JP3568991B2 - フィルタープレスと、そのフィルタープレスによる脱水方法 - Google Patents
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Description
【産業上の利用分野】
本発明は、汚泥,上水汚泥等の被脱水処理液を加圧により圧搾脱水を行うフィルタープレスと、そのフィルタープレスによる脱水方法、特に電気浸透脱水機による脱水方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、汚泥等の被脱水処理液の脱水を行うために、フィルタープレスと称される脱水装置が使用され、特に近年では脱水効率を向上させる観点から、電気浸透作用を利用した電気浸透脱水機が使用されている。
【0003】
すなわち、このフィルタープレス型電気浸透脱水機は、図1に示すように被脱水処理液の流入口10と濾液の排出口9とを有する濾板1a,1b 間に電極板2a,2b を介して濾布4a,4b が配設され、且つ一方の濾板1aと濾布4a間に電極板2aを装着したダイヤフラム3が介装され、該濾布4a,4b 内の汚泥が前記ダイヤフラム3の往動によって前記濾布4a,4b を介して圧搾濾過される構成にしてなるものである。
【0004】
そして、このような電気浸透脱水機で脱水を行う場合には、先ず図2に示すように上記流入口10から汚泥等の被脱水処理液を流入して濾布4a,4b 間に形成されている濾室内に圧入し、次に図3に示すように一方の濾板1aとダイヤフラム3との間に圧力空気を導入して一方の電極板2aを介して他方の電極板2bとの間に濾布4a,4b 内の汚泥ケーキを圧搾圧力により挟圧し、その後、上記電極板2a,2b に直流電圧を加えると、電気浸透作用により、濾室内で所定の含水率まで脱水させるものである。
【0005】
また、上記濾室内への打ち込みは、ポンプ圧力で加圧濾過された濾過水を排出口10から排出しつつ行う。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような電気浸透脱水機においては、ダイヤフラム3によって濾布4a,4b 間の汚泥を圧搾した後に、濾布4aを電極板2aから引き離してダイヤフラム3を圧搾前の位置に復元する(以下「膜戻し」という)ための膜戻し用空気が余分に必要であった。
【0007】
なぜなら、電気浸透脱水機はダイヤフラム3上に電極板2aが介在するために、電極板2aと濾布4aが付着し易く、膜戻しの必要があるが、それに対して従来のフィルタープレス型脱水機は、ダイヤフラム上に、電極板の代わりに凹凸な面を有する圧搾板が介在されているため、濾布と圧搾板とが付着することがなく、膜戻しの必要がなかった。
【0008】
従って、上記のような電気浸透脱水機は、膜戻し用空気を余分に供給するために、従来のフィルタープレス脱水機と比べて空気流入用の空気圧搾機や空気槽等の設備が大型化するという問題点があった。
【0009】
特に、濾布走行式の電気浸透脱水機においては、上記のように濾布4a,4b が電極板2a,2b に付着すると濾布の巻取りが困難になり、そのままの状態で圧搾工程を行うと濾布及び周辺装置を破損するという問題点もあった。
【0010】
本発明は、以上のような問題点を解決するためになされたものであり、圧搾工程で使用される圧搾空気を、ダイヤフラム復元のために再利用することによって、空気流入用の空気圧搾機や空気槽が大型化するのを防ぐことを課題とするものである。
【0011】
【課題を解決するための手段】
