JPH042286B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【発明の属する技術分野】

この発明は、下水処理場、し尿処理場、浄水場
等の廃水処理工程で生じた汚泥等の泥漿を脱水処
理する電気浸透脱水装置に関する。

【従来技術とその問題点】

下水汚泥等の有機物を多量に含む泥漿は水との
親和力が強く脱水が困難であり、既存の機械的な
脱水機では含水率70％適度が脱水限界とされ、そ
れ以上の脱水には多量の凝集剤や添加剤を必要と
するために脱水処理に要する費用が嵩む等、経済
的負担が増大する。このために脱水率の向上策と
して電気浸透を応用した電気浸透脱水装置が開発
され、一部で実用化されるようになつている。次
に従来における電気浸透脱水機設備の代表例を第
７図に示して説明する。第７図において、１はそ
の周面に陽極電極を披着したプレスドラム、２は
導電性材料で作られた陰極部材を兼ねたプレスベ
ルト、３は前記陽極、陰極部材の間に電圧を印加
する直流電源、４，５はプレスドラム１、プレス
ベルト２に対向する給電刷子および集電刷子、
６，７はそれぞれ個別にガイドプーリの間に張架
して前記プレスドラム１とプレスベルト２との間
を移動する濾布材で作られた上濾布ベルトおよび
下濾布ベルト、８，９は前記プレスベルトおよび
濾布ベルトの駆動モータ、１０は泥漿供給機、１
１，１２は濾液受けであり、これらを図示のよう
に組み合わせて脱水機設備を構成している。また
図中に示した区分Ａ〜Ｄのうち、区分Ａは重力脱
水ゾーン、区分Ｂはくさび状加圧脱水ゾーン、区
分Ｃは剪断加圧脱水ゾーン、区分Ｄが電気浸透脱
水ゾーンである。 上記構成において、泥漿供給機１０より重力脱
水ゾーンＡに供給された高含水率の泥漿１３は矢
印方向へ移動する濾布ベルト６，７の間にサンド
ウイツチ状に挟まれて各脱水ゾーンＡ，Ｂ，Ｃを
経て濃縮された後に電気浸透脱水ゾーンに送り込
まれれる。なお区分Ａ，Ｂ，Ｃは脱水ゾーンで泥
漿より分離脱水された濾液は濾布ベルトを透過し
て流下し濾液受け１１を経て系外に排水される。
一方、電気浸透脱水ゾーンＤに搬入された泥漿は
プレスドラム１とプレスベルト２との間で機械的
な圧搾力を受けつつ、同時に電源３より対向電極
部材の間に印加された電圧で電気浸透作用を受
け、これにより泥漿１３の残留含有水は圧搾力と
電場の作用で陰極側に流動し、下濾布ベルト７お
よび陰極側のプレスベルト２を透過して泥漿より
分離脱水される。なお脱水された濾液は下方の濾
液受け１２を通じて系外へ排出される。これに対
し脱水された泥漿は低含水率の脱水ケーキ１４に
変わり、電気浸透脱水ゾーンを出たところでスク
レーパにより濾布ベルト７から剥離されて回収さ
れる。 ところで上記した電気浸透脱水機における電気
浸透脱水効果は泥漿内を通流する電流に比例して
含有水が流動することが知られており、したがつ
て電源電圧を一定として泥漿１３の電気的抵抗
値、したがつて機内の泥漿通路へ送り込む泥漿の
厚さを薄くする程電気浸透脱水効果が向上する。
しかして泥漿の厚さを薄くした状態で搬送すれ
ば、泥漿の搬送量が少なくなつて脱水機としての
処理能力が低下する。したがつて脱水処理能力を
増すには当然のことであるがプレスドラム１とプ
レスベルト２との間に画成される電気浸透脱水ゾ
ーンを大きくする必要があり、それだけプレスド
ラム１が径大となる等、脱水設備が大形化する。
しかも電気浸透脱水に用いる電極のうち、陽極電
極は通電に伴い電極材がイオン化して溶出したり
電極材に亀裂、破損の発生する割合が高く、通常
は耐蝕性の高い高価な合金を使用しているが、こ
のような合金製の陽極電極をプレスドラム１の周
面に披着するには一定の曲率を持たせるような加
工を要することに加え、プレスドラムが径大とな
る程その電極材料が多く必要となる等、設備費の
面で不経済である。さらに加えて図示例の構成で
は電圧印加のためにプレスドラム１およびプレス
ベルト２への給電、集電には給電刷子４、集電刷
子５が必要となるが泥漿の脱水雰囲気の中での使
用は信頼性が低く、かつ各刷子の交換頻度が高く
なる等、メインテナンス面でも手間が掛かる。こ
のように従来の電気浸透脱水装置には脱水処理能
力、構成、取扱性の面で多くの欠点があり、この
面での改善が望まれている。

