【手続補正書】
【提出日】平成17年1月25日(2005.1.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【書類名】明細書
【発明の名称】フィルタプレス装置を用いた脱水乾燥方法、ならびにフィルタプレス装置およびフィルタプレス用濾板
【特許請求の範囲】
【請求項１】濾板間に形成される濾室を有し、濾室内に濾布をそれぞれ有し、濾室内に供給されたスラッジを熱媒との熱交換により加熱するスラッジ加熱部を複数有し、これらスラッジ加熱部に対して熱媒供給源からの熱媒を分配供給しつつ、かつ濾室を真空吸引し、スラッジの水分を蒸発させて脱水乾燥を行う、フィルタプレスを用いた脱水乾燥方法であって、
各スラッジ加熱部毎の熱媒供給量を相互独立に調整し、各スラッジ加熱部に対して実質的に均等な供給量の熱媒を分配供給することを特徴とするフィルタプレス装置を用いた脱水乾燥方法。
【請求項２】複数の濾板と、濾板間に形成される濾室と、濾室内に設けられた濾布とを有し、濾室内に供給されたスラッジを熱媒との熱交換により加熱するスラッジ加熱部を複数有し、これらスラッジ加熱部に対して熱媒供給源からの熱媒を分配供給しつつ、かつ濾室を真空吸引し、スラッジの水分を蒸発させて脱水乾燥を行うように構成してなるフィルタプレス装置であって、
各スラッジ加熱部毎の熱媒供給量を相互独立に調整し、各スラッジ加熱部に対して実質的に均等な供給量の熱媒を分配供給するための流量調整手段を備えたことを特徴とするフィルタプレス装置。
【請求項３】スラッジ加熱部毎に相互独立した熱媒供給路および熱媒排出路をそれぞれ有し、熱媒供給源からの熱媒を各熱媒供給路に分配供給するようになし、
前記流量調整手段として、各スラッジ加熱部の熱媒排出路のみに、あるいは各スラッジ加熱部の熱媒供給路および熱媒排出路の両方に、流量計および流量調整弁をそれぞれ設けた、請求項２記載のフィルタプレス装置。
【請求項４】スラッジ加熱部毎に相互独立した熱媒供給路および熱媒排出路をそれぞれ有し、熱媒供給源からの熱媒を各熱媒供給路に分配供給するようになし、
前記流量調整手段として、各スラッジ加熱部の熱媒排出路のみに、あるいは各スラッジ加熱部の熱媒供給路および熱媒排出路の両方に流量調整弁をそれぞれ設けるとともに、各スラッジ加熱部の温度を測定する温度センサと、この温度センサの検出値に基づいて前記流量調整弁の開度を制御する弁制御手段とをそれぞれ設けた、請求項２記載のフィルタプレス装置。
【請求項５】複数枚重ねることによりそれらの間に濾室を形成するように構成してなるフィルタプレス用濾板であって、
樹脂製の濾板基板と、その濾室側表面に設けられたスラッジ加熱部とを有するとともに、これら濾板基板とスラッジ加熱部との間に断熱手段が設けられている、ことを特徴とするフィルタプレス用濾板。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はフィルタプレス装置を用いた脱水乾燥方法、ならびにこれに好適に使用できるフィルタプレス装置、およびフィルタプレス用濾板に関する。
【０００２】
【従来の技術】
本出願人は、先の特開２０００−１５３１０３号公報において、濾板間の濾室に供給したスラッジをスラッジ加熱部により保温しつつ、かつ濾液排出経路を介して濾室内を真空に引きつつ脱水乾燥を行う技術を提案している。この先行技術においては、スラッジの保温と濾室内の真空度との適切なバランスにより、スラッジ中の水分が蒸発し脱水乾燥が促進される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記先行技術においては、スラッジの保温のために、多数のスラッジ加熱部のそれぞれに温水等の熱媒を供給する必要があり、このため熱媒供給源からの熱媒を複数のスラッジ加熱部に対して分配供給している。ところが、かかる分配供給を行うと各スラッジ加熱部に対する熱媒供給量に差が出てしまい、その結果、脱水乾燥の進行度合いが濾室毎に異なるおそれがあった。つまり、熱媒供給量が十分なスラッジ加熱部を有する濾室では所望の程度まで脱水乾燥されるが、供給量が不十分なスラッジ加熱部を有する濾室では所望の程度まで脱水乾燥を行うことが困難となるのである。
