JP2009078234A - ろ過装置及びろ過方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】第1の減速機付モータM1の過トルクをトルクリミッタにより検出したとき、(イ)第1の減速機付モータM1により内側及び外側ろ材1,2の回転速度を上昇させる、(ロ)放出口24の開口面積を増加させ、ろ過空間4の背圧を低下させる、(ハ)内側ろ材及び外側ろ材1,2の表面に洗浄液を供給して洗浄を行う、のうち少なくとも一つを含む過トルク解消運転を実行する。
【選択図】図8
Description
しかしながら、円筒状の外側ろ材とその内部に挿入されたスクリューからなるスクリュープレスでは、被処理スラリーが入口側から出口側に向かって低速で移送されて行くと同時に、スクリューの締付力によって発生する圧搾圧力で、連続的に脱水されるが、ろ液は外側ろ材のみより搾り出されるものであるため、外側ろ材の長さの短縮化を図るのが困難であり、設備の小型化し難かった。
一方、回転加圧式脱水機においては、脱水ろ過の処理量を向上させるにはディスクの径を大きくする、又は脱水機を複数配置する必要性があり、設備の大型化やコスト増の問題を抱えていた。
そこで、本発明者らは、このような問題点を鑑み、同心状に配置された、円筒状又は円錐状の内側ろ材及び外側ろ材と、これら内側ろ材と外側ろ材との間のろ過空間に設けられた螺旋状の仕切りと、を備え、ろ過空間の一端側から被処理スラリーを送入して、ろ過空間内の他端側からケーキを排出し、内側ろ材及び外側ろ材内を通したろ液を外部に排出する構成のろ過装置であって、内側ろ材及び/又は外側ろ材は軸心周りに回転し、螺旋状の仕切りは回転しない構成とされたろ過装置を提案した(例えば、特許文献3、4参照)。
この問題点は、過トルクが発生したときに装置を全面停止して分解清掃を行うことで解決できるが、復旧処理に膨大な時間と煩雑な作業を要するという問題点があった。
そこで、本発明の主たる課題は、装置の全面停止を伴う分解清掃を行わずに過トルクを解消する技術を提供することにある。
<請求項1記載の発明>
同心状に配置された、円筒状又は円錐状の内側ろ材及び外側ろ材と、
前記内側ろ材と前記外側ろ材との間のろ過空間に設けられた、前記内側ろ材の周りを旋回しながら前記内側ろ材の中心に沿う方向に延在された螺旋状の仕切りと、を備え、
前記内側ろ材及び/又は前記外側ろ材をその中心周りに回転する回転駆動源と、を備え、
前記螺旋状の仕切りは回転しないように構成するとともに、
前記ろ過空間の一端側から被処理スラリーを送入して、前記内側ろ材及び前記外側ろ材内を通したろ液を外部に排出するとともに、このろ過により形成されるケーキを前記仕切りに沿って移送させて前記ろ過空間の他端側に排出させるように構成した、ろ過装置であって、
前記回転駆動源の過トルク検出手段と、
前記ろ過空間の背圧調節手段と、
前記内側ろ材及び/又は前記外側ろ材の表面に洗浄液を供給する洗浄手段と、
前記過トルク検出手段により前記回転駆動源の過トルクを検出したとき、(イ)前記回転駆動源により前記内側ろ材及び/又は前記外側ろ材の回転速度を高速化する、(ロ)前記背圧調節手段により前記ろ過空間の背圧を低下させる、(ハ)前記洗浄手段による洗浄を行う、のうち少なくとも一つを含む過トルク解消運転を実行する、制御手段と、
を備えたことを特徴とする、ろ過装置。
本発明は、過トルクを検出したときに、上記(イ)〜(ハ)の少なくとも一つを含む過トルク解消運転を実行する制御手段を備えたところに特徴があるものであり、上記(イ)〜(ハ)のいずれも過トルク解消に効果がある。
すなわち、(イ)内側ろ材及び/又は外側ろ材の回転速度を高速化すると、脱水ケーキの含水率が高くなり、ケーキとろ材との摩擦が低減するため、過トルクの解消を図ることができる。また、(ロ)背圧調節手段によりろ過空間の背圧を低下させると、ケーキの圧搾が緩くなり、脱水ケーキの含水率が高くなる。よって、ケーキとろ材との摩擦が低減するため、過トルクの解消を図ることができる。さらに、(ハ)洗浄手段による洗浄を行う(内側ろ材及び/又は外側ろ材の表面に洗浄液を供給する)と、脱水ケーキの(特にろ材接触面の)含水率が高くなり、ケーキとろ材との摩擦が低減するため、過トルクの解消を図ることができる。
しかも、これら(イ)〜(ハ)の操作は、この種のろ過装置において通常備わっている手段を利用して行われるものであるため、機構の設計変更を殆ど又は全く必要とせず、制御の追加のみで実施可能であるという利点もある。
