JP6086325B2 - フィルタープレスのろ液排出構造 - Google Patents

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Description

本発明は、ろ板間に形成した複数のろ過室を備えるフィルタープレスにおいて、複数のろ過室の間から効率よくろ液を排出するフィルタープレスのろ液排出構造に関する。
フィルタープレスは、開閉自在に並列したろ板にろ布を吊設し、ろ布に止着した原液供給板からろ板間のろ過室に原液を圧入してろ布で固液分離を行っている。一般的にフィルタープレスは、隣り合うろ板間に形成された空間に一対のろ布を吊設し、ろ布間に一つのろ過室を形成する。ろ液は、ろ過室下方のろ板に形成された排出路より外部に排出される。
また、特許文献1には、一対のろ板間に複数のろ布を吊設し、複数のろ過室を形成するフィルタープレスが開示されている。複数のろ過室の間には、ろ過床部分が中空にされて枠状に形成されたろ板を配設しており、ろ過室間から排出されるろ液は、枠状のろ板に形成された排出口から排出することができる。
特公平03−033362号公報
ろ板間に一つのろ過室を形成するフィルタープレスは、ろ過室を形成する一対のろ布でろ過を行うことになるため、ろ過面として機能するのは一対のろ布のみとなる。対して特許文献1のように、ろ板間に複数のろ布を吊設し複数のろ過室を形成した場合、ろ板とろ布間からろ液が排出され、さらには複数のろ過室間からもろ液が排出される。そのため、ろ板間に一つのろ過室を形成してろ過を行うよりもろ過面が広くなり、ろ液の排出量も増加させることができる。
しかし、特許文献1のろ過室間には、ろ液を排出するための排出路を設けるため、ろ過床部分が中空にされた枠状ろ板を配設してある。ろ過室が増えるたび枠状ろ板を配設しなければならないため、ろ過ユニットは大型のものとなる。また、複数のろ過室が内包されるろ板間の空間が広いため、ダイアフラムを用いた圧搾の効果は低くなる。
複数のろ板を開閉自在に並列し、隣接するろ板間にろ布を配設した脱水ユニットを備え、ろ布周縁部に施した目止めをろ板間のシール面で挟持するフィルタープレスにおいて、隣接するろ板間に複数組の一対のろ布を配設し、ろ布下縁部の目止めをろ板下部のシール面に開口した排出路の下方に形成したことで、隣接するろ板間に複数組配設した一対のろ布間よりろ液が排出でき、ろ過能力が向上する。
前記ろ布下縁部の目止めを排出路直下で最も低くなるよう施すことで、ろ液を排出路に案内することができ、ろ板からろ液が漏れ出ることもない。
前記一対のろ布の排出路近傍に排出孔を備えることで、ろ液がろ布を通過しやすくなり、ろ液の排出量が増加する。
前記ろ板下部のシール面に凹部を形成し、凹部に排出路を開口したことで、排出路の開口が面圧の掛ったろ布で直接塞がれることがなく、凹部ではろ布がシール面から離れているため、ろ液が流入する範囲が広くなる。
前記凹部の上端をろ過室に連通する、または前記凹部からろ過室まで複数のスリットを形成したことで、シール面の面圧がかからないため、ろ液が流れやすくなりろ液量が増える。
複数のろ板を開閉自在に並列し、隣接するろ板間にろ布を配設した脱水ユニットを備え、ろ布周縁部に施した目止めをろ板間のシール面で挟持するフィルタープレスにおいて、ろ過床に形成した排出路及びろ板下方のシール面に形成した排出路を備えるろ板と、ろ過床にダイアフラムを張設してろ板下方のシール面排出路を形成したろ板との間に、二組の一対のろ布を配設して脱水ユニットを構成し、ろ布下縁部の目止め排出路の下方に施すとともに排出路近傍に排出孔を形成し、ろ板側のろ布下縁部の目止め排出路の下方に施すとともに、
ろ板側のろ布下縁部の目止め排出路に覆設することで、隣接するろ板間に複数組配設した一対のろ布間よりろ液が排出でき、ろ過能力が向上する。
