JP2007283270A - スラッジ脱水用濾布ベルト及びそれを使用したスラッジ脱水装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 スラリー状またはスラッジ状の被脱水処理物を含水率の低いケーキ状に脱水処理するためのスラッジ脱水用濾布ベルトの掛け入れ作業を簡略化する。
【解決手段】 スラリー状またはスラッジ状の被脱水処理物を含水率の低いケーキ状に脱水処理する濾布ベルト式脱水装置における濾布ベルトとして、両端部にシームループを備えたオープンエンドのベルトのシームループ同士を噛み合わせ、それによって出来た共通孔に芯線を通して接合して形成されたスラッジ脱水用シーム付き濾布ベルトを用いる。濾布ベルト式脱水装置は、濾布ベルト上に供給された被脱水処理物を加圧ベルト又はローラによる押圧及び／又は濾布ベルト下部からの吸引により濾過脱水する脱水部を備え、このシーム付き濾布ベルトを巻き回して、スラッジ状の被脱水処理物を脱水処理する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、スラリー状またはスラッジ状の被脱水処理物を含水率の低いケーキ状に脱水処理するためのスラッジ脱水用濾布ベルト及びそれを使用した濾布ベルト式スラッジ脱水装置に関するものである。

スラリー状またはスラッジ状の産業廃水、下水、あるいはし尿等を、含水率の低いケーキ状に脱水して処理する装置として、濾布ベルトを用いるベルトプレス型脱水装置が従来から知られている。この種のベルトプレス型脱水装置は、濾布ベルト上で被脱水処理物を、加圧ベルトまたはローラで押圧して水分を濾過することを基本原理としている。

例えば、被脱水処理物を挟み込んだ状態で複数の圧搾ローラおよび高圧ローラに巻回される2本の無端濾布ベルトと、これらを高圧ローラに押圧する1本の加圧ベルトとを備えたベルトプレス型汚泥脱水機（特許文献１）、被脱水処理物を挟み込む2本の無端濾布ベルトと、これらを挟み込む2本の加圧ベルトとを複数の脱水ローラに巻回させた構造を有するベルトプレス形脱水分離機（特許文献２）あるいは、被脱水処理物を挟み込む1本の無端濾布ベルトと1本の無端加圧ベルトとを脱水ローラおよび加圧ローラに巻回させた構造を有する脱水装置（特許文献３）等が開示されている。

これらはいずれも、2本の濾布ベルトの間に、または濾布ベルトと加圧ベルトの間に被脱水処理物を挟み込んで移送、脱水を行なう方式であり、2組のローラユニットを備えている。これに対し、本発明の発明者らは、単一の濾布ベルトを使用し、負圧脱水部(1)、加圧脱水転着部(2)、処理物回収部(3)、洗浄部(4)および絞り部(5)を備えた脱水装置にこの濾布ベルトを掛け入れて、上記各パート間をこの順序に走行させ、被脱水処理物を濾布ベルトにより移送しながら脱水する濾布ベルト式脱水装置を提案した（特許文献４）。

特開昭58-181498号公報 特開昭62-244599号公報 特開平6-79113号公報 特開2001-170419号公報

しかし、これらの濾布ベルト式脱水装置においては、濾布ベルトとして、いずれも無端状に巻き回された濾布ベルトが使用されている。しかし、このような脱水装置に使用する濾布ベルトは汚れによる交換回数が多く、しかも濾布ベルトは長大、かつ広幅であって脱水装置内を複雑に巻き回されるので、脱水装置に掛け入れる際、無端状ベルトの場合、掛け入れ作業は困難で掛入れ時間の掛かる作業となる。

このような濾布ベルト式脱水装置において無端ベルトの欠点を改善し、掛け入れ作業を容易にするために、本発明においては、非環状、オープンエンドのベルトを用い、これを脱水装置上で無端状に接合（シーミング）したシーム付き濾布ベルトとして使用したものである。

すなわち本発明は、両端部にシームループを備えたオープンエンドのベルトのシームループ同士を噛み合わせ、それによって出来た共通孔に芯線を通して接合して形成されたスラッジ脱水用シーム付き濾布ベルトである。

