JP2024027770A - フィルタープレスのろ布破損検知装置 - Google Patents

Abstract

【課題】フィルタープレスの運転中に、ろ布の破損を高精度に検知ができるフィルタープレスにおけるろ布破損検知装置を提供する。【解決手段】各ろ過室９から排出されるろ液が集合する直線的に連通した検知路１７と、検知路１７の端部に固定した本体部２２から検知路１７内に延設したプローブ２３に所定の濁度のろ液と清澄なろ液との境界で反射するパルスを発信し、反射波を受信するまでの伝搬時間を距離に換算して出力する検知装置１８と、を備えるもので、並列するろ過室９の何れのろ布６が破損したのかを１つの計測器にて直線的かつ縦断的に検知できる。【選択図】図１

Description

本発明は、複数のろ過室を並列したフィルタープレスにおいて、排出されるろ液から何れのろ布に破損が生じているのかを検知するフィルタープレスのろ布破損検知装置に関する。

従来、フィルタープレスでは各ろ過室でろ布により固液分離されたろ液は、各ろ板の外側部に設けられた共通の排出路を介して外部のろ液槽等に排出されている。そのため、ろ布が破損して懸濁物質を多く含むろ液が流出しても多数のろ布のどれが破損しているのか不明確なため、運転を停止し、各ろ過室のろ布を目視で判別していた。しかし、上記の方法では、どの箇所のろ布が破損しているのか不明であり、点検に時間を有していた。

また、ろ布の破損に気づかずに運転を継続すると、破損ろ布を有するろ過室では圧力を維持できず、フィルタープレス全体のろ過室への圧入圧力不均衡となり十分な脱水が不能となる。懸濁物質を多く含んだろ液を外部に排出するので環境負荷が増大する。さらに、ろ過床面からの大量の懸濁物質を含むろ液が連通孔に集中し、排出路へ高い動圧（高速）で流入するため、特に懸濁物質中の硬度の高い粒子による連通孔、排出路の磨耗を引き起こし、部品の交換を要していた。

特許文献１は、図１にろ過室に連通する各ろ過液排水管の下部を二本の枝管に分岐させるとともに、分岐部に三方弁を設け、一方の分岐管に濁度計を設置し、他方の枝管を共有の集合管に連通させたフィルタープレスのろ布破損検出装置が開示されている。また、図３にろ過室に連通する各ろ過液排水管の下部を二本の枝管に分岐させるとともに、分岐部に三方弁を設け、一方の枝管を共有の集合管に連通させ、他方の枝管を共有枝管に連通させて濁度計にて計測するフィルタープレスのろ布破損検出装置が開示されている。

特許文献２は、透過型の光学センサーで構成した遠隔検知装置をろ板列の側部に配置し、ろ布の破損により検知棒がろ板の側部に突出すると光学センサーの投光線が遮断され、警報装置が作動するフィルタープレスのろ布破損検出装置が開示されている。

実開昭５８－１１６００５号公報 特許第５５８２３５９号公報

特許文献１の図１に示される技術は、それぞれのろ過室に濁度計が必要となり、費用が高くなるとともに故障・誤作動のリスクが大きくなる。また、特許文献１の図３に示される技術は、濁度計は１つでよいが、三方弁にて各ろ過室から排出されるろ液を切り替えて、その都度個別にチェックする必要がある。なお、破損したろ布を特定するために時間と手間がかかる。

特許文献２の技術は、ろ板列に沿って照射する光学センサーにてろ布の破損を検知するものであるが、破損時にそれぞれのろ板から突出する検知棒が必要で、費用が高くなるとともに故障・誤作動のリスクが大きくなる。また、破損したろ布を特定するためには目視により検知棒が突出したろ板を確認する必要がある。

本発明は、フィルタープレスの運転中に、ろ布の破損を高精度に検知するとともに、並列するろ過室の何れのろ布が破損したのかを１つの計測器にて特定できるフィルタープレスのろ布破損検知装置を提供する。

本発明は、ろ板間に挟持したろ布で固液分離したろ液を、各ろ板のろ液通路を介して集合管に排出するフィルタープレスにおいて、各ろ過室から排出されるろ液が集合する連通した検知路と、ろ液通路の端部に固定した本体部からろ液通路内に延設したプローブに所定の濁度のろ液と清澄なろ液との境界で反射するパルスを発信し、反射波を受信するまでの伝搬時間を距離に換算して出力する検知装置と、を備えたもので、ろ布の破損を高精度に検知するとともに、破損したろ布を容易に特定できる。

検知路は、ろ板を閉板することで各ろ板の排水口がその配列方向に沿って互いに連結して形成される集合管、あるいは各ろ板に並設した集合管であって、検知装置の本体部をろ液が流下する上流端に設けると、既存の装置の改良が容易である。

