(57)【要約】【課題】金属性の加熱プレートを直接ケーキに接触させて、真空吸引を併用して熱効率とケーキの剥離性を向上させた加温式フイルタープレスを提供する。【解決手段】平板状に形成した加熱プレート（１）とろ板（３）のろ過面にウエッジワイヤー（２、４）を張設して、ろ過室（５）のケーキに直接接触させると共に、加熱プレート（１）またはろ板（３）に、ろ過室（５）に連通する真空吸引孔（１ｅ、３ｅ）を配設したもので、加熱プレート（１）から熱伝導されたウエッジワイヤー（２）が直接ケーキに接触し、濃縮汚泥やケーキの粘性と比抵抗を低下させ、脱水性を改善させるものである。そして、真空吸引によりろ過室（５）が減圧されて沸点が低下して、ケーキ中の含水率がさらに少なくなる。ウエッジワイヤー（２）は加温してもろ材の劣化がなく、ろ材洗浄せずともろ過特性の劣化がない。【選択図】　　　図１
2004082036.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属ろ材を張設した加熱プレート（１）とろ過面を凹面状に形成したろ板（３）を交互に並列してろ過室（５）を形成し、加熱プレート（１）とろ板（３）を開板してろ過室（５）に生成した乾燥ケーキを排出させるフイルタープレスにおいて、平板状に形成した加熱プレート（１）とろ板（３）のろ過面にウエッジワイヤー（２、４）を張設して、ろ過室（５）のケーキに直接接触させると共に、加熱プレート（１）またはろ板（３）に、ろ過室（５）に連通する真空吸引孔（１ｅ、３ｅ）を配設したことを特徴とする加温式フイルタープレス。
【請求項２】
上記加熱プレート（１）とろ板（３）のろ過床（１ａ、３ａ）に張設するウエッジワイヤー（２、４）を、パンチングメタルとしたことを特徴とする請求項１に記載の加温式フイルタープレス。
【請求項３】
上記加熱プレート（１）のろ過床（１ａ）の内部に複数の加熱パイプ（６）を配設したことを特徴とする請求項１または２に記載の加温式フイルタープレス。
【請求項４】
上記加熱プレートが、ウエッジワイヤー（２）を張設した加熱プレート（１５）に加熱流体の給熱孔（１５ｂ）を配設し、給熱孔（１５ｂ）をろ板（１５）表面のろ過床（１５ｃ）に連通させたことを特徴とする請求項１または２に記載の加温式フイルタープレス。
【請求項５】
上記ウエッジワイヤー（４）を張設したろ板（３）の代わりに、芯板（８）にダイアフラム（９）を張設したダイアフラムろ板（７）とし、ダイアフラム（９）の表面（９ａ）を平面状に形成して、直接ケーキに接触させることを特徴とする請求項１乃至４に記載の加温式フイルタープレス。
【請求項６】
上記ダイアフラムろ板が、ろ液溝を有するダイアフラム（１２）を張設したダイアフラムろ板（１０）とし、そのろ過床（１２ａ）にろ布（１３）を吊設したことを特徴とする請求項５項に記載の加温式フイルタープレス。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、上水汚泥、下水汚泥及び産業排水汚泥等の処理に適したフイルタープレスに関し、特に、フイルタープレスのろ過室の濃縮汚泥やケーキを加熱して脱水性を改善し、真空吸引を組合せて脱水ケーキの含水率を低下させる加温式フイルタープレスに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ろ加圧を掛けられるフイルタープレスは、非圧縮性のあるケーキほど有利であり固液分離装置として多く採用されている。また、ダイアフラムろ板を利用したフイルタープレスは、圧縮性がありろ過性の悪いケーキに対しても使用が可能である。これらのフイルタープレスのろ材としてろ布が用いられており、ろ材は加圧、圧搾圧力に耐えられる強度が必要であり、１．０〜２．０ｍｍの厚手のろ布が使用されている。そして、ダイアフラムろ板と金属製加温ろ板を交互に並列してろ過室を形成し、負圧手段を併設したろ過室に一対のろ布を吊設して、ろ過室のケーキの加熱と吸引により、脱水ケーキの含水率を低減して、脱水圧搾時間の短縮化を行う装置も、例えば、特開２０００−３３４２２１号公報に記載してあるように公知である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
