JP2010137223A - 汚泥の脱水乾燥装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】低コストで実用上必要な耐用回数を得ることができる膜及び/濾布の固定構造を備えた汚泥の脱水乾燥装置を提供する。
【解決手段】本発明は、汚泥に加温流体を供給して脱水乾燥し含水率の低い乾燥ケーキを形成する汚泥の脱水乾燥装置1であって、少なくとも1対の濾板4であって、この濾板が、芯板26と、この芯板の両面に設けられ濾室32を形成する濾布34と、少なくとも一方の面の濾布の背面側に設けられ加温流体用の流体室を形成する膜38とを有する濾板と、膜及び/又は濾布のぞれぞれの端部を芯板の外周部のほぼ全周に沿って固定する固定手段72,104と、を有する。
【選択図】図19

Description

本発明は、汚泥の脱水乾燥装置に係り、特に、汚泥に加温流体を供給して脱水乾燥し乾燥ケーキを形成する汚泥の脱水乾燥装置に関する。
従来から、上水処理場、下水処理場、製造事業所等から排出される汚泥は、濾板などの脱水機により脱水処理されている。
近年、埋立地の減少により汚泥処理費が高騰しているため、汚泥を脱水乾燥装置により脱水乾燥することにより、汚泥を軽量化することが増えている。このような汚泥の脱水乾燥装置の従来例が、特開2001‐232109号公報(特許文献1)に開示されている。
この従来の汚泥の脱水乾燥装置においては、1対の濾板に、濾布及び膜(ダイヤフラム)を取り付け、この膜を介して汚泥(ケーキ)を温水等の加温流体により加熱すると共に汚泥を真空状態とすることで、脱水効率及び乾燥効率を高めるようにしている。
また、従来の一般的な汚泥の脱水乾燥装置においては、伝熱媒体である膜(ダイヤフラム)には、耐熱性及び可撓性が必要であるため、耐熱性を高めたポリプロピレン系、ポリエチレン系、或いは、ゴム系で、5〜10mm程度の厚みを有するものが使用されている。
特開2001‐232109号公報
しかしながら、膜を介して汚泥(ケーキ)を加熱するタイプの汚泥の脱水乾燥装置においては、脱水及び乾燥に長時間を要するものとなっていた。さらに、汚泥の脱水乾燥装置は、バッチ式により汚泥を脱水乾燥処理するため、設備の規模が1バッチの処理時間に比例する。しかも、濾板には耐熱性が要求されるため、濾板は、高価なものになっている。
従って、汚泥の脱水乾燥装置の分野においては、設備コストを低減させるために、脱水及び乾燥を迅速に行うことが可能で、且つ、濾板を安価なものとすることができる汚泥の脱水乾燥装置が要望されている。
そこで、本発明は、従来からの要望を満たすためになされたものであり、脱水時間及び乾燥時間を短縮して設備コストを低減させることができる汚泥の脱水乾燥装置を提供することを目的としている。
また、本発明は、濾板を安価なものとして設備コストを低減させることができる汚泥の脱水乾燥装置を提供することを目的としている。
さらに、本発明は、低コストで実用上必要な耐用回数を得ることができる膜及び/濾布の固定構造を備えた汚泥の脱水乾燥装置を提供することを目的としている。
上記の目的を達成するために本発明は、汚泥に加温流体を供給して脱水乾燥し含水率の低い乾燥ケーキを形成する汚泥の脱水乾燥装置であって、少なくとも1対の濾板であって、この濾板が、芯板と、この芯板の両面に設けられ濾室を形成する濾布と、少なくとも一方の面の濾布の背面側に設けられ加温流体用の流体室を形成する膜とを有する濾板と、膜及び/又は濾布のぞれぞれの端部を芯板の外周部のほぼ全周に沿って固定する固定手段と、を有することを特徴としている。
このように構成された本発明によれば、固定手段により、膜及び/又は濾布のぞれぞれの端部を芯板の外周部のほぼ全周に沿って固定されているので、実用上必要な耐用回数を得ることができる。
本発明において、好ましくは、芯板は矩形形状であり、固定手段は、膜及び/又は濾布のぞれぞれの端部を、芯板の外周部の4隅を除く全周に沿って固定する。
本発明において、好ましくは、固定手段は、膜及び/又は濾布のぞれぞれの端部を、芯板の外周側面のほぼ全周に沿って固定する。
本発明において、好ましくは、芯板の両面の外周端部には、芯板のほぼ全周に沿って固定用空間が形成され、固定手段は、膜及び/又は濾布のぞれぞれの端部をこの固定用空間を利用して芯板の両面の外周端部のほぼ全周に沿って固定する。
本発明において、好ましくは、固定手段は、濾板の各面の上記膜及び/又は濾布の端部が上記芯板の外周側面にて折り返されてそれぞれ挿入用空間を形成する折返部と、これらの挿入用空間内にそれぞれ挿入され且つ剛性を有する丸棒と、これらの丸棒を互いに引き合うように固定する結束バンド手段を有する。
本発明において、好ましくは、固定手段の折返部は、膜及び/又は濾布の端部を折り返してそれ自体に縫製することにより形成されている。
このように構成された本発明においては、固定手段の折返部が、膜及び/又は濾布の端部を折り返してそれ自体に縫製することにより形成されているので、膜及び/又は濾布の固定構造の低コスト化を図ることが出来る。
本発明において、好ましくは、固定手段は、濾板の各面の膜及び/又は濾布の端部を芯板の外周部に押え付ける単一又は複数の押え板と、この押え板を介して膜及び/又は濾布の端部を芯板の外周部に固定する押え板固定手段を有する。
本発明において、好ましくは、固定手段は、濾板の各面の膜及び/又は濾布の端部と芯板の外周側面にて接続されるテープ状部材を有し、濾板の各面のこれらのテープ状部材が互いに接続されることにより、膜及び/又は濾布のぞれぞれの端部が芯板の外周部のほぼ全周に沿って固定されるようになっている。
本発明において、好ましくは、固定手段のテープ状部材は、濾板の各面の膜及び/又は濾布の端部と縫製により接続されている。
本発明は、汚泥に加温流体を供給して脱水乾燥し含水率の低い乾燥ケーキを形成する汚泥の脱水乾燥装置であって、少なくとも1対の濾板であって、一方の濾板が、芯板と、この芯板の両面に設けられ濾室を形成する濾布とを有し、他方の濾板が、芯板と、この芯板の両面に設けられ加温流体用の流体室を形成する膜とを有する一対の濾板と、膜及び濾布のぞれぞれの端部を上記芯板の外周部のほぼ全周に沿って固定する固定手段と、を有することを特徴としている。
本発明の汚泥の脱水乾燥装置によれば、膜及び/濾布の固定構造において、低コストで実用上必要な耐用回数を得ることができる。
