(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
製銑工程又は製鋼工程で発生した無機スラリーを濾過するためのフィルタープレスの洗浄方法であって、
濾布と、該濾布を保持した濾板とを有するフィルタープレスの該濾布及び濾板を洗浄液により洗浄するフィルタープレスの洗浄方法において、
該洗浄液はキレート剤を含み、酸性の洗浄剤を含まないことを特徴とするフィルタープレスの洗浄方法。
【請求項２】
請求項１において、前記洗浄液は懸濁物質を含んでいることを特徴とするフィルタープレスの洗浄方法。
【請求項３】
請求項２において、前記懸濁物質の少なくとも一部が二酸化珪素を主体とするものであることを特徴とするフィルタープレスの洗浄方法。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１項において、前記キレート剤は、カルボキシル基及びヒドロキシル基を有するアミン化合物であることを特徴とするフィルタープレスの洗浄方法。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１項において、前記キレート剤はヒドロキシエチルイミノ二酢酸又はその塩であることを特徴とするフィルタープレスの洗浄方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フィルタープレスの濾布及び濾板を洗浄液により洗浄するフィルタープレスの洗浄方法に係り、特に炭酸カルシウム等のスケールが付着したフィルタープレスの洗浄方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
汚泥等の脱水にフィルタープレスが広く用いられている。このフィルタープレスの濾板に閉塞・滞留が生じてくると、濾布の破れや、脱水効率の悪化を引き起こすため、頻繁に清掃を実施する必要がある。フィルタープレスの清掃には多量の洗浄水が必要であり、多額の費用がかかるため、課題となっていることが多い。フィルタープレスには、濾布や濾板を洗浄するための装置が組み込まれているが、十分でない場合が多い。また、その洗浄装置には、濾板上方から下方に向けて洗浄水を濾布に噴射するものがあるが、濾板を洗浄するよりも濾布を洗浄するものであるため、濾板の洗浄に対しては不十分な場合がある。
【０００３】
特許文献１，２には、酸性の洗浄剤を含んだ洗浄液によりフィルタープレスの濾過ユニットを洗浄することが記載されている。特許文献１では、この酸性の洗浄剤を含んだ洗浄液を濾過ユニット内に充満させ、所定時間放置することにより、濾布や濾板に付着した炭酸カルシウム等のスケールを溶解させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭６１−２２２５１３
【特許文献２】実開平５−９６０７
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１，２では、洗浄液が酸性の洗浄剤を含んでいるため、この洗浄液との接触により濾布や濾板あるいは周辺設備を腐食させるおそれがある。
【０００６】
また、従来の洗浄液は、濾布に接触させても短絡的に濾布を透過してしまい、また濾板に接触させた場合にもすぐに流れ落ちてしまうものであった。そのため、濾布及び濾板に付着した炭酸カルシウム等のスケールを十分に溶解除去するには、多量の洗浄液が必要であった。
【０００７】
本発明は、濾布や濾板あるいは周辺設備を腐食させることなく十分に洗浄することができるフィルタープレスの洗浄方法を提供することを目的とする。また、本発明は、その一態様において、比較的少ない洗浄液使用量であっても十分に濾布及び濾板を洗浄することが可能なフィルタープレスの洗浄方法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】
【０００８】