本発明はまた上記シーム付き濾布ベルトが脱水装置内に巻き回され、濾布ベルト上に供給された被脱水処理物を加圧ベルト又はローラによる押圧及び／又は濾布ベルト下部からの吸引により濾過脱水する脱水部を備えた、スラリー状またはスラッジ状の被脱水処理物を含水率の低いケーキ状に脱水処理する濾布ベルト式脱水装置である。

本発明において、脱水用のシーム付き濾布ベルトを用いるに当たっては、脱水効率、ベルトの走行性の向上のため、ベルトを構成する各層の材料、形状の選択、組み合わせが重要である。またシーミングを容易に行なうための、ベルトの構造の改良や、シーム部の強度を向上させたり、表面の平滑度を保つため、接合部の表面処理が必要な場合がある。本発明においては、これらの問題を解決するために、必要に応じて実施し得る各種の実施態様を含む。

本発明の濾布ベルト式脱水装置は濾布ベルトとして、シーム付き濾布ベルトを用いたことにより、オープンエンドのベルトを脱水装置内に引き込んで走行させ、装置内でシーミングを行なうことができるので、従来の無端状ベルトを用いた場合ベルトの掛け入れは困難で時間の掛かる作業であったが、本発明により掛け入れを簡単且つ敏速に行なうことができる。

本発明の濾布ベルト式脱水装置は、スラリー状またはスラッジ状の被脱水処理物を濾過して含水率の低いケーキ状に脱水処理する装置である。被脱水処理物としては、食品工業における余剰汚泥、化学工業、金属工業におけるスラリーからの製品回収、廃棄物、下水の活性余剰汚泥、生活排水汚泥などが挙げられる。

濾布ベルト式脱水装置の基本原理は濾布ベルト上に供給された被脱水処理物を、加圧ベルト又はローラによる押圧、あるいは濾布ベルト下部からの吸引により濾過脱水することにあり、被脱水処理物を2本の濾布ベルトの間に、または濾布ベルトと加圧ベルトの間に挟み込んで加圧脱水する方法や、単一の濾布ベルトを使用し、ローラによる押圧及び濾布ベルト下部からの吸引により脱水する等各種の方式を用いることができる。

本発明の濾布ベルト式脱水装置は脱水装置内に巻き回された濾布ベルトと、脱水部とを備えている。脱水部は濾布ベルト上に供給された被脱水処理物を加圧ベルト又はローラによる押圧及び／又は濾布ベルト下部からの吸引により濾過脱水するパートであり、その他に必要に応じて、処理物回収部、洗浄部および絞り部等が設けられている。

本発明の濾布ベルト式脱水装置の1例として負圧脱水部、加圧脱水転着部、処理物回収部、洗浄部および絞り部の各部からなり、有端状ベルトの両端がシームされて形成された、単一のシーム付き濾布ベルトが上記各部をこの順で連続走行する濾布ベルト式脱水装置を図1に示す。

図1において、１枚の濾布ベルト1が、負圧脱水部３、加圧脱水転着部４、処理物回収部５、洗浄部６および絞り部７を通して巻き回されている。負圧脱水部３は濾布ベルト1の上面側に供給される被脱水処理物Sに対し濾布ベルト1の下面側からの吸引負圧を作用させて被脱水処理物Sを初期脱水するパートであり、加圧脱水転着部４は、初期脱水された被脱水処理物Sを濾布ベルト1と共に上下一対のプレスロール4A,4B間で加圧して脱水し、かつ、脱水された処理物Cを上方のプレストップロール4Aに転着させて濾布ベルト1から剥離させるパートであり、処理物回収部５は上方のプレストップロール4Aに転着された処理物Cを掻き落して回収するパートであり、また洗浄部６は、処理物Cが剥離された濾布ベルト1を洗浄するパートであり、絞り部７は洗浄水を絞り取るパートである。

