JPH0852307A

JPH0852307A - フィルタープレス

Info

Publication number: JPH0852307A
Application number: JP6209315A
Authority: JP
Inventors: Shinichiro Katabuchi; 信一郎片渕
Original assignee: SOCHI MAINTENANCE KK
Current assignee: SOCHI MAINTENANCE KK
Priority date: 1994-08-11
Filing date: 1994-08-11
Publication date: 1996-02-27

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】濾過効率を高く、濾布づまりを少なく、ケー
キを濾布から剥れ易くする。【構成】側面に凹所を有する複数の濾板１１と、両側
面に処理液送入口１６を有し凹所を両側面で覆蓋して両
側にケーキ生成室１３を形成する中間板１２と、濾板と
中間板との中間に張設された濾布１４と、処理液送入口
からケーキ生成室内に処理液を供給する手段１７，１８
と、処理液送入口からケーキ生成室内に第１の圧縮空気
を供給する手段１９，２１とを具備し、凹所に濾布の濾
過面の裏側から第２の圧縮空気を供給し処理液送入口よ
り排出する空気供給排出手段２７，２８と、ケーキ生成
室内に処理液を供給して濾過処理を行ない、次に前記処
理液送入口からケーキ生成室内に圧縮空気を供給して通
気脱水処理を行ない、さらに濾板側から凹所に圧縮空気
を供給して逆エア処理を行なう工程を複数回繰り返すべ
く各手段を動作させる制御手段とを設ける。

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
スラリー（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
ルタープレス（圧濾器）に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のフィルタープレスを図５に示す。
複数の濾板６１が平行に相互に接近離隔可能に配設され
る。各濾板６１間に処理すべき廃液のケーキ、例えば汚
泥ケーキの生成室６２が形成される。各ケーキ生成室６
２の両側の濾板側面には濾布６３が設けられる。各濾板
６１の側面中央部にはスラリー導入口６４が設けられ、
スラリー供給穴６５が各濾板６１および各濾布６３に設
けられている。スラリー供給管６６には仕切り弁６７が
設けられる。このスラリー供給管の各濾板６１への分岐
点の手前側（上流側）には、生成ケーキの含水率低減に
よる濾過効率向上およびケーキ生成室開放時の濾布とケ
ーキの良好な剥がれを図るために、圧縮空気導入用のエ
ア供給管６８が接続される。エア供給管６８上にはオン
オフ弁６９が設けられる。

【０００３】各濾板６１を密接させた状態でスラリー供
給管６６より脱水処理すべきスラリーを供給する。スラ
リーは導入口６４を介して濾板内に導入される。ケーキ
生成室６２内に圧入されたスラリーの水分は濾布６３を
通して濾過され、濾布背面の濾板６１に設けた多数の溝
（図示しない）を介して外部に排出される（図中下向き
矢印）。所定量のスラリーを圧入してケーキが生成され
ると、仕切り弁６７を閉じ各濾板間のケーキ生成室６２
を順番に開放してケーキを落下させて排出する。このケ
ーキ排出作業の直前にエア供給管６８のオンオフ弁６９
を開いて圧縮空気をケーキ生成室６２内に噴出させる。
従来このエア噴出動作は、通常１回のケーキ生成工程
（約３０分）の終了直前の数分間だけ行なわれていた。

【０００４】しかしながら、このような従来のフィルタ
ープレス構造においては、濾過効率向上等のために導入
したエアがケーキ全体に行き渡らず、ケーキが均質化さ
れず、所望の濾過性能の向上が図られなかった。また、
エアによる含水率の低減効果も充分ではなくケーキから
抜け切らない水分のためにケーキが濾布に粘着しケーキ
排出時の剥がれが悪いものであった。さらに、フィルタ
ープレスにおいては、最初は濾布で濾過するが、濾過し
た所にケーキが蓄積され、次第にケーキを通して濾過が
行なわれるようになる。このため、濾過性が悪いとケー
キがケーキ室を満たすまで濾過するには非常に時間がか
かる。従来のフィルタープレスは、ケーキ室を満たすよ
うな量のケーキを生成するためには非常に長い時間がか
かるという問題点があった。特に、スラリーの濃度が低
いと、濾過に時間ばかりかかり、良いケーキは（あるい
はスラッジでさえも）得られなかった。

