固形物の再懸濁を行うフィルタ
本発明は、連続的またはほぼ連続的に動作するフィルタ装置（１０；１１０）であって、一方の側すなわち高圧側が他方の側すなわち低圧側（４２；１４２）よりも高圧であると共に前記フィルタ装置（１０；１１０）における複数の作業領域を仕事方向（Ｕ）において連続的に通過する濾過材（２６；１２６）を用いたフィルタ装置（１０；１１０）により、固形物（２３；１２３）および懸濁液（３２；１３２）を含む懸濁物（２２；１２２）から固形物（２３；１２３）を抽出する方法において、第１の作業領域で前記懸濁物（２２；１２２）は前記濾過材（２６；１２６）の高圧側に供給されて濾過され、前記懸濁液（３２；１３２）は前記高圧側と前記低圧側との間の圧力差により濾過材（２６；１２６）を貫流（通液）し、前記固形物（２３；１２３）の少なくとも一部は濾過材（２６；１２６）に堆積し、前記濾過材（２６；１２６）に堆積した固形物（２３；１２３）は、洗浄液（５０；１５０）で再懸濁され、こうして生成された新しい懸濁物（再懸濁物）（５３；１５３）がフィルタ装置（１０；１１０）の前記仕事方向（Ｕ）における前記第１の作業領域の下流部に位置する領域である第２の作業領域で再び濾過される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、連続的またはほぼ連続的に動作するフィルタ装置であって、一方の側すなわち高圧側が他方の側すなわち低圧側よりも高圧であると共に前記フィルタ装置における複数の作業領域を仕事方向（Ｕ）において連続的に通過する濾過材（２６；１２６）を用いたフィルタ装置により、固形物（２３；１２３）および懸濁液（３２；１３２）を含む懸濁物（２２；１２２）から固形物（２３；１２３）を抽出する方法において、第１の作業領域で前記懸濁物は前記濾過材の高圧側に供給されて濾過され、前記懸濁液は前記高圧側と前記低圧側との間の圧力差により濾過材を貫流（通液）し、前記固形物の少なくとも一部は濾過材に堆積することを特徴とする方法に関する。さらに、本発明は、上述の方法を実行するように設計された連続的にまたはほぼ連続的に動作するフィルタ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
公知の装置および公知の方法の欠点は、固形物および懸濁液を有した懸濁物を濾過した後、懸濁液が固形物の表面、または堆積した固形物により形成された濾過ケークの小孔に取り囲まれて残留する点にある。この懸濁液は、しばしば、それから濾過された固形物を処理する際に、好ましくない化学的および／または物理的性質、特に、それを有する固形物から懸濁液を可能な限り完全に分離することが望まれる程の毒性を有することがある。
【０００３】
このため、従来技術として、洗浄液を濾過材に形成された濾過ケークに供給し、圧力差により、高圧側から濾過材の方向へ濾過ケークを貫流させ、濾過材を貫流した後、最後に低圧側で除去するものが知られている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この洗浄により、濾過ケークの固形物それぞれの表面の一部から懸濁液を除去することが可能になるが、固形物はしばしば濾過ケーク内に堅固に堆積し合い、懸濁液がその小孔または毛細間隙に粘り強く残留することがある。したがって、これらの懸濁液の場所には洗浄液が届かず、または少なくとも完全に洗浄されることはないため、今日まで、濾過後に所定の量の懸濁液が残留することは、好ましくはないが認めざるを得なかった。
【０００５】
上述の従来技術の欠点の克服を始めとし、本発明は、懸濁液の残留物を残さず固形物および懸濁液を含む懸濁物から可能な限り固形物を取得することを可能とする技術を教示することを目的とする。従来技術と比較して、少なくとも固形物に依然として付着している可能性のある懸濁液に対する固形物の純度を高めることになる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この目的は、本発明の一般的な種類の方法による第１の態様により達成され、この方法において、濾過材に堆積した固形物は洗浄液で再懸濁され、こうして生成された新しい懸濁物は、前記第１の作業領域の仕事方向における下流にあるフィルタ装置の第２の作業領域で再び濾過される。
【０００７】
本発明の第２の態様によると、上述の目的は同様に、連続的またはほぼ連続的に動作するフィルタ装置であり、一方の側すなわち高圧側が他方の側すなわち低圧側よりも高圧であると共に前記フィルタ装置における複数の作業領域を仕事方向において連続的に通過する濾過材を用いたフィルタ装置であって、前記フィルタ装置は、前記懸濁物が前記濾過材のその高圧側に供給されて濾過され、懸濁液が前記高圧側と前記低圧側との間の圧力差により濾過材を貫流し、前記固形物の少なくとも一部は濾過材に堆積する第１の作業領域を有するフィルタ装置によって達成される。本発明の目的を達成するため、前記フィルタ装置は、前記濾過材に堆積した固形物を洗浄液で再懸濁するための懸濁器を有し、前記フィルタ装置はさらに、前記仕事方向（Ｕ）の前記第１の作業領域の下流部に位置する第２の作業領域を有し、こうして生成された新しい懸濁物が再び濾過されるようになっている。
【０００８】
従来技術から知られる洗浄とは反対に、本発明が教示するものは、濾過材に堆積した固形物を洗浄液で再懸濁し、すなわち、少なくとも短時間に濾過材から遊離させ、洗浄液に懸濁させる。この結果、固形物が堆積する際に形成された固形物粒子間の小孔および毛細間隙が壊されて、そこに含まれていた懸濁液もまた固形物から除去することができる。
【０００９】
洗浄液内の固形物の新しい懸濁物（再懸濁物）は、それらを相互に移動させ、少なくとも短期間の間に高い可能性で洗浄液によりあらゆる面を洗い流す。この再懸濁物の動作に続いて、前記第１の作業領域に対して下流であるフィルタ装置の第２の作業領域で洗浄液は濾過される。
【００１０】
ここで、第１の作業領域は必ずしもフィルタ装置の第１の作業領域である必要はないことを明確にする。本願請求項のさらなる方法ステップは、この第１の作業領域の上流に、例えば濾過する懸濁物を加熱または冷却するステップを連結することができる。
【００１１】
上述の第２の作業領域は同様に、前記第１の作業領域に直ちに続く必要はない。反対に、前記第１の作業領域および前記第２の作業領域の間に別の方法ステップを実行する作業領域を連結することもできる。唯一重要なことは、前記第２の作業領域は前記第１の作業領域に対してフィルタ装置の仕事方向から見て後にあることである。
【００１２】
区別を明確にするため、もともと濾過されるべき懸濁物を懸濁物と呼び、再懸濁により生じた新たな懸濁物を再懸濁物と呼ぶものとする。
【００１３】
フィルタ装置の外側（外部）に洗浄器を配設して固形物が再懸濁すると、固形物が洗浄液に懸濁している接触時間を自由に選択することが可能となる。
【００１４】
この種の外部洗浄器を用いると、再懸濁のために既存の作業領域の区分を変更する必要がなく、さらに、本願請求項に記載の方法を実行するために、既存のフィルタ装置を改良することができるという長所が得られる。
【００１５】
最後に、上記の外部洗浄器が再懸濁液のための混合チャンバとして用いられる場合、チャンバのサイズは必要条件に従うその能力で規制なしで自由に必要な大きさにされることができる。
【００１６】
固形物の洗浄液内の再懸濁を補助するため、洗浄液が渦流の状態で流れるようにした場合、本発明の発展例はさらなる長所がある。これは、少なくとも一つの静的混合部および／または少なくとも一つの動的混合部および／または少なくとも一つのポンプおよび／または少なくとも一つの混合容量部を有する搬送部を備えた洗浄器により実現される。
【００１７】
静的混合部は、例えば、流れの方向に対して順に続く複数の流れ障害物を含み、この流れ障害物を流れの方向に対して相互に垂直に配設して、固形物と洗浄液の再懸濁物がその周りを流れるようにしても良い。静的混合部としてコイル状の、特に蛇行した形状の搬送部を用いることも同様に本発明の範囲内である。
【００１８】
動的混合部として、例えば、撹拌器および／または混合ロール器を使用しても良い。固形物が微小な粒子を有する場合、洗浄液との完全な混合は上述のポンプにより実行、または少なくとも補助することができる。
