(57)【要約】【課題】  圧搾工程中に濾布の表面に残存する水分層を除去して，ケーキの脱水率を向上させる。【解決手段】  対向する濾板１００間の濾室３００内に濾布７００を対向して設けた圧搾機構を有し，各濾板に搾り出された濾液の濾室外への通過口５００が２個以上設けられているフィルタプレス装置１０において，第１の通過口５００Ａには，ケーキの圧搾工程中に圧縮空気を濾室内に圧送するためのライン２１０が接続されていると共に，濾室内に圧送された圧縮空気は，濾布表面に付着している濾液を同伴させて第２の通過口５００Ｃから排出される。【選択図】  図２
2006223946.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向する濾板間において一対のダイヤフラムと濾布を介して濾室が形成され，前記濾室内に圧入されたスラリーをダイヤフラムを膨張させることにより圧搾して加圧脱水する圧搾機構を有し，かつ前記濾板には，前記濾布の表面から絞り出されたスラリーの濾液を排出するための濾液排出口が２個以上設けられているフィルタプレス装置において，
第１の濾液排出口と連通する第１の濾液排出ラインには，圧縮空気を濾室内に圧送するための圧縮空気供給ラインが接続されていると共に，
前記圧縮空気は，前記スラリーの圧搾工程が所定時間行われた後に，前記濾室内に圧送されて，前記濾布表面に付着している濾液を同伴して第２の濾液排出口を介して外部に排出される，
ことを特徴とするフィルタプレス装置。
【請求項２】
前記第１の濾液排出口は，前記第２の濾液排出口よりも上方に配置されている，ことを特徴とする請求項１または２に記載のフィルタプレス装置。
【請求項３】
前記第１の濾液排出口と前記第２の濾液排出口とは，前記濾板上において略対角線上に配置されている，ことを特徴とする請求項１に記載のフィルタプレス装置。
【請求項４】
対向する濾板間において濾布を介して濾室が形成され，前記濾室内に圧入されたスラリーをダイヤフラムを膨張させることにより圧搾して加圧脱水する圧搾機構を有し，かつ前記濾板には，前記濾布の表面から絞り出されたスラリーの濾液を排出するための濾液排出口が２個以上設けられているフィルタプレス装置において，
前記スラリーの圧搾工程が所定時間行われた後に，圧縮空気を第１の濾液排出口を介して濾室内に圧送し，
前記濾室内に圧送された前記圧縮空気は，前記濾布表面に付着している濾液を同伴して第２の濾液排出口を介して外部に排出される，
ことを特徴とするスラリーの圧搾方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，フィルタプレス装置，及び当該フィルタプレス装置におけるスラリーの圧搾方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年においては，対向する濾板の間に一対のダイヤフラムと濾布を設け，濾布内に収容されたスラリーを圧搾して加圧脱水する圧搾機構を有するフィルタプレス装置がある。
【０００３】
かかるフィルタプレス装置においては，濾布を介して形成される濾室内部に固形物を含有したスラリーを圧入した後，スラリーの圧入系統を締め切り状態にして，濾板に付属したダイヤフラムを圧搾水又は圧縮空気を圧入して膨脹させる。このことにより，濾室が縮小されてスラリーの圧搾が行われ，濾過液は濾布を通過して濾室外に排出される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら，上記フィルタプレス装置において，スラリーの圧搾工程終了時には，濾布の表面上に濾液が膜のような状態で存在している。かかる膜状の濾液が濾布表面上に存在する状態でダイヤフラムを収縮させると，濾布表面上の濾液が再びケーキ内に戻ってしまう，という問題がある。このような圧搾工程終了時における濾布表面上の濾液の存在が，ケーキの脱水率の低下の原因となっており，濾布表面に残存する濾液層を除去することができれば，ケーキの脱水率の向上が期待される。