本発明は、このような課題を解決するために、フィルタープレスとそのフィルタープレスによる脱水方法としてなされたもので、フィルタープレスとしての特徴は、被脱水処理液の流入口10と濾液の排出口9とを有する濾板1a,1b 間に濾布4a,4b が配設され、且つ一方の濾板1aと濾布4a間にダイヤフラム3が介装され、該濾布4a,4b 内の被脱水処理液が前記ダイヤフラム3の往復動によって前記濾布4a,4b を介して圧搾濾過される構成にしてなるフィルタープレスにおいて、前記一方の濾板1aとダイヤフラム3間に形成される圧搾室12と、他方の濾板1bとダイヤフラム3間に形成される濾室13とを連通する流路14が該濾室13の外部に設けられ、しかも該流路14を開閉するためのバルブ等の開閉手段が該流路14中に設けられて、該開閉手段で流路 14 を開いて前記圧搾室 12 と濾室 13 とを連通させることにより、圧搾時に該圧搾室 12 内に流入された空気を前記濾室 13 内に流入することにより、前記ダイヤフラム3を前記一方の濾板 1a 側に復元させるように構成されてなることにある。
【0012】
また、フィルタープレスによる脱水方法としての特徴は、被脱水処理液の流入口10と濾液の排出口9とを有する濾板1a,1b 間に濾布4a,4b が配設され、且つ一方の濾板1aと濾布4a間にダイヤフラム3が介装され、該濾布4a,4b 内の被脱水処理液が前記ダイヤフラム3の往復動によって前記濾布4a,4b を介して圧搾濾過される構成にしてなるフィルタープレスにおいて、該ダイヤフラム3の往動によって濾布4a,4b 間の被脱水処理液を圧搾した後に、前記一方の濾板1aとダイヤフラム3間に形成される圧搾室12と、他方の濾板1bとダイヤフラム3間に形成される濾室13とをそれぞれ閉塞状態にするとともに該圧搾室12と濾室13とを連通状態にして、圧搾時に前記圧搾室12内に流入された空気を前記濾室13内に流入することにより、前記ダイヤフラム3を前記一方の濾板1a側に復元させることにある。
【0013】
また、フィルタープレスによる脱水方法のより具体的な手段は、被脱水処理液の流入口10と濾液の排出口9とを有する濾板1a,1b 間に濾布4a,4b が配設され、且つ一方の濾板1aと濾布4a間にダイヤフラム3が介装され、該濾布4a,4b 内の被脱水処理液が前記ダイヤフラム3の往復動によって前記濾布4a,4b を介して圧搾濾過される構成にしてなるフィルタープレスにおいて、前記流入口10から前記他方の濾板1bとダイヤフラム3間の濾室13内に被脱水処理液を流入する流入工程と、該被脱水処理液の流入後に前記一方の濾板1aとダイヤフラム3間の圧搾室12内に空気を流入することにより前記ダイヤフラム3を往動して前記濾布4a,4b 間の被脱水処理液を圧搾する圧搾工程と、該被脱水処理液の圧搾後に前記流入口10に空気や水を吹き込んで流入口10に残存する被脱水処理液や水を除去する工程と、該被脱水処理液や水の除去後に濾布4a,4b 間の脱水ケーキ11を除去するケーキ除去工程とからなるフィルタープレスによる脱水方法であって、前記被脱水処理液や水を除去する工程後に、前記圧搾室12と濾室13とをそれぞれ閉塞状態にするとともに該圧搾室12と濾室13とを連通状態にして、前記圧搾工程において圧搾室12内に流入された空気を前記濾室13内に流入することにより、前記ダイヤフラム3を前記一方の濾板1a側に復元させることにある。
【0014】
さらに、上記のように圧搾室12内の空気を濾室13内に流入した後に、該濾室13内を閉塞状態に保持するとともに前記圧搾室12内を大気開放状態とすることも可能である。
【0015】
【作用】
そして、被脱水処理液や水を除去する工程後に、前記圧搾室12と濾室13とをそれぞれ閉塞状態にするとともに該圧搾室12と濾室13とを連通状態にすると、圧搾工程後に高圧側となっていた圧搾室12内の圧搾空気が低圧側の濾室13内に流入することとなり、その圧搾空気によってダイヤフラム3は一方の濾板1a側に強制的に復元されることとなり、従って、ダイヤフラム3の復動もスムーズに行われることとなるのである。
【0016】
このような圧搾室12からの濾室13への圧搾空気の移動により、最終的には圧搾室12内の圧力と濾室13内の圧力は等しくなるが、さらに、濾室13内を閉塞状態に保持するとともに前記圧搾室12内を大気開放状態とすれば、逆に濾室13内の圧力が圧搾室12内の圧力よりも高くなり、その結果、濾室13内の圧搾空気がダイヤフラム3を押圧してダイヤフラム3はさらに一方の濾板1a側に復動することとなる。