【００１９】
少なくとも一つの混合容量部を設けることにより、さらに、洗浄液と固形物の完全な混合が促進され、さらに固形物の再懸濁が促進される。混合容量部は、搬送部の流れ方向の部位に対してより容積の大きい、例えば、搬送部の断面を拡大した部位により、または搬送部に配設された容器により実現することができる。
【００２０】
代替実施の形態として、或いは追加的に、固形物をフィルタ装置自体で再懸濁しても良い。これは構造上、外部洗浄器を設けるためのスペースが十分にない場合、特に有利である。このため、固形物は、自身が堆積した濾過材から簡単に浮遊することができる。簡単な例では、これは、洗浄液を噴出により勢い良く流すことで実現することができる。しかしながら、固形物がフィルタ装置内で再懸濁すると、再懸濁物内の固形物は基本的に濾過材により常に仕事方向に運ばれる。
【００２１】
供給される高い流速の洗浄液による固形物の再懸濁に加えて、或いは固形物の再懸濁物の代替として、効果的にするため、洗浄液が仕事方向と反対方向の流体成分を有するようにして、固形物を撹拌器により再懸濁しても良い。この種の撹拌器は、固形物が洗浄液と完全に混合することを確実にする。この完全な混合により、固形物は相互に、および洗浄液に対して移動し、個別の固形物の粒子が十分に洗浄液により洗浄される。
【００２２】
本発明のある実施の形態では、短い搬送部でのみ再懸濁を発生させることができため、濾過材を流れる再懸濁流の深さが浅い場合でも再懸濁物に完全に浸すことができる平形撹拌器の使用が有利であり、これにより、撹拌器の効率性が低下することを回避して、撹拌の度合いを高め、渦流を発生させることができる。
【００２３】
固形物を濾過材から分離するため、フィルタ装置は掻き取り器を備えても良い。この場合、固形物は機械的に濾過材から分離することができる。この方法は、掻き取り器の物理的障壁効果により、極めて安全で信頼性も高い。
【００２４】
さらに加えて、或いは代替として、固形物の濾過材からの分離は、洗浄液を濾過ケーク自体に適切な噴射、例えば、上述のように、洗浄液を高い流速で仕事方向と反対の方向に噴射することにより実現できる。
【００２５】
さらに、固形物の濾過材からの分離は、低圧側からのガスによるカウンターブローイングおよび／または液体によるカウンターフラッシングにより実行、または少なくとも補助することができる。
【００２６】
ガスと混合したカウンターフラッシング液の使用も、これにより、カウンターフラッシングに必要な液体の量を大幅に削減しながら、同様の分離効果を得ることができるため、ここでは特に効果的と考えられる。
【００２７】
いくつかの実施の形態のフィルタ装置は、濾過材とともに移動して、濾過する懸濁物がそれぞれの場合で注がれるチャンバを備える。この場合、それぞれのチャンバに、懸濁液を除去する少なくとも一つの排出管を低圧側に割り当てることができる。この排出管はチャンバとともに移動する。
【００２８】
これらの実施の形態では、必要な部材の数を削減するため、低圧側からの上述のカウンターフラッシングの排出管を、固形物を濾過材から分離するために使用することができる。この目的のため、濾過材の方向に流れるように液体は排出管に導入される。この場合、すでに排出された懸濁液が、既に濾過された固形物に戻るという好ましくない現象を回避するため、濾過材に堆積した固形物は、濾過された後、例えば、第１の作業領域からの懸濁液がまだ満ちている少なくとも一つの排出管から、少なくとも懸濁液の一部、好ましくは懸濁液の全てが排出されるまで、高圧側から低圧側へガス処理液とともに吹き抜けるようにしても良い。
【００２９】
この堆積した固形物を吹き抜けるようにすることはパルス方式で行っても良い。この目的のため、フィルタ装置のチャンバが、第２の作業領域の前、好ましくは第１の作業領域に隣接し、第２の作業領域と先行する作業領域、特に第１の作業領域から分離したシーリング部の動作部位に完全に位置するまで待機することが好ましい。次に、このチャンバがシーリング部の動作部位に完全に位置している間、チャンバにガスを吹き抜けさせる。シーリング部は、チャンバがシーリング部の動作部位に完全に位置している間、低圧側に配置される排出管がチャンバと周囲への唯一の接続部となるように、高圧側からチャンバを封止する。
【００３０】
重力効果は濾過動作でしばしば用いられる。このため、濾過する物質、この場合、懸濁物は、重力の効果の方向に関して、所定の方位を有する特定の方法のフィルタ濾過材によって運搬される。
【００３１】
この種の効果を有利に利用して、さらに、第１の作業領域で固形物を除湿することができるように、前記仕事方向下流にある前記第１の作業領域の端部が重力と反対方向に上昇する前記フィルタ装置の部分に位置するごとに、ガス処理液が第１作業領域下流の末端部位の濾過材に堆積した固形物に供給される。
【００３２】
特に、固形物から懸濁液の完全な洗浄は、固形物を、少なくとも一回の更なる再懸濁物洗浄、すなわち固形物を前記濾過材から除去し、洗浄液で再懸濁し、最後に再び濾過材に送り濾過する、および／または少なくとも一度の従来の貫流洗浄、すなわち固形物を前記濾過材の前記高圧側からその低圧側へ流れる洗浄液により洗浄することにより行うことができる。
【００３３】
これに関連して、複数の再懸濁物の洗浄を連続して実行しても良い。代替として、或いはさらに加えて、従来技術から公知の貫流洗浄を用いた少なくとも一つの作業ステップを、再懸濁物の洗浄の間および／またはその上流および／または下流の間に実行しても良い。再懸濁と貫流洗浄の順序は、所望の洗浄結果、費用要件、および利用可能な構造上のスペースに基づいて専門家が選択する。
【００３４】
少なくとも２回の洗浄動作が連続して行われる都度、本発明の有利な展開では、それらを逆流洗浄で行うことができる。こにより、洗浄液を大幅に節約することができ、しかも洗浄結果が著しく劣化することもない。これは、再懸濁物の洗浄および貫流洗浄の両方に適用可能である。
【００３５】
逆流洗浄の場合、新しい方の洗浄液は、２回目の洗浄位置の固形物、すなわち、フィルタ装置の仕事方向下流に供給され、濾過される。濾過された新しくない方の洗浄液は、フィルタ装置の仕事方向さらに上流に位置する１回目の洗浄位置に運ばれ、「予備動作」として固形物に供給され、再び固形物から濾過される。このステップバイステップの洗浄工程は、当然、２回以上の洗浄動作で実行しても良い。この逆流洗浄では、フィルタ装置の洗浄液を僅かに用いるだけで極めて長い洗浄部を得ることができるため、洗浄液を、洗浄のためにとても効果的に使用することができる。
【００３６】
可能な限り優れた洗浄結果を得ることができるように、本発明の有利な展開では、少なくとも１つの再懸濁動作で、固形物と初めて接触する場合の洗浄液として新しい洗浄液を用いても良い。
【００３７】
同様に、上述のように、本発明の有利な展開では、固形物の洗浄のため、仕事方向下流で少なくとも一度既に使用した洗浄液を、少なくとも一つの再懸濁動作で使用しても良い。この場合、「洗浄」とは本願発明の貫流洗浄と再懸濁物の洗浄と両方に適用する。このように、洗浄液を複数回使用することにより、比較的少量の洗浄液を用いて極めて優れた洗浄結果を得ることを可能にする。
【００３８】
本発明の有利な実施の形態では、フィルタ装置は、堆積した固形物を乾燥させるための作業領域を有しても良い。この乾燥は、ガス状の乾燥媒体を導いて堆積した固形物を貫流させることでなされる。高温の乾燥媒体がこの場合特に有効であることが証明されている。堆積した固形物を短期間に乾燥させるために必要な熱と、乾燥時にさらなる洗浄効果を得ることができる十分な湿度の両方を有していることから、特に好ましくは、蒸気、特に水蒸気を用いることが好ましい。
【００３９】
最後に、フィルタ装置は、濾過材に堆積した固形物を洗浄し、好ましくは、乾燥した状態でフィルタ装置から除去し、続く処理ステップに送る作業領域を有しても良い。
【００４０】
ベルトフィルタ、ドラムフィルタ、またはディスクフィルタがフィルタ装置に適している。
【００４１】
フィルタ装置はさらに、高圧側から低圧側へ勾配を持った圧力を生成するため、「真空フィルタ装置」或いは「加圧フィルタ装置」として設計されても良い。
【００４２】
