JPS5861813A - スラツジ脱水用の改善された剛性フイルタ板およびその製法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はスラッジ脱水用の改善された剛性フィルタ板お
よびその製法に関する。

スラッジ処理により排水スラッジの体積および含水量を
低下し、取扱いやすい比較的乾燥したスラッジケーキを
得ることができる。既存のスラッジ脱水技術を改善する
研究は現在のろ過層の固有の欠点を完全に除去すること
ができなかった。多数の現用ろ過層は弛い砂または他の
結合していない粒状材料をろ過要素として使用している
。弛い砂のろ渦層は接着結合したろ過要素の強度または
耐久性を有しない。剛性表面を特徴とするフィルタ板も
一般にろ過要素を横切る重い装置による機械化されたス
ラッジケーキ除去の際にフィルタ板の剥離、削取りまた
は損傷なしに耐えることができない。さらに真空ろ過に
使用しうる多くのフィルタ板はその効果を維持するため
頻繁な逆洗を必要とする。

スラッジ処理の効果はろ過媒体の効率に大きく依存する
。効率はろ過媒体の別個の、しかし関連ある２つの機能
からなる。第１にろ過媒体は最高脱水速度、すなわち取
扱い容易な比較的乾燥したスラッジケーキを得るためス
ラッジの体積および含水量の迅速な低下を可能にしなけ
ればならない。第２にろ過媒体は迅速な脱水過程の間に
比較的固体を含まない透明できれいなる液をつくらなけ
ればならない。

ろ過媒体の特性および性質がスラッジ処理設備の全体的
効率および費用に大きく影響することは明らかである。

スラッジ処理工業には迅速な効果的脱水を可能にし、し
かも機械的なスラッ〉ケーキ除去を繰返す間構造的堅実
性を保持する永久的ろ過媒体が要求される。多くの公知
ろ過媒体はこれらの要求の１つを充足してもそのすべて
を充足せず、または数種のスラッジに有効でも広範囲の
スラッジに対しては効果がない０ 米国特許第２０２２４１号にはスラッジ脱水系に剛性フ
ィルタ板を使用することが教示される。このフィルタ板
はモノリシック多層フィルタ板からなる。モノリシック
とは剛性の１体構造を表わすために使用される。この特
願はほぼ均一サイズの鋭く尖った粒状材料からなる上層
ろ過要素の使用を教示している。ろ過要素上面の上向き
の鋭い尖端はフレーク化したスラッジを突刺すために望
ましいことが強調されている。フィルタ板は板の粒状成
分を結合するエポキシ樹脂の使用によって剛性構造を得
る。しかしこの特願の教示により製造したフィルタ板は
繰返し使用によりろ過要素の上面に尖端のない部分が生
じ、フロント　エンｒ　ローダ（ｆｒｏｎｔｅｎｄ　１
ｏａｄｅｒ　）による表面の掻取または表面洗浄のため
の高圧水による表面の洗浄によりフィルタ板が削られる
ことが明らかになった。

米国特許第４１９０５３４号明細書には鋼の酸洗作業で
発生する排水中に懸濁したスラッジ材料）ろ過および除
去するために多層ろ床を使用することが示される。この
明細書にはフィルタの露出面を形成するため鋭く尖った
粒子を使用することが記載される。鋭く尖った粒子にろ
過の間に大きいスラッジ塊が突刺さる。このフィルタの
各層を形成する粒状材料および層自体はいずれも接着剤
で結合されていない。このようなフィルタはフロント　
エンＰ　ローダのような重い装置によるスラッジケーキ
の機械的除去を可能にする十分な剛性、強度または耐久
性を有しない。またろ過要素の洗浄はその露出面の除去
を意味する。この明細書には真空ろ過性を使用する迅速
脱水系にこのろ過媒体が適することは示されていない。