【０００５】上述の従来例における問題点を解決するた
め、本発明者は、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す
る複数の中間板とを交互に平行配置して各中間板の両側
にケーキ生成室を形成し、前記各中間板に処理液供給管
を接続したフィルタープレスにおいて、前記中間板の前
記処理液供給管の反対側より圧縮空気を導入するための
エア供給管を接続し、該エア供給管に圧縮空気の導入遮
断制御用の弁を設け、前記処理液供給管に処理液を抜く
ための排液管を接続し、該排液管に排液用の弁を設け、
前記処理液供給管に遮断弁を設け、以って前記処理液供
給管の排液および空気加圧によるケーキ中の水の追い出
しができるようにしたフィルタープレスを先に提案した
（特開平３−２３８００７号）。

【０００６】このフィルタープレスは、ケーキ生成工程
を複数回に分割してスラリー供給およびエア供給を交互
に繰り返すことにより、上述の従来例に比べて格段に脱
水性が向上し濾過効率が高まり、したがって、比較的短
時間に均質で含水率の少ないケーキが生成され、また濾
布づまりが少なくなるとともにケーキが濾布から剥がれ
易くなりケーキ排出作業が容易になりまた濾布洗浄も確
実となるという長所を有するものである。

【０００７】本発明者は、このフィルタープレスにおい
て、さらに前記圧縮空気導入前に前記処理液供給管を介
して前記ケーキ生成室内から液状物を排出することによ
り、濾過効率をさらに高く、濾布詰まりをさらに少な
く、ケーキを濾布からさらに剥れ易くすることも提案し
ている（特開平５−１８４８２０号）。前記液状物はポ
ンプあるいは圧縮空気を用いて排出される。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、本発明者が
先に提案した上記フィルタープレスにおける長所をさら
に改善したフィルタープレスを提供することを目的とす
る。

【０００９】

【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、前記処理液送入
口を介して前記ケーキ生成室内に第１の圧縮空気を供給
する手段とを具備するフィルタープレスにおいて、前記
凹所に前記濾布の濾過面の裏側から第２の圧縮空気を供
給し前記処理液送入口より排出する空気供給排出手段
と、先ず、前記ケーキ生成室内に処理液を供給して濾過
処理を行ない、次に前記処理液送入口を介し前記ケーキ
生成室内に圧縮空気を供給して通気脱水処理を行ない、
さらに前記濾板側から前記凹所に圧縮空気を供給して逆
エア処理を行なう工程を複数回繰り返すべく上記各手段
を動作させる制御手段とを設けたことを特徴とする。本
発明の好ましい実施例において、前記空気供給排出手段
は、前記濾板の凹所に連通する濾液出口から濾液とは逆
の経路で前記凹所に濾布の裏側から圧縮空気を供給し、
処理液供給管の途中に設けた排気弁から排出する。ま
た、前記逆エアを、最初の濾過を開始する前と最後の濾
過を終了した後にも行なう。

【００１０】

【作用】上記の構成において、処理液は各中間板の処理
液送入口からその両側のケーキ生成室内に張設された濾
布に向かって進行するように圧入され、該処理液の濾過
が行なわれる。第１の圧縮空気は前記処理液送入口を通
して各ケーキ生成室内に噴出される。第２の圧縮空気は
前記ケーキ生成室内に濾布に対し第１の圧縮空気とは反
対の側（濾布の裏側）から供給される。これらの各動作
は制御手段により制御され、１回のケーキ生成処理中、
複数回繰り返される。

【００１１】

【効果】本発明によれば、第２の圧縮空気を濾布の裏側
からケーキ生成室内に供給し処理液送入口より排出（逆
エア）することにより、ケーキの含水率が低下して濾過
効率が向上するとともにケーキが濾布から剥れ易くな
る。また、濾布詰まりが少なくなる。また、最初の濾過
を開始する前に逆エアをすることにより、濾布の目に入
っている固形分を吹き飛ばして濾布の目詰まりをさらに
少なくすることができる。さらに、最後の濾過を終了し
た後に逆エアをすることにより、ケーキの含水率をさら
に低下させケーキの濾布からの剥れをさらに良くするこ
とができる。

【００１２】なお、従来のフィルタープレスとして、濾
板と濾布間に空気圧または水圧で膨らむゴム製バッグを
設け、濾過工程を終えた後このバッグを膨らませてケー
キを圧縮して絞る複式フィルタープレスも公知である。
しかしながら、このような従来の複式フィルタープレス
はケーキの絞り作用のみ可能であって、本願発明におけ
るようなエアによる水の追い出し作用、濾布からのケー
キ剥し作用や目詰まり防止作用は期待できない。

