(57)【要約】【課題】設置スペースをとらず、効率よくスラリーの洗浄脱水のできる装置を提供する。【解決手段】少なくとも一部が濾布２２によって画定される濾室２０、濾室に対して外側から圧力をかけて該濾室を圧縮する加圧室２４を備えるフィルタープレス１２と、濾室内に、スラリーＳを所定圧力で供給して当該スラリーの濾過を行うスラリー加圧供給手段１４と、濾室２０内に、洗浄水Ｗを上記所定圧力よりも高い圧力で供給し、濾室内の濾過残渣を洗浄する洗浄水加圧供給手段５４と、濾室２０を圧縮して濾室内の濾過残渣を圧搾するため、加圧室に圧搾水Ｗを供給する圧搾水供給手段４４とを有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一部が濾布によって画定される濾室と、該濾室にスラリーを供給する手段と、濾室に対して外側から圧力をかけて該濾室を圧縮する加圧手段とを備えるフィルタープレスを用いたスラリーの洗浄脱水方法において、
所定圧力でスラリーを濾室内に供給して濾過する濾過工程と、
濾過工程の後に上記所定圧力よりも高い圧力で洗浄水を濾室内に供給し、該濾室内の濾過残渣を洗浄する洗浄工程と、
洗浄工程の後に加圧手段により濾室を加圧し、該炉室内の洗浄された濾過残渣を圧搾する圧搾工程と
を有することを特徴とするフィルタープレスを用いたスラリーの洗浄脱水方法。
【請求項２】
少なくとも一部が濾布によって画定される濾室と、該濾室にスラリーを供給する手段と、濾室に対して外側から圧力をかけて該濾室を圧縮する加圧手段とを備えるフィルタープレスを用いたスラリーの洗浄脱水方法において、
所定圧力でスラリーを濾室内に供給して濾過する濾過工程と、
濾過工程の後に洗浄水を濾室内に供給し、該濾室内の濾過残渣を洗浄する洗浄工程と、
該濾過工程と該洗浄工程とを交互に複数回繰り返す工程と、
複数回繰り返した洗浄工程の後に加圧手段により濾室を加圧し、該濾室内の洗浄された濾過残渣を圧搾する圧搾工程と、
を有することを特徴とするスラリーの洗浄脱水方法。
【請求項３】
少なくとも一部が濾布によって画定される濾室、濾室に対して外側から圧力をかけて該濾室を圧縮する加圧室を備えるフィルタープレスと、
濾室内に、スラリーを所定圧力で供給して当該スラリーの濾過を行うスラリー加圧供給手段と、
濾室内に、洗浄水を上記所定圧力よりも高い圧力で供給し、濾室内の濾過残渣を洗浄する洗浄水加圧供給手段と、
濾室を圧縮して濾室内の濾過残渣を圧搾するため、加圧室に圧搾水を供給する圧搾水供給手段と、
を有することを特徴とするフィルタープレス装置。
【請求項４】
少なくとも一部が濾布によって画定される濾室、濾室に対して外側から圧力をかけて該濾室を圧縮する加圧室を備えるフィルタープレスと、
濾室内に、スラリーを所定圧力で供給して当該スラリーの濾過を行うスラリー加圧供給手段と、
濾室内に洗浄水を供給し、濾室内の濾過残渣を洗浄する洗浄水加圧供給手段と、
濾室を圧縮して濾室内の濾過残渣を圧搾するため、加圧室に圧搾水を供給する圧搾水供給手段と、
スラリー加圧供給手段と洗浄水加圧供給手段とを交互に複数回作動させ、その後、圧搾水供給手段を作動させる制御手段と、
を有することを特徴とするフィルタープレス装置。
【請求項５】
スラリー加圧供給手段が、スラリー貯留槽と、該スラリー貯留槽から濾室にスラリーを供給するスラリー供給ラインと、該スラリー供給ライン内に設けられた第１開閉弁及び第１ポンプとを有し、
洗浄水加圧供給手段が、貯水槽と、該貯水槽から濾室にスラリー洗浄のための水を供給する洗浄水供給ラインと、該洗浄水供給ライン内に設けられた第２開閉弁及び第２ポンプとを有し、
圧搾水供給手段が、貯水槽と、濾室を加圧圧縮するための水を上記加圧室に供給する圧搾水供給ラインと、該圧搾水供給ライン内に設けられた第３開閉弁及び第３ポンプとを有する請求項３若しくは４に記載のフィルタープレス装置。
【請求項６】
スラリー供給ライン内の第１開閉弁が第１ポンプよりも上流側に設けられており、
洗浄水供給ライン内の第２開閉弁が第２ポンプよりも上流側に設けられており、
スラリー供給ラインの第１ポンプよりも下流側と、洗浄水供給ラインの第２ポンプよりも下流側とが一体に接続されて濾室に連通されている
ことを特徴とする請求項５に記載のフィルタープレス装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スラリーに含まれる有価物の回収あるいは有害物質、障害物除去のためにスラリーを洗浄し、脱水する方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