本発明に係るフィルタープレスは、ろ板間に一対のろ布を複数配設することで複数のろ過室を形成し、通常よりろ過面を増加させている。複数のろ過室間にろ液排出のための部材を配設することなく、ろ過室間からろ液を排出する機能を備えたことで、ろ板の構造は簡易で、ろ過ユニットもコンパクトにできる。さらに、ろ布に部材を配設するものでもないため、ろ布走行が容易に行え、迅速にケーキの剥離が行える。ろ板間に形成される空間を従来のフィルタープレスと同等の広さに設定することで、ダイアフラムによる高圧の圧搾も行える。
本発明に係るフィルタープレスの側面図である。 同じく、フィルタープレスの平面図である。 同じく、フィルタープレスの脱水ユニットの断面図である。 同じく、ろ板の正面図である。 同じく、ろ板の断面図である。 同じく、ろ板下部の要部断面図である。 同じく、フィルタープレスのろ板間に吊るす一対のろ布の斜視図である。 同じく、ろ板のろ液排出部斜視図である。 本発明の実施例に係るろ板下部の要部断面図である。 同じく、原液圧入時の脱水ユニット断面図である。 同じく、圧搾工程時の脱水ユニットの断面図である。
≪フィルタープレス≫
図1は本発明に係るフィルタープレスの側面図である。
フィルタープレス1はフロントフレーム2とリアフレーム3に支架されたガイドレール4上に脱水ユニット5が水平方向に並列に配設されている。脱水ユニット5は、ガイドレール4上を移動自在に支架され、ガイドレール4に沿ってたとえば電動シリンダーや油圧シリンダーの駆動力により往復移動する開閉装置6で締め付けられる。
図2は本発明に係るフィルタープレスの平面図である。
以下、ろ板間に配設する一対のろ布が二組の場合のフィルタープレスに基づいて説明していく。
原液供給ポンプ7は原液供給管8a、8bを介してフィルタープレス1に原液を供給する。原液供給管8a、8bにはそれぞれ弁Va、Vbが配設されている。ろ板10、10間に配設する一対のろ布13の数によって原液供給管8の数が変動し、例えば一対のろ布13をろ板10、10間に三組配設するのであれば、原液供給管8も3本となる。
脱水ユニット5には圧搾流体供給管9が連通している。
≪脱水ユニット≫
図3は本発明に係るフィルタープレスの脱水ユニットの断面図である。
脱水ユニット5は、凹状に形成されたろ過床27を有するろ板10を対向させて形成する。一方のろ板10にはダイアフラム11を設けてもよく、ダイアフラム11は内部に圧力流体を注入することで膨張させる。
ろ板10、10間には、4枚のろ布13が配設されている。ろ布13は二組の一対のろ布13a、13bとし、二組の一対のろ布13a、13bは、それぞれ一対のろ布間にろ過室12を形成し、一方の一対のろ布13aはろ過室12aを、他方の一対のろ布13bはろ過室12bを形成する。
一対のろ布間で形成するろ過室12に原液が供給されるため、ろ板10とろ布13aLとの間、ダイアフラム11とろ布13bRとの間、並びにろ過室12中央の2枚のろ布13aR、13bL間からろ液が排出される。
ろ過室12の上部には、脱水しようとするスラリー等の原液をろ過室12に供給する原液供給路14が設けられている。ダイアフラム11を配設したろ板10には、ろ板10を貫通して、ダイアフラム11に至る圧搾水注入路15が形成されている。圧搾流体供給管9から供給された圧搾流体が、圧搾水注入路15を介してダイアフラム11内に注入される。ろ板10の下方には、ろ布13から透過したろ液を外部に排出するろ液排出路16が設けられている。
ろ板10、10間に配設する一対のろ布の数が三組以上となっても同様にろ液を排出することができる。
≪ろ板≫
図4は本発明に係るろ板の正面図である。