【０００４】
他方、この種のフィルタプレス装置において使用する濾板としては、樹脂製のものが製造が容易であり、ローコストであるため好ましい。しかし、上記先行技術のようにスラッジを高温保持しながら負圧をかける場合、樹脂製濾板では変形のおそれがあり、使用しにくいという問題点もあった。
【０００５】
そこで、本発明の主たる課題は、複数の濾室による均等な脱水乾燥を可能にすることにある。また、他の課題はスラッジを高温保持する場合においても、変形のおそれなく樹脂製濾板を使用できるようにすることにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決した本発明は、次記の通りである。
＜請求項１記載の発明＞
濾板間に形成される濾室を有し、濾室内に濾布をそれぞれ有し、濾室内に供給されたスラッジを熱媒との熱交換により加熱するスラッジ加熱部を複数有し、これらスラッジ加熱部に対して熱媒供給源からの熱媒を分配供給しつつ、かつ濾室を真空吸引し、スラッジの水分を蒸発させて脱水乾燥を行う、フィルタプレスを用いた脱水乾燥方法であって、
各スラッジ加熱部毎の熱媒供給量を相互独立に調整し、各スラッジ加熱部に対して実質的に均等な供給量の熱媒を分配供給することを特徴とするフィルタプレス装置を用いた脱水乾燥方法。
【０００７】
（作用効果）
本発明は、複数あるスラッジ加熱部（複数あれば全てのスラッジ加熱部の一部であっても良い）に対して熱媒供給源からの熱媒を分配供給する場合を前提とし、敢えて各スラッジ加熱部毎の熱媒供給量を相互独立に調整し、各スラッジ加熱部に対して実質的に均等な供給量の熱媒を分配供給するというものである。したがって、複数の濾室にスラッジ加熱部をそれぞれ設け、これらに対して熱媒を分配供給する場合であっても、各濾室における均等な加熱が可能となり均等な脱水乾燥を行うことができるようになる。
【０００８】
＜請求項２記載の発明＞
複数の濾板と、濾板間に形成される濾室と、濾室内に設けられた濾布とを有し、濾室内に供給されたスラッジを熱媒との熱交換により加熱するスラッジ加熱部を複数有し、これらスラッジ加熱部に対して熱媒供給源からの熱媒を分配供給しつつ、かつ濾室を真空吸引し、スラッジの水分を蒸発させて脱水乾燥を行うように構成してなるフィルタプレス装置であって、
各スラッジ加熱部毎の熱媒供給量を相互独立に調整し、各スラッジ加熱部に対して実質的に均等な供給量の熱媒を分配供給するための流量調整手段を備えたことを特徴とするフィルタプレス装置。
【０００９】
（作用効果）
請求項１記載の発明と同様の作用効果が奏せられる。
【００１０】
＜請求項３記載の発明＞
スラッジ加熱部毎に相互独立した熱媒供給路および熱媒排出路をそれぞれ有し、熱媒供給源からの熱媒を各熱媒供給路に分配供給するようになし、
前記流量調整手段として、各スラッジ加熱部の熱媒排出路のみに、あるいは各スラッジ加熱部の熱媒供給路および熱媒排出路の両方に、流量計および流量調整弁をそれぞれ設けた、請求項２記載のフィルタプレス装置。
【００１１】
（作用効果）
かかる流量計および流量調整弁からなる流量調整手段を設けることにより、例えば装置の稼動に際し、作業員が流量計を見ながら流量調整弁の開度を手動調節することで、各スラッジ加熱部に対する熱媒の均等な分配供給が可能となる。
【００１２】
＜請求項４記載の発明＞
スラッジ加熱部毎に相互独立した熱媒供給路および熱媒排出路をそれぞれ有し、熱媒供給源からの熱媒を各熱媒供給路に分配供給するようになし、
前記流量調整手段として、各スラッジ加熱部の熱媒排出路のみに、あるいは各スラッジ加熱部の熱媒供給路および熱媒排出路の両方に流量調整弁をそれぞれ設けるとともに、各スラッジ加熱部の温度を測定する温度センサと、この温度センサの検出値に基づいて前記流量調整弁の開度を制御する弁制御手段とをそれぞれ設けた、請求項２記載のフィルタプレス装置。