検知路は、ろ板を閉板することで各ろ板のろ液通路の一部を連通して形成すると、ろ液の流下方向と直交して照射波を発信するため正確な位置が検知できる。

検知路とろ液通路との接続部近傍に照射波を照射、あるいは検知路とろ液通路との接続部にＴ字管で構成した流下案内管を設け、Ｔ字管の開口部を集合管の上・下流に合わせるとともに、その内部に検知装置のプローブを挿通すると、集合管にて高濃度のろ液を検知することができる。

本発明に係るフィルタープレスのろ布破損検知装置は、上記のように構成してあり、運転中に並列する複数のろ過室の何れのろ布が破損したのかを１つの計測器にて特定できる。点検のためにフィルタープレスを停止し、ろ板を開板して目視確認する必要がない。また、ろ液の切り替え等の煩雑な操作も不要であり容易に検知可能である。

本発明に係るフィルタープレスの概略側面図である。 同じく、ろ過室の概略断面図である。 同じく、ろ板の正面図である。 同じく、検知路で検知する概略説明図である。 他の実施例１の検知路で検知する概略説明図である。 他の実施例２の検知路で検知する概略説明図である。

図１は本発明に係るフィルタープレスの概略側面図である。
本発明に係るフィルタープレス１は、フロントフレーム２とリアーフレーム３に支持された一対の平行なガイドレール４が支架されている。このガイドレール４には、表裏にろ過床面５ａを有するろ板５と、ろ過床面５ａ上に張設されたろ布６とが、複数装着されている。複数のろ板５…は、ガイドレール４上に前後進可能に載置されている。

リアーフレーム３には開閉装置７を支架し、開閉装置７を伸長させてムーバブルヘッド８をフロントフレーム２方向に押圧することによりろ板５を閉板する。閉板したろ板５，５間のろ過室９に原液を供給すれば、原液はろ布６により固液分離され、ろ布６で捕捉された固形物はろ過室９内でケーキ層を形成しながら脱水される。ろ液はろ布６を通過してろ過床面５ａのろ液通路１０から外部に排出される。

脱水終了後、開閉装置７を収縮してろ板５を開板する。連結リンク１１によって決められた所定の間隔で、各ろ板５…を一斉に開板することができる。そして、ろ過室９内のケーキを落下させて、機外へ排出するようにしている。なお、ろ板５を開閉させる開閉装置７は、油圧シリンダー、電動シリンダー等を用いることができる。また、ろ板５は１枚毎に順次開板してもよい。

図２はろ過室の概略断面図である。
各ろ板５…には、凹状のろ過床面５ａが形成されている。ろ過床面５ａは、ろ板５の閉板時に隣接するろ板５の相対向するろ過床面５ａとの間でろ過室９を区画形成する。原液供給路１２から原液通路１３を介してろ過室９のろ布６，６間に原液を供給すると、原液はろ布６によって固液分離され、ろ布６を通過したろ液はろ過床面５ａ下方に設けたろ液通路１０に流入する。この際に、ろ布６に破損が生じていると、ろ液とともに固形物が破損箇所からろ布６を通過してろ液通路１０に流入する。一方のろ過床面５ａをダイアフラムで構成することにより、固液分離を行う際に、ろ過室９をダイアフラムで圧搾し、固形物の含水率を減少させる。

図３はろ板の正面図である。
ろ液の集合するろ過床面５ａの下方には、ろ液を排出するろ液通路１０の一端を開口してあり、ろ板５の肉厚内を通って他端をろ板５の外側部に形成している排水口１４に接続している。ろ液通路１０と連通している排水口１４は、ろ板５をその厚さ方向に貫くように設けている。ろ板５を閉板すると、各ろ板５…の排水口１４…がその配列方向に沿って互いに連結して集合管１５を形成する。それぞれのろ過室９で固液分離されたろ液は各ろ液通路１０…から集合管１５を経てフロントフレーム２に接続する排出管１６から外部に排出される。このように、ろ布６で固液分離された大量のろ液は、ダイアフラム等により加圧され、ろ液通路１０から排水口１４へ流出し、集合管１５内をフロントフレーム２に向かって流下する。

本実施例では、隣接するろ板５，５において、ろ液通路１０を対称に配設し、ろ板５の両外側部に配している排水口１４にそれぞれろ液を排出しているが、各ろ板５のろ液通路１０を一方のみ、あるいは両外側部の排水口１４に連通させてもよい。
また、本実施例では集合管１５をろ板５と一体化した構成としているが、ろ板５…列とは独立した集合管１５ａを並設し、集合管１５ａに各ろ過室９…から可撓性を有するチューブ等にてろ液を排出するようにしてもよい。

