JP2010162461A - ろ布ベルト式脱水装置 - Google Patents

Abstract

【課題】被脱水処理物から塩素分を除去する洗浄処理を効率的に簡単な構成で実施できるろ布ベルト式脱水装置を提供すること。
【解決手段】スラリー状又はスラッジ状の被脱水処理物Ａをろ過可能なろ布ベルト３が無端状に巻き付けられて周回するろ布ベルト式脱水装置において、ろ布ベルト３上に供給される被脱水処理物Ａに対し、ろ布ベルト３の下面側から吸引負圧を作用させて被脱水処理物Ａを脱水する負圧脱水部４〜６をろ布ベルト３の周回方向に沿って複数段設けるとともに、ろ布ベルト３の周回方向の上流側から２段目以降の負圧脱水部５，６のうち少なくとも一つの負圧脱水部の上方又はその上流側上方に洗浄水越流堰１１，１２を設け、ろ布ベルト３を連続的に周回させながら、洗浄水越流堰１１，１２から流出するカーテン状の洗浄水をろ布ベルト３上の被脱水処理物Ａの全幅にわたるように供給するようにした。
【選択図】図１

Description

本発明は、スラリー状又はスラッジ状の被脱水処理物を脱水処理するろ布ベルト式脱水装置に関するものである。

スラリー状又はスラッジ状の被脱水処理物を脱水処理する装置として、いわゆるろ布ベルト式脱水装置が知られている。このろ布ベルト式脱水装置の基本的な構成は、特許文献１に開示されているように、無端状に巻き付けられて周回するろ布ベルトと、ろ布ベルトの下面側に設けられた負圧脱水部とを備え、前記ろ布ベルト上に供給される被脱水処理物に対し、負圧脱水部によってろ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ケーキ状に脱水処理するというものである。

しかし、特許文献１のろ布ベルト式脱水装置によっては、脱水後の被脱水処理物（脱水ケーキ）に随伴される付着水中に溶解している塩素分は除去できないため、高濃度の塩素分を含む被脱水処理物を処理する場合は、被脱水処理物に加える水を多くするか、あるいは一度得られた脱水ケーキに水を加えてスラリー状にした後、再度、脱水処理しなければならない等の問題があった。

これに対して、特許文献２には、ろ布ベルト（フィルターベルト）のろ過処理ゾーンを走行方向に、ろ過ゾーン、洗浄ゾーン及び脱液ゾーンに区画するとともに、洗浄ゾーンに洗浄液噴射手段を設けたろ布ベルト式脱水装置が開示されている。

しかし、特許文献２のろ布ベルト式脱水装置においては、被脱水処理物を処理する際に各ゾーンを仕切手段によって明確に区画し、洗浄ゾーンでは他のゾーンと区画された状態で洗浄液噴射手段から洗浄液を噴射して強制的に被脱水処理物を攪拌させるようにしているため、被脱水処理物を処理する際にはろ布ベルトを停止させる必要がある。このように、特許文献２のろ布ベルト式脱水装置では、被脱水処理物の処理操作が間欠的となるため、処理効率が低下する。また、仕切手段を設け、これを上下させる必要があるため、装置構成が複雑になる。さらに、被脱水処理物を処理する際にろ布ベルトを停止させることから、各ゾーンは水平に配置することが前提となっており、装置設計上の制約もある。

特許第３７１１２２２号公報 特開平１０−１８００１５号公報

本発明が解決しようとする課題は、被脱水処理物から塩素分を除去する洗浄処理を効率的に簡単な構成で実施できるろ布ベルト式脱水装置を提供することにある。

本発明は、スラリー状又はスラッジ状の被脱水処理物をろ過可能なろ布ベルトが無端状に巻き付けられて周回するろ布ベルト式脱水装置において、前記ろ布ベルト上に供給される被脱水処理物に対し、ろ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脱水する負圧脱水部をろ布ベルトの周回方向に沿って複数段設けるとともに、ろ布ベルトの周回方向の上流側から２段目以降の負圧脱水部のうち少なくとも一つの負圧脱水部の上方又はその上流側上方に洗浄水越流堰を設け、ろ布ベルトを連続的に周回させながら、前記洗浄水越流堰から流出するカーテン状の洗浄水をろ布ベルト上の被脱水処理物の全幅にわたるように供給することを特徴とするものである。