フイルタープレスに用いるろ布は、ケーキの排出ごとにろ布を洗浄しても、ろ布の目に微細粒子の固着や結晶の析出等が繰返し行なわれ、目詰りによるろ過能力の低下でろ布の使用が不可能となり、２ヶ月から６ヶ月でろ布を取替える必要があった。従来の脱水処理中に脱水ケーキを加熱するフイルタープレスは、処理能力の向上と含水率の低下が可能となるものであるが、ケーキと金属性の加熱板との間にろ布が介在しており、加熱板からケーキへの熱伝導効率が悪くなり、乾燥に時間がかかっていた。また、樹脂性のろ布は熱に弱く、ダイアフラムろ板で加圧されるため、ろ布の折目がつぶれ、早期に能力低下と劣化が生じていた。そして、ケーキの両面がろ布に接触しているため、ケーキの剥離性が悪いと言う短所がある。この発明は、金属ろ材をうまく利用して従来の欠点を改良したもので、ろ布を介在させずに金属性の加熱プレートを直接ケーキに接触させて、真空吸引を併用して熱効率とケーキの剥離性を向上させた加温式フイルタープレスを提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
この発明の要旨は、金属ろ材を張設した加熱プレートとろ板を交互に並列してろ過室を形成し、加熱プレートとろ板を開板してろ過室に生成した乾燥ケーキを排出させるフイルタープレスにおいて、平板状に形成した加熱プレートとろ板のろ過面にウエッジワイヤーを張設して、ろ過室のケーキに直接接触させると共に、加熱プレートまたはろ板にろ過室に連通する真空吸引孔を配設したもので、加熱プレートは濃縮汚泥やケーキに直接接触して汚泥中の有機物の性状を変化させる。特に、最も含水率が低下して通水性が悪くなっているウエッジワイヤーに近いケーキの粘性と比抵抗を低下させる。そして、加熱プレートの両面を利用するので熱効率が高く、ろ過室の減圧により、沸点が低下して少ない熱量で脱水性が改善される。ろ布を介して加温するより加温速度と温度の面で効率的である。
【０００５】
加熱プレートとろ板のろ過床に張設するウエッジワイヤーを、パンチングメタルとしてもよく、ろ材が金属であるため熱伝導が良く、乾燥が速く短時間処理が可能となる。ウエッジワイヤーやパンチングメタルは、加温してもろ材の劣化がなく、ろ材洗浄せずともろ過特性の劣化がない。このろ過室のケーキの加熱手段は、加熱プレートのろ過床の内部に複数の加熱パイプを配設したものである。なお、加熱プレートは、ウエッジワイヤーを張設した加熱プレートに加熱流体の給熱孔を配設し、給熱孔をろ板のろ過床に連通させてもよいものである。
【０００６】
そして、ウエッジワイヤーを張設したろ板の代わりに、芯板にダイアフラムを張設したダイアフラムろ板とし、ダイアフラムの表面を平面状に形成して、平面状に形成して、直接ケーキに接触させてもよく、ダイアフラムろ板は圧搾用の水を使うため熱による劣化がなく、ろ過室のケーキの高圧搾が可能となる。
また、ダイアフラムろ板は、ろ液溝を有するダイアフラムを張設したダイアフラムろ板とし、そのろ過床にろ布を吊設してもよく、ろ過室のケーキの両側からろ液が排出され、圧搾によりケーキが塑性変形してろ布から剥離されやすくなる。加熱プレート側のケーキの加熱面は粉状化して容易にケーキ剥離ができる。ダイアフラムろ板のろ過面に吊設するろ布もダイアフラムろ板の圧搾水で冷やされて劣化することがない。
【０００７】
【発明の実施の形態】
