JP2829802B2

JP2829802B2 - フィルタープレスの操業方法

Info

Publication number: JP2829802B2
Application number: JP3276758A
Authority: JP
Inventors: 克泰堀内
Original assignee: Kawasaki Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 1991-09-27
Filing date: 1991-09-27
Publication date: 1998-12-02
Anticipated expiration: 2013-12-02
Also published as: JPH0584404A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はフィルタープレスの操
業方法に係り、詳しくは、脱水の対象となる原液中に含
まれる沈澱スラッジ（ＳＳ）などの濃度が変動しても、
その濃度に応じた最も効果的な効率で運転できるフィル
タープレスの操業方法に係る。

【０００２】

【従来の技術】泥漿中に含まれる液のみをフィルター
といわれる濾材を通過させることによって、泥漿中に含
まれる不溶解な粒状または繊維状物質を濾滓（すなわ
ち、ケーキ）として分離させる。このことを濾過といっ
て、この濾過を加圧して行なうものをフィルタープレス
（圧濾器）といっている。フィルタープレスは濾過面積
が大きく、高圧で使用できるため、処理能力が大きく、
各種の泥漿の濾過に使用され、ちなみに、製鉄鋼工場に
おける各種表面処理排水中の沈澱スラッジの濾過のため
に使用されている。すなわち、これら排水は、化１に示
される金属などの陽イオンならびに陰イオンを含有して
いる。このため、これらイオンを含んだままでは排水で
きないため、消石灰等のアルカリ剤を添加して金属水酸
化物を生成させ、これを沈澱スラッジとして沈澱槽で沈
澱させる。

【０００３】Ｆｅ^２＋、Ｆｅ^３＋、Ｚｎ^２＋、Ｎｉ^２＋、Ｃｒ^６＋、ＰＯ_４ ^３−

【０００４】

【０００５】この沈澱スラッジ（ＳＳ）を含む原液の
含水率は９９〜９５％であって、これをフィルタープレ
スで含水率を５０〜７０％に低減できるようにすると、
それに応じて容積も低減し、脱水された脱水ケーキは再
資源化ないし埋立処分される。

【０００６】図１は後記のとおり本発明方法を実施す
る工程のフローシートを示すが、一部の原液流量の積算
計３や処理能力演算器５を除いて、フィルタープレスの
操業は、図１に示す工程を経て、１サイクルが完了し、
脱水ケーキが得られる。なお、図１において符号１は沈
澱スラッジなどの泥漿から成る原液を供給する原液槽、
２は原液槽１から原液をフィルタープレス４に圧送する
給泥ポンプ、４はポンプから送られる原液を加圧濾過す
るフィルタープレスであり、フィルタープレス４におい
ては圧搾ポンプ７によって加圧される。１、圧入工程；まず、原液はフィルタープレス４に給泥
ポンプ２によって２〜４ｋｇ／ｃｍ^２で圧入する。２、圧搾工程；フィルタープレス４において圧搾ポンプ
７によって７〜１５ｋｇ／ｃｍ^２で圧搾し、このように
原液を加圧濾過することによって脱水し、脱水ケーキと
濾液を分離する。３、雑工程；脱水ケーキを払出し、その後、フィルター
の瀘布を洗浄し、次の圧入工程の準備に入る。

【０００７】このようなフィルタープレスによる加圧
濾過においては、従来では、機種によって決まり機種が
同じであれば一定である雑時間とともに、圧入時間なら
びに圧搾時間を一定として制御している。しかし、一例
をあげると、図２に示すように、原液の濃度（図２のＳ
Ｓ％は原液中の沈澱スラッジ濃度）が変ると、それに応
じてフィルタープレスへの原液の圧入量が変化すること
もあって、原液濃度が変化するときでも、フィルタープ
レスへの原液圧入時間を一定にとることは、一定に設定
した圧入時間の中には無駄な時間が含まれ、かえって、
これによってフィルタープレスの能力が低下しているこ
とになる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記問題点
の解決を目的とし、具体的には、例えば、沈澱スラッジ
などの濃度が変化する系において、その濃度変化に応じ
て最高の処理能力を示すようにフィルタープレスを操業
できる方法を提案する。また、一方において、本発明に
おいては、処理能力が原液濃度に応じて理論的に必要と
される処理能力に相当するコンパクトなものとして構成
されるフィルタープレスを提供することにもある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明方法は、濾過す
べき原液を給泥ポンプによりフィルタープレスに圧入
し、この原液をフィルタープレスで濾過する際に、この
原液の圧入量積算値を求める一方、この積算値にもとず
いて、次の（１）式によって演算される単位時間当りの
処理量又は能力Ａが最大となるよう、原液の圧入時間を
求め、この圧入時間のもとでフィルタープレスの運転を
停止することを特徴とする。ここで、圧入時間（Ｃ）：フィルタープレスへ原液を圧入させている時間圧搾時間（Ｄ）：脱水ケーキの含水率をある値以下にするために決めているフィルタープレスの圧搾時間雑時間（Ｅ）：脱水ケーキの払落しの時間、瀘布の洗浄時間及び次の圧入の準備時間であって、機種毎に決まっている一定の時間

