(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水平に設けたガイドレール（４，４）上に多数のろ板（５・・・）を並列し、これらのろ板（５，５）間にろ過室（９）を形成し、原液を圧入して脱水するフィルタープレスにおいて、
ろ板（５，５）間に形成するろ過室（９）の含水率が高い部分に局所ダイアフラム（１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ）を配設し、
ろ板（５）を締め付け、多数のろ過室（９）を形成する閉板工程と、
各ろ過室（９）に供給口（１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ）を介して原液を圧入供給する圧入工程と、
各ろ過室（９）の含水率が高い部分のみを局所ダイアフラム（１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ）で圧搾する圧搾工程と、
ろ液排出路（１７）を介してろ液を排出するろ液排出工程と、
ろ板（５）を開板し、ろ過室（９）内のケーキを排出する開板工程と、
を備えたことを特徴とするフィルタープレスの圧搾脱水方法。
【請求項２】
水平に設けたガイドレール（４，４）上に多数のろ板（５・・・）を並列し、これらのろ板（５，５）間にろ過室（９）を形成し、ろ過室（９）に連通する供給口（１０）から原液を圧入して脱水するフィルタープレスにおいて、
ろ過室（９）に連通する原液の供給口（１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ）の位置に応じて、ろ過室（９）内のケーキ含水率が高い部分のろ板（５）のろ過床（１１）に、局所ダイアフラム（１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ）を配設したことを特徴とするフィルタープレスの圧搾脱水装置。
【請求項３】
上記供給口（１０ａ）をろ板（５）のろ過床（１１）の中央部近傍に設け、供給口（１０ａ）に円環状に局所ダイアフラム（１４ａ）を配設したことを特徴とする請求項２に記載のフィルタープレスの圧搾脱水装置。
【請求項４】
上記供給口（１０ｂ）をろ板（５）のシール面（１２）近傍のろ過床（１１）に設け、供給口（１０ｂ）から遠方のろ過床（１１）に局所ダイアフラム（１４ｂ）を配設したことを特徴とする請求項２に記載のフィルタープレスの圧搾脱水装置。
【請求項５】
上記供給口（１０ｃ）をろ板（５）のシール面（１２）に設け、給液板（２１）を介してろ過室（９）に原液を供給し、供給口（１０ｃ）の近傍のろ過床（１１）に局所ダイアフラム（１４ｃ）を配設したことを特徴とする請求項２に記載のフィルタープレスの圧搾脱水装置。
【請求項６】
上記供給口（１０ｄ）をろ板（５）のシール面（１２）に設け、給液板（２１）を介してろ過室（９）に原液を供給し、供給口（１０ｄ）から遠方のろ過床（１１）に局所ダイアフラム（１４ｄ）を配設したことを特徴とする請求項２に記載のフィルタープレスの圧搾脱水装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原液の圧入脱水後、ダイアフラムにより圧搾して脱水するフィルタープレスの圧搾脱水方法並びに圧搾脱水装置の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、上水のスラッジを処理するためのフィルタープレスとしては、特許文献１のように、フィルタープレスに原液を圧入し、その圧入圧力によって圧入ろ過を行う技術や、原液の圧入圧力によって圧入ろ過を行った後、特許文献２のように、ダイアフラム室に圧搾液を供給して圧搾脱水を行う技術が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭５９−２０９６２１号公報
【特許文献２】特公平０３−０２６０８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
原液の圧入圧力による圧入ろ過式の脱水では、ろ過室の供給口近傍や供給口から離れたろ過床面でのケーキ含水率が高くなる。原液自体が高含水であるため供給口近傍では含水率が高く、供給口から離れたろ過床面では供給口との間のろ過床で原液がろ過されて脱水ケーキが形成され供給口からの圧入圧力が及び難くなるためである。