本発明では、隣接するろ板10、10間に複数組の一対のろ布13・・・を配設し、一対のろ布13・・・で形成される複数のろ過室12・・・にそれぞれ原液を供給する原液供給路14・・・を別々に設けている。一対のろ布13を二組配設する場合だと、ろ板10上部には2つの供給口17a、17bを開口する。そして、ろ板10が並列することでそれぞれの供給口17a、17bが連通し、原液供給路14a、14bが形成される。原液供給路14a、14bは原液供給管8a、8bと接続している。原液供給路14aは原液をろ過室12aへ供給し、原液供給路14bは原液をろ過室12bへ供給する。
一対のろ布13を三組配設する場合は原液供給路14が3本必要となるため、ろ板10には供給口17を3カ所形成する必要がある。
ろ板10周縁部には、複数のろ板10・・・が閉板した際にろ枠として機能する厚肉部が、原液を圧搾するろ過床27の周囲に一体に形成されている。ろ布13の周縁部をろ板10の閉板後に締め付けることで、厚肉部のシール面22がろ過室12をシールする。
ろ過床27にはろ布13を透過したろ液を排出する排出路16aが形成されており、シール面22には同じく排出路16bが形成されている。
図5は本発明に係るろ板の断面図である。
本発明の実施例ではろ板10にダイアフラム11を配設しているが、図5のようにダイアフラム11を用いなくとも脱水が行える。
ろ板10、10間には二組の一対のろ布13a、13bを配設し、ろ布13にはろ板10上部の原液供給路14a、14bと対応する箇所に、それぞれ給液板18a、18bを配設する。
給液板18a、18bは原液供給路14a、14bが連通するように開口を有し、原液供給路14a、14bから原液をろ過室12a、12b内に流入させるため、開口からろ過室12a、12bに向かって分配口19a、19bを備えている。
(a)は図4のX―X断面図であって、一方の給液板18aは一方の一対のろ布13aL、13aR間に配設してある。(b)は図4のY―Y断面図であって、他方の給液板18bは他方の一対のろ布13bL、13bR間に配設してある。このように給液板18を構成することで、給液板18aから流入した原液はろ過室12aに供給され、給液板18bから流入した原液はろ過室12bに供給することができる。
一対のろ布13を三組配設する場合も同様に、給液板18を配設することでそれぞれのろ過室12に原液を供給することができる。
ろ布13を透過したろ液は、ろ板10のろ過床27下方に設けられた排出路16aと、ろ板10下方のシール面22に設けられた排出路16bより排出される。
図6は本発明に係るろ板下部の要部断面図である。
ろ板10にはろ液排出路16が設けられている。ろ過床27には、ろ過床27からろ液排出路16へろ液を排出する排出路16aが設けられており、ろ板10のシール面22には、ろ過室12中央の2枚のろ布13aR、13bL間より透過するろ液を排出する排出路16bが設けられている。
本発明のフィルタープレス1はろ板10、10間に複数のろ布13・・・を配設しているため、ろ板10のシール面22では複数のろ布13・・・を挟持している。そのため、ろ板10、10間のシール性が低下し、ろ液が外部に漏れ出る恐れがあった。
そこでろ布13には、ろ板10周縁部のシール面22で挟持される箇所に合成樹脂接着剤を塗布・含侵させて、ろ板10、10間からろ液が漏出するのを防止する目止め23を施している。ろ布13周縁部に目止め23を施せば、ろ布13又はろ板10、10間のシール性を向上させ、ろ布13を透過してろ板10、10間から漏れ出ようとするろ液の流れを遮断できる。
また、ろ布13は、ろ過床27から排出路16bの開口に対応する箇所には目止め23を施さず、ろ布13を透過したろ液を排出路16bへ誘導する。
≪ろ布≫
図7は本発明に係るフィルタープレスのろ板間に吊るす一対のろ布の斜視図である。
本発明のフィルタープレス1では、隣接するろ板10、10間に一対のろ布13を二組並べて配設している。一対のろ布13の上縁部は合着されており、合着部には上部ろ布芯金20が装着されている。上縁部を合着した一対のろ布13の下縁部にはそれぞれ下部ろ布芯金21が装着されている。