Ｆｉｌｔｒｏｓ工ｎｃｅ　　のテクニカルブルチ／には
フィルタ排水板用にセラミック結合した溶融アルミナノ
使用が示される。プルチンは水ろ道糸にセラミック結合
した多孔性排水板の使用を説明しているけれど、主ろ過
要素は弛い砂である。

この系は本発明とほとんど関係がない。

米国特許第３０１１６４３号明細書には単層の砂ろ床の
ために結合した下側支持構造を使用する水泳プール用の
砂フィルタ装置が記載される。このフィルタはスラッジ
脱水には使用されない。このフィルタは弛い砂かちなる
単層のろ過媒体を使用している。開示されたフィルタに
よる真空ろ過は教示または示唆されない。単層ろ過媒体
は接着剤で結合されず、露出面は鋭く尖った粒子を有し
ない。米国特許第３８４７８０δ号、第３７７１６５５
今および第３６１５０１９号は詞じ分類のものであるけ
れど、関係は薄い。

米国特許第３１６６６１５明細書にはパルプ生成物を真
空成形する型として使用しうる結合−した多層多孔構造
の製法が記！載される。この発明はスラッジ脱水番こ関
しない。この明細書にはろ゛過媒体の露出面に鋭く尖っ
た粒子または接着剤で結合した粒状材料からなる下側支
持構造の使用は開示されていない。米国特許第３０５６
７０４号、第２２９３０９９号、第２１５５０１６号お
よび第１８４４５２８号は微細粒状材料の結合法に関す
るけれど、関係は薄、い。

現在まで乾燥したスラッジを繰−返し機械的に除去する
応力および掻取作用に耐えうるスラッジ処理用のモノリ
シック多・層ろ過媒体は広範囲の種類のスラッジから透
明できれいな（比較的固体を含まない）ろ液を生ずるろ
過作用を維持しながら取扱い容易な比較的乾燥したスラ
ッジケーキを得る有効な手段とならなかった。

本発明によりスラッジ脱水用の改善された剛性フィルタ
およびその製法が得られる。改善され°たフィルタ板は
スラッジケーキ除去に機械的、手段を使用する迅速スラ
ッジ脱水系にほぼ永久的に設置することができる。

改善された剛性フィルタ板は互いに結合した少なくとも
２層すなわちろ過要素および支持要素を有する。ろ過要
素は比較的薄く、約３．２〜５０、８　ｍｍ　（Ｖ〜２
インチ）とくに約６．４　ｍｍ　（ｌ／８　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　４イ
ンチ）であり、互いに接着結合した少なくとも２つのサ
イズの尖った、不規則、不活性の硬い粒子からなる。粒
子は酸化アルミニウム、コランダム、エメリー、ザクロ
石、炭化ケイ素、炭化ホウ素および人造結晶アルミナの
群から選択される。フィルタ要素の表面は平ら”でち密
であり、粒子は要素内でその上面から下面へ増大す−る
粒度で分着する。所望サイズの粒子を選択しうる有利な
範囲は８〜１００グリツドである〜 とくに厚さ約６．４〜９５，２關（／〜３３／イン４　
　　　４ チ）の支持要素はろ過要素の粒子より直径の大きい粒子
からなる。支持要素の粒子は有利に３゜２〜３８．　ｌ
　ｉ＋ｉ＋　（”／〜ｌシインチ）の直径を有す８　　
　　２ る。支持要素の粒子も接着剤で互いに結合され、支持要
素はろ過要素の下面と接着結合される。支持要素は強化
することができる。

スラッジ脱水用の改善された剛性フィルタ板は独特の方
法で製造される。製造法は意外に有利な表面的らし作業
を使用する。方法の第１工程は支持要素め伏きい粒子を
適量の接着剤と混合することからなる。この工程に続い
て混合物をフィルタ板の型に装入して突固める。次にろ
過要素の粒子を接着剤と混合し、型内の支持要素層の上
へ導入する。ろ過要素の一上面を均らし装置で注意深く
平らにする。最後に全混合物を再び突固め、接着剤を硬
化させる。

