(57)【要約】【課題】濾過ケーキに割れが生じ、あるいはケーキ内に液のバイパス路が生じても、高い洗浄効果が得られる濾過洗浄方法とその装置を提供する。【解決手段】フィルターを通じてスラリーを濾過した後に、濾過ケーキに洗浄液を通液して洗浄する濾過洗浄方法において、洗浄液に脈動を与えて濾過ケーキに通液し、洗浄液の脈動下で濾過ケーキを洗浄することを特徴とする脈動洗浄方法、およびフィルターを通じてスラリーを濾過した後に、濾過ケーキに洗浄液を通液して洗浄する濾過洗浄装置において、フィルター洗浄手段と共に洗浄液を脈動する手段を有することを特徴とする脈動洗浄装置。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
フィルターを通じてスラリーを濾過した後に、濾過ケーキに洗浄液を通液して洗浄する濾過洗浄方法において、洗浄液に脈動を与えて濾過ケーキに通液し、洗浄液の脈動下で濾過ケーキを洗浄することを特徴とする脈動洗浄方法。
【請求項２】
フィルタープレスによってスラリーを濾過した後に、脈動した洗浄液をフィルターを通じて濾過ケーキに通液し、洗浄液の脈動下で濾過ケーキを洗浄する請求項１に記載する脈動洗浄方法。
【請求項３】
フィルター出口の洗浄液を脈動手段に導き、フィルター入口の脈動した洗浄液と共振させて洗浄液の脈動下で濾過ケーキを洗浄する請求項２に記載する脈動洗浄方法。
【請求項４】
濾過洗浄処理物が廃触媒粉の塩素浸出スラリー、または都市ゴミ焼却灰ないし焼却飛灰、溶融飛灰のスラリーである請求項１〜３の何れかに記載する脈動洗浄方法。
【請求項５】
フィルターを通じてスラリーを濾過した後に、濾過ケーキに洗浄液を通液して洗浄する濾過洗浄装置において、フィルター洗浄手段と共に、洗浄液を脈動する手段を有することを特徴とする脈動洗浄装置。
【請求項６】
フィルター洗浄手段に洗浄液を供給する管路に洗浄液の脈動手段が設けられており、または脈動発生機能を有する送液ポンプを用いる請求項５に記載する脈動洗浄装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、洗浄液を脈動させて濾過ケーキを洗浄することによって洗浄効果を高めた脈動洗浄方法およびその装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
重金属スラッジから重金属を回収する際に、重金属スラッジをフィルタープレスに導入し、プレス内に温水や水を供給して重金属回収の阻害物資筒となる塩素イオン等を洗浄除去する方法が知られている（特許文献１：特開２００３−１９４９９号公報）。また、ゴミ焼却灰や焼却飛灰、溶融飛灰、セメントキルンダストなどの可溶性塩類を洗浄溶出させる際に、焼却灰等のスラリーをフィルタープレスに導入して加圧濾過し、次いでプレス内に洗浄水を導入して更に加圧脱水する方法が知られている（特許文献２：特開２００６−１１０５０８号公報）。さらに、スラリーをフィルタープレスして濾過した後に、濾過圧力よりも高い水圧でプレス内に洗浄水を導入して濾過残渣を洗浄する方法が知られている（特許文献３：特開２００６−６８６５９号公報）。
【０００３】
フィルタープレスによる濾過洗浄方法は、一般に低コストで廃液量もも少ない利点を有しているが、濾過ケーキに割れが生じ、あるいはケーキ内に液のバイパス路が生じて洗浄液がケーキ内を均一に流れないことがあり、洗浄効果が大幅に低下する場合がある。このため、濾過時とは逆の出口から洗浄液を流したり、あるいは給水を均一にするために給水プレートに細溝を多数均一に設けるなどの対策がなされている。
【特許文献１】特開２００３−１９４９９号公報
【特許文献２】特開２００６−１１０５０８号公報