また、ろ布13の上部には、原液供給路14a、14bと連通する二つの開口を有しており、一方の開口には給液板18が設けられている。給液板18は原液を一対のろ布13間に流入させる。
二組の一対のろ布13a、13bの給液板18a、18bは対称的に配設される。一方の一対のろ布13aの給液板18aが設けられていない開口は、他方の一対のろ布13b上部に設けられた給液板18bの開口部に対応している。同様にして、一方の一対のろ布13aの給液板18aの開口は、他方の一対のろ布13bの給液板18bが設けられていない開口に対応している。よって、ろ板10が閉板した際に、これらの開口が連通して原液供給路14a、14bを形成する。
一対のろ布13を三組配設する場合は、ろ布13の開口が3つとなり、それぞれ対応した開口に給液板18を設けることで、それぞれ一対のろ布間に原液を供給することが可能となる。
ろ布13周縁部には、ろ板10のシール面22に挟持される箇所に目止め23を施している。ろ過床27から排出路16bの開口に対応する箇所には目止め23を施さず、ろ液がろ布13を透過して排出路16bへ流入できるようにする。
ろ布13底辺の目止め23は排出路16bより下方に形成することで、ろ液がろ板10、10間より漏れ出ずに、排出路16bへ流入する。ろ布13aの様に、排出路16bの下端以下を水平に目止めすることでろ液は排出できる。また、ろ布13bの様に、ろ布13b下端部の目止め23のうち、排出路16b直下の目止め23を最も低い位置で施せば、ろ布13下方へ浸透したろ液が排出路16bまで案内されるため、排出路16bより排出することができる。
また、ろ布13は排出路16bの開口位置に合わせて排出孔26を設けることで、ろ液の排出をさらに促進することができる。排出孔26を開口すればろ布13の抵抗がなくなるため、排水の効率は格段に上昇する。その他、ろ液がろ布13を通過して排出路16bへ流入するのを促進できればよいため、排出孔26の代わりにスリット等を設けてもよい。
≪ろ板形状≫
図8は本発明に係るろ板のろ液排出部斜視図である。
ろ板10のろ枠として機能する厚肉部は、排出路16bへろ液を流入させるために様々な形態をとることができる。
図8(a)は、ろ板10のシール面22に排出路16bを穿ったもので、ろ布13は目止め23で排出路16bを塞がない位置に吊設してろ液を排出路16bに通す。
図8(b)は、排出路16bの周辺に凹部24を形成し、排出路16bの開口をシール面22より遠ざけて面圧の解放部分を設けている。排出路16bの開口が面圧の掛ったろ布13で直接塞がれることがなく、凹部24ではろ布13がシール面22から離れているため、ろ液が流入する範囲が広くなる。
図8(c)は、(b)の凹部24上方よりろ過床27に向けて複数のスリット25を形成している。スリット25はシール面22の面圧がかからないため、ろ液が流れやすくなりろ液量が増える。ろ過室12で分離されたろ液はろ過床27に設けられた排出路16aで排出されるとともに、スリット25を通って凹部24に流れ込んだろ液が排出路16bでも排出される。
図8(d)は、(b)の凹部24をろ過床27まで連通している。排出路16bの開口にろ布13の面圧が掛らないのであればこのような凹部24でもろ液の排出が可能である。
フィルタープレスの固液分離は以下のように行われる。ろ板間に配設する一対のろ布が二組であるフィルタープレスの実施例となるが、同様の操作で一対のろ布を三組以上配設しても運転可能である。
図9は本発明の実施例に係るろ板下部の要部断面図である。
