JP2018126740A - フィルタプレス脱水装置及びフィルタプレス脱水装置の運転方法 - Google Patents

Abstract

【課題】脱水性の良否に関わらず良好なろ過効率が得られるフィルタプレス脱水装置及びフィルタプレス脱水装置の運転方法を提供する。【解決手段】ろ板３０とダイヤフラム２０との間でろ布７が挟持されたろ過室３１と、ろ過室に圧搾対象物を投入する原液供給機構と、ダイヤフラム２０に圧搾用流体を供給する圧搾用流体供給機構と、を備え、ろ過室３１に投入された圧搾対象物を、ダイヤフラム２０により圧搾するフィルタプレス脱水装置であって、原液供給機構によりろ過室３１へ投入される圧搾対象物の投入側圧力が一定となるように圧搾用流体供給機構によるダイヤフラム２０へ供給される圧搾用流体の圧搾側圧力を制御する第１圧搾制御を実行する制御部６２を備えている。【選択図】図２

Description

本発明は、ろ板とダイヤフラムとの間でろ布が挟持されたろ過室と、ろ過室に圧搾対象物を投入する原液供給機構と、ダイヤフラムに圧搾用流体を供給する圧搾用流体供給機構と、を備え、ろ過室に投入された圧搾対象物を、ダイヤフラムにより圧搾するフィルタプレス脱水装置及びフィルタプレス脱水装置の運転方法に関する。

従来、浄水場や下水処理場で発生する汚泥等のスラリーを脱水してろ過水とケーキに分離する汚泥処理工程、或いは、カーボン製品やチタン製品等の製造工程で必要となる固液分離工程等、様々な分野で固液分離のためにフィルタプレス脱水装置が用いられている。

特許文献１には、圧縮初期の段階で生成されたケーキが固く締まって抵抗となり、後続の脱水が阻害されるという問題を解決するためのフィルタプレス式脱水システムが開示されている。

当該フィルタプレス式脱水システムは、フィルタプレス機と、スラリー供給源から導かれたスラリーを圧縮してフィルタプレス機に打ち込む油圧駆動の圧送ポンプと、圧送ポンプに供給される圧油の流量を加減する圧力制御バルブと、フィルタプレス機から排出されるろ過水の流量を検出する流量センサと、上記フィルタプレス機における脱水圧力を検出する圧力センサと、上記流量センサ及び圧力センサからの入力信号に応じて上記圧力制御バルブに対する制御信号を出力する制御手段とを備えている。

当該制御手段は、上記流量センサによって検出された単位時間当たりのろ過水の流量が予め設定された流量よりも多い場合には、上記圧送ポンプに供給する圧油の流量を減少させてフィルタプレス機内の脱水圧力を低下させ、上記流量センサによって検出された単位時間当たりのろ過水の流量が予め設定された流量よりも少ない場合には、上記圧送ポンプに供給する圧油の流量を増加させてフィルタプレス機内の脱水圧力を上昇させ、以てフィルタプレス機内の脱水進度を調整するように構成されている。

特許文献２には、ろ過、圧搾および真空加熱乾燥によるスラリーの脱水に際して、圧搾効率を低下させずに、更なる脱水性能の向上を図ることを目的とするフィルタプレス装置が開示されている。

当該フィルタプレス装置では、スラリー供給ポンプによりろ室内にスラリーを供給するろ過工程（以下、「充填工程」とも記す。）の後に圧搾工程が開始されるように構成されている。詳述すると、圧搾工程で所定の脱水レベルまで脱水時圧力で圧搾を行った後、圧搾終了にかけてろ室内圧力を圧力センサにより検出し、この検出圧力に基づきろ室内圧力と圧搾圧とが同等となるように流体供給弁の開度を調整するように構成されている。

つまり、圧搾工程を開始すると、圧力センサにより検出されるろ室内圧力が、圧搾開始当初は圧搾圧（流体供給圧もしくは流体室内圧）と同等であるのに対して、経時的に低下する現象を利用し、所定の脱水レベルまで比較的高い一定の脱水時圧力で圧搾を行った後、圧搾終了にかけて圧搾の圧力を非圧搾圧力まで漸減させるように構成されている。

