(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
周壁に多数の透孔を形成されかつ外周面を濾過フィルタで覆った濾過筒とこの濾過筒を取り囲む外筒ケーシングとの間に形成する環状空間を柔軟な弾性チューブで区画して、同弾性チューブの内外に濾過室及び加圧室を形成し、前記弾性チューブを介して前記加圧室に加える圧力により前記濾過室中に注入したスラリーを圧搾・濾過するチューブプレスにおいて、前記濾過筒の内部の濾液室に圧縮空気を供給するエアブローラインに前記濾液室の内部空気を排出できる空気逃し弁を設け、前記濾過室にスラリーを供給するスラリーラインに洗浄水ラインを結合し、チューブプレスの休止時に前記スラリーラインのスラリーポンプを介して前記濾過室及び濾液室の内部に清水を充満させることを特徴とするチューブプレス。
【請求項２】
前記濾液室の内部の濾液を外部に排出する廃液ラインに開閉可能な濾液排出弁を設け、清水ポンプ及び清水ポンプ吐出弁を有する清水ラインを前記廃液ラインに結合し、前記清水ポンプを介して前記濾液室の内部に清水を供給することを特徴とする請求項１記載のチューブプレス。
【請求項３】
周壁に多数の透孔を形成されかつ外周面を濾過フィルタで覆った濾過筒とこの濾過筒を取り囲む外筒ケーシングとの間に形成する環状空間を柔軟な弾性チューブで区画して、同弾性チューブの内外に濾過室及び加圧室を形成し、前記弾性チューブを介して前記加圧室に加える圧力により前記濾過室中に注入したスラリーを圧搾・濾過するチューブプレスにおいて、前記濾過筒の内部の濾液室に圧縮空気を供給するエアブローラインに前記濾液室の内部空気を排出できる空気逃し弁を設け、前記濾液室の内部の濾液を外部に排出する廃液ラインに開閉可能な濾液排出弁を設け、清水ポンプ及び清水ポンプ吐出弁を有する清水ラインを前記廃液ラインに結合し、前記清水ポンプを介して前記濾液室及び濾過室の内部に清水を供給することを特徴とするチューブプレス。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は各種工場で発生する各種スラリーの脱水濾過のために用いる脱水濾過装置に関し、特に、同心状態におかれる濾過筒と外筒ケーシングとの間の空間を柔軟な弾性チューブで仕切り、同弾性チューブを介して作用させる圧力によりスラリーの圧搾・濾過を行うチューブプレスに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、各種工場で発生する各種スラリーの濾過のためには、ベルトフィルタ、ドラムフィルタ、遠心分離機、フィルタプレス等のスラリー濾過装置が用いられている。しかし、濾過圧を１００Kg／cm2 といった高圧にすることで、ケーキ乾量率で９０％、減容率で９４％程度の濾過状態が得られることから、従来では、図３に示したようなチューブプレスが奨用されている。
【０００３】
つまり、図３は所謂”パイソンプレス”として知られるチューブプレスの全体断面であり、同チューブプレスは、周壁ａ1 に多数の透孔ａ2 を形成された濾過筒Ａとこの濾過筒Ａを取り囲む外筒ケーシングＢとの間に形成する環状空間を柔軟な弾性チューブＣで区画したものである。即ち、濾過筒Ａの外周面には濾布で構成する濾過フィルタＤが張ってあり、圧力変形可能な前記弾性チューブＣの内外には濾過室Ｅ及び加圧室Ｆが形成され、前記濾過筒Ａの端壁ａ3 に形成するスラリー供給口Ｇから濾過されるスラリーが前記濾過室Ｅ中に注入される。
【０００４】
したがって、このような構造のチューブプレスにおいては、濾過室Ｅ中へのスラリーの注入後にスラリー供給口Ｇに至るスラリーラインが電磁遮断弁で遮断され、圧力ポートＨから加えられる加圧室Ｆの圧力により弾性チューブＣが変形されて、濾過室Ｅ中でスラリーが圧搾され、濾過フィルタＤで濾過された濾過水は、透孔ａ2 及び濾過筒Ａの下部の濾液排出口Ｉから外部へ流出される。
そして、前記濾過室Ｅ中に回収されるケーキは、油圧シリンダにより濾過筒Ａを下降させることにより、外筒ケーシングＢ外に露呈され、エアブロー孔Ｊに印加されるエアパルスの断続的な加圧で濾過フィルタＤから剥離されて下方へ落下・回収されることになる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、地盤改良工事等においては、軟弱な地盤中にセメントミルクを注入して地盤を強化することがあるが、このような工事の場合、セメントが混じった多量の排泥が発生する。この排泥は、通常の場合、バキューム車で工事現場から搬出され、産業廃棄物として処理されるけれども、セメントが混入された多量の排泥の処理は非常にやっかいである。
