(57)【要約】【課題】本発明の目的は、フィルタプレス周辺の作業環境を改善することが可能なフィルタプレスシステムを提供することである。【解決手段】本発明に係るフィルタプレスシステム１０は、フィルタプレス１００、ブース１２および換気ユニットを備えている。フィルタプレス１００は、被処理溶液を固液分離するように構成される。ブース１２は、フィルタプレス１００の周囲を覆うように設けられている。換気ユニットは、ブース１２に取り付けられており、プルフード１４とプッシュフード１６を有している。プルフード１４は、フィルタプレス１００の直上からエアを吸引するように構成される。プッシュフード１６は、フィルタプレス１００の側面部よりプルフード１４に向けてエアを吹き出すように構成される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理溶液を固液分離するフィルタプレスと、
前記フィルタプレスの周囲を覆うように設けられたブースと、
前記ブースに取り付けられた換気ユニットと、
を備えたフィルタプレスシステムであって、
前記換気ユニットは、前記フィルタプレスの直上からエアを吸引する吸引手段と、
前記フィルタプレスの側面部より前記吸引手段に向けてエアを吹き出す吹出手段と、
を少なくとも備えることを特徴とするフィルタプレスシステム。
【請求項２】
前記換気ユニットは、前記吹出手段の下方にエアを吸引する下部吸引手段をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のフィルタプレスシステム。
【請求項３】
前記フィルタプレスと前記吸引手段との間に何も配置されていない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システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スラリを固液分離するフィルタプレスシステムに関し、特にフィルタプレスの配置エリア周辺の作業環境を改善することが可能なフィルタプレスシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ディスプレイの薄型化の要請等の影響によりガラス基板のエッチング処理が盛んに行われている。エッチング処理は、フッ酸を含むエッチング液をガラス基板と接触させることにより行われる。この際、エッチング廃液が大量に発生するので、廃液の無害化処理が必要となる。特に、フッ素は下水道法や水質汚濁防止法等の環境関連法令によって、排水基準値が厳しく制限されているため、廃液の処理方法について様々な研究が行われてきた。フッ素を含む廃液の処理方法としては、廃液に薬品を添加することでフッ素を不溶性生成物として析出させ、固液分離する方法が一般的である。
【０００３】
固液分離を行う装置としては、汚泥の脱水性が高いフィルタプレスが採用されることが多い。フィルタプレスは、不溶性生成物を含む廃液（以下、スラリともいう。）を圧搾脱水することで脱水ケーキを得る装置である。この際、フィルタプレス内に圧搾されたケーキが装置内に付着するため、剥離作業に手間がかかる場合がある。従来では、スクレーパ等の剥離装置を配置することによって、濾布等の装置内に付着したケーキを剥離していた（例えば、特許文献１参照。）。スクレーパは、濾布上に配置されており、開板された濾布に付着したケーキに物理的な力を加えることによって、濾布から効率的にケーキを剥離することが可能になるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３８２４２２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
エッチング廃液に含まれるフッ酸は沸点が低く、開板作業時にケーキから酸性ガスが発生することがある。また、スクレーパ等の剥離装置を用いてケーキを剥離した場合、ケーキの性状によっては粉塵が飛散する場合もある。このような粉塵やガスは、装置を汚損するだけでなく、作業員の健康にも悪影響を及ぼすおそれがある。
【０００６】