ここで、ろ布ベルト上の被脱水処理物の全幅とは、ろ布ベルト上の被脱水処理物の進行方向と直交する方向における被脱水処理物の幅の全体のことである。

このように本発明では、ろ布ベルト上の被脱水処理物に塩素分を除去するための洗浄水を供給する手段として洗浄水越流堰が設けられており、この洗浄水越流堰からカーテン状の均一な洗浄水がろ布ベルト上の被脱水処理物の全幅にわたって供給されるので、ろ布ベルトを停止させることなく連続的に周回させながら洗浄処理を行うことができ、間欠的に処理する場合に比べ格段に処理効率が向上する。また、装置構成上は洗浄水越流堰を設けるだけであるので、装置構成も簡単になる。

本発明によれば、ろ布ベルト式脱水装置において、被脱水処理物から塩素分を除去する洗浄処理を効率的に簡単な構成で実施できる。

本発明の一実施形態に係るろ布ベルト式脱水装置の全体構成を示す正面図である。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係るろ布ベルト式脱水装置の全体構成を示す正面図である。

図１に示す実施形態では、飛灰に希釈水を加えたスラリー状の被脱水処理物Ａを脱水処理する。被脱水処理物Ａはスラリー調整槽１にて飛灰に希釈水を加えることによって所定の希釈倍率に調整され、スラリー越流堰２を介してろ布ベルト３上に供給される。スラリー越流堰２からはろ布ベルト３の幅方向の所定の範囲にわたるように被脱水処理物Ａがカーテン状に連続的に供給される。

ろ布ベルト３は、スラリー状又はスラッジ状の被脱水処理物Ａをろ過可能な、例えば複層構造のフェルト材からなる単一のベルト部材であり、複数のロールに無端状に巻き付けられて反時計回りに連続的に周回する。

ろ布ベルト３の被脱水処理物Ａ供給部分よりも下流側には、ろ布ベルト３の周回方向に沿って複数段（図１では３段）の負圧脱水部４〜６が設けられている。負圧脱水部４〜６は、ろ布ベルト３の下面に開口部を接触させた吸引箱４ａ〜６ａを備え、この吸引箱４ａ〜６ａには真空ポンプ７の吸引負圧が作用する。したがって吸引箱４ａ〜６ａは、ろ布ベルト３上の被脱水処理物Ａに対し、ろ布ベルト３の下面側から吸引負圧を作用させて被脱水処理物Ａを脱水する。吸引箱４ａ〜６ａによって吸引された水分（ろ液）はドレンパイプ８を介してろ液回収槽９に回収された後、排水処理されるか、あるいはスラリー調整槽１に供給される希釈水として利用される。

吸引箱４ａ〜６ａに作用させる吸引負圧の大きさは、例えばろ液回収槽９に設けた圧力計１０の値で０．０２〜０．０５ＭＰａ程度が一般的である。また、それぞれの吸引箱４ａ〜６ａに作用させる吸引負圧のバランスは、ドレンパイプ８の途中に設けた弁４ｂ〜６ｂの開度を変化させることにより調整可能である。

３段ある負圧脱水部４〜６のうち、２段目の負圧脱水部５の上流側（１段目の負圧脱水部４と２段目の負圧脱水部５との間）の上方、及び３段目の負圧脱水部５の上流側（２段目の負圧脱水部５と３段目の負圧脱水部６との間）の上方には、それぞれ洗浄水越流堰１１，１２が設けられている。

