JP2004243346A

JP2004243346A - クラゲのプレス脱水方法及び脱水装置

Info

Publication number: JP2004243346A
Application number: JP2003033874A
Authority: JP
Inventors: Sosuke Yoshii; 總介吉井; Osamu Sakota; 修迫田; Hideji Kamioka; 秀治上岡; Yuji Ishida; 雄司石田
Original assignee: Chugai Technos Corp
Current assignee: Chugai Technos Corp
Priority date: 2003-02-12
Filing date: 2003-02-12
Publication date: 2004-09-02

Abstract

【課題】大量のクラゲの処理に対し、プレス装置内でのクラゲ充填率を大きく、クラゲの弾力性によるプレス力の伝達ロスを小さくして脱水率を向上し、かつ、プレスした状態でクラゲが装置からの飛び出しを防止する。
【解決手段】密閉した筒型内に、適当にカットしたクラゲ１を入れ、容器の一端からプレス板４を動力で、往・復駆動せしめて、クラゲをプレスし、クラゲの体内外に圧力差を作ることにより、クラゲを脱水するクラゲのプレス脱水方法であり、かつ、該筒型容器の、一端部を閉塞し、他端部にプレス装置を有するプレス槽２を設け、該槽の閉塞部近傍に、固定多孔板で仕切り、該固定多孔板より、プレス装置側の上部には、クラゲ投入口３、該槽の該閉塞部と該固定多孔板５との間の下部には廃液管６、プレス装置のプレス板４の周囲には、シール用ゴム８を設け、プレス装置に対して、プレス槽は、やや傾けて設けた脱水装置である。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、クラゲのプレス脱水方法及び脱水装置に関し、特に、発電所等の取水口施設から陸揚された大量のクラゲのプレス脱水処理の方法及び装置である。
【０００２】
【従来の技術】
近海に生息するミズクラゲは夏季に多く発生するが、ここ数年、瀬戸内海の様な閉鎖性水域では大量のクラゲ発生が報告されている。ミズクラゲは動物プランクトンを過剰捕食することもあり、ミズクラゲの大量発生は沿岸漁業の漁獲量減少に繋がると共に、海水を冷却材に使う工場では冷却水系を閉塞させて、操業停止に至るケースもある。
【０００３】
特に大量の冷却水を使用する発電所では大掛かりな掻き揚げ施設でクラゲを陸揚げしてクラゲが冷却水系を閉塞しないようにするが、陸揚げしたクラゲの処理は現在、同じ敷地の中に埋立処理する方法が一般的で、場合により天日乾燥処理するケースもある。いずれの場合もクラゲの腐敗による悪臭問題が残る。埋立処理の場合、クラゲ埋立地への搬送が必要となるが、これにかかる費用も大きなものとなり、その低減が必要とされている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−３００５０５（第２頁）
【０００５】
【特許文献２】
特開２００１−１７９２６５（第２頁−３頁）
【０００６】
陸上に回収したクラゲの埋立処理には上記の如く、経費、悪臭などの問題があり、これの対策装置が幾つか提案されている。いずれもクラゲの９６％程度が水で構成されることを利用する。多く提案されているのは蒸気熱、攪拌等のより、クラゲを全部水にして処理する方法であるが、本発明の方法は、クラゲにプレス荷重をかけることにより、クラゲ体内に９６％ある水を体外へ脱水していく方法である。
【０００７】
クラゲの特質として、
〈１〉体表面が粘液質
〈２〉攪拌混合すると大量の泡を発生
〈３〉腐ると悪臭を発生
の三つがあり、従来の埋立方式では〈３〉が大きな問題を生じている。また、クラゲを水にする方法では〈２〉が問題となり、装置を大きく、複雑なものにしている。クラゲをプレスして脱水する方法では、低荷重で時間をかけて脱水する限りは脱水液はきれいで上記〈２〉〈３〉の問題は生じない。
【０００８】
因みに、クラゲをプレス脱水する時に、その高速化の為に、プレス圧力を上げすぎると、脱水液が粘液質になると共に、クラゲの体がつぶれて、クラゲの周囲にある容器等に粘着して、処理後の洗浄が難しくなる欠点が出てくるので、プレス圧力には上限値が存在することになる。
【０００９】