【０００５】
したがって，本発明の目的は，圧搾工程時における濾布表面上に残存する濾液層を除去して，ケーキの脱水率を向上することが可能な新規かつ改良されたフィルタプレス装置，及び当該フィルタプレス装置における圧搾方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため，本発明の第１の観点においては，対向する濾板間において一対のダイヤフラムと濾布を介して濾室が形成され，前記濾室内に圧入されたスラリーをダイヤフラムを膨張させることにより圧搾して加圧脱水する圧搾機構を有し，かつ前記濾板には，前記濾布の表面から絞り出されたスラリーの濾液を排出するための濾液排出口が２個以上設けられているフィルタプレス装置において，第１の濾液排出口と連通する第１の濾液排出ラインには，圧縮空気を濾室内に圧送するための圧縮空気供給ラインが接続されていると共に，前記圧縮空気は，前記スラリーの圧搾工程が所定時間行われた後に，前記濾室内に圧送されて，前記濾布表面に付着している濾液を同伴して第２の濾液排出口を介して外部に排出される，ことを特徴とするフィルタプレス装置が提供される。
【０００７】
上記記載の発明では，圧搾工程を終了する前に，一方の濾液排出口より圧縮空気を圧送して濾布表面に吹き付けることにより，滲み出ている濾液を同伴させて,他方の濾液排出ロより排出される。この結果，圧搾工程を終了してダイヤフラムを収縮しても，濾布表面上の濾液はケーキ内に戻ることはないので，ケーキの脱水率の向上を図ることができる。
【０００８】
また，前記第１の濾液排出口は，前記第２の濾液排出口よりも上方に配置されている，如く構成すれば，圧縮空気は上方から下方に向かって吹き付けられるので，濾布表面から切り離された濾液が重力に従って下方に移動する流れに促進することができる。
【０００９】
また，前記第１の濾液排出口と前記第２の濾液排出口とは，前記濾板上において略対角線上に配置されている，如く構成すれば，圧縮空気を濾布表面全体に渡って通過させることができるので，濾布表面上の濾液を効果的に除去することができる。
【００１０】
上記課題を解決するため，本発明の第２の観点においては，対向する濾板間において濾布を介して濾室が形成され，前記濾室内に圧入されたスラリーをダイヤフラムを膨張させることにより圧搾して加圧脱水する圧搾機構を有し，かつ前記濾板には，前記濾布の表面から絞り出されたスラリーの濾液を排出するための濾液排出口が２個以上設けられているフィルタプレス装置において，前記スラリーの圧搾工程が所定時間行われた後に，圧縮空気を第１の濾液排出口を介して濾室内に圧送し，前記濾室内に圧送された前記圧縮空気は，前記濾布表面に付着している濾液を同伴して第２の濾液排出口を介して外部に排出される，ことを特徴とするスラリーの圧搾方法が提供される。
【００１１】
上記記載の発明では，圧搾工程を終了する前に，一方の濾液排出口より圧縮空気を圧送して濾布表面に吹き付けることにより，滲み出ている濾液を同伴させて,他方の濾液排出ロより排出される。この結果，圧搾工程を終了してダイヤフラムを収縮しても，濾布表面上の濾液はケーキ内に戻ることはないので，ケーキの脱水率の向上を図ることができる。
【発明の効果】
【００１２】
圧搾工程を終了してダイヤフラムを収縮しても，濾布表面上の濾液はケーキ内に戻ることはないので，ケーキの脱水率の向上を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下に添付図面を参照しながら，本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお，本明細書及び図面において，実質的に同一の機能構成を有する構成要素については，同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００１４】
