(57)【要約】【課題】本発明の目的は、ろ枠内の中空部に形成されたケーキを簡易に装置外へ排出することが可能なフィルタプレス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１０は、ろ室となるべき中空部２２を有する複数のろ枠１２と、各ろ枠１２を挟持するように配置されたろ板１４であって、ろ枠１２と対向する面がろ布４０によって被覆された複数のろ板１４とを備えている。ろ枠１２とろ板１４は、レール１８上にて移動可能な状態に配置されている。さらに、フィルタプレス１０は、サイドバー３０および昇降装置６０を備えている。サイドバー３０は、ろ枠１２の側面部から延出し、かつ、レール１８によって支持される支持位置よりもさらに延出するように構成される。昇降装置６０は、サイドバー３０に対して少なくとも押し上げる力を加えることによりレール１８からサイドバー３０を離間させた後にレール１８に衝突させることが可能である。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ろ室となるべき中空部を有する複数のろ枠と、各前記ろ枠を挟持するように配置されたろ板であって、少なくとも前記ろ枠と対向する面がろ布によって被覆された複数のろ板と備え、各前記ろ枠および各前記ろ板がレール上にて移動可能な状態に配置されたフィルタプレスであって、
前記ろ枠の側面部から延出する延出部であって、前記レールによって支持される支持位置よりもさらに延出するように構成された延出部と、
前記延出部に対して少なくとも押し上げる力を加えることにより、前記レールから前記ろ枠の前記延出部を離間させた後に前記レールに衝突させることが可能な昇降装置と、
を少なくとも備えることを特徴とするフィルタプレス。
【請求項２】
前記ろ枠は、前記中空部の内面が傾斜面を有することを特徴とする請求項１に記載のフィルタプレス。
【請求項３】
前記昇降装置は、前記延出部に上向きの力を加えることが可能なカム機構を有しており、かつ、前記レールを挟んで前記ろ枠の反対側に配置され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。
【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に関し、特にフィルタプレス内で形成されたケーキを装置外へ容易に排出することが可能なフィルタプレスに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、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等の表面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、その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、スクレーパ装置等の剥離装置を配置することによって、ろ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。）。スクレーパ装置は、ろ布上に配置されており、開板されたろ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、ろ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】
しかしながら、ろ布上にスクレーパ装置が配置されたフィルタプレスは、メンテナンスが困難であり、部品の交換等の修理作業が難しい。さらに、スクレーパ装置に付着したケーキがろ板上に落下することもあり、清掃作業を行う頻度が増加し、作業員への負荷が増大する。
【０００６】
また、例えば、従来のフィルタプレスにより上記のような薬品を添加した廃液の固液分離を行う場合には、廃液の温度が反応熱により上昇しているため、フィルタプレスに導入したスラリからガスが発生することがある。特に、エッチング廃液に含まれるフッ酸は沸点が低く、ろ布の上部に配置されたスクレーパ装置が長期間にわたり酸性ガスに曝されることにより、剥離装置が汚損してしまうことがある。また、そのようなスクレーパ装置には、強度を担保するために金属部品を使用せざるを得ず、耐酸性の高い樹脂部材を使用することが困難である。
【０００７】
本発明の目的は、装置内で形成されたケーキを簡易に排出することが可能なフィルタプレス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、ろ室となるべき中空部を有する複数のろ枠と、各ろ枠を挟持するように配置されたろ板であって、少なくともろ枠と対向する面がろ布によって被覆された複数のろ板とを備えている。このフィルタプレスは、各ろ枠と各ろ板がレール上にて移動可能な状態に配置されている。さらに、フィルタプレスは、延出部および昇降装置を備えている。延出部は、ろ枠の側面部から延出し、かつ、レールによって支持される支持位置よりもさらに延出するように構成される。昇降装置は、延出部に対して少なくとも押し上げる力を加えることによりレールからろ枠の延出部を離間させた後にレールに衝突させることが可能である。
【０００９】
フィルタプレスは、ろ枠の側面部に昇降装置を備えることにより脱水ケーキの排出作業を自動化することを可能にしている。昇降装置は、固液分離処理が完了し、中空部内に脱水されたケーキが充填されたろ枠を延出部と共に上方向に持ち上げた後に落下させるように構成される。ケーキは、延出部がレールに衝突した衝撃力により、中空部から落下し、装置外へ排出される。ろ枠は、中空部を有しているため、ケーキが充填された状態でも重量が比較的軽く、昇降装置にかかる負荷を軽減することができる。