特開２００２−２９２２１０号公報 特開２００５−２７０８２８号公報

しかし、特許文献１に開示されたフィルタプレス式脱水システムでは、流量センサにより検出される単位時間当たりのろ過水の流量が予め設定された流量となるようにろ過圧力が調整され、例えば脱水工程の前半までは圧力を徐々に上昇させ、ピーク近くに達した時点でその圧力を維持し、或いは、圧力の上昇と下降を繰り返しながら全体として圧力が上昇するように圧送ポンプの加圧制御が行なわれているが、ろ過工程の後に圧搾工程を行なうような圧搾機構を備えていないため、さらなる脱水性能の向上が望めるものではなかった。

ろ過工程の後に圧搾作用を有するダイヤフラムに圧搾用流体を供給して圧搾する圧搾機構を備えたフィルタプレス装置では、従来、スラリーの濃度、粒度、比重、粘性等の性状が常に変動する為、脱水性が悪い場合に合わせて長い圧搾時間つまり目標含水率到達時間が設定されていた。

このようなフィルタプレス脱水装置では、脱水性が良い場合には短い圧搾時間で圧搾工程を終えることができるが、脱水性の良否を常に監視する煩雑さに鑑み、脱水性が悪い場合に合わせて圧搾時間が設定されている。その結果、無駄な時間が発生するという問題があった。

そのため、スラリーの濃度、粒度、比重、粘性等の性状に関係なく圧搾用のポンプの能力に頼って強制的に高い圧搾圧力で脱水するような構成も採用されていた。例えば、圧搾対象物の投入側圧力が低下する度に圧搾側圧力をステップ的に上昇させるようなフィルタプレス装置である。

図７（ａ）に示すように圧搾側圧力をステップ的に上昇させると、上昇当初は圧搾対象物の投入側圧力が一時的に上昇するが、時間経過とともに低下する事がわかる。圧搾対象物の投入側圧力の低下の度にさらに圧搾側圧力を段階的に上昇させていくという作業を繰り返す必要があった。

しかし、強制的に高い圧搾圧力で脱水すると、スラリーの特性によって脱水効率が変化する。つまり、高い圧搾圧力がフィルタにかかると、フィルタ近傍のスラリーの密度はフィルタから遠ざかる位置にあるスラリーの密度よりも高くなり、圧密されて、フィルタ近傍でフィルタされるろ過水の水路が少なくなり、ろ過効率が低下する。さらにはフィルタの目詰まり等によりフィルタの寿命が短くなるという問題があった。

また、特許文献２に開示されたフィルタプレス装置では、圧搾工程の初期に、図７（ｂ）に示すように所定の脱水レベルまで比較的高い圧搾圧力で圧搾するように構成されているため、スラリーの性状によってはケーキ層が圧密されてろ過水が漏れ出る空隙が少なくなり、良好なろ過効率が得られない場合があるという問題があった。

本発明の目的は、上述した従来の問題に鑑み、脱水性の良否に関わらず良好なろ過効率が得られるフィルタプレス脱水装置及びフィルタプレス脱水装置の運転方法を提供することを目的とする。

上述の目的を達成するため、本発明によるフィルタプレス脱水装置の第一の特徴構成は、特許請求の範囲の書類の請求項１に記載した通り、ろ板とダイヤフラムとの間でろ布が挟持されたろ過室と、前記ろ過室に圧搾対象物を投入する原液供給機構と、前記ダイヤフラムに圧搾用流体を供給する圧搾用流体供給機構と、を備え、前記ろ過室に投入された圧搾対象物を、前記ダイヤフラムにより圧搾するフィルタプレス脱水装置であって、前記原液供給機構により前記ろ過室へ投入される圧搾対象物の投入側圧力が一定となるように前記圧搾用流体供給機構による前記ダイヤフラムへ供給される圧搾用流体の圧搾側圧力を制御する第１圧搾制御を実行する制御部を備えている点にある。

