JPH05245309A - フィルタプレス - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 フィルタプレスの濾過効率を向上するととも
に、濾過開始直後の白濁を低減する。 【構成】 側面にケーキ生成室１３を構成するための凹
所２４を有する複数の濾板１１と、両側面に処理液送入
口１５を有し前記濾板と平行配置されて前記凹所を前記
両側面で覆蓋することによりその両側にケーキ生成室を
形成する複数の中間板１２と、前記ケーキ生成室内の濾
板と中間板との間に張設された濾布１４ａと、前記処理
液送入口を介して前記ケーキ生成室内に処理液を供給す
る手段１６，２６を具備するフィルタプレスにおいて、
前記濾布と前記濾板との間に、前記濾布より目の細かい
第２の濾布１４ｂを配設する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、下水処理装置あるいは
メッキ廃液等を含む工業用排水処理装置から排出される
汚泥を脱水処理するためや各種生産工程における濾過装
置または脱水装置等として使用されるフィルタプレス
（圧濾器）に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の装置として、側面にケー
キ生成室を構成するための凹所を有する複数の濾板と、
両側面に処理液送入口を有し前記濾板と平行配置されて
前記凹所を前記両側面で覆蓋することによりその両側に
ケーキ生成室を形成する複数の中間板と、前記ケーキ生
成室内の濾板と中間板との中間に張設された濾布と、前
記処理液送入口を介して前記ケーキ生成室内に処理液を
供給する手段とを具備するものが本発明者により提案さ
れている（特公平２−６２２８５号、特公平３−８２
号、特開平１−１５５９１３号、特開平１−３１７５０
７、特開平１−３１７５０９、特開平３−２３８００７
等）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
フィルタプレスは、図４に破線で示すように、濾過処理
開始後ある程度の時間（例えば数分）を経過すると、濾
過効率（処理液送入量）が極端に低下してしまうという
不都合があった。また、濾過開始直後は濾布を固形分が
通過して濾液が濁るという不都合もあった。この濁りを
低減するためには濾布を目の細かい（空気流通量の少な
い）ものにする方法と、処理液送入圧力を最初低くし
て、徐々に上げる方法が考えられる。しかしながら、前
者では上記濾過効率が低下する。また、後者では送入圧
力の制御が可能な特殊なポンプと制御装置が必要であ
る。さらに、いずれも濾過効率の低下に対して著効はな
い。本発明は、上述の従来例における問題点に鑑みてな
されたもので、フィルタプレスにおいて、濾過効率を向
上するとともに、濾過開始直後の濁りを低減することを
目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明では、側面にケーキ生成室を構成するための
凹所を有する複数の濾板と、両側面に処理液送入口を有
し前記濾板と平行配置されて前記凹所を前記両側面で覆
蓋することによりその両側にケーキ生成室を形成する複
数の中間板と、前記ケーキ生成室内の濾板と中間板との
間に張設された濾布と、前記処理液送入口を介して前記
ケーキ生成室内に処理液を供給する手段とを具備するフ
ィルタプレスにおいて、前記濾布と前記濾板との間に、
前記濾布より目の細かい第２の濾布を配設したことを特
徴とする。本発明の好ましい実施例においては、生成し
たケーキを排出する際、上記第１の濾布および第２の濾
布の上記中間板に面する側の表面に接触して該濾布を折
り曲げるワイヤを備えている。

【０００５】

【作用】従来のフィルタプレスにおいては、濾過処理を
開始すると、まず、濾布の目より粒径の大きい固形物の
みが濾布で止められ、粒径の細かい固形物は濾布を通過
する。このため、図４に破線で示すように、最初のうち
は処理液の送入量は大きいが、濾液が濁る。さらに濾過
処理を続けると、濾布の目が粒径の大きい固形物で詰ま
って小さくなり、この小さくなった濾布の目や固形物間
の隙間によってより細かい固形物が濾過されるようにな
る。これにより、濾過開始後、十数秒を経過すると濾液
の濁りは認められなくなる。そして、濾布の目や固形物
間の隙間が小さくなると、処理液送入量が低下し、濾過
し堆積された固形物（ケーキ）が処理液の送入圧力で圧
迫されるようになる。これにより、濾布の目やケーキの
隙間がさらに詰まってケーキが固化し、処理液送入量が
さらに低下してケーキへの印加圧力が上がりケーキがさ
らに固化するというように循環し、濾過効率（処理液の
送入量）は急速に低下する（図４の破線参照）。