【発明の目的】

この発明は上記の点にかんがみなされたもので
あり、上記従来例で述べた難点を解消し小形な構
成で効率よく多量の泥漿を脱水処理できるように
巧みに構成した電気浸透脱水装置を提供すること
を目的とする。

【発明の要点】

上記目的を達成するために、この発明は平板状
の陽極電極板と、該陽極電極板の両側に泥漿圧搾
通路を隔てて対向配備された圧搾板を兼用する一
対の陰極電極板と、各陰極電極板を前記陽極板へ
向けて押圧する加圧手段と、少なくとも陰極電極
板側に配備し濾材と、および泥漿を前記泥漿圧搾
通路内へ送り込む泥漿供給手段とを具備してな
り、前記泥漿供給手段により泥漿を泥漿圧搾通路
内に送り込み、この状態で陰極電極板を陽極電極
板へ向けて押圧操作するとともに陽極電極板と陰
極電極板との間に電圧を印加することにより、泥
漿に圧搾力と電気浸透力を作用させて泥漿の含有
水を前記濾材を透過して系外に分離脱水するよう
にしたものである。

【発明の実施例】

第１図と第２図、第３図と第４図、および第５
図と第６図はそれぞれこの発明の異なる実施例を
示すものであり、第７図に対応する同一ないし等
価な部材には同じ符号が付してある。まず第１図
および第２図の実施例では、電気浸透脱水部が電
極支持具１４に吊り下げ支持された一枚の平板状
陽極電極板１５と、該陽極電極板１５の左右両側
で泥漿圧搾通路１６を隔てて対向配備された一対
の陰極電極板１７と、該陰極電極板１７を保持し
た保持枠１７ａと、陰極電極板１７を前記陽極電
極板１５へ向けて背後から押圧操作する加圧ダイ
ヤフラム、油圧シリンダ等で構成された加圧装置
１８と、各陰極電極板１７側の電極面に沿つて移
動操作されるようにガイドプーリの間に張架して
敷設した濾布ベルト１９と、前記した泥漿圧搾通
路１６の底部を開閉する底蓋２０と、および前記
の陽極電極板１５と陰極電極板１７との間に電圧
を印加する電源３とを主要部品として組立構成さ
れている。なお２１は前記した底蓋２０の開閉駆
動シリンダ、２２は濾布ベルト１９の駆動モー
タ、２３は濾布ベルト１９のテンシヨンプーリ、
２４は濾布ベルト１９の洗浄スプレー、２５は陰
極電極板側から引き出した濾液排出管である。ま
た上記電気浸透脱水部の上方には次記の泥漿供給
部が構成されている。この泥漿供給部は重力脱水
方式等の前濃縮機を兼用した泥漿供給機１０と、
スクリユウコンベアとしてなる泥漿分配機２６
と、泥漿分配機２６の出口と前記電気浸透脱水部
内に画成された左右の電極圧搾通路１６の入口と
の間を結んで設置された泥漿の搬送ベルト２７
と、およびローラ式の供給泥漿の厚さ調整機構２
８等を組合せて構成されている。 次に上記構成による泥漿の脱水処理操作に付い
て説明する。まず電気浸透脱水部における泥漿圧
搾通路１６の底部を底蓋２０で閉塞した状態で、
通常の重力脱水、加圧脱水方式等の機械式濃縮機
を介してプレ脱水された泥漿が泥漿供給機１０か
ら分配機２６、搬送ベルト２７、泥漿厚さ調整機
構２８を経て送られ、電気浸透脱水部における左
右の泥漿圧搾通路１６内へ同時かつ当分に並列的
に投入される。ここで一定量の泥漿１３が泥漿圧
搾通路１６内に供給されると泥漿の供給が停止さ
れ、次に加圧装置１８の駆動により陰極電極板１
７が中央の陽極電極板１５へ向けて背後から押圧
操作され、同時に陽極電極板１５と陰極電極板１
７との間に電源３より電圧が印加される。なおこ
の場合に濾布ベルト１９に加わる張力はテンシヨ
ンプーリ２３によつて吸収される。上記の工程に
より泥漿圧搾通路１６内に投入された泥漿１３に
は機械的な圧搾力と電気浸透力が同時に作用する
ようになり、泥漿の含有水は陰極電極板側に流動
した上で濾布ベルト１９を透過して泥漿から分離
脱水された後に陰極電極板１７の板面を伝わり、
濾液排出管２５を通じて系外に排出される。ここ
で予め定められた所定の脱水時間が経過すると、