真空フィルタ装置の場合、濾過材の高圧側には通常大気圧がかかっており、低圧側には負圧が生成される。反対に加圧フィルタ装置の場合、高圧側には大気圧を超える圧力がかかっており、低圧側には通常大気圧がかかっている。しかしながら、高圧側と低圧側の間に圧力差がある種類のものであれば十分である。このため、高圧側と低圧側の間に圧力差さえ生じるのであれば、大気圧を超える圧力レベル、または理論的には大気圧を下回る圧力レベルでも、高圧側および低圧側の両方にかけることができる。
【００４３】
フィルタ部の短いものしか利用できない特定の場合では、高圧側に大気圧に対して正圧をかけ、低圧側に大気圧に対して負圧をかけて動作することを想定しても良い。これにより、濾過材の２つの圧力側の間に特に大きな圧力勾配を実現する。
【００４４】
真空フィルタ装置は、例えば、真空ベルトフィルタ、真空回転フィルタ、真空ドラムフィルタの方式が知られている。圧力回転フィルタも同様に公知で、圧力ドラムフィルタとも呼ばれている。これらは本願請求項に記載のフィルタ装置として、または本願請求項に記載の方法を実行するものとして使用可能である。さらに、原理上、圧力ベルトフィルタとしてフィルタ装置を設計することも想定可能である。
【００４５】
本発明は添付の図面を参照しながら以下に詳細に説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４６】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。図１に明らかなように、本願請求項に言及されるフィルタ装置は、参照番号１０を付して示されている。フィルタ装置１０は圧力ドラムフィルタ１２を備え、そのフィルタドラム１４は、回転軸Ａの周りを矢印Ｕ（仕事方向Ｕ）に沿って時計回りの方向に回転するようになっている。この空間におけるフィルタドラム１４の方向は、図１において重力の作用する方向を示す矢印Ｇにより示す。
【００４７】
フィルタドラム１４は、その外周に沿って、フィルタドラム１４の外周を周方向に分割する複数のチャンバ１６を有している。少なくとも懸濁物流出端において重力の作用する方向と平行する注入管１８により通常の大気圧と比較して正圧で、懸濁物２２は、矢印２０の方向にチャンバ１６に圧力ドラムフィルタ１２の第１作業部位Ｉに注入される。
【００４８】
作業部位ＩからＶは円周方向にそれぞれシーリング部材２４により分離されている。シーリング部材２４は、シーリング部材２４が配設されているフィルタ１２の円周部位を介して、外部周囲方向に放射状に貫通するチャンバ１６を、封止する。シーリング部材２４はさらに、ある特定の作業領域のチャンバ１６への影響が直前および直後の作業領域のチャンバ１６に影響することのないように、円周方向へも封止する。
【００４９】
懸濁物２２は、円で示されている固形物２３と点で示される懸濁液３２とを含む。
【００５０】
チャンバ１６の底部を構成する濾過材２６は、フィルタドラム１４上に載設されている。濾過材２６は、布地または繊維の絡み合ったものなどで構成されても良い。濾過する懸濁物の状態に応じて、濾過材２６は金属および／または合成繊維および／または天然繊維を有しても良い。
【００５１】
チャンバ１６はそれぞれ、軸Ａの周りを時計回りの方向に自身が割り当てられたチャンバ１６とともに回転する排出管２８を有している。説明を簡単にするため、図１において排出管２８は、５つのチャンバ１６にしか示していない。
【００５２】
移動する排出管２８はさらに下流で、所定の継手により硬質の排出管（図示されていない）に連結されており、作業領域ごとに専用の硬質排出管が割り当てられることが好ましい。
【００５３】
作業領域Ｉでは、放射状外側の高圧側３０の正圧が、懸濁液３２を濾過材２６を介して放射状内側に除去する。この場合、作業領域Ｉの下流の末端部位３４の管３６を介して、ガスが懸濁物２２へ泡立ち、このガスは、作業領域Ｉ内の圧力の平衡のため、懸濁物２２自体と同様の圧力を有する。この泡立ったガスはさらに、固形物から懸濁液３２を取り除き、排出管２８を介して除去する。さらに、作業領域Ｉの下流末端部位３４の泡立ったガスは、懸濁液３２を、少なくともチャンバ近傍の部位で排出管２８から押し出す。
【００５４】
作業領域Ｉの末端で、懸濁液３２のほとんどは濾過される。小孔と毛細間隙に囲まれて含まれた、特定の残留湿気と懸濁液の残留物を有した固形物が残る。
【００５５】
作業領域Ｉ直後のシーリング部材２４は、このチャンバが完全にシーリング部材２４の下に配置され、シーリング部材２４により封止されている限り、フィルタの排出側に対して正圧でガスをチャンバ１６に噴射するガス噴射ノズル（図示されていない）を有している。
【００５６】
続く作業領域ＩＩでは、作業領域ＩＩの上流の末端部位３８で最初に、例えば、ガスと混合した水などのカウンターフラッシング液が、放射状外側へ矢印４０の方向に、低圧側４２から濾過材２６へ導かれ、濾過材２６に堆積した固形物が濾過材２６からチャンバ１６へ分離される。
【００５７】
その後、固形物はチャンバ１６から移動されて、洗浄器４４に供給される。
【００５８】
洗浄器４４は、洗浄液、例えば水をチャンバ１６から移動された固形物に送る管４８が導かれる混合容器からなる混合容量部４６を備えている。
【００５９】
さらに、混合容量部４６は、注入された洗浄液５０を固形物２３と混合する撹拌器５２を備えている。これにより、固形物２３は洗浄液５０によりすすがれて、毛細間隙および小孔は壊され、そこに残っていた可能性のある懸濁液３２は洗い流される。
【００６０】
洗浄液５０で混合容量部４６内に再び懸濁した固形物は再懸濁物５３として、洗浄液５０と固形物２３をさらに渦流を用いて完全に混合するポンプ５４により、作業領域ＩＩＩの配管系５６を介してフィルタドラム１４のチャンバ１６に再び送られる。この場合、再懸濁物５３には、ポンプ５４の働きで、大気圧に対して正圧がかかっている。作業領域ＩＩＩでは、高圧側３０と低圧側４２の間の圧力差により、洗浄液５０は放射状内側に押入され、濾過材２６を介して排出管２８に入り、除去される。この工程で、固形物２３から分離された懸濁液の残留物はともに運ばれる。時計回りの方向に観測すると、作業領域ＩＩＩの端部に、浄化されたがまだ洗浄液５０のために湿気を含んだ固形物２３がチャンバ１６に存在している。
【００６１】
作業領域ＩＩＩに隣接する作業領域ＩＶでは、フィルタドラム１４が時計回りの方向に移動する場合、チャンバ１６の固形物２３には、管接合部５８に接続された複数の管（図示されていない）を介して熱蒸気が加えられ、この結果、固形物２３はさらに浄化され、乾燥される。水蒸気は排出管２８を介して除去され、これにより排出管２８も部分的に洗浄される。
【００６２】
最後に、仕事方向Ｕに対して作業領域ＩＶに直ちに隣接する作業領域Ｖの排出器６０を用いて、乾燥された固形物質２３は圧力ドラムフィルタ１２から除去され、さらなる処理工程に送られる。
【００６３】
仕事方向Ｕで排出器６０に続く濾過材２６に洗浄液６２が加えられ、新たな懸濁物２２を濾過する前に洗浄が行われる。洗浄液６２は同様に、排出管２８を介して除去され、排出管２８の洗浄も行われる。
【００６４】
図２は、本発明の第２の実施の形態のフィルタ装置を示す図である。図１と同様の構成には同様の参照番号に１００を加算した番号を付している。その説明のため、図１の記載も明示的に参照する。
【００６５】
図２は、真空ベルトフィルタ装置１１２を示す図である。ベルト型の濾過材１２６は、回転軸に対して平行で、矢印Ｕ（仕事方向Ｕ）に沿って時計回りと同じ方向に回転する２個のローラ１６４と１６６の周りを回転する。懸濁液１２２は濾過材１２６に供給管１１８を介して送られる。真空箱１２８ａは、第１の作業領域Ｉに負圧を生成し、懸濁液１３２を除去する。
【００６６】
図２の続く二つの作業領域ＩＩとＩＩＩでは、濾過材１２６に堆積した固形物１２３に、それぞれ管１４８２および１４８３を介して洗浄液１５０２および１５０３が送られる。洗浄液が加えられた後、続いて撹拌器１５２２と１５２３により固形物１２３と洗浄液の再懸濁物が生成される。真空吸引箱１２８２および１２８３は濾過材１２６の下、すなわち懸濁物１２２が加えられていない低圧側１４２に負圧を生成し、これにより、個別の再懸濁物１５３から洗浄液１５０が除去される。
【００６７】