本発明の汚泥の脱水乾燥装置の実施形態を示す全体構成図である。 本発明の実施形態による濾板4を示す正面図である。 図2のA‐A線に沿って見た断面図である。 図2のB‐B線に沿って見た断面図である。 図2のC‐C線に沿って見た断面図である。 図2のD‐D線(E‐E線)に沿って見た断面図である。 図2のB‐C線に沿って見た断面を模式的に拡大して示す断面図である。 図2のD‐D線に沿って見た断面を模式的に拡大して示す断面図である。 本発明の実施形態の要部の断面を模式的に拡大して示す全体構成図である。 本発明の実施形態のメッシュを拡大して示す拡大平面図である。 本発明の実施形態による汚泥送液口用部品を芯板へ取り付けた状態を示す濾板の拡大部分断面図である。 本発明の実施形態による濾液口用部品を芯板へ取り付けた状態を示す濾板の拡大部分断面図である。 図12の要部拡大断面図である。 本発明の実施形態による濾液口用部品を示す平面図(図14(a))及び断面図(図14(b))である。 本発明の実施形態による濾液口用部品の変形例を芯板へ取り付けた状態を示す濾板の拡大部分断面図である。 本発明の他の実施形態を示す図7に相当する断面図である。 比較例1〜3、及び、実施例1〜4における、膜厚と乾燥速度等との関係を示す図である。 膜厚と乾燥速度との関係を示す線図である。 本実施形態における膜及び濾布の芯板への固定構造の実施例1を示す部分側面図(図19a)及び部分断面図(図19b)である。 本実施形態における膜及び濾布の芯板への固定構造の実施例1(縫製タイプ)を示す部分側面図(図20a)及び部分断面図(図20b)である。 本実施形態における膜及び濾布の芯板への固定構造の実施例2を示す部分側面図(図21a)及び部分断面図(図21b)である。 本実施形態における膜及び濾布の芯板への固定構造の実施例3を示す部分側面図(図22a)及び部分断面図(図22b)である。 本実施形態における膜及び濾布の芯板への固定構造の実施例4を示す部分側面図(図23a)及び部分断面図(図23b)である。 本実施形態における膜及び濾布の芯板への固定構造の実施例5を示す部分側面図(図24a)及び部分断面図(図24b)である。 本実施形態における膜及び濾布の芯板への固定構造の実施例6を示す部分側面図(図25a)及び部分断面図(図25b)である。 本実施形態における膜及び濾布の芯板への固定構造の実施例6(縫製タイプ)を示す部分側面図(図26a)及び部分断面図(図26b)である。 本実施形態における膜及び濾布の芯板への固定構造の実施例7を示す部分側面図(図27a)及び部分断面図(図27b)である。 固定構造の比較例1を示す部分側面図(図28a)及び部分断面図(図28b)である。 固定構造の比較例2を示す部分側面図(図29a)及び部分断面図(図29b)である。 膜厚さ1mmで膜材質がフッ素樹脂の場合の試験結果(コスト、耐用回数、評価)を示す図である。 濾布厚さ1mmで膜材質がポリプロピレンの場合の試験結果(コスト、耐用回数、評価)を示す図である。
以下、添付図面を参照して、本発明による汚泥の脱水乾燥装置の実施形態について説明する。
図1は、本発明による汚泥の脱水乾燥装置の実施形態を示す全体構成図である。図1に示すように、本実施形態による汚泥の脱水乾燥装置1は、脱水乾燥装置本体(フィルタープレス)2を備えている。この脱水乾燥装置本体(フィルタープレス)2は、詳細は後述する濾室を形成するための複数の濾板4と、これらの濾板4の両端部に配置され濾板4を締め付けるための締付装置6から構成されている。この締付装置6は、複数の濾板4の一端(図1では左端)に固定配置された固定締付板6aと、他端(図1では右端)に移動可能に配置された可動締付板6bと、この可動締付板6bに対して押圧力を作用させて濾板4を締め付ける押圧装置6cを備えている。
さらに、詳細は後述するが、脱水乾燥装置本体2は、脱水乾燥装置本体2に汚泥を供給するための汚泥供給ライン8、汚泥中に含まれる濾過された濾液を排出するための濾液排出ライン10、脱水乾燥装置本体2に汚泥を圧搾するための圧縮空気を供給するための圧縮空気供給ライン12、脱水装置乾燥装置本体4に加温流体である蒸気を供給するための蒸気供給ライン14、蒸気ドレンを排出するための蒸気ドレン排出ライン16、脱水乾燥装置本体2の濾室内を真空とするための減圧ライン18を備えている。
次に、図2乃至図10により、本実施形態による汚泥の脱水乾燥装置1の脱水乾燥装置本体2の詳細構造を説明する。図2は、本実施形態による濾板を示す正面図であり、図3は図2のA‐A線に沿って見た断面図であり、図4は図2のB‐B線に沿って見た断面図であり、図5は図2のC‐C線に沿って見た断面図であり、図6は図2のD‐D線(E‐E線)に沿って見た断面図である。また、図7は図2のB‐C線に沿って見た断面を模式的に拡大して示す断面図であり、図8は図2のD‐D線に沿って見た断面を模式的に拡大して示す断面図であり、図9は、本実施形態の要部の断面を模式的に拡大して示す全体構成図である。また、図10は本実施形態のメッシュを拡大して示す拡大平面図である。ここで、図3乃至図6は、濾板4を実際の寸法で示した断面図であり、図7乃至図9は、芯板、濾室、濾布、膜、メッシュ等の構造を容易に理解できるように濾板4を実際とは異なる寸法で示した断面図である。
先ず、図2に示すように、濾板4には、右側上方に、上述した汚泥供給ライン8から供給される汚泥を送液するための汚泥送液口20が設けられ、左側下方に、汚泥が濾過されて生じる濾液を排出するための濾液口22が設けられている(図7、図9参照)。さらに、濾板4の左側上方には、上述した圧縮空気供給ライン12から供給される圧縮空気及び蒸気供給ラインから供給される加温流体(蒸気)のための圧縮空気&加温流体用供給流路24が設けられ、右側下方には、圧縮空気&加温流体用排出流路25が設けられ、ている(図8、図9参照)。
次に、図7に示すように、濾板4は、その中央部に配置された芯板26、並びに、上述した汚泥送液口20を形成するための汚泥送液口用部品28、及び、濾液口22を形成するための濾液口用部品30を備えている。
さらに、濾板4は、芯板26の両面に取り付けられ、隣接する他の芯板26の一面と共に濾室32を形成して汚泥を収容する濾布34を備え、さらに、この濾布34の背面側にメッシュ36を介して取り付けられた膜(ダイヤフラム)38を備えている。
ここで、膜(ダイヤフラム)38は、図示のように、濾板4の両面に設けられても良いし、また、一方の面(一面)のみに設けるようにいても良い。
汚泥送液口用部品28には、濾室32と連通する汚泥送液流路40が形成されており、汚泥送液口20に供給された汚泥を濾室32に供給できるようになっている。また、濾液口用部品30には、濾布34と膜38との間に形成された空間と連通する濾液流路42が形成されており、濾布34により濾過された汚泥中の濾液を濾液口22に集めることができるようになっている。
ここで、メッシュ36は、図10に示すように、伝熱効果を低下させないようにメッシュ状の空間36aを含み且つ凹凸部材36bにより凹凸形状に形成されている。メッシュ36の凹凸部品36bにより、濾布34と膜38との間に形成された空間に濾液の流路が形成され、濾布34により濾過された汚泥の濾液が、この流路を通り、濾液流路42を経由して、濾液口22に集めることができるようになっている。
また、メッシュ36の凹凸部材36bにより、乾燥ケーキの表面に凹凸が形成され、乾燥ケーキが凹凸部で破断されて粉々になるため、乾燥ケーキを濾板4から払い落すとき、剥離性が大幅に向上する。このため、従来必要であった乾燥ケーキを払い落すための自動装置が不要となる。