上述の構成によれば、ろ過室へ投入された圧搾対象物の投入側圧力が一定となるように圧搾用流体の圧搾側圧力を調整することで、圧搾対象物が急激に大きな圧搾側圧力によって圧搾されるような圧搾状態の急変による脱水性能の低下を抑制して適切に脱水できるようになる。そして、投入側圧力が一定となるように制御されるため、圧搾対象物中に形成されたろ過水が漏れ出る空隙が閉ざされることなく、圧搾対象物から効率よくろ過水を排水することができる。第１圧搾制御では投入側圧力が一定となるように圧搾側圧力が制御される結果、ろ過水が排出されるにつれて圧搾側圧力が次第に上昇する。この間、圧搾対象物に形成された隙間が極力破壊されることのない状態で効率良くろ過水が排出される。

同第二の特徴構成は、同請求項２に記載した通り、上述の第一の特徴構成に加えて、前記制御部は、前記第１圧搾制御により前記圧搾側圧力が所定の圧搾設定値に達すると、前記圧搾側圧力が当該所定の圧搾圧力を超えないように前記圧搾用流体供給機構を制御する第２圧搾制御を実行する点にある。

第１圧搾制御によりスラリーが固まりはじめ圧搾側圧力が所定の圧搾設定値に達すると第２圧搾制御が実行されて、それ以上圧搾側圧力が上昇しない状態で、圧搾対象物の状態を維持しながら圧搾対象物からろ過水が絞られるようになる。このように圧搾されて形成された圧搾対象物は全体的に水分が一定に抜けており含水率も低下している。さらに、ろ布の目詰まりも起こしにくく、ろ布の長寿命化にもつながる。

本発明によるフィルタプレス脱水装置の運転方法の第一の特徴構成は、同請求項３に記載した通り、ろ板とダイヤフラムとの間でろ布が挟持されたろ過室と、前記ろ過室に圧搾対象物を投入する原液供給機構と、前記ダイヤフラムに圧搾用流体を供給する圧搾用流体供給機構と、を備え、前記ろ過室に投入された圧搾対象物を、前記ダイヤフラムにより圧搾するフィルタプレス脱水装置の運転方法であって、前記原液供給機構により前記ろ過室へ投入される圧搾対象物の投入側圧力が一定となるように前記圧搾用流体供給機構による前記ダイヤフラムへ供給される圧搾用流体の圧搾側圧力を調整する第１圧搾制御を実行する点にある。

圧搾対象物が急激に大きな圧搾側圧力によって圧搾されるような圧搾状態の急変による脱水性能の低下を抑制して適切に脱水できるようになる。

同第二の特徴構成は、同請求項４に記載した通り、上述の第一の特徴構成に加えて、前記第１圧搾制御により前記圧搾側圧力が所定の圧搾設定値に達すると、前記圧搾側圧力が所定の圧搾圧力を超えないように前記圧搾用流体供給機構を制御する第２圧搾制御を実行する点にある。

第１圧搾制御によりスラリーが固まりはじめ圧搾側圧力が所定の圧搾設定値に達すると第２圧搾制御が実行されて、それ以上圧搾側圧力が上昇しない状態で、圧搾対象物の状態を維持しながら圧搾対象物からろ過水が絞られるようになる。

以上説明した通り、本発明によれば、脱水性の良否に関わらず良好なろ過効率が得られるフィルタプレス脱水装置及びフィルタプレス脱水装置の運転方法を提供することができるようになった。

本発明によるフィルタプレス脱水装置の概略図 複数のろ過ユニットの圧接状態を示す説明図 複数のろ過ユニットの離隔状態を示す説明図 ろ板とダイヤフラムとろ布が隔離状態を示す説明図 ろ板とダイヤフラムとろ布が圧接状態を示す説明図 ろ過ユニットの正面図 圧搾側圧力と投入側圧力の説明図であって（ａ）は従来段階的に圧搾側圧力を上昇させた説明図（ｂ）は特許文献２の圧搾圧力の説明図（ｃ）は本発明の投入側圧力上限値を一定に保った説明図（ｄ）は本発明の第２圧搾制御にて圧搾側圧力上限値を数段階上昇した説明図（ｅ）は本発明の第２圧搾制御にて圧搾側圧力上限値を数段階下降した説明図 ダイヤフラムの動作状態を示す説明図