前記制御手段は、前記過トルクを検出しなくなるまで、所定時間の前記過トルク解消運転を繰り返し実行するとともにその実行回数をカウントし、実行回数が所定回数以上になったとき、前記過トルク解消運転を実行せずに少なくとも回転駆動源の停止及び被処理スラリーの送入停止を行うものである、請求項1記載のろ過装置。
過トルクを引き起こす脱水ケーキの含水率の程度は様々である。よって、過トルクが検出されなくなるまで、所定時間の過トルク解消運転を繰り返し行うようにすると、容易な制御で様々な状態に対応できるため好ましい。しかし、本発明の過トルク解消運転は、脱水ケーキの含水率低下に起因する過トルクを対象とするものであり、他の原因による過トルクは解消できない。そのため、単に過トルク解消運転を繰り返し実行するだけでは、過トルクによる機器の重大な故障を招くおそれがある。
これに対して、本項記載の発明では、過トルク解消運転を繰り返し実行することにより脱水ケーキの含水率低下に起因する過トルクを防止できるだけでなく、繰り返し回数が所定回数以上になったとき過トルク解消運転を実行せずに少なくとも回転駆動源の停止及び被処理スラリーの送入停止を行うことによって、脱水ケーキの含水率低下以外の原因により過トルクが発生した場合に、無駄な過トルク解消運転を回避し、故障の重大化を防止できる。
前記被処理スラリーに凝集剤を添加混合する凝集混和槽を備えており、前記ろ過の際、この凝集混和槽で凝集処理した被処理スラリーが前記送入口から供給されるように構成されており、
前記制御手段は、前記過トルク解消運転に際して、前記(イ)〜(ハ)に代えて又は前記(イ)〜(ハ)の少なくとも一つとともに、前記凝集処理における凝集性の低下及び/又は凝集処理の停止行う、請求項1又は2記載のろ過装置。
被処理スラリーが汚泥である場合、ろ過性能向上の観点からは被処理スラリーに凝集剤を添加混合するのが好ましいが、凝集が進むほど脱水性が向上し、過トルクが解消され難い。よって、被処理スラリーの前処理として凝集処理を行う場合、本項記載のように意図的に凝集性を低下させたり、凝集処理を停止して未凝集処理の被処理スラリーを供給することにより、過トルクの解消を図るのも好ましい。
同心状に配置された、円筒状又は円錐状の内側ろ材及び外側ろ材と、
前記内側ろ材と前記外側ろ材との間のろ過空間に設けられた、前記内側ろ材の周りを旋回しながら前記内側ろ材の中心に沿う方向に延在された螺旋状の仕切りと、を備え、
前記内側ろ材及び/又は前記外側ろ材をその中心周りに回転する回転駆動源と、を備え、
前記螺旋状の仕切りは回転しないように構成したろ過装置を用い、
前記ろ過空間の一端側から被処理スラリーを送入して、前記内側ろ材及び前記外側ろ材内を通したろ液を外部に排出するとともに、このろ過により形成されるケーキを前記仕切りに沿って移送させて前記ろ過空間の他端側に排出させる、ろ過方法であって、
前記回転駆動源の過トルク検出手段を設け、
前記ろ過空間の背圧調節手段を設け、
前記内側ろ材及び/又は前記外側ろ材の表面に洗浄液を供給する洗浄手段と、
前記過トルク検出手段により前記回転駆動源の過トルクを検出したとき、(イ)前記回転駆動源により前記内側ろ材及び/又は前記外側ろ材の回転速度を高速化する、(ロ)前記背圧調節手段により前記ろ過空間の背圧を低下させる、(ハ)前記洗浄手段による洗浄を行う、のうち少なくとも一つを含む過トルク解消運転を実行する、
ことを特徴とする、ろ過方法。
請求項1記載の発明と同様の作用効果が奏せられる。
(a) 上記例では、仕切り3の内周縁と外周縁は、それぞれ内側ろ材1及び外側ろ材2のろ過面に近接または接触するようになっているが、固液分離作用は、主にろ過空間4の下部、すなわち被処理スラリー送入口10,11側付近で強く発揮されるため、仕切り3の内周縁と外周縁は少なくとも被処理スラリーの送入口10,11側付近が内側及び外側ろ材1,2とそれぞれ近接又は接触する構成であればよい。
具体的には、図6(a)に示すように、外側ろ材2の形状は同一のままで、被処理スラリー送入側からケーキ排出側に向って、内側ろ材1の半径方向を連続的に拡大していく形状(略円錐形状)、又は図6(b)に示すように階段状に拡大していく形状(多段円筒形状)を提案できる。また、図6(c)に示すように、内側ろ材1の形状は同一のままで、被処理スラリー送入側からケーキ排出側に向って、外側ろ材2の半径方向を連続的に縮小していく形状、又は図6(d)に示すように階段状に縮小していく形状も提案することができる。
