JP2001062210A - 汚泥の脱水処理装置 - Google Patents
汚泥の脱水処理装置Info
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Abstract
回避する汚泥の脱水処理装置を提供する。 【解決手段】 フィルタープレス本体Aの一端側を油圧
ジャッキ等の押圧手段で押圧した状態で他端側から圧入
用送泥ポンプ等で汚泥を圧入して行なわれる加圧脱水時
に、第1濾板1、第2濾板2の両面同一個所もしくは第
1濾板1、第2濾板2どちらか一方の同一側の片面に設
けてある弾性体からなる中間補強材6が衝合し弾性変形
して弾撥力を生み、この中間補強材6の弾撥力で、高濃
度の汚泥を加圧脱水するフィルタープレス部位と、低濃
度の汚泥を加圧脱水するフィルタープレス部位との圧力
差による濾板1、2の塑性変形を防止する。
Description
生する汚泥の脱水処理工法及びその脱水処理装置の改良
に関し、たとえば、高含水比の浚渫汚泥を他の工事の盛
土などに再利用する目的で、第3種建設発生土(通常の
施工性が確保される粘性土及びこれに準ずるもの。コー
ン指数qc=4kgf/cm2(39.2N/cm2)以上)、
又は第4種建設発生土(粘性土及びこれに準ずるもので
第3種建設発生土を除く)になるよう簡単かつ低コスト
で脱水処理する汚泥の脱水処理装置に関する。
て、特に浚渫工事における高含水比の浚渫土を広大な排
泥地に揚泥し、天日乾燥などの土木的脱水工法で処理
し、6ケ月〜1年位の期間を要しても、第4種建設発生
土(コーン指数 概ね2以上)まで脱水し得る否かとい
う程度であったり、或いは同発生土まで脱水し得ないた
め、やむをえず、砂などの良質土、改良剤等を混合し改
良して運搬処分していた。又近年、土木建築工事現場な
どには、機械による強制脱水方法として、フィルタープ
レス、ベルトプレス、遠心脱水機などを使用した脱水方
法が普及しているが、そのなかでも、脱水ケーキを最も
低含水比に脱水できるフィルタープレス使用の強制脱水
方法が広く普及している。処が、フィルタープレスを使
用した強制脱水方法においても、河川、湖沼などの底
泥、ヘドロの浚渫泥水の脱水については、第4種建設発
生土程度までは脱水できるが、第3種建設発生土まで脱
水アップするには脱水時間が極めて長くなり、同時に脱
水処理量が著しく低下するといった難点があった。そこ
で、通常5〜10kgf/cm2(49〜98N/cm2)の加
圧力で脱水する標準のフィルタープレスに対し、40kg
f/cm2の高い加圧力で脱水する高圧型フィルタープレ
ス、高圧流体で膨らませるダイヤフラムを加圧室内にセ
ットし、濾室内の脱水ケーキをさらに圧搾する方式のフ
ィルタープレスなどが開発されたが、それら両者は、装
置の構造が複雑で取扱いがなかなか難しく、かつ概して
高価な装置であるため、土木建築分野では普及していな
い。本出願人は前記問題点を解決するために特開平9−
276612号や特開平11−57322号を既に出願
している。この前者は弾性部材からなる濾枠を有する第
1濾板、第2濾板を前後方向に交互に配置してフィルタ
ープレス本体を構成し、該第2濾板に金枠を設け、その
金枠と第1濾板の対向面との間に差し込んで押圧スペー
スを確保する例えばピン状の可動ストッパーを抜き差し
可能に設け、汚泥の加圧脱水に先立ってその可動ストッ
パーを金枠と第1濾板の対向面との間に差し込み且つフ
ィルタープレス本体を押圧スペース分だけ押圧して圧縮
する濾枠で濾室を形成して汚泥の圧入を可能とし、該濾
室に圧入された汚泥の対する加圧脱水終了後に前記可動
ストッパーを原点位置まで復動(抜き取る)させて濾室
内の汚泥に対する圧搾脱水を可能にしている。また、後
者は、前記する金枠を第2濾板における濾枠外周の前後
面部分に設けられた板状の固定ストッパーで構成し、前
記可動ストッパーを同じく板状にして、固定ストッパー