まず，図１及び図２に基づいて，本実施形態にかかるフィルタプレス装置の構成について説明する。なお，図１は，本実施形態にかかるフィルタプレス装置の構成を示す側断面図である。図２は，本実施形態にかかるフィルタプレス装置の要部構成を示す斜視図である。
【００１５】
なお，本実施形態にかかるフィルタプレス装置においては，圧縮空気供給ラインが濾液排出ラインに設けられている以外は，従来と同様の構成であるので，その詳しい説明は省略し，簡易な説明に留める。
【００１６】
まず，図１に示すように，本実施形態にかかるフィルタプレス装置１０においては，隣接する濾板１００との間には，スラリーを脱水するための濾布７００により囲まれた濾室３００が形成されている。スラリーは，スラリー供給ポンプ（図示せず）によって原液（スラリー）供給口４００からフィルタプレス装置１０に供給されて濾過された後，濾液が濾液排出口５００から排出される。
【００１７】
また，図２に示すように，フィルタプレス装置１０の原液供給口４００には，スラリー（原液）を供給するための原液供給ライン４１０が接続されている。かかる原液供給ライン４１０には，原液の供給及び供給停止を操作をするためのバルブ４２０が設けられている。
【００１８】
また，フィルタプレス装置の４箇所の角には，濾液排出口５００Ａ〜Ｄが設けられており，各々，濾液排出ライン５１０Ａ〜Ｄが接続されている。さらに，濾液排出ライン５１０Ａ〜Ｄには，各々，濾液の排出及び濾液の排出停止を操作するためのバルブ５２０Ａ〜Ｄが設けられており，フィルタプレス装置から排出する濾液の濾液排出ラインを選択することができる。
【００１９】
本実施形態にかかる濾液排出ライン５１０Ａには，従来と異なり，圧縮空気供給ライン２１０が接続されている。詳細は後述するが，圧搾工程中に圧縮空気供給ライン２１０から圧縮空気をフィルタプレス装置内に圧送して濾布表面に圧縮空気を吹き付けることにより，濾布から滲み出た濾液を同伴させて，バルブ５２０Ａ〜Ｄの操作により選択された濾液排出ライン（例えば，濾液排出ライン５１０Ｃ）から排出することができる。
【００２０】
また，フィルタプレス装置１０の濾板１００の側下方には，ダイヤフラム６００を膨張させるための圧搾液供給ライン８００が接続されており，各々分岐ライン８００ａを介して各濾板１００に圧搾液がダイヤフラム６００に供給される。
【００２１】
本実施形態においては，従来と異なり，圧縮空気を濾室内に圧送するための圧縮空気供給ライン２１０が，例えば濾液排出ライン５００Ａに接続されている。かかる圧縮空気は，スラリーの圧搾工程を終了する前に，圧縮空気供給ライン２１０から濾液排出ライン５００Ａを介して濾室内に圧送される。このとき，圧縮空気は濾布表面に吹き付けられるので，濾布表面に滲み出ている濾液を同伴させて外部に排出される。このことにより，ケーキの脱水率を向上することができる。なお，圧縮空気供給ライン２１０には，圧縮空気の供給及び供給停止を操作するためのバルブ２２０が設けられている。
【００２２】
次に，図３に基づいて，本実施形態にかかる濾板の構造について説明する。なお，図３（ａ）は，本実施形態にかかる濾板の構造を示す正面図である。図３（ｂ）は，本実施形態にかかる濾板をＧ−Ｇ線で切断した内部構造を示す断面図である。
【００２３】
本実施形態にかかる濾板１００は，図３に示すように，その両側面に張設されたダイヤフラム（圧搾膜）６００を備えている。なお，濾板１００とダイヤフラム６００は一体に構成され，プレート自体がダイヤフラムの機能を有していても構わない。かかるダイヤフラムは，伝熱性を高めるため塩化ポリエチレンを主成分とした架橋ゴムを使用することができる。また，クロロスルホン化ポリエチレン等の架橋ゴム生成可能なポリエチレン素材を使用することもできる。 
【００２４】
