JP2020082028A - フィルタープレスの脱水ケーキ洗浄方法 - Google Patents

Abstract

【課題】脱水ケーキの洗浄時に正洗浄と逆洗浄を適切なタイミングで切り替える脱水ケーキの洗浄法方法を提供する。【解決手段】隣り合うろ板４、４間のろ過室８で脱水ケーキを生成した後、一方のろ板４からろ過室８に洗浄液を供給し、他方のろ板４からろ過室８の洗浄液を排出することで脱水ケーキ中の特定成分を取り除くフィルタープレスの脱水ケーキ洗浄方法において、排出した洗浄液中の特定成分量を連続して測定し、測定時の特定成分量が、測定時から所定時間前の特定成分量の１００〜７０％であった場合、他方のろ板４からろ過室８に洗浄液を供給し、一方のろ板４からろ過室８の洗浄液を排出する洗浄に切り替えることで、正洗浄と逆洗浄を適切なタイミングで切り替え、高効率の洗浄が行える。【選択図】図４

Description

本発明は、フィルタープレスの脱水ケーキ洗浄方法において、ろ過室を形成する隣り合うろ板から洗浄液を交互に供給し、ろ過室に形成された脱水ケーキ中の不純物を除去するフィルタープレスの脱水ケーキ洗浄方法に関する。

従来、化学プラント等で用いられるフィルタープレスのろ過室で形成された脱水ケーキには塩素等の不純物が含まれており、それらの不純物を除去するため、ろ過室に洗浄液を供給して脱水ケーキを洗浄していた。
脱水ケーキの洗浄に関して、一方のろ板から他方のろ板に向けて洗浄液を流して脱水ケーキを洗浄した後、前回の逆方向へ洗浄液を流して脱水ケーキを洗浄する技術が特許文献１に開示されている。

特許３４４７７６７号公報

特許文献１のように、洗浄液を流す方向を逆にすることで、脱水ケーキを両面から洗浄することは可能だが、原液の性状によっては不純物の洗浄に時間がかかるものもあり、十分洗浄できていない状態で洗浄液の流す方向を逆にすると、脱水ケーキ中に不純物が残留する。また、洗浄の時間が長すぎると過剰な洗浄となり、洗浄液を大量に消費してしまう。
本発明は、脱水ケーキの両面から交互に供給される洗浄液の供給を適切に切り替えることで、効率の高い洗浄が行えるフィルタープレスの脱水ケーキ洗浄方法を供給する。

隣り合うろ板間のろ過室で脱水ケーキを生成した後、一方のろ板からろ過室に洗浄液を供給し、他方のろ板からろ過室の洗浄液を排出することで脱水ケーキ中の特定成分を取り除くフィルタープレスの脱水ケーキ洗浄方法において、排出した洗浄液中の特定成分量を連続して測定し、測定時の特定成分量が、測定時から所定時間前の特定成分量の１００〜７０％であった場合、他方のろ板からろ過室に洗浄液を供給し、一方のろ板かろ過室の洗浄液を排出する洗浄に切り替えることで、正洗浄と逆洗浄を適切なタイミングで切り替え、高効率の洗浄が行える。

隣り合うろ板間のろ過室で脱水ケーキを生成した後、一方のろ板からろ過室に洗浄液を供給し、他方のろ板からろ過室の洗浄液を排出することで脱水ケーキ中の特定成分を取り除くフィルタープレスの脱水ケーキ洗浄方法において、予め、排出した洗浄中の特定成分を連続して測定し、測定時の特定成分量が、測定時から所定時間前の特定成分量の１００〜７０％となる時間を正洗浄時間として求め、洗浄を開始して正洗浄時間が経過した後、他方のろ板からろ過室に洗浄液を供給し、一方のろ板からろ過室の洗浄液を排出する洗浄に切り替えることで、正洗浄と逆洗浄を適切なタイミングで切り替え、高効率の洗浄が行える。

前記特定成分量は、排出した洗浄液の電気伝導率、ｐＨ、色度、Ｂｒｉｘ（糖度）、塩素濃度又は比重の何れかを測定して算出することで、原液性状に応じて洗浄切り替えの適切なタイミングが判断できる。

前記ろ過室にダイアフラムを設け、脱水ケーキの洗浄後にダイアフラムを膨張させ、脱水ケーキを圧搾することで、ろ過室に残った洗浄液を排出し、脱水ケーキの含水率を低減させることができる。