以下に、本発明によるフィルタプレス脱水装置及びその運転方法の一例を説明する。

図１に示すように、フィルタプレス脱水装置１は、前フレーム２と、後フレーム３と、前フレーム２と後フレーム３との間に架設された一対のサイドフレーム４を備えている。

一対のサイドフレーム４に複数のろ板３０が摺動可能に支持され、前フレーム２に設置された進退機構５によって、各ろ板３０が圧接状態（閉板状態ともいう。）と離隔状態（開板状体ともいう。）との間で切替られるように駆動される。

図２には各ろ板３０が圧接状態に切り替えられた状態が示され、図３には各ろ板３０が離隔状態に切り替えられた状態が示されている。

前フレーム２の上部には無端状のろ布７を繰り出す駆動ローラ６が配置され、後フレーム３の上部にはろ布７を洗浄する洗浄機構８が配置されている。

駆動ローラ６で繰り出されたろ布７は、同じく前フレーム２に設置された緊張機構９によって所定の張力に調整された後に、各ろ板３０の上下に設置された支持機構１０によってろ面が対向するように掛け渡され、各ろ板３０から繰り出された後に洗浄機構８に導かれるように配置されている。

各ろ板３０の左右には、上下に一対の係合ピン１１が突設され、隣接する一対のろ板３０の係合ピン１１同士が、リンク機構としての連結金具１２に形成された長孔に係合して連結されている。そして、図１中、左端のろ板３０が後フレーム３と連結され、右端のろ板３０が進退機構５と連結されている。

進退機構５はロッド５ａの先端に押圧部材５ｂを備えた油圧シリンダ５ｃで構成されている。油圧シリンダ５ｃによりロッド５ａを進出作動させると、押圧部材５ｂを介して各ろ板３０が後フレーム３に向けて押圧された圧接状態に移行し、ロッド５ａを引退作動させると、前フレーム２に向けて各ろ板３０が移動して、連結金具１２に形成された長孔で規定される距離だけ離隔した離隔状態に移行する。

フィルタプレス脱水装置１は、進退機構５が進出作動した圧接状態で、各ろ過室に原液を充填するろ過工程と、充填された原液を圧搾する圧搾工程とが実行される。

そして、圧搾工程の後に進退機構５が引退作動した離隔状態で、各ろ過室で圧搾された脱水ケーキをろ布７から離脱させるべく、駆動ローラ６によって所定距離だけろ布７を走行させる走行処理が実行され、その後、進退機構５が進出作動して、同様の処理が繰り返される。尚、駆動ローラ６は減速機構を介して駆動モータに駆動連結され、駆動ローラ６と減速機構と駆動モータによって駆動機構が構成されている。

ろ板３０から繰り出されたろ布７は、後フレーム３に備えた洗浄機構８によって洗浄された後、蛇行修正機構１７を経由して駆動ローラ６に掛け渡される。

洗浄機構８と駆動ローラ６との間に備えた蛇行修正機構１７は、ろ布７の幅方向走行位置を規制する機構であり、前フレーム２の上部に取付けられた支持フレーム１８に設置されている。

洗浄機構８によって洗浄された後のろ布７に対して、蛇行修正機構１７によって精度良く蛇行修正され、適正な搬送姿勢に矯正された後に、駆動ローラ６によって安定した姿勢で下流側に向けて搬送されるようになる。

緊張機構９は、ろ布７に所定の張力を付与する。所定の張力とは、駆動ローラ６との摩擦によりろ布７が安定走行可能な張力をいい、各ろ板３０の離隔状態で、各ろ板３０間のろ布７が撓まない程度の適当な張力が好ましい。

図４に示すように、各ろ板３０には、配列方向に沿って一方の面にダイヤフラム２０が固定されている。ダイヤフラム２０は、膨張収縮自在な薄肉部２１と薄肉部２１の周囲に一体形成されたろ枠として機能する厚肉部２２を備え、当該ダイヤフラム２０に隣接するろ板３０の背面とで仕切られる空間でろ室が形成される。