更に、容器に多くのクラゲを充填した状態で大きなプレス圧力をかけると、クラゲが押し合って容器から飛び出すという問題点もある。もしクラゲが飛び出さない状態に出来たとしても、この場合にはクラゲ相互が押し合い、プレスがクラゲの弾力性により吸収されてしまい、クラゲの脱水率が極端に悪くなる現象が発生するので、これをクリアすることがクラゲのプレス脱水に関するキー技術となる。
【００１０】
また、クラゲの平均直径が２０ｃｍ程度ある為に、プレス装置内でのクラゲ充填率が悪くなり、一回当たりの処理量を大きく出来ないという問題点も存在している。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、この発明が解決しようとする課題は、大量のクラゲの処理には処理容器へのクラゲ充填率を上げ、かつ、脱水速度を大きくすることが必要である。この為には上記に示した問題点を解決する事が必要となる。換言すれば、プレス装置内でのクラゲ充填率を大きくすると共に、クラゲの弾力性によるプレス力の伝達ロスを小さくして脱水率を向上し、かつ、プレスした状態でクラゲが装置から飛び出さないようにすることである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、プレス装置内のクラゲ充填率を向上する為に、クラゲ（小さなものは、単体でもよい）をカットして小さくする。
小さくカットされたクラゲは、個々の動きをしないで全体が流動性のある塊として動き、容器内へのクラゲ充填率は１００％近くになる。
尚、カットによりクラゲの水管が切断されるので幾らかの脱水率増大が見込める副次的なメリットも発生する。
また、クラゲがプレス装置から飛び出すのを防ぐ為に、クラゲを導入してプレスする容器をクローズドタイプにすることを行う。
【００１３】
また、クローズドタイプのプレス脱水でプレス圧力による脱水効果を向上する為に、プレス板を油圧・気圧等により往復動させると共に、繊維質の布地の一端を内部のクラゲプレス部分に、もう一端を容器外部に設置し、これを伝って水が抜けるようにする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
大量のクラゲをプレスする前に、先ず、１０〜５０ｍｍの大きさにカットする。この場合、クラゲの円盤部分が水平の状態で上方からカットするのが望ましいが、現象面からはこれに拘泥する必要はない。
【００１５】
カットしたクラゲを断面が任意の密閉筒型プレス槽に導入し、その一端から油圧等で駆動されるプレス板で筒型槽の他端に向かってプレスする。このプレス槽の他端には１〜５ｍｍの穴が無数に開口した多孔板で製作した水抜き板を配置し、クラゲがプレスされる力を受けると共に、脱水した液をプレス槽外へ排出する役割を持たせる。
【００１６】
筒型プレス槽の内壁に厚手の布地など毛細管現象で水を排除できる素材を配置し、かつ、その一部をプレス槽内部にも配置すると共に、もう一端をプレス槽外部の排水箱の中に固定してクラゲの脱水液を排水箱に排出する仕掛けとする。
【００１７】
クラゲのプレスによる脱水を継続する為に、本発明ではプレス板によるプレス動作を繰り返して行う。即ち、カットクラゲをプレス槽に注入後、プレス板を往復させて、カットクラゲの塊を繰り返してプレスすることを行う。
【００１８】
【実施例】
本発明の実施例を図１に示す。図１はクラゲ脱水プレス装置の基本的な構成を示す説明図である。
【００１９】
この発明の一実施例を以下説明する。クラゲ脱水装置は図１に示すように、発電所取水口などで陸揚げされ、クラゲカット装置（図示しない）により適宜にカットされたクラゲ（１）を密閉タイプのプレス槽（２）に取り付けられた投入口（３）からプレス槽に導入し、往復動するプレス板（４）によりプレスすることで基本的に構成される。
【００２０】
プレス槽（２）の内部にはプレス板（４）に対抗する形で、固定多孔板（５）が取り付けられている。この固定した多孔板（５）には直径１〜５ｍｍの穴が多数開口しており、クラゲから脱水した液を排液管（６）を通して外部に排出することが出来る。
【００２１】
尚、プレス槽（２）はクラゲ投入口（３）から固定多孔板（５）の方向に向かって、図１中の角度αをつけて設置する。αは５〜３０度程度で廃液が抜けやすい様に下り勾配とする。
【００２２】
プレス板は（４）は図示しない油空圧システムにより駆動されるピストン（７）に固定されている。また、プレス板は往復動するので、プレス槽（２）内壁との間に大きな摩擦を生じてはならないが、一方、プレスして加圧されたクラゲが槽内から外部へ飛び出すのを防ぐ為に、プレス板円周上へのシール材設置が必要となる。このシール材設置部分の詳細を図２に示す。図２に示すように、プレス板（４）の円周上に、厚さ方向中心に溝（９）を切り、溝幅に合う太さのゴムひも、又は、オーリング（８）をシール材として溝の中に張力をかけて設置する。