なお、汚泥(ケーキ)に十分な流路が形成され、且つ、濾布からの剥離性が良ければ、メッシュは不要となる。例えば、チタンや二酸化珪素といった硬質の粉末材料の場合である。また、濾板のサイズが小さい場合(約□1000mm以下)も、濾液流路が短くなるため、メッシュが不要となる。
次に、図8に示すように、濾板4の芯板26には、上述した圧縮空気&加温流体用供給流路24及び圧縮空気&加温流体用排出流路25が、別部品ではなく、芯板26と一体的に形成されている。また、濾板4の両面において、芯板26と膜38の間には、圧縮空気&加温流体用流体室44が形成されている。
芯板26には、圧縮空気&加温流体用供給流路24と圧縮空気&加温流体用流体室44とを連通させるための圧縮空気&加温流体用入口流路46が形成され、また、圧縮空気&加温流体用流体室44と圧縮空気&加温流体用排出流路25とを連通させるための圧縮空気&加温流体用出口流路48が形成されている。
ここで、図8に示すように、膜38は、濾板4の両側に設けられているが、濾板4の一方の面のみに設けるようにしても良い。この場合には、一方の面にのみ、圧縮空気&加温流体用流体室44、圧縮空気&加温流体用入口流路46、及び、圧縮空気&加温流体用出口流路48が形成されることになる。
さらに、膜38を両面に設けた濾板4と、両面ともに膜を設けていない濾板4を交互に配置するようにしても良い。
次に、図9により、上述した汚泥供給ライン8、汚泥中に含まれる濾過された濾液を排出するための濾液排出ライン10、圧縮空気供給ライン12、蒸気供給ライン14、蒸気ドレン排出ライン16、及び、減圧ライン18について詳細に説明する。
先ず、汚泥供給ライン8には、汚泥を貯蔵する濃縮槽50と、開閉弁V3、汚泥を開閉弁V3を経由して濾板4の濾液送液口20に供給するための送泥ポンプ52が設けられている。
濾液排出ライン10には、開閉弁V4、濾板4の濾液口22から排出される濾液の気水分離を行うための気水分離タンク54が設けられている。
圧縮空気供給ライン12には、開閉弁V1、濾板4の圧縮空気&加温流体用供給流路24に圧縮空気を供給するための圧縮機56が設けられている。
蒸気供給ライン14には、開閉弁V2、濾板4の圧縮空気&加温流体用供給流路24に蒸気を供給するためのボイラ58が設けられている。このボイラ58は、蒸気を供給する。なお、蒸気の代わりに、加温流体として、温水を供給するようにしても良い。
蒸気ドレン排出ライン16には、濾板4の圧縮空気&加温流体用排出流路25から排出された蒸気ドレンをボイラ58に戻すスチームトラップ60が設けられている。
減圧ライン18には、濾板4の濾液口22から排出された濾液の内、気水分離タンク54により気水分離された気体分を吸引して、濾板4内を所定の真空度に減圧するための真空ポンプ62が設けられ、さらに、この気体分を凝縮させるためのクーリングタワー64、冷却水循環ポンプ66、凝縮器68が設けられている。
次に、上述した本実施形態の汚泥の脱水乾燥装置が実行する基本動作、即ち、濾過工程、圧搾工程、脱水乾燥工程、開枠準備工程、及び、開枠工程について、順番に説明する。
最初の濾過工程においては、開閉弁V5を開き大気に開放し、濃縮槽50に貯蔵された汚泥(濃度4.2重量%)を送泥ポンプ52によって開閉弁V3を経由して汚泥送液口20に供給する。汚泥は、汚泥送液口20から、汚泥送液流路40を経由して濾室32に至る。汚泥は、送泥ポンプ52の吐出圧力により最大0.43MPaまで加圧され、濾布34により濾過されることで、濃縮される。濾液は、濾布34の背面側に達するとメッシュ36により形成された流路を通り、濾液流路42を経由して、濾液口22に流れ込み、気水分離タンク54及び開閉弁V4を通り、外部に排出される。
圧搾工程においては、送泥ポンプ52を停止すると共に開閉弁V3及び開閉弁V5を閉じ、圧縮空気を圧縮機56から開閉弁V1を経由して圧縮空気&加温流体用供給流路24に供給する。圧縮空気は、圧縮空気&加温流体用入口流路46を経由して圧縮空気&加温流体用流体室44に達し、0.7MPaまで加圧される。膜38は、メッシュ36及び濾布34と共に濾室32の容積を減じる方向に膨らみ、汚泥が濾布34により濾過されることにより、圧搾脱水が行われる。
なお、この圧搾工程は、省略しても良い。
脱水乾燥工程においては、開閉弁V1を閉じて圧縮空気の供給を止め、開閉弁V5を開いて圧縮空気&加温流体用排出流路25を大気に開放し、装置内の圧縮空気を排気する。
次に、開閉弁V4及びV5を開き、ボイラ58から加温流体として120℃の蒸気を圧縮空気&加温流体用供給流路24に供給する。蒸気は、圧縮空気&加温流体用入口流路46を経由して圧縮空気&加温流体用流体室44に達する。蒸気は、汚泥を脱水及び加熱して蒸気ドレンとなり、この蒸気ドレンは、圧縮空気&加温流体用出口流路48を経由して圧縮空気&加温流体用排出流路25に達し、スチームトラップ60によって排出されボイラ58に戻される。
脱水乾燥工程においては、同時に、真空ポンプ62、クーリングタワー64及び冷却水循環ポンプ66を稼動し、凝縮器68、気水分離タンク54、濾液口22、濾液流路42、膜38と濾布34との間、及び、濾室32を所定の真空度に減圧する。ここで、所定の真空度は、‐95〜‐92kPaとなる程度の減圧状態である。
開枠準備工程においては、濾室32の温度T2が110℃に達すると、開閉弁V2を閉じて蒸気の供給を停止し、次に、開閉弁V5を開いて圧縮空気&加温流体用出口流路48を大気に開放し、装置内の蒸気を排気する。
次に、真空ポンプ62、クーリングタワー64及び冷却水循環ポンプ66を停止し、開閉弁V4を開いて濾液口22及び濾室32を大気に開放して大気圧とする。
圧縮空気&加温流体用供給流路24(圧力センサP1)及び濾液口22(圧力センサP3)が大気圧となった時点で、閉枠準備工程を終了する。
開枠工程においては、濾板4を1枚ずつ開き、乾燥ケーキを排出する。このとき、メッシュ36により、乾燥ケーキの厚みが変化しているので、容易に破断する。
次に、図11乃至図14により、汚泥送液口用部品28及び濾液口用部品30の詳細構造及び芯板26への取付構造を説明する。
図11は汚泥送液口用部品を芯板へ取り付けた状態を示す濾板の拡大部分断面図であり、図12は濾液口用部品を芯板へ取り付けた状態を示す濾板の拡大部分断面図であり、図13は図12の要部拡大断面図であり、図14は濾液口用部品を示す平面図(図14(a))及び断面図(図14(b))である。
図11に示すように、汚泥送液口用部品28は、濾板4の芯板26の表側及び裏側から差し込まれる表側部品28aと裏側部品28bとを有している。表側部品28aの外周側には凹部70aが形成され、一方、裏側部品28bの内周側にも凹部70bが形成され、さらに、これらの凹部70a,70bのそれぞれに固定用部材であるOリング72が嵌め込まれている。このようにして、これらの表側部品28a及び裏側部品28bを芯板26に差し込んだとき、Oリング72により、両部品28a,28bが互いに固定され、その結果、汚泥送液口用部品28が芯板26に固定される。
