JP3957828B2 - スラッジ及び類似物の脱水装置 - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フィルタ領域が設けられたスラッジ室と、ろか静水圧発生手段に連結された少なくともひとつのスラッジ出口とを有するスラッジ及び類似物の脱水装置に関し、前記スラッジ室は複数の圧板によって形成され、前記スラッジ室が静水圧になった後、少なくとも一つの圧板が高圧発生器によってスラッジ室の容積を減少するため相対的に移動可能であり、更に、補償容器として作用する、フィルタ領域を含む予脱水器（予脱水装置とも呼ぶ。）が設けられ、予脱水器にはスラッジ連続供給装置が連結され、更に前記ろか静水圧発生手段が連結され、更にスラッジ室のフィルタ領域は、前記圧板を開いた後、スラッジ・ケーキを除去するため、スラッジ室に対して相対的に移動可能である。
【０００２】
【従来の技術】
この種の装置の先願としては、例えばドイツ公開特許４２２３０２２号が知られている。効率の点からは、先願から分かる前記構成はいわゆる連続作動チャンバ・フィルタ・プレスを形成しているものの、製造にかかるコストは比較的高い。更に、この公知の構成において、脱水静水圧は普通の圧力ポンプによって発生され、このことは凝固材を含むスラッジの取り扱いが困難な点に関して不利である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明の目的は、この従来技術から始めて、この公知の構成を改善することであり、可能な限りの低コストと、最適で大きな脱水処理量と、一方、同時に固化スラッジをできる限り穏やかに扱うことである。
【０００６】
課題に対する、本発明の基本的な解決法によれば、容積が可変の１つ以上の容器として作用する脱水静水圧発生手段が設けられ、前記容器は軸線方向の流路を有し、容器の軸線は予脱水器のスラッジ排出管の軸線およびスラッジ室のスラッジ入口管の軸線と一致している。課題に対する、本発明の基本的な上記第一の解決法と比較すると、ここでは、付加的利益を得ることができる。すなわち、スラッジはその流れる方向を変えることなく一直線に予脱水器からスラッジ室に到達し、よって確実に、固化スラッジに対する処理を非常に穏やかに行うことができる。
【０００７】
これに関してさらに詳しく述べると、前記容器はベローズ・ポンプの一種の横方向に圧縮可能なベローズとして作用可能である。
【０００８】
本発明のこの実施態様における特に好適な実施態様によれば、前記容器は軸線方向の長さが可変なコンサーティナ・ベローズ（手風琴状ベローズ）として作用し、これによって、製造コストは最少にでき、さらに固化スラッジの扱いをより穏やかに行うことができる。
【０００９】
本発明の特に好適な実施態様によれば、前記スラッジ室は複数のスラッジ入口を有し、それぞれ対応する数のピストン・シリンダ・ユニット或いは容器が設けられ、各スラッジ出口は独立連結管によってスラッジ室の入口と連結されている。これによって、ここの予脱水スラッジのスラッジ室への道程が非常に短くなるため、スラッジ室への充填がすばやくかつ極端に穏やかな処理が可能となる。
【００１０】
閉鎖制御弁は平滑り弁として作用可能であるが、しかしながら、本発明による特に好適な実施態様においてより簡単な構成を得るために、閉鎖制御弁は前記複数のスラッジ入口および／または前記複数のスラッジ出口を同時に開きあるいは閉じる回転ディスクとして作用し、前記複数のスラッジ出口に対応する回転ディスクは、スラッジ室のスラッジ入口に直接配置され、回転ディスクはバネによってシールに対して加圧される。そうすることによって、単一の構成部材によって、すなわち前記回転ディスクによって、閉鎖制御弁の同時作用が達成され、脱水静水圧の発生初期におけるスラッジ室の密閉は十分になされ、一方、圧力が増すにつれて、これによるスラッジ室の内圧による密閉作用も大きくなり、圧力が増すにつれ、シールに対する圧も大きくなる。
【００１１】
つぎのことによって本発明をさらに改良することができる。すなわち、予脱水器のフィルタ領域を装置の全フィルタ領域の約９０％とし、スラッジ室のフィルタ領域を約１０％とすることである。スラッジ室は円形状の輪郭を有し、またスラッジ室のフィルタ領域は可動下圧板の上を直線的に往復動可能なフィルタ・ベルトによって形成する。これによって、最適な圧力分配と、さらにシールの極端な単純化とが可能となる。同時に、スラッジ・ケーキは開放されたスラッジ室から単純に横方向に除去することが可能となり、その後、続いて、フィルタ・クロスの復帰動作の間に、簡単な方法でそのフィルタ・クロスを洗浄でき、一方、フィルタ・クロスは再度スラッジ室に戻る。
【００１２】
さらに、スラッジ室は、固定上圧板上に取付けられた環状の可撓性シールによって取り囲まれることが好ましく、このシールは可動圧板の方向に加圧され、前記シールは固定圧板に支持されたプッシュ・ロッドによって可動圧板の方向に加圧される。これによって、閉鎖位置におけるスラッジ室の密閉に対する構造的コストを可能な限り低減できる。さらに、特に脱水静水圧発生時におけるスラッジ室のシールの安全性をも確保できる。
【００１３】
構造的コストを最小限とするためには、さらに、予脱水器とピストン・シリンダ・ユニットを固定上圧板に固定することが好ましく、これは、この圧板が固定されていることによって、圧板が、コンパクトな構成を可能とするこれらの構成部材に対する優れた支持部材を形成するからである。
【００１４】
さらに、スラッジ室内において、フィルタ領域が、フィルタ領域に対して開かれた導孔が設けられたベアリング・プレート上に支持されることが好ましく、前記導孔は内孔として作用する。これによって、脱水時にフィルタ領域の外側に生じたろか液を素早くかつ確実に除去することが確保できる。
【００１５】
