JP2004261689A - 汚泥処理方法及び汚泥処理装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】脱水効率に優れ、処理時間の短縮化、及び、単純な構成で装置の小型化を図ることのできる汚泥処理方法及び汚泥処理装置を提供する。
【解決手段】複数の濾板42,…が濾布43を介在させて互いに対向して配置され、互いに隣接する濾板42、42間に形成された濾過室44にスラリーを打ち込んで、濾布43に濾過させる。その後、濾過室44内に圧縮空気を供給し、次いで、濾布43から脱水された濾液の流量を計測し、計測された濾液の流量に基づいて、圧縮空気の供給を停止し、濾過室43から脱水ケーキを排出する。
【選択図】 図1
【解決手段】複数の濾板42,…が濾布43を介在させて互いに対向して配置され、互いに隣接する濾板42、42間に形成された濾過室44にスラリーを打ち込んで、濾布43に濾過させる。その後、濾過室44内に圧縮空気を供給し、次いで、濾布43から脱水された濾液の流量を計測し、計測された濾液の流量に基づいて、圧縮空気の供給を停止し、濾過室43から脱水ケーキを排出する。
【選択図】 図1
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の濾板が濾布を介在させて互いに対向して配置され、互いに隣接する濾板間に形成された濾過室にスラリーを打ち込んで、前記濾布に濾過させることによって濾液と脱水ケーキとに分離する汚泥処理方法及び汚泥処理装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
例えば、泥水式シールド工法の余剰泥水処理時のように、工事で発生する掘削土砂混入のスラリー状の泥水(以下、スラリーと言う)は、掘削土砂などの固形分を除去することにより再利用することができる。このような用途に用いられる固液分離装置としてフィルタープレスが知られている。
フィルタープレスは、凹面を有した複数の濾板を開閉可能な構造とし、この濾板を包むように濾布が張設されている。そして、濾板を油圧シリンダで押圧することによって閉じた状態で、濾布間に形成される濾過室にスラリーをポンプで打ち込んで、濾布を介して濾液を濾板の表面に排出するとともに濾布に固化した脱水ケーキを捕集する。その後、再び、濾過室内にスラリーを打ち込み、濾過室内に脱水ケーキが一杯になった時点でスラリーの供給を停止し、濾板を開放して脱水ケーキの排出を行うものである。
【0003】
ところで、上述のようにポンプを使用して濾過室内にスラリーを打ち込んだ場合、その際のスラリーの打ち込み圧力及び濾過室内の残圧によってスラリーが濾過されて、濾液と脱水ケーキとに分離されるが、スラリーの打ち込み圧力及び濾過室内の残圧により脱水される水分量には限界があるため、排出される脱水ケーキの含水率は高かった。また、特にフィルタープレスに打ち込まれるスラリーの濃度が低い場合は、ある一定量以上のスラリーを打ち込んでも濾布に目詰まりが生じ易く、脱水効率が悪い。
【0004】
そこで、スラリーの脱水効率を向上させる技術が知られている(例えば、特許文献1参照)。
この技術では、複数の濾板と、濾板間に形成されたケーキ生成室(濾過室)と、該ケーキ生成室内に介在し、各処理液をケーキ生成室内に供給するための処理液送入口を有する中間板と、ケーキ生成室内に張設された濾布とを備えている。また、ケーキ生成室内に処理液送入口を介してスラリーを導入するスラリー供給管と、ケーキ生成室内に処理液送入口を介して圧縮空気を供給する通気脱水用エア供給管と、濾布の濾過面の裏側から圧縮空気を供給し処理液送入口から排出させる逆エア用エア供給管とを備えている。
このようなフィルタープレスを使用してスラリーを濾過し脱水するためには、まず、ケーキ生成室内にスラリー供給管からスラリーを導入して濾過した後、通気脱水用エア供給管を介して圧縮空気を供給する。このときに、スラリー中の水分が濾布側へと抜ける。次いで、逆エア用エア供給管によってケーキ生成室内の濾布の裏側から圧縮空気を供給する。すると、ケーキ生成室内に補集されて濾布側に押しつけられていた脱水ケーキは、逆の中間板側へと押しつけられる。その後、再びケーキ生成室内にスラリーを導入して濾過し、通気脱水及び逆エアを行い、ケーキ生成室内に脱水ケーキが一杯になるまでこれらの工程を繰り返す。そして、ケーキ生成室内に脱水ケーキが一杯になると、開板し、脱水ケーキを取り出している。
【0005】
【特許文献1】
特開平8−52307号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
以上のようにスラリーを濾液と脱水ケーキとに分離するためには、ケーキ生成室内にスラリーを導入して濾過し、通気脱水及び逆エアを供給した後、ケーキ生成室内が脱水ケーキで一杯になるまで上述した一連の工程を繰り返し、最後に脱水ケーキを取り出している。したがって、一旦、濾過して脱水された脱水ケーキが補集されたケーキ生成室内にスラリーが導入されるため、脱水された脱水ケーキに再び水分が入り込むこととなり脱水効率が悪かった。
また、逆エアを供給した後は、ケーキ生成室内の脱水ケーキは中間板側に押しつけられているため、このような状態でスラリーをケーキ生成室内に、中間板に形成された処理液送入口から導入しようとすると、その処理液送入口が脱水ケーキで塞がれていることから、スラリーをケーキ生成室内に導入しづらいという問題もあった。
