(57)【要約】      （修正有）【課題】フィルタープレスに供給する原液濃度とフィルタープレスのろ過室からのろ液量によりろ過室の固形分量を算出してフィルタープレスへの原液供給を停止するフィルタープレスの運転方法の提供。【解決手段】ろ過室に原液を供給して脱水した後に脱水ケーキを排出するフィルタープレス１において、脱水工程Ｓ１時に供給する原液濃度と、ろ過室から排出されるろ液量を測定し、ろ過室で固液分離される固形分のケーキ厚みＴおよびケーキ含水率Ｗを算出し、算出値が基準ケーキ厚みＴ０および基準ケーキ含水率Ｗ０に達した場合、脱水を完了してケーキ排出工程Ｓ２へと移行するフィルタープレス１の運転方法で、脱水ケーキの性状が安定し、排出工程時のトラブルがない。【選択図】図１
2019188362.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ろ過室（９）に原液を供給して脱水した後に脱水ケーキを排出するフィルタープレスの運転方法において、
予め基準ケーキ厚み（Ｔ０）および基準ケーキ含水率（Ｗ０）を設定し、
脱水工程（Ｓ１）時に供給する原液濃度と、
ろ過室（９）から排出されるろ液量を測定し、
前記原液濃度とろ液量からろ過室（９）で固液分離される固形分のケーキ厚み（Ｔ）およびケーキ含水率（Ｗ）を算出し、
算出値が基準ケーキ厚み（Ｔ０）および基準ケーキ含水率（Ｗ０）に達した場合、
脱水を完了してケーキ排出工程（Ｓ２）へと移行する
ことを特徴とするフィルタープレスの運転方法。
【請求項２】
前記脱水工程（Ｓ１）が原液圧入工程（Ｓ１１）と圧搾工程（Ｓ１２）であって、
原液圧入工程（Ｓ１１）時にケーキ厚み（Ｔ）を算出するとともに算出値が基準ケーキ厚み（Ｔ０）に達した場合は圧搾工程（Ｓ１２）へと移行し、
圧搾工程（Ｓ１２）時にケーキ含水率（Ｗ）を算出するとともに算出値が基準ケーキ含水率（Ｗ０）に達した場合はケーキ排出工程（Ｓ２）へと移行する
ことを特徴とする請求項１に記載のフィルタープレスの運転方法。
【請求項３】
前記ろ過室（９）の一部から排出されるろ液量を測定する
ことを特徴とする請求項１または２に記載のフィルタープレスの運転方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フィルタープレスに供給する原液濃度とフィルタープレスから排出されるろ液量をもとにろ過室の固形分量を算出してフィルタープレスへの原液供給を停止するフィルタープレスの運転方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
フィルタープレスに固形分と液分を含有する原液を供給すると、ろ過室でろ布により固液分離される。原液中の液分はろ布を透過してろ過室から排出され、固形分はろ過室に残留する。ろ過の初期段階では大量のろ液が排出されるが、ろ過時間の経過とともにろ過面にケーキが生成されて排出されるろ液量が減少する。原液の圧入により、ろ過室に固形分を充満させて脱水するとともに、ケーキ剥離に十分な固形分量を確保した後、原液の供給を停止し、ダイアフラム等による圧搾工程に移行、あるいはろ板を開板して脱水ケーキの排出工程に移行する。
【０００３】
脱水完了を検出する方法として、フィルタープレスの脱水開始からのろ液総量を測定し、予め算出した理論値と比較して、測定値と理論値が略同一であれば脱水完了であると検出する検出方法が特許文献１に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−６１３８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一般的に、フィルタープレスの脱水工程は予め設定した時間だけ脱水工程を行っている。脱水時間の無駄を省くために、特許文献１のようにフィルタープレスから排出されるろ液量を基に脱水完了を検出する技術は多い。特許文献１は、目標とする脱水ケーキ含水率、原液スラリー中の固形分比重、原液スラリーの濃度及び脱水機の脱水ケーキ処理量を事前に入力してろ液量の理論値を算出し、理論値と実際の計測値が略同一となると脱水完了となるよう制御している。
【０００６】