その結果、ろ過室内の不均一な含水率のケーキにより、開板工程でのケーキ剥離不良を起こす可能性がある。この局所的な高含水率ケーキの含水率を下げるために、更に原液を押し込んで圧入する必要があるが、原液自体が高含水であるので効率が悪い。圧入時間を長くとれば局所的な高含水率ケーキの含水率を減少させることができるが、脱水時間が長くなり、ろ過速度が低下して処理量減少となる。
【０００５】
ろ過床全面をダイアフラムで圧搾脱水すれば、固体負荷が大きくなる圧入脱水の終盤で、短時間に脱水をすることが可能となる。また、ろ過室内のケーキ全体を均一にダイアフラムで圧搾するため、ろ過室内での含水率のバラツキを改善できる。
しかし、ろ過性のよい原液は、圧入供給のみでろ過室内のケーキを低含水率にすることが可能で、ろ過室への給液口近傍や給液口から離れた所の局所的な高含水率部を圧搾するためだけに、ろ過床全面を覆うダイアフラムは必要ない。従来のろ過床全面を覆うダイアフラムを用いると、ダイアフラム内の体積が大きいため、圧搾流体を供給・排出するための時間が長くなる。また、圧搾圧力を一定に維持するために大容量の駆動機が必要となる。さらに、ダイアフラムは消耗品として寿命も短く高価であり、ろ過床全面のダイアフラムはランニングコストが大きくなり、単体部品としての廃棄物発生量も多い。
【０００６】
本発明は、ろ過室内の局所的な高含水ケーキの発生を解消し、脱水ケーキの剥離性を向上させるとともに脱水ケーキの含水率の均一化を図るフィルタープレスの圧搾脱水方法並びに圧搾脱水装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のフィルタープレスの圧搾脱水方法は、水平に設けたガイドレール上に多数のろ板を並列し、これらのろ板間にろ過室を形成し、原液を圧入して脱水するフィルタープレスにおいて、ろ板間に形成するろ過室の含水率が高い部分に局所ダイアフラムを配設し、ろ板を締め付け、多数のろ過室を形成する閉板工程と、各ろ過室に供給口を介して原液を圧入供給する圧入工程と、各ろ過室の含水率が高い部分のみを局所ダイアフラムで圧搾する圧搾工程と、ろ液排出路を介してろ液を排出するろ液排出工程と、ろ板を開板し、ろ過室内のケーキを排出する開板工程を備えているため、ダイアフラムを拡張させるための圧搾流体が少量でよく、圧搾時間も短縮できる。また、ろ過室内のケーキの含水率が均一化し、ろ布からの剥離性が向上する。
【０００８】
本発明のフィルタープレスの圧搾脱水装置は、水平に設けたガイドレール上に多数のろ板を並列し、これらのろ板間にろ過室を形成し、ろ過室に連通する供給口から原液を圧入して脱水するフィルタープレスにおいて、ろ過室に連通する原液の供給口の位置に応じて、ろ過室内のケーキ含水率が高い部分のろ板のろ過床に、局所ダイアフラムを配設したものであるため、ダイアフラムが小さく制作費や消耗後の廃棄物発生量が少なくなる。
【０００９】
センターフィード型フィルタープレスについて、供給口をろ板のろ過床の中央部近傍に設け、供給口に円環状に局所ダイアフラムを配設、あるいは供給口をろ板のシール面近傍のろ過床に設け、供給口から遠方のろ過床に局所ダイアフラムを配設すれば、ろ過室の含水率の高い部分のケーキについて、効率よく脱水することができ、ろ過室内のケーキの含水率が均一化し、ろ布からの剥離性が向上する。
【００１０】
トップフィード型フィルタープレスについて、供給口をろ板のシール面に設け、給液板を介してろ過室に原液を供給し、供給口の近傍のろ過床に局所ダイアフラムを配設、あるいは供給口をろ板のシール面に設け、給液板を介してろ過室に原液を供給し、供給口から遠方のろ過床に局所ダイアフラムを配設すれば、ろ過室の含水率の高い部分のケーキについて、効率よく脱水することができ、ろ過室内のケーキの含水率が均一化し、ろ布からの剥離性が向上する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係るフィルタープレスの圧搾脱水方法並びに圧搾脱水装置は、上記のように構成してあり、ろ過室内の含水率が高くなる部分にのみ局所的にダイアフラムを設けているので、ろ過室内の局部的な高含水ケーキの発生を解消し、原液の脱水にかかる時間を短縮できる。ろ過室内のケーキの含水率が均一化し、ろ布からの剥離性が向上する。ダイアフラムを拡張させるための圧搾流体が少量でよく、圧搾流体を供給するための駆動機も小型化が可能で、消費電力も抑えられる。ダイアフラムの面積が小さいので、ランニングコストが低く、交換後の廃棄物発生量も少なくなる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に係る圧搾脱水装置を有するフィルタープレスの概略側面図である。