また、芯板26及び汚泥送液口用部品28は、膜38及び濾布34の両者を挟んで固定している。
本実施形態では、汚泥送液口20を濾板4の芯板26に直接的に形成せず、汚泥送液口用部品28により形成し、この汚泥送液口用部品28を芯板26に差し込むようにしたので、濾板4の組立作業が簡素化され、さらに、濾板4の製造コストを低減することができる。
また、本実施形態では、汚泥送液口用部品28の表側部品28a及び裏側部品28bを芯板26に差し込んだとき、それぞれの凹部に設けられたOリング72により、両部品28a,28bを互いに固定するようにしているので、各部品をボルト等で締め込む構造と比べ、濾過面積を減じる必要がなく、部品が小さくなり、芯板への取り付けが容易となり、流路の濾過面に対する向きの調整が容易となり、さらに、Oリングにより、各部品及び芯板の熱膨張・収縮が吸収できるので、緩むことなく各部品を芯板に固定できる。
さらに、本実施形態では、芯板26及び汚泥送液口用部品28により、膜38及び濾布34の両者を挟んで固定しているので、膜38は濾布34により保護されることになり、膜38の汚泥送液流路40との接触が、濾布34により遮られるようになっている。
図12及び図13に示すように、同様に、濾液口用部品30も、濾板4の芯板26の表側及び裏側から差し込まれる表側部品30aと裏側部品30bとを有している。表側部品30aの外周側には凹部70aが形成され、一方、裏側部品30bの内周側にも凹部70bが形成され、さらに、これらの凹部70a,70bのそれぞれに固定用部材であるOリング72が嵌め込まれている。このようにして、これらの表側部品30a及び裏側部品30bを芯板26に差し込んだとき、Oリング72により、両部品30a,30bが互いに固定され、その結果、汚泥送液口用部品30が芯板26に固定される。
また、芯板26及び汚泥送液口用部品30は、膜38を挟んで固定しており、一方、濾布34は表側部品30aの外側面に固定されている。
本実施形態では、濾液口用部品30においても、上述した汚泥送液口用部品28と同様に、濾液口22を濾板4の芯板26に直接的に形成せず、濾液口用部品30により形成し、この濾液口用部品30を芯板26に差し込むようにしたので、濾板4の組立作業が簡素化され、さらに、濾板4の製造コストを低減することができる。
また、本実施形態では、濾液口用部品30の表側部品30a及び裏側部品30bを芯板26に差し込んだとき、それぞれの凹部に設けられたOリング72により、両部品30a,30bを互いに固定するようにしているので、各部品をボルト等で締め込む構造と比べ、濾過面積を減じる必要がなく、部品が小さくなり、芯板への取り付けが容易となり、流路の濾過面に対する向きの調整が容易となり、さらに、Oリングにより、各部品及び芯板の熱膨張・収縮が吸収できるので、緩むことなく各部品を芯板に固定できる。
さらに、本実施形態では、芯板26及び濾液口用部品30により、膜38を挟んで固定しているので、簡易な構造とすることができる。また、複数の濾板4を締付装置6により締め付けるので、圧縮空気&加温流体用流体室44、汚泥送液口20及び濾液口22を分離及びシールすることが出来る。
次に、図13及び図14により、濾液口用部品30の詳細構造を説明する。図13及び図14に示すように、濾液口用部品30の表側部品30aと裏側部品30bは、それぞれ、膜38を挟む面74を有し、この挟む面74の外周側に、部品の中心から外周に向けて15度〜75度の角度θのテーパ部76が形成されている。さらに、このテーパ部76には、7つの横穴形状の濾液流路42が半径方向に延びるように形成されている(図14(a)参照)。
また、濾液口部品30のテーパ部76の先端部には、各濾液流路42とテーパ部76の反対面78とを連通する7つの連通穴(切欠きでも良い)80がそれぞれ形成されている。
さらに、濾液口部品30のテーパ部76の反対面78側に濾布34が取り付けられており、このテーパ部76の反対面78と濾布34との間にテーパ部76の先端を超えて延びるように濾布34を保護するメッシュ状の保護部材82が設けられている。
本実施形態においては、濾液口用部品30の膜38を挟む面74の外周側に、部品の中心から外周に向けて15度〜75度の角度θのテーパ部76が形成されているため、膜38は、このテーパ部76の面に沿うように可動するので、膜38に局部的な伸びが発生しない。後述するように、本実施形態において、膜38の厚みは従来のものと比べて相当薄くなっているため、膜38が可動して局部的な伸びが発生すると、それにより、膜38が破断することになるが、本実施形態によれば、膜の局部的な伸びは発生しないようになっている。
また、本実施形態では、濾液口用部品30自体に半径方向に延びる横穴形状の濾液流路42が形成されているため、部品の面を切り欠いて濾液流路を形成する場合と比べて、閉枠時の曲げ強度が大きくなり、また、変形を起こし難い構造となっている。
また、上述した圧搾工程及び脱水乾燥工程において、膜38がテーパ部76の面に沿うように可動することにより、濾液流路42の開口が膜38により塞がれ、それにより、濾液及び蒸発気体が濾室32から、濾液口22に抜け難くなるが、本実施形態では、濾液口部品30に各濾液流路42とテーパ部76の反対面78とを連通する7つの連通穴(切欠きでも良い)80がそれぞれ形成されているため、この連通穴80により、濾液及び蒸発気体が濾室32から濾液口22に確実に抜けることができる。
さらに、濾布34は濾液口部品30のテーパ部76の反対面78側に取り付けられているので、加圧濾過時に、濾布34がテーパ部76の先端に押し付けられるが、本実施形態によれば、テーパ部76の反対面78と濾布34との間にテーパ部76の先端を超えて延びるメッシュ状の保護部材82が設けられているので、濾布34は保護され、破損に至ることが防止される。
図13及び図14により、濾液口用部品30の詳細構造のみを説明したが、汚泥送液口用部品28も、図11に示すように、同様な構造を有している。即ち、汚泥送液口用部品28は、膜38を挟む面74、テーパ部76、反対面78、連通穴(切り欠)80を備えている。なお、汚泥送液口用部品28においては、膜38及び濾布34の両者が、芯板26及び汚泥送液口用部品28に挟まれて固定されているため、保護部材82は設けられていない。
本実施形態によれば、汚泥送液口用部品28も、上述した濾液口用部品30と同様に、保護部材82による効果を除き、同様な作用効果を奏することができる。
次に、図15により、本実施形態による濾液口用部品の変形例を説明する。図15は、本実施形態による濾液口用部品の変形例を芯板へ取り付けた状態を示す濾板の拡大部分断面図である。