支持機構１０は、各ろ板３０に固定されたブラケットに支持された上部ローラ１０ａ及び下部ローラ１０ｂを備え、両ローラ１０ａ，１０ｂによって隣接するろ板３０間でろ布７が上下方向に張設されている。

上部ローラ１０ａの近傍には、ろ板３０が離隔状態でろ布７がろ板３０及びダイヤフラム２０に接触しないように案内するガイドローラ１０ｃが備えられている。

図２に示すように、進退機構５によって各ろ板３０が圧接状態に移行したときに、ろ室内でろ布７によって仕切られる空間がろ過室３１（図５参照。）となる。

まず、圧搾対象物のろ過工程を詳述する。図１から図４の各図に示すように、各ろ板３０間には、ろ室に圧搾対象物である原液が供給されるろ過室３１が設けられ、各ろ過室３１に圧搾対象物を投入するために、圧接状態で各ろ板３０に形成された貫通孔３２が連通するように構成されている。

そして、図２に示すように、圧接状態で後フレーム３に備えた原液供給路５１から当該貫通孔３２に原液が供給され、貫通孔３２と各ろ過室３１とを連通する口金部１４に形成された分岐路を介して各ろ過室３１に原液が投入される。原液の投入は投入側圧力検出部５０によって検知され、投入側圧力データは制御部６２に転送される。制御部６２は投入側圧力データに基づいて原液を原液貯留槽５３から原液投入ポンプ５４を用いて原液供給路５１から貫通孔３２及び口金部１４を経由してろ過室３１へ投入するための制御を行う。

その後、制御部は、所定時間が経過し、又は投入側圧力検出部５０が所定の圧力に達した事を検知すると、ろ過室３１内においても所定の圧力の原液が投入されたとみなして、原液投入側の弁５２を閉鎖して原液投入ポンプ５４を停止してろ過工程は終了する。

次に圧搾工程について詳述する。図５に示すように、各ろ板３０の下方には、ろ板３０に取付けられたダイヤフラム２０の薄肉部２１をろ過室３１側に膨らませるための圧搾用流体を供給する圧搾用流体路３３が備えられている。

圧搾用流体路３３から投入された圧搾用流体は、ろ板３０に形成された圧搾用流体供給孔３４からろ板３０と、ろ板３０に装着されたダイヤフラム２０の薄肉部２１の間に供給される。

圧搾用流体作成ポンプ６１により圧搾用流体路３３に圧搾用流体としての加圧水を供給して、図８に示すようにダイヤフラム２０の薄肉部２１をろ過室３１側へ膨らませることにより、ろ過室３１に供給された原液が圧搾される。

つまり、支持機構１０及び圧搾用流体路３３を備えた１つのろ板３０と、１つのダイヤフラム２０とで１つのろ過ユニットが構成され、ろ過ユニットと圧搾用流体作成ポンプ６１とで、圧接状態で各ろ板３０間に形成されるろ面の対向空間に供給された原液を圧搾する圧搾機構が構成されている。

複数のろ過ユニットは圧接状態と離隔状態の間で移動可能に並列して配置され、１つのろ過ユニットのろ板３０が前記一方のろ板３０となり、当該１つのろ過ユニットのダイヤフラム２０に隣接するろ過ユニットのろ板３０が前記他方のろ板３０となっている。

図６に示すようにろ板３０には、排出されたろ過水を集液してろ板３０の表面に沿って通流させる集液部３５が形成され、集液部３５の外側に隣接するろ板３０と当接する立上り部３６が形成されている。

集液部３５の下端部側方には、ろ板３０の厚み方向に貫通した排液孔３７が形成され、集液部３５に集液されたろ過水は、排液孔３７から、図２に示す後フレーム２に備えられたろ過水排出口５７を通って、フィルタプレス脱水装置１の外部へ排出される。

