JP2022026674A - フィルタープレスのエアブロー方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 閉板したろ板列の一方から高圧空気を供給し、各ろ過室を連通する連通路を介して直列的に全ろ過室をエアブローするフィルタープレスのエアブロー方法を提供する。【解決手段】 隣接するろ過室を連通させて直列的に高圧空気路を形成し、原液の供給路およびろ液の排出路に設けた弁を閉め、高圧空気の供給路および排出路に設けた弁を開けた後、高圧空気路の一方から高圧空気を供給し、各ろ過室の脱水ケーキの間隙水をろ液槽に貯留しつつ、高圧空気路の他方から高圧空気を排出し、所定後にろ液槽に貯留した間隙水を外部に排出するもので、全給気量を無駄なくエアブローに使用でき、給気量の低減が可能となる。【選択図】図３

Description

本発明は、フィルタープレスのエアブローに関し、各ろ過室を連通する連通路を介してエアーを供給するフィルタープレスのエアブロー方法に関する。

フィルタープレスにおいて、ダイアフラムで圧搾したケーキの水分をさらに低下させる技術として、ろ過室内の機械的な圧搾圧力では押出しが困難なケーキ粒子間水分を、高圧空気で同伴排除するエアブロー技術は公知である。

特許文献１には、フィルタープレスの各ろ過室にそれぞれ給気管と排液管を連結し、各給気管を介して圧縮空気をろ過室に均等供給して粒子間に滞留する間隙水を各排液管から排出するエアブロー技術が開示されている。

また、特許文献２には、各ろ過室がろ板の中央で連通するセンターフィード式のフィルタープレスにおいて、原液を供給する給泥路から各ろ過室に並列にエアブローを行う技術が開示されている。

特開昭６０－０９４１０９号公報 特許第５９７０３５７号公報

特許文献１のように、各ろ過室に通じるろ板に給気管を接続して圧縮空気を供給する方法、および特許文献２のように、給泥路を介して各ろ過室に圧縮空気を供給する方法は、それぞれのろ過室に十分な給気量を供給でき、脱水ケーキの粒子間に滞留する間隙水を押し出すことが可能である。

しかし、各ろ過室の脱水ケーキは微妙に固形物の圧密状態や空隙率が異なる。圧縮空気を各ろ過室に並列に供給すると、間隙水を押し出しながら脱水ケーキ中に水および空気の通り道を形成する。通り道の空隙が広い、あるいは多くの通り道が形成されたろ過室の圧力抵抗が低いため、他のろ過室より前記ろ過室へ多量の圧縮空気が流入する。その結果、各ろ過室で生成される脱水ケーキの含水率にムラが発生し、脱水ケーキの搬送および処理に多大な手間と費用が必要となる。

本発明は、フィルタープレスのエアブロー方法において、閉板したろ板列の一方から高圧空気を供給し、各ろ過室を連通する連通路を介して直列的に全ろ過室をエアブローするフィルタープレスのエアブロー方法を提供する。

本発明は、複数のろ板を並列してろ板間にろ過室を形成し、ろ過室でろ過工程を行った後に高圧空気を供給してエアブロー工程を行うフィルタープレスにおいて、隣接するろ過室を連通させて直列的に高圧空気路を形成し、原液の供給路およびろ液の排出路に設けた弁を閉め、高圧空気の供給路および排出路に設けた弁を開けた後、高圧空気路の一方から高圧空気を供給し、各ろ過室の脱水ケーキの間隙水をろ液槽に貯留しつつ、高圧空気路の他方から高圧空気を排出し、所定後にろ液槽に貯留した間隙水を外部に排出するもので、脱水ケーキの圧密度のバラつきによるろ過室への給気量の増減がなく、全給気量を無駄なくエアブローに使用でき、給気量の低減が可能となる。

高圧空気路の供給路は、最前段のろ過室の前端に連結するろ液管、あるいは最前段のろ過室とろ板列の前端を連通する連通路とすると、高圧空気の給気口が１か所となり、各ろ板に接続する給気管が不要で、部品点数が削減できる。

高圧空気路の排出路は、最後段のろ過室の後端側に連結するろ液管、あるいは最後段のろ過室とろ板列の後端を連通する連通路とすると、高圧空気の排気口が１か所となり、各ろ板に接続する排気管が不要で、部品点数が削減できる。