以上のように構成された濾布ベルト式脱水装置を用い、先ず被脱水処理物Sを負圧脱水部３の直前に配置されている供給ボックス２から、矢印方向へ移送される濾布ベルト1の上面側に供給する。負圧脱水部では濾布ベルトの下面側から被脱水処理物に対して吸引負圧を作用させ、被脱水処理物中の水分を濾布ベルトの下面側に吸引して被脱水処理物Sを初期脱水する。次に、加圧脱水転着部４のプレストップロール4A,プレスボトムロール4Bが、初期脱水された被脱水処理物を濾布ベルトと共に加圧して脱水し、脱水された処理物を上方のプレストップロール4Aに転着させて濾布ベルトから剥離させる。続いて、処理物回収部５で一方のプレスロール4Aに転着した処理物をドクター5Aにより掻き落して回収し、かくして被脱水処理物は含水率の低いケーキ状の処理物Cとして分離され、回収ボックス5Bに回収される。一方、処理物が剥離された濾布ベルトは、洗浄部６で洗浄プール6A,シャワーパイプ6B,6Cにより洗浄され、ついで絞り部７の一対のスクイズロール7A,7Bで水分が絞られ、供給ボックス２に戻り、新たな被脱水処理物Sが供給される。

本発明においては、このような濾布ベルト式脱水装置において、濾布ベルトとして、掛け入れ作業を容易にするためにオープンエンドのベルトを用い、これを脱水装置上で無端状に接合したシーム付き濾布ベルトとして使用する。

シーム付き濾布ベルトに用いる有端ベルトは図２に示すように、それぞれの端部に複数のループＬが設けられている。濾布ベルトは例えば図３に示すように織布による基布Ｂと、２層のバット層Ｗとから構成されている。バット層Ｗは基布B上に積層されたウェブ繊維をニードルパンチにて絡合一体化することにより構成される。基布Bは図４のようにMD(経糸)方向の糸材21〜29と、CD(緯糸)方向の糸材11〜19を織製することにより構成される。そして、MD方向の糸材が端部で折り返されて、ループLが構成される。使用に際しては、有端状の濾布ベルトを脱水装置に掛け入れ、両端部を突合せ、一方の端部のループ間に他方の端部のループを嵌合するようにして、両端部のループ同士を噛み合わせる。この噛み合せ作業は、図３(A)のように両端部を山状に付き合せた後、ループ同士を噛み合わせる。従って、一方のループ間に他方のループを嵌着させる場合、他方のループは、その下側から上側（またはその逆に上側から下側）へと一方のループ間へ嵌め込まれることとなる。なお、噛み合せ作業においては、専用の治具が使用されることもある。
両端部のループ群L,Lが噛み合されると、図３(B)に示す如く、連続するループの孔部により、トンネルが形成され、そこに芯線Ｔを挿通させる。そして、山状に付き合わされた端部を平面状とすることにより、無端状の濾布ベルトFが形成される。

有端ベルトの一方の端部に設けたループＬ間に他方の端部のループを嵌合するようにして、両端部のループ同士を噛み合わせることによりシーム付き濾布ベルトが形成されるが、ループＬはMD方向の糸材21〜29と、CD方向の糸材11〜19を織製する際、MD方向の糸材の端部での折り返しにより形成される。即ち図４に示すようにＣＤ糸材11〜とＭＤ糸材21〜とで織製された基布においてＭＤ糸材の折り返し部がループＬとなる。この基布の端部におけるＣＤ方向断面図の１例を示すと図５のとおりである。図５において、MD方向糸材21A〜29Aと21B〜29Bはそれぞれが端部でつながっており、折り返されてループＬを形成している。

このようにして織製された基布においては、CD方向糸材とMD方向糸材の織製によりかかる力のベクトルが、隣接するMD糸では逆方向となり、そのため隣接して形成されたループＬ群は上下方向に位置ずれを生ずる。そのため、芯線Ｔを通して両端部のループ同士を噛み合わせることが困難である場合が多い。この問題を解決するために、図６のように、ＣＤ糸材中の端部端縁にＣＤ糸材とは異なる織りパターンにより織り込まれた調整糸30を設け、両端部近縁のＭＤ方向糸材を外側方向及び／又はＣＤ方向にずれないように付勢することにより、ループの形状を保持するようにした調整糸つきのベルトを使用するのが好ましい。