しかし、フィルタープレスに供給する原液は季節や時間、天候等により刻々と性状が変化しており、事前に入力した入力値から外れることがある。そのような状態でろ液量のみから判断して脱水完了すると、ろ過室内での脱水ケーキ厚みが不十分で脱水ケーキ含水率が高い状態となっていることがある。そのような脱水ケーキは、ろ布からの剥離性が悪く、ケーキ排出工程で機器が停止あるいは次工程でトラブルとなることがある。そのため、定期的に原液性状を測定し、各種データを入力し直す必要があった。上記は特に、長時間脱水ではその傾向が顕著にあらわれる。
【０００７】
本発明は、フィルタープレスに供給する原液濃度とフィルタープレスのろ過室からのろ液量を測定し、ろ過室で蓄積される脱水ケーキの性状を算出し、最適な脱水ケーキの性状のときにフィルタープレスへの原液供給を停止するフィルタープレスの運転方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、ろ過室に原液を供給して脱水した後に脱水ケーキを排出するフィルタープレスの運転方法において、予め基準ケーキ厚みおよび基準ケーキ含水率を設定し、脱水工程時に供給する原液濃度と、ろ過室から排出されるろ液量を測定し、前記原液濃度とろ液量からろ過室で固液分離される固形分のケーキ厚みおよびケーキ含水率を算出し、算出値が基準ケーキ厚みおよび基準ケーキ含水率に達した場合、脱水を完了してケーキ排出工程へと移行するので、原液性状に対応してリアルタイムにろ過室で蓄積されるケーキの厚みと含水率を算出できる。長時間圧入式フィルタープレスでは、脱水ケーキ性状を検知して最適な時間でケーキ剥離工程に移行するので、無駄な圧入供給（脱水工程）を行うことがない。
【０００９】
また、脱水工程が原液圧入工程と圧搾工程であって、原液圧入工程時にケーキ厚みを算出するとともに算出値が基準ケーキ厚みに達した場合は圧搾工程へと移行し、圧搾工程時にケーキ含水率を算出するとともに算出値が基準ケーキ含水率に達した場合はケーキ排出工程へと移行するので、ダイアフラム等で圧搾するタイプのフィルタープレスにも対応可能である。
【００１０】
ろ過室の一部から排出されるろ液量を測定すると、小型の測定装置を用いることが可能となり、設置スペースに限定されることがなく、コストも削減となる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係るフィルタープレスの運転方法は、変動する原液濃度とろ液量をリアルタイムに計測して、ろ過室内の固形分（ケーキ）が最適な状態にて脱水完了を検知するので、必要最小限の圧入・圧搾時間で処理が可能となる。検知後は、脱水ケーキの厚みおよび含水率が最適な状態であるため、剥離性もよくトラブルがない。また、脱水ケーキの性状が安定しているため、脱水ケーキの処理あるいは利用する後工程で手間が掛からない。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】この発明に係るフィルタープレスの概略側面図である。
【図２】同じく、ろ過室の一部断面図である。
【図３】同じく、他の実施例のろ過室の一部断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図１は本発明に係るフィルタープレスの概略側面図である。
フィルタープレス１は前後のフレーム２，３間に橋架した一対のガイドレール４，４に多数のろ板５…を移動自在に支架している。一方のフレーム３に設けた開閉装置６で、多数のろ板５…を軸方向に移動させるようにしている。ろ板５には凹面状のろ過床７が形成され、このろ過床７にろ布８を張設し、隣接するろ板５，５間にろ過室９を形成している。
【００１４】
ろ板５にはろ過室９に連通する原液供給管１０を接続しており、原液供給ポンプ１１を介して貯留槽１２に貯留した原液をろ過室９に供給する。貯留槽１２には原液濃度を測定するための濃度計１３を設けている。
【００１５】
なお、ろ板５に圧搾水供給管１４を接続し、圧搾水ポンプ１５を介して図示しない供給源からろ過室９に原液を供給後、ダイアフラム１６等で圧搾脱水を行ってもよい。
【００１６】
ろ液はろ板５内のろ液排出路２１に集水され、外部から接続したろ液排出管１７を介して排出される。一部のろ過室９のろ液排出路２１ａは独立させて流量計１８を設け、ろ液排出管１７に接続して他のろ液とともに排出している。
【００１７】
濃度計１３、流量計１８は制御装置１９にデータを送信しており、制御装置１９で演算した結果に基づいて原液供給ポンプ１１、圧搾水ポンプ１５の運転・停止を決定する。
