(57)【要約】【課題】コンパクトな設備で使用済みの珪藻土濾過材を少ない労力で連続して所望の水分量に脱水して廃棄することができる脱水処理設備を提供する。【解決手段】濾過槽内に配置した濾過フィルターから剥離した珪藻土濾過材に所定量の水分を加えて調整した処理材を貯留する撹拌装置付きの貯留槽と、貯留槽に吸込口を連結した定量供給ポンプと、定量供給ポンプの吐出口に連結されたデカンタ型遠心分離器とからなり、貯留槽に貯留させた処理材を定量供給ポンプによりデカンタ型遠心分離器に定量的に連続して供給し、デカンタ型遠心分離器にて珪藻土濾過材からなるケーキ状の固形物と水分とに連続的に分離して脱水処理を行う。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
濾過槽内に配置した濾過フィルターから剥離した珪藻土濾過材に所定量の水分を加えて調整した処理材を貯留する撹拌装置付きの貯留槽と、前記貯留槽に吸込口を連結した定量供給ポンプと、前記定量供給ポンプの吐出口に連結されたデカンタ型遠心分離器とからなり、前記貯留槽に貯留させた処理材を前記定量供給ポンプによりデカンタ型遠心分離器に定量的に連続して供給し、前記デカンタ型遠心分離器にて珪藻土濾過材からなるケーキ状の固形物と水分とに連続的に分離して脱水処理を行うことを特徴とする使用済み珪藻土濾過材の脱水処理設備。
【請求項２】
前記デカンタ型遠心分離器が、下方に形成した空間に収容コンテナを出入自由に配置可能な架台上に載置されているとともに前記架台の載置部に前記デカンタ型遠心分離器における固形物取出口を貫通させて開口部を前記空間に露出させ、前記固形物取出口から取り出される脱水処理済みの珪藻土濾過材からなるケーキ状の固形物が連続して落下することを特徴とする請求項１記載の使用済み珪藻土濾過材の脱水処理設備。
【請求項３】
前記コンテナが運搬車両に付設される分割式の荷台であることを特徴とする請求項２記載の使用済み珪藻土濾過材の脱水処理設備。
【請求項４】
前記処理材の水分含有量が１１０〜１２０重量％である請求項１，２または３記載の使用済み珪藻土濾過材の脱水処理設備。
【請求項５】
前記デカンタ型遠心分離器による脱水処理後の固形物の水分含有量が６５重量％以下である請求項１，２，３または４記載の使用済み珪藻土濾過材の脱水処理設備。
【請求項６】
前記デカンタ型遠心分離器を形成するスクリューコンベアの表面が硬質のタイル材により覆われていることを特徴とする請求項１，２，３，４または５記載の使用済み珪藻土濾過材の脱水処理設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各種の濾過手段として用いられる珪藻土フィルターに使用した後の珪藻土濾過材の処理設備に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近時、例えば茶類、ミネラル水、酒類などの飲用物をボトルに充填する際に、飲用物内の濁りによる商品価値の低下を防止し美麗な商品とするため、更には飲み感や味の向上を図る目的で飲用物の最終的処理手段の１つとして例えば特願平１１−２８１２５６号公報、特開２０００−１８９０５５号公報など提示されているように、珪藻土濾過材を表面に配置した珪藻土フィルターにより濾過することが行われているように、各種の用途において珪藻土が濾過材として使用されている。
【０００３】
ところで、前記珪藻土濾過材は、自身に形成されている多数の小孔に微細な固形物が蓄積するので、頻繁に使用すると目詰まり等によりフィルター性能が低下することから新たな珪藻土濾過材と交換する必要がある。
【０００４】
このとき、濾過槽の内部に設置された濾過フィルターの表面に配置された使用済みの珪藻土濾過材を例えば濾過槽に逆洗用エアーを吹き込んで、濾過槽の底部に濾液とともに落下させ、これを脱水して廃棄するのが一般的である。
【０００５】
特に、珪藻土濾過材の成分である珪藻土は、そのほとんどが単細胞藻類である珪藻の遺骸（珪藻殻）から生成された珪質の堆積物であって、粘土、火山灰、有機物などの混合物であり、茶類、ミネラル水、ワインやビールなどのような各種の飲用物の濾過に用いた場合にはそのまま土壌に投与したとしても地球環境に害を及ぼすことはない。
【０００６】