詳しく説明すると、ベアリング・プレートはシールに対向する領域に平らな円形凹部を有することがさらに好ましく、凹部には可撓性シールの圧縮を容易にする逃し孔が設けられることが好ましい。この凹部は、フライス削りによって、未処理の、このことはさておき、ベアリング・プレートの表面に形成され、シールに対して最適な接触領域を形成する。これによって、スラッジ室の密閉状態を非常に確実なものすることができる。
【００１６】
詳しく説明すると、本発明は、高圧発生器がスラッジ室の領域の横方向の外側に配置し、単一作動油圧シリンダとして作用するということによってさらに改良することができる。
【００１７】
この実施態様は、比較的安価な高圧発生器で非常に大きな圧力を発生でき、同時に、機械的に安全でかつ単純な構成を得ることができるという利点を有している。
【００１８】
本発明の特に好適な改良した実施態様において、スラッジ室の閉鎖位置は機械的にロックでき、ロックするために可動下圧板に作用する移動止め装置を設けることが好ましい。これによって、つぎのような利点を得ることができる。すなわち、静水圧で脱水時、簡単な手段によってスラッジ室の閉鎖を維持することができ、これはこの作業が必ずしも高圧発生器によっては行わなければならないことはないことを意味する。この作動時の反動力は移動止め装置によって安全にかつ機械的に単純に受けとめられる。
【００１９】
さらに、特に好ましくは、予脱水器は円形断面を有し、予脱水器は２つの同心状のフィルタ・バスケットを含み、その間の間隙はスラッジ連続供給装置に連結され、フィルタ・バスケット間の間隙の底部にはスラッジ出口が配置され、ピストン・シリンダ・ユニットのスラッジ入口はスラッジ出口の下に直接配置される。これによって、最大フィルタ領域を備えた非常にコンパクトな構成を得ることができ、同時に、固化され、かつ予脱水されるスラッジに対して非常に穏やかで短い管路を確実に得ることができる。
【００２０】
これに関連して、各フィルタ・バスケットのろか液側にフィルタ・バスケットの高さを越えて延びる回転可能な駆動ブラシを設けることが特に好ましい。これによって、予脱水器の予脱水性能は非常に向上する。
【００２１】
ろか静水圧の発生手段がコンサーティナ・ベローズからなる本発明による実施態様において、コンサーティナ・ベローズは予脱水器に吊設され、ろか静水圧を発生するための、一体の上下圧板は閉じられたスラッジ室と共に上昇可能であり、この上昇運動時に、コンサーティナ・ベローズは圧縮可能とされる。これによって、構造的コストが低くく、スラッジ室に静水圧を均一に発生することが確実にでき、同時にコンサーティナ・ベローズに対する単一の駆動装置を回避することができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
続いて、本発明の実施例を示す図を参照にして本発明をさらに詳しく説明する。
【００２３】
本発明による装置の一実施例を図１〜８に示す。参照符号１にて示す該装置は、３つの主要部、すなわち、予脱水器２、静水圧発生手段３及びフィルタ・プレス４からなる。
【００２４】
予脱水器２は、スラッジ連続供給装置６に連結された補償容器５を形成する。予脱水器２によって形成された補償容器５には、フィルタ・バスケット７、７ａが配置され、予脱水器はその底端部に多数のろか液排出口８を有している。フィルタ・バスケット７、７ａは両者間の間隙１００で、補償容器５に連続的に供給されたスラッジ９を受容する。
【００２５】
２つの同心状のフィルタ・バスケット７、７ａ間の間隙１００の底端部に、予脱水器２は、短い漏斗状の筒によって形成されかつ静水圧発生手段３のスラッジ入口１１に連結された多数のスラッジ排出管１０を有している。各スラッジ排出管１０とそれに割り当てられたスラッジ入口１１の間には、静水圧発生手段３へのスラッジの供給を遮断しうる平滑り弁１２として作用する閉止制御弁が設けられている。
【００２６】
図示のごとく、ろか静水圧発生手段３は幾つかのスポイト状ピストン・シリンダ・ユニット１４として作用し、そのシリンダ・ヘッド１３はスラッジ入口１１及び、好ましくは同軸上に配置されたスラッジ排出口１７を含んでいる。ピストン・ロッドを有するピストン・シリンダ・ユニット１４のピストンは、図示の実施例においては、液圧ピストンまたは空圧ピストン１６によって形成された駆動装置１５に連結されている。
【００２７】
ピストン・シリンダ・ユニット１４のスラッジ出口１７は短管１８によって、フィルタ・プレス４のスラッジ室２０の特定のスラッジ入口１９と連結され、スラッジ出口１７と短管１８との間には、平滑り弁２１として作用するさらなる閉止制御弁が設けられている。特に図１に示すように、平滑り弁２４として作用する閉止制御弁は、スラッジ室２０の各スラッジ入口１９に直接的に配置できるのが好ましく、平滑り弁２４は、更に詳しく後述するように、他方の平滑り弁２１と同期的に操作される。
【００２８】
フィルタ・プレス４のスラッジ室２０は上圧板２２と下圧板２３の間に形成され、図示の実施例においては、下圧板２３は垂直方向に移動可能に支持されている。
【００２９】
スラッジ室２０は上圧板２２と下圧板２３上のフィルタ領域２５とによって形成され、スラッジ室はその周縁が、後でより詳しく説明するが、上圧板２２に固定されたシールによって密閉され、スラッジ室２０が閉じられた状態で、上圧板２２はフィルタ領域２５と密に接触する。フィルタ領域２５はフィルタ・ベルト２７によって形成するのが好ましく、フィルタ・ベルト２７は下圧板２３に固定されたベアリング・プレート３１によって支持する。フィルタ・ベルト２７に面した側のベアリング・プレート３１には、フィルタ・ベルト２７を通って流出するろか液を除去するための溝もしくは孔を備えている。これについては下記において更に詳しく説明する。
【００３０】