また、図７のように、基布Ｂとその一面または両面にニードリングされたバット層W1,W2とからなる濾布において、基部の両端部のループL1,L2が芯線Ｔによって連結された後、バット層のフラップ部分(W1a)が基部の継ぎ目を覆うように配置された構造の濾布を用いることもできる。これによって、プレスによる継ぎ目の損傷を保護することが可能となり、また濾布ベルト上に供給された被脱水処理物Sの漏洩を防止することができる。

両端部のループ同士の噛み合わせによりシーム付きベルトが形成された後、継ぎ目部分の表面状態を改良し、ベルトの走行を円滑にする等の目的で、ベルトの継ぎ目部を樹脂加工することができる。また上記のようにフラップ部分で継ぎ目を覆った場合、フラップ部分及びその周辺を樹脂加工することにより、ベルト走行の際のフラップ部分からのバット繊維の脱落を防止するという効果がある。

本発明のスラリー状またはスラッジ状の被脱水処理物の脱水処理においては、濾布ベルトの表面均一性や平滑性は要求されないので、フラップ部分の樹脂加工による表面処理は有効な手段である。樹脂加工に用いられる樹脂としては、ウレタン、アクリル、エポキシ、ポリエステル、ポリアミド、合成ゴム等が好適である。

濾布ベルト1は通常、厚さが２〜１０mm、幅が500〜4000mm程度のシーム付き濾布ベルトであり、前記のように通常基布に表面ウエッブ層を積層した積層構造のものが用いられ、基布と表面層とはニードルパンチ加工等によって相互に繊維が絡み合うように接合されている。

基布及び表面層は、被脱水処理物の種類、含水率等によって種々の材料を選択することができるが、例えば合成繊維モノフィラメントで織製した基布の経糸と緯糸の交差点の数を600〜1300/5cm×5cmとし、かつ表面ウエッブ層の平均細孔径が100〜150μmとすることにより、濾過布の重力濾過性が向上し、かつ寸法安定性が良くなり、走行性が向上する。

また繊度の異なる２層又はそれ以上を積層することにより、脱水を効率的に行なうこともできる。例えば図８に示すように、上面を構成する外面層1Aと、その下面を構成する内面層1Bと、これらの間の中間層1Cとを有する3層構造のフェルト材からなる3層構成とし、外面層1Aは被脱水処理物Sを濾過する極細繊維層で構成され、中間層1Cは水分の透過を促進する中細繊維層で構成され、内面層1Bは水切れを促進する基布層で構成すると、濾過から水切りまでが効率よく行なわれる。また被脱水処理物S 中の細かい粒子を外面層1A上に凝集させることが可能である。これらの各層は、ニードルパンチ加工等によって相互に繊維が絡み合うように接合されている。

また、上層緯糸に合成繊維スラブ状捲縮糸、下層緯糸に合成樹脂モノフィラメントを用い、経糸に合成樹脂モノフィラメントを用いて織製された基布を濾布ベルトとして用いると、濾布内への汚泥の入り込みが少なく、剥離性が向上する。

本発明はスラリー状またはスラッジ状の被脱水処理物を、含水率の低いケーキ状に脱水処理する濾布ベルト式脱水装置において、濾布ベルトとしてオープンエンドのベルトから形成されたシーム付き濾布ベルトを用いたものである。従来の濾布ベルト式脱水装置において、使用する濾布ベルトは汚れによる交換回数が多く、しかも濾布ベルトは長大、かつ広幅であって脱水装置内を複雑に巻き回されるので、無端状ベルトの場合、掛け入れ作業は困難で且つ時間の掛かる作業となっていた。

本発明は、これをオープンエンドのベルトから形成されたシーム付き濾布ベルトとしたため、掛け入れは、オープンエンドのベルトを脱水装置内に引き込んで走行させ、装置内でシーミングを行なうことができるので、掛け入れを、簡単に行なうことができ、ベルトの新規装着、交換等のための運転停止時間を節約し、かつ作業を敏速に行なうことができる。この方法により広範囲の分野のスラリー状またはスラッジ状の被脱水処理物の脱水処理を効果的に行なうことができる。