【0017】
【実施例】
以下、本発明の実施例について図面に従って説明する。
【0018】
先ず、一実施例としてのフィルタープレス型電気浸透脱水機におけるダイヤフラムの復元方法について説明するに際し、その電気浸透脱水機の概略構造について説明する。
【0019】
図1において、1a,1b は濾板で、その内側には、電極板2a,2b が設けられている。
【0020】
3は、一方の濾板1aと電極板2a間に介装されたダイヤフラムで、背面側(濾板1a側)に圧搾空気が導入されて、他方の濾板1b側に膨張可能に構成されている。
【0021】
4a,4b は1対の濾布で、濾布吊り棒5に吊り下げられている。
【0022】
6は前記濾布吊り棒5を介して濾布4a,4b を巻き取るための巻取りドラムで、回転軸7に回転自在に取付けられている。
【0023】
8,…は、濾布を下方に引っ張って巻き取るための巻取りローラを示す。
【0024】
9は、濾板1a,1b 間に形成される濾室内の濾液を外部に排出するための排出口、10は該濾室内に被処理液としての汚泥を流入するための流入口で、それぞれ両濾板1a,1b の上下に形成されている。
【0025】
次に、電気浸透脱水機を作動させる場合には、先ず流入口10から汚泥を濾板1a,1b間、より詳しくは他方の濾板1bとダイヤフラム3間に形成される濾室13内に流入して、該濾室13内に図2に示すように汚泥を打ち込む。このとき、図4に示すV−1,V−3,V−8のバルブを開いた状態とする。また、V−2,V−4,V−5,V−6,V−7,V−9のバルブは閉じた状態とする。
【0026】
次に、図3に示すように一方の濾板1aとダイヤフラム3との間の圧搾室12内に圧搾空気を導入して、一方の電極板2aと他方の電極板2bとの間の濾布4a,4b 内の汚泥ケーキ11を圧搾圧力により挟圧する。このとき、図4に示すV−1,V−8のバルブを閉じるとともに、V−2のバルブを新たに開いた状態とする。
【0027】
さらに、上記のように圧搾した後、上記電極板2a,2b に直流電圧を加えると、電気浸透作用により、濾室13内で新たな脱水作用が開始されることとなる。そして所定の含水率まで脱水されると、その脱水工程が終了する。
【0028】
次に、上記のような電気浸透による脱水工程が終了した後、流入口10を空気の吹きつけによって洗浄する、いわゆるエアーブローの作業を行う。
【0029】
そのエアーブローの作業においては、先ず、V−2のバルブを閉じるとともにV−4,V−6のバルブを新たに開き、その状態で流入口10内に空気を流入する。
【0030】
これにより、該流入口10内に残存している汚泥が空気によって除去され、汚泥貯留槽(図示せず)へ排出される。
【0031】
次に、V−4,V−6のバルブを閉じるとともにV−5,V−7のバルブを新たに開き、その状態で前記流入口10内に水を流す。
【0032】
これによって、上記流入口10内が洗浄されることとなり、洗浄後の液は、濾液槽(図示せず)側へ送られる。
【0033】
次に、V−5のバルブを閉じるとともに、V−4のバルブを再度開き、その状態で流入口10内に再度空気を流入する。
【0034】
これによって、前記洗浄工程において流入口10内に残存する水が空気で吹き飛ばされ、濾液槽側へ排出される。
【0035】
さらに、V−3,V−4,V−7のバルブを閉じ、新たにV−9のバルブを開く。
【0036】
このようにV−9のバルブが開かれると、前記圧搾室12内の圧搾空気が前記濾室13内に流入する。
【0037】
すなわち、圧搾室12と濾室13とは、図4に示す外部の流路14を介して連通状態とされているが、上記のような圧搾工程でダイヤフラム3が往動した後においては、圧搾空気流入用のV−2のバルブ、空気逃がし用のV−8のバルブ、及び上記流路14中に存在するV−9が閉じられたままの状態であるため、圧搾室12内の圧力は濾室13内の圧力よりも高い。