上述の装置１は、脱水するスラッジがスラッジ連続供給装置によって連続的に、予脱水器によって形成された補償容器５に供給されるように運転され、運転段階に応じて、スラッジは、上位レベル２９又は下位レベル３にあることができる。連続供給されたスラッジは補償容器５内で重力によって連続的に予脱水され、発生したろか液はろか液排出口８から除去される。フィルタ・バスケット７と７ａの間隙１００に残ったスラッジには、排出管１０内ですでに約２０％の乾燥内容物が含まれている。連続して予脱水された後の乾燥内容物は一般的にスラッジにもとから含まれていた乾燥内容物とスラッジの種類による。約２５％の有機スラッジと約５０％の無機スラッジが得られる。
【００３１】
かなりの量のスラッジが、平滑り弁１２を開口することによって部分的にスラッジ排出管１０を介してピストン・シリンダ・ユニット１４に移送され、そして、ピストン・シリンダ・ユニット１４のピストンは駆動装置１５によってその前方位置から後方に移動される。この充填運動は、スラッジの固化を維持するために、極度に穏やかに且つゆっくりと行うことができる。 この運動の間、複数のピストン・シリンダ・ユニット１４はスラッジ室２０の容積の１．５倍の量のスラッジを受容する。ユニット１４の容積又は下記において更に詳しく説明する実施態様の対応手段の容積が、単に１ストロークでスラッジ室を最適な方法で充填する容積であることが特に重要である。ピストン・シリンダ・ユニット１４を完全に充填した後、平滑り弁１２は閉じられ、そしてその後、平滑り弁２１、２４が開かれる。その後、ピストン・シリンダ・ユニット１４のピストンは駆動装置１５によって前方位置に移動される。これは、ピストン・シリンダ・ユニット１４の容積がスラッジ室２０の容積より大きいために、スラッジ室２０内に静水圧が発生することを意味する。その後、平滑り弁２１、２４は再度閉じられ、そして平滑り弁１２は再度開かれることが好ましく、その後、ピストン１４は駆動装置１５によって後方位置に移動される。これは、ピストン・シリンダ・ユニット１４は再度スラッジで充填されることを意味する。その後、平滑り弁１２は再度閉じられ、そして平滑り弁２１、２４は再度開かれ、そしてピストン・シリンダ・ユニットのピストンは再度前方に移動され、スラッジ室２０には約５バールの静水圧が発生する。スラッジ室内に静水圧が発生した後、平滑り弁２１と２４は再度閉じられ、そして平滑り弁１２を再度開くことによってピストン・シリンダ・ユニットは完全に充填され、そして次のサイクルに供せられる。その後、高圧発生装置３３を駆動することによって、下圧板２３を上圧板２２に対して上方に移動し、スラッジ室２０の容積は減少する。これにより、例えば約３０バールオーダの機械的な脱水圧が発生する。また、この圧力は以前の静水圧より極端に大きい。
【００３２】
機械的な脱水圧によって付加的脱水を実施し、ついで高圧発生装置３３を放圧した後、スラッジ室２０を開放し、そしてフィルタ・ベルト２７を水平に移動することによって、得られたろかケーキをスラッジ室２０から取り除く。その後フィルタ・ベルト２７は、水平方向にもとの位置に戻り、この運動の間に洗浄する。その後スラッジ室は再度閉鎖され、上述のサイクルが再度実施可能となる。全期間において、予脱水器２には新しいスラッジが連続的に供給されるが、これは間隙１００内のスラッジ９がスラッジ上位レベル２９とスラッジ低位レベル３０の間で変動していることを意味する。
【００３３】
続いて、本発明による装置１の構造的細部について更に詳しく説明する。
【００３４】
図１〜８に示されるように、上圧板２２は固定され不動であって、同時に、予脱水器２と、上圧板２２の上に配置されたピストン・シリンダ・ユニット１４とに対する支持部材を形成している。本実施例のスラッジ室２０は４つのスラッジ入口１９を有し、これらのスラッジ入口１９にはそれぞれ関連した独立連結管１８が連結され、スラッジ室２０の各スラッジ入口１９はこれらの独立連結管１８を介してそれぞれ４つのピストン・シリンダ・ユニット１４に連結されている。
【００３５】
既に上記にて説明し、且つ図１〜８に示したように、補償容器５を形成する予脱水器には、これは円形断面を有するのだが、２つの同心状のフィルタ・バスケット７、７ａが設けられている。コストを下げるため、２つの同心状のフィルタ・バスケットの代わりに、単に一つのフィルタ・バスケットでもよく、これは半径方向内側のフィルタ・バスケット７ａの代わりに中実壁を用いることによってできる。フィルタ・バスケット７、７ａのそれぞれの外側には洗浄ノズル３８ａと、少なくとも一つ−実施例では４個−の、フィルタ・バスケット７、７ａの高さを越えて延びるブラシ３８ｂとからなる洗浄手段３８が設けられる。フィルタ・バスケット７と７ａの間隙１００には、垂直軸線の回りにその作用位置へと旋回可能なストリッパ６５が設けられている。ストリッパはフィルタ・バスケット７と７ａの高さを超えてロッド３５ａ上を昇降移動できる。洗浄手段３８とストリッパ６５からなるユニットは駆動装置３４によって回転駆動される。これは、このユニットを回転し、ストリッパ６５を昇降移動しその作用位置へと旋回することによって、間隙１００に面する２つの面の一方の面と接触し、フィルタ・バスケット７、７ａのスラッジ面とろか液面の両面が全体的に洗浄できることを意味する。図示の実施例において、駆動装置３４は電動モータ３５とスプール・ギア３６とによって形成される。
【００３６】
ブラシ３８ｂはまた回転駆動され、フィルタ・バスケット７、７ａの対応したろか面上を回転する。この回転運動によってフィルタ・バスケット７と７ａの洗浄が確実なものとなるばかりでなく、同時に予脱水器２の脱水効果が実質的に上がる。これは、フィルタ・バスケットのスラッジ面に付着した固体物質が繰り返し除去され、底に沈めることができるという事実による。これによって同時にろか抵抗は大きくなり、そしてこれによってブラシ３８ｂの回転運動時の固体物質は実質的に少なくなる。
