JP5371983B2 - フィルタープレス式脱水機のろ布の洗浄方法及びその装置 - Google Patents

Description

本発明は、フィルタープレス式脱水機のろ布の洗浄方法及びその装置に関し、特に火力発電所等で発生するフライアッシュスラリーを脱水する脱水機のろ布の洗浄方法及びその装置に関する。

採石場や汚泥処理等で、微粒子を含んだスラリーを脱水し、固液分離を行なう装置の１つとしてフィルタープレス式脱水機がある。このフィルタープレス式脱水機は、ろ布の間、又はろ布上にスラリーを供給し、圧搾してスラリーの脱水を行なうよう構成されている。

このフィルタープレス式脱水機の特性として、高い圧力で押圧することが容易な構成であるため、スラリーの含水比を下げる能力は非常に高い。しかし、繰り返し運転しているとろ布の目詰まりが発生し、脱水効果が急激に低下するという欠点を抱えている。

このろ布の目詰まりを解消するために、ろ布を洗浄するためのシャワー装置を有したフィルタープレス式脱水機が提案されている。しかしながら、シャワー装置では洗浄能力が低く、また使用する水の量が多いという問題を抱えていた。

そのため、フィルタープレス式脱水機を使用している現場では、シャワー装置の他に、定期的にろ布を洗浄する必要があった。その方法として、ろ布を水や塩酸に漬け置き、ブラシで擦って洗浄するブラシを用いたろ布再生方法を行なっている。この方法では、作業量が増加し、ろ布面積が増加した場合は手操作による洗浄は不可能である。また、ろ布面を傷めてしまい、ろ布の性能を悪化させ寿命を縮めてしまう欠点があった。

他の方法として酸の洗浄剤を使用し、専用の洗浄装置によりろ布の再生を行なう方法が開示されている（例えば特許文献１参照）。

特に、火力発電所で発生するフライアッシュから未燃カーボンを除去する処理を行なう際の、フライアッシュスラリーの脱水処理において、フライアッシュの微小成分、フライアッシュから溶出した石膏成分及び空気中の二酸化炭素を吸収して生成する炭酸カルシウムの濃度上昇が、ろ布の目詰まりの原因となっている。ここで、炭酸カルシウムには、前述の酸による洗浄は効果が期待できる。

特開２００１−３４７１１０号公報

しかしながら、前述の酸を使用するろ布の洗浄方法は、一定の効果を得ることが可能ではあったが、洗浄剤として酸を使用するため、装置が酸による腐食に耐える必要がある。また、生成物で走行系が汚染されることで、自動運転が阻害されるおそれがある。さらに、手操作で行なう場合は危険な作業となる。また、特許文献１に記載の洗浄装置を使用する場合であっても、使用後の洗浄剤の排水処理が必要である。そのための設備をフィルタープレス式脱水機と共に設置する必要があり、処理施設全体のコスト増加の原因となっていた。

さらに、微細粒子等を扱っているため、洗浄剤、水共に排水するためには微細粒子を外界に排出しないように排水処理を行う必要がある。そのため、可能な限り閉じた系で脱水機を運転することが望ましい。この水によるろ布洗浄の場合は、大量の水を必要としないこと、及び洗浄効果が高いこととが条件であり、これは解決されていない課題である。

本発明は上述の問題を解決するためになされたものであり、その目的は、フィルタープレス式脱水機のろ布洗浄において、排水処理の必要な酸を使用せずに、また、洗浄に使用する水量を抑制しながら、ろ布の洗浄を効果的に行うことでろ布を再生可能とするろ布洗浄方法及びその装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するための本発明に係るろ布洗浄方法は、カルシウム成分を含むスラリーを脱水するフィルタープレス式脱水装置のろ布を、水又は水蒸気又はそれらの混合物で洗浄する洗浄方法であって、温度が１００〜１４０℃で圧力が５０〜２００ｋｇ／ｃｍ^２の水、又は温度が１００〜１４０℃の水蒸気、又はそれらの混合物を、１０〜２０００N／５ｃｍの張力をかけた前記ろ布に噴射して、ろ布を洗浄することを特徴とする。