また、ケーキ生成室内が脱水ケーキで一杯になるまで上記一連の工程を繰り返した後に脱水ケーキを取り出しているので、その処理工程数が多く、濾過処理に時間がかかっていた。
しかも、上記従来の装置は、中間板、通気脱水のための通気脱水用エア供給管、逆エアを供給するための逆エア用エア供給管、これら供給管の開閉を行う供給弁、供給管からケーキ生成室内に貫通する複数の導入口等が設けられており、装置の構造が複雑で大型化するという問題もあった。
【0007】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、脱水効率に優れ、処理時間の短縮化、及び、単純な構成で装置の小型化を図ることのできる汚泥処理方法及び汚泥処理装置を提供することを課題としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項1の発明は、例えば、図1〜図3に示すように、複数の濾板42,…が濾布43を介在させて互いに対向して配置され、互いに隣接する濾板42、42間に形成された濾過室44にスラリーを打ち込んで、前記濾布43に濾過させることによって濾液と脱水ケーキとに分離する汚泥処理方法であって、
前記濾過室44に打ち込まれたスラリーを前記濾布43に濾過させた後に、前記濾過室44内に圧縮空気を供給し、
次いで、前記濾布43から脱水された濾液の流量を計測し、計測された前記濾液の流量に基づいて、前記圧縮空気の供給を停止し、前記濾過室43から脱水ケーキを排出することを特徴とする。
【0009】
請求項2の発明は、例えば、図1〜図3に示すように、互いに対向して配置された複数の濾板42,…と、該濾板42の表面に設けられた濾布43と、互いに隣接する濾板42、42間に形成された濾過室44とを備え、該濾過室44にスラリーを打ち込んで前記濾布43に濾過させることによって濾液と脱水ケーキとに分離する汚泥処理装置100であって、
前記濾過室43に打ち込まれたスラリーを前記濾布43に濾過させた後に、前記濾過室44内に圧縮空気を供給する圧縮空気供給手段(例えば、エアコンプレッサ3)と、
前記圧縮空気供給手段3によって前記濾布43から脱水された濾液の流量を計測する流量計測手段(例えば、流量計6)と、
前記濾過室44に打ち込まれたスラリーを前記濾布43に濾過させた後に、前記圧縮空気供給手段3の駆動を開始させ、前記流量計測手段6によって計測された前記濾液の流量に基づいて、前記圧縮空気供給手段3の駆動を停止させる制御手段(例えば、制御部8)とを備えることを特徴とする。
【0010】
請求項1又は請求項2の発明によれば、濾過室に打ち込まれたスラリーを濾布に濾過させた後に、濾過室内に圧縮空気を供給することによって、スラリーの打ち込み圧力及び濾過室内の残圧により、濾過室内の水分が一旦出された後でも、まだ濾過室内に残留している水分を脱水することが可能となる。つまり、圧縮空気によってさらに水分が濾布側に押圧されることとなり、スラリーの打ち込み圧力及び濾過室内の残圧で脱水することが困難とされていた水分量を超えて脱水することができる。よって、排出される脱水ケーキの含水率を低くすることができる。また、スラリーの濃度が低い場合でも濾布に目詰まりが生じることなく、脱水効率を向上させることができる。
また、従来ではスラリーを導入して濾過し、通気脱水及び逆エアを供給した後、ケーキ生成室内が脱水ケーキで一杯になるまでこの一連の工程を繰り返していたが、本発明では、濾布から脱水された濾液の流量を計測し、計測された流量に基づいて圧縮空気の供給を停止し、その後、スラリーを再び導入することなく脱水ケーキを排出するので、一旦濾過して脱水された脱水ケーキに再び水分が入り込むこともなく、脱水される濾液の流量を適宜設定することで、一回の処理でスラリー中の水分を限界まで脱水することができ、脱水効率をより一層向上させることができる。加えて、従来のように一旦スラリーを脱水した後に、再びスラリーを導入することもないので、スラリーをケーキ生成室内に導入しづらいという問題も回避することができる。
さらに、以上のように処理工程数を省略することができるため、処理時間を短縮することもでき、しかも、多数の処理工程に伴って使用する部品を低減でき、装置の構造が単純となり小型化を図ることが可能となる。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図1は、本発明の実施の形態の汚泥処理装置の概略構成図、図2は、濾過室の側断面図、図3(a)は、圧縮空気を供給する前の濾過室内のスラリー中の水分や土砂の状態を示す拡大側断面図であり、図2(b)は、圧縮空気を供給した後の濾過室内のスラリー中の水分や土砂の状態を示す拡大側断面図である。
【0012】
まず、本発明の汚泥処理装置の構成について説明する。
図1に示すように、汚泥処理装置100は、スラリー槽1、スラリー用圧力ポンプ2、エアコンプレッサ(圧縮空気供給手段)3、フィルタープレス4、濾液受け5、流量計(流量計測手段)6、原水槽7、制御部(制御手段)8等を備えている。
なお、スラリー槽1、スラリー用圧力ポンプ2、エアコンプレッサ3、フィルタープレス4、濾液受け5、流量計6はそれぞれパイプ9によって接続されており、スラリー用圧力ポンプ2とフィルタープレス4との間及びエアコンプレッサ3とフィルタープレス4との間にはそれぞれ逆止弁10、10が設けられている。
