JP6164532B2 - ベルトプレスの脱水方法及びベルトプレス - Google Patents

Description

この発明は、走行自在に掛け回した無端状の一枚のろ布を、幅方向に折り返すことによってろ過空間を形成するベルトプレスに関する。

従来から、二枚の無端状のろ布を複数のローラーで走行自在に掛け回し、二枚のろ布で挟み込んだ汚泥を、ろ布の張力と加圧ローラーによる圧搾力によって脱水するベルトプレスが用いられている。
その他、特許文献１には、無端状の一枚のろ布を、ろ布の進行方向に対して垂直に二つ折り状に保持し、二つ折りした部分に汚泥を供給して加圧ローラーで脱水するベルトプレスが開示されている。

また、特許文献２には、諸味を圧搾する装置で、三つ折りにしたろ布に諸味を包んで圧搾する諸味揚槽方法が開示されている。
同様に、特許文献３には、諸味を三つ折りにしたろ布で包んで圧搾する装置で、ろ布を三つ折りに畳む装置が開示されている。

特開昭５８−５０１９７号公報 特公昭４６−２８１５２号公報 特公昭４６−２２５５７号公報

従来の二枚のろ布を用いたベルトプレスや、特許文献１に開示されたベルトプレスの脱水部においては、汚泥の含水率が高い、又は供給量が多い、高圧力を加えて圧搾した場合などに、汚泥の一部が縦方向及び横方向に逃げる。ここで縦方向とはろ布の進行方向を示し、横方向とはろ布のろ過面上で、進行方向に対し直角方向（幅方向）を示す。

従来の無端状のろ布を用いるベルトプレスは、二枚のろ布を上下に重ねる、又は一枚のろ布を二つ折りにし、ろ布の間にろ過空間を形成している。このようにろ過空間を形成した場合、ろ過空間を形成するろ布は、外部からの押圧により変形したろ過空間の長手方向の両端又は一端で、常に断裂し不連続となっている。従って、ろ布の合わせ面が内部からの圧力で容易に開放する。
よって、脱水時に外部から圧力を掛け、ろ過空間の汚泥が横方向へ逃げた場合に、サイドリークが発生し汚泥がろ布の端部からはみ出す恐れがあった。
これらのことからベルトプレスは、圧搾の圧力に制限されることが多く、脱水ケーキ含水率等で他の脱水機に劣ることもしばしばあった。

また、特許文献２、特許文献３には、諸味を三つ折りにしたろ布に包んで圧搾する技術が開示されているが、三つ折りにしたろ布をさらに畳んで積み重ね、プレスすることで圧搾する装置となっており、連続的に圧搾できるものではない。

無端状の一枚のろ布を複数のローラーに走行自在に掛け回したベルトプレスにおいて、ろ布上に汚泥を供給するホッパーと、ろ布の幅方向の両側方から汚泥供給側にろ布を折り返し、折り返したろ布を重ね合わせてろ過空間を形成する折り装置と、折り返したろ布を巻き掛けるせん断ロールと、折り返したろ布を展開する展開ローラーと、を備え、前記折り装置は、ろ布を下方へ押圧してＵ型の底部を形成させる押圧ローラーと、押圧ローラーの両側方でろ布両側方を折り曲げてＵ型の両側面を形成するガイドローラーと、Ｕ型に折り曲がったろ布の両側面を内側に折り曲げる複数のガイド棒とで構成されることで、汚泥をろ布で包み、サイドリークを発生させずに脱水して脱水ケーキを排出することができると共に、ろ布を滑らかに折り返すことができる。

前記せん断ロールの前段で、折り装置で折り返されたろ布の上方に押え板を配設することで、ろ布が重なる部分から汚泥が漏れ出るのを防ぐことができる。

前記折り返したろ布を展開して展開ローラーに巻き掛けることで脱水ケーキを剥離することで、ろ過空間内から脱水ケーキを排出することができる。

前記ろ過空間の幅方向両端をろ布の折り部で形成することで、ろ過空間の長手方向両端から汚泥が漏れ出ることはなく、より高い圧力を加えて脱水が行える。

前記ろ布の幅方向の両側方から１／４幅を超え、１／３幅以下の箇所を折り部とすることで、ろ布の重なる箇所がろ過空間の中央となり、ろ過空間のシールが強固となる。

前記ろ布の幅方向の中央を折り部とし、ろ布両端が重なる箇所でろ布両端を重ねて折り返してろ過空間を形成することでもろ過空間を形成することができる。

ろ過空間の両側方端部は、ろ布を折り返すことでろ過空間を形成しているため、サイドリークを発生させない。折り返したろ布同士を重ねることでろ過空間を形成し、シールとするため、重なり合ったろ布のシールは、外部からの押圧を加えることでより強固なものとなる。サイドリークが発生しないことから、汚泥の供給量を増やすことや、より強い圧力で脱水することが可能となる。
また、ろ過室をシールするための特別な機器を必要としない。さらに、無端状のろ布を走行させながら脱水を行うため、連続的に脱水を行うことが出来る。