テンションをかけたろ布に対して高圧高温の水又は水蒸気又はそれらの混合物を噴射することで、ろ布に付着していた付着物はほとんど全部取り除くことができ、ろ布は、ほぼ未使用状態と言える状態にまで再生される。

これは、高圧高温の水又は水蒸気又はそれらの混合物で、付着物であるカルシウム成分を含む微粒子を水に溶解させることで実現している。さらに、水よりろ布透過性の高い水蒸気を洗浄に用いることにより、ろ布に詰まった微粒子をろ布から機械的に追い出し、洗浄効果を高める効果がある。一方、実験によりろ布にかけたテンションが低い場合は、同様の結果を得ることができなかった。

加えて、水又は水蒸気又はそれらの混合物の噴射圧力が高いため、ろ布の片面からの噴射で洗浄することが可能となり、水又は水蒸気又はそれらの混合物の透過性の良いろ布を選択することにより、さらに洗浄効果を向上させることが可能となった。

さらに、水又は水蒸気又はそれらの混合物の洗浄能力が非常に高いため、必要となる水の使用量を抑制することが可能となった。

上記の目的を達成するための本発明に係るろ布洗浄方法は、カルシウム成分を含むスラリーを脱水するフィルタープレス式脱水装置のポリプロピレン製ろ布を、水又は水蒸気又はそれらの混合物で洗浄する洗浄方法であって、温度が１００〜１２０℃で圧力が５０〜２００ｋｇ／ｃｍ^２の水、又は温度が１００〜１２０℃の水蒸気、又はそれらの混合物を、１０〜２０００N／５ｃｍの張力をかけた前記ろ布に噴射して、ろ布を洗浄することを特徴とする。

ろ布がポリプロピレン製の場合は、洗浄水が１３０℃以上とするとろ布が軟化、変形してしまうため、温度が低く１２０℃と設定している。実験の結果によると、１３０℃の時と同様に、ろ布が新品同様の性能を示すまでに再生することができる。

上記の目的を達成するための本発明に係るろ布洗浄方法は、フライアッシュスラリーを脱水するフィルタープレス式脱水装置のポリプロピレン製ろ布を、水又は水蒸気又はそれらの混合物で洗浄する洗浄方法であって、温度が１１０〜１２０℃で圧力が８０〜１００ｋｇ／ｃｍ^２の水、又は温度が１１０〜１２０℃の水蒸気、又はそれらの混合物を、１０〜２０００N／５ｃｍの張力をかけた前記ろ布に噴射して、ろ布を洗浄することを特徴とする。

脱水する対象がフライアッシュスラリーの場合は、ろ布に付着する目詰まりの原因（付着物）は、炭酸カルシウム、硫酸カルシウム及びフライアッシュ微粒分であるため、上記の高圧高温の洗浄水を噴射することで、付着物を水又は水蒸気又はそれらの混合物に溶解させてろ布を再生することが可能となる。

上記の目的を達成するための本発明に係るろ布洗浄装置は、カルシウム成分を含むスラリーを脱水するフィルタープレス式脱水装置のろ布を、水又は水蒸気又はそれらの混合物で洗浄する洗浄装置であって、前記ろ布に張力をかけるテンショナーと、水を高温高圧にする、又は水蒸気を高温にする、またはそれらの混合物である洗浄水を発生させる混合物発生ユニットと、前記洗浄水を前記ろ布に噴射するための洗浄ノズルを有し、前記混合物発生ユニットにより、温度が１００〜１４０℃で圧力が５０〜２００ｋｇ／ｃｍ２の水、又は温度が１００〜１４０℃の水蒸気、又はその混合物からなる前記洗浄水を、前記テンショナーにより１０〜２０００Ｎ／５ｃｍの張力をかけた前記ろ布に噴射するように構成したことを特徴とする。