スラリーに含まれる有価物の回収や有害物質、障害物を除去するために、スラリーを洗浄した後、これを圧搾して余分の水分を除去することは広く行われている。例えば、焼却灰をセメント原料にするために、焼却灰を水に入れて攪拌してスラリーとし、これを複数の洗浄槽と複数の脱水機を使用して洗浄脱水を行い、焼却灰中のクロルイオンを除去する方法が知られている。（特許文献１）
【特許文献１】特開２００３−２１１１２９
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来のこの種の洗浄脱水方法では複数の洗浄槽と複数の脱水機を使用しなくてはならず装置の設置スペースが大きくなり、複数の工程を通して洗浄を行うために多量の洗浄水を消費していた。また、洗浄と脱水を繰り返すため水量バランスをとるための運転管理が複雑であった。
本発明は、以上のような点に鑑みなされたものであり、スラリーの濾過脱水装置として知られているフィルタープレスを使用し、スラリーを有効に洗浄脱水することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
すなわち、本発明は、
少なくとも一部が濾布によって画定される濾室と、該濾室にスラリーを供給する手段と、濾室に対して外側から圧力をかけて該濾室を圧縮する加圧手段とを備えるフィルタープレスを用いたスラリーの洗浄脱水方法において、
所定圧力でスラリーを濾室内に供給して濾過する濾過工程と、
濾過工程の後に上記所定圧力よりも高い圧力で洗浄水を濾室内に供給し、該濾室内の濾過残渣を洗浄する洗浄工程と、
洗浄工程の後に加圧手段により濾室を加圧し、該炉室内の洗浄された濾過残渣を圧搾する圧搾工程と
を有することを特徴とするフィルタープレスを用いたスラリーの洗浄脱水方法を提供する。
【０００５】
具体的には、この洗浄脱水方法では、濾過工程と洗浄工程とを交互に複数回繰り返すようにすることが好ましい。
【０００６】
更に、本発明は、
少なくとも一部が濾布によって画定される濾室、濾室に対して外側から圧力をかけて該濾室を圧縮する加圧室を備えるフィルタープレスと、
濾室内に、スラリーを所定圧力で供給して当該スラリーの濾過を行うスラリー加圧供給手段と、
濾室内に、洗浄水を上記所定圧力よりも高い圧力で供給し、濾室内の濾過残渣を洗浄する洗浄水加圧供給手段と、
濾室を圧縮して濾室内の濾過残渣を圧搾するため、加圧室に圧搾水を供給する圧搾水供給手段と、
を有することを特徴とするフィルタープレス装置を提供する。
【０００７】
具体的には、この洗浄脱水装置は、スラリー加圧供給手段と洗浄水加圧供給手段とを交互に複数回作動させ、その後、圧搾水供給手段を作動させる制御手段を備えるようにすることが好ましい。
【０００８】
具体的には、スラリー加圧供給手段が、スラリー貯留槽と、該スラリー貯留槽から濾室にスラリーを供給するスラリー供給ラインと、該スラリー供給ライン内に設けられた第１開閉弁及び第１ポンプとを有し、
洗浄水加圧供給手段が、貯水槽と、該貯水槽から濾室にスラリー洗浄のための水を供給する洗浄水供給ラインと、該洗浄水供給ライン内に設けられた第２開閉弁及び第２ポンプとを有し、
圧搾水供給手段が、貯水槽と、濾室を加圧圧縮するための水を上記加圧室に供給する圧搾水供給ラインと、該圧搾水供給ライン内に設けられた第３開閉弁及び第３ポンプとを有することができる。
【０００９】
更に、スラリー供給ライン内の第１開閉弁が第１ポンプよりも上流側に設けられており、
洗浄水供給ライン内の第２開閉弁が第２ポンプよりも上流側に設けられており、
スラリー供給ラインの第１ポンプよりも下流側と、洗浄水供給ラインの第２ポンプよりも下流側とが一体に接続されて濾室に連通されるものとすることができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明では、スラリーの濾過、洗浄及び圧搾脱水を行うのに１つのフィルタープレスを用いて行うので、複数の洗浄槽と複数の脱水機を使用する従来の洗浄脱水装置に比べて設置スペースを大幅に削減することができる。
【００１１】
また、フィルタープレス内で複数の行程を連続的に行えるために、従来の洗浄脱水装置で必要とされていた洗浄水槽での脱水ケーキの再溶解、際溶解されたスラリーの再洗浄などの煩雑な作業を省くことができ、それら再溶解、再洗浄などに必要な水量を削減することができる。