底蓋２０が開放操作されかつ陰極電極板１７が後
退操作され、さらに濾布ベルト１９を下方へ移動
操作して泥漿圧搾通路１６内に残留している脱水
ケーキを外部に搬出する。なおこの過程で濾布ベ
ルト１９は移動の途中で洗浄スプレー２４より洗
浄水の噴射を受けて濾布面の洗浄がなされ、次の
脱水工程に備える。以上で一連の脱水サイクルが
終了し、以後は同様な手順で泥漿の供給および電
気浸透脱水が繰り返し行うことにより多量の泥漿
が半連続方式で脱水処理されることになる。 しかも上記の構成によれば、一枚の陽極電極板
１５に対してその左右両側に電気浸透脱水ゾーン
となる泥漿圧搾通路１６が画成されており、した
がつて陽極電極板の有効利用面積が増し、小形な
構成にもかかわらず大きな脱水処理能力が得られ
ることになる。また各電極板は単純な平板状であ
つてその製作時の加工が容易である他、電極板へ
の給電、集電には従来構成のように給電刷子、集
電刷子等が不要で単にリード線を接続するだけで
安定した通電が得ら、特別なメインテナンスを必
要としないで済む。 次に第３図および第４図に異なる実施例を示
す。この実施例は前記した実施例に対し連続処理
性を高めたものである。すなわちこの実施例では
電気浸透脱水部については、陽極電極板１５、泥
漿圧搾通路１６、陰極電極板１７、および陰極電
極板の加圧機構１８等の主要部は全く同一に構成
されているのり対し、泥漿供給手段は第７図と同
様に上下の濾布ベルト６と７との間に泥漿１３を
挟んで搬送する搬送ベルト機構としてなり、かつ
該搬送ベルト機構が電気浸透脱水部に対して陽極
電極板１５の左右両側に画成されている泥漿圧搾
通路１６の間を直列的に移動通過するように敷設
されている。なお第３図における符号２６は泥漿
供給機１０から濾布ベルト７上に連続的に供給さ
れた泥漿１３を一時貯留する泥漿貯留部である。
また電気浸透脱水部における電気浸透脱水ゾーン
となる泥漿圧搾通路の長さＬと、左右の泥漿圧搾
通路の出口と入口との間にまたがつてヘアピン状
に蛇行する濾布ベルト６，７の中継長さｌとが等
距離となるように設定され、かつ各脱水サイクル
毎に濾布ベルト６，７が前記した距離Ｌと等しい
距離だけ移動するように規定されている。 上記の構成で泥漿供給機１０より濾布ベルト７
上に供給された泥漿１３は第７図と同様に濾布ベ
ルト６と７との間に挟まれて搬送される過程で重
力脱水ゾーン、くさび状加圧脱水ゾーン、剪断加
圧脱水ゾーンを通過して濃縮された後に電気浸透
脱水部に搬入される。ここで第１図、第２図の実
施例で述べたと同様に泥漿が泥漿圧搾通路１６内
に搬入されると一旦ベルト搬送が停止し、次に陰
極電極板１７を背後から陽極電極板１５へ向けて
押圧して泥漿を圧搾するとともに対向電極１５と
１７に電圧を印加して電気浸透脱水を行う。ここ
で所定の脱水時間が経過すると陰極電極板１７を
後退操作した後に再び濾布ベルト６，７が前記し
た所定の距離だけ移動操作され、以後は前記と同
様に電気浸透脱水工程と濾布ベルトの移動工程と
が交互に繰り返し行われる。これにより濾布ベル
ト６と７との間に挟まれた泥漿１３は電気浸透脱
水部内における左右の泥漿圧搾通路１６を直列的
に移動通過する過程で２回の電気浸透脱水を受け
てケーキ化され、その後に脱水ケーキ１４が濾布
ベルトから剥離して回収されることになる。 第５図、第６図の実施例は第３図、第４図に示
した実施例をさらに発展させたものであり、陽極
電極板１５およびこれに対向する一対の陰極電極
板１７との組合せで構成される電気浸透脱水部を
濾布ベルト６，７の移動経路に沿つて複数段直列
に設置して構成したものである。このような構成
で濾布ベルト６と７に挟まれた泥漿が電気浸透脱
水部の入口から出口を通過するまでの間に１回だ
け電気浸透脱水を受けるように濾布ベルト６，７
の各サイクル毎の移動量を調節して運転制御する
ことにより、脱水処理能力を大幅に高めることが
可能となる。