本発明の主目的はフィルタ板面を横切る重い機械化され
た装置および他の物理的掻取装置を使用するスラッジケ
ーキの繰返し除去に耐える強度および耐久性を有するス
ラッジ脱水用の改善された剛性フィルタ板面板るーこと
である。スラッジケーキ除去の間フィルタ表面の構造的
堅実性破壊の問題が避けられる。

本発明の付加的目的はろ過するスラッジを凝集およびフ
レーク化するために使用するポリマー剤徴著しく少量し
か必要としない、スラッジを迅速有効に脱水しうる改善
された剛性フィルタ板を得ることである。

本発明のもう１つの目的はスラッジ塊を大きい孔へ吸引
してフィルタを閉塞する゛問題を避けながら真空ろ過を
使用しうるスラッジ脱水用の改善された剛性フィルタ板
を得ることである。

さらに本発明の目的は固体０．１−１０％にわたるスラ
ッジ含量の排水を迅速にろ過しうるろ過要素を使用する
、スラッジ脱水用６改善された剛性フィルタ板を得るこ
とである。

本発明の付加的目的は２〜１７５解とくに２〜１０−（
捕そく率ＱＱ、ＱＱ％）の範囲の懸濁固体を有する透明
なる液を生ずる、スラッジ脱水用の改善された剛性フィ
ルタ板を得ることである。

また本発明の目的は露出した尖った不規則な硬い粒子が
重力ろ過の間に大きいスラッジ塊を刺して第２の化学フ
ィルタを形成し、同時に設置が容易であり、かつスラッ
ジ除去の間に完全に洗浄される表面が得られるろ過要素
を有する改善された剛性フィルタ板を得ることである。

本発明のもう１つの目的は上記利点を有する改善された
剛性フィルタ板の製法を得ることである。

次に本発明を図ｒにより説明する。

第１図および第２図にはスラッジ脱水用の改善された剛
性フィルタ板１が示される。フィルタ板１はろ退嬰素２
である上層および支持要素３である下層の少なくとも２
層からなるモノリシック構造である。所望により支持、
平滑化または他の理由から板へ付加的層を付加できるけ
れど、必須ではない。

ろ退嬰素２は平均粒度がろ退嬰素の上面から下面へ次第
に増大する互いに接着結合した少なくとも２つのサイズ
の尖った不規則な硬い不活性粒子舎からなる比較的薄い
平らな層である。

支持要素３は有利にほぼ均一サイズの互いにおよびろ退
嬰素と接着結合した大きい粒子５からなる。

ろ退嬰素２は厚さが約３．２〜５０．８龍（ｌ／Ｂ〜２
インチ）とくに約６．４　ｒａｍ　（Ｖ４インチ）であ
る。ろ退嬰素の尖った不規則な硬い粒子を選択しうるサ
イズの範囲は約８〜１００ダリツトである。少量の範囲
外の粒子を含んでも不利な影響はないけれど、とくに利
点は得られない。第２ａ図によればろ退嬰素は２種の粒
子サイズ６゜７を含み、第２Ｃ図によれば８，９，１０
，１１の４種またはそれ以上のサイズを含む。第２ｂ図
に示す３サイズ１２，１３．１４が有利である。それに
よって同時にろ退嬰素の良好な堅実性および満足なスラ
ッジ脱水速度が達成される。Φサイズの粒子は非常に微
細なスラッジの脱水にのみ必要である。ろ退嬰素中に過
剰に小粒子を使用するとる液の流れが制限され、脱水時
間が長くなる。種々のスラッジに使用するためのろ退嬰
素中に有利に種々の量で使用しうる代表的粒子サイズは
δ、１０，１２，１６，５ヰおよび１００グリツドであ
る。ここに使用する１グリツド”はＡｍｅｒｉｃａｎ　
Ｎａｔｉｏｎａｌ　５ｔａｎｄａｒｄ工ｎ５ｔｉｔｕｔ
ｅ　（ＡＮＳｌ）グリッドサイズに規定され、たとえば
１２グリツト粒子は平均直径１．６龍（０，０６３イン
チ）、１６グリツトは１．　ｌ　ｙｔｎｔｒ（０，０４
３イｙチ）、５４グ！Ｊ　ツ）　ハ０．３１１１１　（
０，０１２イｙチ）、１００グ！Ｊ７）０．１２ｍｍ（
０，００４８インチ）である。

