JP2005144292A - ロータリプレスフィルタ - Google Patents

Abstract

【課題】処理汚泥の滞留時間を長く、かつろ過面積を増加させることができ、さらに可動部分のシール性を改善し、供給口と排出口のショートカットを遮断できる。
【解決手段】、一定の厚さの外側スペーサ２で囲まれた略円形の空間２１には、渦巻き状に形成された帯板状の内側スペーサ３が固定され空間２１を渦巻き状に区画していて、その外側スペーサ２と内側スペーサ３とで囲まれた渦巻き状空間を両側から挟んだ状態で、円板状ろ過部材からなる２枚のスクリーンディスク４ａ、４ｂを渦巻き方向に回転自在に配設して、その渦巻き状空間は渦巻き状ろ過室３１として形成されている。この渦巻き状ろ過室３１は、その中心部には、脱水汚泥を供給する供給パイプ６が開口、配置され、過室３１の外周末端は、外側スペーサ２を貫通した排出通路７を経て排出口７１に連通している。
【選択図】 図１

Description

本発明は、凝集汚泥スラリなどを脱水処理するためのロータリプレスフィルタに関するものである。

従来、図５に示すようなロータリプレスフィルタが供用されている。このフィルタは、環状の外輪スペーサ１２の内側に、円板状の内輪スペーサ１１が周囲に空間１３を隔てて回転自在に配設されている。そして、この内輪スペーサ１１の外周には２枚の環状スクリーンディスク１４、１４が対面して立設されていて、その環状スクリーンディスク１４、１４の外周部にはシールリング１５がそれぞれ外輪スペーサ１２の内面との間をシールするよう配置されている。さらに、外輪スペーサ１２の一部が開口され、中央セパレータ１６で上下に仕切られて上側開口が供給口１６ａとして、下側開口が排出口１６ｂとして設けられている。（特許文献１を参照のこと）

この構造のフィルタにおいて、供給口１６ａから凝集汚泥などを圧入すると、外輪スペーサ１２の内周面と内輪スペーサ１１の外周面および２枚の環状スクリーンディスク１４、１４によって囲まれる空間１３の一端に送り込まれ、この空間１３を一巡して排出口１６ｂから排出されることになるが、この場合、排出口１６ｂの可動弁（図示せず）を調節すれば、空間１３内の圧力を高めることによって、含有水をスクリーンディスク１４でろ過し、装置全体を囲うケーシング１７の排水口１７ｂから取り出すことができ、同時に、脱水された脱水ケーキは排出口１６ｂから排出される。

この場合、脱水ケーキは空間１３内で流動性が乏しくなるので、内輪スペーサ１１をゆっくり（毎分０．５〜１．０回転程度）回転させて脱水汚泥を排出口１６ｂの方向に誘導する必要がある。また、排出口１６ｂ付近の内圧を同付近に設けた圧力センサ（図示せず）によって計測し、排出口１６ｂの可動弁（図示せず）を調節して脱水ケーキの圧力をコントロールことによって、含水率を制御することができる。
特開昭５９−３３０９９号公報：特許請求の範囲、図４、および図４に基づく説明（第１０、１１、１２欄）

以上説明したロータリプレスフィルタの場合、次ぎのような問題があった。
（１）ろ過室１３の長さが装置の外周長さに制限され、装置の大きさは自ずから限度があるから処理汚泥の滞留時間を長くするよう設計しにくい。このため、脱水ケーキの含水率が安定しない。
（２）ろ過室１３が内輪スペーサ１１と外輪スペーサ１２の間という限定された場所に制限されるので、ろ過面積も自ずから制限され、ろ過効率の向上が困難である。

（３）スクリーンディスク１４の外周部分と外輪スペーサ１２との間のシールリング１５のシール性能は、それ自体の弾性に依存しているので、磨耗すると隙間が生じ易く、隙間ができると磨耗が助長されるという不具合があった。
（４）供給口１６ａと排出口１６ｂの間のシール性が高く保持し難いので、未脱水汚泥がショートカットし易く、漏洩するおそれがあった。

本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、処理汚泥の滞留時間を長く、かつろ過面積を増加させることができ、さらに可動部分のシール性を改善し、供給口と排出口のショートカットを遮断できるロータリプレスフィルタを提供する。

上記の問題は、外側スペーサで囲まれた空間に、渦巻き状に形成した内側スペーサを位置させ、その外側スペーサと内側スペーサとで囲まれた空間を両側から挟んだ状態で、スクリーンディスクを密接させて回転自在に配設して、渦巻き状ろ過室を形成し、この渦巻き状ろ過室の中心部分に凝集汚泥を圧送するとともに、このスクリーンディスクを回転させて、含有水をスクリーンディスクを通じてろ過水として排水し、前記ろ過室の末端部分から脱水汚泥を排出可能としたことを特徴とする本発明のロータリプレスフィルタによって、解決することができる。