【0013】
スラリー槽1にはスラリーが貯留されており、スラリー用圧力ポンプ2がパイプ9を介して接続されている。
【0014】
スラリー用圧力ポンプ2は、スラリー槽1内のスラリーをパイプ9内に導入してフィルタープレス4内に打ち込むものである。また、スラリー用圧力ポンプ2は、スラリーの打ち込み圧力を検出する圧力センサ(図示しない)が設けられている。
スラリー用圧力ポンプ2には、後述する制御部8によって駆動の開始及び終了が制御され、圧力センサによって検出された圧力に基づいてスラリー用圧力ポンプ2の打ち込み圧力が調整される。
【0015】
エアコンプレッサ3は、圧縮空気をパイプ9内に導入してフィルタープレス4内に供給するものである。また、エアコンプレッサ3は、圧縮空気の圧力を検出する圧力センサ(図示しない)が設けられている。
エアコンプレッサ3には、後述する制御部8によって駆動の開始及び終了が制御され、圧力センサによって検出された圧力に基づいてエアコンプレッサ3からの圧縮空気の圧力が調整される。
【0016】
フィルタープレス4は、図1及び図2に示すように、略水平に設けられた一対の案内レール41、41に前後移動可能に互いに対向して配置された複数の濾板42,…と、該濾板42,…の表面に張設された濾布43と、互いに隣接する濾板42、42間に形成された濾過室44とからなる濾板ユニット45を備えている。
濾板ユニット45の下方には、スラリーを濾過した後の濾液をフィルタープレス4の下流側に配置された原水槽7に排出するための濾液受け5が設けられている。
また、フィルタープレス4は、濾過時に濾板ユニット45を一端側に押しつける油圧駆動源46と、濾過時に一端側に押しつけられた濾板ユニット45を固定するためのファーストヘッド47と、該ファーストヘッド47と逆側に設けられて濾板ユニット45を押しつけるためのルーズヘッド48と、油圧駆動源46を固定するリアヘッド49とを備えている。
【0017】
濾板42は、図2に示すように、その厚み方向両面の周辺部を除く部分に凹部42a、42aがそれぞれ形成されており、これら凹部42a、42aの表面には濾液を排出するための多数の排出溝部(図示しない)が形成されている。これら排出溝部の表面に濾布43が貼設されている。さらに、濾板42の凹部42aの中央部には、該濾板42を貫通するスラリー導入孔42bが形成されている。このように隣接する濾板42、42がそれぞれの凹部42a、42aを互いに対向させることによって濾過室44が形成されている。
【0018】
ファーストヘッド47の中央部には、各濾過室44へスラリーを導入するためのスラリー導入口(図示しない)が形成されており、このスラリー導入口にはスラリー用圧力ポンプ2に通じるパイプ9が接続されている。
油圧駆動源46としては、例えば油圧シリンダと油圧ポンプ等が使用されるが、濾板ユニット45を開閉自在に加圧固定することができるものであれば、これに限らず例えばジャッキ等であっても良い。
【0019】
流量計6は、フィルタープレス4から排出されて濾液受け5内に貯留され、パイプ9内を通過する濾液の流量を測定するものである。また、流量計6により計測された濾液の流量に基づいて、制御部8がエアコンプレッサ3の駆動を停止する。
【0020】
制御部8は、スラリー用圧力ポンプ2の駆動を開始させて、スラリー槽1に貯留されているスラリーをフィルタープレス4内に所定の圧力で打ち込ませる。このとき、圧力センサによって打ち込み圧力が検出され、所定の圧力となるようにスラリー用圧力ポンプ2の駆動を調整する。
そして、所定の打ち込み時間が経過すると、スラリー用圧力ポンプ2の駆動を停止するように制御する。
次いで、エアコンプレッサ3の駆動を開始させて、フィルタープレス4内に所定の圧力で圧縮空気を供給させる。このとき、圧力センサによって圧縮空気の圧力が検出され、所定の圧力となるようにエアコンプレッサ3の駆動を調整する。
そして、フィルタープレス4から排出され流量計6によって測定された濾液の流量が所定量以下に達すると、エアコンプレッサ3の駆動を停止するように制御する。
【0021】
次に、上記汚泥処理装置100を使用して、スラリーを濾過し脱水することによって濾液と脱水ケーキとに分離する汚泥処理方法について、図1〜図3を参照して説明する。
まず、油圧シリンダ46によって濾板ユニット45を閉鎖状態となるように押圧しておく。そして、制御部8がスラリー用圧力ポンプ2の駆動を開始させる。これによって、スラリー用圧力ポンプ2がスラリー槽1に貯留されているスラリーをパイプ9内に送り、さらに逆止弁10を経由させてフィルタープレス4内に所定の圧力で打ち込む。スラリーを打ち込む圧力は、例えば5〜6kg/cm2に設定し、打ち込み時間は90〜120分とする。
【0022】
フィルタープレス4内に打ち込まれたスラリーは、ファーストヘッド47のスラリー導入口及び濾板42,…のスラリー導入孔42b,…を通って各濾過室44,…内に拡散する。そして、スラリーが打ち込まれる際の圧力によってスラリーが濾布43の表面に押圧され、水分が濾過されて固体成分の脱水ケーキが濾過室44内に満たされる。濾布43を濾過した濾液は、排出溝部を通って濾板ユニット45の下方の濾液受け6に排出される。