ろ液槽は、各ろ過室を形成する一対のろ板の後端側の底部にそれぞれ付設し、ろ液管を接続したものであるため、それぞれのろ過室から押し出される間隙水をそれぞれのろ液槽に一時的に貯留できる。

また、ろ液槽を各ろ過室からろ液を排出するろ液管を接続すると、エアブロー時に、ろ過床の後端側に設けた弁のみを開とすると、それぞれのろ過室から押し出される間隙水を共通のろ液槽に一時的に貯留できる。

本発明に係るフィルタープレスのエアブロー方法は、高圧空気が各ろ過室を直列的に連通するように構成しているため脱水ケーキの圧密度のバラつきによるろ過室への給気量の増減がなく、全給気量を無駄なく全ろ過室へのエアブローに使用でき、均一な脱水ケーキの生成が可能となり、開板工程でのケーキ剥離不良を起こす可能性が低減する。
また、ろ板列への高圧空気の給気口が１か所であるため、各ろ板に接続する給気管が不要であり、部品点数が削減できる。

本発明に係る全体フロー図である。 同じく、ろ過室の断面図である。 同じく、エアブロー工程時のろ過室の断面図である。 同じく、他の実施例２のエアブロー工程時のろ過室の断面図である。

図１は本発明に係る全体フロー図である。
フィルタープレス１の脱水機構のみを抜粋したものであって、前後に移動自在に構成したろ板２を閉板してろ過室３を形成し、水分を含んだ原液を供給して固液分離を行う。

ろ板２を閉板して形成したろ板列の前端（図左）に原液供給管４を連結し、原液貯留槽５に貯留した原液を原液供給ポンプ６によりろ過室３に供給する。原液は原液供給ポンプ６による圧入供給、あるいは機械的な圧搾等により固液分離される。分離液（ろ液）は、各ろ板に接続するろ液管７を介してろ液排出管８から外部に排出する。

ろ液管７には高圧空気管９を連結しており、高圧空気供給源１０から高圧空気管９を介してろ過室３内に高圧空気を供給する。機械的な圧搾圧力等では押出しが困難な脱水ケーキの粒子間水分を高圧空気で同伴排除して、さらに含水率を低下させる。高圧空気供給源１０はコンプレッサー等の公知の技術を使用できる。

ろ過室３に供給した高圧空気は、脱水ケーキに含まれる間隙水を伴ってろ液管７に流入し、ろ液とともにろ液排出管８から外部に排出される。

脱水が完了して低含水率となった脱水ケーキは、ろ板列を開板して外部に排出される。

図２はろ過室の断面図である。
ろ板２には凹面状のろ過床１１が形成され、このろ過床１１にろ布１２を張設し、隣接するろ板２，２間にろ過室３を形成している。ろ板２の上部にはろ板２を連通する原液供給路１３が設けてあり、原液供給路１３から供給孔１４を介して各ろ過室３に原液を供給する。原液供給路１３はろ板列の前端で原液供給管４と連通している。

原液供給管４から原液をろ過室３に圧入してろ布１２で固液分離を行う。
分離したろ液は、ろ板２のろ過床１１に排出し、ろ過床１１の下方に設けたろ液の排出孔１５から抜き出して、ろ液管７に排出するようにしている。排出孔１５はろ過室３に対向する前後のろ過床１１，１１にそれぞれ設けてあり、排出孔１５にろ液管７を連通させている。

ろ板２の下方には、各ろ過室３…からのろ液を一時的に貯留するろ液槽１６…をそれぞれ対設している。ろ液槽１６は、ろ過室３を形成する一対のろ板２，２の後端側（高圧空気の排出側）に設けており、本実施例ではろ板２の底部にろ液槽１６を付設してある。ろ液槽１６にはろ液管７を接続してあり、必要に応じて一時的に貯留したろ液をろ液管７に排出する。ろ液管７…の他端をろ液排出管８に接続してあり、ろ液排出管８を介してろ液を外部に排出する。

ろ板２には隣接するろ過室３，３間を連通する連通路１７を形成している。連通路１７はろ板２の内部を貫通し、ろ過床１１に設けた開口から隣接するろ過床１１に設けた開口までを最短の距離で連通している。