【００１０】
また、ろ枠の中空部の内面が傾斜面を有することが好ましい。傾斜面を有することにより、ケーキが傾斜面を滑りながら排出されるため、ろ枠に衝撃力が加わった際にケーキが剥離しやすくなる。また、傾斜面の傾斜角度や傾斜の向きを調整することにより、ケーキの含水率を低下させたり、ろ枠からのケーキの剥離性をさらに改善したりすることが可能になる。
【００１１】
また、昇降装置は、延出部に上向きの力を加えることが可能なカム機構を有しており、かつ、レールを挟んでろ枠の反対側に配置されることが好ましい。カム機構は、延出部に対して効果的に上向きの力を加えることが可能である。また、エッチング廃液等のフッ素含有の酸性スラリを処理する場合、処理中も酸性ガスが発生することがあるが、昇降装置をろ枠の側面部に配置することによりガスの影響を受けにくい。
【発明の効果】
【００１２】
この発明によれば、圧搾したケーキを装置外へ簡易に排出することが可能なフィルタプレスを提供することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】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２】ろ枠およびろ板の閉板状態を示す斜視図である。
【図３】ろ枠およびろ板を示す分解斜視図である。
【図４】ろ枠およびろ板の断面図である。
【図５】昇降装置の構成を示す斜視図である。
【図６】昇降装置によるケーキの排出の様子を示すろ枠の正面図である。図６（A）はろ枠を押し上げた状態を示し、図６（B）はろ枠を落下させる状態を示す。
【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１０について説明する。図１は、フィルタプレス１０の概略側面図である。フィルタプレス１０は、複式のフィルタプレスであり、複数のろ枠１２および複数のろ板１４を有している。各ろ板１４は、ダイヤフラム５０（図４参照）を有する圧搾板１４１またはダイヤフラム５０を有さない普通板１４２である。各ろ枠１２は対をなす圧搾板１４１と普通板１４２との間に位置している。各ろ枠１２および各ろ板１４は、一対のフレーム１６１およびフレーム１６２に水平方向に橋架されたレール１８によってスライド可能に支持されている。
【００１５】
油圧シリンダ２０は、フレーム１６２からフレーム１６１の方向に向かって各ろ枠１２および各ろ板１４を押圧するように構成されている。図２は、油圧シリンダ２０の押圧により閉板された各ろ枠１２および各ろ板１４を示す斜視図である。昇降装置６０は、全てのろ枠１２およびろ板１４に対してレール１８を挟んだ反対側の左右に配置されている。
【００１６】
ろ枠１２は、中央部にスラリが導入される中空部２２を有している（図３参照）。スラリは、中空部２２に導入される。スラリ導入路２４は、図４に示すように、ろ枠１２およびろ板１４（１４１，１４２）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２４を通過するスラリは、ろ枠１２の上部に形成された中空部２２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２２に導入される。また、ろ板１４（１４１，１４２）およびろ枠１２の下部には配列方向に沿って形成された貫通孔であるろ液排出路２８が形成され、固液分離処理によって発生したろ液は、ろ板１４（１４１，１４２）の下部にろ液排出路２８に向かって形成された貫通孔（不図示）を通過してフィルタプレス１０外に排出される。
【００１７】
また、中空部２２は、図３に示すように、上下の内面が水平方向に対して傾斜する傾斜面１２１、１２２で構成され、左右の内面が垂直方向に対して傾斜する傾斜面１２３、１２４で構成されている。傾斜面１２１〜１２４は、ろ枠１２の厚さ方向に直交する断面積がダイヤフラム５０等で中空部２２内のケーキ５４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ている。このような傾斜面１２１〜１２４を有することで、ケーキ５４の剥離が効率的に行われる。なお、傾斜面１２１〜１２４の傾斜角度は、汚泥の性状やろ枠１２のサイズによって適宜変更することができる。
【００１８】
ろ枠１２は、左右の両側面部からレール１８の方向に向かって延出するサイドバー３０を有している。各サイドバー３０が延出部に相当する。各サイドバー３０は、ろ枠１２の両側面から延出しており、レール１８により下方から支持されている。サイドバー３０は、レール１８と擦れあうため、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３０およびレール１８の素材は、特に限定されないが、酸性の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３０とレール１８とは異なる素材を使用することがさらに好ましい。
【００１９】
また、少なくとも一方の側面に配置されたサイドバー３０は、ろ枠１２との接合部付近に位置合わせ部３２を有している。位置合わせ部３２は、ろ枠１２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５４の排出時に昇降装置６０の移動を制御するために使用される。
【００２０】