しかし、このようなセメント含有排泥（スラリー）は充分に脱水処理すると、含水率の少ない強度のあるケーキとなるから、このような特性のケーキは路盤材等の有効な再資源として活用できる。
【０００６】
このような見地から、前述したようなチューブプレスを用いて、セメント含有排泥（スラリー）の脱水・濾過を行うことが試みられている。つまり、前述したチューブプレスによると、セメント成分を排出することなく、セメント含有排泥（スラリー）から含水率の少ないケーキが得られるから、このケーキを路盤材等に再活用できる。
しかしながら、前述したチューブプレスでセメント含有排泥（スラリー）の処理を行うと、濾過フィルタＤ等が早期に目詰まりを生じて、チューブプレスの寿命が短くなる問題がある。即ち、セメント含有排泥（スラリー）の処理の場合、夜間や休日に操業を停止するが、この停止時に濾過フィルタＤの清水洗浄やエアブロー洗浄を行っても、濾過フィルタＤに活性セメントが僅かに残り、休止期間中に同活性セメントが固化状態となり、濾過フィルタＤの早期目詰まりや劣化の原因となる。
本発明の目的は、以上に述べたような従来のチューブプレスの問題に鑑み、セメント含有排泥（スラリー）の処理を行っても、休止期間中に残存セメントで濾過フィルタ等が目詰まりを起こすことのないチューブプレスを得るにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するため、本発明は、周壁に多数の透孔を形成されかつ外周面を濾過フィルタで覆った濾過筒とこの濾過筒を取り囲む外筒ケーシングとの間に形成する環状空間を柔軟な弾性チューブで区画して、同弾性チューブの内外に濾過室及び加圧室を形成し、前記弾性チューブを介して前記加圧室に加える圧力により前記濾過室中に注入したスラリーを圧搾・濾過するチューブプレスにおいて、前記濾過筒の内部の濾液室に圧縮空気を供給するエアブローラインに前記濾液室の内部空気を排出できる空気逃し弁を設け、前記濾過室にスラリーを供給するスラリーラインに洗浄水ラインを結合し、チューブプレスの休止時に前記スラリーラインのスラリーポンプを介して前記濾過室及び濾液室の内部に清水を充満させるチューブプレスを提案するものである。
【０００８】
また、後述する本発明の好ましい実施例の説明においては、
1)前記濾液室の内部の濾液を外部に排出する廃液ラインに開閉可能な濾液排出弁を設け、清水ポンプ及び清水ポンプ吐出弁を有する清水ラインを前記廃液ラインに結合し、前記清水ポンプを介して前記濾液室の内部に清水を供給する構成、及び、
2)周壁に多数の透孔を形成されかつ外周面を濾過フィルタで覆った濾過筒とこの濾過筒を取り囲む外筒ケーシングとの間に形成する環状空間を柔軟な弾性チューブで区画して、同弾性チューブの内外に濾過室及び加圧室を形成し、前記弾性チューブを介して前記加圧室に加える圧力により前記濾過室中に注入したスラリーを圧搾・濾過するチューブプレスにおいて、前記濾過筒の内部の濾液室に圧縮空気を供給するエアブローラインに前記濾液室の内部空気を排出できる空気逃し弁を設け、前記濾液室の内部の濾液を外部に排出する廃液ラインに開閉可能な濾液排出弁を設け、清水ポンプ及び清水ポンプ吐出弁を有する清水ラインを前記廃液ラインに結合し、前記清水ポンプを介して前記濾液室及び濾過室の内部に清水を供給する構成
が説明される。
【０００９】
【実施例】
以下、図１及び図２について本発明の実施例の詳細を説明する。
図１は本発明によるチューブプレスの詳細を示し、このチューブプレスはスラリーの圧搾・濾過後に洗浄水を注入してケーキに含まれた不純物の水溶性塩類を除去できる濾過装置であって、周壁１ａに多数の透孔２を形成された濾過筒１と、この濾過筒１を取り囲む外筒ケーシング３とを備えており、濾過筒１の外周面には濾布で構成する濾過フィルタ４が張ってある。
したがって、濾過フィルタ４で濾過された濾液は前記透孔２を通って濾過筒１の内部の濾液室５中に流入するが、後述する廃液ライン６を通って同濾液は外部へ排出される。
【００１０】
そして、前記濾過筒１の外周面と前記外筒ケーシング３の内周面との間には、円筒形の環状空間が形成されているけれども、同環状空間は、両端部のフランジ７ａを前記外筒ケーシング３に固定されるゴム製の弾性チューブ７で区画され、同弾性チューブ７の内外に濾過室８及び加圧室９が形成される。即ち、前記濾過筒１の端壁１ｂに形成されるスラリー供給口１０にはスラリータンクＳＴから導かれたスラリーライン１１が結合され、同スラリー供給口１０から濾過されるスラリーがスラリーポンプＳＰの駆動により前記濾過室８中に注入される。