と第1濾板における濾枠外周の前後両面との間にその可
動ストッパーを差入れて、固定ストッパーと第1濾板に
おける濾枠の前面部分、後面部分との間に濾枠の加圧脱
水用の押圧スペースを確保し、同可動ストッパーの抜き
取りによって濾枠を更に圧搾脱水可能にしている。
レス本体の一端側を油圧ジャッキ等の押圧手段で押圧し
た状態で他端側から圧入用送泥ポンプ等で汚泥を圧入し
て行なわれる。しかしながら、汚泥には、混入する砂、
泥等で濃度差が出ることから、高濃度の汚泥を加圧脱水
するフィルタープレス部位と、低濃度の汚泥を加圧脱水
するフィルタープレス部位とが不特定に生じ、その結果
両者の圧力差で濾板が中央部位を最大膨出点として塑性
変形し、耐久性の劣化させることがある。この防止は、
濾板そのものを厚肉にして剛性を高めれば良い訳である
が、必然的に所定のエリア内にセットされる濾板数が減
少し、脱水ケーキの成形効率を非効率にしてしまうし、
重量化によって開枠装置自体もその駆動源として高出力
のものを使用する必要が生じる。本発明は、上記従来事
情に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、前記
する濾板の圧力差による塑性変形を簡単に構造で回避す
る汚泥の脱水処理装置を提供することにある。
達成するため講じた技術的手段として、請求項1は、弾
性部材からなる濾枠を前後両面に設けた第1濾板、第2
濾板を前後方向に複数枚交互に配置して構成したフィル
タープレス本体を押圧する加圧脱水と、更なる圧縮で圧
搾脱水とを行なう汚泥の脱水処理装置において、前記第
1濾板、第2濾板の前後両面の同じ個所または第1濾
板、第2濾板におけるどちらか一方の前後両面の内の同
一側の片面に前記加圧脱水時、圧搾脱水時に衝合して弾
性変形する弾性体からなる中間補強材を1個乃至複数個
設けていることを要旨とする。
ス本体の一端側を油圧ジャッキ等の押圧手段で押圧した
状態で他端側から圧入用送汚ポンプ等で汚泥を圧入して
行なわれる加圧脱水時に、第1濾板、第2濾板の前後両
面の同一個所に設けてある弾性体同士が相互に衝合し弾
性変形して、弾撥力を生み、この弾撥力で、高濃度の汚
泥を加圧脱水するフィルタープレス部位と、低濃度の汚
泥を加圧脱水するフィルタープレス部位との圧力差によ
る濾板の塑性変形を防止する。また、前記弾性体からな
る中間補強材を第1濾板、第2濾板におけるどちらか一
方の前後両面の内の同一側の片面に設けている場合、詳
細には第1濾板の前面に設けている場合には、衝合面
は、第2濾板の後面となり、第2濾板の前面に設けてい
る場合には、第1濾板の後面となる。そして、逆に第1
濾板の後面に設けている場合には、衝合面は第2濾板の
前面となり、第2濾板の後面の場合は、衝合面は、第1
濾板の前面となる。
硬質ゴム材でありその厚み中途部分に面状の金属板を埋
設していることを要旨とする。
ら2按分される前半側の硬質ゴム材部分と後半側の硬質
ゴム材部分とが共に加圧脱水時はもとより圧搾脱水時に
前後上下左右方向、即ち放射方向に弾性変形して、局部
的な弾性変形を阻止し、開枠時に復元して脱水ケーキと
の脱形代を作る。
その先端面に前記第1濾板、第2濾板と平行な衝合面を
有し、その衝合面に、弾性変形不能な表面板を固定して
いることを要旨とする。ここで前記表面板は、衝合面に
接近して内部に埋設状とするも良いものである。また、
前記表面板は金属板、合成樹脂板等、前記加圧脱水時、
圧搾脱水時にその弾性変形力を受けて弾性変形しない材
料であれば、材質には限定されるものではない。
搾脱水時に、衝合面に設けた表面板が弾性変形不能故に
前後上下左右方向(放射方向)に展延しない。また、表
面板が衝合面に接近して内部に埋設状とされるものにお
いても衝合面部分は弾性変形し難い。従って、第1、第
2濾板の前後両面及び弾性体に沿って添接される濾布に
弾性体の弾性変形による引き千切り力が作用しない。