【００２３】
プレス槽の内部には、直径がプレス槽内径とほぼ同じで、目の細かい魚網等で作られた網袋（１０）を設置する。この網袋を固定多孔板（５）の上に数ヶ所固定する。
【００２４】
網袋（１３）の一端を固定多孔板と対向する位置にあるプレス板（４）にも数ヶ所固定しておく。特に、プレス槽の内周に沿って設置した網袋の一部をプレス板を通して外部へ取り出しておく。尚、クラゲ投入口（３）及びクラゲ排出口（１１）が開口する部分については網袋をカットしておき、クラゲ投入に邪魔に成らないようにしておく。
【００２５】
脱水したクラゲを排出する為に、クラゲ排出口（１１）をプレス槽下部に設置し、仕切り弁（１２）により排出口を開閉する。
【００２６】
次に、この発明の他の実施例を、図３によって、詳述すると、脱水箱（１４）を設け、該脱水箱（１４）内を、脱水クラゲ保管箱（１７）と、下部タンク（１８）とに分離し、該下部タンク（１８）の上方には斜めに傾いた多孔板（１５）を設け、かつ、該下部タンク（１８）の側方には、廃液管（６）に続く廃液流入管（１９）を設けると共に、該下部タンク（１８）には、排出管を設け、該排出管の中途にはバルブ（２０）を設けており、下部タンク（１８）内の液量を調整する。
【００２７】
そして、この発明の作用を説明すると、クラゲを適宜な大きさ（１０〜５０ｍｍ）にカットした、大量のクラゲを筒型プレス槽内でプレスすると、カットクラゲは流動性のある一つの塊として挙動するので、プレス槽内のクラゲ充填率をカットしない場合に較べて大幅に向上できる。また、カットクラゲがあたかも流体として挙動する為、クラゲを搬送する場合にも便利である。
更にクラゲをカットするとクラゲ体内の水管を切ることになるので、カットによる脱水効果が存在する。
【００２８】
プレス槽（２）の端部にある固定多孔板（５）の穴径に比してクラゲが大きいので、プレスしていくと弾力性のあるクラゲが、この穴を押さえて密閉し、脱水液が該多孔板（５）から出なくなると共にプレス槽（２）中の圧力が、クラゲ体内を含めて同じとなり、プレスによる脱水が生じなくなる。
【００２９】
加圧した密閉容器中の流体圧力が一様になることはよく知られた事実であり、上記の現象は、カットクラゲ（１）の塊を流体として扱ってよいことを示している。
【００３０】
プレス槽にクラゲを入れてプレス板を往復動させると、次の効果がある。
（イ）孔板の排水穴を押さえているクラゲが密閉状態から外れるので、それまでに脱水して溜まっていた液が外部へ排出される。
（ロ）プレス板が動いて後へ引くとプレス槽内の圧力が下がり空気が引き込まれる。ここからプレス板の往復動によりプレス状態に移行すると、クラゲ同士が押し合ってクラゲ体内が高圧力となり、未だ低圧の外部に向かって脱水される。但し、この脱水が進むと空気が槽内から追い出されて、脱水は停止する。
【００３１】
容器内の水抜き板からの排水はプレス時にクラゲが水抜き板に押しつけられた時に穴が密閉されて停止する。そこで脱水液をプレス槽内壁に設置した厚手の布地などを経由してプレス槽外部へ毛細管現象を利用して抜くことを行う。この布地を経由しての排水速度は大きなものではないが、クラゲの脱水自体が生物からの脱水であり時間がかかるので、排水手法として実用化できる。
【００３２】
【発明の効果】
この発明の効果を、作用とともに述べると、プレス槽（２）に、単体、あるいは、カットしたクラゲ（１）を投入すると、クラゲは網袋（１０）の中に入り、この状態でプレス板（４）を油空圧装置（図示しない）によりピストン（７）を介して駆動して、固定多孔板（５）の方向にクラゲをプレスすると、カットしたクラゲは流体と同様に動いて、プレス槽（２）の中に充満し、この時、クラゲは網袋（１０）の中にあり、プレス板（４）と固定多孔板（５）の間に充満して充填される。
【００３３】
そして、充填して更にプレスすると、カットクラゲが押し合って、クラゲ内部の圧力が高くなり、外部の低圧部に向かって浸透現象により脱水され、脱水した液は固定多孔板（５）を通って廃液管（６）より外部へ排出され、更に、廃液は魚網等で作られた網袋（１０）を構成する繊維に吸い込まれると共に、繊維間に毛細管現象で吸引される。繊維間に吸引された脱水液は繊維を通して圧力の低い外部へ排出される。網袋を構成する繊維はプレス槽（２）から外部へ出ているので、液は常に外部に排出されるため、脱水率は向上する。