【００３７】
図１において最も理解されるように、本実施例において、スラッジ連続供給装置６は、連続運転ポンプによってスラッジが供給され且つモータ４０によって駆動、そしてスラッジを補償容器に連続供給するミキサー３９からなる。ミキサー３９内において、同時に不図示の投入装置によって凝固剤が加えられる。これは、スラッジがミキサー３９および補償容器５においてそれぞれ凝固されることを意味する。
【００３８】
本実施例における間隙１００の底部には、漏斗状の筒の形態をなす４つのスラッジ排出管１０が設けられている。スラッジ排出管１０は、４つのピストン・シリンダ・ユニットの各スラッジ入口１１と、それらの間に配置された各平滑り弁１２を介して連結されている。スラッジ排出管１０とピストン・シリンダ・ユニット１４の数は、図５から最も分かるようにスラッジ室２０のスラッジ入口１９の数に対応している。
【００３９】
図５に示されるように、好ましくは円形のスラッジ室２０は合計４つのスラッジ入口１９を有し、平滑り弁２１と２４が設けられた４本の連結管１８を介して上述のようにピストン・シリンダ・ユニット１４と個々に連結されている。
【００４０】
既に上記にて説明したように、実際のフィルタ・プレス４は上圧板２２と下圧板２３からなり、下圧板２３は高圧発生装置によって固定された上圧板２２に対して昇降できる。下圧板２３はスラッジ室２０に面した側にベアリング・プレート３１を有し、ベアリング・プレート３１には、ろか液を除去するため、スラッジ室２０の方向に開口した導孔７５が設けられている。ベアリング・プレート３１は、スラッジ室２０のフィルタ領域２５を形成するフィルタ・ベルトがベアリング・プレート３１上を滑るため、低摩擦プラスチックで形成されるのが好ましい。
【００４１】
図示の本実施例において、フィルタ・ベルト２７は水平方向に往復動可能である。フィルタ・ベルト２７はその両端が正逆回転可能な巻取機４３と４４によってそれぞれ支持され、巻取機４３、４４は移動可能な下圧板２３の横方向延設部４１と４２にそれぞれ配置されている。続いて、フィルタ・ベルト２７は一度に左巻取機４３に巻き取ることができる。すなわち、スラッジ室２０のフィルタ領域２５はスラッジ室内に移動し、逆の場合には、フィルタ・ベルト２７は右巻取機４４に巻き取られ、フィルタ領域２５はスラッジ室２０の外に移動する。フィルタ・プレス４の出口端部４５に配置された巻取機４４において、フィルタ・ベルト２７はストリッパ４７を有する偏向ローラ４６の回りを案内され、スラッジ・ケーキがプレスから除去されるとき、ストリッパ４７によって、フィルタ・ベルト２７に付着できたスラッジ・ケーキの部分が除去される。更に、可動圧板２３の右延設部４２には、洗浄ノズル４９が設けられ、スラッジ・ケーキが除去された後、フィルタ・ベルト２７が開放されたスラッジ室へ戻る運動をしている間に、洗浄ノズル４９が駆動されてフィルタ・ベルト２７を洗浄する。
【００４２】
図４と６から分かるように、移動止め装置５４によってスラッジ室２０を閉止位置にロックすることができる。
【００４３】
当初上昇シリンダ４８によって上昇された下圧板２３は、移動止め装置５４によって、同時に、その上昇運動を制限され、それによって、閉止されたスラッジ室２０の位置が限定される。
【００４４】
図に示された本発明の実施例において、スラッジ室２０は、スラッジ室２０の回りをめぐる環状の可撓性のシールと、このシールによって囲まれたフィルタ・ベルトの領域とによって圧板２２と２３の間に形成される。更にシール２８の詳細は、図９〜１４を参照してより詳しく説明する。
【００４５】
特に図４においてより分かるように、ピストン・シリンダ・ユニット１４のシリンダ・ヘッド１３は、スラッジ室２０への供給時に、固化されるスラッジをさらに押し込み易くするために、頭切状或いは半球状であることが好ましい。
【００４６】
本実施例において、大きさとしては、フィルタ領域全体の約１０％はスラッジ室２０内にあり、それに対して、フィルタ領域全体の約９０％は予脱水器２、すなわち、フィルタ・バスケット７と７ａ内にあるようにする。２つのピストン・シリンダ・ユニット１４は、スラッジ室２０内のフィルタ領域２５の面積に応じて使用するのが好ましい。
【００４７】
次に、図９〜１１を参照して、シール２８の第一実施例についてより詳しく説明する。これに関連して図９〜１１には、フィルタ・プレス４の異なる３つの作用状態が示される。すなわち、図９にはスラッジ・ケーキを除去するために完全に開放された状態が、図１０には脱水静水圧が発生している間の閉鎖状態が、図１１には付加的な機械的脱水圧が生じている状態が示されている。
【００４８】
図示のように、シール２８は固定上圧板２２に直接取付けられ、シール２８はスラッジ室２０の周囲を環状に取り囲む単一体の弾性材からなり、また好適な材質としてはゴムあるいは同様の合成物質である。
【００４９】
弾性体８０は、上圧板２２から「Ｗ」の形状で下方に突出し、かつフィルタ・ベルト２７に接する２つの密閉リップ１０１、１０２を有している。密閉リップの間にはフィルタ・ベルト２７に面する環状溝部１０３が設けられている。弾性体８０の内面を形成する側において、シールは、環状体１０４を介して、ロッド１０５とバネ１０６によってフィルタ・ベルト２７の方向に下方に向けて加圧される。バネ１０６は上圧板２２の上側のハウジング１０７内に配置されている。バネ１０６の張力はねじ手段１０８によって調整できる。図１０に示されるように、下圧板２３を移動することによってスラッジ室が閉じられたとき、シール２８はバネ１０６によって十分な圧力でフィルタ・ベルト２７に押圧される。必要な力はロッド１０５によって形成されたプッシュ・ロッド８１によって伝達される。
【００５０】