しかしながら、珪藻土濾過材の本質は含水非晶質二酸化珪素のコロイド状のものであることから、自身もほぼ４倍程度の重量の水分を吸収保持することになる。特に、前記濾過槽から洗い出した状態の珪藻土濾過材は、濾液と混ざった状態であることから水分量が多くスラリー状であって、脱水しないで、そのままの状態で運搬することならびに土壌に廃棄することはきわめて困難であるばかりか容量が多いとコスト高にもなる。
【０００７】
そこで、従来、前記濾過槽から取り出した使用済みの水分の多いスラリー状の珪藻土濾過材を例えばドラム缶のような縦型の貯留容器に充填して静置し、珪藻土濾過材が沈降した上澄み液を排出して、残ったケーキ状の珪藻土濾過材を掻き出して運搬、廃棄していた。
【０００８】
そのため、多大な労力と長い時間および広い作業面積を必要としており、特に連続作業が行えない、等の問題があった。
【０００９】
また、広範囲な設置場所と多くの人手を要する前記多数のドラム缶に代わって、大型の貯留槽に使い済みの珪藻土濾過材を一括して貯留し、スクリューやプレスなどの加圧手段により機械的に圧搾して脱水時間の迅速化を図る手段がとられているが使用済みの珪藻土濾過材を一度に溜めて加圧脱水する高さの高い大型の貯留槽が必要であったり、メンテナンスも大規模になり、さらに連続して脱水作業ができないので多量の使用済みの珪藻土濾過材を一度に貯めて処理しなければならず作業時には多大な労力を要することにもなる。
【００１０】
さらに、前記問題点を解決する手段の１つとして、珪藻土濾過材を配置した濾過槽内の使用済み珪藻土濾過材をその下方に配置した加圧エアーにより加圧して脱水する脱水フィルターを備えた脱水筒に導き脱水する処理手段において、脱水筒に導く前に混合機により使用済み珪藻土と加工液（濾液）を撹拌混合することにより濾過（脱水）の迅速化を図った手段が特開平６−３０９号公報に提示されているが、この場合にも重量のある大型の濾過槽の下方に混合機や脱水筒を配置する必要があり、現実的でなく、作業効率が悪く、特に、使用済みの珪藻土濾過材を脱水処理する際に濾過槽を使用することができず作業効率が悪いという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特願平１１−２８１２５６号公報
【特許文献２】特開２０００−１８９０５５号公報
【特許文献３】特開平６−３０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は前記課題を解決するためになされたものであり、コンパクトな設備で使用済みの珪藻土濾過材を少ない労力で連続して所望の水分量に脱水して廃棄することができる脱水処理設備を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
前記課題を解決するためになされた本発明である使用済み珪藻土濾過材の脱水処理設備は、濾過槽内に配置した濾過フィルターから剥離した珪藻土濾過材に所定量の水分を加えて調整した処理材を貯留する撹拌装置付きの貯留槽と、前記貯留槽に吸込口を連結した定量供給ポンプと、前記定量供給ポンプの吐出口に連結されたデカンタ型遠心分離器とからなり、前記貯留槽に貯留させた処理材を前記定量供給ポンプによりデカンタ型遠心分離器に定量的に連続して供給し、前記デカンタ型遠心分離器にて珪藻土濾過材からなるケーキ状の固形物と水分とに連続的に分離して脱水処理を行うことを特徴とする。
【００１４】
また、本発明において、前記デカンタ型遠心分離器が、下方に形成した空間に収容コンテナを出入自由に配置可能な架台上に載置されているとともに前記架台の載置部に前記デカンタ型遠心分離器における固形物取出口を貫通させて開口部を前記空間に露出させ、前記固形物取出口から取り出される脱水処理済みの珪藻土濾過材からなるケーキ状の固形物が連続して落下するように構成した場合には、脱水処理済みの珪藻土濾過材を連続して収集することができ、特に、前記コンテナを運搬車両に付設される分割式の荷台とした場合にはそのまま積み替えることなしに運搬車両で廃棄場所へ搬送することが可能であり、きわめて効率がよい。
【００１５】
さらに、前記貯留槽に貯留させた処理材の水分含有量を１１０〜１２０重量％程度とすることにより通常の定量供給ポンプを用いても前記貯留させた処理材を所定の供給量で容易にデカンタ型遠心分離器に連続して供給することが可能であり、また、前記デカンタ型遠心分離器による脱水処理後の固形物の水分含有量が６５重量％以下である場合には運搬並びに廃棄に際して含有水分による悪影響がなく、容積や重量も縮小して経済的にも有利である。
【００１６】