洗浄液１５０３が流体成分とともに濾過材１２６へ仕事方向Ｕと反対の方向に排出されるように、管１４８３は出口側で仕事方向Ｕと反対の方向に屈曲している。これを用いて固形物１２３を濾過材１２６から除去し、さらにそれらを完全混合する。
【００６８】
完全混合の結果は、洗浄液１５０３を管１４８３から高圧で鋭く噴出した場合、すなわち高い流速で小さな流体面で噴出すると、さらなる向上が可能となる。
【００６９】
洗浄液タンク１６８に連結した管１４８３の個別の機能を使用して新しい洗浄液１５０３を固形物１２３に供給する、即ち、固形物１２３と初めて接触する洗浄液１５０を供給することに留意されたい。真空吸引箱から吸引された僅かに不純物の混在した洗浄液１５０は、一点鎖線１７０により示されるように、管１４８２の上流、すなわち仕事方向Ｕと反対方向の濾過材１２６の固形物１２３に再び送られる。こうして、作業領域ＩＩでは僅かに不純物の混在した洗浄液１５０２を用いた「逆流洗浄」、すなわち固形物の予備洗浄が行われ、作業領域ＩＩＩでは新しい洗浄液１５０３を用いた濾過材１２６に堆積した固形物の最終洗浄が行われる。この結果、洗浄液１５０を効果的に使用して極めて純度の高い固形物１２３を得ることが可能となる。
【００７０】
仕事方向Ｕの作業領域ＩＩＩの端部では、ノズル１５８を介して固形物１２３に再び熱蒸気が吹き付けられ、固形物１２３を乾燥する。
【００７１】
作業領域ＩＩＩに直ちに隣接する作業領域ＩＶでは、乾燥され、洗浄された固形物質１２３が濾過材１２６から機械的回収器１７２で回収され、さらなる処理部（図示されていない）に送られる。最後に、仕事方向Ｕに、低圧側１４２の真空吸引箱１２８４により除去された洗浄液１６２が濾過材１２６に送られる。
【００７２】
図１の加圧フィルタドラム１４と図２のフィルタベルト１２６の両方ともパルス式または連続的に仕事方向Ｕで除去することが可能であることに留意されたい。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】図１は、本発明の方法を実行する、本発明のドラム型加圧フィルタ装置の概略断面図である。
【図２】図２は、同様に本発明の方法を実行する、真空ベルトフィルタ装置として構成される本発明の第２の実施の形態のフィルタ装置を示す図である。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、連続的またはほぼ連続的に動作するフィルタ装置であって、一方の側すなわち高圧側が他方の側すなわち低圧側よりも高圧であると共に前記フィルタ装置における複数の作業領域を仕事方向（Ｕ）において連続的に通過する濾過材（２６；１２６）を用いたフィルタ装置により、固形物（２３；１２３）および懸濁液（３２；１３２）を含む懸濁物（２２；１２２）から固形物（２３；１２３）を抽出する方法において、第１の作業領域で前記懸濁物は前記濾過材の高圧側に供給されて濾過され、前記懸濁液は前記高圧側と前記低圧側との間の圧力差により濾過材を貫流（通液）し、前記固形物の少なくとも一部は濾過材に堆積することを特徴とする方法に関する。さらに、本発明は、上述の方法を実行するように設計された連続的にまたはほぼ連続的に動作するフィルタ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
公知の装置および公知の方法の欠点は、固形物および懸濁液を有した懸濁物を濾過した後、懸濁液が固形物の表面、または堆積した固形物により形成された濾過ケークの小孔に取り囲まれて残留する点にある。この懸濁液は、しばしば、それから濾過された固形物を処理する際に、好ましくない化学的および／または物理的性質、特に、それを有する固形物から懸濁液を可能な限り完全に分離することが望まれる程の毒性を有することがある。
【０００３】
このため、従来技術として、洗浄液を濾過材に形成された濾過ケークに供給し、圧力差により、高圧側から濾過材の方向へ濾過ケークを貫流させ、濾過材を貫流した後、最後に低圧側で除去するものが知られている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この洗浄により、濾過ケークの固形物それぞれの表面の一部から懸濁液を除去することが可能になるが、固形物はしばしば濾過ケーク内に堅固に堆積し合い、懸濁液がその小孔または毛細間隙に粘り強く残留することがある。したがって、これらの懸濁液の場所には洗浄液が届かず、または少なくとも完全に洗浄されることはないため、今日まで、濾過後に所定の量の懸濁液が残留することは、好ましくはないが認めざるを得なかった。
【０００５】
上述の従来技術の欠点の克服を始めとし、本発明は、懸濁液の残留物を残さず固形物および懸濁液を含む懸濁物から可能な限り固形物を取得することを可能とする技術を教示することを目的とする。従来技術と比較して、少なくとも固形物に依然として付着している可能性のある懸濁液に対する固形物の純度を高めることになる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この目的は、本発明の一般的な種類の方法による第１の態様により達成され、この方法において、濾過材に堆積した固形物は洗浄液で再懸濁され、こうして生成された新しい懸濁物は、前記第１の作業領域の仕事方向における下流にあるフィルタ装置の第２の作業領域で再び濾過される。
【０００７】
本発明の第２の態様によると、上述の目的は同様に、連続的またはほぼ連続的に動作するフィルタ装置であり、一方の側すなわち高圧側が他方の側すなわち低圧側よりも高圧であると共に前記フィルタ装置における複数の作業領域を仕事方向において連続的に通過する濾過材を用いたフィルタ装置であって、前記フィルタ装置は、前記懸濁物が前記濾過材のその高圧側に供給されて濾過され、懸濁液が前記高圧側と前記低圧側との間の圧力差により濾過材を貫流し、前記固形物の少なくとも一部は濾過材に堆積する第１の作業領域を有するフィルタ装置によって達成される。本発明の目的を達成するため、前記フィルタ装置は、前記濾過材に堆積した固形物を洗浄液で再懸濁するための懸濁器を有し、前記フィルタ装置はさらに、前記仕事方向（Ｕ）の前記第１の作業領域の下流部に位置する第２の作業領域を有し、こうして生成された新しい懸濁物が再び濾過されるようになっている。
【０００８】
従来技術から知られる洗浄とは反対に、本発明が教示するものは、濾過材に堆積した固形物を洗浄液で再懸濁し、すなわち、少なくとも短時間に濾過材から遊離させ、洗浄液に懸濁させる。この結果、固形物が堆積する際に形成された固形物粒子間の小孔および毛細間隙が壊されて、そこに含まれていた懸濁液もまた固形物から除去することができる。
【０００９】
洗浄液内の固形物の新しい懸濁物（再懸濁物）は、それらを相互に移動させ、少なくとも短期間の間に高い可能性で洗浄液によりあらゆる面を洗い流す。この再懸濁物の動作に続いて、前記第１の作業領域に対して下流であるフィルタ装置の第２の作業領域で洗浄液は濾過される。
【００１０】
ここで、第１の作業領域は必ずしもフィルタ装置の第１の作業領域である必要はないことを明確にする。本願請求項のさらなる方法ステップは、この第１の作業領域の上流に、例えば濾過する懸濁物を加熱または冷却するステップを連結することができる。
【００１１】
上述の第２の作業領域は同様に、前記第１の作業領域に直ちに続く必要はない。反対に、前記第１の作業領域および前記第２の作業領域の間に別の方法ステップを実行する作業領域を連結することもできる。唯一重要なことは、前記第２の作業領域は前記第１の作業領域に対してフィルタ装置の仕事方向から見て後にあることである。
【００１２】
区別を明確にするため、もともと濾過されるべき懸濁物を懸濁物と呼び、再懸濁により生じた新たな懸濁物を再懸濁物と呼ぶものとする。
【００１３】
フィルタ装置の外側（外部）に洗浄器を配設して固形物が再懸濁すると、固形物が洗浄液に懸濁している接触時間を自由に選択することが可能となる。
【００１４】
この種の外部洗浄器を用いると、再懸濁のために既存の作業領域の区分を変更する必要がなく、さらに、本願請求項に記載の方法を実行するために、既存のフィルタ装置を改良することができるという長所が得られる。
【００１５】