ろ板１４は、少なくともろ枠１２と対面する面がろ布４０によって被覆された板状部材である。ろ布４０は、ろ板１４の上部に架けられた状態で保持されており、その両端部がろ板１４よりも下部で固定されている。ろ布４０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２４およびろ液排出路２８に対応する位置にこれらと整合する導通孔が形成されている。
【００２１】
ろ板１４は、左右の両側面部より支持バー３０１が延出しており、支持バー３０１がレール１８に当接することで、ろ板１４をレール１８上でスライド可能に支持している。なお、ろ板１４から延出する支持バー３０１は、ろ枠１２から延出するサイドバー３０よりも延出距離が短くなるように構成されている。
【００２２】
また、図４に示すように、圧搾板１４１の内部には、ダイヤフラム５０およびエア供給部５２が配置されている。普通板１４２の内部には、エア供給部５２が配置されている。ダイヤフラム５０は、外部からブロー路（不図示）を経て空気が供給されることにより膨張し、中空部２２内のスラリをろ布４０を介して圧搾するように構成されている。圧搾板１４１に配置されているエア供給部５２は、ケーキブローの段階では、圧搾板１４１側からケーキ５４に対して空気を噴射するように構成されている。ケーキ５４に空気を噴射することにより、圧搾されたケーキ５４の含水率をさらに低下させることができる。また、剥離ブローの段階では、普通板１４２に配置されているエア供給部５２からろ布４０にも空気が吹き付けられるため、ろ布４０に付着したケーキ５４を容易に剥離することができる。
【００２３】
図２に示すように、レール１８は、フレーム１６２およびフレーム１６１によって水平方向に橋架された板状部材である。レール１８は、ろ枠１２およびろ板１４の両側面に配置されており、レール１８上にサイドバー３０および支持バー３０１が載置され、ろ枠１２およびろ板１４をレール１８に沿った方向にスライド可能に支持している。また、レール１８の配列方向に沿った方向の両端には、普通板１４２が配置されており、両端に配置された普通板１４２は、隣接するろ枠１２と対向する面のみがろ布４０で被覆されていれば良い。
【００２４】
ろ枠１２およびろ板１４は、レール１８に沿ってそれぞれ交互に配列されている。油圧シリンダ２０からの押圧によりろ枠１２およびろ板１４が閉板されると、スラリ導入路２４を通過して中空部２２にスラリが導入されるように構成されている。中空部２２は、ろ布４０によって挟持されているため、中空部２２内にスラリが充填される。
【００２５】
昇降装置６０は、レール１８を挟んでろ枠１２の両側面に１つずつ配置されている。昇降装置６０は、不図示の駆動機構によりろ枠１２の配列方向に沿って水平に移動するように構成されている。なお、２つの昇降装置６０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ている。昇降装置６０は、図５に示すように、回転ローラ６２、接続アーム６４、押上部６６およびセンサ部６８を備えている。昇降装置６０は、レール１８よりもろ枠１２に対して外側に延出したサイドバー３０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ている。
【００２６】
回転ローラ６２は、昇降装置６０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た円筒状のローラである。接続アーム６４は、回転ローラ６２の両端に固定されており、回転ローラ６２と押上部６６とを接続するように構成されている。接続アーム６４の長さは、レール１８よりも外側に延出したサイドバー３０に回転する押上部６６が接触するように構成されている。押上部６６は、回転ローラ６２を支点にして所定方向に回転するように構成された円筒状部材である。押上部６６は、接続アーム６４によって回転従動自在に支持されている。押上部６６が回転することによってサイドバー３０と接触した際の摩耗を軽減することができる。
【００２７】
センサ部６８は、昇降装置６０の上部に配置されたレーザセンサである。センサ部６８は、レーザを発振することでろ枠１２の位置を検知するように構成されている。センサ部６８からのレーザは、位置合わせ部３２に対応するように発振される。昇降装置６０は、ケーキ５４の剥離時にろ枠１２に配列方向に沿って水平に移動し、センサ部６８が位置合わせ部３２を検知すると、昇降装置６０が停止するように構成されている。センサ部６８は、少なくとも一方の昇降装置６０に配置されていれば良く、センサ部６８が配置されていない昇降装置６０は、センサ部６８が配置されているもう一方の昇降装置６０と連動して移動するように構成されている。ろ枠１２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ろ枠１２を移動させることは制御が難しい。センサ部６８によりろ枠１２の位置を検知することができるので、簡易にケーキ５４の排出処理を開始することができる。
【００２８】
ここから、フィルタプレス１０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１０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。ろ枠１２およびろ板１４が閉板されると、スラリ導入路２４からスラリが中空部２２に導入される。
【００２９】