実施例では、ろ過床27aとシール面22に排出路16a、16bを形成したろ板10aと、ろ過床27bにダイアフラム11を配設したろ板10bでろ過室12を形成する。ダイアフラム11を配設したろ板10bのろ過床27bからはろ液を排出することができない。そこで、ろ板10bのシール面に排出路16cを形成し、ダイアフラム11の表面から排出路16cまでスリットを設けることで、ダイアフラム11側に透過したろ液を排出路16cへ流入させている。
ろ布13aL、13aR、13bLに施す目止め23は、下縁部をろ過室12下端まで形成し、排出路16b直下の目止め23は排出路16b下端まで形成する。また、ろ布13aL、13aRには排出路16b近傍に排出孔26を設けることで、ろ液が排出路16bに流入する際にろ布13の抵抗を受けないようにしている。また、ろ布13bRの目止め23は、下縁部が排出路16cに覆設し、シール面22と当接する箇所に施している。
ろ布13aLを透過したろ液はろ過床27aに形成した排出路16aに排出され、ろ布13aR、13bL間に排出されたろ液はろ板10のシール面22で挟持されたろ布間を通って排出孔26に流入し、排出路16bより排出される。ろ布13bRを透過したろ液はダイアフラム11のスリットとろ布13bRの目止め23で形成された流路を通りろ板10のシール面22に形成された排出路16cより排出される。
(閉板工程)
開閉装置6によって、並列して配設しているろ板10a、10bを閉板し、締め付け、多数のろ過室12を形成すると共に、供給口17を連結して原液供給路14を形成する。
(圧入工程)
図10は本発明に係る原液圧入時の脱水ユニット断面図である。
原液供給管8a、8bに配設している弁Va、Vbを同時に開くと共に、原液供給ポンプ7を起動する。
原液は原液供給管8a、8bから原液供給路14a、14b、給液板18a、18bを介し、ろ板10a、10b間に配設されたろ過室12a、12bに同時に圧入される。原液は各ろ過室12内に均等に行き渡り、ろ液はろ板10aとろ布13aL間、ろ板10bとろ布13bR間、更にはろ布13aRとろ布13bL間に排出される。ろ布13を透過したろ液は、ろ過床27aに設けられた排出路16a、ろ板10a、10b下方のシール面22に設けられた排出路16b、16cを経て、ろ液排出路16より外部に排出される。この時、ろ布13に施した目止め23がろ板10a、10b間からろ液が漏れ出るのを防ぎ、ろ液を排出路16bへ案内している。
圧入工程は定められた一定時間の間、継続する。ろ過室12a、12b内は固形分が蓄積し、ケーキを形成する。
(圧搾工程)
図11は本発明に係る圧搾工程時の脱水ユニットの断面図である。
一定時間汚泥の圧入を行った後、ろ板10bのダイアフラム11を拡張させて、ろ過室12内のケーキに圧搾工程を行う。
具体的には、圧搾流体供給装置を起動する。圧搾流体は圧搾流体供給管9および圧搾水注入路15を介して、ろ板10bに形成しているダイアフラム11内に圧力流体を供給し、ダイアフラム11を拡張させる。
ケーキは、ダイアフラム11による圧搾により、ろ布13aL、13aR、13bL、13bRで圧搾され、ろ液が排出される。ろ液はろ過床27aに設けられた排出路16a、ろ板10a、10b間下方に設けられた排出路16b、16cを経て、ろ液排出路16より機外に排出される。
また、圧入工程の際にろ過室12a、12bで形成されたケーキの含水率が異なる場合、圧搾工程ではろ過室12a、12bを同時に圧搾するため、含水率が均一なケーキを形成することが可能となる。
圧搾工程は定められた一定時間の間継続する。また、長時間圧入などの圧入工程のみで固液分離を行う場合は、圧搾工程を省略してもよいものとする。その際、ろ板10に配設されたダイアフラム11は不要となる。また、本実施例では両面に凹部を設けたろ板10と、両面にダイアフラム11を設けたろ板10を交互に配設した脱水ユニット5を用いているが、例えば正面に凹部を設け、裏面にダイアフラム11を設けたろ板10を並列した脱水ユニット5としても構わない。
(開板工程)