濾板１００の側下方部には，ダイヤフラム６００を膨張させるための圧搾液供給口１６０が形成されており，かかる圧搾液供給口１６０に供給された圧搾液は，圧搾液供給路１６０ａ，ｂ，ｃを介してダイヤフラム６００に供給されてダイヤフラム６００を膨張させることができる。
【００２５】
濾室３００は，隣接する濾板１００のダイヤフラム６００に支持された濾布７００との内部空間として配置されている。なお，濾板１００には，原液供給口４００に対応した箇所に孔１４０が形成されており，この孔１４０によってスラリーが通過されて，各濾室３００にスラリーが供給される。
【００２６】
また，濾板１００の内周囲には，濾布を介して濾過された濾液の排出を案内する濾液案内溝１１０が形成されており，濾液案内溝１１０の上下各２箇所（計４箇所）には濾液排出小孔１１０ａ，ｂ，ｃ，ｄが形成されている。濾布を介して濾過された濾液は，濾液案内溝１１０を介して濾液排出小孔１１０ａ，ｂ，ｃ，ｄに案内される。濾液排出小孔１１０ａ，ｂ，ｃ，ｄに案内された濾液は，濾板内部に形成されている濾液集合口１１２に集められて，濾液排出口１５０Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを介して，装置外部に排出される。このように，濾液は濾布７００を通過して濾室外に排出され，各濾室３００から排出された濾液は，濾室外への濾液排出口１５０を通ってフィルタプレス本体から排出される。
【００２７】
スラリーの圧搾工程においては，バルブ４２０を操作することにより原液供給ライン４１０の圧入系統を締め切り状態にし，各濾板１００の間に設けられたダイヤフラム６００内に圧搾水を圧搾水供給ライン８００を介して圧送して膨張させる。このことにより濾室３００の容積が縮小され，濾液は濾布７００を通過して濾室外部に排出される。  
【００２８】
本実施形態においては，従来と異なり，圧縮空気供給ライン２１０から濾液排出ライン５００Ａを介して圧縮空気を圧送することにより，圧縮空気を濾布表面に吹き付けることができる。即ち，例えば濾液排出ライン５１０Ａ，５１０Ｂ，５１０Ｄの各バルブ５２０Ａ，５２０Ｂ，５２０Ｄを閉とし，濾液排出ライン５１０Ｃのバルブ５２０Ｃのみを開とする。
【００２９】
このような状態で，圧縮空気供給ライン２１０のバルブ２２０を開とすると，圧縮空気は，圧縮空気供給ライン２１０を介して濾液排出ライン５１０Ａからフィルタプレス装置内に圧送される。さらに，圧縮空気は，濾室内のダイヤフラム６００の凹みに沿って濾布表面を，例えば図３中に点線矢印で示すように，濾液排出小孔１１０ａから濾液排出小孔１１０ｃに向けて吹き付けられる。
【００３０】
即ち，スラリーの圧搾工程においては，最初は水分の多いスラリーの圧搾が行われるが，スラリーの圧搾が進むにつれてスラリーの水分が少なくなる。このため，圧搾工程の終了時には，濾布の表面上に濾液が膜のような状態で存在するようになる。このような濾布表面に残存する濾液層は，上記のように，一方の濾液排出口より圧送された圧縮空気が吹き付けられるので，滲み出ている濾液が同伴されて,他方の濾液排出ロより排出することができる。したがって， ダイヤフラムを収縮しても，濾布表面上の濾液が再びケーキ内に戻ることはないので，圧搾工程終了時においてケーキの脱水率を向上させることができる。
【００３１】
このことは，例えば濡れた雑巾を絞る時に経験する原理と同様である。即ち，濡れた雑巾を絞ると最初は滴として落下するが，次第に水分が少なくなると雑巾を絞っても水滴にはならずに，雑巾の表面に水の膜が形成されている状態を見ることができる。このとき，雑巾を絞っている手を緩めると，その水の膜は雑巾の内側に入ってしまう。かかる水の膜を表面から切り離して外部に排出すれば，雑巾表面に形成された水の膜が雑巾内に戻ることはない。本発明では，このような原理を，フィルタプレス装置の圧搾工程に応用し，圧搾工程終了前に濾布表面に圧縮空気を吹き付けることにより，圧縮空気に濾液の膜を同伴させて濾布表面から切り離す。このことにより，ケーキの脱水効果を向上させるものである。