【０００６】本発明では、従来のものと同様の濾布（第
１の濾布）の外側により目の細かい第２の濾布を配設し
ている。このため、濾過開始時に第１の濾布を通過した
固形物は第２の濾布で濾過されて、濾過開始直後の濾液
の濁りは低減するか、または防止される。さらに濾過が
進むと、上述の従来例と同様に、第１の濾布の目に段々
細かい固形物が堆積するようになるが、本発明では処理
液の送入圧力の大部分を第２の濾布で受けるため、第１
の濾布の堆積物（ケーキ）に加わる圧力が低く、ケーキ
が過度に固化することは少ない。また、この段階になる
と、固形物は殆ど第１の濾布で濾過され、第２の濾布に
到達する固形物はほとんどないため、第２の濾布が目詰
まりすることも少ない。このため、本発明では図４に実
線で示すように、処理液の送入量の最大値は低いが、処
理期間（濾過開始後ケーキ生成室が一杯になるまで）の
全体にわたって変化の少ない濾過効率が実現される。

【０００７】なお、濾布を二重に張るフィルタプレスと
しては、従来、濾布の内側に保護布を張ることが知られ
ているが、保護布は濾布より極端に目が粗く、濾布の保
護とパッキン性向上のためのものであり、濾過効率の向
上や濾過開始直後の濁り防止を目指すものではない。ま
た、同じ布を二重に張ることも行なわれているようであ
るが、これは強度を上げるためのもので、濾過開始直後
の濁り防止には役立たないし、濾過効率も本発明程大き
な向上は見られない。また、フィルタプレスとしては、
中間板を有さない型式のものも知られているが、このよ
うなフィルタプレスに目の細かい第２の濾布を追加した
場合、第２の濾布の表面に堆積した固形物を除去するこ
とが難しい。すなわち、中間板を有さない型式のフィル
タプレスでは、濾板に処理液送入用の孔が開いており、
濾板側に処理液が流入しないように濾板と濾布をこの孔
の部分で固定する必要がある。そのため、濾布に堆積し
た固形物は濾板を開いた後、濾布を振るうことによりは
たき落としている。しかし、第２の濾布に堆積する固形
物は高々数ｍｍ以下であるため、このような固形物の重
量を利用する方法ではうまくはたき落とすことができな
い。第２の濾布の表面に堆積した固形物は、第２の濾布
を設けることにより折角向上させたフィルタプレスの濾
過効率を低下させる原因となる。本発明によれば、中間
板を設けて該中間板側から処理液を供給するようにして
いるため、濾板と濾布とは分離することができる。した
がって、例えば濾布を上下する機構と濾布の処理液供給
側表面に接触しかつ該濾布を折り曲げるワイヤを設ける
という簡略な構成を採用するだけで、第１および第２の
濾布に付着した固形物をほぼ完全に掻き落とすことがで
きる。このフィルタプレスは、ワイヤが場所をとらない
ため、また、ケーキを振り落とす場合のように濾板を大
きく開く必要がないため、装置全体をコンパクトに構成
することができる。

【０００８】

【効果】以上のように、本発明によれば、濾過中、濾過
能力がなかなか減ってこないので、全体としては濾過効
率が向上する。また、濾過処理開始直後の固形物の通
過、すなわち濾液の濁りを低減ないし防止でき、濾液
（例えば水）が初めからきれいなため、精密濾過と脱水
を一工程で行なうことができる。さらに、濾布が２枚に
なるため、強度が向上する。

【０００９】

【実施例】以下処理液として汚泥を脱水処理するフィル
タプレスの実施例について説明する。ただし本発明の処
理液は汚泥に限定されない。

【００１０】図１〜図３および図５は本発明の一実施例
に係るフィルタプレスの構成を示す。１対の濾板１１間
に各濾板と平行に中間板１２が配設されている。濾板１
１の両面にはその周縁に突縁部２５が形成され、この突
縁部２５に囲まれて凹所２４が形成されている。各濾板
１１を中間板１２に接近させ突縁部２５を中間板１２に
圧接させることにより凹所２４が密封され、各濾板１１
と中間板１２との間にケーキ生成室１３が形成される。
各濾板１１と中間板１２との間には、中間板１２側に濾
布１４ａが配設され、濾板１１側にこの濾布１４ａより
目の細かい（空気流通量の少ない）濾布１４ｂが配設さ
れている。濾布１４ａとしては、通常、１枚の濾布を用
いる従来のフィルタプレスと同様のものを用いる。