【００１１】
即ち、スラリーライン１１は操業開始時や保守管理時に人力で強制的に開閉できる手動開閉弁ＭＶ1 を備えるが、同スラリーライン１１には、操業工程で自動的に開閉される２つの電磁遮断弁ＥＶ1 ，ＥＶ2 が直列に組み込まれ、これらの電磁遮断弁ＥＶ1 ，ＥＶ2 の間の管路の圧力を監視できる圧力計１２が配置される。
【００１２】
また、前述した弾性チューブ７の両端部のフランジ７ａは、固定ボルト１３，１４でそれぞれ外筒ケーシング３に固定される取付ブラケット１５のフランジ部１５ａ及びリング状端板１６で外筒ケーシング３に気密に固定され、同弾性チューブ７と外筒ケーシング３の内周面との間に閉鎖された前記加圧室９が形成される。
したがって、同加圧室９に連絡する圧力ポート１７に対しては、図示を省略する加圧油管路から加圧油の圧力及び真空圧が作用され、これらの加圧油圧力及び真空圧により弾性チューブ７が弾性変形される。
【００１３】
前記濾過筒１の下部端壁１ｂの中央には、前記透孔２を通って濾過筒１の内部即ち、濾液室５中へ流出した濾液を外部へ排出できる濾液排出口１８が形成されるが、同濾液排出口１８には濾液を外部へ排出できる廃液ライン６が接続される。この廃液ライン６には、開閉可能な濾液排出弁ＥＶ3 が組み込まれ、この濾液排出弁ＥＶ3 の開閉により濾液を選択的に外部へ排出できる。
図示実施例の場合、前記廃液ライン６には、清水タンクＷＴから導かれる清水ライン１９が接続され、必要に応じて、清水元弁ＥＶ4 、清水ポンプＷＰ、ポンプ吐出弁２０を有する同清水ライン１９から前記濾液室５の内部に清水が供給される。
【００１４】
取付ブラケット１５には上下方向の油圧シリンダ２１が固定され、この油圧シリンダ２１のプランジャロッド２１ａは前記濾過筒１の上部端壁１ｃにピンで接手されるから、スラリーの圧搾・濾過後のケーキＫの排出工程で油圧シリンダ２１が操作され、濾過筒１が外筒ケーシング３に対して下降され、外筒ケーシング３から露呈された濾過筒１の外周面のケーキＫが下方へ落下回収されることになる。
このケーキＫの回収を容易にするため、濾過筒１の上部端壁１ｃにはエアブロー孔２２が形成され、接続されたエアブローライン２３から断続的なエアパルスが同エアブロー孔２２に印加され、エアブロー孔２２からの断続的な加圧により濾過フィルタ４の表面に付着されたケーキＫが剥離され、断片となったケーキＫが外筒ケーシング３の下方に落下される。
【００１５】
前記エアブローライン２３は開閉可能な空気元弁ＥＶ5 を有するが、このエアブローライン２３には、前記濾液室５内の空気を外部へ排除できる空気逃し弁ＥＶ6 が組み込まれ、この空気逃し弁ＥＶ6 は、チューブプレスの休止時において、濾液室５中の空気を外部排出するのに用いられる。
【００１６】
図示実施例の場合、前記スラリーライン１１には清水タンクＷＴから導かれた洗浄水ライン２４が繋がれるが、この実施例の場合、同洗浄水ライン２４からは、ケーキＫに含まれた不純物の水溶性塩類を除去する目的から濾過室８中へ洗浄水が供給されるばかりでなく、セメント含有排泥の処理の場合、チューブプレスの休止時に同洗浄水ライン２４から濾過室８中へ清水タンクＷＴからの清水が送与されることになる。
【００１７】
図示実施例によるチューブプレスは、以上のような構成であるから、次のような工程でスラリーを処理できる。勿論、セメント含有排泥の脱水・濾過の場合であっても、同様の処理工程となる。
まず、濾過室８及びスラリー供給口１０を通ってスラリータンクＳＴからスラリーが濾過室８中へ注入され、同スラリーライン１１の電磁遮断弁ＥＶ1 ，ＥＶ2 が完全に閉鎖された後、圧力ポート１７から加圧室９中に加圧油が供給され、弾性チューブ７の弾性変形により濾過室８中のスラリーが圧搾され、同スラリーに含まれた水分が濾過フィルタ４で濾過されて、濾液排出口１８から流出される。
【００１８】
この後、圧力ポート１７に真空圧が作用され、弾性チューブ７が加圧室９中へ変形されるけれども、この工程では、洗浄水ライン２４からスラリー供給口１０に洗浄水が供給され、濾過室８中に洗浄水が満たされる。この洗浄工程では、次に圧力ポート１７に加圧油が再び供給され、濾過室８中のケーキＫに洗浄水が浸透されて、同洗浄水によりケーキＫに含まれた不純物の水溶性塩類が透孔２から濾過筒１内に流出・洗浄される。
