JP3824222B2 - フィルタープレスにおけるケーキの剥離装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、浄水汚泥、下水汚泥及び産業排水汚泥等の脱水処理に適したフィルタープレスに関し、特に、ろ材として剥離性の良い金属ろ材を直接ろ板に張設して平坦なろ板を形成するとともに、金属ろ材面に沿って昇降するスクレーパーを設けたフィルタープレスの改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、非圧縮性汚泥の固液分離装置として、ろ過圧力を高くすることができるフィルタープレスが使用されている。又、圧縮性が有りろ過性の悪い汚泥に対してはろ板にダイアフラムを配設した圧搾機構付きのフィルタープレスが使用されている。そして、これらのフィルタープレスはいずれもろ材として高加圧力、高圧搾圧力に耐えられる１．０〜２．０ｍｍの厚手のろ布が使用されている。そして、ろ布に代えてろ板のろ過床に強度が有り、しかも、ケーキ剥離性の良い金属ろ材を敷設したフィルタープレスも、例えば、特開２００１−２２４９１１号公報において本発明の出願人が提案しているように公知である。
【０００３】
【発明が解決しょうとする課題】
しかしながら、上記従来のフィルタープレスのろ材としてろ布を用いるものにあっては、脱水したケーキを排出する度にろ布を洗浄しても、ろ布の目や繊維の中に微細粒子の固着や結晶の析出が繰返し行われるうちに次第にろ布の目の中に堆積し、目詰まりを進行させ、脱水機の処理能力を低下させたり、ろ布の硬化による汚泥圧入時の液漏れを起こしたりする問題が有り、ろ布に目詰まりが発生する都度、ろ布を取替える必要があった。その周期は約２〜６ヶ月位である。又、特開２００１−２２４９１１号公報に開示している通り、ろ布に代えて金属ろ材を用いたフィルタープレスにおいては、ろ材の目の中への微細粒子の固着や結晶の析出の防止が洗浄だけで容易に行えるため、長期間安定して使用することが出来る。
【０００４】
しかし、金属ろ材を用いたフィルタープレスであっても、脱水対象汚泥が有機系の下水汚泥等の場合は脱水ケーキが比較的軟弱で剥離性も良いものであるが、粒子径の細かい無機系のスラリーを脱水したケーキは含水率も低く硬い。このため、脱水ケーキは金属ろ材面に強固に付着するので、ろ板を開板してもケーキの自重だけではろ材面から剥離せず、特開２００１−２２４９１１号公報に記載されているようなケーキ剥離方法が用いられている。
【０００５】
上記の特開２００１−２２４９１１号公報の発明に使用しているケーキ剥離装置はろ板の上方に配設したシリンダーのピストンロッドの先端にスクレーパーを取付け、このシリンダーを伸縮することによりスクレーパーを金属ろ材面に沿って昇降させ、ケーキ剥離を行うものである。しかし、特開２００１−２２４９１１号公報の発明のケーキ剥離装置はろ板の上部にシリンダーを配設しているのでフィルタープレスの全高が高くなる。又、開板したろ板とろ板の中央に正確にスクレーパーを昇降させる必要があるため、検知装置や制御装置が複雑で高価となるという課題がある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、本発明に係るフィルタープレスにおけるケーキの剥離装置は、フレームに支架したガイドレール上に平板状のろ板と中凹状のろ板を交互に並列し、これらのろ板を開閉自在としたフィルタープレスにおいて、前記平板状のろ板のろ過床に金属ろ材を張設し、中凹状のろ板にはダイアフラムを張設するとともに、前記平板状のろ板の上下にアームを配設し、この上下のアームに回動軸を軸支し、該回動軸の左右にスプロケットホイールを嵌着し、上下のスプロケットホイール間に夫々チェーンを掛け回し、この左右一対のチェーンに夫々支持板にボルトで着脱自在に固定した前側スクレーパーと後側スクレーパーを連結し、支持板の両端部に固着しているブラケットには走行用のローラーを前記平板状のろ板面の端部を走行する位置に回動自在に配設し、常態において前側スクレーパーはろ板下端より下方に、後側スクレーパーはろ板上端より上方に位置するように配設し、且つ、昇降時には前後のスクレーパーの先端部は金属ろ材の表面に接するようにしたケーキの剥離装置である。そして、このブラケットに係合部材を配設し、該係合部材にチェーンを連結してろ板の開板時にスクレーパーを昇降させるようにしたものである。
【０００７】