【0038】
しかし、上記のようにV−9のバルブを開くと、圧搾室12と濾室13とが外部の流路14を介して連通するため、高圧側の圧搾室12内の圧搾空気が低圧側の濾室13内に流入することとなるのである。
【0039】
このようにV−9のバルブの開閉直後は圧搾室12内の圧搾空気が濾室13内に流入するが、その一方、V−3,V−4,V−7のバルブが閉じられているため、圧搾空気の逃げ場がなく、上記のような圧搾空気の移動により濾室13内の圧力が徐々に高くなり、圧搾室12内と濾室13内の圧力が等しくなったときに圧搾空気の流入が止まることとなる。
【0040】
次に、V−9のバルブを閉じ、V−8のバルブを開く。
【0041】
V−8のバルブを開くことにより、前記圧搾室12内が大気開放されることとなり、その圧搾室12内の圧搾空気が外部に排出されることとなる。一方、V−9のバルブが閉じられているために、前記濾室13内の空気は抜けることがなく、従ってその濾室13内が上述のように圧搾室12内と平衡状態となった高い圧力を保持しているために、上記のように大気開放された圧搾室12内との圧力差により、ダイヤフラム3はその復動時に図5に示すように確実に濾板1a側に復元することとなる。
【0042】
従って、ダイヤフラム3の前面側に取り付けられた電極板2aが濾布4aに不用意に付着することもないのである。
【0043】
次に、V−3のバルブを開くとともにV−4のバルブを閉じ、その状態で濾液槽に連通する流路の水抜き作業を行う。
【0044】
その後、図6のように濾板1a,1b 間を開き、濾布4a,4b を下降させることによって、汚泥ケーキ11が除去されることとなるのである。
【0045】
尚、上記実施例では、圧搾室12と濾室13とを連通する流路14が、図4に示すように一方の濾板の上部の圧搾空気の流入口と他方の濾板の被処理液の流入口10とに接続されているが、これに限らず、たとえば図7に示すように一方の濾板の圧搾空気の流入口と、処理液の排出口9とに接続されていてもよい。要は、圧搾室12と濾室13とが流路14を介して連通状態となるように構成されていればよいのである。
【0046】
また、該実施例では、上記流路14を開閉する手段としてバルブを使用したが、流路14を開閉する手段は該実施例のバルブに限定されるものではなく、要はこのバルブ等の開閉手段が流路14中に設けられていればよいのである。
【0047】
さらに、該実施例では、圧搾室12内の圧搾空気を濾室13内に流入した後に、該濾室13内を閉塞状態にして圧搾室12内を大気開放状態としたため、濾室13内の圧力が圧搾室12内の圧力よりも高くなり、濾室13内の圧搾空気がダイヤフラム3を押圧してダイヤフラム3は一方の濾板1a側により確実に復動するという好ましい効果が得られたが、このように圧搾室12内を大気開放状態にすることは本発明に必須の条件ではない。
【0048】
さらに、上記実施例では、濾布走行式の電気浸透脱水機を用いる場合について説明したが、これに限らず濾布固定式の電気浸透脱水機に本発明を利用することも可能である。
【0049】
さらに、本発明は電気浸透脱水機に適用することを主眼とするものであるが、電気浸透脱水機以外のフィルタープレスに本発明を適用することも可能である。
【0050】
さらに、流入口10等に連通する各バルブを開閉する手順も、上記実施例に限定されるものではなく、各工程の必要に応じて開閉されればよい。
【0051】
さらに、上記実施例では、ダイヤフラム3を復元させる際に、V−3,V−4,V−7のバルブを閉じた状態で流入口10から濾室内に空気を流入させたが、バルブを閉塞する状態はこれに限定されるものではなく、要は、流入口10から該流入口10に残存する水を除去する流路を閉塞した状態で、その流入口10から濾室内に空気が流入されればよいのである。
【0052】
【発明の効果】