【００１９】
前述した洗浄工程の後、スラリー供給口１０が大気に解放され、圧力ポート１７に真空圧が作用されて弾性チューブ７が加圧室９中に変形され、次いで、油圧シリンダ２１が動作され、仮想線で示すように、外筒ケーシング３に対して濾過筒１が下降され、同濾過筒１の下半部が外筒ケーシング３の下方に露呈される。そして、このケーキ取出し工程で、エアブローライン２３からエアブロー孔２２にエアパルスが作用されるから、濾過フィルタ４に付着したケーキＫが断続的なエアパルスの圧力により破壊され、濾過筒１から剥離して外筒ケーシング３の下方に排出されることになる。
【００２０】
以上に述べたような工程を繰り返すことにより、スラリーの脱水・濾過が行われた後、濾過フィルタ４の洗浄が行われるが、セメント含有排泥の処理の場合、同洗浄の後に、濾液室５及び濾過室８中に清水が満たされる。
即ち、濾過フィルタ４を洗浄するには、濾過筒１を外筒ケーシング３の下方に露呈させた状態として、高圧水ホースで濾過フィルタ４を洗浄することもできるが、このような洗浄方法によると、チューブプレスの下方に洗浄水が流出するから、ケーキＫを取り出した後、スラリーポンプＳＰを介して濾過室８中へ洗浄水を数回導入して、廃液ライン６から濾液を回収する方法を採用する方が環境保護の点からも、都合がよい。
【００２１】
そして、濾過フィルタ４の洗浄後、エアブローライン２３の空気逃し弁ＥＶ6 が解放されると共に、廃液ライン６の濾液排出弁ＥＶ3 が閉じされ、清水タンクＷＴの清水が洗浄水ライン２４を介して濾過室８中に導入され、濾過筒１の内部の濾液室５に清水ライン１９から清水が圧送される。
したがって、濾液室５及び濾過室８中には清水が満たされて濾過フィルタ４に付着したセメント成分の固化が防止されることになるから、チューブプレスの休止期間中、洗浄水ポンプ吐出弁及び空気逃し弁ＥＶ6 を閉鎖しておけば、濾過フィルタ４に付着したセメント成分の固化を確実に防止できる。
【００２２】
なお、前記実施例の説明においては、洗浄水ライン２４及び清水ライン１９を併設する構成のチューブプレスを説明したが、本発明はこの構成に限定されるものではなく、洗浄水ライン２４または清水ライン１９を単独でチューブプレスに付設してもよい。
【００２３】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明のチューブプレスによれば、セメント含有排泥の脱水・濾過を行って、セメント排泥の脱水ケーキを再資源化できるばかりでなく、チューブプレスの休止期間中に、濾過フィルタが固化セメントで早期に目詰まりを起こして、その寿命が短くなるのを予防できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるチューブプレスの詳細図である。
【図２】同チューブプレスの休止時の説明図である。
【図３】従来のチューブプレスの全体断面図である。
【符号の説明】
１              濾過筒
２              透孔
３              外筒ケーシング
４              濾過フィルタ
５              濾液室
６              廃液ライン
７              弾性チューブ
８              濾過室
９              加圧室
１０            スラリー供給口
１１            スラリーライン
１７            圧力ポート
１８            濾液排出口
１９            清水ライン
２２            エアブロー孔
２３            エアブローライン
１９，１９Ａ    圧力計
２０            圧力検出器
２４            洗浄水ライン
Ｋ              ケーキ
ＥＶ1 ，ＥＶ2   電磁遮断弁
ＥＶ3           濾液排出弁
ＥＶ4           清水元弁
ＥＶ5           空気元弁
ＥＶ6           空気逃し弁
ＳＰ            スラリーポンプ
ＳＴ            スラリータンク
ＷＰ            清水ポンプ
ＷＴ            清水タンク
【図１】
0003679584.tif 000002
【図２】
0003679584.tif 000003
【図３】
0003679584.tif 000004