本発明に係るフィルタープレスの脱水ケーキ洗浄方法は、一方のろ板から洗浄液を供給する正洗浄と、他方のろ板から洗浄液を供給する逆洗浄を適切なタイミングで切り替えることで、従来の脱水ケーキ洗浄より高効率の洗浄が行える。
特定成分量は、原液性状に応じて、電気伝導率、ｐＨ、色度、Ｂｒｉｘ（糖度）、塩素濃度又は比重の何れかを測定し算出すれば、洗浄切り替えの適切なタイミングが判断できる。
脱水ケーキ洗浄後にろ過室のダイアフラムを膨張させることで、ろ過室に残った洗浄液を排出し、脱水ケーキの含水率を低減させることができる。

本発明に係るフィルタープレスの側面図である。 同じく、ろ板の正面図である。 同じく、ダイアフラムろ板の正面図である。 同じく、フィルタープレスの概略構成図である。 同じく、正洗浄後に逆洗浄を行った際の洗浄時間に対する電気伝導率のグラフである。

図１は、本発明に係るフィルタープレスの側面図である。
本発明のフィルタープレス１は、左右に配置したフレーム２と、フレーム２、２間に支架された一対のガイドレール３、３と、ガイドレール３上で移動自在に並列した複数のろ板４とダイアフラムろ板５と、ろ板４とダイアフラムろ板５の開閉を行う開閉装置６と、を有する。
ろ板４とダイアフラムろ板５の両面にはろ布７を張設する。ろ板４とダイアフラムろ板５が閉板すると、内部にろ布７を張設したろ過室８が形成され、ろ過室８のろ布７、７間に原液を供給して脱水する。
また、ろ過室８に形成された脱水ケーキを洗浄するため、洗浄液を供給する洗浄管９をろ過室８に接続する。

図２は本発明に係るろ板の正面図である。
ろ板４の中央部には凹面状のろ過床１０を形成しており、ろ過床１０にろ布７を張設する。
ろ過床１０下部にはろ液と洗浄液の通水孔１１ａを開口し、通水孔１１ａはろ板４の一方側面（図２左）に設けた連通口１２ａに貫通させる。

図３は本発明に係るダイアフラムろ板の正面図である。
ダイアフラムろ板５は、ろ板４のろ過床１０にダイアフラム１３を張設したもので、ダイアフラム１３に圧力流体を供給することで膨張し、汚泥を圧搾することができる。ダイアフラムろ板５はダイアフラム１３の上からろ布７を張設する。
ダイアフラムろ板５のろ過床１０下部には通水孔１１ｂを開口し、通水孔１１ｂはろ板４の他方側面（図３右）に設けた連通口１２ｂに貫通させる。

図２、図３に示すように、ろ板４とダイアフラムろ板５の上部には原液供給孔１４が開口する。閉板時には原液供給孔１４が連通して原液をろ過室８に供給する通路となる。
また、ろ板４とダイアフラムろ板５はそれぞれ連通口１２ａ、１２ｂを備え、閉板時にはろ板４とダイアフラムろ板５の連通口１２ａ、１２ｂが連通する。
通水孔１１ａ、１１ｂと連通口１２ａ、１２ｂは、脱水時にはろ布７を透過したろ液を排出する管として利用され、ケーキ洗浄時は洗浄液を供給する管として利用される。

図４は本発明に係るフィルタープレスの概略構成図である。
ろ板４とダイアフラムろ板５は交互に配置され、内部にろ過室８を形成する。
ダイアフラムろ板５の通水孔１１ｂから連通する連通口１２ｂに接続した配管１５ａにはバルブＶａを設け、ろ板４の通水孔１１ａから連通する連通口１２ａに接続した配管１５ｂにはバルブＶｂを設ける。
また、図４が示すように、配管１５ａと配管１５ｂを連絡する配管１５ｃ、配管１５ｄには、それぞれバルブＶｃ、バルブＶｄを設ける。
配管１５ａの上流には洗浄液タンク１６と洗浄液ポンプ１７を設け、配管１５ｂの下流には排出された洗浄液中の特定成分量を計測する計測器１８を設ける。なお、配管１５ａは洗浄管９に相当する。