この発明に係る装置は上記のように構成してあり、ウエッジワイヤーを張設した加熱プレートとろ板で形成したろ過室に汚泥を圧入すると汚泥は濃縮されながらろ過室に充満する。加熱プレートに蒸気または熱風を供給して濃縮汚泥を加熱すると、ウエッジワイヤーを張設した加熱プレートは直接ケーキに接触して乾燥が早く行われ、汚泥中の有機物の性状が変化して、濃縮汚泥の粘性と比抵抗が低下して脱水性が改善される。真空吸引によりろ過室が減圧されて沸点が低下し、水分が蒸発してケーキ中の含水率がさらに少なくなる。ろ過室の脱水されたケーキは、加熱面のケーキ表面が粉状化されて加熱プレートから剥離し易くなる。脱水時間の短縮と含水率の低いケーキを得ることができる。なお、ウエッジワイヤーをパンチングメタルとしても、直接ろ過室のケーキに接触し、熱伝達効率がよいものである。
【０００８】
加熱プレートに対設するろ板をダイアフラムろ板とすれば、ケーキはダイアフラムで圧搾されてケーキの含水率がさらに低下するものである。そして、圧搾されたケーキ表面は塑性変形してダイアフラムから剥離されやすくなる。ダイアフラムろ板のろ過面にろ布を吊設してもよく、ろ過室のケーキの両側からろ液が排出され、圧搾によりろ布からケーキが剥離される。そして、ろ板と加熱プレートを開板すれば、加熱プレート側のケーキの加熱面は粉状化して容易にウエッジワイヤーやパンチングメタルからケーキは剥離され、ケーキは自重によりろ過室外に排出される。圧搾時間の短縮と含水率の低いケーキを得ることができる。
【０００９】
【実施例】
この発明に係るフイルタープレスを図面に基づき詳述すると、先ず、図１はウエッジワイヤーを張設した加熱プレートとろ板の縦断面図であって、加熱プレート１にろ液排出溝を有するろ過床１ａが形成してあり、このろ過床１ａにウエッジワイヤー２が張設してある。加熱プレート１に張設したウエッジワイヤー２のろ過面と周部のシール部１ｂ厚みが平板状に形成してある。加熱プレート１に対設するろ板３は、その内側に凹面状に形成してろ液排出溝を有するろ過床３ａと、周面に額縁状のシール部３ｂが設けてある。このろ板３のろ過床３ａにもウエッジワイヤー４が張設してある。
【００１０】
加熱プレート１とろ板３に張設したウエッジワイヤー２、４はその拡開された楔状の先端部をろ過床１ａ、３ａに当設し、ウエッジワイヤー２、４のスリット２ａ、４ａ側をろ過面としてある。図１に示すウエッジワイヤーは概念的に記載してあるが、図２は加熱プレートの平面図であって、加熱プレート１とろ板３に張設するウエッジワイヤー２、４は、そのスリット２ａ、４ａを上下方向に配設してある。この加熱プレート１とろ板３が多数並列してあり、加熱プレート１とろ板３を閉板した時に、前後の加熱プレート１とろ板３でろ過室５を形成する。ウエッジワイヤー２、４は楔状に裏面に向って拡開されるので、ろ液の分離が行われやすい。加熱プレート１とろ板３のろ過床１ａ、３ａにろ液の排出用のろ過溝を設けたので、分離されたろ液の排出が速く行われ、汚泥の固液分離の時間が短縮される。加熱プレート１とろ板３に張設するウエッジワイヤー２、４はパンチングメタルとしてもよいもので、ろ材が金属であるため熱伝導が良く、乾燥が速く短時間処理が可能となる。
【００１１】
加熱プレート１とろ板３の上部シール部１ｂ、３ｂに原液供給路１ｃ、３ｃが設けてあり、ろ板３の給液孔３ｄを介してウエッジワイヤー４の前面に連通されて、加熱プレート１とろ板３の間のろ過室５に原液を供給する。また、ろ板３の下部のシール部３ｂに、ろ板３のろ過床３ａに連通する真空吸引孔３ｅが設けてあり、公知の真空源（図示せず）に接続してある。ウエッジワイヤー４の裏面からろ過室５を真空吸引してろ過室５を減圧してろ液を排出させる。加熱プレート１の下部のシール部１ｂにもウエッジワイヤー２の裏面のろ過床１ａに連通するろ液排出孔１ｄが設けてあり、ウエッジワイヤー２で固液分離を行ったろ液をろ液排出孔１ｄからも排出する。なお、ろ板３に設けた真空吸引孔３ｅは、加熱プレート１のろ液排出孔１ｄと置換えてもよいものである。
【００１２】