また、本発明は、スクリーンディスクにはバックアップディスクを添設し、これを一体に回転可能とした形態に、さらには前記バックアップディスクの外周部分に回転駆動手段を設けた形態に好ましく具体化される。また、これらの形態は、前記渦巻き状に形成した内側スペーサに、前記スクリーンディスクに堆積した脱水汚泥を掻き取るスクレーパを配設した具体的な形態に具体化でき、さらに、これらのロータリプレスフィルタにおいて、前記スクリーンディスクと外側スペーサとの間に低摩擦抵抗性樹脂からなるシールリングを介装し、ばね材により押し圧状態に保持するようにした形態が特に好ましい。

本発明のロータリプレスフィルタは、ろ過室を渦巻き状に形成するので、同程度の外径の従来のロータリプレスフィルタに比較してろ過室の長さとろ過面積を約１．５倍大きく設計できるので、滞留時間を大きくでき、安定して含水率を１．０〜３．０％低減できる。また、含水率が同程度の脱水汚泥を得るためなら処理能力は約５０％向上させることも可能となる。

さらには、同規模の設備の場合には、設置面積をコンパクト化できる。汚泥の供給口と排出口との間隔を長くとれるのでショートカットを抑制できる。スクリーンディスクと外側スペーサの可動部分のシール性を改善できる、などという優れた効果がある。よって本発明は、従来の問題点を解消したロータリプレスフィルタとして、工業的価値はきわめて大なるものがある。

次に、本発明のロータリプレスフィルタに係る実施形態について、図１〜４を参照しながら説明する。
本発明のロータリプレスフィルタの基本的構造は、その全体像を例示する図１において、一定の厚さの外側スペーサ２で囲まれた略円形の空間２１には、渦巻き状に形成された帯板状の内側スペーサ３の外周端部を外側スペーサ２の内面に固定して、その空間２１を渦巻き状に区画していて、その外側スペーサ２と内側スペーサ３とで囲まれた渦巻き状空間を両側から挟んだ状態で、円板状ろ過部材からなる２枚のスクリーンディスク４ａ、４ｂを渦巻き方向に回転自在に配設して、その渦巻き状空間は渦巻き状ろ過室３１として形成されている点に特徴がある。

そして、スクリーンディスク４ａ、４ｂは、例えばパンチングメタル篩分ろ過部材を円板状に形成し外周をフランジでリング状に囲ったものが用いられる。なお、前記渦巻き状ろ過室３１には、脱水汚泥などの処理物を装置外から供給するための供給パイプ２ａが、スクリーンディスク４ａ、４ｂの軸心を貫通（同じに後記するバックアップディスク５ａ、５ｂも貫通している）して配置され、ろ過室３１の中心部に先端を開口している（図４を参照）。また、そのろ過室３１の外周末端は、外側スペーサ２を貫通した排出通路７を経て排出口７１に連通している（図２、３参照）。

この排出通路７は、図２、３に示すように、外側スペーサ２の末端部２２、２２と、その部位に対応する後記のサイドケース８ａ、８ｂの末端部８２ａ、８２ｂによって形成されるが、排出口７１の方側には排出通路７に沿って、排出調節側板７２が嵌め合うように取り付けられ、排出調節側板７２は、排出口７１の開閉幅を調節するよう駆動手段（図示せず）を備えていて、内部に充満する脱水汚泥などの内部圧力を調節するため、開閉制御可能に設定されている。

このように渦巻き状ろ過室３１は、その両側から挟んだ状態で、スクリーンディスク４ａ、４ｂがシールリング４１、４１を介して密接して配置されるが、この実施形態では、その両背後にはバックアップディスク５ａ、５ｂをシールリング５１、５１を介して一体に添設してある（図１、４参照）。なお、この事例では、このバックアップディスク５ａ、５ｂは、板面に多数の排水孔が設けた金属円板であって、スクリーンディスク・４ａ、４ｂを通過したろ過水を板外に排水可能に形成され、また、その外周にはギヤ歯型が形成してあって、その外周３箇所に配置された駆動歯車６ａ、６ｂによって駆動され、回転可能に設定されている。

図１では、スクリーンディスク４ａ、４ｂとバックアップディスク５ａ、５ｂとは、外側スペーサ２を中心にして両側のサイドケース８ａ、８ｂによってカバーされていて、それぞれの３個からなる駆動歯車６ａ、６ｂは、このサイドケース８ａ、８ｂと外側スペーサ３とによって回転可能に軸支されている。そして、外部に設けた駆動装置（図示せず）によって駆動歯車６ａ、６ｂを介して、一体となっているスクリーンディスク４ａ、４ｂとバックアップディスク５ａ、５ｂを回転させるのである。この場合、供給パイプ２ａは回転中心軸体を兼ねるよう構成するのがよい。