【特許文献３】特開２００６−６８６５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、従来の濾過洗浄方法における上記問題を解決したものであり、濾過ケーキに割れが生じ、あるいはケーキ内に液のバイパス路が生じても、高い洗浄効果が得られる濾過洗浄方法とその装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、以下の構成からなる脈動洗浄方法およびその装置に関する。
（１）フィルターを通じてスラリーを濾過した後に、濾過ケーキに洗浄液を通液して洗浄する濾過洗浄方法において、洗浄液に脈動を与えて濾過ケーキに通液し、洗浄液の脈動下で濾過ケーキを洗浄することを特徴とする脈動洗浄方法。
（２）フィルタープレスによってスラリーを濾過した後に、脈動した洗浄液をフィルターを通じて濾過ケーキに通液し、洗浄液の脈動下で濾過ケーキを洗浄する上記(１)に記載する脈動洗浄方法。
（３）フィルター出口の洗浄液を脈動手段に導き、フィルター入口の脈動した洗浄液と共振させて洗浄液の脈動下で濾過ケーキを洗浄する上記(２)に記載する脈動洗浄方法。
（４）濾過洗浄処理物が廃触媒粉の塩素浸出スラリー、または都市ゴミ焼却灰ないし焼却飛灰、溶融飛灰のスラリーである上記(１)〜上記(３)の何れかに記載する脈動洗浄方法。
（５）フィルターを通じてスラリーを濾過した後に、濾過ケーキに洗浄液を通液して洗浄する濾過洗浄装置において、フィルター洗浄手段と共に、洗浄液を脈動する手段を有することを特徴とする脈動洗浄装置。
（６）フィルター洗浄手段に洗浄液を供給する管路に洗浄液の脈動手段が設けられており、または脈動発生機能を有する送液ポンプを用いる上記(５)に記載する脈動洗浄装置。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の洗浄方法では、洗浄液を脈動させて濾過ケーキに通液することによって、パルス状の液圧が濾過ケーキに周期的に加えられるので、ケーキをリパルプして攪拌した場合と類似した固液接触状態が形成され、高い洗浄効果が得られる。ケーキをリパルプして攪拌するのは設備と手間がかかるが、本発明の洗浄方法によれば簡単な設備で同様の高い洗浄効果が得られる。また、本発明の洗浄方法によれば、ケーキの割れやケーキ内のバイパス路の発生に対しても、洗浄液の脈動によってケーキが部分的に崩れるので割れが塞がり、多少の割れが残っても洗浄液が瞬間的に大容量になり、洗浄液の慣性によってバイパス流れが抑えられるので、かなりの洗浄液はケーキ内部に行き渡り、高い洗浄効果を達成する。
【０００７】
フィルタープレスによってスラリーを加圧濾過する場合には、脈動した洗浄液をフィルターを通じて濾過ケーキに通液すればよく、洗浄液の脈動下で濾過ケーキを洗浄することができる。また、フィルター出口の洗浄液を脈動手段に導き、フィルター入口の脈動した洗浄液と共振させれば、脈動発生の動力が抑えられると共に、濾過ケーキ全体に洗浄液の脈動が効果的に加えられ、高い洗浄効果を得ることができる。
【０００８】
本発明の脈動洗浄方法は、例えば、廃触媒粉の塩素浸出スラリー、都市ゴミ焼却灰ないし焼却飛灰、溶融飛灰のスラリーなどのケーキ中に液中溶解物の残存を嫌う場合、あるいは液中溶解物の付着ロスを嫌う場合などに好適に適用することができる。
【０００９】
本発明の脈動洗浄装置は、フィルター洗浄手段と共に、洗浄液を脈動する手段を設ければよく、例えば、フィルター洗浄手段に洗浄液を供給する管路に洗浄液の脈動手段を設けることにより、あるいは洗浄液の送液ポンプに脈動手段を設けることによって構成することができるので、容易に構成することができ、大掛かりな設備を必要としないので、低コストで広く適用することができる。なお、送液ポンプに脈動手段を設けたものは、液が一方向にしか流れないが、管路に脈動手段を設けたものは液が往復しながら脈動するので好ましい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の脈動洗浄方法および装置を実施例と共に具体的に説明する。