本発明の濾布ベルト式脱水装置の構造の１例である。 オープンエンドの濾布ベルトの概略図である。 オープンエンドの濾布ベルト端部のシーミングの方法を表す図である。 基布織製によるループの形成を示す図である。 基布のＣＤ方向断面図である。 ＣＤ糸材中の端部端縁に調整糸を設けた状態を示すＣＤ方向断面図である。 シーム部がフラップ部に覆われた状態を示す図である。 本発明の濾布ベルトの積層構造を示す図である。

符号の説明

１ 濾布ベルト
1A 濾布の外面層
1B 濾布の内面層
1C 濾布の中間層
２ 供給ボックス
３ 負圧脱水部
４ 加圧脱水転着部
4A プレストップロール
4B プレスボトムロール
５ 処理物回収部
5A ドクター
６ 洗浄部
6A 洗浄プール
6B,6C シャワーパイプ
７ 絞り部
7A,7B スクイズロール
Ｓ 被脱水処理物
Ｃ 処理物
Ｆ フェルト
Ｂ 基布
Ｗ バット層
W1a バット層のフラップ部分
Ｌ ループ
Ｔ 芯線
11〜19 ＣＤ糸材
21〜29 ＭＤ糸材
30 調整糸

Claims (7)

1. 両端部にシームループを備えたオープンエンドのベルトのシームループ同士を噛み合わせ、それによって出来た共通孔に芯線を通して接合して形成されたスラッジ脱水用シーム付き濾布ベルト。
2. 濾布ベルトの基布のＣＤ糸材中の端部端縁に、ＣＤ糸材とは異なる織りパターンにより織り込まれた調整糸を設け、両端部近縁のＭＤ方向糸材を外側方向及び／又はＣＤ方向にずれないように付勢することにより、ループの形状を保持するための調整糸を取り付けた請求項１記載のスラッジ脱水用シーム付き濾布ベルト。
3. 少なくとも基布及びそれとニードリングされた表面バット層とからなり、基布の両端部が芯線によって連結された後、バット層のフラップ部分が基布の継ぎ目を覆うように配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のスラッジ脱水用シーム付き濾布ベルト。
4. ベルトの継ぎ目部が樹脂加工されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のスラッジ脱水用シーム付き濾布ベルト。
5. 上面を構成する外面層と、その下面を構成する内面層と、これらの間の中間層とを有する少なくとも3層構造のフェルト材からなり、外面層は被脱水処理物を濾過する極細繊維層で構成され、中間層は水分の透過を促進する中細繊維層で構成され、内面層は水切れを促進する基布層で構成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のスラッジ脱水用シーム付き濾布ベルト。
6. 脱水装置内に巻き回された濾布ベルトと、濾布ベルト上に供給された被脱水処理物を加圧ベルト又はローラによる押圧及び／又は濾布ベルト下部からの吸引により濾過脱水する脱水部とを備えた濾布ベルト式脱水装置において、前記濾布ベルトが請求項１〜５のいずれかに記載のシームベルトであることを特徴とする濾布ベルト式スラッジ脱水装置。
7. (1)濾布ベルトの上面側に供給される被脱水処理物に対し濾布ベルトの下面側から吸引負圧を作用させて被脱水処理物を初期脱水する負圧脱水部と、
   (2)初期脱水された被脱水処理物を濾布ベルトと共に一対のプレスロール間で加圧して脱水し、かつ、脱水された処理物を一方のプレスロールに転着させて濾布ベルトから剥離させる加圧脱水転着部と、
   (3)一方のプレスロールに転着した処理物を掻き落して回収する処理物回収部と、
   (4)処理物が剥離された濾布ベルトを洗浄する洗浄部と、
   (5)洗浄された濾布ベルトを一対のスクイズロール間で絞る絞り部
   とを備え、
   連続した単一の濾布ベルトが前記各部にわたって巻回されていることを特徴とする請求項６に記載の濾布ベルト式脱水装置。

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