ろ退嬰素中の２以上とくに３サイズの粒子を有する改善
された剛性フィルタ板によって、ろ透面番こ単一サイズ
の粒状材料を有するろ過媒体に比して広範囲のスラッジ
を脱水することができる。本発明による種々のフィルタ
板で脱水しうるスラッジは固体０．１〜１０重量％また
はそれ以上の家庭排水スラツシヲ含む。

第２ｂ図にはスラッジ脱水用の改善された剛性フィルタ
板１の１実施例の部分垂直断面力（示される。第２ｂ図
に示すようにろ退嬰素２にはδサイズの粒子１２，１３
．１４が使用され、高率の小さい尖った不規則な硬い粒
子１４が要素の露出した上面（ろ透面）の近くＧこ認め
られる。ろ退嬰素断面で支持要素番こ向って大きし）サ
イズの尖った不規則な硬Ｉ／Ａ粒子１２．１３力；次第
に多数現れる。換言すれば平均粒度盛まろ退嬰素の上面
から下面に向って次第に増大する（すれど、明確な層は
現れず、各サイズの粒子力（種々の深さに少数側められ
る。２サイズおよび牛サイズの粒子を有する第２ａおよ
び２０図のろ退嬰素もこの点に関しては同様である。

フィルタ板は、場合により大きいスラッジ塊を捕そくし
うる大きい凹所または割目を有する、きわめてち密な表
面１５を有する。米国特願第２０２２４１号の教示から
生ずる予測Ｇこ反し、この均一な表面はろ退嬰素の２次
ろ過能力を低下しない。すなわちろ退嬰素はスラッジ脱
水初期になお大きいスラッジ塊を捕そくすることができ
、このスラッジ塊はフィルり上面の鋭し）上向きの尖端
が改善されたフィルタ板はど顕著でないけれど、それ自
体フィルタの付加的表面として作用する。

さらに改善されたフィルタ板の表面は米国特願第２０２
２４１号に記載のフィルり板表面よりはるかに耐久性が
あり、剥離およびチップ発生に対し安定である。この現
象の詳細な原因Ｇま明らかでないけれど、異なるサイズ
の粒子間の接点の数が増加するため、その間の結合点カ
ミ増加することによるものと考えられる。このようにろ
退嬰素は僅か約６−４　ｙｔｒｔｔｒ　（４インチ）の
厚さでもスラッジ除去の間の繰返し掻取に耐えることが
できる。

ろ過要素は充てんされたち密な一表面を有し、スラッジ
が除去作業の間に埋込まれて残る割目が少ないので、フ
ィルタ表面から乾燥スラッジを容易に完全に除去するこ
とができる。