【００１８】
図２はろ過室の一部断面図である。
それぞれ凹面状のろ過床７，７を有するろ板５，５を閉板してろ過室９を構成している。図示しない原液の供給路から原液スラッジをろ過室９に圧入してろ布８で固液分離を行う。原液を圧入後、ダイアフラム１６を膨張させてろ過室内のケーキを圧搾し、さらに固液分離を促進させる。分離したろ液は、ろ板５，５のろ過床７，７に排出し、ろ板５，５の下端に設けたろ液の排出孔２０，２０から抜き出して、ろ板５を貫通するろ液排出路２１に排出する。
【００１９】
本実施例のろ液排出路２１はろ板５を貫通しており、ろ板５…が並列することでろ液排出路２１が連通し、ろ液排出管１７を介して外部に排出する。
なお、ろ液排出路２１は、ろ板５の外部に別途管材を併設して構成してもよい。
【００２０】
一部のろ過室９ａは排出孔２０ａを独立形成したろ液排出路２１ａに接続し、別途ろ液排出路２１ａを介してろ液を外部に排出する。独立したろ液排出路２１ａには流量計１８を設けており、特定のろ過室９ａから排出されるろ液量を測定できる。ろ液排出路２１ａの下流で他のろ過室９…から排出されたろ液を排出するろ液排出管１７に合流して排出する。
【００２１】
本実施例では、フロントフレーム２側のろ板５にろ液排出路２１ａを外方から配管接続し、フロントフレーム２側のろ過室９ａから排出される一室分のろ液量のみを測定しているが、例えば破線で示すように複数のろ過室９ａ…の排出孔２０ａからろ液排出路２１ａにろ液を排出し、一括して測定してもよい。
【００２２】
一部のろ過室９ａから排出されるろ液のみを測定することにより、小型の測定装置を用いることが可能となり、設置スペースに限定されることがなく、コストも削減となる。
【００２３】
図３は他の実施例のろ過室の一部断面図である。
ダイアフラム１６を有するろ板５とダイアフラム１６を有さないろ板５を交互に連設したものであって、隣接するろ過室９，９間で排出孔２０を連通させており、それぞれろ過室９，９の片面から排出されるろ液を纏めて排出する。排出孔２０はろ板を貫通するろ液排出管２１に排出される。
【００２４】
一部のろ過室９ａは排出路２０ａを独立形成したろ液排出路２１ａに接続し、別途ろ液排出路２１ａを介してろ液を外部に排出する。
【００２５】
図２の実施例と同様に、例えば破線で示すように複数のろ過室９ａ…の排出孔２０ａからろ液排出路２１ａにろ液を排出し、一括して測定してもよい。
【００２６】
本発明は、上記構成にてフィルタープレス１に供給する原液濃度とフィルタープレス１から排出されるろ液量をもとにろ過室９の固形分量を算出し、最適な時期にフィルタープレス１の脱水工程Ｓ１を停止して排出工程Ｓ２に移行する運転方法である。
【００２７】
ろ過室９に供給する原液濃度と、ろ過室９から排出されるろ液量から、ろ過室９に残留する固形分量（ケーキ厚みＴ）およびケーキ含水率Ｗを制御装置１９で算出し、算出値と予め定めた基準ケーキ厚みＴ０、基準ケーキ含水率Ｗ０とを比較した結果、算出値が基準値に達していると判断した場合、原液供給ポンプ１１あるいは圧搾水ポンプ１５の運転を停止して排出工程Ｓ２に移行する。
【００２８】
ケーキ厚み、ケーキ含水率は下記の式を用いて算出することができる。
ケーキ厚み＝湿ケーキ質量／湿ケーキ比重／ろ過面積
ケーキ含水率＝１００−（ＳＳ乾量／湿ケーキ質量）×１００
【００２９】
ここで、湿ケーキ比重およびＳＳ乾量は下記の式を用いて算出することができる。
湿ケーキ比重＝湿ケーキ質量／（ケーキ中の水質量＋ＳＳ乾量／真比重）
湿ケーキ質量＝ＳＳ乾量／（１００−ケーキ含水率予測）×１００
ＳＳ乾量＝ＳＳ濃度×（ろ過室容積＋圧入ろ液量）×係数
水容積＝ろ過室容積−圧搾ろ液量−ＳＳ容積  
なお、上式には必要に応じて予め実験等で算出した係数を乗じてもよい。
【００３０】
＜ＳＳ濃度＞
ＳＳ濃度は原液濃度であって、原液をフィルタープレス１に供給するために一時貯留している貯留槽１２に設けた濃度計１３により計測する。貯留槽１２の濃度を均一にするために攪拌装置を内設してもよい。なお、濃度計１２は公知のものを使用でき、原液供給管１０に設けてもよい。
【００３１】
＜ろ過面積・ろ過室容積＞
ろ過面積およびろ過室容積はフィルタープレス１の型式から判明しており、予めそれぞれの値を制御装置１９に入力しておく。
【００３２】