従来のように、内側ろ材と外側ろ材とを独立駆動する場合には、内側ろ材1と外側ろ材2とに速度差を付けて、回転させることで更に脱水効率を向上させることも可能である。この効果は対象ケーキの性状に依存するため、最適状態で運転する場合はケーキ性状に合わせて内外の速度差を設定することが望ましい。特に、内側ろ材1と外側ろ材2との相対速度が大きい場合、速く回転するろ過面(例えば、内側ろ材1のろ過面)近傍のケーキは、もう一方のろ過面(例えば、外側ろ材2のろ過面)側へ移動する効果が現れ、ケーキ内での混合作用が生じることで、ろ過装置内での含水率分布を均一化することもできる。なお、内側ろ材1と外側ろ材2は、必ずしも両者を回転させる必要はなく、一方のみを回転させるようにしてもよい。
Claims (4)
- 同心状に配置された、円筒状又は円錐状の内側ろ材及び外側ろ材と、
前記内側ろ材と前記外側ろ材との間のろ過空間に設けられた、前記内側ろ材の周りを旋回しながら前記内側ろ材の中心に沿う方向に延在された螺旋状の仕切りと、を備え、
前記内側ろ材及び/又は前記外側ろ材をその中心周りに回転する回転駆動源と、を備え、
前記螺旋状の仕切りは回転しないように構成するとともに、
前記ろ過空間の一端側から被処理スラリーを送入して、前記内側ろ材及び前記外側ろ材内を通したろ液を外部に排出するとともに、このろ過により形成されるケーキを前記仕切りに沿って移送させて前記ろ過空間の他端側に排出させるように構成した、ろ過装置であって、
前記回転駆動源の過トルク検出手段と、
前記ろ過空間の背圧調節手段と、
前記内側ろ材及び/又は前記外側ろ材の表面に洗浄液を供給する洗浄手段と、
前記過トルク検出手段により前記回転駆動源の過トルクを検出したとき、(イ)前記回転駆動源により前記内側ろ材及び/又は前記外側ろ材の回転速度を高速化する、(ロ)前記背圧調節手段により前記ろ過空間の背圧を低下させる、(ハ)前記洗浄手段による洗浄を行う、のうち少なくとも一つを含む過トルク解消運転を実行する、制御手段と、
を備えたことを特徴とする、ろ過装置。 - 前記制御手段は、前記過トルクを検出しなくなるまで、所定時間の前記過トルク解消運転を繰り返し実行するとともにその実行回数をカウントし、実行回数が所定回数以上になったとき、前記過トルク解消運転を実行せずに少なくとも回転駆動源の停止及び被処理スラリーの送入停止を行うものである、請求項1記載のろ過装置。
- 前記被処理スラリーに凝集剤を添加混合する凝集混和槽を備えており、前記ろ過の際、この凝集混和槽で凝集処理した被処理スラリーが前記送入口から供給されるように構成されており、
前記制御手段は、前記過トルク解消運転に際して、前記(イ)〜(ハ)に代えて又は前記(イ)〜(ハ)の少なくとも一つとともに、前記凝集処理における凝集性の低下及び/又は凝集処理の停止行う、請求項1又は2記載のろ過装置。 - 同心状に配置された、円筒状又は円錐状の内側ろ材及び外側ろ材と、
前記内側ろ材と前記外側ろ材との間のろ過空間に設けられた、前記内側ろ材の周りを旋回しながら前記内側ろ材の中心に沿う方向に延在された螺旋状の仕切りと、を備え、
前記内側ろ材及び/又は前記外側ろ材をその中心周りに回転する回転駆動源と、を備え、
前記螺旋状の仕切りは回転しないように構成したろ過装置を用い、
前記ろ過空間の一端側から被処理スラリーを送入して、前記内側ろ材及び前記外側ろ材内を通したろ液を外部に排出するとともに、このろ過により形成されるケーキを前記仕切りに沿って移送させて前記ろ過空間の他端側に排出させる、ろ過方法であって、
前記回転駆動源の過トルク検出手段を設け、
前記ろ過空間の背圧調節手段を設け、
前記内側ろ材及び/又は前記外側ろ材の表面に洗浄液を供給する洗浄手段と、
前記過トルク検出手段により前記回転駆動源の過トルクを検出したとき、(イ)前記回転駆動源により前記内側ろ材及び/又は前記外側ろ材の回転速度を高速化する、(ロ)前記背圧調節手段により前記ろ過空間の背圧を低下させる、(ハ)前記洗浄手段による洗浄を行う、のうち少なくとも一つを含む過トルク解消運転を実行する、
ことを特徴とする、ろ過方法。
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