図９〜１１に示される本実施例のシール２８において、スラッジ室２０が閉じられたとき、フィルタ・ベルト２７が、非常に浅い凹部８３内に押し下げられるように、シール８０に対向する領域８２におけるベアリング・プレート３１内に、密閉リップ１０１、１０２を受容する環状の平らな凹み８３を設けることが好ましい。
【００５１】
図９〜１１に示される本実施例のシール２８は環状溝１０３によって分割された２つの密閉リップ１０１、１０２を有しているので、凹部８３内の環状溝１０３に対向する領域内に幾つかの逃し孔８４を設けることが好ましい。図１１に示される圧力状態、すなわち、密閉リップ１０１と１０２の形状が急激に変化して、付加的な機械的脱水圧がスラッジ室２０に発生した状態になったとき、逃し孔８４を通して、環状溝１０３内に含まれた空気を逃すことができる。同時に、凹部８３、逃し孔８４、及び環状溝１０３を有する密閉リップ１０１と１０２は、第１密閉リップの裏のフィルタ・ベルトを通って水平方向に放出するろか液が逃し孔８４を通って勢いをなくすことができ、且つ除去できる、レリーブ・ラビリンスを形成する。
【００５２】
図１２〜１４には、他の実施例のシール２８が示される。ここにおいて示された作用状態は図９〜１１による作用状態に対応する。
【００５３】
この場合図示のように、シール２８は単に一つの密閉リップ１１５を有するだけで、これは平らな凹部８３の逃し孔８４は必要ないことを意味する。
【００５４】
本発明による装置１の実施例の、異なった図、細部及び作用状態が図１５〜３５に示されるが、それらの基本的構成は図１〜１４による実施例に対応しており、従って、同様な細部、部材、すなわち機能的に同様な細部、部材に対しては、図１５〜３５においてはそれぞれ同一の参照番号を用いた。これらの詳細は再度説明されない限り、図１〜１４による実施例の上記説明を参照する。
【００５５】
図１５〜３５の装置１の実施例は基本的に上記実施例と異なっており、スラッジは、予脱水器から方向を変化させることなく静水圧発生手段３を介してフィルタ・プレス４のスラッジ室２０へと供給される。
【００５６】
このために、静水圧発生手段３は容積を変動できる１つ以上の容器５０として形成され、この容器５０を通る流れは軸方向であり、また容器５０の軸線は予脱水装置２のスラッジ排出管１０およびスラッジ室２０のスラッジ供給管５１の軸線と一致している。
【００５７】
図１５〜２２の実施例において、容器５０はコンサーティナ・ベローズ（手風琴状ベローズ）５３のように作用し、コンサーティナ・ベローズ５３は、予脱水器のスラッジ排出管１０を制御する、予脱水器上の平滑り弁１２に自由に動くように取り付けられる。
【００５８】
容器５０を形成するコンサーティナ・ベローズ５３の底端部はスラッジ室２０のスラッジ供給管５１を含み、また上圧板２２に固定される。図１５〜２１に示す実施例において、スラッジ室２０のスラッジ供給管、すなわち、スラッジ室２０のスラッジ入口１９は、上記実施例にて説明したように、上圧板２２に支持された幾つかの平滑り弁２４によって制御される。
【００５９】
脱水静水圧の発生手段３としてコンサーティナ・ベローズ５３を使用するために、本実施例においては、上、下圧板２２と２３は、一緒に閉じられたスラッジ室２０と共に、リフト・シリンダ５５によって上下方向に移動可能である。ここでリフテング・シリンダは、予脱水器２のフレーム５６と上圧板２２の間で伸張する。コンサーティナ・ベローズ５３の作用の詳細については、図２６と３１を参照してより詳しく説明する。
【００６０】
図２２の実施例においては、スラッジ室２０のスラッジ入口１９を制御する幾つかの平滑り弁の代わりに、スラッジ室２０への全てのスラッジ入口を同時に制御する回転ディスク９０が設けられる。この回転ディスク９０の詳細については、図３２〜３５を参照して更に下記においてより詳しく説明する。
【００６１】
図２３〜２５に示されるような装置１の実施例において、容器５０としてのコンサーティナ・ベローズ５３の代わりに、ベローズ・ポンプの種類と同様に作用する横方向に圧縮可能なラバー・ベローズ５２が設けられる。本実施例においてもまた、スラッジは、その方向を変えることなく、脱水静水圧発生する容器５０によって予脱水器２からフィルタ・プレス４のスラッジ室２０内へと移送される。
【００６２】
特に図２５に示されるように、ラバー・ベローズ５２はハウジング５７内に配置され、また対応する駆動装置によって移動されるプレート５９によって横方向に圧縮あるいは膨張される。図２５の上部分では、圧縮されたラバー・ベローズ５２が示され、それに対して下部分には、明らかに静水圧発生手段３の異なった作用状態に対応して膨張したラバー・ベローズ５２が示される。これは、実際の作用においては全てのラバー・ベローズ５２は常に同時に充填されもしくは空にされるからである。
【００６３】
本発明による装置１の図１５〜２２の実施例における作用を説明するために、図２５〜３１を参照するが、その作用をより分かりやすくするため装置は概略的に示される。
【００６４】
図２６に示す運転状態において、作業に取り掛かるときの状態、すなわち運転開始の状態が示される。この状態においては、先ずスラッジ連続供給装置６によって予脱水器２が充填され、コンサーティナ・ベローズ５３のスラッジ入口を制御する平滑り弁１２が閉じられ、そしてコンサーティナ・ベローズ５３のスラッジ出口１７を制御する平滑り弁２１も閉じられれる。ここにおいて、さらに上圧板２２と下圧板２３との間に配置されたスラッジ室２０は、コンサーティナ・ベローズ５３が圧縮されて最も少ない容積となりうる、上昇位置にある。
【００６５】
同時にスラッジ室２０は閉じられかつ移動止め装置５４（図２６〜３０には示さず）によってロックされる。
【００６６】
予脱水器の充填時間及び充填高さは明らかに脱水される媒体に応じて調整可能であり、予脱水器２内の滞留時間及び充填高さによって、得られる脱水が決定される。