【００３２】
次に，図４に基づいて，本実施形態にかかるフィルタプレス装置１０におけるスラリー処理工程を説明する。なお，図４は，本実施形態にかかるフィルタプレス装置のスラリー処理工程を説明するための説明図である。
【００３３】
本実施形態にかかるフィルタプレス装置のスラリー処理方法は，濾過工程，圧搾工程，圧縮空気圧入工程（圧搾工程），解枠工程などからなる。
【００３４】
まず，図４（ａ）に示すように，濾過工程では，スラリー（原液）が原液供給口４００を介して濾室３００内に供給される。濾室３００は，隣接する濾板１００のダイヤフラム６００に支持された濾布７００との内部空間として配置されており，スラリー注入孔４００に対応した箇所に形成された孔１４０によってスラリーが通過されて，各濾室３００にスラリーが供給される。
【００３５】
また，その濾液は濾布７００を通過して濾室外に排出される。各濾室３００から排出された濾液は，濾室外への濾液排出口１５０を介して経由してフィルタプレス本体から排出される。
【００３６】
次いで，図４（ｂ）に示すように，圧搾工程では，バルブ４２０により原液供給ライン４１０からなる圧入系統を締め切り状態にし，各濾板１００の間に設けられたダイヤフラム６００内に圧搾水を圧送して膨張させる。このことにより，濾室容積が縮小されて，濾液は濾布を通過して濾室外部に排出される。
【００３７】
さらに，本実施形態においては，従来と異なり，図４（ｃ）に示すように，圧縮空気圧入工程（圧搾工程）が行われる。
【００３８】
即ち，本実施形態における圧縮空気圧入工程（圧搾工程）は，圧縮空気供給ライン２１０から濾液排出ライン５００Ａを介して圧縮空気を圧送して，濾布表面に吹き付けることができる。このとき，圧縮空気が濾布表面に滲み出ている濾液を同伴させて排出されるので，圧搾後のケーキをさらに効果的に脱水することができる。このことにより，ダイヤフラムを収縮しても濾布表面上の濾液はケーキ内に戻ることはないので，ケーキの脱水率が向上される。
【００３９】
最後に，図４（ｄ）に示すように，フィルタプレス装置を解枠してケーキを排出する。ケーキの水分は従来よりも少ないため剥離性は良好であり，粒子状となって剥離し濾布に残留するケーキはほとんどない。 
【００４０】
なお，圧縮空気圧入工程（圧搾工程）の後，ケーキ乾燥工程を行なってから，フィルタプレス装置の解枠工程を実行することができる。この場合には，圧縮空気圧入工程（圧搾工程）を経て固形分の塊となったケーキに対して，真空ポンプにより吸引して水分の蒸発温度を下げた上で，ダイヤフラム６００内に例えば温水を圧送して膨張させる。このことにより，濾室内のケーキは，水分の蒸発温度が下げられた上で加温されると共に，ケーキ自体が従来よりも脱水されているので，ケーキの乾燥効率が向上される。なお，このときの濾室外の減圧圧力は低ければ低いほどよい。また，温水として，例えば工場内の余剰温水を使用すれば，ケーキの乾燥処理コストの低減を図ることができる。ケーキの乾燥終了後には，解枠してケーキ排出工程を行なってケーキを排出する。ケーキは乾燥状態であるため，剥離性は良好であり，粒子状となって剥離し濾布に残留するケーキはほとんどない。
【００４１】
本実施形態においては，圧搾工程の終了前に一方の通過口より圧縮空気を送り，濾布表面に圧縮空気を吹き付けることにより，その圧縮空気は滲み出た濾液を同伴させて,他方の通過ロより排出させる。この結果，ダイヤフラムを収縮しても濾布表面上の濾液はケーキ内に戻ることはないので，ケーキの脱水率の向上を図ることができる。
【実施例１】
【００４２】
（実施例１）
上記実施形態に基づいて，スラリーを圧搾処理を実施したので，従来例と比較して説明する。なお，従来例は，圧縮空気を圧入せずに圧搾工程を終了し，それ以外の条件は全く同一とした。
【００４３】
使用したスラリー：し尿余剰汚泥
圧搾時間    ：６０分