最後に、上記の外部洗浄器が再懸濁液のための混合チャンバとして用いられる場合、チャンバのサイズは必要条件に従うその能力で規制なしで自由に必要な大きさにされることができる。
【００１６】
固形物の洗浄液内の再懸濁を補助するため、洗浄液が渦流の状態で流れるようにした場合、本発明の発展例はさらなる長所がある。これは、少なくとも一つの静的混合部および／または少なくとも一つの動的混合部および／または少なくとも一つのポンプおよび／または少なくとも一つの混合容量部を有する搬送部を備えた洗浄器により実現される。
【００１７】
静的混合部は、例えば、流れの方向に対して順に続く複数の流れ障害物を含み、この流れ障害物を流れの方向に対して相互に垂直に配設して、固形物と洗浄液の再懸濁物がその周りを流れるようにしても良い。静的混合部としてコイル状の、特に蛇行した形状の搬送部を用いることも同様に本発明の範囲内である。
【００１８】
動的混合部として、例えば、撹拌器および／または混合ロール器を使用しても良い。固形物が微小な粒子を有する場合、洗浄液との完全な混合は上述のポンプにより実行、または少なくとも補助することができる。
【００１９】
少なくとも一つの混合容量部を設けることにより、さらに、洗浄液と固形物の完全な混合が促進され、さらに固形物の再懸濁が促進される。混合容量部は、搬送部の流れ方向の部位に対してより容積の大きい、例えば、搬送部の断面を拡大した部位により、または搬送部に配設された容器により実現することができる。
【００２０】
代替実施の形態として、或いは追加的に、固形物をフィルタ装置自体で再懸濁しても良い。これは構造上、外部洗浄器を設けるためのスペースが十分にない場合、特に有利である。このため、固形物は、自身が堆積した濾過材から簡単に浮遊することができる。簡単な例では、これは、洗浄液を噴出により勢い良く流すことで実現することができる。しかしながら、固形物がフィルタ装置内で再懸濁すると、再懸濁物内の固形物は基本的に濾過材により常に仕事方向に運ばれる。
【００２１】
供給される高い流速の洗浄液による固形物の再懸濁に加えて、或いは固形物の再懸濁物の代替として、効果的にするため、洗浄液が仕事方向と反対方向の流体成分を有するようにして、固形物を撹拌器により再懸濁しても良い。この種の撹拌器は、固形物が洗浄液と完全に混合することを確実にする。この完全な混合により、固形物は相互に、および洗浄液に対して移動し、個別の固形物の粒子が十分に洗浄液により洗浄される。
【００２２】
本発明のある実施の形態では、短い搬送部でのみ再懸濁を発生させることができため、濾過材を流れる再懸濁流の深さが浅い場合でも再懸濁物に完全に浸すことができる平形撹拌器の使用が有利であり、これにより、撹拌器の効率性が低下することを回避して、撹拌の度合いを高め、渦流を発生させることができる。
【００２３】
固形物を濾過材から分離するため、フィルタ装置は掻き取り器を備えても良い。この場合、固形物は機械的に濾過材から分離することができる。この方法は、掻き取り器の物理的障壁効果により、極めて安全で信頼性も高い。
【００２４】
さらに加えて、或いは代替として、固形物の濾過材からの分離は、洗浄液を濾過ケーク自体に適切な噴射、例えば、上述のように、洗浄液を高い流速で仕事方向と反対の方向に噴射することにより実現できる。
【００２５】
さらに、固形物の濾過材からの分離は、低圧側からのガスによるカウンターブローイングおよび／または液体によるカウンターフラッシングにより実行、または少なくとも補助することができる。
【００２６】
ガスと混合したカウンターフラッシング液の使用も、これにより、カウンターフラッシングに必要な液体の量を大幅に削減しながら、同様の分離効果を得ることができるため、ここでは特に効果的と考えられる。
【００２７】
いくつかの実施の形態のフィルタ装置は、濾過材とともに移動して、濾過する懸濁物がそれぞれの場合で注がれるチャンバを備える。この場合、それぞれのチャンバに、懸濁液を除去する少なくとも一つの排出管を低圧側に割り当てることができる。この排出管はチャンバとともに移動する。
【００２８】
これらの実施の形態では、必要な部材の数を削減するため、低圧側からの上述のカウンターフラッシングの排出管を、固形物を濾過材から分離するために使用することができる。この目的のため、濾過材の方向に流れるように液体は排出管に導入される。この場合、すでに排出された懸濁液が、既に濾過された固形物に戻るという好ましくない現象を回避するため、濾過材に堆積した固形物は、濾過された後、例えば、第１の作業領域からの懸濁液がまだ満ちている少なくとも一つの排出管から、少なくとも懸濁液の一部、好ましくは懸濁液の全てが排出されるまで、高圧側から低圧側へガス処理液とともに吹き抜けるようにしても良い。
【００２９】
この堆積した固形物を吹き抜けるようにすることはパルス方式で行っても良い。この目的のため、フィルタ装置のチャンバが、第２の作業領域の前、好ましくは第１の作業領域に隣接し、第２の作業領域と先行する作業領域、特に第１の作業領域から分離したシーリング部の動作部位に完全に位置するまで待機することが好ましい。次に、このチャンバがシーリング部の動作部位に完全に位置している間、チャンバにガスを吹き抜けさせる。シーリング部は、チャンバがシーリング部の動作部位に完全に位置している間、低圧側に配置される排出管がチャンバと周囲への唯一の接続部となるように、高圧側からチャンバを封止する。
【００３０】
重力効果は濾過動作でしばしば用いられる。このため、濾過する物質、この場合、懸濁物は、重力の効果の方向に関して、所定の方位を有する特定の方法のフィルタ濾過材によって運搬される。
【００３１】
この種の効果を有利に利用して、さらに、第１の作業領域で固形物を除湿することができるように、前記仕事方向下流にある前記第１の作業領域の端部が重力と反対方向に上昇する前記フィルタ装置の部分に位置するごとに、ガス処理液が第１作業領域下流の末端部位の濾過材に堆積した固形物に供給される。
【００３２】
特に、固形物から懸濁液の完全な洗浄は、固形物を、少なくとも一回の更なる再懸濁物洗浄、すなわち固形物を前記濾過材から除去し、洗浄液で再懸濁し、最後に再び濾過材に送り濾過する、および／または少なくとも一度の従来の貫流洗浄、すなわち固形物を前記濾過材の前記高圧側からその低圧側へ流れる洗浄液により洗浄することにより行うことができる。
【００３３】
これに関連して、複数の再懸濁物の洗浄を連続して実行しても良い。代替として、或いはさらに加えて、従来技術から公知の貫流洗浄を用いた少なくとも一つの作業ステップを、再懸濁物の洗浄の間および／またはその上流および／または下流の間に実行しても良い。再懸濁と貫流洗浄の順序は、所望の洗浄結果、費用要件、および利用可能な構造上のスペースに基づいて専門家が選択する。
【００３４】
少なくとも２回の洗浄動作が連続して行われる都度、本発明の有利な展開では、それらを逆流洗浄で行うことができる。こにより、洗浄液を大幅に節約することができ、しかも洗浄結果が著しく劣化することもない。これは、再懸濁物の洗浄および貫流洗浄の両方に適用可能である。
【００３５】
逆流洗浄の場合、新しい方の洗浄液は、２回目の洗浄位置の固形物、すなわち、フィルタ装置の仕事方向下流に供給され、濾過される。濾過された新しくない方の洗浄液は、フィルタ装置の仕事方向さらに上流に位置する１回目の洗浄位置に運ばれ、「予備動作」として固形物に供給され、再び固形物から濾過される。このステップバイステップの洗浄工程は、当然、２回以上の洗浄動作で実行しても良い。この逆流洗浄では、フィルタ装置の洗浄液を僅かに用いるだけで極めて長い洗浄部を得ることができるため、洗浄液を、洗浄のためにとても効果的に使用することができる。
【００３６】
可能な限り優れた洗浄結果を得ることができるように、本発明の有利な展開では、少なくとも１つの再懸濁動作で、固形物と初めて接触する場合の洗浄液として新しい洗浄液を用いても良い。
【００３７】
同様に、上述のように、本発明の有利な展開では、固形物の洗浄のため、仕事方向下流で少なくとも一度既に使用した洗浄液を、少なくとも一つの再懸濁動作で使用しても良い。この場合、「洗浄」とは本願発明の貫流洗浄と再懸濁物の洗浄と両方に適用する。このように、洗浄液を複数回使用することにより、比較的少量の洗浄液を用いて極めて優れた洗浄結果を得ることを可能にする。
【００３８】