【0023】
このようにスラリー用圧力ポンプ2によりスラリーの打ち込みが完了した状態の濾過室44内は、図3(a)に示すように、打ち込まれたスラリーの圧力によりスラリーは濾布43に濾過されて脱水され、その後、濾過室44内の残圧によりある程度まで脱水されて、土砂を含んだ脱水ケーキが濾過室44内に満たされているが、ある程度水分が濾過室44内に残留しており、脱水ケーキの水分含有率は高くなっている。
【0024】
スラリー用圧力ポンプ2が上記所定時間、スラリーをフィルタープレス4内に打ち込むと、制御部8はスラリー用圧力ポンプ2の駆動を停止させ、エアコンプレッサ3の駆動を開始させる。これによって、エアコンプレッサ3が圧縮空気をパイプ9内に送り、逆止弁10を経由させてフィルタープレス4内に所定の圧力で供給する。圧縮空気を供給する際の圧力は、例えば5〜6kg/cm2に設定する。
【0025】
フィルタープレス4内に供給された圧縮空気は、ファーストヘッド47のスラリー導入口及び濾板42,…のスラリー導入孔42b,…を通って各濾過室44,…内に供給されて、図3(a)に示す状態から、図3(b)に示すように、圧縮空気が濾過室44内の濾液を濾布43側に押圧することによってさらに濾過される。濾布43を濾過した濾液は、上述のように排出溝部を通って濾板ユニット45の下方の濾液受け6に排出される。
【0026】
そして、濾液受け6に排出された濾液はパイプ9を通じて流量計6へと流れる。流量計6は、排出された濾液の流量を測定し、濾液の流量が所定の流量以下に達していると、制御部8がエアコンプレッサ3の駆動を停止させる。所定の流量以上に濾液が排出されていた場合は、所定の流量以下となるまでエアコンプレッサ3の駆動を継続させる。
なお、流量計6を経由した濾液は、さらに下流の原水槽7へと流れる。
【0027】
濾液の流量が所定の流量以下に達し、エアコンプレッサ3の駆動が停止されると、油圧シリンダ46による濾板ユニット45の閉鎖状態を解除して濾板42,…を開板し、濾過43室内の脱水ケーキを取り出す。
その後、再び、油圧シリンダ46によって濾板ユニット45を閉鎖状態となるように押圧し、制御部8がスラリー用圧力ポンプ2の駆動を開始させることによってスラリー槽1からフィルタープレス4へスラリーを打ち込むといった上述の一連の操作を繰り返し、順次、スラリーを濾液と脱水ケーキとに分離する。
【0028】
以上、本発明の実施の形態の汚泥処理方法及び汚泥処理装置100によれば、スラリーを濾過室44に打ち込み濾布43に濾過させた後に、濾過室44内に圧縮空気を供給するので、圧縮空気によって水分が濾布43側に押圧されることとなり、スラリーの打ち込み圧力及び濾過室43内の残圧で脱水することが困難とされていた水分量を超えて脱水することができる。
また、圧縮空気を供給した後に、濾布43から脱水された濾液の流量を計測し、計測された流量に基づいて圧縮空気の供給を停止し、その後、スラリーを再び導入することなく脱水ケーキを排出するので、脱水される濾液の流量を適宜設定することで、一回の処理でスラリー中の水分を限界まで脱水することができ、よって、脱水効率をより一層向上させることができる。
さらに、従来に比して処理工程数を省略することができるため、処理時間を短縮することもでき、しかも、多数の処理工程に伴って使用する部品を低減でき、装置100の構造が単純となり小型化を図ることが可能となる。
【0029】
なお、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
【0030】
【発明の効果】
請求項1又は請求項2の発明によれば、スラリーを濾過室に打ち込み濾布に濾過させた後に、濾過室内に圧縮空気を供給するので、圧縮空気によって水分が濾布側に押圧されることとなり、脱水効率に優れる。
また、圧縮空気を供給した後に、濾布から脱水された濾液の流量を計測し、計測された流量に基づいて圧縮空気の供給を停止し、その後、脱水ケーキを排出するので、脱水される濾液の流量を適宜設定することで、スラリー中の水分を限界まで脱水することができ、よって、含水率のより低い脱水ケーキを排出することができる。
さらに、従来に比して処理工程数を省略することができるため、処理時間の短縮化及び装置の小型化を図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態を示すためのもので、汚泥処理装置の概略構成図である。
【図2】同、濾過室の側断面図である。
【図3】同、(a)は、圧縮空気を供給する前の濾過室内の拡大側断面図、(b)は、圧縮空気を供給した後の濾過室内の拡大側断面図である。
【符号の説明】
3 エアコンプレッサ(圧縮空気供給手段)
6 流量計(流量計測手段)
8 制御部(制御手段)
42 濾板
43 濾布
44 濾過室
100 汚泥処理装置
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の濾板が濾布を介在させて互いに対向して配置され、互いに隣接する濾板間に形成された濾過室にスラリーを打ち込んで、前記濾布に濾過させることによって濾液と脱水ケーキとに分離する汚泥処理方法及び汚泥処理装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