ろ過要素の粒子は尖った不規則な外形を有するとともに
、フィルタ表面の繰返しスラッジ除去および洗浄に耐え
るように非常に硬くなければならない。粒子゛はたとえ
ばＢｏｒｏｌｏｎ（ＡｂｒａａｉｖｅＣ！ｏ、）　、　
Ａｌｏｘｉｔｅ（Ｏａｒｂｏｒｕｎｄｕｍ　Ｏｏ、）　
、　Ｌｉｏｎｉｔａ（Ｇｅｎｅｒａｌ　Ａｂｒａｓｉｖ
ｅ　Ｃｏ、）およびＡｌｕｎｄｕｍ（Ｎｏｒｔｏｎｏｏ
、）のような種々の商標で市販される酸化アルミニウム
、フランダム、エメリー、ザクロ石、炭化ケイ素、炭化
ホウ素および人造結晶アルミナの群から選択するのが有
利である。これらの材料はそれぞれ約７．５以上のモー
ス硬度を有する。報告されたモース硬度はコランダム９
、エメリー９、ザクロ石’ｒ、　５　＋　、炭化ケイ素
９．３〜９．７、炭化ホウ素９．５〜９．８、結゛晶ア
ルミナ９である。研摩用に市販されるこれらの材料は尖
った不規則な粒子からなる。ケイ砂は高い硬度を有する
けれど、本発明に使用するためには円過ぎる九すなわち
不十分に尖った粒°子からなる。

支持要素３の厚さはとくに約６．４〜９５．２　ｍｍ（
Ｖ〜３３／インチ）である。支持要素を形成す４　　　
　　４ るため互いに接着結合される粒子は有利にほぼ均一サイ
ズであるけれど、直径はとくに約３．２〜３８．　ｌ　
ｔａｘ　（／〜ｌ／　インチ）の範匪で変化８　　　　
２ することができる。支持要素３はその内部に補強ロンド
または金属ネットのような強化手段を備えることもでき
る。第３〜５図に示す強化手段の例は１５２．４ｍｍ（
６インチ）離れた直径少なくとも９．５　龍（３部イン
チ）の鋼ロツｌ’１６または１５２．４ｓ＋ｍＸ　ｌ　
５２．４ｍｉ＋　（６インチイ６インチ）の鋼ネット１
７である（これらの図には支持要素の粒子゛が１部しか
示されていないけれど、粒子はもちろん層全体にわたっ
て分布している）。とくに強化手段は支持要素の厚さの
ほぼ中心または下部に配置される。支持要素に使用する
粒状材料はとくに洗浄およびキルン乾燥した０ｈａｔｔ
ａｈｏｏｃｈｉｅ河砂利のような玉砂利である。

各層内の粒子およ”び層自体は互いに接着剤１８で結合
される。接着剤はとくにＦｕｔｕｒｎａ　Ｂｏｎｄ（ダ
ウケミカル社）のような低粘度エポキシ樹脂および硬化
剤である。フィルタ板が使用中高い周囲温度たとえば３
２℃（９０’Ｆ）にさらされ、板温度が６０℃（１４０
’Ｆ）に達するような地域ではフィルタ板の曲りを避け
るため高温用のエポキシ樹脂を使用しなければならない
。

フィルタ板を飲料水処理工場で使用する場合、使用する
エポキシ樹脂は？ＤＡによって無毒と承認されたものの
中から選択しなければならない。

一般に改善された剛性フィルタ板の製法はまず接着剤と
混合した支持要素粒子を、支持要素を成形するフィルタ
板の型へ装入し、次に突固める工程を含む。次に２つ以
上のサイズの尖つた不規則な硬い粒子を接着剤と混合し
、フィルタ板の型内の支持要素の上へ装入し、全混合物
を注意深く均らして突固める。

支持要素混合物は低粘度エポキシ樹脂と硬化剤を適当な
粘度に達するまで混合し、次に有利に３．２〜３８．１
　＋ｕ　（’／〜１シインチ）の直径範８　　　　２ 囲のほぼ均一サイズのとくに洗浄およびキルン乾燥した
一定量の砂利を接着剤と混合することによって製造され
る。粒子と接着剤の適当な混合重量比は６：ｌ〜１５：
１°である。適当な比は粒子のサイズとともに変化する
。接着剤が多過ぎると粒子間の間隙が充てんされ、ろ液
の貫流不可能な中実塊が生ずる。接着剤が少な過ぎると
、粒子間の接点が不足するため弱い支持層が生ずる。次
に支持要素混合物をたとえば６１αｘ１２２ｃＩｎ（２
フイート×昼フイート）、深さとくに約６．４〜９４．
２　ｍｌｌ　（’／〜３ンインチ）の強カニ具鋼の型に
注型する。強化したフィルタ板を望む場合、スクール除
去および防さび処理した（たとえばエポキシ樹脂に浸漬
した）金属の強化ロンドのような強化部材を・とくに支
持要素混合物の約半分を注型した後、型内へ配置し、次
に残りの支持要素混合物を〜注型する。次に混合物を突
固める。