上記のスクレーパーはフィルタープレスのガイドレールに駆動機とシリンダーを載置した台車を設け、該台車の側部に一端を軸支した駆動軸を前記上部の回動軸と同じ高さに配設し、該駆動軸の中間部に設けたスプロケットホイールと前記駆動機に設けたスプロケットホイールにチェーンを掛け回し、前記駆動軸の他端部には凸状ギアーを摺動自在に係着し、前記シリンダーの先端に固着している作動杆を前記凸状ギアーの胴部に掘設した溝に遊挿するとともに、前記平板状のろ板に配設した上部の回動軸の一端には凹状ギアーを係着し、開板時に駆動機の凸状ギアーと回動軸の凹状ギアーとを枢着させて前記スクレーパーを昇降するようにして、ろ板一枚づつ順番にケーキ剥離を行ってもよく、あるいは、フィルタープレスのガイドレールに並列した平板状のろ板に配設した上部の回動軸はろ板列に沿って設けた左右のスライド軸にベベルギヤを介して回動自在に連結され、前記スライド軸は駆動機に連動連結しており、該駆動機の駆動により、上記スクレーパーを各ろ室同時に昇降するようにしてもよいものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
この発明に係る装置は上記の通りに構成しており、金属ろ材を敷設した平板状のろ板と中凹状のダイアフラム板を交互に並列してろ過室を構成したフィルタープレスにおいて、閉板したろ板間のろ過室にスラリーを圧入供給すれば、ろ液は金属ろ材を通過して裏面に流入し、ろ過床を流下してろ液の排出口から外部に排出され、金属ろ材面で捕捉された固形物はケーキ層を形成しながら脱水される。このようにして、ろ過室に圧入したスラリーの脱水操作が完了すれば、ダイアフラム板の圧搾水供給口からダイアフラムの内側に高圧流体を供給することにより、ダイアフラムが膨張してケーキ層を圧搾する。圧搾されたケーキは金属ろ材面に更に押付けられながら、ケーキ中の水分を排出する。そして、ダイアフラム内の高圧流体を排出することにより、ダイアフラムは元の状態に復元するとともに、ダイアフラムとケーキの境界面に間隙が生じる。
【０００９】
次に、ろ板を開板してろ板に配設しているスクレーパーを平板状のろ板の金属ろ材面に沿って昇降させ、金属ろ材面に付着しているケーキを剥離させるものであるが、ケーキの剥離方法は一回のろ過サイクルが長時間（１日〜数日間）を要するスラリーを脱水するフィルタープレスの場合には、ろ板を順番に１室づつ開板し、１枚毎に付属のスクレーパーを昇降させながら順次ケーキ剥離を行うものである。そして、一回のろ過サイクルが短時間（数十分〜数時間）でよいスラリーを脱水するフィルタープレスでは全室同時に開板し、全室同時にスクレーパーを昇降させてケーキ剥離を行うようにすれば、ろ過サイクル時間に応じた効率の良い運転を行うことができる。
【００１０】
【実施例】
この発明に係るフィルタープレスにおけるケーキの剥離装置について図面に基づき詳述する。まず、図１はろ板５を１室づつ順番に開板するタイプのフィルタープレス４における側面図である。フレーム１とフレーム２の間に一対のガイドレール３・３を水平に設けこのガイドレール３・３上に平板状のろ板５と中凹状のろ板６を交互に多数並列させ、油圧シリンダー３６によってこれらろ板５，６をフレーム１方向に押圧して多数のろ過室を形成する。前記ガイドレール３の側部にはガイドレール３に沿って走行自在な台車２５を配設しており、ろ板５，６の上方を覆うように門型状に構成してある。台車２５の上部には駆動機２３を載置し、シリンダー２４を垂設している。
【００１１】
次に、図２、図３に基づきスクレーパー１６、１７の駆動装置について具体的に説明する。平板状のろ板５のろ過床５ａには金属ろ材７を段差を無くして平面状に張設してあり、この平板状のろ板５上部には左右にアーム９を立設し、この左右のアーム９に回動軸１１を軸支している。平板状のろ板５の下部には左右にアーム１０を垂設し、このアーム１０に回動軸１２を軸支している。前記回動軸１１の一端（図２では右側）はアーム９の外側に延設しており、ここに凹状ギアー３２を嵌着している。又、前記の台車２５の側部（図２では右側）には駆動軸２６を前記回動軸１１の中心線上の高さに軸支しており、この駆動軸２６は内側に延設している。該駆動軸２６の中間部にはスプロケットホイール２７を嵌着しており、前記駆動機２３に設けたスプロケットホイール２８間にチェーン２９を掛け回している。又、駆動軸２６の先端付近には凸状ギアー３０を摺動自在に嵌着している。この凸状ギアー３０の胴部には図３に示すように溝３１ａを掘設しており、前記シリンダー２４の先端部に固着している作動杆３１の端部を溝３１ａに遊挿させてある。図３の（ａ）はシリンダー２４のロッド２４ａを延出させて作動杆３１により凸状ギアー３０を右方向にスライドさせ、凹状ギアー３２と凸状ギアー３０が離脱している状態を示している。図３の（ｂ）はシリンダー２４のロッド２４ａを収縮させることにより、凹状ギアー３２と凸状ギアー３０が嵌合している状態を示している。