例えば、泥水式シールド工法の余剰泥水処理時のように、工事で発生する掘削土砂混入のスラリー状の泥水(以下、スラリーと言う)は、掘削土砂などの固形分を除去することにより再利用することができる。このような用途に用いられる固液分離装置としてフィルタープレスが知られている。
フィルタープレスは、凹面を有した複数の濾板を開閉可能な構造とし、この濾板を包むように濾布が張設されている。そして、濾板を油圧シリンダで押圧することによって閉じた状態で、濾布間に形成される濾過室にスラリーをポンプで打ち込んで、濾布を介して濾液を濾板の表面に排出するとともに濾布に固化した脱水ケーキを捕集する。その後、再び、濾過室内にスラリーを打ち込み、濾過室内に脱水ケーキが一杯になった時点でスラリーの供給を停止し、濾板を開放して脱水ケーキの排出を行うものである。
【0003】
ところで、上述のようにポンプを使用して濾過室内にスラリーを打ち込んだ場合、その際のスラリーの打ち込み圧力及び濾過室内の残圧によってスラリーが濾過されて、濾液と脱水ケーキとに分離されるが、スラリーの打ち込み圧力及び濾過室内の残圧により脱水される水分量には限界があるため、排出される脱水ケーキの含水率は高かった。また、特にフィルタープレスに打ち込まれるスラリーの濃度が低い場合は、ある一定量以上のスラリーを打ち込んでも濾布に目詰まりが生じ易く、脱水効率が悪い。
【0004】
そこで、スラリーの脱水効率を向上させる技術が知られている(例えば、特許文献1参照)。
この技術では、複数の濾板と、濾板間に形成されたケーキ生成室(濾過室)と、該ケーキ生成室内に介在し、各処理液をケーキ生成室内に供給するための処理液送入口を有する中間板と、ケーキ生成室内に張設された濾布とを備えている。また、ケーキ生成室内に処理液送入口を介してスラリーを導入するスラリー供給管と、ケーキ生成室内に処理液送入口を介して圧縮空気を供給する通気脱水用エア供給管と、濾布の濾過面の裏側から圧縮空気を供給し処理液送入口から排出させる逆エア用エア供給管とを備えている。
このようなフィルタープレスを使用してスラリーを濾過し脱水するためには、まず、ケーキ生成室内にスラリー供給管からスラリーを導入して濾過した後、通気脱水用エア供給管を介して圧縮空気を供給する。このときに、スラリー中の水分が濾布側へと抜ける。次いで、逆エア用エア供給管によってケーキ生成室内の濾布の裏側から圧縮空気を供給する。すると、ケーキ生成室内に補集されて濾布側に押しつけられていた脱水ケーキは、逆の中間板側へと押しつけられる。その後、再びケーキ生成室内にスラリーを導入して濾過し、通気脱水及び逆エアを行い、ケーキ生成室内に脱水ケーキが一杯になるまでこれらの工程を繰り返す。そして、ケーキ生成室内に脱水ケーキが一杯になると、開板し、脱水ケーキを取り出している。
【0005】
【特許文献1】
特開平8−52307号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
以上のようにスラリーを濾液と脱水ケーキとに分離するためには、ケーキ生成室内にスラリーを導入して濾過し、通気脱水及び逆エアを供給した後、ケーキ生成室内が脱水ケーキで一杯になるまで上述した一連の工程を繰り返し、最後に脱水ケーキを取り出している。したがって、一旦、濾過して脱水された脱水ケーキが補集されたケーキ生成室内にスラリーが導入されるため、脱水された脱水ケーキに再び水分が入り込むこととなり脱水効率が悪かった。
また、逆エアを供給した後は、ケーキ生成室内の脱水ケーキは中間板側に押しつけられているため、このような状態でスラリーをケーキ生成室内に、中間板に形成された処理液送入口から導入しようとすると、その処理液送入口が脱水ケーキで塞がれていることから、スラリーをケーキ生成室内に導入しづらいという問題もあった。
また、ケーキ生成室内が脱水ケーキで一杯になるまで上記一連の工程を繰り返した後に脱水ケーキを取り出しているので、その処理工程数が多く、濾過処理に時間がかかっていた。
しかも、上記従来の装置は、中間板、通気脱水のための通気脱水用エア供給管、逆エアを供給するための逆エア用エア供給管、これら供給管の開閉を行う供給弁、供給管からケーキ生成室内に貫通する複数の導入口等が設けられており、装置の構造が複雑で大型化するという問題もあった。
【0007】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、脱水効率に優れ、処理時間の短縮化、及び、単純な構成で装置の小型化を図ることのできる汚泥処理方法及び汚泥処理装置を提供することを課題としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項1の発明は、例えば、図1〜図3に示すように、複数の濾板42,…が濾布43を介在させて互いに対向して配置され、互いに隣接する濾板42、42間に形成された濾過室44にスラリーを打ち込んで、前記濾布43に濾過させることによって濾液と脱水ケーキとに分離する汚泥処理方法であって、
前記濾過室44に打ち込まれたスラリーを前記濾布43に濾過させた後に、前記濾過室44内に圧縮空気を供給し、
次いで、前記濾布43から脱水された濾液の流量を計測し、計測された前記濾液の流量に基づいて、前記圧縮空気の供給を停止し、前記濾過室43から脱水ケーキを排出することを特徴とする。
【0009】