加えて、デカンタ型遠心分離器を形成するスクリューコンベアの表面が硬質のタイル材により覆われている場合には、研磨材に用いられる程の研磨作用を有する珪藻土濾過材とスクリューコンベアとが接触しても摩耗を少なくなり耐久性を増すことができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、使用済みの珪藻土濾過材をコンパクトな設備で且つ少ない労力で連続して所望の水分量に脱水してきわめて効率よく廃棄することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明である使用済み珪藻土濾過材の脱水処理設備の概略を示す説明図。
【図２】図１に示した実施の形態に用いられるデカンタ型遠心分離器の断面拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
図１は例えば茶類飲用のために用いられる濾過槽１内に設置された濾過フィルタ１１に配置された珪藻土濾過材１２を脱水処理するための設備についての概略を示すものであり、主として、前記濾過槽１の下方に配置されて濾過槽１内に配置した前記濾過フィルター１１から剥離した珪藻土濾過材１２に所定量の水分を加えて調整して処理材２１を形成するための集積槽２、 前記集積槽２内の処理材２１を搬送するための供給ポンプ３，前記供給ポンプ３により搬送された前記処理材２１を貯留する撹拌装置４１付きの貯留槽４と，前記貯留槽４に吸込口５１を連結した定量供給ポンプ５と、前記定量供給ポンプ５の吐出口５２に連結されたスクリューコンベア６１の表面に例えばタングステンカーバイトのような硬質材によるタイルが被覆されたデカンタ型遠心分離器６とからなる。
【００２０】
また、前記デカンタ型遠心分離器６が、下方に形成した空間７１に収容コンテナ８を出入自由に配置可能とした架台７上に載置されているとともに載置面から前記デカンタ型遠心分離器６における固形物取出口６２を貫通させて開口部を下側に形成される空間７１に露出させ、また、水分取出口６３の下端が地表などに形成した排水溝１３に開口している。
【００２１】
尚、図面中、符号９は例えば浄水Ｈ（水道水や地下水など）源に接続された水路であり、９１は前記水路に配置された三方向弁、９２は電磁弁である。また、
前記デカンタ型遠心分離器６における水分取出口６３の下端には取りだされた水分の受けタンク１０１が配置されているとともに、水分の受けタンク１０１にはポンプ１０２および三方向電磁弁１０３が接続されており、前記三方向電磁弁１０３の一方の吐出口が地表に構築された排水溝１３への水路１０４か接続され、もう一方の吐出口には前記４へ撹拌装置４への水路１０５が接続されている。
【００２２】
次に、本実施の形態の使用方法について詳細に説明する。
【００２３】
始めに、飲用物を濾過している濾過槽１内の珪藻土濾過材１２を交換する際に、例えば濾過槽１内に逆洗用エアーを吹き込んで、濾過フィルター１１から剥離した珪藻土濾過材１２を濾過槽１の底部に配置した集積槽２に濾液とともに落下させ、必要であればこれに水路９から浄水Ｈを追加して所定の水分含量とした処理物２１を供給ポンプ３により貯留槽３に移送する。
【００２４】
尚、前記処理物２１の水分含量は、供給ポンプ３により搬送可能であればよいが、例えば１１０〜１２０重量％であると搬送可能であるとともに全体の容積を少なくすることができるのでその後の貯留槽４の容積を小さくすることができたりデカンタ型遠心分離器６の脱水時間などの減縮や脱水により生じる水分の削減を図ることができる。
【００２５】
そして、前記貯留槽４に貯留された処理物２１は撹拌装置４１により常時均質（使用済みの珪藻土濾過材が所定の水分含量のスラリー化している状態）に保たれて貯留され、貯留された処理物は底部に形成した取出口４２から定量供給ポンプ５により所定の流量でデカンタ型遠心分離器６へ連続的に供給される。尚、貯留槽４については加熱蒸気や加熱コイルなどの手段により加熱可能とすることにより低温により流動性が低下するのを防ぐことができる。
【００２６】
図２は前記デカンタ型遠心分離器６の詳細を示すものであり、ケース７１内部に横方向へ延びる外側回転筒７２とその内側に僅かな半径方向への隙間を保持させた状態で螺旋状の羽根７３１を有するスクリューコンベヤ７３が主電動機７４１および差動機７４２、ギヤボックス７４３により高速で相対回転自在に設けられている従来周知の構成である。
