JP3780938B2 - ケーキ乾燥機付フィルタープレス - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、フィルタープレで脱水したケーキの乾燥度を高めて、ケーキの減容、減量を図るケーキ乾燥機付フィルタープレスに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、乾燥度を高めることにより産業廃棄物の減容、減量が処理費用を大幅に圧縮するものであり、脱水ケーキの含水率を低下させるために、脱水処理中に脱水ケーキを加熱して含水率を低下させるフィルタープレスは、例えば、特開平６−３１３００号公報において、本願発明の出願人が提案しているように良く知られている。また、上面が開放された箱型バスケットに脱水ケーキを投入し、回分式乾燥機本体にセットして脱水ケーキを長時間乾燥させる装置も、例えば、特開平９−２７６６１１号公報に記載してあるように公知である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来の、脱水処理中に脱水ケーキを加熱して含水率を低下させるフィルタープレスは、フィルタープレスと別個の乾燥装置と余分な据付け面積を不用とし、燃焼ガスの排出や匂いがない利点はあるが、脱水後の乾燥時間を必要とし、脱水工程の雑時間が長くなる欠点がある。脱水ケーキを回分式乾燥機で長時間乾燥させる装置にあっては、フィルタープレスの脱水工程と切離して脱水ケーキの含水率を充分に減少させることができるものであるが、別個の乾燥装置と余分な据付け面積を必要とし、使用した乾燥空気とともにケーキ中の匂いが空中に放散される。また、新しい空気が必要となり昇温させるために熱エネルギー効率が悪くなる。
この発明は、上記従来の欠点を改良したもので、フィルタープレスの脱水工程中の時間を利用して、余分な据付け面積と運搬装置を不用とする脱水ケーキの乾燥装置を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
この発明の要旨は、レール上に開閉自在に並列した多数のろ板間に原液を圧入して固液分離を行ない、並列したろ板を開板してろ板間に形成した脱水ケーキを排出するフィルタープレスにおいて、フィルタープレスのろ液受パンの下方近傍に乾燥ホッパーを配設すると共に、乾燥ホッパーの底部に開閉自在なホッパー皿を設け、乾燥ホッパーに乾燥空気の供給管と湿空気の排出管をそれぞれ連結して、フィルタープレスのろ板を開板して排出した脱水ケーキを乾燥させるものである。この乾燥ホッパーの密閉手段は、フィルタープレスのろ液受パンを乾燥ホッパーのカバーを兼ねさせて、閉じたろ液受パンで乾燥ホッパーの上部開放口を密閉させるものである。
【０００５】
そして、乾燥ホッパーの空気の供給手段が、乾燥空気の供給管に連結した乾燥空気の噴射室を乾燥ホッパーの底部に設け、乾燥ホッパーの底部を閉止したホッパー皿で噴射室をシールすると共に、湿空気の排出管に連結した排気ボックスを乾燥ホッパーの周壁の適所に設けたものである。なお、乾燥ホッパーの底部に湿空気の排気室を設け、乾燥ホッパーの底部を閉止したホッパー皿で排気室をシールすると共に、乾燥空気の噴射ボックスを乾燥ホッパーの周壁の適所に設けてもよいものである。この乾燥空気の供給手段が、乾燥ホッパーに連結した乾燥空気の供給管と湿空気の排出管をヒートポンプ式の乾燥機にそれぞれ接続し、脱水ケーキに乾燥空気を循環させて供給するものである。また、ケーキを均一に乾燥させるために、乾燥ホッパーにケーキの攪拌翼を設け、間歇攪拌を行なってもよいものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】