図15に示すように、濾液口部品90は、それぞれ、濾板4の芯板26の表側及び裏側から差し込まれる表側部品90aと裏側部品90bとから構成されている。これらの表側部品90a及び裏側部品90bには、それぞれ、外周側に凹部70aが形成され、芯板26の内周側には凹部70bが形成され、これらの凹部70a,70bに固定用部材でありOリング72を配置している。このようにして、これらの表側部品90a及び裏側部品90bを芯板26に差し込んだとき、Oリング72により、両部品90a,90bが、それぞれ、芯板26に固定されるようになっている。
ここで、濾液口部品90の他の構成は、上述した濾液口部品30と同様である。
また、図示しないが、汚泥送液口用部品28も、図15に示す濾液口部品90と同様な構成としても良い。
次に、図16により、本発明の他の実施形態を説明する。図16は本発明の他の実施形態を示す図7に相当する断面図である。
図16に示すように、この実施形態では、膜38と濾布34との間に通気性のある保護部材92が配置されている。さらに、芯板26及び汚泥送液口用部品28は、膜38、保護部材92及び濾布34を挟むように固定し、一方、芯板26及び濾液口部品30は、膜38及び保護部材92を挟んで固定している。ここで、保護部材92としては、例えば、織物等が好ましい。
膜38が薄いと表面の細かな傷さえも破損原因になり得る。また、膜厚が薄いと局部的に伸びるため、膜を保護する必要がある。膜38を保護するために膜と同様な材質のシート状のものを用いればその分の熱伝導抵抗が増し好ましくない。そこで、本実施形態によれば、上述したように、膜38と濾布34との間に通気性のある織物等の保護部材92を配置するようにしたので、膜38を確実に保護することができると共に、熱伝導抵抗を低減させ、膜38から直接汚泥のケーキに加温流体の熱を伝達することができる。
次に、本実施形態による膜38の厚みについて詳細に説明する。先ず、加温流体(蒸気や温水)から汚泥ケーキへの伝熱抵抗には、(1) 加温流体から膜への熱伝達抵抗、(2) 膜の熱伝導抵抗、(3) 膜から濾布への熱伝達抵抗、(4) 濾布の熱伝導抵抗、(5) 濾布から汚泥ケーキへの熱伝達抵抗、(6) 汚泥ケーキの熱伝導抵抗がある。一方、実用化されている汚泥の脱水乾燥装置における膜の厚みは、5〜10mmであり、この範囲の厚みでは、伝熱抵抗に対する膜厚の影響は小さく、乾燥速度に著しい差異はないと認識されていた。また、膜として使用されているポリプロピレン等は、本来は、断熱材として使用されるものであるため、改良の余地はないものと認識されていた。
このような状況のもとで、本発明者らは、(2) 膜の熱伝導抵抗に着目し、膜の厚みに関し鋭意研究開発することにより、膜厚が3.00mm以下になると膜の伝熱量が急激に高まり、乾燥速度が速くなることを見い出した。また、膜厚が0.05mm未満では、機械的強度面で耐性が問題となることも見出した。
図17は、比較例1〜3、及び、実施例1〜4における、膜厚と乾燥速度等との関係を示す図であり、図18は、膜厚と乾燥速度との関係を示す線図である。
図17において、比較例1〜3は、従来の汚泥の脱水乾燥装置に用いられていた膜厚を使用した例である。膜厚は、比較例1で9mm、比較例2で7mm、比較例3で5mmとなっている。
一方、本発明の実施例1〜4において、膜厚は、実施例1で3mm、実施例2で1mm、実施例3で0.2mm、実施例4で0.1mmとなっている。
膜材質としては、比較例1〜3及び実施例2は、ポリプロピレン(PP)とポリエチレン(PE)との合成物、実施例1は、ポリエチレン(PE)、実施例2及び3は、フッ素樹脂を使用した。
比較例1〜3、及び、実施例1〜4における、濾過時間、圧搾時間、全時間(全ての工程の合計時間)、乾燥ケーキの厚み、含水率、乾燥速度は、図17に示す通りである。
図17及び図18に示されているように、従来の膜厚である膜厚が5mm〜10mmの範囲では、乾燥速度は、ほとんど変化しないが、膜厚が3mm以下の領域では、乾燥速度は、著しく速くなっている。
この結果、実施例1〜4では、乾燥速度が著しく速くなっているので、その分、乾燥時間も著しく短縮される。
本実施形態において、膜厚は、0.05mm〜3.00mmの範囲が好ましい。また、膜厚が、0.05mm〜1.00mmの範囲が更に好ましい。さらに、膜厚の機械的強度及び乾燥速度を考えると、膜厚が、0.2mmが最も好ましい。
具体的には、膜厚が0.2mmである実施例3と、従来の平均値である7mmの膜厚の比較例2を比べた場合、実施例3は、比較例2よりも、乾燥速度で7.4倍、全時間で1/4.9となるので、本実施形態によれば、装置規模は、従来のものと比べ約5分の1となり、設備費を大幅に低減することができる。
次に膜の材質について説明する。本実施形態において、膜38の材質は、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルエーテルケトン、ナイロン、フッ素樹脂、及び、ゴムが好ましい。
膜は、加温流体に曝されるため、耐熱性が要求される。また、膜自体が高温になるため、耐薬品性も要求される。フッ素樹脂は、膜として一般的であるポリプロピレンに対し、耐熱性及び耐薬品性において圧倒的に優れており、さらに、比熱が小さく、熱伝導率が高いため、膜38の材質としては、このフッ素樹脂が最も好ましい。
ここで、フッ素樹脂は、ポリプロピレンよりも高価であるため、費用対効果が得難いが、本実施形態では、膜厚が従来のものに比べ相当薄くなっているので、フッ素樹脂の膜を使用した場合であっても、十分な費用対効果を得ることができ、結局、従来のものよりも膜を安価に製作することができる。
さらに、本実施形態では、膜38は、その表面に濾液の流路となる溝や凹凸形状の無いシート形状である。従来の膜のように、膜自体に流路を形成すると、膜の形成にコストがかかるが、本実施形態によれば、市販のシートを膜として使用することが出来るため、膜の成形コストを大幅に削減することが出来る。
次に、図19乃至図27を参照して、本実施形態における膜38及び濾布34の芯板26への固定構造を説明する。図19乃至図27は、それぞれ、本実施形態の固定構造の実施例1乃至実施例7を示す部分側面図(図19(a)〜図27(a))及び部分断面図(図19(b)〜図27(b))である。
なお、図28及び図29は、それぞれ、固定構造の比較例1及び比較例2を示す部分側面図(図28(a)及び図29(a))及び部分断面図(図28(b)〜図29(b))である。
図19乃至図27に示された汚泥の脱水乾燥装置においては、便宜上、濾板4における膜38及び濾布34の芯板26への固定構造のみが示され、図7及び図8等に示す他の構造は簡略化されている。また、図19乃至図27に示された汚泥の脱水乾燥装置においては、濾板4において、膜38及び濾布34の芯板26への固定構造が示されているが、膜38のみの芯板26への固定構造、濾布34のみの芯板26への固定構造も同様でありそれらの説明は省略する。