圧搾用流体作成ポンプ６１は制御部６２により圧搾用流体路３３に供給する圧搾用流体の圧力を制御されるように動作する。この場合、制御部６２は投入側圧力検出部５０の圧力を検知しながら圧搾用流体の圧力を制御する。具体的には、制御部６２は圧搾工程の間を通してろ過工程において投入した時の投入側圧力検出部５０で制御された圧力を所定の圧力または制御部６２で予め設定された目標圧力として保持するように圧搾用流体作成ポンプ６１を制御してダイヤフラム２０へ供給される圧搾用流体の圧搾側圧力を制御する。

投入側圧力を指標とする事により、従来技術の問題点であったような圧搾対象物の密度がろ過室３１内で一定でなくなり、圧搾対象物がろ布７近傍で圧密されて、ろ布７近傍でろ過されるろ過水の水路が少なくなり、ろ過効率が低下するという問題は発生しなくなる。

この場合、制御部６２は圧搾の対象となる原液の種類に応じて、投入側圧力が所定の圧力を超えないように圧搾用流体作成ポンプ６１を制御する。また、一般的には原液が無機系物質の場合投入側の圧力は高めに設定してもよいが、有機系物質の場合は無機系物質に比べて投入側圧力を低く設定する必要がある。そこで、投入側圧力が原液の種類に応じて目標値を持って所定の一定圧力になるように制御部６２は目標圧力を設定することもできる。

このように制御する事により、ろ過室３１内は一定の圧力に保たれて、常にろ過室３１内の圧搾対象物が均等の密度で圧搾し続ける事ができるようになる。すなわち、ろ過室３１内で圧搾されていく圧搾対象物から均等にろ過水がしみ出してくる事ができ、圧搾対象物を均等に圧搾していく事が出来るとともに、ろ過のための水路がろ過室３１内で確保できる事からろ過効率を高い状態で維持することができる。結果として、ろ過に要する時間についても、全ての圧搾対象物から均等にろ過が進む事からろ過が滞る事なく短時間で圧搾が完了する。

例えば、図７（ｃ）に示すようにろ過工程にてろ過室３１に圧搾対象物を投入した時の、投入側圧力を維持しつつ、圧搾工程を進めていくと、図７（ａ）や図７（ｂ）の場合と異なり、圧搾対象物はろ過室３１内では常に一定の圧力を受け均等に存在し続ける事が可能になってくる。また、従来のようにろ布７近傍に圧密された圧縮対象物が蓄積して固形分としてろ布７に固着してろ布７の寿命を縮める事もなくなる。

以上説明した実施形態では、投入側圧力を所定の圧力または目標とする圧力になるように圧搾側圧力を制御部６２により制御していた。投入側圧力を一定に保持するためには、圧搾用流体作成ポンプ６１を制御して圧搾流体をダイヤフラム２０へ供給し続ける必要がある。その時に圧搾側圧力を検出する圧搾側圧力検出部５６を備えておき、どの程度の圧搾側圧力であるかを検知する必要がある。

この為に、圧搾側圧力検出部５６を備えておき、その圧力に応じて圧搾用流体作成ポンプ６１を制御して圧搾流体の流入量を調節することもできる。また、万一圧搾側圧力検出部５６が異常に高い圧力を示す、または急激に圧力が低下した場合には何らかの装置の故障であると判断して圧搾用流体作成ポンプ６１を制御して運転を停止させる安全装置としても機能させる事ができる。

圧搾工程において、投入側の圧力が所定の圧力または目標とする圧力を保つ為に圧搾側圧力を上昇させていき、均等に圧搾対象物を圧搾していく段階を第１圧搾制御として実行していく。そして圧搾対象物からおおむねろ過水が圧搾により排出された段階で、圧搾側圧力の所定の一定圧力を上限値として維持し、圧搾対象物からろ過水を排出する段階を第２圧搾制御として実行していく。

図７（ｃ）に示すように、時刻ｔ１にて第１圧搾制御から第２圧搾制御に切替えると、その後の時刻ｔ２にて投入側圧力が自然に下がり始める。制御部６２は、例えば、投入側圧力検出部５０にて検知した入側圧力が、予め設定した一定圧力以下に低下すると、圧搾工程が完了したと判断する事ができる。