本発明の有利な実施の形態では、フィルタ装置は、堆積した固形物を乾燥させるための作業領域を有しても良い。この乾燥は、ガス状の乾燥媒体を導いて堆積した固形物を貫流させることでなされる。高温の乾燥媒体がこの場合特に有効であることが証明されている。堆積した固形物を短期間に乾燥させるために必要な熱と、乾燥時にさらなる洗浄効果を得ることができる十分な湿度の両方を有していることから、特に好ましくは、蒸気、特に水蒸気を用いることが好ましい。
【００３９】
最後に、フィルタ装置は、濾過材に堆積した固形物を洗浄し、好ましくは、乾燥した状態でフィルタ装置から除去し、続く処理ステップに送る作業領域を有しても良い。
【００４０】
ベルトフィルタ、ドラムフィルタ、またはディスクフィルタがフィルタ装置に適している。
【００４１】
フィルタ装置はさらに、高圧側から低圧側へ勾配を持った圧力を生成するため、「真空フィルタ装置」或いは「加圧フィルタ装置」として設計されても良い。
【００４２】
真空フィルタ装置の場合、濾過材の高圧側には通常大気圧がかかっており、低圧側には負圧が生成される。反対に加圧フィルタ装置の場合、高圧側には大気圧を超える圧力がかかっており、低圧側には通常大気圧がかかっている。しかしながら、高圧側と低圧側の間に圧力差がある種類のものであれば十分である。このため、高圧側と低圧側の間に圧力差さえ生じるのであれば、大気圧を超える圧力レベル、または理論的には大気圧を下回る圧力レベルでも、高圧側および低圧側の両方にかけることができる。
【００４３】
フィルタ部の短いものしか利用できない特定の場合では、高圧側に大気圧に対して正圧をかけ、低圧側に大気圧に対して負圧をかけて動作することを想定しても良い。これにより、濾過材の２つの圧力側の間に特に大きな圧力勾配を実現する。
【００４４】
真空フィルタ装置は、例えば、真空ベルトフィルタ、真空回転フィルタ、真空ドラムフィルタの方式が知られている。圧力回転フィルタも同様に公知で、圧力ドラムフィルタとも呼ばれている。これらは本願請求項に記載のフィルタ装置として、または本願請求項に記載の方法を実行するものとして使用可能である。さらに、原理上、圧力ベルトフィルタとしてフィルタ装置を設計することも想定可能である。
【００４５】
本発明は添付の図面を参照しながら以下に詳細に説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４６】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。図１に明らかなように、本願請求項に言及されるフィルタ装置は、参照番号１０を付して示されている。フィルタ装置１０は圧力ドラムフィルタ１２を備え、そのフィルタドラム１４は、回転軸Ａの周りを矢印Ｕ（仕事方向Ｕ）に沿って時計回りの方向に回転するようになっている。この空間におけるフィルタドラム１４の方向は、図１において重力の作用する方向を示す矢印Ｇにより示す。
【００４７】
フィルタドラム１４は、その外周に沿って、フィルタドラム１４の外周を周方向に分割する複数のチャンバ１６を有している。少なくとも懸濁物流出端において重力の作用する方向と平行する注入管１８により通常の大気圧と比較して正圧で、懸濁物２２は、矢印２０の方向にチャンバ１６に圧力ドラムフィルタ１２の第１作業部位Ｉに注入される。
【００４８】
作業部位ＩからＶは円周方向にそれぞれシーリング部材２４により分離されている。シーリング部材２４は、シーリング部材２４が配設されているフィルタ１２の円周部位を介して、外部周囲方向に放射状に貫通するチャンバ１６を、封止する。シーリング部材２４はさらに、ある特定の作業領域のチャンバ１６への影響が直前および直後の作業領域のチャンバ１６に影響することのないように、円周方向へも封止する。
【００４９】
懸濁物２２は、円で示されている固形物２３と点で示される懸濁液３２とを含む。
【００５０】
チャンバ１６の底部を構成する濾過材２６は、フィルタドラム１４上に載設されている。濾過材２６は、布地または繊維の絡み合ったものなどで構成されても良い。濾過する懸濁物の状態に応じて、濾過材２６は金属および／または合成繊維および／または天然繊維を有しても良い。
【００５１】
チャンバ１６はそれぞれ、軸Ａの周りを時計回りの方向に自身が割り当てられたチャンバ１６とともに回転する排出管２８を有している。説明を簡単にするため、図１において排出管２８は、５つのチャンバ１６にしか示していない。
【００５２】
移動する排出管２８はさらに下流で、所定の継手により硬質の排出管（図示されていない）に連結されており、作業領域ごとに専用の硬質排出管が割り当てられることが好ましい。
【００５３】
作業領域Ｉでは、放射状外側の高圧側３０の正圧が、懸濁液３２を濾過材２６を介して放射状内側に除去する。この場合、作業領域Ｉの下流の末端部位３４の管３６を介して、ガスが懸濁物２２へ泡立ち、このガスは、作業領域Ｉ内の圧力の平衡のため、懸濁物２２自体と同様の圧力を有する。この泡立ったガスはさらに、固形物から懸濁液３２を取り除き、排出管２８を介して除去する。さらに、作業領域Ｉの下流末端部位３４の泡立ったガスは、懸濁液３２を、少なくともチャンバ近傍の部位で排出管２８から押し出す。
【００５４】
作業領域Ｉの末端で、懸濁液３２のほとんどは濾過される。小孔と毛細間隙に囲まれて含まれた、特定の残留湿気と懸濁液の残留物を有した固形物が残る。
【００５５】
作業領域Ｉ直後のシーリング部材２４は、このチャンバが完全にシーリング部材２４の下に配置され、シーリング部材２４により封止されている限り、フィルタの排出側に対して正圧でガスをチャンバ１６に噴射するガス噴射ノズル（図示されていない）を有している。
【００５６】
続く作業領域ＩＩでは、作業領域ＩＩの上流の末端部位３８で最初に、例えば、ガスと混合した水などのカウンターフラッシング液が、放射状外側へ矢印４０の方向に、低圧側４２から濾過材２６へ導かれ、濾過材２６に堆積した固形物が濾過材２６からチャンバ１６へ分離される。
【００５７】
その後、固形物はチャンバ１６から移動されて、洗浄器４４に供給される。
【００５８】
洗浄器４４は、洗浄液、例えば水をチャンバ１６から移動された固形物に送る管４８が導かれる混合容器からなる混合容量部４６を備えている。
【００５９】
さらに、混合容量部４６は、注入された洗浄液５０を固形物２３と混合する撹拌器５２を備えている。これにより、固形物２３は洗浄液５０によりすすがれて、毛細間隙および小孔は壊され、そこに残っていた可能性のある懸濁液３２は洗い流される。
【００６０】
洗浄液５０で混合容量部４６内に再び懸濁した固形物は再懸濁物５３として、洗浄液５０と固形物２３をさらに渦流を用いて完全に混合するポンプ５４により、作業領域ＩＩＩの配管系５６を介してフィルタドラム１４のチャンバ１６に再び送られる。この場合、再懸濁物５３には、ポンプ５４の働きで、大気圧に対して正圧がかかっている。作業領域ＩＩＩでは、高圧側３０と低圧側４２の間の圧力差により、洗浄液５０は放射状内側に押入され、濾過材２６を介して排出管２８に入り、除去される。この工程で、固形物２３から分離された懸濁液の残留物はともに運ばれる。時計回りの方向に観測すると、作業領域ＩＩＩの端部に、浄化されたがまだ洗浄液５０のために湿気を含んだ固形物２３がチャンバ１６に存在している。
【００６１】
作業領域ＩＩＩに隣接する作業領域ＩＶでは、フィルタドラム１４が時計回りの方向に移動する場合、チャンバ１６の固形物２３には、管接合部５８に接続された複数の管（図示されていない）を介して熱蒸気が加えられ、この結果、固形物２３はさらに浄化され、乾燥される。水蒸気は排出管２８を介して除去され、これにより排出管２８も部分的に洗浄される。
【００６２】
最後に、仕事方向Ｕに対して作業領域ＩＶに直ちに隣接する作業領域Ｖの排出器６０を用いて、乾燥された固形物質２３は圧力ドラムフィルタ１２から除去され、さらなる処理工程に送られる。
【００６３】
仕事方向Ｕで排出器６０に続く濾過材２６に洗浄液６２が加えられ、新たな懸濁物２２を濾過する前に洗浄が行われる。洗浄液６２は同様に、排出管２８を介して除去され、排出管２８の洗浄も行われる。
【００６４】
図２は、本発明の第２の実施の形態のフィルタ装置を示す図である。図１と同様の構成には同様の参照番号に１００を加算した番号を付している。その説明のため、図１の記載も明示的に参照する。