洗浄液ポンプ１７を起動することで洗浄液をろ過室８に供給して脱水ケーキを洗浄する。ろ過室８から排出された洗浄液は計測器１８で、例えば電気伝導率を測定し、機外に排出される。
計測器１８で測定した計測値は制御装置１９に送信され、制御装置１８は計測値に応じてバルブＶａ、Ｖｂ、Ｖｃ、Ｖｄをそれぞれ操作する。バルブＶａ、Ｖｂ、Ｖｃ、Ｖｄを操作することで、ダイアフラムろ板５から洗浄液を供給する正洗浄、ろ板４から洗浄液を供給する逆洗浄を切り替えることができる。

以下、図４を基に本発明の脱水ケーキ洗浄方法を詳述する。
本実施例では、計測器１８は電気伝導率計を用いることで、電気伝導率を測定する。
フィルタープレス１は、事前にろ板４とダイアフラムろ板５を閉板してろ過室８を形成し、ろ過室８に原液を供給することで脱水ケーキを生成する。
初めに、バルブＶｂとバルブＶｄを開き、バルブＶａとバルブＶｃを閉じる。原液供給孔１４からろ過室８に供給された原液がろ過され、ろ布７を透過したろ液が配管１５ｂから機外に排出される。ろ過室８に脱水ケーキが生成された後、脱水ケーキの洗浄を開始する。

＜正洗浄＞
ろ過室８に脱水ケーキが形成された後、脱水ケーキの洗浄を行うため、バルブＶａとバルブＶｂを開き、バルブＶｃとバルブＶｄを閉じる。
洗浄液ポンプ１７を駆動することで、洗浄液がダイアフラムろ板５の通水孔１１ｂからろ過室８に供給され、洗浄液が脱水ケーキを貫通して洗浄する。脱水ケーキを貫通した洗浄液は、脱水ケーキ中の不純物を内包してろ板の通水孔１１ａから排出される。排出された洗浄液は配管１５ｂに設けられた電気伝導率計１８で電気伝導率が測定される。

図５は、正洗浄後に逆洗浄を行った際の洗浄時間に対する電気伝導率のグラフである。
洗浄を開始してから５０分間、正洗浄を行っている。洗浄開始初期は取り除く不純物の量が多いが、洗浄が進むと取り除く不純物の量が少なくなるため、脱水ケーキ中の不純物が取り除かれるにつれ、排出された洗浄液の電気伝導率が反比例的に低下することがわかる。従って、洗浄時間が一定時間を超えると電気伝導率の低下が緩やかとなり、洗浄効率が著しく低下する。
本発明は、正洗浄の洗浄効率が低下するタイミングで洗浄方向を逆洗浄に切り替えることで、高効率の洗浄を行う。

電気伝導率計１８は連続して正洗浄中に排出された洗浄液の電気伝導率を測定し、測定された値を制御装置１９に送信する。制御装置１９は、測定時の電気伝導率と、測定時から所定時間前（例えば５分前等）の電気伝導率を比較し、測定時の電気伝導率が所定時間前の電気伝導率の１００〜７０％であった場合、洗浄効率が低下したと判断する。測定誤差を考慮すれば、好ましくは１００〜８０％、より好ましくは１００〜９５％であった場合に洗浄効率が低下したと判断する。
図５では、洗浄開始から５０分後に洗浄効率が低下したと判断し、逆洗浄に切り替えている。
洗浄効率が低下したと判断した場合、それぞれバルブＶａ、Ｖｂ、Ｖｃ、Ｖｄを操作し、正洗浄から逆洗浄に切り替える。

制御装置１９は、正洗浄開始から逆洗浄に切り替わるまでの時間を記憶し、次の正洗浄の時間（正洗浄時間）としてもよい。正洗浄時間を記憶することで、正洗浄を開始して正洗浄時間が経過した後、逆洗浄を行うようにすれば、以降の脱水ケーキ洗浄で電気伝導率計１８の測定を省略できる。

＜逆洗浄＞
逆洗浄を行うため、バルブＶａとバルブＶｂを閉じ、バルブＶｃとバルブＶｄを開く。逆洗浄は、洗浄液ポンプ１７から供給される洗浄液がろ板４の通水孔１１ａからろ過室８に供給され、洗浄液が脱水ケーキを貫通し、ダイアフラムろ板５の通水孔１１ｂから排出される。正洗浄とは逆方向から洗浄水が供給されるため、ムラなく脱水ケーキを洗浄することができる。