また、排出されたろ過水はろ過水排出口５７（図２参照）を通って、フィルタプレス脱水装置１の外部へ排出される。この排出経路にはろ過水流量計５９が備えられており、ろ過水排出経口５７を流れるろ過水の流量を検知している。制御部６２はろ過水流量計５９で検知されるろ過水流量が予め設定されたろ過水流出量以下になると、上記第２圧搾制御を停止して圧搾工程が完了したと判断する事もできる。

さらに、図７（ｄ）や図７（ｅ）に示すように第２圧搾制御において上記の実施形態では所定の一定圧力を上限値として維持しながら、圧搾対象物からろ過水を排出していたが、第２圧搾制御において、圧搾圧上限値を数段階設けて制御を段階的に行う事もできる。この場合、投入側圧力も段階的に低下していき、圧搾対象物のろ過水を効率的に排出する事ができるようになる。ここでも、時刻ｔ１にて第１圧搾制御から第２圧搾制御に切替えると、その後の時刻ｔ２にて自然に下がり始める。

このように、均等の密度で圧搾されて形成された圧搾対象物は全体的に水分が一定に排出されており含水率が低く仕上がる。さらに、ろ布７の目詰まりも起こしにくく、ろ布７の長寿命化にもつながる。

ろ過工程においては、圧搾工程が開始される時に所定の圧力または予め設定された目標圧力で圧搾し続けていくために、圧搾対象物をろ室に投入するにあたり、投入側圧力を投入側圧力検出部５０にて検知しながら原液投入ポンプ５４は当該所定の圧力または制御部６２で設定された目標圧力近傍になるまで圧搾対象物を投入する。これにより、圧搾開始時点から所定のろ過圧力で圧搾が開始可能となり、効率的に圧搾工程を進めていくことができる。

原液の投入や圧搾用流体の供給は、投入側圧力を一定または予め目標設定された圧力に保持する為に、連続的に圧搾対象物や圧搾用流体を供給する必要がある。本実施例では、圧搾流体作成ポンプとして多段ポンプを使用して圧搾用流体をダイヤフラムへ供給している。当該圧力を制御させる為に、当該ポンプの回転数を電気的にインバータ制御してポンプの駆動モータの回転数を調整する事によりポンプの揚水能力を高精度に調整して圧搾側圧力を制御していく。必ずしもインバータ制御に限定するものではなく他の公知の圧力制御技術によって制御する事もでき、ポンプも多段ポンプに限らず、他の形式のポンプを使用する事もできる。

以下に、本発明によるフィルタプレス脱水装置の別実施形態について説明する。上述した実施形態では、投入側圧力を一定に保つように制御されたフィルタプレス脱水装置１について示したが、例えば必ずしも圧搾工程における投入側圧力は一定に限る必要はない。ろ過水のしみ出す水路が確保され、圧搾対象物がむらなくろ過できるように制御されればよい。圧搾対象物の性状により、圧搾工程における投入側圧力がろ過工程の最終圧力よりも多少高い場合であっても圧搾対象物がむらなくろ過でき、ろ過水のしみ出す水路を確保できるのであれば、効率的に圧搾を進行させることもできる。すなわち、ろ過室３１へ投入される圧搾対象物の投入側圧力を指標として圧搾用流体機構によるダイヤフラム２０へ供給される圧搾用流体の圧搾側圧力が制御されれば、効率的に圧搾は進行するからである。

上述した実施形態では、投入側圧力はろ過工程の最終圧力を保持しながら圧搾工程に移行する動作について示したが、必ずしも圧搾工程に移行する際にろ過工程の最終圧力と同一の圧力を保持する必要はなく、例えば、圧搾工程にてろ過工程の最終圧力と同等またはそれ以下の所定圧力から圧搾工程を開始して、当該所定の圧力を超えない様に圧搾用流体供給機構を制御するように構成されていればよい。

上述した実施形態では、ダイヤフラム２０は、膨張収縮自在な薄肉部２１と薄肉部２１の周囲に一体形成されたろ枠として機能する厚肉部２２を備えた構成について説明したが、ダイヤフラム２０は公知のダイヤフラムを用いることができる。例えば、厚肉部を備えないダイヤフラムを用いる場合、別に準備したろ枠を用いて、ダイヤフラムの薄肉部、ろ板、ろ枠でろ室を構成すればよい。