上記の装置により、自動でろ布を洗浄することが可能となるため、ろ布面積が増加しても、高い作業性を維持したろ布洗浄が可能となった。

上記の目的を達成するための本発明に係るろ布洗浄装置は、フライアッシュスラリーを脱水するフィルタープレス式脱水装置のポリプロピレン製ろ布を、水又は水蒸気又はそれらの混合物で洗浄する洗浄装置であって、前記ろ布に張力をかけるテンショナーと、水を高温高圧にする、又は水蒸気を高温にする、またはそれらの混合物である洗浄水を発生させる混合物発生ユニットと、前記洗浄水を前記ろ布に噴射するための洗浄ノズルを有し、前記混合物発生ユニットにより、温度が１１０〜１２０℃で圧力が８０〜１００ｋｇ／ｃｍ２の水、又は温度が１１０〜１２０℃の水蒸気、又はその混合物からなる前記洗浄水を、前記テンショナーにより１０〜２０００Ｎ／５ｃｍの張力をかけた前記ろ布に噴射するように構成したことを特徴とする。

本発明のろ布洗浄方法及びその装置によれば、水又は水蒸気又はそれらの混合物を使用することでろ布洗浄に高い効果を得られる。そのため、フィルタープレス式脱水機のろ布洗浄において、排水処理の必要な酸を使用せずに、また、洗浄に使用する水量を抑制しながら、ろ布の洗浄を効果的に行い、ろ布を再生可能とするろ布洗浄方法及びその装置を提供することが可能となった。

その結果、ろ布を洗浄した際に、ろ布が新品同様の性能を示す状態にまで再生されることを可能とした。

本発明のろ布洗浄装置の実施例の１つを示した概略図である。 スプレーノズルの概略図である。 ろ布とスプレー形状の関係を示した概略図である。

以下、本発明を図に示す実施形態を参照して具体的に説明する。

図１は本発明の実施例の１つであるろ布洗浄装置の概略を示している。ろ布洗浄装置１は、脱水機８からろ布７をろ布巻き取り軸６に巻き取り、２つのろ布テンショナー４を介して洗浄用ろ布巻き取り軸５に巻き取るように構成しており、前記２つのろ布テンショナー４の間のろ布７のテンションのかかった部分に、高圧高温水発生ユニット２より発生した水又は水蒸気又はそれらの混合物をスプレーノズル３（洗浄ノズル）から噴射することで、ろ布７の洗浄を行う。

脱水機から巻き取られたろ布７はろ布巻き取り軸６、洗浄用ろ布巻き取り軸５及びろ布テンショナー４の協働により２つのろ布テンショナー４の間の部分で予め定められたテンション１０〜２０００N／５ｃｍをかける。この値は、実験より求めた値であり、この範囲の張力をろ布７にかけた際にろ布７が効果的に洗浄され、新品同様の性能を示すまでに回復する。

この脱水機８内に、ろ布洗浄装置１を設置するスペースがある場合は、脱水機８内に設置し、ろ布７を取出さずに洗浄することが可能となる。

さらに、ろ布７を、ろ布洗浄装置１により新品同様の性能を示すにまで再生（洗浄）できるため、脱水機８において頻繁に交換が必要であったろ布７の交換が不要となる。そのため、脱水機８の運転コストを大幅に低減させることができる。これにより、高性能のろ布を長期間、低価格で継続的に使用することが可能となる。

図２は、本発明で使用したスプレーノズル３の概略を示したものである。本発明において、水又は水蒸気又はそれらの混合物の温度や圧力の設定が重要となる。そのため、スプレーノズル３は、ろ布との距離を調整する機構を有しており、また、スプレーする範囲（スプレー形状９）もそれに応じて調整することができるように構成している。