濾板に対して着脱可能であることを要旨とする。
の弾撥力を発生しなくなった時に中間補強材を交換す
る。
実施の形態を説明する。図1乃至図3において汚泥の脱
水処理装置の概略構成は、弾性部材からなる濾枠11、
12を有する第1濾板1と第2濾板2とからなる濾室多
数で構成したフィルタープレス本体Aと、第2濾板2に
取り付けられた板状の固定ストッパー3と、その固定ス
トッパー3と第1濾板1との間に出入りする板状の可動
ストッパー4と、その可動ストッパー4の駆動手段5、
第1濾板1、第2濾板2の前後両面同じ個所に設けら
れ、加圧脱水時、圧搾脱水時に互いに衝合する中間補強
材6等を備えている。
ともに前後両面に弾性部材からなる濾枠11、12を周
設し、その第1濾板1と第2濾板2とを前後方向に交互
に配設して前記フィルタープレス本体Aを構成し、第1
濾板1、第2濾板2共に濾枠11、12で囲繞される前
後面部分に水切りネット7、7を取り付け、且つその上
に更に濾布8、8を添接している。
中途高さから左右方向に突設したアーム9、9の下端に
設けた案内ローラ(図示せず)を左右に平行に設置した
レール10、10で走行可能に支承させてある。尚、第
1濾板1、第2濾板2の下部には濾液排出路21、22
を複数形成配列して濾液の排出を可能に構成してある
(図1、図2参照)。
濾板2のアーム9よりも若干長めにし、その先端に開枠
装置(チェーンb1とそのチェーンb1に所定間隔をお
いて設けた引っ掛け部bとからなる周知構造)Bのその
引っ掛け部bに掛止される掛止部31を設け、開枠する
時に開枠装置Bの引っ掛け部bで掛止部31が掛止され
て第1濾板1が開枠方向に移動するようにしてある(図
1、図2参照)。
後端部には油圧シリンダー、油圧ジャッキ等の押圧機構
100が連結されている。
動ストッパー4などと共に所定厚さの濾室aの形成に関
与する部材であり、その固定ストッパー3は第2濾板2
の前後両面の両側部分に第1濾板1外周位置の前面部
分、後面部分と対向するように左右一対配置固定し、前
記フィルタープレス本体Aが押圧機構100で押圧され
ると互いに衝合する濾枠11、12を圧縮させながら第
1濾板1、第2濾板2が相互に近付き、固定ストッパー
3と第1濾板1の対向面間に出し入れされる可動ストッ
パー4にその固定ストッパー3が当接するまで濾枠1
1、12相互を圧縮させて所定厚さの濾室aを多数形成
するようになっている(図4乃至図6参照)。前記濾枠
11、12は例えばネオプレンゴム等で成形されてお
り、その断面形状は図3乃至図6に示すように第1濾板
1、第2濾板2に固定されたもの双方ともに濾板1、2
との固定部に臨む部分の適所複数箇所に円弧状の環状空
隙11a、12aを設けて、その環状空隙11a、12
aで吸収して永久歪みが起きないように配慮してある。
とされ、長手一方縁の上下複数箇所から支持腕14を突
設している(図1、図2参照)。
面左右縁部分に上下に対向して設けたガイド部41、4
1に前記支持腕14、14を外側に向けた状態でスライ
ド可能に遊嵌挿されている。このガイド部41、41は
本実施の形態では図示するようなL型片であり、L型片
における可動ストッパー4の上下端面との対応面、即ち
底面41a、41a間隔を、その上下端面間隔よりも若
干大きい間隔を確保するようにして上下対向状に取り付
けてある(図2参照)。
状の引っ掛け凹部14a、14aが凹設してある。
14の引っ掛け凹部14a、14aをフィルタープレス
本体Aの左右両側に配置した接近・離間動する左右上下
一対の平行ロッド15…に引っ掛けて支承させてあり、
その左右上下一対の平行ロッド15…を油圧シリンダ等
の所望の駆動手段5でフィルタープレス本体Aに接近・
離間させることによって固定ストッパー3と第1濾板1
との間に前記ガイド部41をガイドとして差し入れ、且
つ抜き取り可能になっている。
図2に示すようにフィルタープレス本体Aと離間する側
