(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向配置された電極と、
対向する電極間に通電する通電手段と、
対向する電極同士の間に配置された濾材と、
該濾材と一方の電極との間で被処理含水物を挟圧するための挟圧手段と
を有する電気浸透脱水装置において、
前記濾材は、濾布よりなるコンベヤベルトであり、無端回動可能に配置され、上面側が搬送側となっており、下面側が戻り側となっており、
該コンベヤベルトの該搬送側の下側に陰極が配置され、該コンベヤベルトの該搬送側の上方に陽極板が配置されおり、
該陽極板は、該コンベヤベルトの長手方向に複数個配列されており、
該陽極板は、電気絶縁性の盤体の下面に固着されており、該陽極板の周縁は該盤体の周縁よりも該盤体の中央側に後退しており、
該盤体は傾動可能であり、
前記挟圧手段は、その下端で該盤体を下方に押圧するものであり、
該挟圧手段の下端は、該盤体の上面に対し当接するか又は傾動可能に連結されていることを特徴とする電気浸透脱水装置。
【請求項２】
請求項１において、前記コンベヤベルトの該搬送側の両サイドに側壁板が立設されており、
前記盤体及び陽極板は該側壁板間に配置されており、
前記陽極板の周縁は、該盤体の周縁よりも該盤体の中央側に０．５〜５ｍｍ後退していることを特徴とする電気浸透脱水装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排水の生物処理汚泥、上水汚泥などの含水物を脱水するための電気浸透脱水装置に関するものであり、特にコンベヤベルト上の被処理含水物を上方の電極板によって押圧するように構成した電気浸透脱水装置の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
排水の生物処理過程で発生する汚泥などの含水物を脱水処理する方法として、電気浸透脱水が周知である（特許文献１〜３）。この電気浸透脱水処理では、被処理含水物に通電して、マイナスに荷電した汚泥を陽極側に引き寄せ、一方、汚泥の間隙水を陰極側に移動させて分離させながら加圧力をかけて脱水するため、機械的脱水処理の場合に比べて、脱水効率が高く、汚泥の含水率を更に低減することが可能である。
【０００３】
特許文献１の電気浸透脱水装置は、無端回動する下側濾布ベルト（陰極）と無端回動する上側濾布ベルトとの間で汚泥を挟み、これらの濾布ベルトを電極で上下から挟圧し、電気浸透脱水処理するように構成したものである。
【０００４】
特許文献２の電気浸透脱水装置は、上側プレスベルトとは別個に陽極としての電極ドラムを配置し、この電極ドラムによって上下のベルトを挟圧するように構成している。
【０００５】
特許文献３の電気浸透脱水装置は、無端回動するコンベヤベルトの上に汚泥を供給し、コンベヤベルトの下側の陰極板とコンベヤベルトの上方の陽極ユニットとの間で含水物を挟圧すると共に電流を通電して電気浸透脱水するように構成したものである。陽極ユニットはコンベヤ移動方向に複数個配設されている。各陽極ユニットの底面部には水平な陽極板が設置されている。この陽極板はエアシリンダによって押し下げ可能とされると共に、スプリングによって引き上げ可能とされている。コンベヤは、陽極板を上昇させた状態で、１スパン（陽極ユニットの設置間隔）分だけ含水物を移動させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特公平４−１３００３
【特許文献２】特開平６−１５４７９７
【特許文献３】ＷＯ２００７／１４３８４０
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記特許文献３の電気浸透脱水装置では、そのＦＩＧ．５の通り、陽極板が絶縁板の下面に固着され、この絶縁板が上面板（金属板）に対しスプリングによって吊支されている。この上面板と絶縁板との間にエアシリンダが配置されており、エアシリンダを伸長させることにより絶縁板が下方に押し下げられる。
【０００８】
この特許文献３では、陽極板は水平状態を保ったまま上下動するよう構成されている。そのため、後述の第４図（ａ）のようにコンベヤベルトの幅方向に汚泥Ｓが不均等に供給された場合、陽極板の一部が汚泥Ｓに接触しない事態が生じうる。陽極板が接触しない部分では、汚泥の電気浸透脱水処理効率が低いものとなる。