【００６７】
図２７に示される運転状態において、スラッジ連続供給装置６は補償容器５の機能を有する予脱水装置２をまだ充填している。予脱水装置２のスラッジ排出管１０の下に位置する平滑り弁１２は開かれるが、これはコンサーティナ・ベローズ５３のスラッジ入口１１が開かれることを意味する。
【００６８】
同時に上圧板２２と下圧板２３、すなわち閉鎖されたスラッジ室２０は降下される。ここで、コンサーティナ・ベローズ５３のスラッジ出口１７すなわちスラッジ室２０のスラッジ入口１９を制御する平滑り弁２１はそれぞれ閉じられる。従って、この作動サイクルの間、コンサーティナ・ベローズ５３は予脱水器からのスラッジで充填される。ここで、充填は、スラッジがその方向を変化させることなく、直接かつ垂直下方に予脱水器２からコンサーティナ・ベローズ５３へ移動するように行われる。
【００６９】
その後、図２８に示されるように、コンサーティナ・ベローズ５３のスラッジ入口１１を制御する上平滑り弁１２は閉じられる。ここでスラッジ連続供給装置６は更にスラッジを予脱水器２へ供給する。このとき、スラッジ室２０のスラッジ入口１９を制御する下平滑り弁２１は開放され上圧板２２と下圧板２３はスラッジ室２０と上方に移動する。これはコンサーティナ・ベローズ５３が圧縮されることを意味する。この運動の間、スラッジ室２０は同時に、コンサーティナ・ベローズ５３の容積減少に応じて静水圧を受けるスラッジで満たされる。スラッジ室２０の充填時間及び充填圧は脱水される媒体に応じて調整できる。
【００７０】
図２９に示す次の運転状態において、スラッジ連続供給装置はまだ作動中であり、まだ予脱水器２を充填中である。
【００７１】
コンサーティナ・ベローズ５３のスラッジ入口１１を制御する上平滑り弁１２は開かれ、スラッジ室のスラッジ入口を制御する下平滑り弁２１は閉じられ、そして上圧板２２と下圧板２３の間のスラッジ室２０はその下死点まで下降される。これは、コンサーティナ・ベローズ５３が膨張し、次の分のスラッジで充填されることを意味する。
【００７２】
この運転状態において、スラッジ室２０内のスラッジは、高圧発生装置（不図示）により下圧板２３を上圧板２３に対して押圧することによる増圧された機械的脱水圧を受ける。
【００７３】
高圧発生装置の作動中におけるスラッジ室２０内において、圧力は脱水される媒体に応じて制御でき、圧力と加圧時間は高圧段階で得られる脱水を決定する。
【００７４】
図３０に示す運転状態において、本発明による装置の作動サイクルの最終状態が示される。この状態において、スラッジ連続供給装置６は作動中であり、コンサーティナ・ベローズ５３は完全に膨張される、すなわち、コンサーティナ・ベローズ５３はスラッジで完全に満たされる。コンサーティナ・ベローズ５３へのスラッジ入口１１を制御する平滑り弁１２は閉じられ、そしてスラッジ室２０へのスラッジ入口１９を制御する下平滑り弁も閉じられる。
【００７５】
移動止め装置５４（不図示）を開放した後、スラッジ室２０は、下圧板２３を更に下降させることによって開かれ、そして、完全に脱水されたスラッジ・ケーキ３２はフィルタ・ベルト２７を移動することによって出口端より排出される。ここでフィルタ・ベルト２７は同時に洗浄される。
【００７６】
図３０に示された運転状態の後、スラッジ室２０は、下圧板２３を上昇させ、移動止め装置５４をロックすることによって再度閉じられ、そして、平滑り弁２１を開いた後、すなわちスラッジ室２０のスラッジ入口１９を開いた後、図２８に示した運転状態に戻る。
【００７７】
図２８〜３０に示された運転状態のサイクル時間は高圧段階のサイクル、すなわち、フィルタ・プレス４のサイクルによって決定し、また、脱水される媒体に応じて制御できる。ここで、フィルタ・プレス４のスラッジ室２０における非作動切り替え時間はたった１分間だけである。この１分間は図３０に示した作業を行うのに必要である。すなわち、この作業とは、スラッジ室２０を開き、フィルタ・ベルト２７によってスラッジ・ケーキ３２を除去し、同時にフィルタ・ベルト２７を洗浄し、そしてスラッジ室２０を再度閉じることである。
【００７８】
完全を期すために、図３１に、１日の作業の最終段階に応じた運転状態が示される。ここでは、スラッジ連続供給装置６のスイッチを切り、装置１全体を清掃する。このために、この前のサイクルで予脱水装置２を空にし、コンサーティナ・ベローズ５３も空にする。最後のスラッジ・ケーキをスラッジ室２０から除去した後、上下平滑り弁１２と２１をそれぞれ開き、予脱水装置２のフィルタ・バスケット７、７ａを洗浄手段３８によって洗浄する。ここで同時に、装置１の他の部分も洗浄する。
【００７９】
上記の説明から、本発明の実施例においては次のことが明らかである。すなわち、容積を可変とする容器５０を備えた実施例において、脱水されるスラッジは、ミキサー３９を出た後、スラッジ室２０に到達しこれを充填するまで、方向を変えることがない。これによって、非常に扱いにくい固化スラッジの処理を確実に行うことができる。
【００８０】
図３２〜３５において、回転ディスク９０が詳細に示される。この回転ディスク９０は、図２２の実施例におけるスラッジ室２０のスラッジ入口１９を制御する平滑り弁２１の代わりに、スラッジ室２０の全てのスラッジ入口１９を同時に制御する。
【００８１】
スラッジ室２０内の回転ディスク９０は上圧板２２上に支持され、又、バネ９１によって上圧板２２に対して上方向に加圧される。ここで、上圧板２２には回転ディスク９０に接するシール９２が設けられる。回転ディスク９０は幾つかの開口９３を有し、この開口９３の数と位置はスラッジ室２０へのスラッジ入口１９の数と位置に対応する。
【００８２】