図３は加熱プレートの平面図であって、加熱プレート１の内部には複数本の加熱パイプ６…が配設してあり、加熱プレート１に設けた供給口６ａから蒸気または熱風を供給し、ろ過床１ａを加熱して加熱プレート１の排出口６ｂから排出させる。加熱したろ過床１ａから熱伝導によりウエッジワイヤー２に伝達され、脱水ケーキを直接加熱する。加熱プレート１の両面を利用するので熱効率が高く、汚泥中の有機物の性状が変化して、濃縮汚泥とケーキの粘性と比抵抗が低下して脱水性が改善される。加熱プレート１から熱伝導により加熱されたウエッジワイヤー２が直接ケーキに接触して乾燥が早く行われ、ろ過室５の脱水されたケーキは、加熱面のケーキ表面が粉状化されて加熱プレート１に張設したウエッジワイヤー２から剥離し易くなる。同時に、真空吸引によりろ過室５が減圧されて沸点が低下して、ケーキ中の水分を蒸発させてケーキの含水率が低下する。
【００１３】
図４はろ板の代わりにダイアフラムろ板を用いた他の実施例であって、加熱プレート１とダイアフラムろ板７が交互に並設してあり、ダイアフラムろ板７は、凹面状に形成した芯板８に表面９ａを平板状としたダイアフラム９が張設してある。この発明の実施例では、図１の加熱プレート１のろ液排出孔１ｄを真空吸引孔１ｅとして真空源に連通させてある。ダイアフラムろ板７の原液供給路７ａの前面に給液板１４が止着してあり、原液はダイアフラムろ板７の原液供給路７ａから給液板１４の給液孔１４ａを通ってろ過室５ａに供給されて固液分離が行われる。芯板８のシール部８ａに設けた圧力水孔８ｂからダイアフラム９の裏面に高圧水を供給して、固液分離が行われたケーキを圧搾し、加熱プレート１の真空吸引孔１ｅからろ液を吸引排出させる。圧搾されたケーキ表面は塑性変形してダイアフラム９から剥離されやすくなる。ダイアフラムろ板７は圧搾用の水を使うため熱による劣化がない。
【００１４】
図５はダイアフラムろ板の前面にろ布を吊設した他の実施例であって、加熱プレート１に対設するダイアフラムろ板１０は、凹面状に形成した芯板１１にろ液溝を有するダイアフラム１２が張設してあり、ダイアフラムろ板１０の前後にろ布１３、１３が吊設してある。ろ布１３の上部に給液板１４が止着してあり、加熱プレート１とダイアフラムろ板１０に設けた原液の原液供給路１ｃ、１０ａに対設してある。原液は原液供給路１ｃ、１０ａから給液板１４の給液孔１４ａを通り、ろ過室５ｂに圧入する。芯板１１のシール部１１ａにダイアフラム１２の裏面に連通する圧力水孔１１ｂと、ろ布１３の裏面のダイアフラムろ板１０のろ液溝に連通するろ液排出孔１１ｃが設けてある。この発明の実施例でも、加熱プレート１のろ液排出孔を真空吸引孔１ｅとして真空源に連通させてある。ケーキとろ布１３の接触面は圧搾するダイアフラムろ板１０側の一面のみであり、ろ布１３もダイアフラムろ板１０の圧搾水で冷やされて劣化することがない。
【００１５】
図６は加熱プレートの、他の実施例の縦断面図であって、ウエッジワイヤー２を張設した平板状の加熱プレート１５の下部シール部１５ａに熱風の給熱孔１５ｂが設けてあり、ウエッジワイヤー２の裏面の加熱プレート１５のろ過床１５ｃに連通させてある。対設するウエッジワイヤー４をろ過床３ａに張設した凹面状のろ板３でろ過室５ｃを形成してある。このろ板３の下部シール部３ｂに真空吸引孔３ｅが設けてあり、ウエッジワイヤー２を加熱流体で直接加熱し、同時に、ろ過室５ｃに熱風を送り込み、ろ過室５ｃの濃縮汚泥とケーキの粘性と比抵抗を低下させる。そして、ろ液と廃熱をろ板３の真空吸引孔３ｅから排出させる。
【００１６】