【００１１】濾板１１の凹所２４底部には図５（ｂ）に
示すような溝３０が多数平行に設けられているが、濾布
１４ａ，１４ｂは、図５（ａ）に示すように、それらの
織り目方向が溝５１とほぼ４５°で交差するような、か
つ互いにほぼ９０°で交差するような向きに配設されて
いる。

【００１２】各濾板１１は垂直方向に配設されかつ水平
方向に移動可能であって、中間板１２に対し接近したケ
ーキ生成位置（図１の状態）と中間板１２から離れたケ
ーキ排出位置（図２の状態）との間を移動可能である。
中間板１２には両面に開口する送泥口１５が設けられて
いる。送泥口１５は送泥管２６を介して送泥ポンプ１６
と連結している。中間板１２の上方にはケーキ掻き落し
装置１７が設けられている。このケーキ掻き落し装置１
７は、アーム１８とこのアーム１８の先端に設けたブレ
ード１９とを備え、アーム１８はエアシリンダ２０のピ
ストン２１に連結されている。エアシリンダ２０の駆動
によりアーム１８はブレード１９とともに中間板１２の
両面に沿って上下方向に摺動する。濾布１４ａ，１４ｂ
の上端はそれぞれ支持材２７ａ，２７ｂを介してアーム
１８に連結されている。濾布１４ａ，１４ｂの下端部に
はそれぞれ錘２２ａ，２２ｂが取付けられている。濾板
１１の下方にはそれぞれ濾布１４ａ，１４ｂを屈曲させ
るためのステンレスワイヤ２３ａ，２３ｂが張設されて
いる。

【００１３】上記構成のフィルタプレスの作動について
以下に説明する。まず、図１に示すように濾板１１を中
間板１２に接近させて閉じた状態のケーキ生成位置に濾
板１１を固定する。この状態で送泥ポンプ１６を駆動し
て送泥口１５を通して中間板１２の両側のケーキ生成室
１３内に汚泥を圧入する。圧入された汚泥は濾布１４
ａ，１４ｂにより脱水濾過され、濾過された水は濾布１
４ｂの背面の濾板１１に設けた排水溝５１（図５）を介
して外部に排出される。

【００１４】このフィルタプレスにおいて、濾布１４ａ
は１枚の濾布を用いる従来のフィルタプレスとほぼ同様
に作用する。濾布１４ｂは濾布１４ａより目が細かいた
め、脱水処理開始直後、濾布１４ａで濾過できない粒径
の細かい固形物を濾過する。これにより、従来のフィル
タプレスにおいて脱水処理開始直後に生じていた排水の
濁りを防止することができる。この際、図３に示すよう
に、濾布１４ｂ表面に固形物３２が堆積し、極めて薄い
ケーキが形成される。

【００１５】脱水処理を継続すると、濾布１４ａの表面
に固形物が堆積してケーキ３１（図３参照）が形成さ
れ、このケーキによって細かい固形物も捉えられるよう
になる。従来のフィルタプレスでは、このケーキが汚泥
送入圧力を受けて固化し、水分が通過しにくくなって更
にケーキが受ける圧力が上がりケーキの固化が進むとい
う循環が起こり、ケーキが過度に固化して、濾過効率が
図４に破線で示されるように急速に低下していた。しか
し、図１のフィルタプレスでは、濾過は主に濾布１４ａ
の表面に形成されたケーキによって行なわれるが、汚泥
送入圧力は主に濾布１４ｂで受けるため、ケーキの過度
の固化が防止され、濾過効率の急速な低下が防止され
る。なお、この時点になると、濾過は主に濾布１４ａの
表面に形成されたケーキによって行なわれるので、濾布
１４ｂへは固形物がほとんど到達せず、濾布１４ｂが固
形物により目詰まりすることも少ない。このため、図１
のフィルタプレスでは、濾過効率が、図４に実線で示さ
れるように、比較的少ない変化で持続し、数分以上また
は濾過開始後ケーキ生成室がケーキで一杯になる（図４
の時刻ｔ₁ ，ｔ₂ ）までの平均または全体で見た場合、
濾過効率が向上する。

