(57)【要約】【課題】ロール加圧式脱水装置に用いられるロール表面材として、長期間弾力性を保持することができ、かつ強度が高く破損の少ない脱水フェルトを提供する。【解決手段】基布、好ましくは多重織の基布にバットをニードリングして絡ませプリフォームとし、該プリフォームを環状に巻回積層し、さらにニードリングして多層構造に一体化する、あるいは平板状に積層し、さらにニードリングして多層構造に一体化して製造され、好ましくはプリフォームを一層積層する毎にニードリングして多層構造にし、さらにプリフォームを積層した多層構造の上にさらにバットを重ねて脱水フェルトとする。【選択図】　　　　　図３
2004100064.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基布にバットをニードリングして絡ませプリフォームとし、該プリフォームを環状に巻回積層し、さらにニードリングして多層構造に一体化したことを特徴とする脱水フェルト。
【請求項２】
基布にバットをニードリングして絡ませプリフォームとし、該プリフォームを平板状に積層し、さらにニードリングして多層構造に一体化したことを特徴とする脱水フェルト。
【請求項３】
前記プリフォームを一層積層する毎にニードリングして多層構造に一体化したことを特徴とする請求項１又は２記載の脱水フェルト。
【請求項４】
前記プリフォームを積層した多層構造の上にさらにバットを重ねニードリングして一体化したことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の脱水フェルト。
【請求項５】
前記基布が多重織であることを特徴とする請求項１又は２記載の脱水フェルト。
【請求項６】
前記バットの厚さが０．５〜３ｍｍ、目付が１００〜３００ｇ／ｃｍ２であることを特徴とする請求項１又は２記載の脱水フェルト。
【請求項７】
前記プリフォームを積層した多層構造の上のバット層の厚さが１０〜２０ｍｍであることを特徴とする請求項４記載の脱水フェルト。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ロール加圧式脱水装置に用いる脱水フェルト、さらに詳しくは湖沼、ダム、河川など土木工事に伴う浚渫土や建設発生土、産業排水や下水処理に伴い発生する汚泥、さらに炭酸カルシウムや珪藻度、じゃがいものデンプンなどを脱水するロール加圧式脱水装置に用いる脱水フェルトに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
湖沼、ダム、河川など土木工事に伴う浚渫土や建設発生土、産業排水や下水処理に伴い発生する汚泥などは、泥水濃度を最適化させた後にフィルタープレス、スクリュープレス、ベルトプレス等の脱水機で脱水処理し、肥料・土壌改良材、土木資材などとして利用される。脱水処理装置や脱水方法は、浚渫土や汚泥の状態、脱水能力、処理能力、および処理コストなどを考慮して選択されるが、最近二つの脱水ロールの間に浚渫土や汚泥を噛み込ませて、ロール間でプレスして脱水するロール加圧式脱水装置が提案された〔特許文献１参照〕。このロール加圧式脱水装置を用いた脱水システムの例を図１に模式的に示した。処理されるフロック状汚泥２１は、まずベルトプレス脱水機６０で一次脱水し、次いで一次脱水した汚泥２２をロール加圧式脱水装置１０の二つの脱水ロール３１間にかみ込ませて二次脱水する。ロール加圧式脱水装置１０の両ロール３１の表面には弾力性のあるロール表面材３２を固定してある。このロール加圧状脱水装置１０による脱水操作により、脱水ケーキ（処理後汚泥）２３の水分率は、土質状により変化があるが、一般に２０〜６０重量％にすることができる。ロール間圧力を高くした場合、例えば４ＭＰａ〜６ＭＰａにすることにより処理ケーキ２３の水分率を２０〜４０重量％にまで下げられることが確認されているが、これまでのロール表面材３２は高圧に耐えられずに、短時間に弾力を失って、結果として、ロール間に送り込まれる汚泥の処理能力が低下する問題があった。
【０００３】