通常、フィルタプレスが設置される作業エリアには排気装置が設置されており、作業員の負荷を軽減することは可能であるが、フィルタプレスの周辺には、スクレーパ等が設置されており、フィルタプレスと換気装置が離間してしまい、効果的な換気を行うことが難しいことがある。
【０００７】
本発明の目的は、フィルタプレス周辺の作業環境を改善することが可能なフィルタプレスシステムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係るフィルタプレスは、フィルタプレス、ブースおよび換気ユニットを備えている。フィルタプレスは、被処理溶液を固液分離するように構成される。ブースは、フィルタプレスの周囲を覆うように設けられている。ブースは、フィルタプレスによる固液分離処理に伴って発生する粉塵やガスが周囲に飛散しないように構成される。換気ユニットは、ブースに取り付けられており、吸引手段と吹出手段を有している。吸引手段は、フィルタプレスの直上からエアを吸引するように構成される。吹出手段は、フィルタプレスの側面部より吸引手段に向けてエアを吹き出すように構成される。
【０００９】
換気ユニットは、ブース内で発生した粉塵やガスを効果的に排気するように構成される。フィルタプレスシステムは、吸引手段によりフィルタプレスの直上からエアを吸引することができるので、固液分離処理時に発生するガスや粉塵を効果的に吸引することが可能になる。さらに、吹出手段により吸引手段に向かう気流を発生させることで、エアの吸引効率を向上させることが可能になる。フィルタプレスの直上からエアの吸引を行うことにより、ブース内の作業員の作業エリアへのガスや粉塵の拡散を抑制することができる。
【００１０】
また、換気ユニットは、吹出手段の下方にエアを吸引する下部吸引手段をさらに備えることが好ましい。通常、フィルタプレスは、固液分離処理により発生したケーキを、フィルタプレスの下方に設置されたコンテナ等に落下させることにより排出する。この排出の際に、粉塵が飛散することがあるが、下部吸引手段を備えることにより、排出処理時に発生する粉塵を効果的に吸引することが可能になる。
【００１１】
さらに、フィルタプレスと吸引手段との間に何も配置されていないことが好ましい。スクレーパ、駆動機構、配線等をフィルタプレスと吸引手段との間に配置しないことにより、換気効率が顕著に向上する。
【発明の効果】
【００１２】
この発明によれば、フィルタプレス周辺の作業環境を改善することが可能なフィルタプレスシステムを提供することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】フィルタプレスシステムの概略を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るフィルタプレスの概略側面図である。
【図３】濾枠および濾板の閉板状態を示す図である。
【図４】濾枠および濾板を示す図である。
【図５】濾枠および濾板の断面を示す図である。
【図６】昇降装置の構成を示す図である。
【図７】昇降装置によるケーキの排出の様子を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
ここから図面を用いて本発明の一実施形態に係るフィルタプレスシステム１０について説明する。フィルタプレスシステム１０は、ブース１２内にフィルタプレス１００が設置されている。ブース１２は、フィルタプレス１００の周囲を覆うように構成されており、フィルタプレス１００で処理されるスラリから発生するガスや粉塵が周辺に飛散しないように構成される。ブース１２は、プルフード１４、プッシュフード１６、下部プルフード１４１および落下口１８を備えている。
【００１５】
プルフード１４は、フィルタプレス１００の直上に配置されており、フィルタプレス１００の固液分離処理によって発生するガスや粉塵を吸引するように構成される吸引ファンを有している。プルフード１４とフィルタプレス１００との離間距離は、８０〜２００ｃｍに設定されることが好ましい。プルフード１４は、フィルタプレスの１００の長さ方向に沿って複数設置される。プルフード１４の設置数は、フィルタプレス１００の寸法やスラリの性質によって適宜変更することができる。
【００１６】