【００６５】
図２は、真空ベルトフィルタ装置１１２を示す図である。ベルト型の濾過材１２６は、回転軸に対して平行で、矢印Ｕ（仕事方向Ｕ）に沿って時計回りと同じ方向に回転する２個のローラ１６４と１６６の周りを回転する。懸濁液１２２は濾過材１２６に供給管１１８を介して送られる。真空箱１２８ａは、第１の作業領域Ｉに負圧を生成し、懸濁液１３２を除去する。
【００６６】
図２の続く二つの作業領域ＩＩとＩＩＩでは、濾過材１２６に堆積した固形物１２３に、それぞれ管１４８２および１４８３を介して洗浄液１５０２および１５０３が送られる。洗浄液が加えられた後、続いて撹拌器１５２２と１５２３により固形物１２３と洗浄液の再懸濁物が生成される。真空吸引箱１２８２および１２８３は濾過材１２６の下、すなわち懸濁物１２２が加えられていない低圧側１４２に負圧を生成し、これにより、個別の再懸濁物１５３から洗浄液１５０が除去される。
【００６７】
洗浄液１５０３が流体成分とともに濾過材１２６へ仕事方向Ｕと反対の方向に排出されるように、管１４８３は出口側で仕事方向Ｕと反対の方向に屈曲している。これを用いて固形物１２３を濾過材１２６から除去し、さらにそれらを完全混合する。
【００６８】
完全混合の結果は、洗浄液１５０３を管１４８３から高圧で鋭く噴出した場合、すなわち高い流速で小さな流体面で噴出すると、さらなる向上が可能となる。
【００６９】
洗浄液タンク１６８に連結した管１４８３の個別の機能を使用して新しい洗浄液１５０３を固形物１２３に供給する、即ち、固形物１２３と初めて接触する洗浄液１５０を供給することに留意されたい。真空吸引箱から吸引された僅かに不純物の混在した洗浄液１５０は、一点鎖線１７０により示されるように、管１４８２の上流、すなわち仕事方向Ｕと反対方向の濾過材１２６の固形物１２３に再び送られる。こうして、作業領域ＩＩでは僅かに不純物の混在した洗浄液１５０２を用いた「逆流洗浄」、すなわち固形物の予備洗浄が行われ、作業領域ＩＩＩでは新しい洗浄液１５０３を用いた濾過材１２６に堆積した固形物の最終洗浄が行われる。この結果、洗浄液１５０を効果的に使用して極めて純度の高い固形物１２３を得ることが可能となる。
【００７０】
仕事方向Ｕの作業領域ＩＩＩの端部では、ノズル１５８を介して固形物１２３に再び熱蒸気が吹き付けられ、固形物１２３を乾燥する。
【００７１】
作業領域ＩＩＩに直ちに隣接する作業領域ＩＶでは、乾燥され、洗浄された固形物質１２３が濾過材１２６から機械的回収器１７２で回収され、さらなる処理部（図示されていない）に送られる。最後に、仕事方向Ｕに、低圧側１４２の真空吸引箱１２８４により除去された洗浄液１６２が濾過材１２６に送られる。
【００７２】
図１の加圧フィルタドラム１４と図２のフィルタベルト１２６の両方ともパルス式または連続的に仕事方向Ｕで除去することが可能であることに留意されたい。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】図１は、本発明の方法を実行する、本発明のドラム型加圧フィルタ装置の概略断面図である。
【図２】図２は、同様に本発明の方法を実行する、真空ベルトフィルタ装置として構成される本発明の第２の実施の形態のフィルタ装置を示す図である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
連続的またはほぼ連続的に動作するフィルタ装置（１０；１１０）であって、一方の側すなわち高圧側（３０；１３０）が他方の側すなわち低圧側（４２；１４２）よりも高圧であると共に前記フィルタ装置（１０；１１０）における複数の作業領域（Ｉ−Ｖ；Ｉ−ＩＶ）を仕事方向（Ｕ）において連続的に通過する濾過材（２６；１２６）を用いたフィルタ装置により、固形物（２３；１２３）および懸濁液（３２；１３２）を含む懸濁物（２２；１２２）から固形物（２３；１２３）を抽出する方法において、
前記懸濁物（２２；１２２）は、第１の作業領域（Ｉ）において前記濾過材（２６；１２６）の高圧側（３０；１３０）に供給されて濾過され、前記懸濁液（３２；１３２）は前記高圧側（３０；１３０）と前記低圧側（４２；１４２）との間の圧力差により濾過材（２６；１２６）を貫流し、前記固形物（２３；１３２）の少なくとも一部は濾過材（２６；１２６）に堆積し、
前記濾過材（２６；１２６）に堆積した固形物（２３；１３２）は、洗浄液（５０；５０）で再懸濁され、
こうして生成された新しい懸濁物（２２；１２２）（再懸濁物）がフィルタ装置（１０；１１０）の前記仕事方向における前記第１の作業領（Ｉ）域の下流部に位置する領域である第２の作業領域（ＩＩ）で再び濾過されることを特徴とする方法。
【請求項２】
前記固形物（２３）は、前記フィルタ装置（１０）の外部に配設された洗浄器（４４）で再懸濁されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記洗浄器（４４）は、少なくとも一つの静的混合部（５６）および／または少なくとも一つの動的混合部（５２）および／または少なくとも一つのポンプ（５４）および／または少なくとも一つの混合容量部（４６）を有する搬送部（５６）を備えたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記固形物（２３；１２３）は、フィルタ装置（１０；１１０）で再懸濁されることを特徴とする請求項１から３の何れかに記載の方法。
【請求項５】
前記固形物（２３；１２３）は、供給された洗浄液（５０；１５０）と共に、好ましくは平形の撹拌器（５０；１５０）および／または高い流速で送られる洗浄液（５０；１５０）により再懸濁されることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の方法。
【請求項６】
前記固形物（２３；１２３）は、濾過材（２６；１２６）から、例えば掻き取り器により、機械的に分離されることを特徴とする請求項１から５の何れかに記載の方法。
【請求項７】
前記固形物（２３；１２３）は、前記濾過材（２６；１２６）からカウンターフラッシングおよび／またはカウンターブローイングにより分離されることを特徴とする請求項１から６の何れかに記載の方法。
【請求項８】
ガスと混合されたカウンターフラッシング液を用いることを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記濾過材（２６）に堆積した前記固形物（２３）は、濾過された後、前記第１の作業領域（Ｉ）からの懸濁液（２２）がまだ満ちている少なくとも一つの排出管（２８）から、例えば前記懸濁液（２２）の一部、好ましくは前記懸濁液（２２）の全てが排出されるまでガス処理液によりブローされることを特徴とする請求項１から８の何れかに記載の方法。
【請求項１０】
前記仕事方向（Ｕ）下流にある前記第１の作業領域（Ｉ）の端部（３４）は、重力（ｇ）と反対方向に上昇する前記フィルタ装置（１０）の部分に位置するごとに、ガス処理液がこの端部（３４）近傍の前記濾過材（２６）に堆積した前記固形物（２３）に供給されることを特徴とする請求項１から９の何れかに記載の方法。
【請求項１１】
前記固形物（１２３）は、
少なくとも一回の更なる再懸濁物洗浄、すなわち前記濾過材（１２６）から除去され、洗浄液（１５０３）に再懸濁され、最後に再び濾過材（１２６）に送られて濾過され、
および／または、
少なくとも一度の貫流洗浄、すなわち前記濾過材（１２６）の前記高圧側（１３０）からその低圧側（１４２）へ流れる洗浄液（１５０）により洗浄されることを特徴とする請求項１から１０の何れかに記載の方法。
【請求項１２】
連続的またはほぼ連続的に動作するフィルタ装置（１０；１１０）であり、一方の側すなわち高圧側（３０；１３０）が他方の側すなわち低圧側（４２；１４２）よりも高圧であると共に前記フィルタ装置（１０；１１０）における複数の作業領域（Ｉ−Ｖ：Ｉ−ＩＶ）を仕事方向において連続的に通過する濾過材（２６；１２６）を用いたフィルタ装置（１０；１１０）であって、