【００１０】以下、この手段たる構成ならびにその作
用について図面によって、詳しく説明すると、つぎの通
りである。

【００１１】なお、図１は本発明方法を実施する際に
用いられる装置の一例を示すフローシートであり、図２
は沈澱スラッジ（ＳＳ）濃度の異なる原液をフィルター
プレスで処理する際の原液の圧入時間と原液圧入量の積
算値との関係を示すグラフであり、図３は沈澱スラッジ
（ＳＳ）濃度の異なる原液の圧入時間と（１）式で計算
した単位時間当りの処理量又は処理能力との関係を示す
グラフである。図１において、すでに示したとおり、符
号１は原液槽、２は給泥ポンプ、４はフィルタープレ
ス、６は水槽、７は圧搾ポンプを示し、このほかに、本
発明方法を実施するために、給泥ポンプ２とフィルター
プレス４との間に原液の圧入量積算計を介在させ、この
値を処理能力演算器５に入力させる。そこで、この演算
器５において、後記の（１）式にしたがって適切な原液
のフィルタープレスへの圧入時間を求め、それに達した
ときに給泥ポンプ２を停止する。

【００１２】そこで、図１によってこれらのところを
詳細に説明する。

【００１３】まず、沈澱スラッジ（ＳＳ）を含有した
原液は原液槽１に貯留される。その後、給泥ポンプ２で
フィルタープレス４に圧入される。この圧入量は、原液
流量積算計３によって圧入開始後から積算する。この原
液の圧入量積算値は処理能力演算器５に入力され、次に
示す（１）式によって単位時間当りの処理能力Ａを求
め、この単位時間当りの処理能力が下降しはじめた段
階、つまり、そのときの圧入時間で給泥ポンプ２を停止
する。なお、この停止によって単位サイクル当りのフィ
ルタープレス操業は終了し、次工程に入る。

【００１４】ここで、圧入時間（Ｃ）：フィルタープレスへ原液を圧入させている時間圧搾時間（Ｄ）：脱水ケーキの含水率をある値以下にするために決めているフィルタープレスの圧搾時間雑時間（Ｅ）：脱水ケーキの払落しの時間、瀘布の洗浄時間及び次の圧入の準備時間であって、機種毎に決まっている一定の時間

【００１５】すなわち、沈澱スラッジが含まれる原液
を圧入して行くと、フィルタープレス４のフィルターが
詰ってくるにしたがって、フィルタープレス４に圧入で
きる原液の量は減少する。ついに、原液はフィルターを
流れなくなって、原液の圧入量の積算値はそれ以上増え
なくなって、飽和する。

【００１６】（１）式において、圧搾時間（Ｄ）は脱
水ケーキの含水率がある値以下になるまで加圧濾過する
時間であって、事前に予め一定の時間として与えること
ができるため、この圧搾時間Ｄは雑時間Ｅとともに一定
にとることができる。一方、原液の圧入量は圧入時間Ｃ
と共に増加し、変数となる。原液圧入量の積算値Ｂは圧
入の開始からどんどん増加し、原液の沈澱スラッジ濃度
によって異なるが、ある時点に達すると、それ以上増え
なくなり、それに対応する圧入時間が求められる。従っ
て、フィルタープレスの単位時間当りの処理能力Ａも、
ある値までは上昇するが、原液圧入量の積算値Ｂ
（ｍ^３）の増加率はある値からは下降することになる。
この変化点を、原液の圧入量積算値Ｂやそれにもとずい
て（１）式によって求められる単位時間当りの処理能力
として捕えて、処理能力演算器５から指令を送って給泥
ポンプ２による原液の圧入を停止すると、常にフィルタ
ープレス４ではその単位時間当りの処理能力Ａ最大の値
が得られるように操業できる。