ロール表面材３２にフェルトを使用する際には、通常一重織の基布を用いたフェルトが使用される。フェルトの構造は、無端状に製織した基布の両面あるいは片面上にバットを置きニードリングして絡ませ一体化したものや、有端状に製織した基布の始端と終端を接合し、無端状に加工した後に基布の両面あるいは片面上にバットをニードリングして絡ませ一体化したものが一般的である。これに対し、基布を環状に巻回積層して無端状の基布構造体を形成し、その基布構造体の両面あるいは片面上にバットをニードリングして絡ませ一体化した抄紙用フェルトが提案されている〔特許文献２参照〕。しかしこのように構成された抄紙用フェルトは、基布が多層に積層しているので強度は高められているが、バットに由来する弾力性の改善にはなっていないので、そのままロール加圧式脱水装置の脱水フェルトに用いることは難しい。
【０００４】
【特許文献１】
特開平２０００−１５２９７号公報
【特許文献２】
特開平６−２８０１８３号公報　（第２頁、図１）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明はかかる問題点を解決すべくなされたものであり、その目的とするのは、ロール加圧式脱水装置におけるロール表面材として、長期間弾力性を保持することができ、かつ強度が高く破損の少ない脱水フェルトを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を解決すべく、請求項１に係る発明は脱水フェルトであり、基布にバットをニードリングして絡ませプリフォームとし、該プリフォームを環状に巻回積層し、さらにニードリングして多層構造に一体化したことを特徴としている。
【０００７】
請求項２に係る発明は脱水フェルトであり、基布にバットをニードリングして絡ませプリフォームとし、該プリフォームを平板状に積層し、さらにニードリングして多層構造に一体化したことを特徴としている。
【０００８】
請求項３に係る発明は請求項１又は２記載の脱水フェルトであり、前記プリフォームを一層積層する毎にニードリングして多層構造に一体化したことを特徴としている。
【０００９】
請求項４に係る発明は請求項１ないし３のいずれか１項に記載の脱水フェルトであり、前記プリフォームを積層した多層構造の上にさらにバットを重ねニードリングして一体化したことを特徴としている。
【００１０】
請求項５に係る発明は請求項１又は２記載の脱水フェルトであり、前記基布が多重織であることを特徴としている。
【００１１】
請求項６に係る発明は請求項１又は２記載の脱水フェルトであり、前記バットの厚さが０．５〜３ｍｍ、目付が１００〜３００ｇ／ｃｍ２であることを特徴としている。
【００１２】
請求項７に係る発明は請求項４記載の脱水フェルトであり、前記プリフォームを積層した多層構造の上のバット層の厚さが１０〜２０ｍｍであることを特徴としている。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明は、まず基布にバットをニードリングして絡ませて一枚の長い形状をしたプリフォームを作成する。図２は、プリフォーム１の構造を説明する断面図であり、基布３とバット４を一体化させている。
【００１４】
基布３は、ポリアミド（ナイロン）、ポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニルなどの合成繊維が好ましく選ばれ、これらのモノフィラメント、あるいはマルチフィラメントを織った織布を用いる。基布３は、複数枚重ねてもよく、また多層構造にしたものであってもよい。バット４は、繊維集合体であり、基布３の表面に、ポリアミド（ナイロン）、ポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニルなどから選ばれる繊維集合体を置く。バット４を構成する繊維集合体の厚さ、密度は特に限定するものではないが、一般的には厚さを０．５〜３ｍｍにして、目付は１００〜３００ｇ／ｃｍ２程度である。この後、基布とバットをニードリングして一体化させ、プリフォーム１とする。
【００１５】
次いでこのプリフォーム１を環状に巻回積層あるいは平板状に積層し、さらにニードリングして筒状あるいは平板状に一体化した多層構造脱水フェルトとする。図３はプリフォーム１を環状に巻回積層した多層構造脱水フェルト２を説明する断面図である。このとき、プリフォーム１を積層した後ニードリングしてもよいが、好ましくは、プリフォーム１を一回積層してニードリングし、さらに一回積層してニードリングし、これを繰り返して積層毎にニードリングしていく。積層する毎のニードリングにより、基布３とバット４の接合はもちろん、プリフォーム１同志の接合をより強固にすることができ、層間強度の高いフェルトとすることができる。積層の数は特に限定するものではないが、実用的には２〜１０層であり、目的、用途によって任意に選ばれる。