【０００９】
本発明は、コンベヤベルトの上面側の被処理物に対し電極板を上面から押し当てて電気浸透脱水処理するようにした電気浸透脱水装置において、コンベヤベルトの幅方向に被処理物が不均等に供給された場合でも、電極板を被処理物の上面の全体に密着させ、効率良く電気浸透脱水処理することができる電気浸透脱水装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明（請求項１）の電気浸透脱水装置は、対向配置された電極と、対向する電極間に通電する通電手段と、対向する電極同士の間に配置された濾材と、該濾材と一方の電極との間で被処理含水物を挟圧するための挟圧手段とを有する電気浸透脱水装置において、前記濾材は、濾布よりなるコンベヤベルトであり、無端回動可能に配置され、上面側が搬送側となっており、下面側が戻り側となっており、該コンベヤベルトの該搬送側の下側に陰極が配置され、該コンベヤベルトの該搬送側の上方に陽極板が配置されおり、該陽極板は、該コンベヤベルトの長手方向に複数個配列されており、該陽極板は、電気絶縁性の盤体の下面に固着されており、該陽極板の周縁は該盤体の周縁よりも該盤体の中央側に後退しており、該盤体は傾動可能であり、前記挟圧手段は、その下端で該盤体を下方に押圧するものであり、該挟圧手段の下端は、該盤体の上面に対し当接するか又は傾動可能に連結されていることを特徴とするものである。
【００１１】
請求項２の電気浸透脱水装置は、請求項１において、前記コンベヤベルトの該搬送側の両サイドに側壁板が立設されており、前記盤体及び陽極板は該側壁板間に配置されており、前記陽極板の周縁は、該盤体の周縁よりも該盤体の中央側に０．５〜５ｍｍ後退していることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の電気浸透脱水装置では、コンベヤベルト上の被処理物に対し上方から重なる電極板が傾動可能となっている。そのため、コンベヤベルトの幅方向に被処理物が不均等に供給された場合でも、電極板が傾動し、電極板が汚泥の上面の全体に密着し、万遍なく被処理物を電気浸透脱水処理することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施の形態に係る電気浸透脱水装置の概略的な縦断面図である。
【図２】実施の形態に係る電気浸透脱水装置の概略的な縦断面図である。
【図３】図１のIII−III線断面の詳細図である。
【図４】陽極ユニットによる汚泥のプレス状況を示す断面図である。
【図５】（ａ）図は別の実施の形態に係る電気浸透脱水装置のエアシリンダ配置部分の構成図、（ｂ）図は（ａ）図のＢ−Ｂ線断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照して実施の形態について説明する。第１図及び第２図は実施の形態に係る電気浸透脱水装置の長手方向（ベルト移動方向）に沿う縦断面図であり、第３図は第１図（ａ）のIII−III線に沿う断面図、第４図は陽極の傾動状況を示す模式的な断面図（長手方向と直交方向の断面図）である。なお、第１図は脱水工程の様子を示しており、第２図は、この電気浸透脱水装置のベルト送り工程の様子を示している。
【００１５】
濾布よりなるコンベヤベルト１がローラ２，３間にエンドレスに架け渡されており、無端回動可能とされている。
【００１６】
このコンベヤベルト１の上面側が搬送側となっており、下面側が戻り側となっている。コンベヤベルト１の搬送側の下面に板状の陰極４が配置されている。この陰極４は金属などの導電材よりなる板状部材であり、上下方向に貫通する多数の孔を有している。陰極４はローラ２の直近からローラ３の直近まで延在している。
【００１７】
陰極４は、第３図の通り、マシンフレーム３０の下側レールアングル３８から突設されたブラケット３９に支持固定されている。コンベヤベルト１の搬送側は、陰極４の上面を摺動する。下側レールアングル３８はコンベヤベルト１の搬送方向に延設されている。
【００１８】
このコンベヤベルト１の上面（搬送部）の搬送方向上流部に被処理含水物（この実施の形態では汚泥Ｓ）を供給するようにホッパー５が設けられている。
【００１９】
陰極４の下側に、陰極４の前記孔を通って落下してくる濾液を受けとめるトレー６が設けられている。
【００２０】