叙上のように、本発明は、ダイヤフラムの往動によって濾布間の被脱水処理液を圧搾した後に、圧搾室と濾室とをそれぞれ閉塞状態にするとともに該圧搾室と濾室とを連通状態にするため、高圧側の圧搾室の圧搾空気が低圧側の濾室内に流入し、濾室内の圧力を圧搾時より高くし、圧搾室内の圧力を圧搾時より低くすることによって、ダイヤフラムは一方の濾板側に強制的に復元されることとなる。
【0053】
従って、圧搾工程でダイヤフラムを往動すべく圧搾室内に流入した圧搾空気を、そのまま濾室に流入してダイヤフラムの復動用として再利用することで、圧搾空気の消費量を軽減することができるために、空気流入用の空気圧縮機や空気槽等の設備の大型化が防止できるという効果がある。
【0054】
さらに、圧搾室内の空気を濾室内に流入した後に、該濾室内を閉塞状態に保持するとともに前記圧搾室内を大気開放状態とすれば、濾室内の圧力が圧搾室内の圧力よりも高くなり、その結果、濾室内の空気がダイヤフラムを押圧してダイヤフラムをより確実に濾板側に復動させることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】一実施例のフィルタープレスの概略断面図。
【図2】汚泥圧入時の概略断面図。
【図3】ダイヤフラム作動時の概略断面図。
【図4】各バルブと流入口等の連通状態を示す概略斜視図。
【図5】ダイヤフラム復動時の概略断面図。
【図6】脱水ケーキ脱離時の概略断面図。
【図7】他実施例の各バルブと流入口等の連通状態を示す概略斜視図。
【図8】従来のダイヤフラム復動時の状態を示す概略断面図。
【符号の説明】
1a,1b …濾板 3…ダイヤフラム
4a,4b …濾布 9…排出口
10…流入口
Claims (6)
- 被脱水処理液の流入口(10)と濾液の排出口(9) とを有する濾板(1a),(1b) 間に濾布(4a),(4b) が配設され、且つ一方の濾板(1a)と濾布(4a)間にダイヤフラム(3) が介装され、該濾布(4a),(4b) 内の被脱水処理液が前記ダイヤフラム(3) の往復動によって前記濾布(4a),(4b) を介して圧搾濾過される構成にしてなるフィルタープレスにおいて、前記一方の濾板(1a)とダイヤフラム(3) 間に形成される圧搾室(12)と、他方の濾板(1b)とダイヤフラム(3) 間に形成される濾室(13)とを連通する流路(14)が該濾室(13)の外部に設けられ、しかも該流路(14)を開閉するためのバルブ等の開閉手段が該流路(14)中に設けられて、該開閉手段で流路 (14) を開いて前記圧搾室 (12) と濾室 (13) とを連通させることにより、圧搾時に該圧搾室 (12) 内に流入された空気を前記濾室 (13) 内に流入することにより、前記ダイヤフラム (3) を前記一方の濾板 (1a) 側に復元させるように構成されてなることを特徴とするフィルタープレス。
- 濾板 (1a),(1b) の内側に電極板 (2a),(2b) が設けられている請求項1記載のフィルタープレス。
- 被脱水処理液の流入口(10)と濾液の排出口(9) とを有する濾板(1a),(1b) 間に濾布(4a),(4b) が配設され、且つ一方の濾板(1a)と濾布(4a)間にダイヤフラム(3) が介装され、該濾布(4a),(4b) 内の被脱水処理液が前記ダイヤフラム(3) の往復動によって前記濾布(4a),(4b) を介して圧搾濾過される構成にしてなるフィルタープレスにおいて、該ダイヤフラム(3) の往動によって濾布(4a),(4b) 間の被脱水処理液を圧搾した後に、前記一方の濾板(1a)とダイヤフラム(3) 間に形成される圧搾室(12)と、他方の濾板(1b)とダイヤフラム(3) 間に形成される濾室(13)とをそれぞれ閉塞状態にするとともに該圧搾室(12)と濾室(13)とを連通状態にして、圧搾時に前記圧搾室(12)内に流入された空気を前記濾室(13)内に流入することにより、前記ダイヤフラム(3) を前記一方の濾板(1a)側に復元させることを特徴とするフィルタープレスによる脱水方法。