【図２】同じく、センターフィード型フィルタープレスのろ板の正面図である。
【図３】同じく、センターフィード型フィルタープレスのろ過室の縦断面図である。
【図４】同じく、センターフィード型フィルタープレスの他の実施例のろ過室の縦断面図である。
【図５】同じく、センターフィード型フィルタープレスの他の実施例のろ板の正面図である。
【図６】同じく、センターフィード型フィルタープレスの他の実施例のろ過室の縦断面図である。
【図７】同じく、センターフィード型フィルタープレスの他の実施例のろ過室の縦断面図である。
【図８】同じく、トップフィード型フィルタープレスのろ板の正面図である。
【図９】同じく、トップフィード型フィルタープレスのろ過室の縦断面図である。
【図１０】同じく、トップフィード型フィルタープレスの他の実施例のろ過室の縦断面図である。
【図１１】同じく、トップフィード型フィルタープレスの他の実施例のろ板の正面図である。
【図１２】同じく、トップフィード型フィルタープレスの他の実施例のろ過室の縦断面図である。
【図１３】同じく、トップフィード型フィルタープレスの他の実施例のろ過室の縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の実施例を図面に基づき詳述すると、先ず、図１はこの発明に係るフィルタープレスの概略側面図である。フィルタープレス１を構成しているフロントフレーム２とリアフレーム３に一対のガイドレール４，４が水平に橋架している。このガイドレール４上に多数のろ板５・・・が開閉自在に支架している。リアフレーム３に配設した締付シリンダー７がムーバブルヘッド８に連結してあり、ムーバブルヘッド８をリアフレーム３側に移動させ、並列したろ板５・・・を開板する。
【００１４】
図２は原液供給をろ板のろ過面から行うセンターフィード型フィルタープレスのろ板の正面図である。ろ板５，５間に形成されたろ過室９に原液を供給するためにろ板５のろ過床１１面に供給口１０を設けている。ろ板５は、ろ過床１１の周囲をシール面１２とし、ろ過床１１の一部に膨張自在なダイアフラム１４を設けている。
ここで記載するセンターフィード型とは、ろ板５のろ過床１１に供給口１０を設けているフィルタープレスである。
本実施例のセンターフィード型フィルタープレスでは、供給口１０ａをろ過床１１の中央部近傍に開口しており、供給口１０ａの近傍で含水率が高くなる傾向があるため、供給口１０ａの周囲に円環状に局所ダイアフラム１４ａを配設している。ろ過床１１全面でなく、限定した範囲に局所ダイアフラム１４ａを配設しているので、圧搾流体の供給が少量でよく、ろ液の排出時間も短くなる。
【００１５】
図３は閉板時のろ過室の縦断面図であり、両面が凹状に形成されたろ過床１１を有するろ板５・・・を閉板し、シール面１２を密着させて隣接するろ板５，５間にろ過室９を形成している。各ろ板５・・・の供給口１０ａを連結して原液の供給路２２を形成し、ろ過室９に原液を供給する。
各ろ板５・・・のろ過床１１面にはろ布１５が張設されている。ろ過室９に圧入供給された原液は、ろ布１５で固液分離され、ろ液はろ過床１１に設けられたろ液排出路１７を経て機外に取り出される。ろ過室９に残留したケーキは、ろ板５の開板時に排出される。
ろ過室９内は、原液の圧入ろ過のみではケーキの含水率が局所的に高くなる箇所があるので、その箇所に限定して局所ダイアフラム１４ａを設けている。
局所ダイアフラム１４ａを設けているろ板５には局所ダイアフラム１４ａに圧搾流体を供給するための圧搾流体路１８を側面から貫通させている。圧搾流体供給管１９と連結する圧搾流体路１８は、ろ板５に配設している局所ダイアフラム１４ａのダイアフラム室２０に連通してあり、圧搾流体を供給することにより局所ダイアフラム１４ａを破線で示すように拡張させる。