図19に示すように、本実施形態の汚泥の脱水乾燥装置の固定構造の実施例1においては、先ず、濾板4の芯板26は矩形形状であるため、膜38の端部38a及び濾布34の端部34aが、ぞれぞれ、芯板26の外周部の4隅を除く全周に沿って延びるように形成されている。これらの膜38の端部38a及び濾布34の端部34aは、互いに接着等により固定され、さらに、芯板36の外周側面26aにおいて折り返されて折返部98が形成され、この折返部98が、膜38の端部38a及び濾布34の端部34aと、接着又は溶着により接続される。この折返部98により、挿入用空間100が形成され、この挿入用空間100内に、所定の剛性を有する丸棒102が挿入されている。丸棒102は、芯板26の外周側面26aにおいて、芯板26の両面(表面と裏面)の膜38及び濾布34にそれぞれ設けられ、これらの丸棒102は、芯板26の外周に沿って所定間隔で設けられたプラスチック製の結束バンド104により互いに引き合い芯材26の外周側面26aにおいて固定される。これにより、膜38及び濾布34が、丸棒72及び結束バンド104により、芯板26の外周側面26aのほぼ全周において、直線状に固定される。
この膜及び濾布の固定構造の実施例1によれば、後述するように、濾板4の膜38及び濾布34が破損し難いものとなり、さらに、汚泥送液口20、濾液口22、圧縮空気&加温流体用流路24,25における汚泥、濾液、圧縮空気の供給及び排出において不良が生じることがない。
図20は、図19に示した実施例1の縫製タイプを示す部分側面図(図20a)及び部分断面図(図20b)である。図20に示すように、本実施形態の汚泥の脱水乾燥装置の固定構造の実施例1(縫製タイプ)においては、先ず、濾板4の芯板26は矩形形状であるため、膜38の端部38a及び濾布34の端部34aが、ぞれぞれ、芯板26の外周部の4隅を除く全周に沿って延びるように形成されている。これらの膜38の端部38a及び濾布34の端部34aは、互いに接着等により固定され、さらに、芯板36の外周側面26aにおいて折り返されて折返部98が形成され、この折返部98が、膜38の端部38a及び濾布34の端部34aと、糸106を用いた縫製により接続される。この折返部98により、挿入用空間100が形成され、この挿入用空間100内に、所定の剛性を有する丸棒102が挿入されている。丸棒102は、芯板26の外周側面26aにおいて、芯板26の両面(表面と裏面)の膜38及び濾布34にそれぞれ設けられ、これらの丸棒102は、芯板26の外周に沿って所定間隔で設けられたプラスチック製の結束バンド104により互いに引き合い芯材26の外周側面26aにおいて固定される。これにより、膜38及び濾布34が、丸棒72及び結束バンド104により、芯板26の外周側面26aのほぼ全周において、直線状に固定される。
この実施例1(縫製タイプ)によれば、挿入空間100を形成するために折返部98を縫製により接続するようにしたので、上述した他のタイプの実施例1と同様な効果を奏すると共に、接着や溶着と比べ、後述する大幅な低コスト化を図ることができる。
図21に示すように、本実施形態の汚泥の脱水乾燥装置の固定構造の実施例2においては、先ず、実施例1(図19参照)と同様に、濾板4において、膜38の端部38a及び濾布34の端部34aが、ぞれぞれ、芯板26の外周部の4隅を除く全周に沿って延びるように形成されている。これらの膜38の端部38a及び濾布34の端部34aは、互いに接着等により固定され、次に、それぞれ、芯板26の外周側面26aにおいて、折り曲げられ、さらに、これらの端部38a及び34aに所定の剛性を有する押え板108が接着等により固定される。押え板108は、芯板26の外周側面26aにおいて、芯板26の両面(表面と裏面)における膜38及び濾布34にそれぞれ固定され、これらの押え板108は、芯板26の外周に沿って所定間隔で設けられた結束バンド104により、互いに引き合って芯材26の外周側面26aにおいて固定される。膜38及び濾布34は、押え板108及び結束バンド104により、芯板26の外周側面26aのほぼ全周において、直線状に固定される。
この膜及び濾布の固定構造の実施例2によれば、後述するように、濾板4の膜38及び濾布34が破損し難いものとなり、さらに、汚泥送液口20、濾液口22、圧縮空気&加温流体用流路24,25における汚泥、濾液、圧縮空気の供給及び排出において不良が生じることがない。
図22に示すように、本実施形態の汚泥の脱水乾燥装置の固定構造の実施例3においては、先ず、実施例1(図19参照)と同様に、濾板4において、膜38の端部38a及び濾布34の端部34aが、ぞれぞれ、芯板26の外周部の4隅を除く全周に沿って延びるように形成されている。これらの膜38の端部38a及び濾布34の端部34aは、互いに接着等により固定され、ぞれぞれ、芯板26の外周側面26aにおいて、折り曲げられる。次に、膜38と濾布34のぞれぞれの端部38a,34aは、所定の剛性を有する1つの押え板110により芯板26の外周側面26aに押し付けられ、さらに、所定の間隔で設けられた複数の固定用ボルト112により、押え板110及び膜38と濾布34のぞれぞれの端部38a,34aが、芯板26の外周側面26aに固定される。膜38及び濾布34が、押え板110及び固定用ボルト112により、芯板26の外周側面26aのほぼ全周において、直線状に固定される。
この膜及び濾布の固定構造の実施例3によれば、後述するように、濾板4の膜38及び濾布34が破損し難いものとなり、さらに、汚泥送液口20、濾液口22、圧縮空気&加温流体用流路24,25における汚泥、濾液、圧縮空気の供給及び排出において不良が生じることがない。
図23に示すように、本実施形態の汚泥の脱水乾燥装置の固定構造の実施例4においては、先ず、実施例1(図19参照)と同様に、濾板4において、膜38の端部38a及び濾布34の端部34aが、ぞれぞれ、芯板26の外周部の4隅を除く全周に沿って延びるように形成されている。次に、芯板26には、その両面(表面及び裏面)の全周又は4隅を除く外周端部26bには、固定用空間114がそれぞれ形成されている。この固定用空間114は、後述する膜38、濾布34、押え板116及び固定用ボルト118を収容可能な大きさであり、複数の濾板4を重ねることが可能なようになっている。膜38の端部38a及び濾布34の端部34aは、互いに接着等により固定され、芯板26の外周端部26bにおいて、膜38の端部38a及び濾布34の端部34aがそれぞれ折り曲げられる。次に、膜38と濾布34のぞれぞれの端部38a,34aが、所定の剛性を有する押え板84により、芯板26の外周端部26bに押し付けられ、さらに、所定の間隔で設けられた複数の固定用ボルト118により、押え板116及び膜38と濾布34のぞれぞれの端部38a,34aが、芯板26の外周端部26bに固定される。膜38及び濾布34が、押え板116及び固定用ボルト118により、芯板26の外周端部26bのほぼ全周において、直線状に固定される。