この発明に係る装置は上記のように構成してあり、フィルタープレスで固液分離を行なった脱水ケーキを、並列したろ板を開板して乾燥ホッパーに落下させると、並列したろ板の下方に落下したケーキは堆積厚の薄いケーキ層を形成する。乾燥ホッパーの上方のフィルタープレスは、ケーキ排出後にろ液受パンを閉じて次の脱水工程に入る。乾燥ホッパーの上部開放口はろ液受パンを閉じて密閉する。次に、ヒートポンプ式の乾燥機から乾燥ホッパーの脱水ケーキに乾燥空気を噴射してケーキ中の水分を蒸発させる。ケーキの堆積圧が薄いので全体が均一に乾燥できる。脱水ケーキの水分を蒸発させた湿空気を排出管から乾燥機に返送し、脱湿と昇温を行なって乾燥空気は再び乾燥ホッパーに循環供給して、フィルタープレスの次のケーキ排出までの脱水処理工程中の間、脱水ケーキを乾燥ホッパーに滞留させて乾燥する。
【０００７】
フィルタープレスの脱水ケーキを下部の乾燥ホッパーで受け、次の圧入脱水サイクル中の時間に乾燥すれば、同じ圧入脱水サイクル内で低含水率のケーキとなり、重量及び容積を軽減することができる。そして、乾燥ホッパーにケーキの攪拌翼を設ければ、乾燥してくるケーキの破砕が簡単に行われケーキの再利用が容易となる。脱水ケーキは乾燥した後、乾燥ホッパーのホッパー皿を開放すれば、軽量化と減容化した乾燥ケーキが乾燥ホッパーから排出される。次に、フィルタープレスで固液分離が完了した脱水ケーキはろ板を開板すれば、脱水ケーキを乾燥ホッパーに落下させ脱水ケーキを乾燥させることができる。
【０００８】
【実施例】
この発明に係るフィルタープレスを図面に基づき詳述すると、まず、図１はケーキ乾燥機を付設したフィルタープレス１であって、フィルタープレス１は前後に立設したフレーム２、２に一対のレール３、３が橋架してあり、このレール３、３上に多数のろ板４…が並列してある。このフィルタープレス１はろ板４、４間に原液を圧入して固液分離を行ない、並列したろ板４…の端部に連結した締付シリンダー５でろ板４…を開放し、ろ板４、４間に形成した脱水ケーキを排出させる。図２はフィルタープレス１の下方に配設したろ液受パン６と乾燥ホッパー１１の拡大図であって、並列したろ板４…の下方には、ろ布（図示せず）の洗浄排水と脱水中にろ板４から漏れたろ液を受ける一対の洗浄水受用のろ液受パン６が配設してある。このろ液受パン６、６に軸着したクランクアーム７、７がタイロッド８で連結してあり、一方のクランクアーム７に止着したパン開閉シリンダー９を伸縮して左右のろ液受パン６、６を回動させる。なお、符号１０はろ液受パン６に落下した洗浄排水等を流入させる洗浄水トラフである。
【０００９】
図２に示すように、ろ液受パン６の下方には、脱水ケーキを直接受け止める乾燥ホッパー１１が配設してあり、乾燥ホッパー１１はフィルタープレス１の１〜２サイクル分のケーキを滞留させる容量としてある。フィルタープレス１のろ板４、４間に形成した脱水ケーキは、ろ液受パン６を下方に回動させてろ板４…を開板すれば、乾燥ホッパー１１に落下する。フィルタープレス１のケーキ排出の空間を利用して乾燥ホッパー１１を配設してあり、乾燥のためにケーキを別置の乾燥機に搬送する必要がない。図２に示すように、乾燥ホッパー１１の上部開放口１１ａがパン開閉シリンダー９の近傍に設けてあり、パン開閉シリンダー９を収縮してろ液受パン６を回動させれば、乾燥ホッパー１１の上部開放口１１ａを密閉する構造としてある。ろ液受パン６を乾燥ホッパー１１の上部開放口１１ａのカバーを兼ねさせてあり、構造が簡単となりメンテナンスも容易となる。
【００１０】