本発明に係るベルトプレスの概略側面図である。 同じく、折り装置で折られたろ布の概略図である。 同じく、折り装置で折られたその他のろ布の概略図である。 同じく、ろ布の折り装置の概略図である。 同じく、展開ローラーに巻き掛けたろ布の平面図である。

本発明は、走行自在に掛け回した無端状の一枚のろ布を折り返してろ過空間を形成し、ろ過空間に汚泥を供給して脱水を行うベルトプレスである。
図１は本発明に係るベルトプレスの概略側面図である。
本発明のベルトプレス１は、複数のローラー２…と、該複数のローラー２…に掛け回して走行自在とした無端状の一枚のろ布３と、ろ布３上に汚泥を供給するホッパー４と、ろ布３の幅方向の両側方から汚泥供給側にろ布３を折り返し、折り返したろ布３を重ね合わせてろ過空間５を形成する折り装置６と、折り返したろ布３を巻き掛けるせん断ロール７と、折り返したろ布３を展開する展開ローラー８と、を備える。

複数のローラー２…に掛け回された無端状の一枚のろ布３は、折り装置６により幅方向の両端が折り返される。無端状のろ布３が汚泥を受け入れるよう、折り装置６はろ布３の両端を進行方向（縦方向）に折りながら汚泥をホッパー４より供給する。従って、折り返す過程で、ろ布３両端を折り、ろ布３断面がＵ型となったところでろ布３上に汚泥を供給する。折り装置６によりろ布３を折り返し、ろ布３両端を重ね合わせることでろ過空間５を形成し、供給された汚泥がろ布３で包まれる。ろ過空間５に汚泥を供給したろ布３はせん断ロール７に巻き掛けることで汚泥を脱水する。脱水後、展開ローラー８により折られたろ布３を展開し、脱水ケーキは剥離装置により排出される。

図２は本発明に係る折り装置で折られたろ布の概略図である。
図２（ａ）に示す無端状のろ布３は、幅方向の両側端から１／３幅の箇所を、何れもろ布３進行方向に延びかつ汚泥供給側に折り返す折り部９ａ、９ｂとする。まず、前記１／３幅の箇所の一方の折り部９ａで１／３幅の部分（折り面１０ａ）が内側に折り返され、次いで前記１／３幅の箇所の他方の折り部９ｂで１／３幅の部分（折り面１０ｂ）が内側に折り返される。従って、ろ布３は折り面１０ａ、１０ｂがそれぞれ内側で重なるように折り返されて三つ折りとなり、三つ折りの内部にろ過空間５を形成する。

ろ布３を折り返すことで、圧力により変形するろ過空間５の幅方向の両端をろ布３の折り部９ａ、９ｂで形成するため、三つ折りのろ布３で形成したろ過空間５の両端は断裂しておらず、サイドリークが発生しない。
また、折り返したろ布３の折り面１０ａ、１０ｂが重なり、ろ過空間５をシールする。外部から加圧することで、折り面１０ａ、１０ｂの重なり部分のシールの強度は大きくなるため、折り面１０ａ、１０ｂの重なり部分から汚泥が漏れ出ることはない。
本発明の実施例では三つ折りのろ布３を用いているが、他の折り方でも本発明の効果が得られる。

図２（ｂ）に示す無端状のろ布３は、幅方向の両側から１／４幅よりやや中央側の箇所を、何れも汚泥供給側に折り返す折り部９ａ、９ｂとしている。まず前記１／４幅よりやや中央側の折り部９ａから折り面１０ａが内側に折り返され、次いで前記１／４幅よりやや中央側の折り部９ｂから他方の折り面１０ｂが内側に折り返される。折り部９ａ、９ｂは、両側から１／４幅よりやや中央側の箇所を折り返しているため、折り返した際には折り面１０ａ、１０ｂがそれぞれ重なり、内部にろ過空間５を形成する。

なお、折り返したろ布３の両端が重なれば本発明の作用効果が得られることから、一方を１／４幅の箇所で内側に折り、他方を１／４幅の箇所よりやや中央側の箇所で内側に折る事でも本発明の作用効果を得られる。従って、少なくともいずれか一方の折り部９ａ、９ｂを１／４幅の箇所よりやや中央側とすればよい。また、折り面１０ａ、１０ｂの重なり部で、ろ布３両端のどちらを上下にするかは問わない。