この膜及び濾布の固定構造の実施例4によれば、後述するように、濾板4の膜38及び濾布34が破損し難いものとなり、さらに、汚泥送液口20、濾液口22、圧縮空気&加温流体用流路24,25における汚泥、濾液、圧縮空気の供給及び排出において不良が生じることがない。
図24に示すように、本実施形態の汚泥の脱水乾燥装置の固定構造の実施例5においては、先ず、実施例1(図19参照)と同様に、濾板4において、膜38の端部38a及び濾布34の端部34aが、ぞれぞれ、芯板26の外周部の4隅を除く全周に沿って延びるように形成されている。これらの膜38の端部38a及び濾布34の端部34aは、互いに接着等により固定され、さらに、芯板26の外周側面26aにおいて、両面の膜38及び濾布34が互いに重なりあうように折り曲げられる。このとき、両面の膜38及び濾布34は互いに接着等により固定され、それにより、膜38及び濾布34が芯板26に固定されるようになっている。膜38及び濾布34が、互いに接着等されることにより、芯板26の外周側面26aのほぼ全周において、直線状に固定される。
この膜及び濾布の固定構造の実施例5によれば、後述するように、濾板4の膜38及び濾布34が破損し難いものとなり、さらに、汚泥送液口20、濾液口22、圧縮空気&加温流体用流路24,25における汚泥、濾液、圧縮空気の供給及び排出において不良が生じることがない。
図25に示すように、本実施形態の汚泥の脱水乾燥装置の固定構造の実施例6においては、先ず、実施例1(図19参照)と同様に、濾板4において、膜38の端部38a及び濾布34の端部34aが、ぞれぞれ、芯板26の外周部の4隅を除く全周に沿って延びるように形成されている。これらの膜38の端部38a及び濾布34の端部34aは、互いに接着等により固定され、さらに、膜38の端部38a及び濾布34の端部34aには、芯板26の外周に沿って延びるように雄と雌のマジックテープ(登録商標)120a,120bが接着により取り付けられている。次に、芯板26の外周側面26aにおいて、両面の膜38及び濾布34が互いに重なりあうように折り曲げられ、さらに、雄雌マジックテープ(登録商標)120a,120bにより、両面の膜38及び濾布34が互いに固定される。膜38及び濾布34は、雄雌マジックテープ(登録商標)120a,120bにより互いに固定されることにより、芯板26の外周側面26aのほぼ全周において、直線状に固定される。
この膜及び濾布の固定構造の実施例6によれば、後述するように、膜38及び濾布34が破損し難いものとなり、さらに、汚泥送液口20、濾液口22、圧縮空気&加温流体用流路24,25における汚泥、濾液、圧縮空気の供給及び排出において不良が生じることがない。
図26は、図25に示した実施例6の縫製タイプを示す部分側面図(図26a)及び部分断面図(図26b)である。図26に示すように、本実施形態の汚泥の脱水乾燥装置の固定構造の実施例6(縫製タイプ)においては、先ず、濾板4において、膜38の端部38a及び濾布34の端部34aが、ぞれぞれ、芯板26の外周部の4隅を除く全周に沿って延びるように形成されている。これらの膜38の端部38a及び濾布34の端部34aは、互いに接着等により固定され、さらに、膜38の端部38a及び濾布34の端部34aには、芯板26の外周に沿って延びるように雄と雌のマジックテープ(登録商標)120a,120bが糸106を用いた縫製により取り付けられている。次に、芯板26の外周側面26aにおいて、両面の膜38及び濾布34が互いに重なりあうように折り曲げられ、さらに、雄雌マジックテープ(登録商標)120a,120bにより、両面の膜38及び濾布34が互いに固定される。膜38及び濾布34は、雄雌マジックテープ(登録商標)120a,120bにより互いに固定されることにより、芯板26の外周側面26aのほぼ全周において、直線状に固定される。
この実施例6(縫製タイプ)によれば、膜38の端部38a及び濾布34の端部34aには、糸106を用いた縫製によりマジックテープ(登録商標)120a,120bが取り付けられるので、上述した他のタイプの実施例6と同様な効果を奏すると共に、接着と比べ、後述する大幅な低コスト化を図ることができる。
図27に示すように、本実施形態の汚泥の脱水乾燥装置の固定構造の実施例7においては、先ず、実施例1(図19参照)と同様に、濾板4において、膜38の端部38a及び濾布34の端部34aが、ぞれぞれ、芯板26の外周部の4隅を除く全周に沿って延びるように形成されている。これらの膜38の端部38a及び濾布34の端部34aは、折り曲げられて、それぞれ、芯板26の外周側面26aに直接的に接着又は溶着等により固定される。膜38及び濾布34は、その端部38a,34aが芯板26の外周側面26aに直接的に接着等されることにより、芯板26の外周側面26aのほぼ全周において、直線状に固定される。
この膜及び濾布の固定構造の実施例7によれば、後述するように、濾板4の膜38及び濾布34が破損し難いものとなり、さらに、汚泥送液口20、濾液口22、圧縮空気&加温流体用流路24,25における汚泥、濾液、圧縮空気の供給及び排出において不良が生じることがない。
次に、図28及び図29により、固定構造の比較例1及び2を説明する。図28に示すように、比較例1においては、濾板4において、膜38又は濾布34が、それらの落下防止のために、膜38又は濾布34の上端部38c,34cのみが芯板26に固定されている。
図29に示すように、比較例2においては、濾板4において、膜38又は濾布34の端部38a,34aに所定間隔でハトメ122が取り付けられている。さらに、芯板26の両面の膜38及び濾布34のハトメ122の穴に結束バンド124を通すことにより、両面の膜38及び濾布34は、結束バンド124により互いに引き合って芯材26の外周側面26aにおいて固定される。
次に、上述した本実施形態の固定構造の実施例1乃至実施例7が、比較例1及び比較例2よりも、膜38及び濾布34が破損し難いものとなり、さらに、汚泥送液口20、濾液口22、圧縮空気&加温流体用流路24,25における汚泥、濾液、圧縮空気の供給及び排出において不良が生じること、即ち、汚泥(スラリー)、濾液、圧縮空気が脱水乾燥装置本体2の外部に漏出することがないことを、膜及び濾布の「コスト」及び「耐用繰り返し回数(耐用回数)」により評価した。
一般に、膜は、交換費用が大であるため3年以上の長寿命が好ましく、一方、濾布は、「目詰まり」及び濾布自体の「劣化」により1年以下で交換される場合が多い。そのため、汚泥の脱水乾燥装置を、1日に4サイクルで年間250日稼動する場合、必要な耐用回数は、膜で3000回以上、濾布で1000回以上となる。