【００１６】脱水処理後の汚泥がケーキとしてケーキ生
成室１３内に充満すると、図４のｔ₁ に示すように、濾
過効率が急に低下する。これは処理液送入圧力または処
理液もしくは濾液の流量として検出することができる。
その場合には、まず処理液の送入を停止する。これによ
り、処理液の送入圧力によって図５（ｂ）に示されるよ
うに溝に押し込まれていた濾布が平らな状態に戻ろうと
し、その張力によってケーキが絞られてより水分の少な
いケーキが生成される。この際、図５（ａ）に示すよう
に、濾布１４ａと１４ｂをそれらの織り目方向が互いに
ほぼ９０°で交差するように、そして濾板１１の凹所２
４底部に設けられた溝５１とほぼ４５°で交差するよう
に配設することにより、より好適な絞り効果を発揮させ
ることができる。

【００１７】処理液の送入を停止すると、図２に示すよ
うに、濾板１１を中間板１２から離し、開いた状態のケ
ーキ排出位置に移行する。この状態でエアシリンダ２０
を駆動し、ピストン２１を介してアーム１８を矢印Ｂの
ように押し下げる。これにより、アーム１８の先端のブ
レード１９が中間板１２の両表面に沿って摺動し中央板
表面のケーキを掻き落す。このとき濾布１４ａ，１４ｂ
も同時に錘２２ａ，２２ｂにより下方に引張られて適当
な張力を与えられながら下降する。この下降時に濾布１
４ａ，１４ｂは、濾板１１の下端の突縁部２５に摺接し
て屈曲し、濾布１４ａ，１４ｂに付着したケーキが剥ぎ
落される。さらに濾布１４ａ，１４ｂはステンレスワイ
ヤ２３ａ，２３ｂに摺接して屈曲し、濾布１４ａ，１４
ｂ上に残留したケーキが擦り落される。ピストン２１の
往復動作を繰り返してこのようなケーキ掻き落し動作を
複数回繰り返してもよい。

【００１８】なお、上記実施例では１対（２枚）の濾板
１１からなる構成を示したが、これに限らず濾板を３枚
以上並列させて配設し各濾板間に中間板を設けてケーキ
生成室数を増やし処理能力を増加させてもよい。この場
合、中間板１２とエアシリンダ２０とを相互に固定し、
濾板１１とともに水平方向に移動可能に構成することが
望ましい。これにより濾板の開閉動作の操作性が向上す
る。また、濾布１４ａ，１４ｂを下方に引張るための錘
２２ａ，２２ｂに代えて掻き落し装置と連動した濾布引
っ張り装置等を用いて濾布に張力を与えてもよい。ま
た、上述においては、２枚の濾布を用いた例を示した
が、濾布は３枚以上であってもよい。

【００１９】

【発明の適用例】なお、本発明は汚泥処理に限らず各種
生産工程における濾過装置や脱水装置として適用でき
る。例えば、ケーキまたは濾液が最終製品または中間生
成物であってもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１，図２】 本発明の一実施例に係るフィルタプレ
スの構成図である。

【図３】 図１のフィルタプレスにおける濾布の部分拡
大断面図である。

【図４】 図１のフィルタプレスと従来のフィルタプレ
スの濾過特性を比較して示すグラフである。

【図５】 （ａ）は図１のフィルタプレスの濾布の部分
拡大平面図、（ｂ）は濾板の溝と濾布との関係を示す断
面図である。

【符号の説明】

１１：濾板、１２：中間板、１３：ケーキ生成室、１４
ａ，１４ｂ：濾布、１５：送泥口、３１：ケーキ、５
１：溝。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 側面にケーキ生成室を構成するための凹
   所を有する複数の濾板と、両側面に処理液送入口を有し
   前記濾板と平行配置されて前記凹所を前記両側面で覆蓋
   することによりその両側にケーキ生成室を形成する複数
   の中間板と、前記ケーキ生成室内の濾板と中間板との間
   に張設された濾布と、前記処理液送入口を介して前記ケ
   ーキ生成室内に処理液を供給する手段とを具備するフィ
   ルタプレスにおいて、 前記濾布と前記濾板との間に、前記濾布より目の細かい
   第２の濾布を配設したことを特徴とするフィルタプレ
   ス。