ろ布３を折り返すことで、圧力により変形するろ過空間５の幅方向の両端をろ布３の折り部９ａ、９ｂで形成しており、ろ過空間５の両端は断裂していないため、サイドリークが発生しない。
また、折り返したろ布３の折り面１０ａ、１０ｂが重なり、ろ過空間５をシールする。外部から加圧することで、折り面１０ａ、１０ｂの重なり部分のシールの強度は大きくなるため、折り面１０ａ、１０ｂの重なり部分から汚泥が漏れ出ることはない。三つ折りに比べ、折り面１０ａ、１０ｂの重なる面積が小さいため、有効ろ過面積を広くとることができる。

上述するように、無端状のろ布３は幅方向の両側端を、両側端から１／４幅を超え、１／３幅以下の箇所を折り返すことで、ろ過空間５を形成することが出来る。

図３は本発明に係る折り装置で折られたその他のろ布概略図である。
図２に示すろ布の他、図３（ａ）に示すように、無端状のろ布３の、幅方向中央を折り部９ａとして折り面１０ａを折り返し、さらにろ布３両端を重ねて折り部９ｂから折り面１０ｂを折り返すことで、内部にろ過空間５を形成することも可能である。

また、図３（ｂ）のように、ろ布３の幅方向両端で、ろ布３の一方を、幅方向の一端から１／３幅以上、１０幅未満の箇所を折り部９ａとして折り面１０ａを折り返し、ろ布３の他方を、幅方向の他端から１／４幅以下の箇所を折り部９ｂとして折り面１０ｂを折り返しても、ろ布３の折り面１０ａ、１０ｂが重なるように折り返せばろ過空間５を形成することができる。

上述するように、本発明のろ布３の折り方には多様な形態が考えられ、何れも、無端状の一枚のろ布３を、幅方向の両端を汚泥供給側に折り返し、ろ布３の折り面１０ａ、１０ｂを重ね合わせることでろ過空間５を形成する。無端状のろ布３は、外部からの圧力で変形するろ過空間５の幅方向の両端を、ろ布３の折り部９ａ、９ｂで形成することで、サイドリークの発生を防いでいる。そして、折り返した無端状のろ布３の折り面１０ａ、１０ｂは、互いに一部が重なることでろ過空間５のシールの役割を果たす。シール性を高くするためには、ろ布３折り面１０ａ、１０ｂの重なる面積を増やせばよい。また、ろ布３折り面１０ａ、１０ｂの重なる箇所をさらに折り返すことでもシール性は向上する。

本願発明のろ布３の折り装置６は、複数のガイドを配設することで、走行するろ布３を折り曲げる。本実施例ではろ布３を三つ折りにする折り装置６を用いる。

図４は、本発明に係るろ布の折り装置の概略図である。
本発明の折り装置６は、ろ布３をＵ型に折り曲げる押圧ローラー１１とガイドローラー１２、ろ布３を水平に案内するガイド棒１３ａ、１３ｂで構成されている。また、Ｕ型に折り曲げられたろ布３内へ汚泥を供給できる位置にホッパー４を配設している。

折り装置６で折り曲げられるろ布３は、汚泥が漏れ出ないように押圧ローラー１１によってＵ型に形成されている。押圧ローラー１１の幅はろ布３の折り返し幅と等しく、押圧ローラー１１でろ布３上面中央部を下方に押圧してろ布３をＵ型に形成する。従って、押圧ローラー１１はＵ型の底部を形成させる。また同時に、ろ布３の両端は、押圧ローラー１１の両側面に垂直に配設されたガイドローラー１２によって折り曲げられ、Ｕ型の側面が形成される。押圧ローラー１１の下流側では汚泥を供給するためのホッパー４が走行するろ布３に向かって垂下されており、連続して汚泥を供給する。

前記ガイドローラー１２に沿って両側面が垂直となったろ布３は、ホッパー４の配設位置より下流側の、水平に固定された複数のガイド棒１３ａ、１３ｂによって内側に折り曲げられる。一方の垂直になったろ布３側端部をガイド棒１３ａの底部で水平に折り曲げるよう案内し、更に他方の垂直になったろ布３側端部も同様にしてガイド棒１３ｂの底部で水平に折り曲げるよう案内する。垂直であったろ布３の両側面が内側に折られて水平になることで、ろ布３が走行しながら三つ折りとなり、汚泥を内部に包み込む。
ガイド棒１３ａ、１３ｂの接するろ布３の底部に、補助棒１４を水平に配設すると、ガイド棒１３ａ、１３ｂの押しつけによるろ布３の撓みがなくなり、ろ布３を三つ折りにする際にズレが生じない。ガイド棒１３、補助棒１４は棒状、板状等が用いられる。