請求項2の発明は、例えば、図1〜図3に示すように、互いに対向して配置された複数の濾板42,…と、該濾板42の表面に設けられた濾布43と、互いに隣接する濾板42、42間に形成された濾過室44とを備え、該濾過室44にスラリーを打ち込んで前記濾布43に濾過させることによって濾液と脱水ケーキとに分離する汚泥処理装置100であって、
前記濾過室43に打ち込まれたスラリーを前記濾布43に濾過させた後に、前記濾過室44内に圧縮空気を供給する圧縮空気供給手段(例えば、エアコンプレッサ3)と、
前記圧縮空気供給手段3によって前記濾布43から脱水された濾液の流量を計測する流量計測手段(例えば、流量計6)と、
前記濾過室44に打ち込まれたスラリーを前記濾布43に濾過させた後に、前記圧縮空気供給手段3の駆動を開始させ、前記流量計測手段6によって計測された前記濾液の流量に基づいて、前記圧縮空気供給手段3の駆動を停止させる制御手段(例えば、制御部8)とを備えることを特徴とする。
【0010】
請求項1又は請求項2の発明によれば、濾過室に打ち込まれたスラリーを濾布に濾過させた後に、濾過室内に圧縮空気を供給することによって、スラリーの打ち込み圧力及び濾過室内の残圧により、濾過室内の水分が一旦出された後でも、まだ濾過室内に残留している水分を脱水することが可能となる。つまり、圧縮空気によってさらに水分が濾布側に押圧されることとなり、スラリーの打ち込み圧力及び濾過室内の残圧で脱水することが困難とされていた水分量を超えて脱水することができる。よって、排出される脱水ケーキの含水率を低くすることができる。また、スラリーの濃度が低い場合でも濾布に目詰まりが生じることなく、脱水効率を向上させることができる。
また、従来ではスラリーを導入して濾過し、通気脱水及び逆エアを供給した後、ケーキ生成室内が脱水ケーキで一杯になるまでこの一連の工程を繰り返していたが、本発明では、濾布から脱水された濾液の流量を計測し、計測された流量に基づいて圧縮空気の供給を停止し、その後、スラリーを再び導入することなく脱水ケーキを排出するので、一旦濾過して脱水された脱水ケーキに再び水分が入り込むこともなく、脱水される濾液の流量を適宜設定することで、一回の処理でスラリー中の水分を限界まで脱水することができ、脱水効率をより一層向上させることができる。加えて、従来のように一旦スラリーを脱水した後に、再びスラリーを導入することもないので、スラリーをケーキ生成室内に導入しづらいという問題も回避することができる。
さらに、以上のように処理工程数を省略することができるため、処理時間を短縮することもでき、しかも、多数の処理工程に伴って使用する部品を低減でき、装置の構造が単純となり小型化を図ることが可能となる。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図1は、本発明の実施の形態の汚泥処理装置の概略構成図、図2は、濾過室の側断面図、図3(a)は、圧縮空気を供給する前の濾過室内のスラリー中の水分や土砂の状態を示す拡大側断面図であり、図2(b)は、圧縮空気を供給した後の濾過室内のスラリー中の水分や土砂の状態を示す拡大側断面図である。
【0012】
まず、本発明の汚泥処理装置の構成について説明する。
図1に示すように、汚泥処理装置100は、スラリー槽1、スラリー用圧力ポンプ2、エアコンプレッサ(圧縮空気供給手段)3、フィルタープレス4、濾液受け5、流量計(流量計測手段)6、原水槽7、制御部(制御手段)8等を備えている。
なお、スラリー槽1、スラリー用圧力ポンプ2、エアコンプレッサ3、フィルタープレス4、濾液受け5、流量計6はそれぞれパイプ9によって接続されており、スラリー用圧力ポンプ2とフィルタープレス4との間及びエアコンプレッサ3とフィルタープレス4との間にはそれぞれ逆止弁10、10が設けられている。
【0013】
スラリー槽1にはスラリーが貯留されており、スラリー用圧力ポンプ2がパイプ9を介して接続されている。
【0014】
スラリー用圧力ポンプ2は、スラリー槽1内のスラリーをパイプ9内に導入してフィルタープレス4内に打ち込むものである。また、スラリー用圧力ポンプ2は、スラリーの打ち込み圧力を検出する圧力センサ(図示しない)が設けられている。
スラリー用圧力ポンプ2には、後述する制御部8によって駆動の開始及び終了が制御され、圧力センサによって検出された圧力に基づいてスラリー用圧力ポンプ2の打ち込み圧力が調整される。
【0015】
エアコンプレッサ3は、圧縮空気をパイプ9内に導入してフィルタープレス4内に供給するものである。また、エアコンプレッサ3は、圧縮空気の圧力を検出する圧力センサ(図示しない)が設けられている。
エアコンプレッサ3には、後述する制御部8によって駆動の開始及び終了が制御され、圧力センサによって検出された圧力に基づいてエアコンプレッサ3からの圧縮空気の圧力が調整される。
【0016】
フィルタープレス4は、図1及び図2に示すように、略水平に設けられた一対の案内レール41、41に前後移動可能に互いに対向して配置された複数の濾板42,…と、該濾板42,…の表面に張設された濾布43と、互いに隣接する濾板42、42間に形成された濾過室44とからなる濾板ユニット45を備えている。
濾板ユニット45の下方には、スラリーを濾過した後の濾液をフィルタープレス4の下流側に配置された原水槽7に排出するための濾液受け5が設けられている。