洗浄水越流堰１１，１２には洗浄水が供給され、洗浄水越流堰１１，１２から流出するカーテン状の洗浄水がろ布ベルト３上の被脱水処理物Ａの全幅にわたるように供給される。この洗浄水は被脱水処理物Ａ中の水分と併せて、２段目及び３段目の負圧脱水部５，６の吸引箱５ａ，６ａによって吸引除去される。

なお、図１では２段目及び３段目の負圧脱水部５，６の上流側上方にそれぞれ洗浄水越流堰１１，１２を設けたが、２段目及び３段目の負圧脱水部５，６のいずれか一方の上流側上方にのみ設けてもよい。ただし、洗浄効率を向上させる面からは、２段目以降のすべての負圧脱水部の上流側上方に洗浄水越流堰を設けることが好ましい。また、図１では、負圧脱水部５，６に対応する洗浄水越流堰１１，１２を負圧脱水部５，６の上流側上方に設けたが、負圧脱水部５，６の上方に設けてもよい。ただし、洗浄効率及び洗浄水の吸引除去効率の面からは、対応する負圧脱水部の上流側上方に設けることが好ましい。

負圧脱水部４〜６を通過した脱水・洗浄後の被脱水処理物Ａは、上下一対の加圧ロール１３ａ，１３ｂ間で加圧・脱水され、上方の加圧ロール１３ａに転着する形でろ布ベルト３から剥離して、脱水ケーキＢとして排出、回収される。なお、上方の加圧ロール１３ａには、図示しないが、転着した脱水ケーキＢを確実に剥離させるためにスクレーパーブレードが設けられている。

被脱水処理物Ａ（脱水ケーキＢ）が剥離されたろ布ベルト３は、洗浄槽１４内を通過し、洗浄槽１４内の洗浄水によって洗浄される。また、洗浄槽１４の上流側及び下流側には、ろ布ベルト３の表面及び裏面に対向するように洗浄スプレー１５が複数配置され、ろ布ベルト３は洗浄スプレー１５から噴射される洗浄水によっても洗浄される。洗浄スプレー１５から噴射された洗浄水は、洗浄槽１４で回収され、洗浄槽１４内の余剰の洗浄水は排水処理されるか、あるいはスラリー調整槽１に供給される希釈水として利用される。

洗浄槽１４及び洗浄スプレー１５によって洗浄されたろ布ベルト３は、一対のスクイズロール１６ａ，１６ｂ間を通過し、これによって洗浄後のろ布ベルト３に随伴する余分の水分が絞り出される。

スクイズロール１６ａ，１６ｂ間を通過したろ布ベルト３には、スラリー越流堰２から新たな被脱水処理物Ａが供給される。

以上の構成において、スラリー越流堰２からろ布ベルト３上に供給された被脱水処理物Ａは、１段目の負圧脱水部４を通過する際に脱水され、流動性のない粗脱水ケーキとなる。１段目の負圧脱水部４を通過後、洗浄水越流堰１１からカーテン状の洗浄水が供給され、２段目の負圧脱水部５を通過する際に洗浄水が被脱水処理物Ａ中の塩素分とともに吸引除去される。さらに２段目の負圧脱水部５を通過後、洗浄水越流堰１２からカーテン状の洗浄水が供給され、３段目の負圧脱水部６を通過する際に洗浄水が被脱水処理物Ａ中の塩素分とともに吸引除去される。

このように、１段目の負圧脱水部４で被脱水処理物Ａを脱水した後に、洗浄水越流堰１１，１２から洗浄水を供給することで、脱水された被脱水処理物Ａ（粗脱水ケーキ）に洗浄水が浸透しやすくなり、洗浄効率すなわち塩素分の除去効率が向上する。また、洗浄水越流堰１１，１２からは、カーテン状の洗浄水がろ布ベルト３上の被脱水処理物Ａ（粗脱水ケーキ）の全幅にわたるように供給されるので、被脱水処理物Ａ（粗脱水ケーキ）には洗浄水が均一に供給され、また、ろ布ベルト３上の被脱水処理物Ａ（粗脱水ケーキ）の飛散や崩落現象も抑止される。