前記フィルタ装置（１０；１１０）は、前記懸濁物（２２；１２２）が前記濾過材（２６；１２６）のその高圧側（３０；１３０）に供給されて濾過され、懸濁液（３２；１３２）が前記高圧側（３０；１３０）と前記低圧側（４２；１４２）との間の圧力差により濾過材を貫流し、前記固形物（２３；１２３）の少なくとも一部は濾過材（２６；１２６）に堆積する第１の作業領域（Ｉ）と、
前記濾過材に堆積した固形物（２３；１２３）を洗浄液（５０；１５０）で再懸濁するための再懸濁器と（４４；１４８；１５２）、
前記仕事方向（Ｕ）の前記第１の作業領域（Ｉ）の下流部に位置すると共に、こうして生成された新しい懸濁物（５３；１５３）（再懸濁物）が再び濾過される第２の作業領域（ＩＩ）と、を有することを特徴とするフィルタ装置。
【請求項１】
連続的またはほぼ連続的に動作するフィルタ装置（１０；１１０）であって、一方の側すなわち高圧側（３０；１３０）が他方の側すなわち低圧側（４２；１４２）よりも高圧であると共に前記フィルタ装置（１０；１１０）における複数の作業領域（Ｉ−Ｖ；Ｉ−ＩＶ）を仕事方向（Ｕ）において連続的に通過する濾過材（２６；１２６）を用いたフィルタ装置により、固形物（２３；１２３）および懸濁液（３２；１３２）を含む懸濁物（２２；１２２）から固形物（２３；１２３）を抽出する方法において、
前記懸濁物（２２；１２２）は、第１の作業領域（Ｉ）において前記濾過材（２６；１２６）の高圧側（３０；１３０）に供給されて濾過され、前記懸濁液（３２；１３２）は前記高圧側（３０；１３０）と前記低圧側（４２；１４２）との間の圧力差により濾過材（２６；１２６）を貫流し、前記固形物（２３；１３２）の少なくとも一部は濾過材（２６；１２６）に堆積し、
前記濾過材（２６；１２６）に堆積した固形物（２３；１３２）は、洗浄液（５０；５０）で再懸濁され、
こうして生成された新しい懸濁物（２２；１２２）（再懸濁物）がフィルタ装置（１０；１１０）の前記仕事方向における前記第１の作業領（Ｉ）域の下流部に位置する領域である第２の作業領域（ＩＩ）で再び濾過されることを特徴とする方法。
【請求項２】
前記固形物（２３）は、前記フィルタ装置（１０）の外部に配設された洗浄器（４４）で再懸濁されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記洗浄器（４４）は、少なくとも一つの静的混合部（５６）および／または少なくとも一つの動的混合部（５２）および／または少なくとも一つのポンプ（５４）および／または少なくとも一つの混合容量部（４６）を有する搬送部（５６）を備えたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記固形物（２３；１２３）は、フィルタ装置（１０；１１０）で再懸濁されることを特徴とする請求項１から３の何れかに記載の方法。
【請求項５】
前記固形物（２３；１２３）は、供給された洗浄液（５０；１５０）と共に、好ましくは平形の撹拌器（５０；１５０）および／または高い流速で送られる洗浄液（５０；１５０）により再懸濁されることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の方法。
【請求項６】
前記固形物（２３；１２３）は、濾過材（２６；１２６）から、例えば掻き取り器により、機械的に分離されることを特徴とする請求項１から５の何れかに記載の方法。
【請求項７】
前記固形物（２３；１２３）は、前記濾過材（２６；１２６）からカウンターフラッシングおよび／またはカウンターブローイングにより分離されることを特徴とする請求項１から６の何れかに記載の方法。
【請求項８】
ガスと混合されたカウンターフラッシング液を用いることを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記濾過材（２６）に堆積した前記固形物（２３）は、濾過された後、前記第１の作業領域（Ｉ）からの懸濁液（２２）がまだ満ちている少なくとも一つの排出管（２８）から、例えば前記懸濁液（２２）の一部、好ましくは前記懸濁液（２２）の全てが排出されるまでガス処理液によりブローされることを特徴とする請求項１から８の何れかに記載の方法。
【請求項１０】
前記仕事方向（Ｕ）下流にある前記第１の作業領域（Ｉ）の端部（３４）は、重力（ｇ）と反対方向に上昇する前記フィルタ装置（１０）の部分に位置するごとに、ガス処理液がこの端部（３４）近傍の前記濾過材（２６）に堆積した前記固形物（２３）に供給されることを特徴とする請求項１から９の何れかに記載の方法。
【請求項１１】
前記固形物（１２３）は、
少なくとも一回の更なる再懸濁物洗浄、すなわち前記濾過材（１２６）から除去され、洗浄液（１５０３）に再懸濁され、最後に再び濾過材（１２６）に送られて濾過され、
および／または、
少なくとも一度の貫流洗浄、すなわち前記濾過材（１２６）の前記高圧側（１３０）からその低圧側（１４２）へ流れる洗浄液（１５０）により洗浄されることを特徴とする請求項１から１０の何れかに記載の方法。
【請求項１２】
連続的またはほぼ連続的に動作するフィルタ装置（１０；１１０）であり、一方の側すなわち高圧側（３０；１３０）が他方の側すなわち低圧側（４２；１４２）よりも高圧であると共に前記フィルタ装置（１０；１１０）における複数の作業領域（Ｉ−Ｖ：Ｉ−ＩＶ）を仕事方向において連続的に通過する濾過材（２６；１２６）を用いたフィルタ装置（１０；１１０）であって、
前記フィルタ装置（１０；１１０）は、前記懸濁物（２２；１２２）が前記濾過材（２６；１２６）のその高圧側（３０；１３０）に供給されて濾過され、懸濁液（３２；１３２）が前記高圧側（３０；１３０）と前記低圧側（４２；１４２）との間の圧力差により濾過材を貫流し、前記固形物（２３；１２３）の少なくとも一部は濾過材（２６；１２６）に堆積する第１の作業領域（Ｉ）と、
前記濾過材に堆積した固形物（２３；１２３）を洗浄液（５０；１５０）で再懸濁するための再懸濁器と（４４；１４８；１５２）、
前記仕事方向（Ｕ）の前記第１の作業領域（Ｉ）の下流部に位置すると共に、こうして生成された新しい懸濁物（５３；１５３）（再懸濁物）が再び濾過される第２の作業領域（ＩＩ）と、を有することを特徴とするフィルタ装置。
【図１】
【図２】
【図２】
【公表番号】特表２００８−５０４９５８（Ｐ２００８−５０４９５８Ａ）
【公表日】平成２０年２月２１日（２００８．２．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−５１９７１８（Ｐ２００７−５１９７１８）
【出願日】平成１７年７月６日（２００５．７．６）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＥＰ２００５／００７３１３
【国際公開番号】ＷＯ２００６／００５４９９
【国際公開日】平成１８年１月１９日（２００６．１．１９）
【出願人】（５０２２６１９１２）ベーハーエス−ゾントホーフェン ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング (1)
【氏名又は名称原語表記】ＢＨＳ−Ｓｏｎｔｈｏｆｅｎ ＧｍｂＨ
【住所又は居所原語表記】Ｈａｎｓ−Ｂｏｅｃｋｌｅｒ−Ｓｔｒ． ７， Ｄ−８７５２７ Ｓｏｎｔｈｏｆｅｎ， Ｇｅｒｍａｎｙ
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２０年２月２１日（２００８．２．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年７月６日（２００５．７．６）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＥＰ２００５／００７３１３
【国際公開番号】ＷＯ２００６／００５４９９
【国際公開日】平成１８年１月１９日（２００６．１．１９）
【出願人】（５０２２６１９１２）ベーハーエス−ゾントホーフェン ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング (1)
【氏名又は名称原語表記】ＢＨＳ−Ｓｏｎｔｈｏｆｅｎ ＧｍｂＨ
【住所又は居所原語表記】Ｈａｎｓ−Ｂｏｅｃｋｌｅｒ−Ｓｔｒ． ７， Ｄ−８７５２７ Ｓｏｎｔｈｏｆｅｎ， Ｇｅｒｍａｎｙ
【Ｆターム（参考）】
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