【００１７】すなわち、本発明方法において、図１に
示すフローシートにしたがって、沈澱スラッジ（ＳＳ）
濃度が３％と１％との原液圧入量の積算値Ｂをフィルタ
ープレスへの圧入時間（分）と関連させて求めたとこ
ろ、図２に示すとおりの関係が求められた。図２から明
らかなように、圧入開始から原液は圧力時間とともに圧
入されるが、沈澱スラッジ（ＳＳ）濃度３％のときは圧
入時間８分で原液圧入量の積算値Ｂは圧入時間８分で最
高値に達し、それ以後は増加せず、一定になる。また、
沈澱スラッジ（ＳＳ）濃度１％の場合は、原液圧入量の
積算値Ｂは圧入時間１４分で最高値に達し、それ以後は
略々一定になっている。この図２に示す結果に基づい
て、（１）式により単位時間当りの処理能力Ａを求めた
ところ、図３に示すとおりであり、その最高効率点は沈
澱スラッジ（ＳＳ）濃度３％で圧入時間８分であり、圧
入時間を１３〜１４分まで延長すると、かえって、単位
時間当りの処理能力Ｂは最高値よりかえって１０％前後
低下し、沈澱スラッジ（ＳＳ）１％濃度で圧入時間１３
分であった。

【００１８】このような結果からみると、仮に、沈澱
スラッジ（ＳＳ）濃度１％の原液のために運転している
処理系において、沈澱スラッジ濃度３％の原液を圧入し
たとするときは、濃度１％の原液では圧入時間Ｃが１３
分か１４分に設定されているために、圧入時間１３分の
条件で濃度３％の原液を加圧濾過すると、圧入時間が長
すぎることもあって、圧入時間８分のときの値より１０
％程度低下し、フィルタープレスはこのような能力不足
のもとで運転されていることになる。なお、この処理条
件は、圧搾時間１５分、雑時間１０分、沈澱スラッジ
（ＳＳ）の成分はＣａ１２％、Ｚｒ３０％、Ｎｉ９％で
あり、フィルタープレスの濾材の濾過面積１００ｍ^２で
あった。

【００１９】

【発明の効果】以上詳しく説明した通り、本発明方法
は、濾過すべき原液を給泥ポンプによりフィルタープレ
スに圧入し、この原液をフィルタープレスで濾過する際
に、この原液の圧入量積算値を求める一方、この積算値
にもとずいて、次の（１）式によって演算される単位時
間当りの処理量又は能力Ａが最大となるよう、原液の圧
入時間を求め、この圧入時間のもとでフィルタープレス
の運転を停止することを特徴とする。ここで、圧入時間（Ｃ）：フィルタープレスへ原液を圧入させている時間圧搾時間（Ｄ）：脱水ケーキの含水率をある値以下にするために決めているフィルタープレスの圧搾時間雑時間（Ｅ）：脱水ケーキの払落しの時間、瀘布の洗浄時間及び次の圧入の準備時間であって、機種毎に決まっている一定の時間

【００２０】このようにフィルタープレスを操業する
と、原液の圧入量を積算した積算量を求め、この積算量
やそれにもとずいて求めた単位時間当りのフィルタープ
レスの処理能力から、この単位時間当りの処理能力が最
高となるように、原液の圧入時間を調整できるため、フ
ィルタープレスによる処理が最も高い効率で行なうこと
ができる。また、フィルタープレスの処理が最も高い効
率であることから、フィルタープレスそのものの寸法や
構造は必要最少限のものとしてコンパクト化を図ること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明方法を実施する際に用いられる装置の
一例を示すフローシートである。

【図２】沈澱スラッジ（ＳＳ）濃度の異なる原液をフ
ィルタープレスで処理する際の原液の圧入時間と原液圧
入量の積算値との関係を示すグラフである。

【図３】沈澱スラッジ（ＳＳ）濃度の異なる原液の圧
入時間と（１）式で計算した単位時間当りの処理量又は
処理能力との関係を示すグラフである。

【符号の説明】

１原液槽２給泥ポンプ３原液流量積算計４フィルタープレス５処理能力演算器６水槽７圧搾ポンプ

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】濾過すべき原液を給泥ポンプによりフィ
ルタープレスに圧入し、この原液をフィルタープレスで
濾過する際に、この原液の圧入量積算値を求める一方、
この積算値にもとずいて、次の（１）式によって演算さ
れる単位時間当りの処理量又は能力Ａが最大となるよ
う、原液の圧入時間を求め、この圧入時間のもとでフィ
ルタープレスの運転を停止することを特徴とするフィル
タープレスの操業方法。ここで、圧入時間（Ｃ）：フィルタープレスへ原液を圧入させている時間圧搾時間（Ｄ）：脱水ケーキの含水率をある値以下にするために決めているフィルタープレスの圧搾時間雑時間（Ｅ）：脱水ケーキの払落しの時間、瀘布の洗浄時間及び次の圧入の準備時間であって、機種毎に決まっている一定の時間