【００３４】
プレス槽の内部はプレス後一定時間経過すると、クラゲの体内外とも同じ圧力になり殆ど脱水の生じない状態になるので、この対策としてプレス板（４）を一旦後へ下げ、再びプレスするという動作、即ち、往復動を行わせる。プレスした状態は数秒間持続させ、その後、再びプレス板を往復動させることにより、プレス作業時間を短縮でき、脱水速度を大きくすることができる。
【００３５】
プレス状態からプレス板を後へ下げることにより、プレス槽内に空気が取り込まれて、プレス槽内の圧力が一旦大気圧に復帰する。そして、プレス槽内でプレスがかかると、クラゲ体内とクラゲ外部にはプレス圧力分だけの差圧が生じて、再び脱水が生じることにより、脱水効果も増すものである。
【００３６】
この往復動を繰り返すことにより、カットクラゲの脱水率を向上していくことができる。これによるクラゲの脱水率は時間をかければ最大９５％程度まで可能であるが、時間的に許される３〜１０分以内では、最大８５％を見込むことができ、極めて効率的である。
【００３７】
カットクラゲの脱水が完了した段階で、脱水クラゲの排出が必要となるが、この為、排出口（１１）の下に取り付けた仕切り弁（１２）を開放することにより排出口を開放でき、排出口の上に開口した網袋の出口からは脱水後のカットクラゲが排出される。プレス槽（２）にはクラゲ排出口（１３）が取り付けられており、脱水クラゲは、該クラゲ排出口（１３）を通って外部へ排出され、クラゲ排出口（１３）からでた脱水後のクラゲは、図３に示す様に、脱水箱（１４）に落下する。脱水箱（１４）の中で斜めに傾いた多孔板（１５）の上に落ちた脱水クラゲ（１６）が連行してきた水を、多孔板（１５）の穴から水だけ落として、水のない状態で脱水クラゲ保管箱（１７）の中へ分離して捕集される結果、水分とクラゲとを分離捕集できる。
【００３８】
脱水クラゲ（１６）に付着していた水は、脱水箱（１４）の下部タンク（１８）に入り、一方、廃液管（６）を通して出てくるクラゲの脱水液も、下部タンク（１８）に集める構造としているため、クラゲの脱水液も分離して捕集される。
尚、網袋を通して出てくるクラゲ脱水液も図示しない構造を経て、この下部タンク（１８）に集まる仕掛けとなっており、効率的である。
【００３９】
そして、下部タンク（１８）に集められた脱水廃液は、バルブ（２０）を開き、ポンプ（図示しない）等で水処理装置へ送り出される仕掛けになっており、極めて有益なる効果を奏するものである。
尚、プレス槽（２）からの脱水クラゲ排出時には、海水、空気などを利用した洗浄装置（図示しない）を用いる。この洗浄装置では、海水、空気などで脱水クラゲを網、壁などからはがすと同時に下部タンクに輸送することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示すクラゲのプレス脱水装置の説明図である。
【図２】本発明に使用するプレス板円周周辺部のシール構造詳細を示す図であり、（ａ）は、一部欠截側面図、（ｂ）は、一部欠截断面図である。
【図３】本発明に使用する脱水クラゲから脱水クラゲと水を分離する機構を示す説明図である。
【符号の説明】
１カットしたクラゲ
２プレス槽
３クラゲ投入口
４プレス板
５固定多孔板
６廃液管
７ピストン
８シール用ゴム
９シール用の溝
１０網袋
１１クラゲ排出用開口
１２仕切り弁
１３クラゲ排出口
１４脱水箱
１５多孔板
１６脱水クラゲ
１７脱水クラゲ保管箱
１８下部タンク
１９廃液流入管
２０バルブ

Claims

密閉した筒型内に、クラゲを単体ごと、あるいは、適当な大きさにカットしたクラゲを入れ、容器の一端からプレス板を動力手段により、往・復駆動せしめて、クラゲ単体あるいは、カットしたクラゲをプレスし、クラゲの体内外に圧力差を作ることにより、クラゲを脱水することを特徴とするクラゲのプレス脱水方法。
密閉した筒型容器であって、一端部を閉塞し、他端部にプレス装置を有するプレス槽を設け、該槽の閉塞部近傍に、固定多孔板で仕切り、該固定多孔板より、プレス装置側の上部には、クラゲ投入口を設け、該槽の該閉塞部と該固定多孔板との間の下部には廃液管を設け、プレス装置のプレス板の周囲には、シール用ゴムを設け、プレス装置に対して、プレス槽は、やや傾けて設けたことを特徴とするクラゲのプレス脱水装置。
請求項２記載のクラゲのプレス脱水装置であって、プレス槽と、内部に位置するクラゲとの間に、布地等の繊維状物を設け、排水に利用することを特徴とするクラゲプレス脱水装置。