【００１２】
更に、洗浄のための水は、スラリーを濾室に供給するときよりも高圧で供給するようにすることにより、濾過によって固化した濾過残滓を迅速に粉砕し洗浄することができ、短時間での洗浄作業を可能とする。  
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明に係るスラリーの洗浄脱水方法及び該方法に用いられるフィルタープレス装置の実施形態につき、添付図面に基づき説明する。
【００１４】
図1は、本発明に係るフィルタープレス装置１０の概要を示す。すなわち、該フィルタープレス装置１０は、フィルタープレス１２と、該フィルタプレス１２に対してスラリーを供給するためのスラリー供給手段１４と、フィルタプレス内に供給されたスラリーを洗浄したり、圧搾したりするための加圧水を供給するための加圧水供給手段１６とを備える。
【００１５】
フィルタープレス１２は、一般的なものと同様に、スラリーを受け入れて圧搾するための複数の濾過脱水ユニットを備えており、各ユニットは、図２に示すように、濾枠１８と、該濾枠内に設けられ、濾室２０を形成する濾布２２と、該濾布２２と濾枠１８の内面との間に設けられ、濾枠１８の内面との間に加圧室２４を形成するダイアフラム２６とを備える。ダイアフラム２６の濾布２２と接する面には凹凸２６−１が形成され、濾室２０から濾布２２を通して外部に出る液体が、該ダイアフラム２６と濾布２２との間を流下できるようにしている。
【００１６】
スラリー供給手段１４は、スラリーＳを収納するスラリー槽３０と、該スラリー槽３０から濾室２０にスラリーＳを供給するスラリー供給ライン３２とを有する。該スラリー供給ライン３２には、上流側から開閉弁３４及びポンプ３６が設けられている。
【００１７】
加圧水供給手段１６は、貯水槽４０と、濾室２０を加圧圧縮するための加圧水Ｗを上記加圧室２４に供給する圧搾水供給ライン４２とを有する圧搾水供給手段４４を備える。該圧搾水供給ライン４２には、上流側から開閉弁４６及びポンプ４８が設けられている。
本発明に係るフィルタープレス装置１０では、加圧水供給手段１６に更に、濾室２０内の濾過残渣を洗浄するための加圧水を濾室に供給するため、圧搾水供給ライン４２から分枝した洗浄水供給ライン５２を有する洗浄水供給手段５４が設けられている。該洗浄水供給ライン５２には、ポンプ５６及び開閉弁５８が設けられている。
【００１８】
図示の例では、スラリー供給ライン３２は、洗浄水供給ライン５２に、開閉弁５８よりも下流側で接続されている。
【００１９】
このフィルタープレス装置を用いてスラリーＳの洗浄脱水を行う場合は、先ず、開閉弁３４を開くとともに他の開閉弁４６，５８は閉じ、ポンプ３６によってスラリーＳを所定圧力で濾室２０内に供給する。濾室２０内に供給されるスラリーは、ポンプによる加圧により濾布２２によって濾過され、濾室２０内に残されるスラリーは固形分の濃度が高い状態とされる。
【００２０】
次に、開閉弁３４を閉じて開閉弁５８を開き、ポンプ５６によって加圧水Ｗを、ポンプ３６によるスラリー供給圧力よりも高い圧力で濾室２０に供給する。濾室２０内に残されたスラリー残渣は、この高い圧力の加圧水により急激に攪拌されるとともに、スラリー残渣内に残されていた有害物質等は、水と共に濾布の外側に流出し、当該スラリー残渣の洗浄が行われる。
【００２１】
更に、次の段階として、開閉弁５８を閉じて開閉弁４６を開き、ポンプ４６により加圧水を高圧にて加圧室２４内に供給する。加圧室内に供給された加圧水はダイアフラム２６を濾室側に膨らませ、これにより濾室２０内のスラリー残渣は圧搾されてケーキが形成される。該ケーキは、濾枠１８を開くことによって外部へ排出される。
【００２２】
上記濾室２０へのスラリー供給と、該濾室内のスラリー残渣の洗浄とは順次数回繰り返して行うことが、これは濾過洗浄効果を上げる上で好ましい。
【００２３】
図中６０は、上記スラリー供給濾過、スラリー残渣洗浄、スラリー残渣圧搾を行うため、開閉弁３４、４６，５８、ポンプ３６、４８，５６を所定の順序に従ってシーケンス制御するための制御器である。
【実施例１】
【００２４】
以下、本発明に係るフィルタプレス装置を用いて、大豆粕に含まれるクロルイオンを除去する作業を行った実施例につき説明する。
【００２５】