(遠い側)の各平行ロッド15…周面部分との間にクリ
アランスを確保する大きさをもって凹設してある。
(チェーンb1とそのチェーンb1に所定間隔をおいて
設けた引っ掛け部bとからなる周知構造)Bで第1濾板
1を牽引して開枠する時にそのチェーンb1の初期牽引
誤差が生じて前記レール10、10を支点として第1濾
板1、第2濾板2が踊ることになってもそのクリアラン
スで平行ロッド15…に噛み込むことがないようにする
ためである。
濾板2に汚泥を圧入するための連絡孔である。
(特に図7参照)に示すように底部を構成する裏打板1
6の片面に、例えば円錐台形状を呈する弾性体である硬
質ゴム材からなる本体26を一体成形し、且つその本体
26の中央部に貫通孔36を開孔すると共に、前記裏打
板16にその貫通孔36よりも小径な孔46を開孔して
なり、本体26の中間部位にドーナツ板状の金属板56
を埋設し、頂面であるその先端面を前記第1濾板1、第
2濾板2と平行な衝合面とし、その衝合面に、弾性変形
不能なドーナツ板状の表面板66を固定している。この
表面板66は、図示してはいないが衝合面に接近して内
部に埋設していても良いものである。
の形態では鋼板としているが、鋼板に限定されず、例え
ばプラスチック材で成形しても良いものである。また、
実施の形態では表面板66は、先端面(衝合面)である
頂面の周縁部に僅かなゴム部を残す程度の一回り小さな
外径にしてある。
の高さを前記濾枠11、12と同等にしてあり、図1に
示すように前記連絡口200を囲繞するように間隔をお
いて第1濾板1、第2濾板2の前後両面同じ個所に着脱
可能に取付られている。
板にナット76を溶着して貫通孔36の底部にナット7
6を備設したAタイプと、ナットを備設しないBタイプ
とがあり、第1濾板1、第2濾板2の表面または裏面の
どちから一方に前記Aタイプを共通して当接し、そのA
タイプにその濾板1または濾板2を裏面側または表面側
から貫通するボルト86を螺着し、そのボルト頭86a
を位置決め凸部として前記Bタイプを前記Aタイプと濾
板1、2を介して背中合わせ状にセットされる。このA
タイプ、Bタイプの取付は、第1濾板1、第2濾板2全
てで同様に行なわれる。
1、第2濾板2の前後両面同じ個所互いに衝合すべく中
間補強材6を設けているが、これに限定されず、第1濾
板1、第2濾板2におけるどちらか一方の前後両面の内
の同一側の片面に中間補強材6を設けても任意である。
の形態で図示したパターンに限定されるものではなく、
中央部に一個、複数個散在状等、濾板1、2の厚み等を
考慮して決定する。
水処理工法を説明する。図3、図4などのように第1濾
板1と第2濾板2を前後交互にして多数並設してフィル
タープレス本体Aとし、汚泥の加圧脱水に先立って駆動
手段(たとえば、油圧ジャッキ又は油圧シリンダーな
ど)5を作動させて左右上下一対の平行ロッド15、1
5接近させ、面板状の可動ストッパー4を、ガイド部4
1をガイドとしてスライドさせる。
数並設された第1濾板1、第2濾板2を押圧する。する
と、濾枠11、12が弾性部材で構成され、且つ中間補
強材6が弾性体、即ち硬質ゴムで成形され、また固定ス
トッパー3が剛体(金属)で構成されているため、第1
濾板1と第2濾板2の対向面間の寸法をL1、固定スト
ッパー3の厚さ寸法をL2、可動ストッパー厚さ寸法を
L3、固定ストッパー3と可動ストッパー4との対向面
間の寸法をL4とした場合(図4参照)、濾板1、2が
前記L4の分だけ押圧されて接近し、その分濾枠11、
12が圧縮して所定厚さの濾室aが多数形成され、汚泥
の圧入が可能になる(図5、図7(a)参照)。前記押
圧量、即ちL4が押圧スペースである。
互いに先端面(衝合面)である頂面が衝合して弾性変形
する。この弾性変形は、面状、詳細にはドーナツ板状の
金属板56を本体26の中間部分に配設していることか
ら、本体26の前半部、後半部が双方ともに平等に放射