【００１３】
（作用効果）
かかる温度センサ、流量調整弁ならびに弁制御手段、流量計および流量調整弁からなる流量調整手段を設けることにより、装置稼動中において自動的に流量調整弁の開度を各加熱濾板毎に独立的に調整して、各スラッジ加熱部の温度を均等にすることができるようになる。
【００１４】
＜請求項５記載の発明＞
複数枚重ねることによりそれらの間に濾室を形成するように構成してなるフィルタプレス用濾板であって、
樹脂製の濾板基板と、その濾室側表面に設けられたスラッジ加熱部とを有するとともに、これら濾板基板とスラッジ加熱部との間に断熱手段が設けられている、ことを特徴とするフィルタプレス用濾板。
【００１５】
（作用効果）
このように濾板基板とスラッジ加熱部との間に断熱材を設けることによって、スラッジ加熱部の熱が樹脂製濾板基板に伝達され難くなり、濾板基板が変形し難い。またかかる樹脂製濾板基板は製造が容易であり、ローコストである利点もある。よって、本発明によれば、スラッジ加熱部を備えるフィルタプレス装置においても、安価な樹脂製濾板を変形のおそれなく使用できるようになる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照しつつ詳述する。
図１は、本発明に係るフィルタプレス装置例１の正面図を示している。本装置１は、図２にも示すように、各濾布４がわ面にスラッジ加熱部Ｈ，Ｈをそれぞれ設けた加熱濾板２と、スラッジ加熱部を有しない非加熱濾板３とを、上下方向に沿う姿勢で水平方向に交互に配列しており、濾板の配列形態からは横型に属するものとなっている。
【００１７】
また本装置例１は、いわゆる凹版型に属するものであり、各濾板２，３には隣の濾板２，３と対向する面に凹部２ａ，３ａがそれぞれ形成されており、隣り合う濾板２，３間に、１対の濾布４，４…がそれぞれ吊り下げられている。
【００１８】
これら濾板２，３…は隣り合う濾板に対して連結部材１０９，１０９を介して連結されるとともに、水平方向に伸縮するシリンダー５により相互間隔が調節されるように構成されている。よって、この状態でシリンダー５の伸張により隣り合う濾板２，３を接触させ締め付けることによって、隣り合う濾板２，３の各凹部２ａ，３ａ間に濾室６が形成されるとともに、１対の濾布４，４の周縁部が濾板周縁部により挟持される結果、濾室６内には１対の濾布４，４が袋状に保持される。
【００１９】
加熱濾板２の詳細は、図２および図４（図４では濾布４が省略されている）に示されている。加熱濾板２の凹部２ａ，２ａ内には、周囲に若干の隙間をあけてその略全体に、本発明のスラッジ加熱部としての一対の加熱パネルＨ，Ｈがそれぞれ取り付けられている。図示例の加熱パネルＨは中空とされており、その濾板２側面の下端部には濾板２内を通じて外部から熱媒を供給する熱媒供給路２Ｆが連通されており、またその濾板２側面の上端部には濾板２内を通じて外部へ熱媒を排出する熱媒排出路２Ｅが連通されている。かくして、熱媒を外部から加熱パネルＨの下端部へ供給し、加熱パネルＨ内を上昇させ、使用済みの熱媒を加熱パネルＨ上端部から外部へ排出させることができるようになっている。
【００２０】
さらに加熱濾板２の凹部２ａ，２ａ内の上下縁部には、濾液排出路２Ｘの入口が開口されており、加熱パネルＨとの隙間を介して濾室６内に連通されている。濾液排出路２Ｘは図示しない真空吸引装置（例えば濾液排出路に接続された真空吸引ポンプと、吸引した濾液を貯留する貯留タンク等から構成される）に対して接続される。
【００２１】
これに対して、非加熱濾板３の詳細は、図２および図５（図５では濾布４が省略されている）に示されているように、加熱濾板２における加熱のための構成を省いた構成となっている。
【００２２】