プルフード１４は、吸引した粉塵を捕捉するフィルタを備えることが好ましい。また、プルフード１４で吸引したガスは、スクラバ等の無害化設備にて無害化処理が行われた後に大気に放出される。
【００１７】
プッシュフード１６は、ブース１２の側面部に配置されており、プルフード１４に向けてエアを吹き出すように構成される吹出ファンを有している。プッシュフード１６の配置は、プッシュフード１６から吹き出すエアがフィルタプレス１００に阻害されない位置であれば良い。プッシュフード１６から吹き出すエアによりプルフード１４による吸引を補助することができる。プッシュフード１６は、プルフード１４の設置数に対応するように配置されることが好ましい。プッシュフード１６から吹き出すエアの風速は、ブース１２で乱気流が発生しないように、ブース１２の大きさやプルフード１４との距離によって適宜調整される。
【００１８】
下部プルフード１４１は、ブース１２の側面部に配置されており、エアを吸引するように構成される。下部プルフード１４１は、プッシュフード１６よりも下方に配置されており、フィルタプレス１００から発生するガスや粉塵を吸引するように構成される。吸引手段をフィルタプレス１００の下端領域に配置することによって、フィルタプレス１００からケーキを排出する際に発生するガスや粉塵を効果的に吸引することが可能になる。下部プルフード１４１の配置位置としては、ブース１２の床面から１０〜５０ｃｍの高さに配置されることが好ましい。
【００１９】
落下口１８は、フィルタプレス１００の下方に設けられた両開きの排出口であり、フィルタプレス１００からケーキを排出する際に落下口１８が開き、ケーキを落下させて排出するように構成される。落下したケーキは、不図示のケーキ収集槽に回収される。
【００２０】
ここから、フィルタプレス１００について図２を用いて説明する。図２は、フィルタプレス１００の概略側面を示す図である。フィルタプレス１００は、複式のフィルタプレスであり、複数の濾枠２２および濾板２４を有している。濾枠２２および濾板２４は、一対のフレーム２６１およびフレーム２６２に水平方向に橋架されたレール２８によってスライド可能に支持されている。
【００２１】
油圧シリンダ３０は、フレーム２６２からフレーム２６１の方向に向かって濾枠２２および濾板２４を押圧するように構成される。図３は、油圧シリンダ３０の押圧により閉板された濾枠２２および濾板２４を示す図である。昇降装置７０は、濾枠２２および濾板２４に対してレール２８を挟んだ反対側に配置される。
【００２２】
濾枠２２は、中央部にスラリが導入される中空部３２を有している（図４参照。）。スラリは、濾枠２２の上部に形成されたスラリ導入路３４より導入される。スラリ導入路３４は、濾枠２２および濾板２４の配列方向に沿って形成された貫通孔であり、スラリ導入路３４を通過するスラリは、中空部３２の内面に向かって形成された貫通孔（不図示）を通過して中空部３２に導入される。また、濾枠２２の下部には、固液分離処理によって発生する濾液をフィルタプレス外に排出するための濾液排出路３８が形成されている。
【００２３】
また、中空部３２は、内面が傾斜するように構成される。傾斜面は、濾枠２２の厚さ方向に直交する断面積が、ダイヤフラム等でケーキを圧搾する方向に向かって徐々に大きくなるように形成される。このような傾斜面を有することで、ケーキの脱水が効率的に行われる。なお、傾斜角度は、汚泥の性状や濾枠２２のサイズによって適宜変更することができる。
【００２４】
濾枠２２は、側面部からレール２８の方向に向かって延出するサイドバー４０を有している。サイドバー４０は、濾枠２２の両側面から延出しており、レール２８により下方から支持されている。サイドバー４０は、レール２８と常に擦れあうため、摺動特性や耐摩耗性を有することが好ましい。サイドバー４０およびレール２８の素材は、特に限定されないが、酸性スラリを処理する場合は、樹脂材料を使用することが好ましい。また、お互いの摩耗を抑制するために、サイドバー４０とレール２８は異なる素材を使用することがさらに好ましい。
【００２５】
また、少なくとも一方の側面に配置されたサイドバー４０は、濾枠２２との接合部付近に位置合わせ部４２を有している。位置合わせ部４２は、濾枠２２の上端よりも上方向に突出した板状部材であり、後述のケーキ排出時に昇降装置７０の移動を制御するために使用される。