回転ディスク９０は、上圧板２２を通ってベアリング９５へと上方に延びるシャフト９４に固定される。シャフト９４は、駆動装置９６によって、最大約４５°の角度で往復動でき、開口９３はスラッジ入口１９と一致するかあるいはスラッジ入口１９を閉じる。
【００８３】
図３３〜３５には、図３２の位置に加えて適用できる、回転ディスク９０の異なる位置が示される。図３２において、スラッジ室２０のスラッジ入口１９が開かれ、スラッジ室を充填し、スラッジ室を約３バールの静水圧とする状態が示される。
【００８４】
図３３と３４において、供給開口、すなわち、スラッジ室２０のスラッジ入口１９が示された、回転ディスク９０の位置が示される。又、スラッジ室では、機械的脱水圧によって約２０バールの高圧脱水が行われる。
【００８５】
図３５に示される回転ディスク９０の位置においては、全てのスラッジ入口１９が閉じられ、一方では例えばコンサーティナ・ベローズ５３が予脱水装置２から充填される。
【００８６】
この種の構成においては、複数の平滑り弁の代わりに単一の制御装置を使用することによって製造コストを大幅に削減できる。
【００８７】
構成的細部を含む、明細書、クレーム及び図面から知りうる本発明の全ての特徴及び利益は、単一であるいはすべての可能な組み合わせにおいて本発明に非常に関連がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による装置の概略縦断面図である。
【図２】図１の線II-IIに沿った断面図である。
【図３】図１の矢印IIIの方向に見た図１の装置の平面図である。
【図４】図１の線IV-IVに沿った断面図である。
【図５】図１の線V-Vに沿った断面図である。
【図６】スラッジ室を含む、図１に示した装置の概略部分側面図である。
【図７】図１の線VII-VIIに沿った断面図である。
【図８】図１の線VIII-VIIIに沿った断面図である。
【図９】開放状態におけるスラッジ室のシール構成を示す拡大断面図である。
【図１０】脱水静水圧の発生時における、閉鎖状態の図９のシールを示す図である。
【図１１】付加的に機械的脱水圧を発生したときの図９のシールを示す図である。
【図１２】図９〜１１のシールの他の実施態様を示す概略断面図である。
【図１３】閉鎖状態におけるシールの図１２に対応した更に他の実施態様を示す図である。
【図１４】付加的に機械的脱水圧を発生したときの図１３のシールを示す図である。
【図１５】本発明による装置の他の実施態様を示す図１に対応した断面図である。
【図１６】図１５の装置の平面図である。
【図１７】図１５の線１７−１７に沿った図１５の装置の断面図である。
【図１８】図１５の線１８−１８に沿った断面図である。
【図１９】図１５の線１９−１９に沿った断面図である。
【図２０】図１５の詳細側面図である。
【図２１】脱水静水圧の発生時における図１５に対応した図である。
【図２２】単一の平滑り弁の代わりに、スラッジ室の全てのスラッジ入口を制御するターン・テーブルを設けた、図１５に対応する他の実施例の断面側面図である。
【図２３】ベローズ・ポンプのように作用する、脱水静水圧を発生する容器充填時の運転状態が示される、図１５に対応するさらに他の実施例の断面側面図である。
【図２４】脱水静水圧の発生時における図２３に対応した図である。
【図２５】脱水静水圧を発生する２つの異なる運転状態が示される、図２３または図２４に線２５−２５に沿った断面図である。
【図２６】図１５の装置の異なった操作段階を示す概略図である。
【図２７】図１５の装置の異なった操作段階を示す概略図である。
【図２８】図１５の装置の異なった操作段階を示す概略図である。
【図２９】図１５の装置の異なった操作段階を示す概略図である。
【図３０】図１５の装置の異なった操作段階を示す概略図である。
【図３１】図１５の装置の異なった操作段階を示す概略図である。
【図３２】図２２に対応した実施例における平滑り弁の代わりに設けられたターン・テーブルの拡大断面図である。
【図３３】本発明による装置の運転状態に応じた図３２によるターン・テーブルの異なる位置を示す図である。
【図３４】本発明による装置の運転状態に応じた図３２によるターン・テーブルの異なる位置を示す図である。
【図３５】本発明による装置の運転状態に応じた図３２によるターン・テーブルの異なる位置を示す図である。
【符号の説明】
１ 装置
２ 予脱水装置（予脱水器）
３ 静水圧発生手段
４ フィルタ・プレス
５ 補償容器
６ スラッジ連続供給装置
７ フィルタ・バスケット
７ａ フィルタ・バスケット
８ ろか液排出口
９ スラッジ
１０ スラッジ排出管
１０ａ スラッジ出口
１１ スラッジ入口
１２ 平滑り弁
１３ ピストン・ヘッド
１４ ピストン・シリンダ・ユニット
１５ （ピストン・シリンダ・ユニットの）駆動装置
１６ 空圧ピストン
１７ スラッジ出口
１８ 連結管
１８’ 連結管
１９ スラッジ入口
２０ スラッジ室
２１ 平滑り弁
２２ 上圧板
２３ 下圧板
２４ 平滑り弁
２５ フィルタ領域
２６ フィルタ領域
２７ フィルタ・ベルト
２８ シール
２９ 上位レベル
３０ 下位レベル
３１ ベアリング・プレート
３２ スラッジ・ケーキ
３３ 高圧発生装置
３４ （洗浄手段の）駆動装置
３５ 電動モータ
３５ａ ロッド
３６ スプール・ギア
３８ 洗浄手段
３８ａ 洗浄ノズル
３８ｂ ブラシ
３９ ミキサー
４０ モータ
４１ 延設部
４２ 延設部
４３ 巻取機
４４ 巻取機
４５ 出口端部
４６ 偏向ローラ
４７ ストリッパ
４８ 上昇シリンダ
４９ 洗浄ノズル
５０ 容器
５１ スラッジ供給管
５２ ラバー・ベローズ
５３ コンサーティナ・ベローズ
５４ 移動止め装置
５５ リフト・シリンダ
５６ （予脱水器の）フレーム
５７ （ラバー・ベローズの）ハウジング
５８ 駆動装置
５９ プレート
６５ ストリッパ
７５ 導孔
８０ 弾性体
８１ プッシュ・ロッド
８２ 領域