図４は検知路で検知する概略説明図である。
各ろ過室９から排出されるろ液を共通の検知路１７に集水し、検知路１７内に流入した懸濁液の位置を検知装置１８にて計測する。本実施例では、検知装置１８でろ液を検知する検知路１７は集合管１５であり、集合管１５の一方の端部に検知装置１８を備えている。検知装置１８は集合管１５の内部を他方の端部に向かって直線的かつ縦断的に検知可能で、各ろ過室９…から集合管１５に排出される所定の濁度のろ液と清澄なろ液との界面の位置を検出する。

検知装置１８は、本体部２２と本体部２２から延設するプローブ２３とで構成してあり、本体部２２を検知路１７の一端に固定し、検知路１７の他端近傍までプローブ２３を内挿する。本体部２２からプローブ２３にマイクロ波等のパルスを伝搬させて、異なる液体の境界面で誘電率差により反射するパルスを本体部２２が受信するまでの伝搬時間を距離に換算して出力する。
本実施例では、検知装置１８にガイドパルス式レベル計を用いており、集合管１５を流下するろ液の上流側であるムーバブルヘッド８に固定した本体部２２からフロントフレーム２に向かって集合管１５内にプローブ２３を延設する。

ろ布６の破損がない場合、各ろ液通路１０との接続部１９から集合管１５に排出されるろ液は同質であり誘電率差がない。そのため、検知装置１８のプローブ２３の先端位置にてパルスが反射する。

一部のろ布６に破損が生じてろ過室９内の懸濁物質が混入した高濁度のろ液が集合管１５に排出された場合は、ろ液通路１０との接続部１９から集合管１５に排出される高濁度ろ液と清澄なろ液との境界で誘電率差が生じてプローブ２３を伝搬するパルスの一部が反射する。反射したパルスを検知装置１８の本体部２２が受信して高濁度ろ液の排出位置までの距離を出力するため、出力された距離に対応するろ過室９のろ布６が破損している可能性が高いことが瞬時に判明する。

予めフィルタープレス１で固液分離する原液に応じて、ろ布６の破損を高精度に検知できるよう検知装置１８の検出感度を調整しておくことが望ましい。

検知装置１８にてろ布６の異常が検出された際には、操作盤等に警報が出るようにしてもよい。また、検知装置１８から各接続部１９…までの距離を入力しておき、操作盤等に該当するろ過室９あるいはろ布６を出力するようにし、各ろ液通路１０…から集合管１５に排出されるろ液について、高濁度ろ液の排出位置を検知できるようにしてもよい。

なお、本実施例ではパルスに電磁パルスを用いているが、所定の濁度のろ液と清澄なろ液との境界にて誘電率差で反射するパルスを用いるものであれば、本発明の検知装置１８に適用できる。

図５は他の実施例１の検知路で検知する概略説明図である。
ろ液通路１０から集合管１５に排出されるろ液は、集合管１５内でフロントフレーム２側に向かって流下する。特に、下流側のろ過室９から集合管１５に排出されるろ液は、上流側から集合管１５内を流下してくるろ液に流されるため、接続部１９から集合管１５に排出された直後に下流に向かって流動し、検知装置１８のプローブ２３に接液する位置に誤差が生じることがある。したがって、（ａ）のようにろ液通路１０と集合管１５の接続部１９近傍にプローブ２３を延設することが望ましい。

（ｂ）はろ液通路１０と集合管１５の接続部１９に流下案内管２１を設けた実施例である。本実施例では、それぞれの接続部１９に小口径のＴ字管を集合管１５内に接続し、その内部に検知装置１８のプローブ２３を挿通することで、ろ液濃度が薄くなる前に検知することができる。Ｔ字管の開口部を集合管１５の上・下流に合わせているので、１本のプローブ２３で縦列する全流下案内管２１内のろ液を検知することができる。

図６は他の実施例２の検知路で検知する概略説明図である。
集合管１５の前段の各ろ液通路１０…の一部を前後方向に連通するように検知路１７を形成したものである。集合管１５と同様にろ板５を閉板することで一体的な検知路１７を形成する。検知路１７の端部から検知路１７内の他端に向かって検知装置１８のプローブを延設する。検知路１７は集合管１５より小口径で直線状、且つ端部を袋状に構成することで、隣接するろ過室９方向に検知路１７内のろ液が流動することがない。

なお、検知装置２８のプローブ２３はロッド式、ロープ式等、必要に応じて選択できる。また、プローブ２３を検知路１７に延設する際には、検知を阻害しない範囲で適宜支持しても構わない。