最前段のろ過室３の前端側のろ液管７に介装する弁Ｖ２のろ板側に高圧空気管９を接続しており、排出孔１５から高圧空気をろ過室３に供給すると、連通路１７を介して直列的に各ろ過室３…に高圧空気が供給される。最後段のろ過室３に流入した高圧空気は、ろ過床１１に形成した排出孔１５から排出される。

なお、本実施例では、ろ過床１１の上方に連通路１７を直線状に形成しているが、ろ過床１１の中央あるいは下方に形成してもよい。また、図４に示すようにろ過室３の上下に互い違いに連通させてもよい。

図２に示す各弁の開閉状態は脱水工程時の様子を表している。
フィルタープレス１の運転としては、脱水工程（例えば原液圧入時）の後、エアブロー工程を開始する。なお、機械的な圧搾工程は必要に応じてエアブロー工程の前後に適宜実施する。

脱水工程は、原液の供給路およびろ液の排出路に介装する弁Ｖ１，Ｖ２，Ｖ２ｒは全て開であり、高圧空気の供給路に介装する弁Ｖ３は閉としている。

本実施例では、原液供給管４に弁Ｖ１、それぞれのろ液管７に弁Ｖ２、最後端のろ液管７に弁Ｖ２ｒ、高圧空気管９に弁Ｖ３設けている。なお、圧搾工程時の弁の開閉は原液圧入時とほぼ同様であるが、原液の供給路に介装する弁Ｖ１を閉とする。

ろ過室３で固液分離された原液は、ろ過床１１の排出孔１５に流入し、ろ液管７およびろ液排出路８を介して外部に排出される。ろ液管７に介装する弁Ｖ２はすべて開としているため、ろ液槽１６にて貯留されることはない。

図３はエアブロー工程時のろ過室の断面図である。
原液の脱水工程が終了すると、エアブロー工程を開始する。
本実施例のエアブロー工程は、ろ板列内の各ろ過室３…を連通路１７で連通させて直列的に高圧空気路ＡＬを形成し、高圧空気路ＡＬの一方から高圧空気を供給して各ろ過室３…の脱水ケーキの間隙水を一時的にろ液槽１６に排出しつつ、高圧空気路ＡＬの他方から高圧空気を排出するものである。

エアブロー工程は、原液の供給路に介装する弁Ｖ１を閉、高圧空気の供給路に介装する弁Ｖ３を開、ろ液の排出路に介装する弁Ｖ２は閉とするが、最後段のろ過室３の後端側に設けているろ液管７に介装する弁Ｖ２ｒは開とする。

つまり、最前段のろ過室３の前端側、および最後段のろ過室３の後端側に設けているろ液管７，７をそれぞれ高圧空気の供給管および排出管として、高圧空気が直列的に各ろ過室３…を通過するように高圧空気路ＡＬを形成する。

高圧空気供給源１０を稼働し、高圧空気管９を介して直列的に形成する高圧空気路ＡＬの上流側から高圧空気をろ過室３に供給する。高圧空気はろ板列の前端に設けたろ液管７および排出孔１５から最前段のろ過室３に流入する。

ろ過室３に流入した高圧空気は、ろ過室３内の脱水ケーキの抵抗により、流入側のろ過床１１の凹面部に沿って回り込む。さらに高圧空気の供給で圧力が増加すると、ろ布１２および脱水ケーキの空隙に流入する。

脱水ケーキに流入した高圧空気は、脱水ケーキの粒子間に滞留する間隙水をろ過室３の後端側のろ過床１１に押し出す。間隙水は排出孔１５からろ液管７を介してろ液槽１６に送水されて一時的に貯留される。

その後、高圧空気はろ過室３の後端側のろ過床１１に沿って広がりつつ、ろ過室３間を繋ぐ連通路１７を経て次段のろ過室へと流入し、同様に脱水ケーキ中の間隙水をろ液槽１６へ押し出していく。

順次ろ過室３の脱水ケーキの間隙水を押し出しつつ、最後段のろ過室３を抜けた高圧空気は、ろ過室３の後端側のろ過床１１に設けた排出孔１５に流入し、ろ液管７からろ液排出管８を介して外部に排出される。