また、フィルタープレス4は、濾過時に濾板ユニット45を一端側に押しつける油圧駆動源46と、濾過時に一端側に押しつけられた濾板ユニット45を固定するためのファーストヘッド47と、該ファーストヘッド47と逆側に設けられて濾板ユニット45を押しつけるためのルーズヘッド48と、油圧駆動源46を固定するリアヘッド49とを備えている。
【0017】
濾板42は、図2に示すように、その厚み方向両面の周辺部を除く部分に凹部42a、42aがそれぞれ形成されており、これら凹部42a、42aの表面には濾液を排出するための多数の排出溝部(図示しない)が形成されている。これら排出溝部の表面に濾布43が貼設されている。さらに、濾板42の凹部42aの中央部には、該濾板42を貫通するスラリー導入孔42bが形成されている。このように隣接する濾板42、42がそれぞれの凹部42a、42aを互いに対向させることによって濾過室44が形成されている。
【0018】
ファーストヘッド47の中央部には、各濾過室44へスラリーを導入するためのスラリー導入口(図示しない)が形成されており、このスラリー導入口にはスラリー用圧力ポンプ2に通じるパイプ9が接続されている。
油圧駆動源46としては、例えば油圧シリンダと油圧ポンプ等が使用されるが、濾板ユニット45を開閉自在に加圧固定することができるものであれば、これに限らず例えばジャッキ等であっても良い。
【0019】
流量計6は、フィルタープレス4から排出されて濾液受け5内に貯留され、パイプ9内を通過する濾液の流量を測定するものである。また、流量計6により計測された濾液の流量に基づいて、制御部8がエアコンプレッサ3の駆動を停止する。
【0020】
制御部8は、スラリー用圧力ポンプ2の駆動を開始させて、スラリー槽1に貯留されているスラリーをフィルタープレス4内に所定の圧力で打ち込ませる。このとき、圧力センサによって打ち込み圧力が検出され、所定の圧力となるようにスラリー用圧力ポンプ2の駆動を調整する。
そして、所定の打ち込み時間が経過すると、スラリー用圧力ポンプ2の駆動を停止するように制御する。
次いで、エアコンプレッサ3の駆動を開始させて、フィルタープレス4内に所定の圧力で圧縮空気を供給させる。このとき、圧力センサによって圧縮空気の圧力が検出され、所定の圧力となるようにエアコンプレッサ3の駆動を調整する。
そして、フィルタープレス4から排出され流量計6によって測定された濾液の流量が所定量以下に達すると、エアコンプレッサ3の駆動を停止するように制御する。
【0021】
次に、上記汚泥処理装置100を使用して、スラリーを濾過し脱水することによって濾液と脱水ケーキとに分離する汚泥処理方法について、図1〜図3を参照して説明する。
まず、油圧シリンダ46によって濾板ユニット45を閉鎖状態となるように押圧しておく。そして、制御部8がスラリー用圧力ポンプ2の駆動を開始させる。これによって、スラリー用圧力ポンプ2がスラリー槽1に貯留されているスラリーをパイプ9内に送り、さらに逆止弁10を経由させてフィルタープレス4内に所定の圧力で打ち込む。スラリーを打ち込む圧力は、例えば5〜6kg/cm2に設定し、打ち込み時間は90〜120分とする。
【0022】
フィルタープレス4内に打ち込まれたスラリーは、ファーストヘッド47のスラリー導入口及び濾板42,…のスラリー導入孔42b,…を通って各濾過室44,…内に拡散する。そして、スラリーが打ち込まれる際の圧力によってスラリーが濾布43の表面に押圧され、水分が濾過されて固体成分の脱水ケーキが濾過室44内に満たされる。濾布43を濾過した濾液は、排出溝部を通って濾板ユニット45の下方の濾液受け6に排出される。
【0023】
このようにスラリー用圧力ポンプ2によりスラリーの打ち込みが完了した状態の濾過室44内は、図3(a)に示すように、打ち込まれたスラリーの圧力によりスラリーは濾布43に濾過されて脱水され、その後、濾過室44内の残圧によりある程度まで脱水されて、土砂を含んだ脱水ケーキが濾過室44内に満たされているが、ある程度水分が濾過室44内に残留しており、脱水ケーキの水分含有率は高くなっている。
【0024】
スラリー用圧力ポンプ2が上記所定時間、スラリーをフィルタープレス4内に打ち込むと、制御部8はスラリー用圧力ポンプ2の駆動を停止させ、エアコンプレッサ3の駆動を開始させる。これによって、エアコンプレッサ3が圧縮空気をパイプ9内に送り、逆止弁10を経由させてフィルタープレス4内に所定の圧力で供給する。圧縮空気を供給する際の圧力は、例えば5〜6kg/cm2に設定する。
【0025】
フィルタープレス4内に供給された圧縮空気は、ファーストヘッド47のスラリー導入口及び濾板42,…のスラリー導入孔42b,…を通って各濾過室44,…内に供給されて、図3(a)に示す状態から、図3(b)に示すように、圧縮空気が濾過室44内の濾液を濾布43側に押圧することによってさらに濾過される。濾布43を濾過した濾液は、上述のように排出溝部を通って濾板ユニット45の下方の濾液受け6に排出される。
【0026】
そして、濾液受け6に排出された濾液はパイプ9を通じて流量計6へと流れる。流量計6は、排出された濾液の流量を測定し、濾液の流量が所定の流量以下に達していると、制御部8がエアコンプレッサ3の駆動を停止させる。所定の流量以上に濾液が排出されていた場合は、所定の流量以下となるまでエアコンプレッサ3の駆動を継続させる。