さらに、本装置例１は、いわゆるセンターフィード型に属するものであり、加熱濾板２および非加熱濾板３の略中央部に、厚さ方向に貫通するスラッジ供給孔ＳＦがそれぞれ形成されている。また、濾板２，３の一方側および他方側に配置される濾布４，４は、各スラッジ供給孔ＳＦ内を通る連通部分を介して相互に連結されており、またその上端部は、濾板２，３の上に設けられたサポートバー１０８に対して吊下げ状態で支持されている。
【００２３】
他方、本装置１では熱媒の給排のために、図３（理解を容易にするために、図３中には熱媒の給排に関する部分のみ示し、他の構成は省略している）に示すように熱媒供給装置９が備え付けられており、この熱媒供給装置９において所定の温度まで加熱された熱媒は共通の供給ヘッダ１０に供給され、当該供給ヘッダ１０から各加熱濾板２，２…における熱媒供給路２Ｆ，２Ｆ…に対して分配供給されるようになっている。また各加熱濾板２，２…の熱媒排出路２Ｅ，２Ｅ…から排出される使用済み熱媒は排出ヘッダ１１に対してそれぞれ排出・合流された後、当該排出ヘッダ１１を介して熱媒供給装置９に返送される。返送された熱媒は、再度加熱され供給ヘッダ１０に対して供給される、つまりリサイクルされる。
【００２４】
そして特徴的には、各加熱濾板２の加熱パネルＨ，Ｈに対する熱媒供給量を相互独立に調整するべく、各加熱濾板２の熱媒供給路２Ｆおよび熱媒排出路２Ｅの両方に、流量計２０および流量調整弁２１がそれぞれ設けられている。かくして、例えば装置の稼動に際し、作業員が流量計２０を見ながら流量調整弁２１の開度を手動調節することで、各加熱濾板２の加熱パネルＨ，Ｈに対して熱媒を均等に分配供給できるようになる。なお、かかる調整は装置始動時等、定期的に行うことができる。
【００２５】
また、図示しないが、流量計に替えて、加熱パネルＨ，Ｈの適宜の位置に温度センサを設け、この温度センサによる計測温度値が目標温度値となるように流量調整弁２１を制御する制御装置を設けることもでき、この場合、装置稼動中において自動的に流量調整弁２１の開度を各加熱濾板２，２…毎に独立的に調整して、各加熱濾板２の加熱パネルＨ，Ｈの温度を均等にすることができるようになる。特にこの場合、最終的に均等にすべき加熱パネルＨ，Ｈの温度に基づく流量制御を行うことができるため、熱媒分配量の差による影響のみならず、各加熱濾板２，２…毎の個体差（熱媒供給路２Ｆ、排出路２Ｅ、加熱パネルＨのサイズ・形状の差異等）やスラッジ供給量の差等の影響をも打ち消すことができる利点がある。
【００２６】
さらに、図示例では、各加熱濾板２の加熱パネルＨ，Ｈの熱媒供給路２Ｆおよび熱媒排出路２Ｅの両方に流量調整弁２１，２１を設けているが、熱媒が、温水等のように圧送による体積減少の少ないものでは、熱媒排出路２Ｅにのみ設けるだけでも良い。これに対して、蒸気のように圧送による体積減少が顕著なものでは図示例のように供給路２Ｆおよび排出路２Ｅの両方に流量調整弁２１，２１を設けるのが好ましい。
【００２７】
かくして構成された装置１では、例えば次のようにしてスラッジの脱水乾燥を行うことができる。
【００２８】
先ずシリンダー５（図１のみ図示）の伸張により濾板２，３…を締め付けて閉枠し、図３に示すように濾室６を形成する。しかる後、熱媒供給装置９を作動させて熱媒を加熱パネルＨ，Ｈ内を介して循環させる。
【００２９】
これよりも前に又は同時に図示しないスラッジ供給装置を作動させて、スラッジをスラッジ供給路を介して濾室６内の濾布４，４間に加圧供給する。濾室６内に供給されたスラッジは、順次送られてくるスラッジの供給圧力によって濾液のみが濾布４，４を通り、脱水が進行する。この際、加熱パネルＨ，Ｈ内を通る熱媒の熱が、濾布４，４間のスラッジに対して伝わり、当該スラッジが加温されつつ脱水が進行することになる。
【００３０】