【００２６】
濾板２４は、その両面が濾布５０によって被覆された板状部材である。濾布５０は、濾板２４の上部に架けられた状態で保持されており、その両端部が濾板２４よりも下部で固定されている。濾布５０は、スラリの性状や固形物の粒径によって適宜選択することが可能であり、スラリ導入路３４および濾液排出路３８に対応する位置に導通孔が形成されている。
【００２７】
濾板２４は側面部よりサイドバー４０１が延出しており、レール２８に当接することで濾板２４をレール２８上でスライド可能に支持している。なお、濾板２４から延出するサイドバー４０１は、濾枠２２から延出するサイドバー４０よりも延出距離が短くなるように構成される。
【００２８】
また、図５に示すように、濾板２４の内部には、ダイヤフラム６０およびエア供給部６２が配置されている。ダイヤフラム６０は、外部から流体が供給されることにより膨張し、中空部３２内のスラリを圧搾するように構成される。エア供給部６２は、ダイヤフラム６０による圧搾方向と反対側からスラリに対してエアを噴射するように構成される。スラリにエアを噴射することにより、圧搾されたスラリの含水率をさらに低下させることができる。また、濾布５０にもエアが吹き付けられるため、濾布５０に付着したケーキを剥離することもできる。
【００２９】
レール２８は、フレーム２６２およびフレーム２６１によって水平方向に橋架された板状部材である。レール２８は、濾枠２２と濾板２４の両側面に配置されており、レール２８上にサイドバー４０およびサイドバー４０１が載置され、濾枠２２および濾板２４をレール２８に沿った方向にスライド可能に支持している。
【００３０】
濾枠２２および濾板２４は、レール２８に沿ってそれぞれ交互に配列されている。油圧シリンダ３０からの押圧により濾枠２２および濾板２４が閉板されると、スラリ導入路３４を通過して中空部３２にスラリが導入されるように構成される。中空部３２は、濾布５０によって挟持されているため、中空部３２内にスラリが充填される。
【００３１】
昇降装置７０は、レール２８を挟んで濾枠２２の反対側の両側面に１つずつ配置されている。昇降装置７０は、不図示の駆動機構により濾枠２２の配列方向に沿って水平に移動するように構成される。なお、２つの昇降装置７０は、それぞれ連動しており、同じ方向に向かって同時に移動するように構成される。昇降装置７０は、図６に示すように、回転ローラ７２、接続アーム７４、押上部７６およびセンサ部７８を備えている。昇降装置７０は、レール２８よりも濾枠２２に対して外側に延出したサイドバー４０に対して上方向に押し上げる力を加えるように構成される。
【００３２】
回転ローラ７２は、昇降装置７０の内部で不図示の駆動機構により回転するように構成される円筒状のローラである。接続アーム７４は、回転ローラ７２の両端に固定されており、回転ローラ７２と押上部７６を接続するように構成される。接続アーム７４の長さは、レール２８よりも外側に延出したサイドバー４０に回転する押上部７６が接触するように構成される。押上部７６は、回転ローラ７２を支点にして所定方向に回転するように構成される円筒状部材である。押上部７６は、接続アーム７４によって回転自在に支持されている。押上部７６が回転することによってサイドバー４０と接触した際の摩耗が軽減することができる。
【００３３】
センサ部７８は、昇降装置７０の上部に配置されたレーザセンサである。センサ部７８は、レーザを発信することで濾枠２２の位置を検知するように構成される。センサ部７８からのレーザは、位置合わせ部４２に対応するように発信される。昇降装置７０は、ケーキ剥離時に濾枠２２に配列方向に沿って水平に移動し、センサ部７８が位置合わせ部４２を検知すると、昇降装置７０が停止するように構成される。センサ部７８は、少なくとも一方の昇降装置に配置されていれば良く、センサ部７８が配置されていない昇降装置は、センサ部７８が配置されているもう一方の昇降装置と連動して移動するように構成される。濾枠２２は不図示の駆動手段により開板されるが、開板後に所定の位置に濾枠２２を移動させることは制御が難しい。センサ部７８により濾枠２２の位置を検知することができるので、簡易にケーキの排出処理を開始することができる。