図２に示すように、乾燥ホッパー１１の底部の両側端部にホッパー皿１２、１２が軸支してあり、ホッパー皿１２の基端部に連結したクランクアーム１３にホッパー開閉シリンダー１４が枢着してある。このホッパー開閉シリンダー１４を伸縮させてホッパー皿１２を開閉し、ホッパー皿１２を下方に回動させて乾燥ケーキを排出させる。ホッパー皿１２の下方にはベルトコンベアまたはコンテナーを配設すれば、搬送が容易となる。図２に示すように、山形状の噴射室１５が乾燥ホッパー１１の前後方向の底部中央部に配設してある。この噴射室１５の山形状の壁面はネットあるいはパンチングメタル等で構成してあり、ホッパー皿１２を閉じた時に噴射室１５の底部をホッパー皿１２でシールさせる。図３は乾燥ホッパーの平面図であって、乾燥ホッパー１１の前側壁に乾燥空気の供給管１６が連結してあり、この供給管１６を噴射室１５に連通させて乾燥ホッパー１１に乾燥空気を供給する。乾燥ホッパー１１に落下させた脱水ケーキは均一な堆積厚となり、ケーキ全体が均等に乾燥できる。落下させた脱水ケーキは堆積厚も薄いので、脱水ケーキに噴射室１５から乾燥空気を噴射すれば、ケーキ全体が均一に乾燥できる。
【００１１】
図２に示すように、排気ボックス１７が乾燥ホッパー１１の側壁に配設してあり、多数の噴射孔が乾燥ホッパー１１の内側の上下方行に向って開口してある。図１、図２に示すように、排気ボックス１７が乾燥ホッパー１１の両側壁に沿って配設してあり、排気ボックス１７に湿空気の排出管１８が連結してあり、排出管１８に連通させた排気ボックス１７から脱水ケーキを乾燥させた後の湿空気を排出させる。乾燥空気の供給管１６と湿空気の排出管１８がヒートポンプを用いた乾燥機１９に接続してあり、乾燥ホッパー１１から排出した湿空気を回収し、乾燥機１９のヒートポンプで除湿して昇温させ、５５℃前後の乾燥空気を乾燥ホッパー１１に循環供給して脱水ケーキを乾燥させる。乾燥に使用した空気は脱水ケーキを脱湿後、再度使用するので熱効率が良い。フィルタープレスと一体に設けた乾燥装置は、圧入脱水中に前サイクルのケーキをその時間下部乾燥室で受け、同じサイクル内で低含水のケーキとなり、重量及び容量を軽減できる。長時間圧入型フィルタープレスで浄水汚泥を脱水する場合、脱水に長時間掛り、ケーキ水分が高くても、長時間乾燥が可能であり、排出した乾燥ケーキは含水率が低下して、軽量化・減容化しており搬送が容易となる。
【００１２】
乾燥ホッパー１１に設けるケーキの乾燥装置は、図４に示すように、乾燥空気の供給管１８ａを乾燥ホッパー１１の側壁近傍に設け、供給管１８ａに連結した噴射ボックス１７ａを乾燥ホッパー１１の側壁に配設し、山形状の排気室１５ａを乾燥ホッパー１１の前後方向の底部中央部に配設してもよいものである。図２に示すように、必要に応じて、乾燥ホッパー１１に攪拌翼２０を配設して、脱水ケーキを定期的に断続攪拌し、脱水ケーキの移動と攪拌を行なう。図５は攪拌翼を配設した乾燥ホッパー１１の平面図であって、攪拌翼２０は乾燥ホッパー１１の前後の側壁に軸支され、この攪拌翼２０に駆動機２１が直結してある。脱水ケーキは乾燥してくるため、ケーキ破砕が簡単に行われ、破砕ケーキの再利用が容易となる。なお、次工程に長時間の脱水処理時間を要するフィルタープレスや、堆積厚の薄い脱水ケーキでは、攪拌翼２０を廃止してもよいものである。
【００１３】
【発明の効果】
この発明は上記のように構成してあり、フィルタープレスの脱水工程中の時間を利用して、余分な据付け面積と運搬装置を不用とする脱水ケーキの乾燥装置となるものである。即ち、従来の脱水処理中に脱水ケーキを加熱するフィルタープレスは、脱水処理工程が長くなる欠点がある。また、回分式乾燥機で脱水ケーキを乾燥させる装置にあっては、別個の乾燥装置と余分な据付け面積を必要とし、熱エネルギー効率が悪くなるものであるが、この発明にあっては、フィルタープレスのろ液受パンの下方近傍に乾燥ホッパーを配設し、乾燥ホッパーの底部に開閉自在なホッパー皿を設けたもので、フィルタープレスから落下させた脱水ケーキは均一な堆積厚となり、落下させた脱水ケーキが直接乾燥されてケーキ全体が均等に乾燥できる。そして、含水率が低下した乾燥ケーキは軽量化・減容化されてケーキの搬送が容易となる。