【００１２】
次に、図４及び図５に基づき他の実施例のフィルタープレスについて詳述する。図４のフィルタープレス４ａは全室同時に開板するタイプのものであり、フレーム１とフレーム２の間に一対のガイドレール３・３を水平に設け、このガイドレール３・３上に平板状のろ板５と中凹状のろ板６を交互に多数並列させ、油圧シリンダー３６によってこれらろ板５，６をフレーム１方向に押圧して多数のろ過室を形成している。図５に示す平板状のろ板５も図２において詳述した通り、ろ過床５ａに金属ろ材７を張設しており、該平板状のろ板５の上部及び下部にそれぞれアーム９，１０並びに回動軸１１，１２を配設している。回動軸１１の中心線上の高さでアーム９の外側にはそれぞれスライド軸３３・３３がガイドレール３・３と平行に配設されており、このスライド軸３３と回動軸１１とはベベルギアー３４を介して動力を伝達するようにしている。スライド軸３３の両端部はフレーム１，２上で軸支されており、その一端は外側に延出し、駆動機３５に連動連結している。スライド軸３３の断面は六角形状をしており、同じく六角形状の孔部を要するベベルギヤ３４を摺動自在に係着している。開板時に駆動機３５を回動させれば、左右のスライド軸３３も回動し、この回転がベベルギヤ３４によって回動軸１１に伝達するようになっている。
【００１３】
次に図６に基づき、本発明のケーキ剥離装置について説明する。図６はろ板を開板した状態の概念図であり、ダイアフラム８を配設した中凹状のろ板６と金属ろ材７をろ過床５ａに張設した平板状のろ板５を交互に並列している。Ａはダイアフラム８によって押圧され金属ろ材７面に付着した状態のケーキである。平板状のろ板５の下端部と上端部にはそれぞれ前側スクレーパー１６及び後側スクレーパー１７を配設している。これらのスクレーパー１６，１７を金属ろ材７面に沿って昇降させることにより、金属ろ材７面に付着しているケーキＡを剥離させるものである。
【００１４】
前記スクレーパー１６，１７の構造について図７、図８に基づいて詳述する。まず、図７の回動軸１１の両端部近傍にスプロケットホイール１３・１３を嵌着し、回動軸１２の両端部近傍にもスプロケットホイール１４・１４を嵌着し、この上下のスプロケットホイール１３，１４間にそれぞれチェーン１５を掛け回している。そして、このチェーン１５の途中には前側スクレーパー１６及び後側スクレーパー１７を連結している。前側スクレーパー１６はフレーム１側（図６では左側）に、後側スクレーパー１７はフレーム２側（図６では右側）に設けている。これらのスクレーパー１６，１７は常態において、平板状のろ板５の上下端より少し上方あるいは下方に位置するようにしている。
【００１５】
図８は図７のＢ矢視から見た後側スクレーパー１７の詳細図である。後側スクレーパー１７は支持板１８にボルト１９で着脱自在に固定されており、支持板１８の両端部にはブラケット２０・２０を固着してあり、このブラケット２０の上下に設けた孔部に走行用のローラー２１を平板状のろ板５面の端部を走行する位置に回動自在に配設している。また、ブラケット２０の外側部には上下に係合部材２２・２２を固着しており、係合部材２２の先端近傍に開口している孔部にチェーン１５を連結している。チェーン１５の先端部にはタイトナーボルト３７が接続されており、このタイトナーボルト３７を前記係合部材２２の孔部に挿通し、ナットによりチェーン１５のテンションを容易に調節できるようになっている。尚、上部の係合部材２２には上方からタイトナーボルト３７を挿通し、下部の係合部材２２には下方からタイトナーボルト３７を挿通するようにしている。上記のように構成したスクレーパー１６，１７が昇降する場合には、まず、最初のローラー２１が平板状のろ板５面の端部を走行し、続いてスクレーパー１６，１７そして、最後にローラー２１の順番にろ板５面上を走行するようになっているので、チェーン１５の振動等に影響されることなく、常に、スクレーパー１６，１７は金属ろ材７面に接しながら走行するものである。
【００１６】
【発明の効果】
以上のように本発明に係るケーキの剥離装置は、金属ろ材をろ過床に張設した平板状のろ板自体に、直接取付けるようにしているため、従来のシリンダーの先端にスクレーパーを配設してケーキ剥離を行う装置にあっては、ろ板とろ板の中央に正確にスクレーパーを昇降させる必要があったが、本発明のケーキの剥離装置は各ろ板自体にスクレーパーを配設しており、常に、スクレーパーは金属ろ材面に接しながら昇降するので、ケーキの自重や厚み等の影響を受けることなく、安定したケーキ剥離が行えるため、効率良くフィルタープレスの運転がおこなえる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係るフィルタープレスの側面図である。