本発明のフィルタープレスの洗浄方法は、製銑工程又は製鋼工程で発生した無機スラリーを濾過するためのフィルタープレスの洗浄方法であって、濾布と、該濾布を保持した濾板とを有するフィルタープレスの該濾布及び濾板を洗浄液により洗浄するフィルタープレスの洗浄方法において、該洗浄液はキレート剤を含み、酸性の洗浄剤を含まないことを特徴とするものである。
【０００９】
この洗浄液は、さらに懸濁物質を含んでいてもよい。この懸濁物質としては、二酸化珪素を主体とするものが好適である。
【００１０】
キレート剤としては、カルボキシル基及びヒドロキシル基を有するアミン化合物が好適であり、特にヒドロキシエチルイミノ二酢酸又はその塩が好適である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のフィルタープレスの洗浄方法においては、洗浄液は、洗浄剤としてキレート剤を含んでいるため、この洗浄液との接触により濾布や濾板が腐食することが十分に防止ないし抑制され、且つ、濾布や濾板に付着した炭酸カルシウム等のスケールを洗浄液によって十分に溶解除去することができる。
【００１２】
本発明のフィルタープレスの洗浄方法にあっては、洗浄液に懸濁物質を含有させると、この洗浄液を濾布及び濾板に接触させたときに、該濾布及び濾板の表面や該濾布の内部に洗浄液が滞留しやすい。そのため、比較的少ない洗浄液使用量であっても、十分に濾布及び濾板の全体に洗浄液を接触させることができる。この結果、比較的少ない洗浄液使用量であっても十分に且つ効率よく濾布及び濾板を洗浄することができる。
【００１３】
製銑工程又は製鋼工程で発生した、鉄を主体とする高濃度無機スラリーを濾過するためのフィルタープレスの洗浄に、キレート剤を含む洗浄液を用いた場合、キレート剤中の窒素原子および酸素原子がスラリー中の鉄イオンと配位結合することにより、キレート剤が消耗してしまう。そこで、このようなフィルタープレスの洗浄に本発明方法を適用する場合には、懸濁物質として、二酸化珪素を主体としたものを用いることが好ましい。二酸化珪素はキレート剤に対して不活性分子であり、この二酸化珪素を主体とした懸濁物質を洗浄液に添加することにより、洗浄液中のキレート剤の消耗を抑制することができる。
【００１４】
キレート剤として、カルボキシル基及びヒドロキシル基を有するアミン化合物を用いることにより、濾布や濾板に付着した炭酸カルシウム等のスケールを効果的に溶解除去することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
【００１６】
本発明方法に用いられる洗浄液は、洗浄剤としてキレート剤を含み、さらに懸濁物質を含んでもよい。
【００１７】
キレート剤としては、カルボキシル基及びヒドロキシル基を有するアミン化合物が好ましい。より具体的には、キレート剤としては、ＥＤＴＡ、ＥＤＴＡ−４Ｎａ・４Ｈ２Ｏ、Ｌ−アスパラギン酸−Ｎ，Ｎ−二酢酸四ナトリウム、ヒドロキシエチルイミノ二酢酸、ヒドロキシエチルイミノ二酢酸二ナトリウムなどのヒドロキシエチルイミノ二酢酸塩が好適であるが、中でもヒドロキシエチルイミノ二酢酸又はその塩、特にヒドロキシエチルイミノ二酢酸二ナトリウムが好適である。キレート剤としてこのようなものを用いることにより、濾布や濾板に付着した炭酸カルシウム等のスケールを効果的に溶解除去することができる。なお、キレート剤はこれに限定されない。また、２種以上のキレート剤を併用してもよい。
【００１８】
洗浄液中のキレート剤の濃度（主成分濃度）は０．１〜２０重量％（以下、ｗｔ％と略記することがある。）特に１〜１０重量％が好ましい。なお、このキレート剤の濃度は、濾布及び濾板に付着したスケール量に応じて適宜変更される。
【００１９】
この洗浄液のベースとなる液（キレート剤にとっての溶媒）としては、水が好適である。
【００２０】