【００１４】
乾燥ホッパーの密閉は、フィルタープレスのろ液受パンを乾燥ホッパーのカバーを兼ねさせるもので、乾燥ホッパーの上部開放口が密閉され、乾燥効率が良くなる。ろ液受パンを利用すれば、構造が簡単となりメンテナンスも容易となる。脱水ケーキの乾燥は、乾燥ホッパーの底部に乾燥空気の噴射室を設け、噴射室の底部を閉止したホッパー皿でシールし、湿空気の排気ボックスを乾燥ホッパーの周壁の適所に設ければ、脱水ケーキの下方から乾燥空気が噴射され、ケーキ全体を均一に乾燥できる。なお、乾燥空気の噴射ボックスを乾燥ホッパーの側壁に配設し、山形状の排気室を乾燥ホッパーの底部に配設しても、ケーキ全体を均一に乾燥できる。ヒートポンプ式の乾燥機を使用して乾燥ホッパーに乾燥空気を供給するもので、脱水ケーキを乾燥させた湿潤空気を、再度乾燥させて使用するので熱効率が良い。また、乾燥ホッパーに攪拌翼を設ければ、乾燥してくる脱水ケーキの破砕が簡単に行われ、破砕ケーキの再利用が容易となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明に係るケーキ乾燥機付フィルタープレスの側面図である。
【図２】 同じく、ろ液受パンの近傍に設けたケーキ乾燥機の要部縦断正面図である。
【図３】 同じく、噴射室を設けたケーキ乾燥機の平面図である。
【図４】 同じく、他の実施例の、ケーキ乾燥機の要部縦断正面図である。
【図５】 同じく、攪拌翼を設けたケーキ乾燥機の平面図である。
【符号の説明】
１ フィルタープレス
３ レール
４ ろ板
６ ろ液受パン
１１ 乾燥ホッパー
１１ａ 上部開放口
１２ ホッパー皿
１５ 噴射室
１５ａ 排気室
１６ 供給管
１７ 排気ボックス
１７ａ 噴射ボックス
１８ 排出管
１９ 乾燥機
２０ 攪拌翼

Claims (5)

1. レール（３）上に開閉自在に並列した多数のろ板（４…）間に原液を圧入して固液分離を行ない、並列したろ板（４…）を開板してろ板（４、４）間に形成した脱水ケーキを排出するフィルタープレス（１）において、フィルタープレス（１）のろ液受パン（６）の下方近傍に乾燥ホッパー（１１）を配設し、ろ液受パン（６）を乾燥ホッパー（１１）のカバーを兼ねさせて、閉じたろ液受パン（６）で乾燥ホッパー（１１）の上部開放口（１１ａ）を密閉させると共に、乾燥ホッパー（１１）の底部に開閉自在なホッパー皿（１２）を設け、乾燥ホッパー（１１）に乾燥空気の供給管（１６）と湿空気の排出管（１８）をそれぞれ連結したことを特徴とするケーキ乾燥機付フィルタープレス。
2. 上記乾燥ホッパー（１１）の底部に乾燥空気の噴射室（１５）を設け、乾燥ホッパー（１１）の底部を閉止したホッパー皿（１２）で噴射室（１５）をシールすると共に、湿空気の排気ボックス（１７、１７ｂ）を乾燥ホッパー（１１）の周壁の適所に設けたことを特徴とする請求項１記載のケーキ乾燥機付フィルタープレス。
3. 上記乾燥ホッパー（１１）の底部に湿空気の排気室（１５ａ）を設け、乾燥ホッパー（１１）の底部を閉止したホッパー皿（１２）で排気室（１５ａ）をシールすると共に、乾燥空気の噴射ボックス（１ａ）を乾燥ホッパー（１１）の周壁の適所に設けたことを特徴とする請求項１記載のケーキ乾燥機付フィルタープレス。
4. 上記乾燥ホッパー（１１）に連結した乾燥空気の供給管（１６）と湿空気の排出管（１８）をヒートポンプ式の乾燥機（１９）にそれぞれ接続し、脱水ケーキに乾燥空気を循環させて供給することを特徴とする請求項１乃至３記載のケーキ乾燥機付フィルタープレス。
5. 上記乾燥ホッパー（１１）にケーキの攪拌翼（２０）を設け、間歇攪拌を行なうことを特徴とする請求項１乃至４記載のケーキ乾燥機付フィルタープレス。

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