初めに塩酸処理した大豆粕スラリーをスラリー貯留槽３０に貯留した。このときの大豆粕スラリーのクロルイオン濃度は１８．２ｇCl/kg-DSで、スラリー濃度は約５％であった。
【００２６】
まず、開閉弁４６、５８を閉とし、開閉弁３４を開としてポンプ３６により、スラリー貯留槽３０から大豆粕スラリー１５０リットルをフィルタープレス１２の濾室２０内に圧力０．６MPaで供給し、濾過した後に、開閉弁３４を閉じて開閉弁５８を開き、濾室容積２５リットルの３．６倍である８９リットルの洗浄水を、洗浄水供給ライン５２のポンプ５６により圧力０．８MPaで圧入して濾室内の濾過残渣を洗浄した。次に、開閉弁５８を閉じ、開閉弁４６を開いてポンプ４８により圧力１．６MPaで加圧水を加圧室２４内に供給し、濾室を圧縮し、該濾室内で洗浄された濾過残滓を圧搾し、大豆粕の脱水ケーキを得た。
【００２７】
測定の結果、この脱水ケーキは、含水率５８．５％、クロルイオン濃度２．３ｇCl/kg-DSであり、クロルイオン濃度の目標値である２．３ｇCl/kg-DS以下の数値となることが分かった。
【００２８】
このように、本発明では、一つのフィルタープレスにより洗浄と脱水ができるため、従来装置において必要とされていた洗浄水槽での脱水ケーキの再溶解、再度の洗浄作業等の煩雑な操作を必要としない上、大幅な水量を節減することができた。また、洗浄においてはクロルイオンだけでなく、脱水阻害物質も除去されることもあり、脱水後のケーキの含水率は上記のように低いものとすることができた。
【００２９】
また、濾室に対する洗浄のための水供給圧力をスラリー供給圧力より高くすることにより、洗浄時間を短くすることができた。洗浄水圧力をスラリー供給圧力と同程度の０．６MPaとした場合に、洗浄に要する時間は約７分を要したのに比べて、本実施例では洗浄水供給圧力を0.8MPaとした結果、洗浄に要した時間は約３分と１／２以下の時間とすることができた。
【実施例２】
【００３０】
第２の実施例では、大豆粕スラリーを５０リットルずつ３回に分けてフィルタープレスに圧入濾過し、そのつど洗浄も行った。洗浄水量は初回２５リットル、２回目３０リットル、３回目３４リットルとした。洗浄後、圧搾脱水した脱水ケーキの含水率は５６．２％となり、クロルイオン濃度は２．０ｇCl/kg-DSとなった。
【００３１】
すなわち、スラリーを分割圧入して洗浄を行った方がケーキ含水率は低下し、クロルイオン濃度も低下して洗浄効果が高かった。
【００３２】
また、濾過に要する時間も一括洗浄では１５分要したが、分割洗浄では１２分と短縮され、フィルタープレスの濾過速度が向上した。この場合、洗浄水は同量づつにしてもよいし、順次水量を減量してもよいが、上記実施例のように漸増する方が好ましい。また、1回の洗浄水量は少なくとも濾室容積以上の量にするのが好ましい。
【００３３】
以上の実施例では、スラリー残渣を洗浄するのに水を用いたが、水の代りに温水を用いてもよく、また、スラリーを加温して供給してもよい。また、熱源装置を設け、スラリーや水を供給する際に加温しながら供給してもよく、さらに、脱水促進のため真空装置で濾液排出ラインを真空下にしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明に係るフィルタープレス装置の概要を示す図である。
【図２】図１のフィルタープレス装置で用いられるフィルタープレスの濾過圧搾ユニットの一例を示す図である。
【符号の説明】
【００３５】
１０      フィルタープレス装置
１２      フィルタープレス
１４      スラリー供給手段
１６      加圧水供給手段
１８      濾枠
２０      濾室
２２      濾布
２４      加圧室
２６      ダイアフラム
２６−１  凹凸
３０      スラリー槽
３２      スラリー供給ライン
３４      開閉弁
３６      ポンプ
４０      貯水槽
４２      圧搾水供給ライン
４４      圧搾水供給手段
４６      開閉弁
４８      ポンプ
５２      洗浄水供給ライン
５４      洗浄水供給手段
５６      ポンプ
５８      開閉弁
６０      制御器
【図１】
2006068659.tif 000003
【図２】
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