【００１６】
また、図４のように並列する偶数番目のろ板５の両面に局所ダイアフラム１４ａを設けてもよく、各ろ過室９にそれぞれ局所的にダイアフラム１４を配設してケーキを圧搾できる構成であれば、本明細書内に開示した実施例に限定されない。
基本的に、ろ板５のろ過室９側のろ過床１１の局所に施す局所的なダイアフラム１４は、従来のようなろ板とダイアフラム板の区別はなく、ろ板５の一部にダイアフラム１４が追加された構成である。
【００１７】
図５はセンターフィード型フィルタープレスの他の実施例のろ板の正面図であり、供給口１０ｂをシール面１２寄りのろ過床１１に設けている。この場合、供給口１０ｂから離れた箇所で含水率が高くなる傾向がある。そのため、供給口１０ｂから最遠方のろ過床１１面に、限定的に局所ダイアフラム１４ｂを設けている。
【００１８】
図６、７は閉板時のろ過室の縦断面図であり、それぞれろ板５の片面のろ過床１１に局所ダイアフラム１４ｂを配設している実施例と、偶数番目のろ板５の両面のろ過床１１に局所ダイアフラム１４ｂを配設している実施例である。
【００１９】
図８は原液供給をろ板の上部から行うトップフィード型フィルタープレスのダイアフラムろ板の正面図である。ろ板５の上部のシール面１２に供給口１０ｃを設け、給液板２１を通じてろ板５，５間に形成されたろ過室９に原液を供給する。ろ過室９内は、原液の圧入ろ過のみではケーキの含水率が局所的に高くなる箇所があるので、その箇所に限定して局所的にダイアフラム１４を設けている。
本実施例では、供給口１０ｃ近傍で含水率が高くなる傾向があるため、供給口近傍のろ過床面に、限定的に局所ダイアフラム１４ｃを設けている。
尚、ろ板５の周囲に形成しているシール面１２の上部に供給口１０ｃを設けているが、シール面１２に設ける供給口１０ｃは、ろ板の側方でも下方でもよい。
ここで記載するトップフィード型とは、ろ板５のシール面１２に供給口１０を設けているフィルタープレスである。
【００２０】
図９は閉板時のろ過室の縦断面図であり、両面が凹状に形成されたろ過床１１を有するろ板５・・・を閉板し、シール面１２を密着させて各ろ板５，６間にろ過室９を形成している。ろ板５の供給口１０ｃと連通する給液板２１を隣接するろ板５，５で挟持して原液の供給路２２を形成し、ろ過室９に連通する給液板２１の給液路２１ａからろ過室９に原液を供給する。
各ろ板５，５のろ過床１１面にはろ布１５が張設されている。ろ過室９に圧入供給された原液は、ろ布１５で固液分離され、ろ液はろ過床１１に設けられたろ液排出路１７を経て機外に取り出される。ろ過室９に残留したケーキは、ろ板５，５の開板時に排出される。
【００２１】
また、図１０のように並列する偶数番目のろ板５の両面に局所ダイアフラム１４ｃを設けてもよく、各ろ過室９にそれぞれ局所的にダイアフラム１４を配設してケーキを圧搾できる構成であれば、本明細書内に開示した実施例に限定されない。
【００２２】
図１１はトップフィード型フィルタープレスの他の実施例のろ板の正面図である。トップフィード型のようなシール面１２に供給口１０ｄを配設しているフィルタープレス１では、供給口１０ｄから離れた箇所でも含水率が高くなる傾向がある。そのため、供給口１０ｄから最遠方のろ過床１１面に、限定的に局所ダイアフラム１４ｄを設けている。
【００２３】
図１２、１３は閉板時のろ過室の縦断面図であり、それぞれろ板５の片面のろ過床１１に局所ダイアフラム１４ｄを配設している実施例と、偶数番目のろ板５の両面のろ過床１１に局所ダイアフラム１４ｄを配設している実施例である。
【００２４】
センターフィード型及びトップフィード型フィルタープレスにおける局所ダイアフラム１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄの形状は円形としているが、ろ過床１１面の形状や供給口１０の位置等により、局所的に含水率が高くなる分布に合わせて、適宜構成してよいものである。
【実施例】
【００２５】
本発明におけるフィルタープレス１は上記のように構成してあり、その圧搾ろ過方法は、Ａ閉板工程，Ｂ圧入工程，Ｃ圧搾工程，Ｄ開板工程のＡ〜Ｄを繰返し行うものである。
【００２６】