一定時間、圧搾工程を行った後、圧搾流体供給装置を停止し、ダイアフラム11に供給された圧力流体を排出する。
開閉装置6でろ板10を一定間隔で開板する。開板したろ過室12内のケーキをケーキ剥離装置により下方に排出する。ろ布13に固着しているケーキは含水率が一定であるので、ろ布13からの剥離不良はない。
本発明に係るフィルタープレスは、隣接するろ板間に一対のろ布を複数配設したもので、通常よりろ過面を増加することができ、処理能力の向上が図れる。複数の一対のろ布間からもろ液を排出できる機構を備えており、複雑な機構を用いることもなく、ろ布走行させてケーキを迅速に剥離することも可能である。
1 フィルタープレス
5 脱水ユニット
10、10a、10b ろ板
11 ダイアフラム
12、12a、12b ろ
13、13a、13b、13bR、13bL ろ布
16a、16b、16c 排出路
22 シール面
23 目止め
24 凹部
25 スリット

Claims (7)

  1. 複数のろ板(10・・・)を開閉自在に並列し、隣接するろ板(10、10)間にろ布(13)を配設した脱水ユニット(5)を備え、ろ布(13)周縁部に施した目止め(23)をろ板(10、10)間のシール面(22)で挟持するフィルタープレス(1)において、
    隣接するろ板(10、10)間に複数組の一対のろ布(13・・・)を配設し、
    ろ布(13)下縁部の目止め(23)をろ板(10)下部のシール面(22)に開口した排出路(16b)の下方に形成したことを特徴とするフィルタープレスのろ液排出構造。
  2. 前記ろ布(13)下縁部の目止め(23)を排出路(16b)直下で最も低くなるよう施す
    ことを特徴とする請求項1に記載のフィルタープレスのろ液排出構造。
  3. 前記一対のろ布(13)の排出路(16b)近傍に排出孔(26)を備えることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のフィルタープレスのろ液排出構造。
  4. 前記ろ板(10)下部のシール面(22)に凹部(24)を形成し、凹部(24)に排出路(16b)を開口したことを特徴とする請求項1乃至請求項3の何れか一項に記載のフィルタープレスのろ液排出構造。
  5. 前記凹部(24)の上端をろ過室(12)に連通したことを特徴とする請求項4に記載のフィルタープレスのろ液排出構造。
  6. 前記凹部(24)からろ過室(12)まで複数のスリット(25)を形成したことを特徴とする請求項5に記載のフィルタープレスのろ液排出構造。
  7. 複数のろ板(10・・・)を開閉自在に並列し、隣接するろ板(10a、10b)間にろ布(13)を配設した脱水ユニット(5)を備え、ろ布(13)周縁部に施した目止め(23)をろ板(10a、10b)間のシール面(22)で挟持するフィルタープレ
    ス(1)において、
    ろ過床(27a)に形成した排出路(16a)及びろ板(10a)下方のシール面(22)に形成した排出路(16b)を備えるろ板(10a)と、ろ過床(27b)にダイアフラム(11)を張設してろ板(10b)下方のシール面(22)に排出路(16c)を形成したろ板(10b)との間に、二組の一対のろ布(13a、13b)を配設して脱水ユニット(5)を構成し、
    ろ布(13aL、13R)下縁部の目止め(23、23)を排出路(16b)の下方に施すとともに排出路(16b)近傍に排出孔(26)を形成し、
    ろ板(10a)側のろ布(13bL)下縁部の目止め(23)を排出路(16b)の下方に施すとともに、
    ろ板(10b)側のろ布(13bR)下縁部の目止め(23)を排出路(16c)に覆設する
    ことを特徴とするフィルタープレスのろ液排出構造。
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