図30は、膜厚さ1mmで膜材質がフッ素樹脂の場合について、濾過時間4min、圧搾時間3min、乾燥時間8min、開枠後、乾燥ケーキを取り出し、これを繰り返した場合の試験結果(コスト、耐用回数、評価)を示す図であり、図31は、濾布厚さ1mmで濾布材質がポリプロピレンの場合について、同様な条件で行った場合の試験結果(コスト、耐用回数、評価)を示す図である。
図30に示す試験結果から明かなように、発明の汚泥の脱水乾燥装置の固定構造の実施例1〜実施例7においては、膜に必要な耐用回数である3000回以上の耐用回数を得ることが出来たが、比較例1及び比較例2では、必要な耐用回数を得ることは出来なかった。
同様に、図31に示す試験結果から明かなように、発明の汚泥の脱水乾燥装置の固定構造の実施例1〜実施例7においては、濾布に必要な耐用回数である1000回以上の耐用回数を得ることが出来たが、比較例1及び比較例2では、必要な耐用回数を得ることは出来なかった。
次に、コストに関しては、実施例1の縫製タイプ(図20参照)及び実施例6の縫製タイプ(図26参照)が、加工手段として接着や溶着等を行った他のタイプの実施例1〜7に比べ、大幅な低コスト化を達成した。
このように、縫製の場合に低コストとなるのは、膜や濾布の端部を折り返して折返部を形成するとき(図20参照)や、膜や濾布の端部とマジックテープ(登録商標)を接続するとき(図26参照)に、接着や溶着を行った場合には、専用の治具を用いた高度で且つ長時間の作業が必要となるが、縫製の場合には、素人がミシンで高速に行うことが出来るためである。
また、縫製は、膜や濾布が、ミシン針が通るような材料(樹脂)であれば適用可能であり、材質を選ばないものとなっている。接着や溶着は、膜や濾布の材料によっては、種々の薬品や治具が必要となり、また、材質(例えば、フッ素樹脂の一種であるPTFE)によっては、接着や溶着が不可能なものもある。
さらに、膜は濾布に糸が縫製されることにより、膜や濾布には無数の糸が通されることになり、通された糸の数だけ作用する引張力が分散されるので、実用上、耐久性の優れたものとなる。
ここで、上述した本実施形態の汚泥の脱水乾燥装置の固定構造の実施例1乃至実施例7は、膜厚が3〜10mmである膜にも適用可能である。なお、膜厚が薄いほど膜の収縮の割合が大きくなるため、実施例1乃至実施例7の固定構造は、より好ましいものとなる。
1 汚泥の脱水乾燥装置
2 脱水乾燥装置本体(フィルタープレス)
4 濾板
6 締付装置
8 汚泥供給ライン
10 濾液排出ライン
12 圧縮空気供給ライン
14 蒸気供給ライン
16 蒸気ドレン排出ライン
18 減圧ライン
20 汚泥送液口
22 濾液口
24 圧縮空気&加温流体用供給流路
25 圧縮空気&加温流体用排出流路
26 芯板
28 汚泥送液口用部品
30 濾液口用部品
32 濾室
34 濾布
36 メッシュ
38 膜(ダイヤフラム)
40 汚泥送液流路
42 濾液流路
44 圧縮空気&加温流体用流体室
46 圧縮空気&加温流体用入口流路
48 圧縮空気&加温流体用出口流路
50 濃縮槽
52 送泥ポンプ
54 気水分離タンク
56 圧縮機
58 ボイラ
60 スチームトラップ
62 真空ポンプ
64 クーリングタワー
66 冷却水循環ポンプ
68 凝縮器
70 凹部
72 Oリング
74 挟む面
76 テーパ部
78 反対面
80 連通穴(切欠き)
82 保護部材
90 濾液口部品
92 保護部材
98 折返部
100 挿入用空間
102 丸棒
104 結束バンド
106 糸
108,110,116 押え板
112,118 固定用ボルト
114 固定用空間
120a,120b マジックテープ(登録商標)
122 ハトメ

Claims (11)

  1. 汚泥に加温流体を供給して脱水乾燥し含水率の低い乾燥ケーキを形成する汚泥の脱水乾燥装置であって、
    少なくとも1対の濾板であって、この濾板が、芯板と、この芯板の両面に設けられ濾室を形成する濾布と、少なくとも一方の面の濾布の背面側に設けられ加温流体用の流体室を形成する膜とを有する上記濾板と、
    上記膜及び/又は濾布のぞれぞれの端部を上記芯板の外周部のほぼ全周に沿って固定する固定手段と、
    を有することを特徴とする汚泥の脱水乾燥装置。
  2. 上記膜が0.05mm〜3.00mmの厚みを有する請求項1記載の汚泥の脱水乾燥装置。
  3. 上記芯板は矩形形状であり、上記固定手段は、上記膜及び/又は濾布のぞれぞれの端部を、上記芯板の外周部の4隅を除く全周に沿って固定する請求項1又は2記載の汚泥の脱水乾燥装置。
  4. 上記固定手段は、上記膜及び/又は濾布のぞれぞれの端部を、上記芯板の外周側面のほぼ全周に沿って固定する請求項1又は2記載の汚泥の脱水乾燥装置。
  5. 上記芯板の両面の外周端部には、芯板のほぼ全周に沿って固定用空間が形成され、上記固定手段は、上記膜及び/又は濾布のぞれぞれの端部をこの固定用空間を利用して上記芯板の両面の外周端部のほぼ全周に沿って固定する請求項1又は2記載の汚泥の脱水乾燥装置。
  6. 上記固定手段は、上記濾板の各面の上記膜及び/又は濾布の端部が上記芯板の外周側面にて折り返されてそれぞれ挿入用空間を形成する折返部と、これらの挿入用空間内にそれぞれ挿入され且つ剛性を有する丸棒と、これらの丸棒を互いに引き合うように固定する結束バンド手段を有する請求項4記載の汚泥の脱水乾燥装置。
  7. 上記固定手段の折返部は、上記膜及び/又は濾布の端部を折り返してそれ自体に縫製することにより形成されている請求項6記載の汚泥の脱水乾燥装置。
  8. 上記固定手段は、上記濾板の各面の上記膜及び/又は濾布の端部を上記芯板の外周部に押え付ける単一又は複数の押え板と、この押え板を介して上記膜及び/又は濾布の端部を上記芯板の外周部に固定する押え板固定手段を有する請求項1乃至3の何れか1項記載の汚泥の脱水乾燥装置。
  9. 上記固定手段は、上記濾板の各面の上記膜及び/又は濾布の端部と上記芯板の外周側面にて接続されるテープ状部材を有し、上記濾板の各面のこれらのテープ状部材が互いに接続されることにより、上記膜及び/又は濾布のぞれぞれの端部が上記芯板の外周部のほぼ全周に沿って固定されるようになっている請求項8記載の汚泥の脱水乾燥装置。
  10. 上記固定手段のテープ状部材は、上記濾板の各面の上記膜及び/又は濾布の端部と縫製により接続されている請求項9記載の汚泥の脱水乾燥装置。
  11. 汚泥に加温流体を供給して脱水乾燥し含水率の低い乾燥ケーキを形成する汚泥の脱水乾燥装置であって、
    少なくとも1対の濾板であって、一方の濾板が、芯板と、この芯板の両面に設けられ濾室を形成する濾布とを有し、他方の濾板が、芯板と、この芯板の両面に設けられ加温流体用の流体室を形成する膜とを有する上記一対の濾板と、
    上記膜及び濾布のぞれぞれの端部を上記芯板の外周部のほぼ全周に沿って固定する固定手段と、
    を有することを特徴とする汚泥の脱水乾燥装置。
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