いフィルタをろ過容器の底部に設置し、スラリーのろ過が進んでもフィルタが露出しないようにする構成も考えられる。しかし、フィルタの上部とろ過容器の天井との距離が大きくなるため、フィルタの上部に厚いろ過物（以下「ケーク」と呼ぶ。）が堆積し、ろ過抵抗が大きくなってしまう。その結果、ろ過容器内でフィルタの上部の空間に充填されたスラリーが十分に脱水されないため、ろ過容器内の固体成分の充填率が低下してしまう。
【０００８】
特許文献１に記載のろ過容器は、フィルタが露出するような使用状態を想定したものではない。
【０００９】
本開示の目的は、ろ過によるスラリーの脱水処理において、スラリーに含まれる水の含有率を効率的に低減し、従来に比べてろ過容器内の固体成分の充填率を向上することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本開示のろ過装置は、ろ過容器と、ろ過容器の内部に配置された二つ以上のフィルタと、フィルタのそれぞれで生じるろ液をろ過容器の外部に導くフィルタ出口管路と、フィルタ出口管路のそれぞれに設置されたフィルタ出口流量調節機構と、を備え、フィルタは、ろ過部を有し、フィルタのうちの二つについてろ過部の高さ位置を比較した場合に、フィルタの一方のろ過部の少なくとも一部が、フィルタの他方のろ過部と異なる高さ位置に配置されている。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

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