上述する折り装置６はろ布３の三つ折りだけでなく、複数のガイドを適切に配設することで、多様なろ布３の折り方に対応できる。

せん断ロール７でかけられる押圧力により、ろ過空間５に内圧が発生し、ろ過空間５内の汚泥が上流側に後退する場合がある。その場合、折り重ねたろ布３の折り面１０ａ、１０ｂの上部がフリー状態で内圧に対して抑えが利かず、シールできていないため、汚泥の後退と共に、折り面１０ａ、１０ｂの隙間から汚泥が漏れだしてしまう。
そこで、折り重ねたろ布３の折り面１０ａ、１０ｂの上方に押え板１５として平板を配設してもよく、ろ過空間５の内圧に対抗させることで、汚泥が漏れだすことを防止できる。

図１に示すように、折り装置６によって汚泥を包んだろ布３は、せん断ロール７に巻き掛けることで汚泥を脱水している。せん断ロール７はろ布３を巻き掛けて走行させることで、ろ過空間５内の汚泥に面圧を加え、更に内側を走行するろ布３と外側を走行するろ布３の走行速度の差からせん断力を与えて脱水する。せん断ロール７だけでなく、加圧ベルトや加圧ロールにより、外部からの高圧力を加えることで脱水も可能である。ろ布３が三つ折りでサイドリークを防止しているため、加圧は高圧となってもサイドリークを発生させることはない。

図５は、本発明に係る展開ローラーに巻き掛けたろ布の平面図である。
複数のせん断ロール７に巻き掛けられたろ布３は、展開ローラー８にて三つ折りとなったろ布３が展開され、剥離装置によって脱水ケーキが排出される。三つ折りになったろ布３を展開して展開ローラー８に巻き掛けて走行させることで、三つ折りになっていたろ布３がせん断ロール７から展開ローラー８の間で自然に展開する。
高圧で脱水した脱水ケーキは剥離性が良いため、剥離装置として配設した剥離ローラーにろ布３を巻き掛けること等で、脱水ケーキを容易に剥離できる。本実施例では、展開ローラー８を剥離ローラーとして用いている。

本発明のベルトプレスは、無端状の一枚のろ布３を折り返してろ過空間５を形成しているため、サイドリークが発生しない。そのため、従来ではサイドリークが原因で実施できないような高圧の脱水をも行うことが可能となる。

１ ベルトプレス
２ ローラー
３ ろ布
５ ろ過空間
６ 折り装置
８ 展開ローラー
９ａ、９ｂ 折り部
１１ 押圧ローラー
１２ ガイドローラー
１３ａ、１３ｂ ガイド棒
１５ 押え板

Claims (6)

1. 無端状の一枚のろ布（３）を複数のローラー（２…）に走行自在に掛け回したベルトプレス（１）において、
   ろ布（３）上に汚泥を供給するホッパー（４）と、
   ろ布（３）の幅方向の両側方から汚泥供給側にろ布（３）を折り返し、折り返したろ布（３）を重ね合わせてろ過空間（５）を形成する折り装置（６）と、
   折り返したろ布（３）を巻き掛けるせん断ロール（７）と、
   折り返したろ布（３）を展開する展開ローラー（８）と、を備え、
   前記折り装置（６）は、
   ろ布（３）を下方へ押圧してＵ型の底部を形成させる押圧ローラー（１１）と、
   押圧ローラー（１１）の両側方でろ布（３）両側方を折り曲げてＵ型の両側面を形成するガイドローラー（１２）と、
   Ｕ型に折り曲がったろ布（３）の両側面を内側に折り曲げる複数のガイド棒（１３ａ、１３ｂ）とで構成される
   ことを特徴とするベルトプレス。
2. 前記せん断ロール（７）の前段で、折り装置（６）で折り返されたろ布（３）の上方に押え板（１５）を配設することを特徴とする請求項１に記載のベルトプレス。
3. 前記折り返したろ布（３）を展開して展開ローラー（８）に巻き掛けることで脱水ケーキを剥離する
   ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のベルトプレス。
4. 前記ろ過空間（５）の幅方向両端をろ布（３）の折り部（９ａ、９ｂ）で形成する
   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ベルトプレス。
5. 前記ろ布（３）の幅方向の両側方から１／４幅を超え、１／３幅以下の箇所を折り部（９ａ、９ｂ）とする
   ことを特徴とする請求項４に記載のベルトプレス。
6. 前記ろ布（３）の幅方向の中央を折り部（９ａ、９ｂ）とし、ろ布（３）両端が重なる箇所でろ布（３）両端を重ねて折り返してろ過空間（５）を形成する
   ことを特徴とする請求項４に記載のベルトプレス。

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