これらのことによって、ろ布ベルト３を止めることなく、連続的に周回させながら、被脱水処理物Ａの脱水及び脱塩素処理を効率的に行うことができる。

図１のろ布ベルト式脱水装置にて、バイオマス焼却ボイラーの飛灰（Ａ灰、Ｂ灰）に希釈水を加えたスラリー状の被脱水処理物を脱水・脱塩素処理した。そして、洗浄水越流堰から洗浄水を供給した場合と、洗浄水を供給しない場合の脱水ケーキの塩素濃度を測定した。図１の吸引箱４ａ〜６ａに作用させる吸引負圧の大きさは、ろ液回収槽９に設けた圧力計１０の値で０．０２〜０．０５ＭＰａの範囲とした。

脱水ケーキの塩素濃度の測定結果を表１及び表２に示す。表１がＡ灰の結果であり、表２がＢ灰の結果である。なお、表１及び表２において、「洗浄あり」とは図１に示す上流側の洗浄水越流堰１１を使用して洗浄水を供給した（下流側の洗浄水越流堰１２は使用しなかった）ことを示し、「洗浄なし」とは洗浄水越流堰１１，１２のいずれも使用しなかったことを示す。また、「倍率」とは、原灰１に対する水の重量比率を示す。

表１に示すＡ灰の脱水ケーキの塩素濃度測定結果より、洗浄水を供給することによって洗浄水を供給しない場合に比べ、脱塩素効率が向上することが確認された。

表２に示すＢ灰の脱水ケーキの塩素濃度測定結果においても、洗浄ありの方が洗浄なしに比べ、脱塩素効果に優れていることが確認された。

また、洗浄水越流堰を使用することにより、ろ布ベルト上の被脱水処理物に均等に洗浄水を接触させることができ、水流による被脱水処理物の飛散（吹き飛ばし）や崩落現象を抑止できることが確認された。

さらに、洗浄前のろ布ベルト上の被脱水処理物（粗脱水ケーキ）の厚みは、洗浄効率（脱塩素効率）の面から、３〜１０ｍｍ^ｔが適正であることがわかった。また、洗浄水越流堰からの洗浄水の供給量は、ろ布ベルト上の被脱水処理物（粗脱水ケーキ）の飛散や崩落現象をより確実に抑止するため、１段あたり、被脱水処理物中の固形物重量の１〜５倍量が適正であることがわかった。

１ スラリー調整槽
２ スラリー越流堰
３ ろ布ベルト
４〜６ 負圧脱水部
４ａ〜６ａ 吸引箱
４ｂ〜６ｂ 弁
７ 真空ポンプ
８ ドレンパイプ
９ ろ液回収槽
１０ 圧力計
１１，１２ 洗浄水越流堰
１３ａ，１３ｂ 加圧ロール
１４ 洗浄槽
１５ 洗浄スプレー
１６ａ，１６ｂ スクイズロール
Ａ 被脱水処理物
Ｂ 脱水ケーキ

Claims (2)

1. スラリー状又はスラッジ状の被脱水処理物をろ過可能なろ布ベルトが無端状に巻き付けられて周回するろ布ベルト式脱水装置において、
   前記ろ布ベルト上に供給される被脱水処理物に対し、ろ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脱水する負圧脱水部をろ布ベルトの周回方向に沿って複数段設けるとともに、ろ布ベルトの周回方向の上流側から２段目以降の負圧脱水部のうち少なくとも一つの負圧脱水部の上方又はその上流側上方に洗浄水越流堰を設け、
   ろ布ベルトを連続的に周回させながら、前記洗浄水越流堰から流出するカーテン状の洗浄水をろ布ベルト上の被脱水処理物の全幅にわたるように供給するろ布ベルト式脱水装置。
2. 洗浄水越流堰を２段目以降のすべての負圧脱水部の上方又はその上流側上方に設けた請求項１に記載のろ布ベルト式脱水装置。

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