【００１３】

【実施例】以下処理液としてスラリーを濾過するフィル
タープレスの実施例について説明する。但し本発明の処
理液はスラリーに限定されない。図１は本発明の一実施
例に係るフィルタープレスの構成図である。複数の濾板
１１と複数の中間板１２が交互に平行に配設され、各中
間板１２の両側にケーキ生成室１３が形成される。各ケ
ーキ生成室１３の濾板１１の内面には、濾液を排出する
ための多数の溝（図示しない）が形成されており、そこ
に、上下を濾板１１のフリンジ部１１ａと中間板１２と
で挟まれて張設された濾布１４が、中間板１２側から圧
入されるスラリー（図示しない）に押圧されて圧接す
る。１５は掻落としブレードであり、ケーキ排出時に下
降して中間板１２表面のケーキを擦り落とすためのもの
である。各中間板１２の両側面にはスラリー導入口１６
が設けられ、スラリー供給管１７が各分岐管１７ａを介
して接続される。スラリー供給管１７上にはスラリー供
給弁１８が設けられる。

【００１４】中間板１２には、図２に示すように、スラ
リー供給管１７とは反対の側から通気脱水用エア供給管
１９が接続される。エア供給管１９は圧縮空気源（図示
しない）に連通する。エア供給管１９は中間板１２を左
右方向に貫通するとともにスラリー導入口１６に接続す
るスラリー導入路２０を介してスラリー供給管１７と連
通する。エア供給管１９には通気脱水用空気供給弁２１
が設けられる。スラリー供給管１７の各中間板１２への
分岐点の手前側（上流側）にスラリーを抜くための排泥
管２２が接続される。排泥管２２には排泥弁２３が設け
られる。濾板１１には前記の溝に連通する排水路２４が
設けられ、これに排水管２５が接続される。排水管２５
には排水弁２６が設けられ、排水弁２６の濾板側（上流
側）に逆エア用エア供給管２７が接続される。エア供給
管２７は逆エア用空気供給弁２８を介して前記圧縮空気
源に連通する。

【００１５】次に上記構成のフィルタープレスによるケ
ーキ生成動作のシーケンスについて、図２のタイムチャ
ートを参照して説明する。このような動作はシーケンサ
を用いて制御される。濾板１１と中間板１２とを接近さ
せて図１の状態にした後、まず、排水管２５上の排水弁
２６、エア供給管１９上の通気脱水用空気供給弁２１、
スラリー供給管１７上のスラリー供給弁１８を閉じ、エ
ア供給管２７上の逆エア用空気供給弁２８と排泥管２２
上の排泥弁２３を所定時間（ｔ₁−ｔ₂間、例えば２０秒
間）だけ開く。すると、エアがエア供給管２７、逆エア
用空気供給弁２８、排水管２５および濾板１１の排水路
２４を通してケーキ生成室１３内の濾布１４の裏側に吹
き込まれる。次に、排水弁２６を開き、逆エア用空気供
給弁２８および排泥弁２３を閉じ、そしてスラリー供給
弁１８を開いて、スラリーを各中間板１２のスラリー導
入口１６からケーキ生成室１３内に圧入する。所定時間
（ｔ₂−ｔ₃間、例えば５分間）だけスラリーを圧入し濾
過を行なった後、スラリー供給弁１８を閉じ、通気脱水
用空気供給弁２１を開ける。すると、通気脱水用エア供
給管１９を介してエアが供給され、中間板１２のスラリ
ー導入口１６を通してケーキ生成室１３内に噴出する。
所定時間（ｔ₃ −ｔ₄ 間、例えば２０秒間）だけエアを
噴出して通気脱水を行なった後、空気供給弁２１を閉じ
るとともに、排泥弁２３および逆エア用空気供給弁２８
を開ける。すると、エアが逆エア用エア供給管２７、逆
エア用空気供給弁２８、排水管２５および濾板１１の排
水路２４を通してケーキ生成室１３内の濾布１４の裏側
に吹き込まれる。所定時間（ｔ₄ −ｔ₅ 間、例えば２０
秒間）だけエアを吹き込んで逆エアを行なった後、排泥
弁２３および逆エア用空気供給弁２８を閉じ、排水弁２
６を開けるとともに、再びスラリー供給弁１８を開き、
スラリーをケーキ生成室１３内に送入する。以後上記と
同様の通気脱水、逆エアおよび濾過の動作を所定回数
（例えば６回）繰り返すか、あるいはスラリーの圧入速
度が著しく減った時、最後の濾過を終了する。最後の濾
過終了後さらに上記の通気脱水および逆エアを行ない、
ケーキ生成を完了する。生成されたケーキは、濾板１１
および中間板１２を図１の左右方向に移動してそれらの
間隔を開き、濾布１４および掻落としブレード１５を図
１の下方向に移動することにより、濾布１４側に付着し
たケーキは図示しないワイヤで濾布１４を折り曲げるこ
とにより剥して落下させ、中間板１２に残存した固形分
は掻落としブレード１５で掻落とす。