懸濁物質としては、キレート剤に対し不活性な物質を主体とするものであることが好ましい。より具体的には、懸濁物質としては、二酸化珪素を主体とするもの、例えば砂（特に珪砂）、砕石粉、転炉スラグ、珪藻土等が好適である。二酸化珪素を主体とする懸濁物質を含有させることにより、例えばフィルタープレスが、製銑工程又は製鋼工程で発生した、鉄を主体とする高濃度無機スラリーを濾過するためのものであっても、洗浄液中のキレート剤がスラリー中の鉄イオンとの配位結合により消耗することを防止ないし抑制することができる。なお、懸濁物質は上記のものに限定されない。
【００２１】
懸濁物質の平均粒径は０．１〜５００μｍ特に１０〜１００μｍであることが好ましい。懸濁物質の洗浄液への添加量は１０，０００〜４００，０００ｍｇ／Ｌ特に２００，０００〜３００，０００ｍｇ／Ｌであることが好ましい。
【００２２】
本発明方法において用いられる洗浄液には、キレート剤及び懸濁物質以外にも、必要に応じて適宜、添加剤（例えば凝集剤、界面活性剤、スケール防止剤等）を添加してもよい。
【００２３】
次に、本発明方法によるフィルタープレスの洗浄手順について説明する。
【００２４】
まず、例えば溶解槽内で攪拌機を用いてキレート剤、懸濁物質及び溶媒（並びに他に必要な添加剤）を混合し、濾布及び濾板へのスケール付着量等に応じて適宜、各成分の濃度を調整し、洗浄液を製造する。次に、この洗浄液を、スラリー供給流路及びスラリーポンプを介してフィルタープレスに圧入する。これにより、洗浄液がフィルタープレス内を流れ、濾布や濾板に付着した炭酸カルシウム等のスケールを溶解させる。その際、キレート剤中の窒素原子及び酸素原子がカルシウムイオンと配位結合することにより、濾布及び濾板に付着した炭酸カルシウム等のスケールが溶解する。
【００２５】
このフィルタープレスへの洗浄液供給システムは、フィルタープレスを透過してきた濾液をフィルタープレスの上流側に戻し、再度ポンプによりフィルタープレスに圧入するように構成されていることが好ましい。このように洗浄液を循環させて繰り返しフィルタープレスに供給することにより、薬剤成分を無駄なく利用することができる。
【００２６】
フィルタープレスの洗浄時間は１〜２４時間特に５〜２０時間であることが好ましい。
【００２７】
フィルタープレスの洗浄の間、スケールの溶解に伴って洗浄液中のキレート剤が消耗するので、適宜キレート剤を洗浄液に追加する。
【００２８】
本発明のフィルタープレスの洗浄方法にあっては、洗浄液に懸濁物質を含有させておくことにより、従来の洗浄液に比べて、この洗浄液を濾布及び濾板に接触させたときに、該濾布及び濾板の表面や該濾布の内部に洗浄液が滞留しやすくなる。そのため、比較的少ない洗浄液使用量であっても、十分に濾布及び濾板の全体に洗浄液を接触させることができる。この結果、比較的少ない洗浄液使用量であっても十分に且つ効率よく濾布及び濾板を洗浄することができる。
【実施例】
【００２９】
以下、実施例及び比較例について説明する。
【００３０】
［腐食・耐食試験］
下記（１）〜（５）の洗浄液を用い、下記条件により鋼材よりなるテストピースに対する洗浄液の腐食性を試験した。  
（１）  ＥＤＴＡ−４Ｎａ・４Ｈ２Ｏ水溶液  （主成分濃度１０ｗｔ％）  
（２）  Ｌ−アスパラギン酸−Ｎ，Ｎ−二酢酸四ナトリウム水溶液  
（主成分濃度１０ｗｔ％）  
（３）  ヒドロキシエチルイミノ二酢酸二ナトリウム水溶液  
（主成分濃度１０ｗｔ％）  
（４）  酸性溶液（酸成分：塩酸、ｐＨ０．６）  
（５）  薬剤なし（純水）  
テストピース：ＦＣ２００（５０×３０×１ｍｍ）  
期間：１４日間  
温度：４０℃  
【００３１】
試験方法は次の通りである。  
i）  テストピースの外観撮影および重量測定を行う。  
ii）  １００ｍＬビーカーに洗浄液を５０ｍＬ投入する。  
iii）  ii）の洗浄液にテストピースが半浸漬状態となるように浸し、４０℃の恒温槽で１４日間静置する。  
iv）  テストピースを取り出し軽く超純水ですすいだ後、塩酸＋防食剤溶液で錆を除去する。  