中空部２２にスラリが導入されると、ろ布４０によってろ過され、中空部２２内にケーキ５４が形成される。ろ液はろ布４０を通過し、ろ液排出路２８から装置外へ排出される。さらに、ケーキ５４をダイヤフラム５０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５０による圧搾が完了すると、エア供給部５２により圧搾板１４１側からケーキ５４に空気が吹き付けられる。また、その後に普通板１４２に配置されたエア供給部５２から空気を吹き付けることにより、ろ板１４へのケーキ５４の付着を防止することができる。
【００３０】
ケーキ５４の圧搾が完了した後に、油圧シリンダ２０の圧力を低下させ、ろ枠１２およびろ板１４を開板する。開板されたろ枠１２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６０による中空部２２内に充填されたケーキ５４の排出作業が行われる。
【００３１】
ろ枠１２が開板されると、昇降装置６０がろ枠１２の配列方向と平行に移動する。この際、センサ部６８からレーザが発振されており、センサ部６８が位置合わせ部３２を検知すると、昇降装置６０の移動が停止する。昇降装置６０がろ枠１２の側面部まで移動すると、回転ローラ６２が回転し始める。なお、２基の昇降装置６０が有する回転ローラ６２は、同じ速度で回転するように制御される。サイドバー３０は、少なくとも押上部６６の回転半径内まで延出しており、図６（Ａ）に記載の矢印方向に回転する押上部６６により下方から押し上げられることで、ろ枠１２がサイドバー３０と共にレール１８から所定量持ち上げられる。押上部６６がさらに回転し、サイドバー３０の端部よりも昇降装置６０側まで回転すると、図６（B）に示すように、サイドバー３０が押上部６６から外れて落下し、ろ枠１２およびケーキ５４の自重により、レール１８と衝突する。中空部２２内のケーキ５４は、サイドバー３０がレール１８と衝突した衝撃力により、下方に落下する。ろ枠１２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５４を回収するように構成されている。
【００３２】
押上部６６は、１つのろ枠１２に対して同じ方向に複数回、回転することで、中空部２２からケーキ５４を確実に排出するように構成されている。また、押上部６６は、回転自在に支持されているため、サイドバー３０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６６は、サイドバー３０に接触しない位置で停止する。その後、昇降装置６０は、別のろ枠１２の位置まで移動するように構成されている。
【００３３】
中空部２２の内面の傾斜面１２１〜１２４は、前述のようにろ枠１２の厚さ方向に直交する断面積がダイヤフラム５０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５４の断面積が徐々に減少するように傾斜している。傾斜面１２１〜１２４が傾斜していることにより、ケーキ５４が中空部２２内で滑り易くなるため、剥離性が向上する。また、傾斜面１２１〜１２４がこのような方向に傾斜していることにより、ダイヤフラム５０による圧搾効率が向上するとともに、ろ枠１２に衝撃力が加わった際にケーキ５４が剥離しやすくなる。
【００３４】
なお、ろ枠１２の左右の傾斜面１２３、１２４の傾斜方向をろ枠１２の上下の傾斜面１２１、１２２に対して変更することも可能である。ろ枠１２の左右の傾斜面１２３、１２４が図４に示す上下の傾斜面１２１、１２２の傾斜方向と逆向きに傾斜する場合は、ケーキ５４の断面積が最も大きくなる側にケーキ５４が圧搾されて押し付けられるため、わずかな衝撃力でろ枠１２からケーキ５４を剥離することが可能になる。ろ枠１２の傾斜面１２１〜１２４の形状、傾斜角度、傾斜方向、面性状等は、汚泥の性状によって適宜変更すれば良い。
【００３５】
このように、実施形態のフィルタプレス１０は、押上部６６の回転によりろ枠１２を持ち上げるという簡易な構成でケーキ５４の排出を行うことができる。また、ろ枠１２は中空部２２を有しているため重量が軽く、ケーキ５４が充填された状態でも、昇降装置６０に加わる負荷は大きくない。さらに、昇降装置６０がろ枠１２の側面部に配置されているため、酸性の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１０の側面側にガスが漏出しても、レール１８が配置されているため、昇降装置６０が直接ガスに曝されることを防止できる。万が一、昇降装置６０が酸性ガスに曝される場合は、排ガスダクト等の排気設備を昇降装置６０の直上に配置すれば良い。
【００３６】
また、本実施形態では、押上部６６によるサイドバー３０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。
【００３７】
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ている。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】
【００３８】
１０‐フィルタプレス
１２‐ろ枠
１４‐ろ板
１６１、１６２‐フレーム
１８‐レール
２０‐油圧シリンダ
２２‐中空部
３０‐サイドバー
３２‐位置合わせ部
４０‐ろ布
６０‐昇降装置
６２‐回転ローラ
６４‐接続アーム
６６‐押上部
６８‐センサ部
１４１‐圧搾板
１４２‐普通板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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