図３は、ろ布７とスプレー形状９の関係を示しており、ろ布７は、ろ布の進行方向１０に向かって移動するように構成している。ここで、ろ布の移動スピードが速い場合、１つのノズルを左右に移動させると、洗浄むらが生じる。そのため、スプレーノズル３を複数個設置して、固定した位置から高温高圧の水又は水蒸気又はそれらの混合物を噴射するように構成することが望ましい。

また、さらにテンショナー４に振動機構を付加し、ろ布に対して予め設定した張力をかけた状態から、さらに振動を加え、スプレーノズル３により洗浄を行なう。この構成により、ろ布の洗浄効率を向上させることが可能である。

以上、本発明により、水又は水蒸気又はそれらの混合物を使用することでろ布洗浄に高い効果を得ることが可能となる。そのため、フィルタープレス式脱水機のろ布洗浄において、排水処理の必要な酸を使用せずに、また、洗浄に使用する水量を抑制しながら、ろ布の洗浄を効果的に行うことでろ布を再生可能とするろ布洗浄方法及びその装置の提供を実現できる。その結果、ろ布を洗浄した際に、ろ布を新品同様の性能を示す状態にまで再生することが可能となる。

１ ろ布洗浄装置
２ 高圧高温水発生ユニット
３ スプレーノズル（洗浄ノズル）
４ ろ布テンショナー
５ 洗浄用ろ布巻き取り軸
６ ろ布巻き取り軸
７ ろ布
８ 脱水機
９ スプレー形状
１０ ろ布の進行方向

Claims (5)

1. カルシウム成分を含むスラリーを脱水するフィルタープレス式脱水装置のろ布を、水又は水蒸気又はそれらの混合物で洗浄する洗浄方法であって、
   前記ろ布巻き取り軸と洗浄用ろ布巻き取り軸の間に配置され且つ前記ろ布の表面及び裏面にそれぞれ接触するように構成された２つのテンショナーの間にろ布を移動させ、
   温度が１００〜１４０℃で圧力が５０〜２００ｋｇ／ｃｍ^２の水、又は温度が１００〜１４０℃の水蒸気、又はそれらの混合物を、前記テンショナーにより１０〜２０００N／
   ５ｃｍの張力をかけた前記ろ布に噴射して、ろ布を洗浄することを特徴とするろ布洗浄方法。
2. 前記テンショナーが、振動機構を有しており、
   前記ろ布に対して予め設定した張力をかけた状態から、さらに振動を加え、洗浄を行うことを特徴とする請求項１に記載のろ布洗浄方法。
3. カルシウム成分を含むスラリーを脱水するフィルタープレス式脱水装置のろ布を、水又は水蒸気又はそれらの混合物で洗浄する洗浄装置であって、前記ろ布巻き取り軸と洗浄用ろ布巻き取り軸の間に配置され且つ前記ろ布の表面及び裏面にそれぞれ接触するように構成され更に前記ろ布に張力をかける２つのテンショナーと、水を高温高圧にする、又は水蒸気を高温にする、またはそれらの混合物である洗浄水を発生させる混合物発生ユニットと、前記洗浄水を前記ろ布に噴射するための洗浄ノズルを有し、
   前記混合物発生ユニットにより、温度が１００〜１４０℃で圧力が５０〜２００ｋｇ／ｃｍ^２の水、又は温度が１００〜１４０℃の水蒸気、又はその混合物からなる前記洗浄水を、前記テンショナーにより１０〜２０００Ｎ／５ｃｍの張力をかけた前記ろ布に噴射するように構成したことを特徴とするろ布洗浄装置。
4. 前記テンショナーが、振動機構を有していることを特徴とする請求項３に記載のろ布洗
   浄装置。
5. 前記洗浄ノズルが、前記ろ布との距離を調整する機構を有していることを特徴とする請求項３又は４に記載のろ布洗浄装置。

Images