方向(前後上下左右方向)に弾性変形し、弾撥力(反発
力)を発生させる。ちなみに、金属板56を介設しない
場合には、衝合面である先端面部分からある厚み範囲の
硬質ゴム部分が先端面側から部分的に局部歪みが生じ、
永久歪みを起こす虞れがある。
れるということは、同じ脱水条件で均一な脱水ケーキを
つくるために重要な要件であって、脱水効果を著しく向
上せしめる。そして、前記多数の所定厚さの濾室aに汚
泥を圧入する。その圧入手段は周知の送泥ポンプ300
を使用し、圧入圧は例えば圧入用送泥ポンプの回転数を
インバータ、可変速電動機等で回転制御して調整する。
/cm2)→3kgf/cm2(29.4N/cm2)→7kgf/cm2
(68.6N/cm2)というように順次上げたが、この
加圧タイミングは、汚泥の圧入量及び濾液量を測定し、
それぞれの定圧濾過において、夫々濾液量が所定割合よ
り低下した時点で加圧操作を行う。この加圧タイミング
を身近な例にたとえれば、水を十分に含んだ濡れタオル
を絞ると、最初は多量に排水されるが、最初のしぼり力
のままだと、やがて排水量が減じる。そうなると力を込
めて再び絞り、一時的に排水量が増加するが、絞り力を
強くしない限り、排水量が減少する。こうなるとさらに
強い力で絞る…という繰り返しになる。そこで、排水量
が減少した頃合を見計らって絞り力を強くするタイミン
グのことを前記加圧タイミングと称する。
と、脱水時間の最適化と、汚泥が噴出する事故を防止す
る上とで頗る効果的である。本発明の場合、第1濾板
1、第2濾板2の前後両面同じ個所に前記加圧脱水時に
互いに衝合して弾性変形する弾性体からなる中間補強材
6…を散在状に設けていることから、混入する砂、泥等
で濃度差による圧力差がフィルタープレス部位に不特定
に発生してもその差圧を受ける濾板1、2が前記衝合す
る中間補強材6相互の弾撥力(反発力)の総和でその塑
性変形は回避される。また、衝合面の殆どの部分を占め
る表面板66は、弾性変形しないことから、加圧脱水時
に、本体26の前半部と後半部とが共に放射方向(前後
上下左右方向)に弾性変形しても前記表面板66は、濾
布8を引裂く(引き千切る)弾性変形力を発生させるこ
とがない。
6N/cm2)で汚泥の圧入量と濾液量が所定割合より低
下した時点で、圧入用送汚ポンプを停止し、加圧脱水操
作を終了した。次いで、第1濾板1、第2濾板2を押圧
していた押圧機構100の作動を停止すると、前記圧縮
量(押圧スペース)だけ戻って原位置に復帰する。
イド部41をガイドとして可動ストッパー4を各濾室間
から抜き取る。ここで、前記押圧機構100を押圧(前
進)させると、外圧で更に濾枠11、12と中間補強材
6を圧縮し、汚泥粒子間の液を絞ることになり、図7
(b)のように極めて低含水比の脱水ケーキCを圧搾脱
水することができる。実施例では、圧搾脱水のための圧
搾圧が、15kgf/cm2(147N/cm2)となるよう
に押圧機構100の押圧力を制御した。
と順次に脱水すれば、河川又は湖沼などの底泥、ヘドロ
といった難脱水性の汚泥に対しても、第3種建設発生土
(コーン指数 4kgf/cm2(39.2N/cm2)以上)
なみに短時間で脱水することが可能になり、頗る有用性
のたかい汚泥の脱水処理手段となし得る。
(チェーンb1とそのチェーンb1に所定間隔をおいて
設けた引っ掛け部bとからなる周知構造)Bで第1濾板
1を牽引して開枠し、脱水ケーキCを落下させる(図7
(c))。この時、前記中間補強材6…が元に状態に復
元して、脱水ケーキ(C)との間に脱型代を作り出すこ
とから、脱水ケーキ(C)の脱型、落下が確実になる。
の抜差しで加圧脱水可能とする汚泥の脱水処理装置(特
開平9−276612号)を包含するものである。
の利点がある。 (請求項1)第1濾板、第2濾板の前後両面の同じ個所
または第1濾板、第2濾板におけるどちらか一方の前後
両面の内の同一側の片面に前記加圧脱水時、圧搾脱水時