トレー６で集められた濾液は、配管７を介して水処理設備へ送られるが、一部の濾液をホッパー５内の汚泥に添加してもよい。
【００２１】
コンベヤベルト１の搬送部の上方に陽極ユニット２１，２２，２３，２４，２５が設置されている。なお、第３図の通り、コンベヤベルト１の搬送部の両サイドに側壁板２０が立設されており、コンベヤベルト１上の汚泥が側方へはみ出ないように構成されている。陽極ユニット２１〜２５は側壁板２０，２０間に配置されている。側壁板２０はブラケット３９に支持固定されている。
【００２２】
各陽極ユニット２１〜２５の上側には梁３１が水平に設置されている。梁３１はマシンフレーム３０の一部を構成しており、コンベヤベルト１の幅方向に延在している。
【００２３】
この実施の形態では陽極ユニット２１〜２５がコンベヤベルト搬送方向に５個配置されているが、これに限定されない。陽極ユニットは、コンベヤベルト搬送方向に通常は２〜５個程度配置されていればよい。
【００２４】
各陽極ユニット２１〜２５は、第３図に示す通り、電気絶縁性の盤体３２及び該盤体３２の下面に固着された陽極板３３と、梁３１と盤体３２との間に介在されたエアシリンダ３４及び引張コイルバネ３５等を有している。エアシリンダ３４のシリンダ部３４ａの上端が梁３１に固着され、ピストンロッド３４ｂの下端が盤体３２の上面に当接している。ピストンロッド３４ｂの下端は盤体３２の上面に単に当接しているだけであり、盤体３２に対し連結されていない。図３においては、ピストンロッド３４ｂの下端は平面となっているが、半球状とすれば、より盤体３２および陽極板３３が傾動しやすくなり、好ましい。なお、エアシリンダ３４の数は１個でも複数個でもよい。
【００２５】
エアシリンダ３４内にエアを供給すると、ピストンロッド３４ｂが下方に移動し、盤体３２及び陽極板３３が押されて下方に移動する。エアシリンダ３４からエアを排出すると、コイルバネ３５の引張力によって盤体３２及び陽極板３３が引き上げられて、上昇する。
【００２６】
陽極板３３の周縁はそれぞれ盤体３２の周縁よりも０．５〜５ｍｍ特に１〜３ｍｍ程度盤体３２の中央側に後退していることが好ましい。これは、盤体３２が傾動しても陽極板３３が側壁板２０や、隣接する陽極ユニットの陽極板３３に接触しないようにし、迷走電流や漏電を防止するためである。なお、このように陽極板３３の端縁を後退させることにより、陽極板３３と側壁板２０との間及び陽極３３同士の間の隙間から水蒸気が放散され易くなる。
【００２７】
各陽極ユニット２１〜２５の陽極板３３に対しては、盤体３２に設けられた端子（図示略）を介して直流電源装置（図示略）から直流電流が通電される。
【００２８】
このように構成された電気浸透脱水装置によって汚泥の脱水処理を行うには、ホッパー５内に供給された汚泥Ｓをコンベヤベルト１上に送り出し、各陽極ユニット２１〜２５に直流電流を通電すると共に、各陽極ユニット２１〜２５のエアシリンダにエアを供給し、この汚泥を陽極ユニット２１〜２５の陽極板３３で上方から押圧する。
【００２９】
電圧は、陽極ユニット２１〜２５が正、陰極板４が負となるように印加される。各陽極ユニット２１〜２５に対し同一の電圧を印加するのが装置の運転管理を容易とする点からして好適であるが、搬送方向下流側ほど電圧を高くしたり、逆に低くしたりしてもよい。また、各陽極ユニットの電流値が同一となるように通電制御してもよい。
【００３０】
各陽極ユニット２１〜２５のエアシリンダに対し同一の圧力のエアを供給してもよく、下流側の陽極ユニットほど供給エア圧を大きく又は小さくするようにしてもよい。
【００３１】
このように陽極ユニット２１〜２５と陰極板４との間に通電すると共に陽極ユニット２１〜２５の陽極板３３で汚泥をプレスすることにより、汚泥が電気浸透脱水される。そして、脱水濾液がコンベヤベルト１を透過し、陰極板４の孔を通過してトレー６上に落下する。なお、この濾液の一部をホッパー５内に供給するようにした場合には、被処理汚泥の電気伝導率が高くなり、陽極ユニット２１〜２５と陰極板４との間の汚泥の電気伝導率が高くなり、脱水性が向上する。これにより、得られる脱水汚泥の含水率が低いものとなる。
【００３２】