本発明の洗浄方法は、フィルターを通じてスラリーを濾過した後に、濾過ケーキに洗浄液を通液して洗浄する濾過洗浄方法において、洗浄液に脈動を与えて濾過ケーキに通液し、洗浄液の脈動下で濾過ケーキを洗浄することを特徴とする脈動洗浄方法である。
【００１１】
図１に、フィルタープレスによる濾過洗浄について本発明の脈動洗浄を適用した例を示す。図示するように、濾過工程 → 洗浄工程 → プレス工程 → 脱ケーキ工程 → フィルター洗浄工程からなる洗浄工程において、本発明の脈動洗浄方法では、洗浄工程時に脈動した洗浄液がフィルタープレス装置に導入される。なお、通常の洗浄方法では、濾過後に軽くプレス脱水した後に洗浄することが多くみられるが、本発明の洗浄方法においても、濾過後に軽くプレス脱水して洗浄しても効果がある。
【００１２】
具体的には、例えば、図１の装置構成例に示すように、フィルタープレス装置に洗浄液を供給する管路において、フィルタープレス１０と送液ポンプ２０の間に脈動装置３０を介設し、洗浄液槽２１から送液された洗浄液が脈動装置３０を通過する際に周期的に液圧を変化させて脈動を与える。
【００１３】
脈動装置３０は、例えば図２に示すように、脈動室３１と、室内の隔膜３２と、該隔膜３２を揺動するピストンロッド３３と、室内に通じる出入口３４、３５を有しており、室内に導入された洗浄液が、ピストンによる隔膜３２の揺動によって押し出す方向と引く方向が繰り返される周期的に往復した流れになる構造のものを用いることができる。なお、脈動装置は図示する構成に限らず、脈動発生機能を有する送液ポンプを用いても良い。このような送液ポンプを用いた場合には、洗浄液は脈動発生手段が押す一方向の流れになる。脈動の周期、大きさ等は濾過ケーキの性質に応じて定めればよい。好ましくは、脈動の周期や大きさを調整できるものを用い、ケーキの性質などの濾過洗浄条件に応じて適宜調整すると良い。因みに、標準的には概ね０.５Ｈｚ以上（１回/２秒以上）の周期で脈動させれば良い。
【００１４】
また、図３に示すように、フィルタープレス１０と脈動装置３０の間に循環路３６を形成し、フィルター出口の洗浄液を脈動装置３０に導き、フィルター入口から導入される脈動した洗浄液と共振させて洗浄液の脈動下で濾過ケーキを洗浄すると良い。洗浄液を共振させることによって、パルス発生エネルギーを抑えて洗浄効果を高めることができる。なお、フィルター入口の洗浄液とフィルター出口の洗浄液とは脈動のタイミングが必ずしも一致していないので、これら洗浄液の液圧を検知して周波数を微調整し、共振を生じる周波数に合わせると良い。
【００１５】
フィルタープレスにおいて、脈動した洗浄液はフィルターを通じて濾過ケーキに通液され、パルス状の液圧が濾過ケーキに周期的に加えられ、洗浄液がケーキ内部を均一に流れるので、高い洗浄効果が得られる。脈動洗浄工程の後、図示するように、プレス工程の後に脱ケーキ工程において濾過ケーキが外部に排出され、次いでフィルター洗浄工程が行われる。なお、洗浄後液は外部に排出されるが、洗浄液の水量を低減する場合には、図４に示すように、洗浄後液を貯槽４０に導き、この洗浄後液を再びフィルタープレス１０に導入して再利用すると良い。
【００１６】
一般のフィルタープレスの洗浄工程では脈動した洗浄液を用いていないので、濾過ケーキの内部を流れる洗浄液は静的な流れであり、ケーキ内部に浸透している液中成分を洗い落とすことは困難であるが、本発明の脈動洗浄によれば、洗浄液がケーキ内部を流れる際にパルス状の液圧が濾過ケーキに周期的に加えられるので、ケーキ内部に浸透している液中成分を洗い出すことができる。
【００１７】
本発明の脈動洗浄方法は、例えば、廃触媒粉の塩素浸出スラリー、都市ゴミ焼却灰ないし焼却飛灰、溶融飛灰のスラリーについて適用することができる。具体的には、例えば、白金をコーティングしたアルミナ系廃触媒粉について、白金を塩素浸出したスラリーをフィルタープレスする際に、少ない洗浄液量でも白金の分離効果を高めることができる。また、都市ゴミ焼却灰や焼却飛灰、溶融飛灰などは大量に排出されるため処理量が極めて多い。これを洗浄処理する場合、本発明の洗浄方法を適用すれば、操作プロセスが簡単であり、かつ廃水量も少なくて済むので極めて有利である。