かくして、この渦巻き状ろ過室３１の中心部分に供給パイプ６経由で凝集汚泥を圧送するとともに、このスクリーンディスク４ａ、４ｂを毎分０．５〜１．５回程度にゆっくりと回転させれば、凝集汚泥は、渦巻き状ろ過室３１に充満する。この場合、排出調節側板７２を調節して排出口７１の開口の大きさを加減し、内圧を適宜に高めることによって、凝集汚泥の含有水をスクリーンディスク４ａ、４ｂ、バックアップディスク５ａ、５ｂを通じて濾過水として外側に抜き出し、排水口８１から排水できるのである。

一方、前記ろ過室３１に充満し、上記のように脱水された脱水汚泥は、スクリーンディスク４ａ、４ｂ、バックアップディスク５ａ、５ｂの回転によって、外周の末端方向に誘導され、排出通路７を経て排出口７１から排出されるのである。かくして、例えば含水率９８％程度の難脱水性凝集汚泥は、８０％程度まで脱水されることになる。

このように、本発明のロータリプレスフィルタは、ろ過室３１を渦巻き状に形成しているので、先に説明した従来のロータリプレスフィルタに比較してろ過室の長さとろ過面積を約１．５倍大きくでき、脱水効率や処理能力の向上に大きく寄与できる。また、設置面積をコンパクト化できる、汚泥の供給口と排出口との間隔を長くとれるのでショートカットを抑制できる、などの利点が得られるのである。

なお、以上の説明では、スクリーンディスク４ａ、４ｂにはバックアップディスク５ａ、５ｂを添設し、これを一体に回転可能とした形態で、また前記バックアップディスク５ａ、５ｂの外周部分に回転駆動手段を設けた形態で解説したが、本発明はこの形態に限定されないものである。

また本発明では、前記渦巻き状に形成した内側スペーサ３の両側に、前記スクリーンディスク４ａ、４ｂに堆積した脱水汚泥を掻き取る細長板状のスクレーパ３２を固定して配設すると、前記スクリーンディスク４ａ、４ｂの目詰まり防止と渦巻き状の内側スペーサ３自体の強度補強が図られて好ましい。

また、前記スクリーンディスク４ａ、４ｂと外側スペーサ２との間のシールリング４１、４１を低摩擦抵抗性樹脂、例えばフッ素樹脂からなるものとし、ばね材（図示せず）により押し圧状態に保持するよう構成すると、磨耗が抑制され、かつ磨耗しても隙間が生じないから内容が漏れないという利点が得られる。

本発明の実施形態を説明するための構成部材の展開斜視図。 実施形態の外側スペーサと内側スペーサに位置関係を示す要部斜視図。 実施形態の排出口付近だけを抜き出した斜視図。 本発明の要部断面端面図。 従来のロータリプレスフィルタを示す部分切り欠き斜視図。

符号の説明

２：外側スペーサ、２ａ：供給パイプ、２１：略円形の空間、２２：末端部
３：内側スペーサ、３１：渦巻き状ろ過室
４ａ、４ｂ：スクリーンディスク、４１：シールリング
５ａ、５ｂ：バックアップディスク ５１：シールリング
６ａ、６ｂ：駆動歯車
７：排出通路、７１：排出口、７２：排出調節側板
８ａ、８ｂ：サイドケース、８２ａ、８２ｂ：末端部

Claims (5)

1. 外側スペーサで囲まれた空間に、渦巻き状に形成した内側スペーサを位置させ、その外側スペーサと内側スペーサとで囲まれた空間を両側から挟んだ状態で、スクリーンディスクを密接させて回転自在に配設して、渦巻き状ろ過室を形成して、この渦巻き状ろ過室の中心部分に凝集汚泥を圧送するとともに、このスクリーンディスクを回転させて、含有水をスクリーンディスクを通じてろ過水として排水し、前記ろ過室の末端部分から脱水汚泥を排出可能としたことを特徴とするロータリプレスフィルタ。
2. スクリーンディスクにはバックアップディスクを添設し、これを一体に回転可能とした請求項１に記載のロータリプレスフィルタ。
3. 前記バックアップディスクの外周部分に回転駆動手段を設けた請求項２に記載のロータリプレスフィルタ。
4. 前記渦巻き状に形成した内側スペーサに、前記スクリーンディスクに堆積した脱水汚泥を掻き取るスクレーパを配設した請求項１または２または３に記載のロータリプレスフィルタ。
5. 前記スクリーンディスクと外側スペーサとの間に低摩擦抵抗性樹脂からなるシールリングを介装し、ばね材により押し圧状態に保持するようにした請求項１〜４のいずれかに記載のロータリプレスフィルタ。
   
   

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