第１図のように各陽極ユニット２１〜２５に通電すると共に、陽極ユニット２１〜２５によって汚泥をプレスするときには、コンベヤベルト１は停止している。陽極ユニット２１〜２５によって所定時間プレス及び通電を行った後、各陽極ユニット２１〜２５のエアシリンダからエアを排出し、スプリング３５の引張力によって陽極板３３を上昇させる。そして、コンベヤベルト１を陽極ユニット２１〜２５の配列ピッチの１ピッチ分だけ移動させる。これにより、陽極ユニット２５の下側に位置していた汚泥は、脱水汚泥として送り出され、各陽極ユニット２１〜２４の下側に位置していた汚泥はそれぞれ１段だけ下流側の陽極ユニット２２〜２５の下側に移動する。また、ホッパー５から未脱水処理汚泥が陽極ユニット２１の下側に導入される。次いで、各陽極ユニット２１〜２５の陽極板３３を押し下げると共に各陽極ユニット２１〜２５と陰極４との間に通電し、汚泥の電気浸透脱水処理を行う。以下、この工程を繰り返すことにより、汚泥を電気浸透脱水処理する。
【００３３】
この実施の形態では、陽極板３３が固着された盤体３２がスプリング３５によって吊支され、ピストンロッド３４ｂの下端が盤体３２を単に上方から押圧する構成となっている。このため、盤体３２及び陽極板３３は傾動可能である。この結果、コンベヤベルト１上に汚泥が幅方向に不均一に供給された場合、例えば、第４図（ａ）のように左側に多量に汚泥が供給され、右側にはそれよりも汚泥Ｓが少量供給された場合、第４図（ｂ）のように盤体３２が矢印θ方向に傾動し、陽極板３３が汚泥Ｓの上面の全体に密着し、汚泥Ｓの全体が万遍なく電気浸透脱水処理される。
【００３４】
なお、従来のように陽極板が傾動不能である場合には、第４図（ａ）の右側において陽極板３３が汚泥Ｓに接触しないことになり、コンベヤベルト１の右側部分において汚泥Ｓの電気浸透脱水効率が低くなる。
【００３５】
上記実施の形態では、ピストンロッド３４ｂの下端を盤体３２に対し非連結とし、ピストンロッド３４ｂで盤体３２を下方に押し下げる構成としているが、第５図（ａ），（ｂ）のようにピストンロッド３４ｂの下端を盤体３２に対し盤体３２が傾動可能となるように連結してもよい。
【００３６】
第５図では、盤体３２の上面に１対のブラケット４１が固設され、ピストンロッド３４ｂの下端が連結軸棒４２によってブラケット４１に回動可能に連結されている。エアシリンダ３４のシリンダ部３４ａは、梁３１の下面に固設された１対のブラケット４５に対し連結軸棒４６によって回動可能に連結されている。各連結軸棒４２，４６の軸心線方向はコンベヤベルト１の長手方向である。
【００３７】
このように、エアシリンダ３４は連結軸棒４６を支点として揺動可能であり、盤体３２はピストンロッド３４ｂに対し回動可能である。そのため、盤体３２は前記第４図（ａ）のように汚泥Ｓの供給量がコンベヤベルト１の幅方向で不均等になったときには、第４図（ｂ）のように傾動可能である。従って、この実施の形態によっても陽極板３３が汚泥Ｓの上面の全体に密着し、汚泥Ｓを効率よく電気浸透脱水処理することができる。
【００３８】
第５図では、連結軸棒の軸心線方向をコンベヤベルト長手方向としているが、軸心線方向がコンベヤベルト幅方向の連結軸棒をさらに追加し、盤体３２が全方向に傾動しうるよう構成してもよい。軸棒による連結の代わりにボールジョイント等の自在継手を用いてもよい。
【００３９】
なお、第５図の場合、エアシリンダを往復動型とし、盤体３２をエアシリンダの引上力によって上昇させるようにしてもよい。このようにすれば、スプリング３５を省略することが可能となる。ただし、この場合でもスプリング３５を設置し、盤体３２の上昇をスプリング３５で助勢するようにしてもよい。
【００４０】
上記実施の形態は本発明の一例であり、本発明は上記以外の態様とされてもよい。例えば、エアシリンダ以外の昇降装置を用いてもよい。また、エアシリンダ等の昇降装置と盤体との連結機構は図示のものに限定されない。陰極板は陽極ユニット毎に分割されていてもよい。
【符号の説明】
【００４１】
１  コンベヤベルト
２，３  ローラ
４  陰極
５  ホッパー
６  トレー
８  貯槽
９  ポンプ
２０  側壁板
２１〜２５  陽極ユニット
３２  盤体
３３  陽極板
３４  エアシリンダ
３５  引張コイルバネ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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