【００３４】
ここから、フィルタプレス１００を用いた廃液処理の一例について説明する。本実施形態では、フッ酸を含むエッチング廃液の固液分離処理を説明する。エッチング廃液は、フィルタプレス１００に導入される前に、薬品の添加による前処理が行われている。濾枠２２および濾板２４が閉板されると、スラリ導入路３４からスラリが中空部３２に導入される。
【００３５】
中空部３２にスラリが導入されると、濾布５０によって濾過され、中空部３２内にケーキ６４が形成される。濾液は濾布５０を通過し、濾液排出路３８から装置外へ排出される。さらに、ケーキ６４をダイヤフラム６０により圧搾することで含水率を低下させる。ダイヤフラム６０による圧搾が完了すると、エア供給部６２によりケーキ６４にエアが吹き付けられる。圧搾方向と反対側からエアを吹き付けることにより、濾板２４へのケーキの付着を防止することができる。
【００３６】
ケーキの圧搾が完了した後に、油圧シリンダ３０の圧力を低下させ、濾枠２２および濾板２４を開板する。開板された濾枠２２は不図示の駆動機構により水平方向に移動され、昇降装置７０による中空部３２内に充填された脱水ケーキ６４の排出作業が行われる。
【００３７】
濾枠２２が開板されると、昇降装置７０が濾枠２２の配列方向と平行に移動する。この際、センサ部７８からレーザが発信されており、センサ部７８が位置合わせ部４２を検知すると、昇降装置７０の移動が停止する。昇降装置７０が濾枠２２の側面部まで移動すると、回転ローラ７２が回転し始める。なお、２基の昇降装置７０が有する回転ローラは、同じ速度で回転するように制御される。サイドバー４０は、少なくとも押上部７６の回転半径内まで延出しており、図７（Ａ）に記載の矢印方向に回転する押上部７６により下方から押し上げられることで、濾枠２２がサイドバー４０と共にレール２８から所定量持ち上げられる。押上部７６がさらに回転し、サイドバー４０の端部よりも昇降装置７０側まで回転すると、サイドバー４０が落下し、レール２８と衝突する。中空部３２内のケーキ６４は、サイドバー４０がレール２８と衝突した衝撃により、下方に落下する。濾枠２２の下部には、不図示のケーキ収容槽が配置されており、落下したケーキを回収するように構成される。
【００３８】
押上部７６は、１つの濾枠２２に対して同じ方向に複数回、回転することで、中空部３２からケーキ６４を確実に排出するように構成される。また、押上部７６は、回転自在に支持されているため、サイドバー４０を押し上げる際の摩耗を抑制することが可能である。所定数回転した押上部７６は、サイドバー４０に接触しない位置で停止する。昇降装置７０は、別の濾枠２２の位置まで移動するように構成される。
【００３９】
中空部３２の内面は、前述のように濾枠２２の厚さ方向に直交する断面積が、ダイヤフラム６０により圧搾される側から圧搾方向に進むにしたがって徐々に小さくなり、ケーキ６４の断面積が徐々に減少するように傾斜している。内面が傾斜していることにより、ケーキ６４が中空部３２内で滑り易くなるため、剥離性が向上する。また、このような方向に傾斜することによりダイヤフラム６０による圧搾効率が向上し、ケーキ６４の含水率をより低下させることが可能になる。
【００４０】
なお、濾枠２２の側面の傾斜方向を変更することも可能である。濾枠２２の傾斜面が図５に示す方向と逆向きに傾斜する場合は、ケーキ６４の断面積が最も大きくなる側にケーキ６４が圧搾されて押し付けられるため、わずかな衝撃で濾枠２２からケーキ６４を剥離することが可能になる。濾枠２２の傾斜角度や傾斜方向は、汚泥の性状によって適宜変更すれば良い。
【００４１】
フィルタプレス１００は、押上部７６の回転により濾枠２２を持ち上げるという簡易な構成でケーキの排出を行うことができる。また、濾枠２２は中空部３２を有しているため重量が軽く、ケーキ６４が充填された状態でも、昇降装置７０に加わる負荷は大きくない。さらに、昇降装置７０が濾枠２２の側面部に配置されているため、酸性スラリを処理する場合もガスによって汚損するおそれが少ない。また、フィルタプレス１００の側面側にガスが漏出しても、レール２８が配置されているため、昇降装置７０が直接ガスに曝されることを防止できる。また、本実施形態では、押上部７６によるサイドバー４０の押し上げ機構を説明したが、本発明はこれには限定されずに、上下に往復するピストン、クランク機構や弾性部材等の付勢手段を採用することも可能である。