所定のタイミングでエアブローを終了した後、ろ液管７に設けた弁Ｖ２を開けて、ろ液槽１６に貯留する間隙水（ろ液）を外部に排出する。なお、ろ液槽１６の貯留水の排出時には高圧空気を供給した状態でも構わない。

本実施例では、高圧空気の供給路として、ろ板列の最前端に高圧空気管９を連結しているが、ろ板列の最後端に高圧空気管９を連結してもよい。その際は、ろ過室３を形成する一対のろ板２，２の前端側にろ液槽１６を付設する。

図４は他の実施例２のエアブロー工程時のろ過室の断面図である。
実施例２では、最前段のろ過室３とろ板列の前端を連通する連通路１７と、最後段のろ過室３とろ板列の後端を連通する連通路１７を設け、それぞれの連通路１７に高圧空気管９を連通させている。前端側の高圧空気管９ｆは高圧空気供給源１０に接続し、後端側の高圧空気管９ｒはろ液排出管８に接続する。

高圧空気の供給路である連通路１７をろ過室３の後段に向かってろ過室３の上下に互い違いに連通させている。高圧空気のろ過室３への供給口と排出口が離れているため、ろ過室３内の脱水ケーキ前面に広く作用を及ぼして効率よく間隙水を押し出す。

また、各ろ過室３からろ液を排出する前後の排出孔１５にろ液管７を連通し、各ろ液管７…を共通のろ液槽１８に接続している。一時的に貯留したろ液は、ろ液排出管８を介して外部に排出される。

脱水工程は、原液の供給路およびろ液の排出路に介装する弁Ｖ１，Ｖ２，Ｖ４は全て開とし、高圧空気の供給、排出路に介装する弁Ｖ３，Ｖ５は閉とする。

原液の脱水工程が終了すると、エアブロー工程を開始する。
エアブロー工程は、原液の供給路に介装する弁Ｖ１を閉とし、高圧空気の供給路および排出路に介装する弁Ｖ３，Ｖ５を開とする。ろ液の排出路に介装する弁Ｖ２は、ろ過床１１の後端側（高圧空気の排出側）に設けた弁Ｖ２ｒ…のみを開とし、ろ過床１１の後端側（高圧空気の排出側）に設けた弁Ｖ２ｆ…を閉とする。また、ろ液槽１８に接続するろ液排出管８に設けた弁Ｖ４は閉とする。つまり、各ろ過室３の脱水ケーキの間隙水を共通のろ液槽１８に押し出しつつ、各ろ過室３…の後端側のろ過床１１…に連通する移出孔１５…に接続するろ液管７に介装する弁Ｖ２ｒ…のみを開として、高圧空気が直列的に各ろ過室３…を通過するように高圧空気路ＡＬを形成する。

高圧空気供給源１０を稼働して高圧空気管９ｆを介して、供給路であるろ板列の前端側から高圧空気をろ過室３に供給する。高圧空気はろ板列の前端に設けた連通路１７から最前段のろ過室３に流入する。

ろ過室３に流入した高圧空気は、脱水ケーキの粒子間に滞留する間隙水をろ過室３の後端側のろ過床１１に押し出す。間隙水は排出孔１５からろ液管７を介してろ液槽１８に送水される。

その後、高圧空気は最前段のろ過室３から連通路１７を経て次段のろ過室３へと流入し、同様に脱水ケーキ中の間隙水をろ液槽１８へ押し出していく。その際、連通路１７がろ過室３の上下に互い違いに連通させているため、ろ過室３内の脱水ケーキに広範囲に作用を及ぼし、効率よく間隙水を押し出す。

最後段のろ過室３を抜けた高圧空気は、連通路１７を経て排出路である高圧空気管９ｒへと流入し、ろ液排出管８から外部に排出される。

高圧空気の供給路からの距離等に応じて、ろ液槽１８に通じる弁Ｖ２ｒの開度を調整してもよい。また、弁Ｖ２ｒに逆止弁を用いてもよい。

所定のタイミングでエアブローを終了した後、ろ液排出管８に設けた弁Ｖ４を開けて、ろ液槽１８に貯留する間隙水（ろ液）を外部に排出する。

実施例２では、ろ板列の前端から高圧空気を供給し、ろ板列の後端から高圧空気を排出しているが、ろ板列の後端から高圧空気を供給し、ろ板列の前端から高圧空気を排出してもよい。その際は、各ろ過室３…と連通したろ液管７…について、高圧空気の供給側から離れた位置にあるろ液管７…に設けた弁Ｖ２ｆ…のみを開としてエアブロー工程を行う。