v）  テストピースの外観および重量を確認し、試験前との比較により、ＦＣ２００への影響を確認する。
【００３２】
［濾布の洗浄試験］
下記（１）〜（３），（５）の洗浄液を用いて使用済み濾布を洗浄し、洗浄効果を観察した。  
（１）  ＥＤＴＡ−４Ｎａ・４Ｈ２Ｏ水溶液  （主成分濃度１０ｗｔ％）  
（２）  Ｌ−アスパラギン酸−Ｎ，Ｎ−二酢酸四ナトリウム水溶液  
（主成分濃度１０ｗｔ％）  
（３）  ヒドロキシエチルイミノ二酢酸二ナトリウム水溶液  
（主成分濃度１０ｗｔ％）  
（５）  薬剤なし（純水）
【００３３】
濾布の洗浄方法は次の通りである。  
１）  所定の大きさに裁断した濾布を１０５℃で２時間乾燥させ、重量を測定する。  
２）  上記洗浄液を１００ｍＬビーカーに１００ｇ投入する。  
３）  １）の乾燥後の濾布を全浸漬状態となるように２）のビーカー内に固定し、１８時間撹拌する。  
４）  撹拌後、濾布を取り出し、１０５℃で２時間乾燥させ、重量を測定する。
【００３４】
［濾板に付着したスケールの溶解試験］
下記（１）〜（３）の洗浄液と下記スラリーとの混合液を用いて使用済み濾板を洗浄し、洗浄効果を観察した。  
（１）  ＥＤＴＡ−４Ｎａ・４Ｈ２Ｏ水溶液  （主成分濃度１０ｗｔ％）  
（２）  Ｌ−アスパラギン酸−Ｎ，Ｎ−二酢酸四ナトリウム水溶液  
（主成分濃度１０ｗｔ％）  
（３）  ヒドロキシエチルイミノ二酢酸二ナトリウム水溶液  
（主成分濃度１０ｗｔ％）  
スラリーＡ：  転炉集塵水シックナー引き抜き後の鉄を主体としたスラリー  
（ＳＳ濃度２５ｗ／ｖ％）  
スラリーＢ：  標準砂で作製したスラリー（主成分：二酸化珪素）  
（ＳＳ濃度２５ｗ／ｖ％）
【００３５】
洗浄方法は次の通りである。  
１）  上記洗浄液５０ｇと上記スラリー５０ｇとの混合液１００ｇを１００ｍＬビーカーに投入する。  
２）  スケールが付着した濾板を１０５℃で２時間乾燥させ、乾燥スケールが０．５ｇ付着したテストピースとする。  
３）  各テストピースをスケールが全浸漬状態となるように１）のビーカー内に固定し、１８時間撹拌する。  
４）  撹拌後、テストピースを取り出し、１０５℃で２時間乾燥させる。  
５）  乾燥後、テストピースの重量を測定し、スケールの重量溶解率（ｗｔ％）を計算する。
【００３６】
［洗浄剤を添加したスラリーの濾布に対する影響確認試験］
下記（１）〜（３）の洗浄液と下記スラリーとの混合液について、濾布による濾過特性を試験した。  
（１）  ＥＤＴＡ−４Ｎａ・４Ｈ２Ｏ水溶液  （主成分濃度１０ｗｔ％）  
（２）  Ｌ−アスパラギン酸−Ｎ，Ｎ−二酢酸四ナトリウム水溶液  
（主成分濃度１０ｗｔ％）  
（３）  ヒドロキシエチルイミノ二酢酸二ナトリウム水溶液  
（主成分濃度１０ｗｔ％）  
スラリーＡ：  転炉集塵水シックナー引き抜き後の鉄を主体としたスラリー  
（ＳＳ濃度２５ｗ／ｖ％）  
スラリーＢ：  標準砂で作製したスラリー（主成分：二酸化珪素）  
（ＳＳ濃度２５ｗ／ｖ％）
【００３７】
試験方法は次の通りである。  
i）  上記洗浄液５０ｇと上記スラリー５０ｇとの混合液１００ｇを１００ｍＬビーカーに投入する。  
ii）  この混合液を１８時間撹拌する。  
iii）  新品の濾布を用いて、撹拌後の液の減圧濾過時間を測定する。
【００３８】
上記の各試験の結果を表１に示す。
【００３９】
【表１】
0006019674.tif 000002
【００４０】
表１より、キレート剤を含んだ洗浄液、及び、キレート剤と懸濁物質とを含んだ洗浄液水により、フィルタープレスの濾布及び濾板全体を洗浄できることが認められた。また、キレート剤を使用することにより、濾布や濾板を痛めず、且つフィルタープレスの周辺設備を腐食させずに洗浄できることが認められた。さらに、上記のキレート剤と懸濁物質との混合液は、濾布に対して詰まり等の問題を起こさないことも認められた。