- 被脱水処理液の流入口(10)と濾液の排出口(9) とを有する濾板(1a),(1b) 間に濾布(4a),(4b) が配設され、且つ一方の濾板(1a)と濾布(4a)間にダイヤフラム(3) が介装され、該濾布(4a),(4b) 内の被脱水処理液が前記ダイヤフラム(3) の往復動によって前記濾布(4a),(4b) を介して圧搾濾過される構成にしてなるフィルタープレスにおいて、前記流入口(10)から前記他方の濾板(1b)とダイヤフラム(3) 間の濾室(13)内に被脱水処理液を流入する流入工程と、該被脱水処理液の流入後に前記一方の濾板(1a)とダイヤフラム(3) 間の圧搾室(12)内に空気を流入することにより前記ダイヤフラム(3) を往動して前記濾布(4a),(4b) 間の被脱水処理液を圧搾する圧搾工程と、該被脱水処理液の圧搾後に前記流入口(10)に空気や水を吹き込んで流入口(10)に残存する被脱水処理液や水を除去する工程と、該被脱水処理液や水の除去後に濾布(4a),(4b) 間の脱水ケーキ(11)を除去するケーキ除去工程とからなるフィルタープレスによる脱水方法であって、前記被脱水処理液や水を除去する工程後に、前記圧搾室(12)と濾室(13)とをそれぞれ閉塞状態にするとともに該圧搾室(12)と濾室(13)とを連通状態にして、前記圧搾工程において圧搾室(12)内に流入された空気を前記濾室(13)内に流入することにより、前記ダイヤフラム(3) を前記一方の濾板(1a)側に復元させることを特徴とするフィルタープレスによる脱水方法。
- 被脱水処理液の流入口(10)と濾液の排出口(9) とを有する濾板(1a),(1b) 間に濾布(4a),(4b) が配設され、且つ一方の濾板(1a)と濾布(4a)間にダイヤフラム(3) が介装され、該濾布(4a),(4b) 内の被脱水処理液が前記ダイヤフラム(3) の往復動によって前記濾布(4a),(4b) を介して圧搾濾過される構成にしてなるフィルタープレスにおいて、前記流入口(10)から前記他方の濾板(1b)とダイヤフラム(3) 間の濾室(13)内に被脱水処理液を流入する流入工程と、該被脱水処理液の流入後に前記一方の濾板(1a)とダイヤフラム(3) 間の圧搾室(12)内に空気を流入することにより前記ダイヤフラム(3) を往動して前記濾布(4a),(4b) 間の被脱水処理液を圧搾する圧搾工程と、該被脱水処理液の圧搾後に前記流入口(10)に空気を吹き込んで流入口(10)に残存する被脱水処理液を除去する第1ブロー工程と、該第1ブロー工程後に前記流入口(10)に水を流入して該流入口(10)を洗浄する工程と、該流入口(10)を洗浄した後、該流入口(10)に空気を吹き込んで該流入口(10)に残存する水を除去する第2ブロー工程と、該第2ブロー工程後に濾布(4a),(4b) 間の脱水ケーキ(11)を除去するケーキ除去工程とからなるフィルタープレスによる脱水方法であって、前記第2ブロー工程において空気を吹き込んだ後に、前記圧搾室(12)と濾室(13)とをそれぞれ閉塞状態にするとともに該圧搾室(12)と濾室(13)とを連通状態にして、前記圧搾工程において圧搾室(12)内に流入された空気を前記濾室(13)内に流入することにより、前記ダイヤフラム(3) を前記一方の濾板(1a)側に復元させることを特徴とするフィルタープレスによる脱水方法。
- 前記圧搾室(12)内の空気を濾室(13)内に流入した後に、該濾室(13)内を閉塞状態に保持するとともに前記圧搾室(12)内を大気開放状態とする請求項3乃至5のいずれかに記載のフィルタープレスによる脱水方法。
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1994
- 1994-07-12 JP JP15997194A patent/JP3568991B2/ja not_active Expired - Lifetime
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