図７は脱水ケーキの剥離装置であって、原液の性状によりケーキの剥離装置を設けるもので、並列した加熱プレート１とろ板３の上方に、架台１６に支架したシリンダー１７が配設してあり、シリンダー１７のピストンロッド１８が開板した加熱プレート１とろ板３の前面を昇降自在としてある。シリンダー１７のピストンロッド１８の先端部にスプリング２０で付勢された一対のスクレーパー２１、２１が設けてあり、ピストンロッド１８を伸長させた時には、スクレーパー２１が加熱プレート１とろ板３に張設したウエッジワイヤー２、４に摺接しながら降下して、ケーキをウエッジワイヤー２、４から剥離させる。架台１６から垂下させた洗浄ホース１９の下端部に洗浄管２２が配設してあり、開板した加熱プレート１とろ板３に張設したウエッジワイヤー２、４に洗浄水を噴射させる。なお、ダイアフラムろ板７を直接ケーキに接触させる図４の装置にあっては、加熱プレート側だけに設けてもよいものである。
【００１７】
【発明の効果】
この発明は上記のように構成してあり、この発明に係る加温式フイルタープレスは、ろ布を介在させずに加熱プレートを直接ケーキに接触させるので熱伝導効率がよく、熱効率とケーキの剥離性を向上させることができる。即ち、従来の加温式フイルタープレスは、ケーキと加熱板の間にろ布が介在しており、熱伝導効率が悪く早期にろ布の能力低下と劣化が生じ、ケーキの両面がろ布に接触しているため剥離性が悪いものであるが、この発明にあっては、平板状に形成した加熱プレートとろ板のろ過面にウエッジワイヤーを張設して、ろ過室のケーキに直接接触させ、加熱プレートまたはろ板にろ過室に連通する真空吸引孔を配設したもので、熱伝導されたウエッジワイヤーが直接ケーキに接触し、濃縮汚泥やケーキの粘性と比抵抗が低下して脱水性が改善されるものである。特に、最も含水率が低下して通水性が悪くなっているウエッジワイヤーに近いケーキの粘性と比抵抗を低下させることができる。そして、真空吸引によりろ過室が減圧されて沸点が低下し、水分が蒸発してケーキ中の含水率がさらに少なくなる。ろ布を用いた従来装置と比較して、ケーキの乾燥が早く行われ、ろ材の劣化と目詰まりが解消できる。
【００１８】
ろ材のウエッジワイヤーを、パンチングメタルとしてもよく、ろ材が金属であるため熱伝導が良く、乾燥が速く短時間処理が可能となる。ウエッジワイヤーやパンチングメタルは、加温してもろ材の劣化がなく、ろ材洗浄せずともろ過特性の劣化がない。そして、加熱プレートに対設するろ板を、ダイアフラムろ板としてもよく、ダイアフラムろ板は圧搾用の水を使うため熱による劣化がなく、ろ過室のケーキの高圧搾が可能となる。また、ダイアフラムろ板のろ過面にろ布を吊設してもよく、ろ過室のケーキの両側からろ液が排出され、圧搾によりケーキが塑性変形してろ布から剥離されやすくなる。ダイアフラムろ板のろ過面に吊設するろ布もダイアフラムろ板の圧搾水で冷やされて劣化することがないものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る加温式フイルタープレスのろ過室を形成する加熱プレートとろ板の縦断面図である。
【図２】同じく、ウエッジワイヤーを張設した加熱プレートの平面図である。
【図３】同じく、加熱パイプを配設した加熱プレートの平面図である。
【図４】同じく、ろ板の代わりにダイアフラムろ板を用いた他の実施例の縦断面図である。
【図５】同じく、ダイアフラムろ板の前面にろ布を吊設した他の実施例の縦断面図である。
【図６】同じく、加熱プレートの他の実施例の縦断面図である。
【図７】同じく、脱水ケーキの剥離装置の側面図である。
【符号の説明】
１、１５　加熱プレート
１ａ、３ａ、１２ａ、１５ｃ　ろ過床
１ｅ、３ｅ　真空吸引孔
２、４　ウエッジワイヤー
３　ろ板
５　ろ過室
６　加熱パイプ
７、１０　ダイアフラムろ板
８　芯板
９、１２　ダイアフラム
９ａ　表面
１３　ろ布
１５ｂ　給熱孔
【図１】
2004082036.tif 000003
【図２】
2004082036.tif 000004
【図３】
2004082036.tif 000005
【図４】
2004082036.tif 000006
【図５】
2004082036.tif 000007
【図６】
2004082036.tif 000008
【図７】
2004082036.tif 000009