本実施例では洗浄を開始して５０分後に逆洗浄を行っており、図５から分かるように、逆洗浄を行うことで排出された洗浄液の電気伝導率が大幅に低下した。従って、逆洗浄により脱水ケーキ内の不純物が大量に除去された。

逆洗浄も正洗浄と同様に、電気伝導率を測定し、洗浄効率が低下したと判断した場合に逆洗浄を終了してもよい。

逆洗浄を終えると、ダイアフラムろ板５のダイアフラム１３を膨張して脱水ケーキを圧搾し、残留した洗浄水を排出する。その後、開板して脱水ケーキを機外に排出する。

本実施例のフィルタープレス１はろ板４とダイアフラムろ板５を備えるものを使用したが、ダイアフラム１３を備えないろ板４のみでろ過室８を形成してもよく、通水孔１１ａを備えるろ板４と、通水孔１１ｂを備えるろ板４を交互に配置することで、本発明の脱水ケーキ洗浄方法を実施できる。

また、本実施例では脱水ケーキを洗浄して排出された洗浄液の電気伝導率を連続して測定、比較して正洗浄と逆洗浄を切り替えているが、予め電気伝導率の変化から正洗浄時間を求め、正洗浄を正洗浄時間だけ行った後に逆洗浄を行えば、高効率の洗浄が行える。

なお、本実施例では排出された洗浄液の電気伝導率を測定しているが、本発明は脱水ケーキから取り除かれた特定成分（不純物）の量がわかれば、最適なタイミングで正洗浄から逆洗浄に切り替ることが可能で、同様の効果を得られる。
よって、排出された洗浄液からｐＨ、色度、Ｂｒｉｘ（糖度）、塩素濃度、比重等を測定し、それに基づき特定成分量を算出し、測定時の特定成分量が、測定時から所定時間前の特定成分量の１００〜７０％であった場合、正洗浄から逆洗浄に切り替えればよい。

４ ろ板
８ ろ過室
１３ ダイアフラム

Claims (4)

1. 隣り合うろ板（４、４）間のろ過室（８）で脱水ケーキを生成した後、一方のろ板（４）からろ過室（８）に洗浄液を供給し、他方のろ板（４）からろ過室（８）の洗浄液を排出することで脱水ケーキ中の特定成分を取り除くフィルタープレスの脱水ケーキ洗浄方法において、
   排出した洗浄液中の特定成分量を連続して測定し、
   測定時の特定成分量が、測定時から所定時間前の特定成分量の１００〜７０％であった場合、
   他方のろ板（４）からろ過室（８）に洗浄液を供給し、一方のろ板（４）かろ過室（８）の洗浄液を排出する洗浄に切り替える
   ことを特徴とするフィルタープレスの脱水ケーキ洗浄方法。
2. 隣り合うろ板（４、４）間のろ過室（８）で脱水ケーキを生成した後、一方のろ板（４）からろ過室（８）に洗浄液を供給し、他方のろ板（４）からろ過室（８）の洗浄液を排出することで脱水ケーキ中の特定成分を取り除くフィルタープレスの脱水ケーキ洗浄方法において、
   予め、排出した洗浄中の特定成分量を連続して測定し、
   測定時の特定成分量が、測定時から所定時間前の特定成分量の１００〜７０％となる時間を正洗浄時間として求め、
   洗浄を開始して正洗浄時間が経過した後、他方のろ板（４）からろ過室（８）に洗浄液を供給し、一方のろ板（４）からろ過室（８）の洗浄液を排出する洗浄に切り替える
   ことを特徴とするフィルタープレスの脱水ケーキ洗浄方法。
3. 前記特定成分量は、
   排出した洗浄液の電気伝導率、ｐＨ、色度、Ｂｒｉｘ（糖度）、塩素濃度又は比重の何れかを測定して算出する
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載のフィルタープレスの脱水ケーキ洗浄方法。
4. 前記ろ過室（８）にダイアフラム（１３）を設け、
   脱水ケーキの洗浄後にダイアフラム（１３）を膨張させ、脱水ケーキを圧搾する
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載のフィルタープレスの脱水ケーキ洗浄方法。

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