【００４２】
上述のようにケーキ６４をフィルタプレス１００から排出する際は、プルフード１４、プッシュフード１６および下部プルフード１４１によりブース１２内の換気を行い、ガスや粉塵がブース１２内で拡散するのを抑制する。特に、フィルタプレス１００は、開板時に濾枠２２内のケーキ６４から発生したガスがブース１２へ拡散しやすい。また、濾枠２２がレール２８に衝突した衝撃で粉塵が飛散することもある。
【００４３】
通常、フィルタプレス上部にはスクレーパ等の剥離装置が配置されている場合が多く、換気装置とフィルタプレスの間隔が空いてしまったり、エアがスクレーパに阻害されてしまったりするため、効率的な換気を行うことが難しかった。このため、フィルタプレスの側面部からエアを吸引して排気を行っていたが、この換気方式では、フィルタプレスの周辺で作業している作業員への負荷が高くなるおそれがあった。作業員は、フィルタプレスの周囲で剥離作業の立ち会いやメンテナンスを行っており、作業員が吸引口に吸引されるガスや粉塵に曝されやすくなっていた。
【００４４】
フィルタプレス１００は、ケーキの排出機構である昇降装置７０を側面部に配置することにより、プルフード１４をフィルタプレス１００の直上に配置することができる。プルフード１４は、フィルタプレス１００に近接しているため、濾枠２２の開板時に発生するガスや粉塵を吸引しやすい。フィルタプレス１００を開板した際に、ケーキから発生するガスは上方に拡散しやすいため、プルフード１４により効果的に吸引することが可能になる。さらに、プッシュフード１６から吹き出すエアにより、ブース１２内に気流が一定となっており、吸引効率が向上する。フィルタプレス１００の上部方向にガスや粉塵を吸引することにより、作業員の作業エリア付近までガスや粉塵の拡散するのが抑制され、ブース１２内の作業環境を改善することが可能になる。
【００４５】
また、ケーキ６４の剥離作業において、濾枠２２に衝撃が加わった際に粉塵が飛散することもあるが、下部プルフード１４１で粉塵を吸引することができる。下部プルフード１４１が配置されることにより、ケーキ６４が落下する際に飛散する粉塵も吸引することができるので、ブース１２内の作業環境がさらに改善される。下部プルフード１４１は、作業員の作業エリアの床面付近の高さに設置されているので、下部プルフード１４１が吸引しようとする粉塵を作業員が吸引してしまうといったおそれも低い。
【００４６】
上述のように、フィルタプレスシステム１０は、フィルタプレス１００の構成に適した換気装置を有しており、ブース１２内で効果的な換気を行っている。上部に設置したプルフード１４と床面付近に設置した下部プルフード１４１がフィルタプレス１００から排出されるガスや粉塵を吸引しているので、ブース１２内で作業する作業員の負担を大幅に軽減することが可能になる。
【００４７】
上述の実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲には、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００４８】
１０‐フィルタプレスシステム
１２‐ブース
１４‐プルフード
１６‐プッシュフード
２２‐濾枠
２４‐濾板
２８‐レール
３０‐油圧シリンダ
３２‐中空部
５０‐濾布
１００‐フィルタプレス
【図１】
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【図２】
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【図３】
2018202346.tif 000005
【図４】
2018202346.tif 000006
【図５】
2018202346.tif 000007
【図６】
2018202346.tif 000008
【図７】
2018202346.tif 000009