圧縮空気圧入時間：１０分
【００４４】
（実施結果）
本実施例による圧搾工程後のケーキの水分は，６７％であった。また，従来例における水分は，７０％であった。このように，ケーキの水分量は，３％低減された。さらに，圧搾工程後のケーキの剥離性は，従来と比較して，さらに良好なものであった。  
【００４５】
以上，添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが，本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば，特許請求の範囲に記載された範疇内において，各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり，それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００４６】
例えば，上記実施形態においては，濾液排出ライン５１０Ａを圧縮空気の供給口とし，濾液排出ライン５１０Ｃを圧縮空気の排出口とした構成を例に挙げて記載したがかかる例には限定されない。濾液排出ラインのバルブを適宜開閉操作することにより，空気の流れ方向を変えることができる。
【００４７】
また，上記実施形態においては，スラリーの圧搾工程の終了前に圧縮空気を圧送する構成を例に挙げて説明したがかかる例には限定されない。例えば，スラリーの圧搾工程中においても連続，断続に圧縮空気を圧送することができる。この場合には，圧搾工程の終了直前には，圧縮空気によるブロー時間を長くするのが好ましい。
【００４８】
また，圧縮空気を圧送する濾液排出口は，圧縮空気を排出する濾液排出口よりも上方に配置されているのが好ましい。かかる構成により，圧縮空気は上方から下方に向かって吹き付けられるので，濾布表面から切り離された濾液が重力に従って下方に移動する流れに促進することができる。
【００４９】
また，圧縮空気を圧送する濾液排出口と圧縮空気を排出する濾液排出口とは，濾板上において略対角線上に配置されているように構成するのが好ましい。このことにより，圧縮空気を濾布表面全体に渡って通過させることができるので，濾布表面上の濾液を効果的に除去することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
本発明は，フィルタプレス装置に適用可能であり，特に対向する濾板間の濾室内に濾布を対向して設けた圧搾機構を有し，濾液の通過口が２個以上設けられているフィルタプレス装置に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】第１の実施の形態にかかるフィルタプレス装置の構成を示す斜視図である。
【図２】第１の実施の形態にかかるフィルタプレス装置の構成を示す斜視図である。
【図３】図３（Ａ）は，第１の実施の形態にかかるフィルタプレス装置に使用される濾板の構成を示す正面図である。図３（ｂ）は，第１の実施の形態にかかるフィルタプレス装置に使用される濾板の内部構成を示す断面図である。
【図４】第１の実施の形態にかかるフィルタプレス装置におけるスラリーの処理方法を示す説明図である。
【符号の説明】
【００５２】
１０  フィルタプレス装置
１００  濾板
１４０  スラリー供給口
１５０  濾液排出口
１６０  圧搾水供給口
２１０  圧搾空気供給ライン
２２０  バルブ
３００  濾室
４００  原液供給口
４１０  原液供給ライン
４２０  バルブ
５００  濾液排出口
５１０  濾液排出ライン
５２０  バルブ
６００  ダイヤフラム
７００  濾布
８１０  圧搾水供給ライン  
８２０  バルブ
【図１】
2006223946.tif 000003
【図２】
2006223946.tif 000004
【図３】
2006223946.tif 000005
【図４】
2006223946.tif 000006