【００１６】
本発明では、プリフォーム１を積層した上にさらにバットを置きニードリングして一体化して多層構造脱水フェルト２とすることができる。図３では環状に巻回積層した上にさらに最外面バット５を置いてニードリングした状態を示している。最外面バット５は、前記と同じ材料グループから選ばれるが、プリフォーム１におけるバット４と同一材料であっても、異なる材料であってもよい。最外面バット８の厚さは、通常５〜２０ｍｍである。厚い最外面バット８の層を設けることで、脱水フェルトの弾力が増し、浚渫土や汚泥などを被処理物の処理能力を高めることができる。
【００１７】
平板状に積層した脱水フェルトは、ロールの円周に合わせた所定の寸法に切断し、フェルトの両端末を縫合あるいは接着し円筒状にする。筒状形態の脱水フェルトは、ロール加圧式脱水装置のロールに挿入し、必要により接着剤を用いてロールに装着する。装置の構造によっては、脱水フェルトを挿入出来ないことがあるが、この場合には筒状形態の脱水フェルトの一部を切断してロールに巻き付け、ロール表面および脱水フェルト切断面同士を接着剤で接着して装着される。
【００１８】
【実施例】
経糸として上糸に６３０ｄｔｅｘのナイロン６のマルチフィラメント３本撚りを密度３０本／インチ、下糸に０．２ｍｍのナイロン６のモノフィラメント下撚２本を上撚３本とした糸を密度３０本／インチに、緯糸として０．４７ｍｍのナイロン６のモノフィラメンントを密度８０本／インチにして用いた織布を基布とし、この上に１１ｄｔｅｘのナイロン６を５０％、１７ｄｔｅｘのナイロン６−６を５０％混紡した原料を最終的に厚さが２ｍｍになるようにウェブ状にバットを配置し、ニードリングしてプリフォームとした。このプリフォームを２層に巻回積層後、さらに最外側に厚さ８ｍｍのバットを配置しニードリングしてフェルトを作成した。全体的なニードリングの総植毛本数は１３００万本／ｍ２である。また、比較として従来の１０ｍｍのバット層をもつ一層構造のフェルトを用いた。それぞれの脱水フェルトをロール加圧式脱水装置に装着し、脱水ロール間に４ＭＰａの圧力をかけ、湖沼浚渫土の脱水を行った。ロール加圧式脱水装置に入れる前の浚渫土の水分率は６０重量％であり、実験に用いたロール加圧式脱水装置を出た後では水分率が４５重量％となった。フェルトの弾力性が劣化するとともにロール間にかみ込む浚渫土が少なくなり、処理量が減ってくる。実験では試験開始時の処理量０．５ｍ３／時に対しての処理量の変化を比較した。
【００１９】
得られた結果を図４に示した。この結果から、本発明の多層構造脱水フェルトは一層脱水フェルトに比較して処理量が高く保たれていることが分る。
【００２０】
【発明の効果】
本発明の脱水フェルトによれば、ロール加圧式脱水装置においてロール間に高圧をかけて脱水してもフェルトは長期間弾力性を保ち、破損も少なく運転することができ、脱水処理後の浚渫土や汚泥の水分率を２０〜６０重量％と従来と同様あるいはそれ以下の水分率にすることができる。従って、ロール加圧式脱水装置から出た浚渫土や汚泥は、そのままで埋立てや盛土として利用することが容易である。
【図面の簡単な説明】
【図１】ロール加圧式脱水装置を含む脱水システムを説明する模式図である。
【図２】プリフォームの構造を説明する断面図である。
【図３】プリフォームを環状に巻回積層し、さらにその上に最外面バットを置いた多層構造脱水フェルトの構造を説明する断面図（多層構造部分を誇張して描いてある）である。
【図４】実施例における処理量の経時変化を示すグラフである。
【符号の説明】
１０：ロール加圧式脱水機
２１：フロック状汚泥
２２：一次脱水汚泥
２３：脱水ケーキ（ロール加圧式脱水機による処理後の汚泥）
３１：脱水ロール
３２：ロール表面材
４１：転写ロール
４２：スクレーバ
４３：絞りロール
５０：洗浄水ボックス
５１：洗浄ノズル
５２：水流入口
５３：水排出口
６０：ベルトプレス脱水機（一次脱水）
６１：脱水部
６２：下部搬送・脱水ベルト
６３：入り側共通ロール
６４：出側共通ロール
６５：中間共通ロール
６６：上部テンションロール
６７：下部テンションロール
１：プリフォーム
２：巻回積層した多層構造脱水フェルト
３：基布
４：バット
５：最外面バット
【図１】
2004100064.tif 000003
【図２】
2004100064.tif 000004
【図３】
2004100064.tif 000005
【図４】
2004100064.tif 000006