【００１６】以上のように、各濾板間に中間板を配設
し、各中間板からと各濾板からそれぞれケーキ生成室に
エアを吹き込むことができる構成とし、かつ１回のケー
キ生成工程を複数に分割し各分割工程ごとに一旦スラリ
ー供給を止めて、先ず中間板側からその両側のケーキ生
成室にエアを吹き込む通気脱水を行ない、次に濾板側か
らケーキ生成室の濾布の裏側にエアを吹き込む逆エアを
行なうことにより、本発明者による前記先願の各フィル
タープレスよりもさらに脱水性能が向上し均質で含水率
の低いケーキが迅速に生成されかつ濾布づまりが少なく
なり濾布からの剥離性が良好になることが実験的に確認
された。

【００１７】これは、以下の理由によるものと推察され
る。すなわち、濾過中は、図３（ａ）に示すように、濾
布１４がスラリー４１に押圧されて濾板１１に圧接する
とともに生成したケーキ４２が濾布１３に付着し、かつ
ケーキ生成室１３内の中間板１２に近い部分には水分が
多くケーキになり切っていないスラリー４１が充満して
いる。４３はスラリー供給用のポンプである。前述の通
気脱水を実行すると、ケーキ１４を通して上記スラリー
４１の水分が抜け、図３（ｂ）に示すように、ケーキ４
２の中間板側に空気層４４が形成される。また、ケーキ
４２自体も矢印のように空気が通過することによって水
分の少ない状態で、かつ空気の通り抜け易い構造とな
る。但し、濾布１４は水分を含んでいる。逆エアになる
と、空気供給弁２１が閉じ排泥弁２３が開くので通気脱
水用の圧力が除去されてスラリー導入口１６から空気４
４が抜け、図４（ａ）に示すように、ケーキ４２は逆エ
アの圧力によって濾布１４ごと中間板１２側へ押し付け
られる。さらに逆エア用の空気は濾布１４を抜け、スラ
リー導入口１６部分のケーキを壊してスラリー導入口１
６からスラリー供給管１７および排泥弁２３を通って外
部に抜けていく。この時、逆エアは濾布を通り抜けケー
キと濾布の間もしくはケーキ中、ケーキと中央板の間等
を通って、スラリー導入口１６に向けて抜ける。実験に
よると、逆エアの圧力は０．２〜０．８ｋｇ／ｃｍ² Ｇ
程度で十分であった。逆エアによって濾布側からケーキ
側に濾布の張力と空気圧とで押すため、濾布中の水分が
通気脱水されたケーキに吸収され、濾布中の水分が減
る。このため、濾布とケーキは離れやすい。次に、また
濾過に入る。排泥弁２３および空気供給弁２８が閉ま
り、スラリー供給弁１８および排水弁２４が開いてケー
キ生成室１３内にスラリーが入って来ると、そのスラリ
ーは先ず濾布を直接押すので、図４（ｂ）に示すよう
に、濾布１４とケーキ４２は離れ、スラリーは濾布１４
と前回までの濾過により生成されたケーキ４２との隙間
を通って供給され、そのスラリーを濾布が直接濾過する
ようになる。これにより、濾布の内側には新たに薄いケ
ーキ４５が生成される。スラリーが古いケーキ４２を介
することなく濾過されるので濾過効率が極めて高い。上
記の工程を繰り返し、中央板側のケーキ４２が太ってケ
ーキ生成室一杯になると、濾過量が減る。スラリー供給
量が所定量以下となると、最後の通気脱水および逆エア
を行なった後、濾板を開き、ケーキを掻落とす。濾布中
に水分が少ないので濾布とケーキの離れが良いため、ま
た濾布に対して逆にエアが通り、濾布の目詰まりが少な
いため、濾布の洗浄の頻度が少なくて済む。また、最初
にケーキのない状態で逆エアをすることによって、濾布
の目詰まりを空気で抜く効果も顕著である。