Ａ．閉板工程
締付シリンダー７でムーバブルヘッド８をフロントフレーム２側に移動させ、交互に配設しているろ板５，５を締め付け、多数のろ過室９を形成するとともに、供給口１０を連結して原液の供給路２２を形成する。
【００２７】
Ｂ．圧入工程
原液供給管２３に配設している弁Ｖ１を開くとともに、原液供給ポンプ（図示せず）を起動する。原液は原液供給管２３から供給路２２を介して各ろ過室９に圧入供給される。原液は各ろ過室９内に十分に行き渡り、ろ過室９に張設されたろ布１５によって原液は固液分離され、圧入圧力によるろ過作用が進行する。ろ布１５を透過して固液分離されたろ液はろ液排出路１７から外部に排出される。圧入工程は予め定められた一定時間の間、継続する。ろ過室９内は固形分が蓄積し、ケーキを形成する。
【００２８】
Ｃ．圧搾工程
一定時間、圧入工程を行った後、圧入工程と並行してろ過室９内のダイアフラム１４を破線のように拡張させて、ろ過室９内のケーキに対して圧搾工程を行う。
具体的には、圧搾流体供給管１９に配設している弁Ｖ２を開くとともに、圧搾流体供給装置（図示せず）を起動する。圧搾流体は圧搾流体供給管１９および圧搾流体路１８を介して、ろ板５に形成しているダイアフラム室２０に圧力流体を供給し、ダイアフラム１４を拡張させる。
ダイアフラム１４はろ過室９内の含水率が高い部分に局所的に配設しているので、ダイアフラム１４の圧搾作用により含水率が高い部分のケーキが脱水され、ろ過室９内の他のケーキと同程度の含水率まで低下する。
原液は、ろ過室９への圧入供給と、ダイアフラム１４による圧搾により、ろ布１５で固液分離され、ろ液はろ過床１１に設けられたろ液排出路１７を経て機外に排出する。
圧搾工程は予め定められた一定時間の間、継続する。
【００２９】
Ｄ．開板工程
一定時間、圧搾工程を行った後、弁Ｖ１Ｖ２を閉じる。開閉装置７でムーバブルヘッド８をリアフレーム３側に移動させ、ろ板５・・・を一定間隔で開板する。開板したろ過室９内のケーキを下方に排出する。ろ布１５に固着しているケーキは、局所的に含水率の高い部分がなく、ろ過床１１の全面に亘って一定であるので、ろ布１５からの剥離不良はない。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
本発明に係るフィルタープレスの圧搾脱水方法並びに圧搾脱水装置は、上水・工業用水等の凝集前処理を必要としない無薬注で脱水できるろ過性のよい原液を圧入して脱水するフィルタープレスにおいて、新たな高含水原液の圧入脱水や、全面ダイアフラムによる圧搾脱水を必要としないので、脱水効率が大幅に改善し、脱水時間が大幅に短縮され、ろ過速度が向上して処理量も増加させることができる。また、圧搾流体の駆動機の容量低下、ライフサイクルコストの低下を実現できる。
ろ過室で固液分離されたケーキの含水率のバラツキを低減させることができ、ケーキを土壌改良に適用する等の二次使用について、中間処理を必要とせず容易に適用させることができるものである。
【符号の説明】
【００３１】
１  フィルタープレス
４  ガイドレール
５  ろ板
９  ろ過室
１０、１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ  供給口
１１  ろ過床
１２  シール面
１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ  局所ダイアフラム
１７  ろ液排出路
２１  給液板
【図１】
0005483263.tif 000002
【図２】
0005483263.tif 000003
【図３】
0005483263.tif 000004
【図４】
0005483263.tif 000005
【図５】
0005483263.tif 000006
【図６】
0005483263.tif 000007
【図７】
0005483263.tif 000008
【図８】
0005483263.tif 000009
【図９】
0005483263.tif 000010
【図１０】
0005483263.tif 000011
【図１１】
0005483263.tif 000012
【図１２】
0005483263.tif 000013
【図１３】
0005483263.tif 000014