【発明の効果】

以上述べたようにこの発明によれば、平板状の
陽極電極板と、該陽極電極板の両側に泥漿圧搾通
路を隔てて対向配備された圧搾板を兼用する一対
の陰極電極板と、各陰極電極板を前記陽極板へ向
けて押圧する加圧手段と、少なくとも陰極電極板
側に配備した濾材と、および泥漿を前記泥漿圧搾
通路内へ送り込む泥漿供給手段とを具備してな
り、前記泥漿供給手段により泥漿を泥漿圧搾通路
内に送り込み、この状態で陰極電極板を陽極電極
板へ向けて押圧操作するとともに陽極電極板と陰
極電極板との間に電圧を印加することにより、泥
漿に圧搾力と電気浸透力を作用させて泥漿の含有
水を前記濾材を透過して系外に分離脱水するよう
に構成したことにより、一枚の陽極電極板に対し
てその両面を利用して電気浸透脱水ゾーンが画成
されており、小形な構成で高い処理能力を得るこ
とができる。しかも各電極板は単純な平板状であ
るから製作上での加工度も低くて済み、かつ剛体
である陰極電極板自身が泥漿の加圧部材を兼ねて
泥漿に直接圧搾力を加えるようにしたので、圧搾
力を均等に作用させることができる等、頭記した
下水処理場で発生する汚泥の脱水処理用として好
適な脱水性能の優れた電気浸透脱水装置を提供す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第３図、第５図はそれぞれこの発明の
ことなる実施例の全体構成図、第２図、第４図、
第６図はそれぞれ第１図、第３図、第５図におけ
る電気浸透脱水部の詳細構造図、第７図は従来に
おける電気浸透脱水装置の構成図である。図にお
いて、 ３：電源、６，７，１９：濾布ベルト、１０：
泥漿供給機、１３：泥漿、１４：脱水ケーキ、１
５：陽極電極板、１６：泥漿圧搾通路、１７：陰
極電極板、１８：加圧装置、２５：濾液排水管。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 平板状の陽極電極板と、該陽極電極板の両側
   に泥漿圧搾通路を隔てて対向配備された圧搾板を
   兼用する一対の陰極電極板と、各陰極電極板を前
   記陽極板へ向けて押圧する加圧手段と、少なくと
   も陰極電極板側面域に配備した濾材と、および泥
   漿を前記泥漿圧搾通路内へ送り込む泥漿供給手段
   とを具備してなり、前記泥漿供給手段により泥漿
   を泥漿圧搾通路内に送り込み、この状態で陰極電
   極板を陽極電極板へ向けて押圧操作するとともに
   陽極電極板と陰極電極板との間に電圧を印加する
   ことにより、泥漿に圧搾力と電気浸透力を作用さ
   せて泥漿の含有水を前記濾材を透過して系外に分
   離脱水するようにしたことを特徴とする電気浸透
   脱水装置。 ２ 特許請求の範囲第１項記載の電気浸透脱水装
   置において、陽極電極板を挟んでその両側に画成
   された泥漿圧搾通路に対し、泥漿供給手段を介し
   て各泥漿圧搾通路内へ並列的に泥漿を供給するよ
   うにしたことを特徴とする電気浸透脱水装置。 ３ 特許請求の範囲第１項記載の電気浸透脱水装
   置において、陽極電極板を挟んでその両側に画成
   された泥漿圧搾通路に対し、泥漿供給手段を介し
   て各泥漿圧搾通路の間で泥漿を順に直列的に供給
   するようにしたことを特徴とする電気浸透脱水装
   置。 ４ 特許請求の範囲第３項記載の電気浸透脱水装
   置において、泥漿供給手段が濾材で作られた二枚
   のベルトに泥漿を挟んで泥漿圧搾通路内を移動す
   るベルト式搬送機構であることを特徴とする電気
   浸透脱水装置。 ５ 特許請求の範囲第４項記載の電気浸透脱水装
   置において、一枚の陽極電極板とこれに対向する
   一対の陰極電極板との組合せからなる電気浸透脱
   水部をベルト式搬送機構の移動経路に沿つて直列
   に複数段設置して構成したことを特徴とする電気
   浸透脱水装置。