なお、流量計6を経由した濾液は、さらに下流の原水槽7へと流れる。
【0027】
濾液の流量が所定の流量以下に達し、エアコンプレッサ3の駆動が停止されると、油圧シリンダ46による濾板ユニット45の閉鎖状態を解除して濾板42,…を開板し、濾過43室内の脱水ケーキを取り出す。
その後、再び、油圧シリンダ46によって濾板ユニット45を閉鎖状態となるように押圧し、制御部8がスラリー用圧力ポンプ2の駆動を開始させることによってスラリー槽1からフィルタープレス4へスラリーを打ち込むといった上述の一連の操作を繰り返し、順次、スラリーを濾液と脱水ケーキとに分離する。
【0028】
以上、本発明の実施の形態の汚泥処理方法及び汚泥処理装置100によれば、スラリーを濾過室44に打ち込み濾布43に濾過させた後に、濾過室44内に圧縮空気を供給するので、圧縮空気によって水分が濾布43側に押圧されることとなり、スラリーの打ち込み圧力及び濾過室43内の残圧で脱水することが困難とされていた水分量を超えて脱水することができる。
また、圧縮空気を供給した後に、濾布43から脱水された濾液の流量を計測し、計測された流量に基づいて圧縮空気の供給を停止し、その後、スラリーを再び導入することなく脱水ケーキを排出するので、脱水される濾液の流量を適宜設定することで、一回の処理でスラリー中の水分を限界まで脱水することができ、よって、脱水効率をより一層向上させることができる。
さらに、従来に比して処理工程数を省略することができるため、処理時間を短縮することもでき、しかも、多数の処理工程に伴って使用する部品を低減でき、装置100の構造が単純となり小型化を図ることが可能となる。
【0029】
なお、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
【0030】
【発明の効果】
請求項1又は請求項2の発明によれば、スラリーを濾過室に打ち込み濾布に濾過させた後に、濾過室内に圧縮空気を供給するので、圧縮空気によって水分が濾布側に押圧されることとなり、脱水効率に優れる。
また、圧縮空気を供給した後に、濾布から脱水された濾液の流量を計測し、計測された流量に基づいて圧縮空気の供給を停止し、その後、脱水ケーキを排出するので、脱水される濾液の流量を適宜設定することで、スラリー中の水分を限界まで脱水することができ、よって、含水率のより低い脱水ケーキを排出することができる。
さらに、従来に比して処理工程数を省略することができるため、処理時間の短縮化及び装置の小型化を図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態を示すためのもので、汚泥処理装置の概略構成図である。
【図2】同、濾過室の側断面図である。
【図3】同、(a)は、圧縮空気を供給する前の濾過室内の拡大側断面図、(b)は、圧縮空気を供給した後の濾過室内の拡大側断面図である。
【符号の説明】
3 エアコンプレッサ(圧縮空気供給手段)
6 流量計(流量計測手段)
8 制御部(制御手段)
42 濾板
43 濾布
44 濾過室
100 汚泥処理装置
Claims (2)
- 複数の濾板が濾布を介在させて互いに対向して配置され、互いに隣接する濾板間に形成された濾過室にスラリーを打ち込んで、前記濾布に濾過させることによって濾液と脱水ケーキとに分離する汚泥処理方法であって、
前記濾過室に打ち込まれたスラリーを前記濾布に濾過させた後に、前記濾過室内に圧縮空気を供給し、
次いで、前記濾布から脱水された濾液の流量を計測し、計測された前記濾液の流量に基づいて、前記圧縮空気の供給を停止し、前記濾過室から脱水ケーキを排出することを特徴とする汚泥処理方法。 - 互いに対向して配置された複数の濾板と、該濾板の表面に設けられた濾布と、互いに隣接する濾板間に形成された濾過室とを備え、該濾過室にスラリーを打ち込んで前記濾布に濾過させることによって濾液と脱水ケーキとに分離する汚泥処理装置であって、
前記濾過室に打ち込まれたスラリーを前記濾布に濾過させた後に、前記濾過室内に圧縮空気を供給する圧縮空気供給手段と、
前記圧縮空気供給手段によって前記濾布から脱水された濾液の流量を計測する流量計測手段と、
前記濾過室に打ち込まれたスラリーを前記濾布に濾過させた後に、前記圧縮空気供給手段の駆動を開始させ、前記流量計測手段によって計測された前記濾液の流量に基づいて、前記圧縮空気供給手段の駆動を停止させる制御手段とを備えることを特徴とする汚泥処理装置。
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JP2003053514A JP2004261689A (ja) | 2003-02-28 | 2003-02-28 | 汚泥処理方法及び汚泥処理装置 |
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JP7449467B2 (ja) | 2021-01-06 | 2024-03-14 | 株式会社石垣 | フィルタープレスのケーキブロー方法 |
-
2003
- 2003-02-28 JP JP2003053514A patent/JP2004261689A/ja active Pending
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