ろ液の検知は、原液をろ過室９に圧入する圧入工程時と、圧入工程後にろ過室の脱水ケーキをダイアフラム等で圧搾する圧搾工程時に実施する。検知路１７の満水後に、検知装置１８の本体部２２からプローブ２３にパルスを発信する。圧入工程および圧搾工程では、時間の経過とともにろ液量が減少するため、それぞれの工程開始から所定時間だけ検知を行ってもよい。なお、検知装置１８からパルスを発信する間隔は予め設定しておく。

この発明のフィルタープレスのろ布破損検知装置は、ろ液中の懸濁物質による誘電率差によるパルスの反射を利用して正確な検知を行うとともに、縦列するどのろ過室のろ布から懸濁物質が排出されているのか位置を特定できるものである。したがって、この発明は、上水汚泥，下水汚泥，産業排水汚泥等について、多室型のフィルタープレスのろ布破損検知装置として非常に有用である。

１ フィルタープレス
５ ろ板
６ ろ布
９ ろ過室
１０ ろ液通路
１４ 排水口
１５，１５ａ 集合管
１７，２２ 検知路
１８ 検知装置
１９ 接続部
２１ 流下案内管
２２ 本体部
２３ プローブ

本発明は、ろ板間に挟持したろ布で固液分離したろ液を、各ろ板のろ液通路を介して集合管に排出するフィルタープレスにおいて、各ろ過室から排出されるろ液が集合する連通した検知路と、検知路の端部に固定した本体部から検知路内に延設したプローブに所定の濁度のろ液と清澄なろ液との境界で反射するパルスを発信し、反射波を受信するまでの伝搬時間を距離に換算して出力する検知装置と、を備えたもので、ろ布の破損を高精度に検知するとともに、破損したろ布を容易に特定できる。

本発明に係るフィルタープレスの概略側面図である。 同じく、ろ過室の概略断面図である。 同じく、ろ板の正面図である。 同じく、検知路で検知する概略説明図である。 他の実施例１の検知路で検知する概略説明図である。 他の実施例２の検知路で検知する概略説明図である。 他の実施例３のフィルタープレスの概略側面図である。 同じく、他の実施例３のろ板の正面図である。

本実施例では、隣接するろ板５，５において、ろ液通路１０を対称に配設し、ろ板５の両外側部に配している排水口１４にそれぞれろ液を排出しているが、各ろ板５のろ液通路１０を一方のみ、あるいは両外側部の排水口１４に連通させてもよい。
また、本実施例では集合管１５をろ板５と一体化した構成としているが、図７，８に記載のように、ろ板５…列とは独立した集合管１５ａを並設し、集合管１５ａに各ろ過室９…から可撓性を有するチューブ等にてろ液を排出するようにしてもよい。

Claims (6)

1. ろ板（５，５）間に挟持したろ布（６）で固液分離したろ液を、各ろ板（５…）のろ液通路（１０）を介して集合管（１５）に排出するフィルタープレス（１）において、
   各ろ過室（９…）から排出されるろ液が集合する連通した検知路（１７）と、
   ろ液通路（１０）の端部に固定した本体部（２２）からろ液通路（１０）内に延設したプローブ（２３）に所定の濁度のろ液と清澄なろ液との境界で反射するパルスを発信し、反射波を受信するまでの伝搬時間を距離に換算して出力する検知装置（１８）と、
   を備えた
   ことを特徴とするフィルタープレスのろ布破損検知装置。
2. 前記検知路（１７）は、ろ板（５）を閉板することで各ろ板（５…）の排水口（１４）がその配列方向に沿って互いに連結して形成される集合管（１５）であって、検知装置（１８）の本体部（２２）をろ液が流下する上流端に設けた
   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ろ布破損検知装置。
3. 前記検知路（１７）は、各ろ板（５…）に並設した集合管（１５ａ）であって、検知装置（１８）の本体部（２２）をろ液が流下する上流端に設けた
   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ろ布破損検知装置。
4. 前記検知路（１７）は、ろ板（５）を閉板することで各ろ板（５…）のろ液通路（１０）の一部を連通して形成した
   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ろ布破損検知装置。
5. 前記検知路（１７）とろ液通路（１０）との接続部（１９）近傍にプローブ（２３）を延設する
   ことを特徴とする請求項２または３に記載のフィルタープレスのろ布破損検知装置。
6. 前記検知路（１７）とろ液通路（１０）との接続部（１９）にＴ字管で構成した流下案内管（２１）を設け、Ｔ字管の開口部を集合管（１５）の上・下流に合わせるとともに、その内部に検知装置（１８）のプローブ（２３）を挿通する
   ことを特徴とする請求項２または３に記載のフィルタープレスのろ布破損検知装置。

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