に衝合して弾性変形する弾性体からなる中間補強材を1
個乃至複数個設け、衝合による弾撥力で、高濃度の汚泥
を加圧脱水するフィルタープレス部位と、低濃度の汚泥
を加圧脱水するフィルタープレス部位との圧力差による
濾板の塑性変形を防止し、構造簡単であるし、濾板その
ものを厚肉にして剛性を高めた場合のように必然的に所
定のエリア内にセットされる濾板数が減少して脱水ケー
キの成形効率を非効率にしてしまうこともない。 (請求項2)中間補強材が硬質ゴム材であり、その厚み
中途部分に金属板を埋設していると、金属板を埋設して
いない場合のように衝合面である先端面部分からある厚
み範囲の部分が永久歪みを起こすようなことがなく、金
属板を境とする前半側と、後半側とが平等に前後上下左
右方向に弾性変形して、永久歪みを防止し、耐久性を高
めるばかりでなく、開枠時に元の状態に復元して、脱水
ケーキとの脱型代を形成し、脱水ケーキの脱型を確実に
行なう一助となる。 (請求項3)中間補強材衝合面の弾性変形不能な表面板
が加圧脱水時、圧搾脱水時共に前後上下左右方向に展延
しないから、自ずと濾布の引き千切りもなくなり、濾布
を耐用期まで使用可能とし、濾布の耐久性を劣化させな
い。 (請求項4)中間補強材が濾板に対して着脱可能である
ため、永続使用での耐久性の低下での交換が可能であ
る。
定ストッパー、可動ストッパー、平行ロッド等の関係を
示す分解斜視図。
第1濾板部分を、他半部は第2濾板部分を示す。
前段階の状態を示す。
の前段階の状態を示し、中間補強材を断面する。
縮して所定厚さの濾室を形成して加圧脱水する状態を示
し、中間補強材を断面する。
している状態を示し、中間補強材を断面する。
補強材部分を示し、(a)は、図5(加圧脱水)の状態
を示し、(b)は、図6(圧搾脱水)の状態を示し、
(c)は脱型状態を示す。
板 A…フィルタープレス本体 3…固定ス
トッパー 4…可動ストッパー 11、12…濾枠 a…濾室 14…支持腕 14a…引っ掛け用凹部 6…中
間補強材 56…金属板 66…表面
板 36…貫通孔 46、86a…位置決め凸部
(ナット、ボルト頭)
Claims (4)
- 【請求項1】 弾性部材からなる濾枠を前後両面に設け
た第1濾板、第2濾板を前後方向に複数枚交互に配置し
て構成したフィルタープレス本体を押圧する加圧脱水
と、更なる圧縮で圧搾脱水とを行なう汚泥の脱水処理装
置において、前記第1濾板、第2濾板の前後両面の同じ
個所または第1濾板、第2濾板におけるどちらか一方の
前後両面の内の同一側の片面に前記加圧脱水時、圧搾脱
水時に衝合して弾性変形する弾性体からなる中間補強材
を1個乃至複数個設けていることを特徴とする汚泥の脱
水処理装置。 - 【請求項2】 前記中間補強材が硬質ゴム材でありその
厚み中途部分に面状の金属板を埋設していることを特徴
とする請求項1記載の汚泥の脱水処理装置。 - 【請求項3】 前記中間補強材がその先端面に前記第1
濾板、第2濾板と平行な衝合面を有し、その衝合面に弾
性変形不能な表面板を固定していることを特徴とする請
求項2記載の汚泥の脱水処理装置。 - 【請求項4】 前記中間補強材が前記濾板に対して着脱
可能であることを特徴とする請求項3記載の汚泥の脱水
処理装置。
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JP24190899A JP3959206B2 (ja) | 1999-08-27 | 1999-08-27 | 汚泥の脱水処理装置 |
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JP24190899A JP3959206B2 (ja) | 1999-08-27 | 1999-08-27 | 汚泥の脱水処理装置 |
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