【図２】 本発明に係るケーキ剥離装置を備えたろ板の正面図である。
【図３】 図２におけるＡ部の詳細図である。
【図４】 本発明に係る他の実施例のフィルタープレスの側面図である。
【図５】 同じく、他の実施例を示すろ板の正面図である。
【図６】 同じく、並列したろ板を開板した状態の概念図である。
【図７】 同じく、スクレーパー装置の要部側面図である。
【図８】 図７におけるＢ矢視図である。
【符号の説明】
１、２ フレーム
３ ガイドレール
４、４ａ フィルタープレス
５ 平板状のろ板
６ 中凹状のろ板
７ 金属ろ材
８ ダイアフラム
９、１０ アーム
１１、１２ 回動軸
１３、１４、２７、２８ スプロケットホイール
１５、２９ チェーン
１６ 前側スクレーパー
１７ 後側スクレーパー
１８ 支持板
１９ ボルト
２０ ブラケット
２１ ローラー
２２ 係合部材
２３、３５ 駆動機
２４ シリンダー
２５ 台車
２６ 駆動軸
３０ 凸状ギアー
３１ 作動杆
３１ａ 溝
３２ 凹状ギアー
３３ スライド軸
３４ ベベルギヤ

Claims (4)

1. フレーム（１，２）に支架したガイドレール（３）上に平板状のろ板（５）と中凹状のろ板（６）を交互に並列し、これらのろ板（５，６）を開閉自在としたフィルタープレス（４，４ａ）において、前記平板状のろ板（５）のろ過床（５ａ）に金属ろ材（７）を張設し、中凹状のろ板（６）にはダイアフラム（８）を張設するとともに、前記平板状のろ板（５）の上下にアーム（９，１０）を配設し、この上下のアーム（９，１０）に回動軸（１１，１２）を軸支し、該回動軸（１１，１２）の左右にスプロケットホイール（１３，１４）を嵌着し、上下のスプロケットホイール（１３，１４）間に夫々チェーン（１５）を掛け回し、この左右一対のチェーン（１５）に夫々支持板（１８）にボルト（１９）で着脱自在に固定した前側スクレーパー（１６）と後側スクレーパー（１７）を連結し、支持板（１８）の両端部に固着しているブラケット（２０）には走行用のローラー（２１）を前記平板状のろ板（５）面の端部を走行する位置に回動自在に配設し、常態において前側スクレーパー（１６）は平板状のろ板（５）下端より下方に、後側スクレーパー（１７）は平板状のろ板（５）上端より上方に位置するように配設し、且つ、昇降時には前後のスクレーパー（１６，１７）の先端部は金属ろ材（７）の表面に接するようにしたことを特徴とするフィルタープレスにおけるケーキの剥離装置。
2. 上記ブラケット（２０）に係合部材（２２）を配設し、該係合部材（２２）にチェーン（１５）を連結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におけるケーキの剥離装置。
3. 上記ガイドレール（３）に駆動機（２３）とシリンダー（２４）を載置した台車（２５）を設け、該台車（２５）の側部に一端を軸支した駆動軸（２６）を前記上部の回動軸（１１）と同じ高さに配設し、該駆動軸（２６）の中間部に設けたスプロケットホイール（２７）と前記駆動機（２３）に設けたスプロケットホイール（２８）にチェーン（２９）を掛け回し、前記駆動軸（２６）の他端部には凸状ギアー（３０）を摺動自在に係着し、前記シリンダー（２４）の先端に固着している作動杆（３１）を前記凸状ギアー（３０）の胴部に掘設した溝（３１ａ）に遊挿するとともに、前記平板状のろ板（５）に配設した上部の回動軸（１１）の一端には凹状ギアー（３２）を係着し、開板時に駆動軸（２６）の凸状ギアー（３０）と回動軸（１１）の凹状ギアー（３２）とを枢着させて前記スクレーパー（１６、１７）を昇降するようにしたことを特徴とする請求項１及び請求項２に記載のフィルタープレスにおけるケーキの剥離装置。
4. 上記平板状のろ板（５）に配設した上部の回動軸（１１）はろ板（５，６）列に沿って設けた左右のスライド軸（３３）にベベルギヤ（３４）を介して回動自在に連結され、前記スライド軸（３３）は駆動機（３５）に連動連結しており、該駆動機（３５）の駆動により、上記スクレーパー（１６，１７）を各ろ室同時に昇降するようにしたことを特徴とする請求項１及び請求項２に記載のフィルタープレスにおけるケーキの剥離装置。

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