また、高圧空気路ＡＬの供給路および排出路は、実施例１，２をそれぞれ組み合わせてもよく、フィルタープレスの仕様や原液性状に応じて適宜選択できる。

本発明に係るフィルタープレスのエアブロー方法は、各ろ過室と連通路で高圧空気の通気路を直列的に構成しているため、全給気量を無駄なくエアブローに使用でき、均一な脱水ケーキの生成が可能となる。開板工程でのケーキ剥離不良によるエラーが減少し、脱水ケーキを処理する後工程でもトラブルが少ない。したがって、エアブローにて脱水ケーキを低含水率まで低減する浄水汚泥、下水汚泥、あるいは産業排水汚泥等の処理において、脱水ケーキの性状が安定するとともに後処理工程の時間と手間を削減できる有益な技術となる。

１ フィルタープレス
２ ろ板
３ ろ過室
７ ろ液管
１１ ろ過床
１６ ろ液槽
１７ 連通路
１８ ろ液槽
ＡＬ 高圧空気路
Ｖ１，Ｖ２，Ｖ２ｒ，Ｖ３，Ｖ４，Ｖ５ 弁

Claims (7)

1. 複数のろ板（２…）を並列してろ板（２，２）間にろ過室（３）を形成し、ろ過室（３）でろ過工程を行った後に高圧空気を供給してエアブロー工程を行うフィルタープレス（１）において、
   隣接するろ過室（３，３）を連通させて直列的に高圧空気路（ＡＬ）を形成し、
   原液の供給路およびろ液の排出路に設けた弁（Ｖ１，Ｖ２，Ｖ４）を閉め、
   高圧空気の供給路および排出路に設けた弁（Ｖ２ｒ，Ｖ３，Ｖ５）を開けた後、
   高圧空気路（ＡＬ）の一方から高圧空気を供給し、
   各ろ過室（３…）の脱水ケーキの間隙水をろ液槽（１６，１８）に貯留しつつ、
   高圧空気路（ＡＬ）の他方から高圧空気を排出し、
   所定後にろ液槽（１６，１８）に貯留した間隙水を外部に排出する
   ことを特徴とするフィルタープレスのエアブロー方法。
   
2. 前記高圧空気路（ＡＬ）の供給路は、最前段のろ過室（３）の前端に連結するろ液管（７）である
   ことを特徴とする請求項１に記載のフィルタープレスのエアブロー方法。
   
3. 前記高圧空気路（ＡＬ）の供給路は、最前段のろ過室（３）とろ板列の前端を連通する連通路（１７）である
   ことを特徴とする請求項１に記載のフィルタープレスのエアブロー方法。
   
4. 前記高圧空気路（ＡＬ）の排出路は、最後段のろ過室（３）の後端側に連結するろ液管（７）である
   ことを特徴とする請求項１に記載のフィルタープレスのエアブロー方法。
   
5. 前記高圧空気路（ＡＬ）の排出路は、最後段のろ過室（３）とろ板列の後端を連通する連通路（１７）である
   ことを特徴とする請求項１に記載のフィルタープレスのエアブロー方法。
   
6. 前記ろ液槽（１６）は、各ろ過室（３…）を形成する一対のろ板（２，２）の後端側の底部にそれぞれ付設し、ろ液管（７…）を接続した
   ことを特徴とする請求項１～５の何れか１項に記載のフィルタープレスのエアブロー方法。
   
7. 前記ろ液槽（１８）は、各ろ過室（３…）からろ液を排出するろ液管（７…）を接続したもので、エアブロー時に、ろ過床（１１）の後端側に設けた弁（Ｖ２ｒ）のみを開とする
   ことを特徴とする請求項１～５の何れか１項に記載のフィルタープレスのエアブロー方法。

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