上述した実施形態では、ろ布７は、支持機構１０にて１つのろ室内に２枚のろ布が設置されている構成になっているが、ろ布の構成はこれに限らない。ろ室ごとにろ布を吊り下げる形式のものでもよくまた、ろ室内には１枚のろ布が配置されるような構成にして片面ろ過にて圧搾する構成であってもよい。

上述した実施形態では、投入側圧力を図２の原液供給路５１で検知していたが、ろ室内に圧力検出部を設けてろ過室３１内の圧力を直接検知する構成であってもよい。

上述した実施形態は、何れも本発明の一例であり、該記載により本発明が限定されるものではなく、各部の具体的構成は本発明の作用効果が奏される範囲で適宜変更設計可能であることはいうまでもない。

１：フィルタプレス脱水装置
２：前フレーム
３：後フレーム
４：サイドフレーム
５：進退機構
５ａ：ロッド
５ｂ：押圧部材
５ｃ：油圧シリンダ
７：ろ布
６：駆動ローラ
８：洗浄機構
９：緊張機構
１０：支持機構
１０ａ：上部ローラ
１０ｂ：下部ローラ
１０ｃ：ガイドローラ
１１：係合ピン
１２：連結金具
１４：口金部
１７：蛇行修正機構
２０：ダイヤフラム
２１：薄肉部
２２：厚肉部
２２ａ：排出溝
３０：ろ板
３１：ろ過室
３２：貫通孔
３３：圧搾用流体路
３４：圧搾用流体供給孔
３５：集液部
３６：立上り部
３７：排液孔
５０：投入側圧力検出部
５１：原液供給路
５２：原液投入側の弁
５３：原液貯留槽
５４：原液投入ポンプ
５６：圧搾側圧力検出部
５７：ろ過水排出口
５９：ろ過水流量計
６１：圧搾用流体作成ポンプ
６２：制御部

Claims (4)

1. ろ板とダイヤフラムとの間でろ布が挟持されたろ過室と、前記ろ過室に圧搾対象物を投入する原液供給機構と、前記ダイヤフラムに圧搾用流体を供給する圧搾用流体供給機構と、を備え、前記ろ過室に投入された圧搾対象物を、前記ダイヤフラムにより圧搾するフィルタプレス脱水装置であって、
   前記原液供給機構により前記ろ過室へ投入される圧搾対象物の投入側圧力が一定となるように前記圧搾用流体供給機構による前記ダイヤフラムへ供給される圧搾用流体の圧搾側圧力を制御する第１圧搾制御を実行する制御部を備えているフィルタプレス脱水装置。
2. 前記制御部は、前記第１圧搾制御により前記圧搾側圧力が所定の圧搾設定値に達すると、前記圧搾側圧力が当該所定の圧搾圧力を超えないように前記圧搾用流体供給機構を制御する第２圧搾制御を実行する請求項１記載のフィルタプレス脱水装置。
3. ろ板とダイヤフラムとの間でろ布が挟持されたろ過室と、前記ろ過室に圧搾対象物を投入する原液供給機構と、前記ダイヤフラムに圧搾用流体を供給する圧搾用流体供給機構と、を備え、前記ろ過室に投入された圧搾対象物を、前記ダイヤフラムにより圧搾するフィルタプレス脱水装置の運転方法であって、
   前記原液供給機構により前記ろ過室へ投入される圧搾対象物の投入側圧力が一定となるように前記圧搾用流体供給機構による前記ダイヤフラムへ供給される圧搾用流体の圧搾側圧力を調整する第１圧搾制御を実行するフィルタプレス脱水装置の運転方法。
4. 前記第１圧搾制御により前記圧搾側圧力が所定の圧搾設定値に達すると、前記圧搾側圧力が所定の圧搾圧力を超えないように前記圧搾用流体供給機構を制御する第２圧搾制御を実行する請求項３記載のフィルタプレス脱水装置の運転方法。
   

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