【００１８】濾布の目詰まりを少なくする運転方法は、
ケーキをできるだけ固くして濾布から剥すことである言
われている。それは、そうすると、濾布中の水分が少な
く、そして濾板を開くと圧が抜けてケーキが濾布中の水
分を吸い取り、濾布とケーキの接着の源となる水分が減
るため、ケーキは濾布から剥れ易く、また、ケーキを固
くすると、ケーキ自体の接着力が強いので、濾布の奥ま
で入った物質もケーキについて濾布から取れるため、濾
布の再生が良いからであると考えられる。本発明による
と、従来は実現できなかった程固い、すなわち含水量の
少ないケーキを生成することができる。

【００１９】以上のように、本実施例によれば、濾過時
間数分（調節可能）以外に、通気脱水数十秒（調節可
能）と逆エア数十秒（調節可能）がかかるものの、次に
は濾布にケーキがついていない状態で濾過できるため、
濾過通過量が非常に大きくなる。そのため、短時間でケ
ーキ室内にケーキを固めることができ、処理能力が向上
する。

【００２０】なお、比較のため、図５に示す中間板を有
しない従来のフィルタープレス構造に本発明の通気脱水
および逆エアを適用したところ、濾過効率の向上（含水
率低下）や濾布の目詰まり改善等、有意な効果は得られ
なかった。これは、ケーキが中間板や処理液送入口に対
面していないためエアがケーキを有効に通過ができず、
また逆エア時、ケーキにエアまたは濾布による圧力が有
効に作用しないためと考えられる。本発明のエア吹き込
みおよび逆エアは、中間板を有するフィルタープレスに
適用してこそ顕著な効果を発揮するものである。

【００２１】

【発明の適用例】なお、本発明はスラリー処理に限らず
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。また、本発明のフィルタープレ
スはスラリー濃度が低くても対応できるので、沈殿槽等
を使わないいわゆる全量濾過を行なうことも可能であ
り、沈殿槽や遠心脱水機等の不要な脱水機能付濾過機と
しての用途もある。また、ケーキ掻き落としを終え、濾
板を閉じてスラリー供給する前のケーキのない状態で逆
エアをすると、濾布中の目詰まりをエアで抜き出すよう
に働き非常に有効であった（但し、エアを食うという欠
点もある）。このスラリー供給前の逆エアは、空気タン
クに圧縮空気を蓄えておき、その空気タンクから圧縮空
気を一気に供給するようにすれば、逆エアの所要時間を
短縮することも可能である。例えば２〜５秒程度にする
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係るフィルタープレスの
構成図である。

【図２】図１のフィルタープレスを用いたスラリーケ
ーキ生成のシーケンスを説明するためのタイムチャート
である。

【図３】図１のフィルタープレスの各工程ごとの濾布
およびケーキの様子を示す断面図である。

【図４】図１のフィルタープレスの各工程ごとの濾布
およびケーキの様子を示す断面図である。

【図５】従来のフィルタープレスの構成図である。

【符号の説明】

１１：濾板、１２：中間板、１３：ケーキ生成室、１
４：濾布、１７：スラリー供給管、１８：スラリー供給
弁、１９：通気脱水用エア供給管、２０：スラリー導入
路、２１：通気脱水用空気供給弁、２２：排泥管、２
３：排泥弁、２４：排水口、２５：排水管、２６：排水
弁、２７：逆エア用エア供給管、２８：逆エア用空気供
給弁。

Claims

【特許請求の範囲】

【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、前記処理液送入口
を介して前記ケーキ生成室内に第１の圧縮空気を供給す
る手段とを具備するフィルタープレスにおいて、前記凹所に前記濾布の濾過面の裏側から第２の圧縮空気
を供給し前記処理液送入口より排出する空気供給排出手
段と、先ず前記ケーキ生成室内に処理液を供給して濾過
処理を行ない、次に前記処理液送入口を介し前記ケーキ
生成室内に圧縮空気を供給して通気脱水処理を行ない、
さらに前記濾板側から前記凹所に圧縮空気を供給して逆
エア処理を行なう工程を複数回繰り返すべく上記各手段
を動作させる制御手段とを設けたことを特徴とするフィ
ルタープレス。