【００２７】
また、前記外側回転筒７２は、図示左端に分離した水分２１１の溢流口７２１が設けられた大径の平行部７２２と、これに連続して図示右端に分離した固形物２１２（珪藻土濾過材）の排出口７２２が設けられた傾斜部７２３とからなり、高速回転する外側回転筒７２を有し、該外側回転筒７２の内部に、僅かな半径方向隙間を保持して螺旋状のコンベヤ羽根７３１を有するスクリューコンベヤ７３が相対回転自在に設けられている。
【００２８】
そして、前記スクリューコンベヤ７３の軸７５に形成された挿入口７５１から供給された前記処理材２１は前記スクリューコンベヤ７３の軸７５の途中に形成された吐出口７５２から前記スクリューコンベヤ７３と外側回転筒７２との間の空間に搬送されて分離し、水分２１１が溢流口７２１から、ケーキ状の固形物（珪藻土濾過材）２１２が排出口７２２からそれぞれ所定の容量が連続して排出され、前記ケース７１の下端に形成した水分取出口６３および固形物取出口６２から排出される。
【００２９】
このとき、本実施の形態では、図１に示すように、前記固形物取出口６２の下方に形成される開放端は前記架台を貫通して配置されているとともに、架台７の下方に形成した空間７１に出入自由に配置可能とした収容コンテナ８に開口しているので前記固形物取出口６２から連続して排出されるケーキ状の固形物（珪藻土濾過材）２１２が集積されるので所定量が堆積したらコンテナ８を引き出して新たに空のコンテナを配置して連続して脱水を行う。
【００３０】
本実施の形態では特に、前記コンテナ８を運搬車両の分割式の荷台としたことにより（図示せず）、運搬車両をコンテナ８の連結部に連結するだけでそのまま荷台となるので車両の荷台に積み替えることもなくきわめて容易に搬送することができる。
【００３１】
また、本実施の形態では、前記デカンタ型遠心分離器６における水分取出口６３の下端には取りだされた水分の受けタンク１０１が配置されているとともに、水分の受けタンク１０１にはポンプ１０２および三方向電磁弁１０３が接続されており、前記三方向電磁弁１０３の一方の吐出口が地表に構築された排水溝１３への水路１０４か接続され、もう一方の吐出口には前記貯留槽４への水路１０５が接続されている。従って、水分の受けタンク１０１の状況を確認することにより前記デカンタ型遠心分離器６において正常に水分が分離されていることが確認でき、また、分離された水分は必要であれば水路１０５を介して貯留槽４に使用する水分として利用することができる。
【００３２】
本実施の形態では、前記排水を搬送する水路１０５および浄水を搬送する水路９が前記図１に示す集積槽２、供給ポンプ３，貯留槽４、定量供給ポンプ５およびデカンタ型遠心分離器６に連結されていることから、前記各機器の洗浄も容易にすることができる。
【００３３】
さらに、スクリューコンベア６１の表面にタイルが形成されているので研磨効果を有する珪藻土濾過材を処理したとしても接触摩耗に対処することができる。
【００３４】
さらにまた、本実施の形態によれば、前記定量供給ポンプ３やデカンタ型遠心分離器６、更には、電磁弁９１等を制御装置（図示せず）により電子的に制御することにより全自動化（無人化）を図ることも可能である。
【実施例】
【００３５】
本発明を茶飲用に用いた使用済みの茶入り珪藻土濾過材を水分量（珪藻土：水  ＝  １３：１００）に調整した処理材を、樹脂製貯留槽に貯領して定量供給ポンプ（吐出量  ３００Ｌ／ｈ）によりデカンタ型遠心分離器（巴工業株式会社製  ＴＳＨ００５型トモイ−デカンタ）に供給し、３２００ＲＰＭで４時間脱水処理した。
【００３６】
その結果、デカンタ型遠心分離器から平均含有水６５％以下のケーキ状固形物（珪藻土濾過材）を連続してほぼ５０ｋｇを分離することができ、本発明がきわめて有効であることが確認された。
【符号の説明】
【００３７】
１  濾過槽、２  集積槽、４  貯留槽、５  定量供給ポンプ、６  デカンタ型遠心分離器、７  架台、８  収容コンテナ、１１  濾過フィルター、１２  珪藻土濾過材、２１  処理材、４１  撹拌装置、４２  取出口、５１  吸込口、５２  吐出口、６２  固形物取出口、７１  空間、２１２  固形物
【図１】
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【図２】
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