かかる脱水において、本発明では図示しない真空吸引装置により濾液排出路２Ｘを介して濾室６内が真空状態（負圧状態）とされる。これにより、スラッジ中の水分が蒸発し脱水乾燥が促進される。この真空吸引は、スラッジ脱水時に常に行うこともできるし、任意の期間だけ行うこともできる。  他方、脱水乾燥が終了し、脱水乾燥ケーキが濾室６内に形成されたならば、次いでその排出工程に入る。排出工程ではまず、図１に示すように、シリンダー５の収縮によりルーズヘッド１０１を開放し、また互いに連結された濾板２，３…を順次牽引して、各濾板間２，３が一定間隔となるように開枠する。この際、サポートバー１０８は、濾板２，３間の略中央上に移動する。その結果、濾布４，４はスラッジ供給孔ＳＦ位置のみ濾板２，３に拘束されるため、濾板２，３のスラッジ供給孔ＳＦ位置よりも下側の部分が、当該濾板２，３の移動に伴って、サポートバー１０８による吊り下げ位置に対して離間方向に移動され、ケーキは自重により排出される。
【００３１】
＜濾板の実施形態＞
他方、上記のように、本発明はスラッジを高温保持しながら濾室６内に負圧をかけるものであるため、高温で変形し易い樹脂製濾板は用い難い。そこで、本発明では、樹脂製の濾板基板と、その濾室側表面に設けられたスラッジ加熱部との間に断熱手段を設けた濾板についても提案する。これによりスラッジを高温保持しながら濾室６内に負圧をかける場合においても、安価・容易に製造可能な樹脂製濾板を使用できるようになる。
【００３２】
具体的には、図６に示すように、樹脂製濾板基板２Ｂと加熱パネルＨ，Ｈ（スラッジ加熱部）との間に適切な断熱材Ｎ１，Ｎ１（例えばゴム板または樹脂板）を配置したり、図７に示すように内部を水等の冷媒が流通する中空断熱パネルＮ２，Ｎ２を配置したりすることができる。後者の場合、使用済み冷媒を冷却した後に中空断熱パネルＮ２，Ｎ２に循環供給する冷媒供給装置（図示せず）を設けるのが好ましい。かくして、加熱パネルＨ，Ｈの熱が樹脂製濾板基板２Ｂには伝わり難くなり、真空吸引する場合においても濾板２の変形が防止されるようになる。他の構成は上記フィルタプレス装置例１のものと同様であるので、同じ符号を付して説明は省略する。
【００３３】
＜その他＞
上記フィルタプレス装置例では、一方の濾室６に面する加熱パネルＨおよび他方の濾室６に面する加熱パネルＨの一組が本発明のスラッジ加熱部に相当している。この例からも判るように、本発明のスラッジ加熱部は、複数の濾室に対する一群の加熱手段であることもでき、この場合複数の濾室と対応する各加熱手段群毎に熱媒供給量を調整できる。また、各濾室毎に一つの又は一群の加熱手段を設け、各濾室毎に熱媒供給量を調整することもできる。
【００３４】
前記の説明では、濾布吊り下げ型への適用例を示したが、本発明は濾布走行型の脱水機にも適用可能である。また本発明では、上述例のように加温スラッジを濾板中央部から供給するセンターフィードとするほか、濾板上部からスラッジ供給を行うアッパーフィードとしたり、濾板下部からスラッジを供給するアンダーフィードとしたりすることもできる。
【００３５】
さらに、本発明においては、前述具体例における弁の開閉やポンプの始動・停止、シリンダーによる閉枠・開枠等は、適宜の制御装置により自動制御で行わしめることができる。
【００３６】
【発明の効果】
以上のとおり、本発明によれば、複数の濾室による均等な脱水乾燥が可能になる。また、スラッジを高温保持する場合においても、変形のおそれなく樹脂製濾板を使用できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明に係るフィルタプレス装置例を示す正面図である。
【図２】
要部拡大縦断面図である。
【図３】
熱媒循環系を示す概要図である。
【図４】
加熱濾板表面を示す図である。
【図５】
非加熱濾板表面を示す図である。
【図６】
本発明に係る樹脂製濾板の第１の形態を示す縦断面図である。
【図７】
本発明に係る樹脂製濾板の第２の形態を示す縦断面図である。
【符号の説明】
１…フィルタプレス装置、２…加熱濾板、３…非加熱濾板、４…濾布、２０…流量計、２１…流量調整弁、Ｈ…加熱パネル。