＜圧入ろ液量・圧搾ろ液量＞
圧入ろ液量および圧搾ろ液量は、ろ液排水路２１ａに設けている流量計１８にて計測する。本実施例では１室分のろ過室９ａから排出されるろ液であるため、小型の流量計１８を用いている。制御装置１９では流量計１８から送信されてくるろ液の総量（累積量）を算出して前式に代入する。
なお、流量計１８は例えば配管に直接取り付けるもの、配管の外側に取り付けるもの、貯留式、越流式等の公知の装置を用いることができる。
【実施例】
【００３３】
最初に、フィルタープレス１の型式から定まっているろ過室容積およびろ過面積と、基準ケーキ厚み、基準ケーキ含水率を予め定めて制御装置に入力する
【００３４】
＜原液圧入工程Ｓ１１＞
脱水工程Ｓ１では、ろ板５…を閉板して貯留槽１２から原液供給ポンプ１１により原液をろ過室９に圧入供給する原液圧入工程Ｓ１１を行う。
このとき、貯留槽１２に設置した濃度計１３により計測したＳＳ濃度の計測値を制御装置１９に送信する。また、ろ過室９で固液分離されて排出される圧入ろ液量を流量計１８により計測し制御装置１９に送信する。予め定めた時間ごとに計測し制御装置１９に送信する。
【００３５】
＜ケーキ厚みＴ算出・比較＞
制御装置１９では濃度計１３および流量計１８から送信される計測値からケーキ厚みＴを算出する。算出したケーキ厚みＴと予め定めた基準ケーキ厚みＴ０とを比較して、基準ケーキ厚みＴ０より小さい場合は原液圧入工程Ｓ１１を継続し、基準ケーキ厚みＴ０より大きい場合は原液供給ポンプ１１を停止し、次いで圧搾水ポンプ１５を運転して圧搾工程Ｓ１２に移行する。
なお、圧搾工程Ｓ１２がない場合は、ケーキ含水率Ｗの算出および比較を同時に行う。
【００３６】
＜圧搾工程Ｓ１２＞
必要に応じて原液圧入工程Ｓ１１の後に、圧搾水ポンプ１５を運転して圧搾水によりダイアフラム１６を膨張させてろ過室９を圧搾する圧搾工程Ｓ１２を行う。
ダイアフラム１６によるろ過室９の圧搾で固形分から分離排出される圧搾ろ液量を流量計１８により計測し制御装置１９に送信する。予め定めた時間ごとに計測し制御装置１９に送信する。
【００３７】
＜ケーキ含水率Ｗ算出・比較＞
脱水工程Ｓ１（原液圧入工程Ｓ１１あるいは圧搾工程Ｓ１２）により計測された計測値からケーキ含水率Ｗを算出する。算出したケーキ含水率Ｗと予め定めた基準ケーキ含水率Ｗ０とを比較して、算出したケーキ含水率Ｗが基準ケーキ含水率Ｗ０より大きい場合は原液圧入工程Ｓ１１あるいは圧搾工程Ｓ１２を継続し、基準ケーキ含水率Ｗ０より小さい場合は原液供給ポンプ１１あるいは圧搾水ポンプ１５を停止し、ケーキ排出工程Ｓ２に移行する。
なお、排出されるろ液量が０になった場合にケーキ排出工程Ｓ２に移行してもよい。
【００３８】
＜ケーキ排出工程Ｓ２＞
ろ過室内のケーキ厚みＴおよびケーキ含水率Ｗがそれぞれ基準ケーキ厚みＴ０および基準ケーキ含水率Ｗ０に達していると判断した場合、ろ板５…を開板してろ過室９内の脱水ケーキを排出する。
【００３９】
ろ過室９内に蓄積される固形分量（ケーキ厚みＴ）だけでなく、固形分の含水率（ケーキ含水率Ｗ）を判断してケーキ排出工程Ｓ２に移行するため、排出工程Ｓ２での剥離不良によるエラーが減少するだけでなく、脱水ケーキを処理する後工程でもトラブルがない。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本発明に係るフィルタープレスの運転方法は、リアルタイムで原液の性状変動を計測し、ろ過室で蓄積されるケーキの厚みと含水率を算出し、排出に最適なケーキ性状にて脱水工程終了を検知できる。脱水工程に要する時間に無駄がなく、脱水ケーキの剥離性も向上し、後工程への悪影響もない。
特に、頻繁に性状が変動する原液や長時間脱水を実施する浄水等の機場や、後工程で脱水ケーキを処理する際にケーキ性状が限定されるような機場では、脱水ケーキの性状が安定するとともに処理時間に無駄がないため非常に有益な技術となる。
【符号の説明】
【００４１】
１  フィルタープレス
９  ろ過室
Ｓ１  脱水工程
Ｓ１１  原液圧入工程
Ｓ１２  圧搾工程
Ｓ２  ケーキ排出工程
Ｔ０  基準ケーキ厚み
Ｔ  ケーキ厚み
Ｗ０  基準ケーキ含水率
Ｗ  ケーキ含水率
【図１】
2019188362.tif 000003
【図２】
2019188362.tif 000004
【図３】
2019188362.tif 000005