【００１８】
また、一般に、プレス内洗浄水の方向は、濾過時と同じ入口方向から洗浄水を流す正洗浄と、濾過時の出口方向から洗浄水を流す逆洗浄とがあるが、本発明の脈動洗浄方法は正洗浄と逆洗浄の何れでもよく、また、正洗浄と逆洗浄を組合せても良い。
【実施例】
【００１９】
以下に本発明の実施例を比較例と共に示す。
〔実施例１〕
白金をコーティングしたアルミナ系廃触媒粉５kg（白金量：２５０ppm）に、塩素−塩酸-１０kgと水を加えて２０Ｌの白金塩素浸出スラリーを調製し、図５に示す処理工程に従ってフィルタープレスを行い、濾液１１.９Ｌ（白金量７５ppm）を回収した。この濾過ケーキに脈動した洗浄液（洗浄水）１０Ｌを加えて洗浄し、洗浄後液１０Ｌを排出した。さらにプレス絞りを行い洗浄後液４.４Ｌを排出除去し、水分量４３％の残渣８６kgを回収した。この残渣について乾燥４.９kgに含まれる白金残量を洗浄条件と共に表１に示した。
【００２０】
〔比較例１〕
実施例１と同様のアルミナ系廃触媒粉の塩素浸出スラリーについて、図６に示す処理工程に従ってフィルタープレスを行い、次いで洗浄工程で脈動を与えない通常の逆洗浄を行った。この結果を表１に示した。
【００２１】
表１に示すように、本発明の実施例では、乾燥後の残渣に含まれる白金残量は洗浄液の脈動周期が０.２Ｈｚでは３５ppmであるが、洗浄液の脈動周期を高めるのに比例して白金残量は３０ppm、１４ppm、８ppm、７ppmと大幅に低下しており、高い洗浄効果を達成している。一方、比較例の白金残量は３５ppm、３３ppmであり、本発明の実施例に比べて白金残量が多く、洗浄効果が低い。
【００２２】
【表１】
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【００２３】
〔実施例２〕
都市ゴミ焼却主灰を図７に示す処理工程に従って洗浄した。最初に、都市ゴミ焼却主灰（塩素含有量１.１％）１００kgに、水３５０リットルを加えて２時間攪拌した後に、フィルタープレスで濾過し、この濾過ケーキに脈動した洗浄液（洗浄水）２００リットルを濾過方法とは逆の方向から加え、パルス（２Hz×０.５Ｌ/パルス）を加えて逆洗浄し、洗浄後にプレス脱水した。この結果、焼却主灰中（水分３５％）の塩素量はドライベースで０.０９％であった。
【００２４】
〔比較例２〕
実施例２の処理工程において、洗浄水（２００Ｌ）で洗浄しない場合には、プレス脱水後の焼却主灰（水分約３５％）の塩素含有量はドライベースで０.２２％であった。また、脈動を加えずに洗浄水２００Ｌを濾過方向とは逆方向から加えて逆洗浄した場合には、洗浄灰中（水分３５％）の塩素量はドライベースで０.１４％であった。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の処理工程の一例を示す工程図
【図２】脈動装置の一例を示す概念図
【図３】本発明の処理工程の一例を示す工程図
【図４】本発明の処理工程の一例を示す工程図
【図５】実施例１の処理工程図
【図６】比較例の処理工程図
【図７】実施例２の処理工程図
【符号の説明】
【００２６】
１０−フィルタープレス、２０−送液ポンプ、２１−洗浄水槽、３０−脈動装置、３１−脈動室、３２−隔膜、３３−ピストンロッド、３４，３５−出入口、３６−循環路、４０−貯槽。
【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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【図７】
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