８３ 凹部
８４ 逃し孔
９０ 回転ディスク
９１ バネ
９２ シール
９３ 開口
９４ シャフト
９５ ベアリング
９６ 駆動装置
１００ 間隙
１０１ 密閉リップ
１０２ 密閉リップ
１０３ 環状溝
１０４ 環状体
１０５ ロッド
１０６ バネ
１０７ ハウジング
１０８ ねじ手段
１１５ 密閉リップ

Claims (14)

  1. 少なくともひとつのスラッジ入口（１９）を伴うフィルタ領域（２５）を包含するスラッジ室（２０）およびろか静水圧発生手段（３）を有し、ろか静水圧発生手段は、予脱水装置に連結されたスラッジ入口（１０）およびスラッジ室（２０）の少なくともひとつのスラッジ入口（１９）に連結されたスラッジ出口（１７）を有し、前記ろか静水圧発生手段にはスラッジ入口（１０）およびスラッジ出口（１７）に交互に作動可能な閉鎖制御弁（１２、２１）が設けられ、前記スラッジ室は上部および下部圧板（２２、２３）により形成され、前記スラッジ室が静水圧になって後、前記圧板の少なくとも一つの圧板は相対的に移動可能であってスラッジ室（２０）の容積を減少し、高圧発生器（３３）によって付加的な機械的脱水圧を発生し、更に、補償容器（５）として作用する、フィルタ領域を含む予脱水装置（２）が設けられ、該予脱水装置にはスラッジ連続供給装置（６）が連結され、更に前記ろか静水圧発生手段（３）が連結され、更に前記スラッジ室のフィルタ領域（２５）は、前記圧板（２２、２３）を開いた後、スラッジ・ケーキ（３２）を排出するため、前記スラッジ室に対して転置可能である、スラッジ及び類似物の脱水装置であって、ろか静水圧発生手段（３）は前記容積が可変の１つ以上の容器（５０）として作用し、前記容器（５０）を通過するスラッジの流れは軸方向に向かい、前記容器の軸線は予脱水装置（２）のスラッジ排出管（１０）の軸線および前記スラッジ室（２０）のスラッジ供給管（５１）の軸線内に配置されることを特徴とするスラッジ及び類似物の脱水装置。
  2. 前記容器（５０）は、ベローズ・ポンプに類似した横方向に圧縮可能なラバー・ベローズ（５２）として作用する請求項１に記載の装置。
  3. 前記容器（５０）は、長さが可変なコンサーティナ・ベローズとして作用する請求項１に記載の装置。
  4. スラッジ室（２０）は複数のスラッジ入口（１９）を有し、対応する数の容器（５０）が設けられ、その各スラッジ出口（１７）は独立連結管（１８、１８’）によってスラッジ室（２０）の各スラッジ入口（１９）と連結されていることを特徴とする請求項１から３のいずれかの項に記載の装置。
  5. 閉鎖制御弁（１２、２１）は、前記複数のスラッジ入口（１０）および／または前記複数のスラッジ出口（１７）各々を同時に開閉する回転ディスク（９０）として作用し、前記複数のスラッジ出口（１７）に連結する回転ディスク（９０）は、スラッジ室（２０）のスラッジ入口（１９）に直接配置され、回転ディスク（９０）はバネ（９１）の作用によってシール（９２）に対して加圧される請求項１から４のいずれかの項に記載の装置。
  6. 予脱水装置（２）のフィルタ領域（２６）を装置（１）の全フィルタ領域の約９０％とし、スラッジ室のフィルタ領域（２５）を約１０％とし、前記スラッジ室（２０）は円形の境界線を有し、またスラッジ室（２０）のフィルタ領域（２５）は可動下圧板（２３）の上を直線的に往復動可能なフィルタ・ベルト（２７）によって形成される請求項１または２に記載の装置。
  7. スラッジ室（２０）は、上圧板（２２）上に取り付けられた環状の可撓性シール（２８）によって取り囲まれ、シール（２８）は上圧板（２２）に支持されたプッシュ・ロッド（８１）によって下圧板（２３）の方向に加圧される上記請求項１から６のいずれかの項に記載の装置。
  8. スラッジ室（２０）内において、フィルタ領域（２５）が、フィル
    タ領域（２５）の方向に開かれた導孔（７５）を有するベアリング・プレート（３１）上に支持され、前記導孔が逃し孔として作用する上記請求項１から７のいずれかの項に記載の装置。
  9. ベアリング・プレート（３１）はシール（２８）に対向する領域（８２）に浅い環状凹部（８３）を有し、前記凹部（８３）内には逃し孔（８４）が設けられる請求項８に記載の装置。
  10. 高圧発生器（３３）がスラッジ室（２０）の領域の横方向外側に 配置され、かつ高圧発生器（３３）が単一作動油圧シリンダとして作用する上記請求項１から９のいずれかの項に記載の装置。
  11. スラッジ室（２０）の閉鎖位置は機械的にロック可能であり、ロックするために可動下圧板（２３）に作用する移動止め装置（５４）が設けられた上記請求項１から１０のいずれかの項に記載の装置。
  12. 予脱水装置（２）は円形断面を有し、予脱水装置（２）は２つの同心状のフィルタ・バスケット（７，７ａ）を包含し、フィルタ・バスケット間の間隙（１００）にはスラッジ連続供給装置（６）が連結され、前記フィルタ・バスケット（７，７ａ）間の間隙（１００）の底部にはスラッジ出口（１０ａ）が設けられ、容器（５０）のスラッジ入口（１１）は、スラッジ出口（１０ａ）の下に直接配置される上記請求項１から１１のいずれかの項に記載の装置。
  13. 各フィルタ・バスケット（７，７ａ）のろか液側にフィルタ・バスケット（７，７ａ）の高さを超えた位置に届く回転可能な駆動ブラシ（３８ｂ）が設けられた請求項１２に記載の装置。
  14. コンサーティナ・ベローズ（５３）は予脱水装置（２）に自由に動くように取りつけられ、ろか静水圧を発生するため、上下圧板（２２、２３）は閉じられたスラッジ室（２０）と一体になって上昇可能であり、この上昇によって、コンサーティナ・ベローズ（５３）が圧縮される請求項３から１３のいずれかの項に記載の装置。
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