ろ退嬰素混合物はエポキシと硬化剤を前記のように混合
し、これを主として８〜１００グリツドの範囲から選択
した少なくとも２サイズの尖った不規則な硬い粒子の一
定量と混合することによって製造される。粒子の組成は
前記のとおりである。粒、千′と接着剤の適当な重量比
は８：１〜２０：１である。特定用途に使用する正確な
量は支持要素の場合と同じ考慮のもとに決定しなければ
ならない。得られた混合物をフィルタ板の型の支持要素
の上部に約３．２〜５０．８龍（３／〜２インチ）の深
さに注型する。ろ退嬰素粒子と接着剤の混合物を支持要
素層の上に注型すると、この粒子は支持要素の比較的大
きい粒子の間のすべての間隙を充てんし、第２図に示す
にうにある程度２層間の６インクロツキングおよび緊密
な結合が得られる。

方法の最終工程はフィルタ板上面を注意深く均らし装置
たとえば金属均らし棒を使用して均らし、粒子を整列さ
せるため表面を注意深く突固め、板を硬化させることか
らなる。

前記方法により製造した改善された剛性フィルタ板は米
国特許第２０２２４１号に記載される系のような半液体
スラッジの脱水系に使用するためのものである。参考ま
でにこの特許の開示をここに加える。脱水系は上向きに
開く３箱状の側壁構造を有する液体不透過性容器を備え
る。本発明のフィルタ板は他の支持体なしに直接この容
器の底部に配置することができるけれど、一般に直径２
５．４〜３８．１ｉ＋ｉ＋（１〜ｌＶ、インチ）の石を
この容器の底に置き、振動またはスタンピングにより位
置を固定する。この石の上に上面を硬化するため稀釈し
た工？キシ（たとえばキシレンで稀釈したＦｕｔｕｒａ
　Ｂｏｎｄ　）をスプレーしたキルン乾燥した砂利を２
５．４ＩＩ（１インチ）配置し、硬い基礎が得られる。

次にフィルタ板底面の凹凸を補償するため付加的に２５
．４闘（１インチ）の均らし砂利を装入する。フィルタ
板をとくにエツジが互いに接するように設置し、板の間
の接触部を充てん剤（たとえばケイ砂とエポキシ）およ
び（または）膨張材料で充てんする。設置作業はフィル
タ板の上面がほぼ完全に平らになっているために容易で
あり、板のエツジとエツジを接して配置する際、板表面
の正確な一致が可能である。

改善されたフィルタ板を使用しうるスラッジ脱水法は代
表的には次の過程からなる：（ａ）必要に応じて大小の
スラッジ塊を含む種々のサイズの軟いスラッジ塊を形成
するように、スラッジを凝集およびフレーク化させるよ
うに前処理し；（ｂ）フレーク化したスラッジをフィル
タ板の表面に流し；（Ｃ）大きいスラッジ塊を重力沈降
させ、その際スラッジ塊はろ退嬰素表面の粒子の尖った
不規則な突起に刺さってフィルタ板の表面に層を形成し
：（ｄ）次にフィルタ板表面の大きいスラッジ塊の層お
よびフィルタ板を通してスラッジからろ液を吸引するた
めに十分な、しかし大きいスラッジ塊を破壊するほど強
くない強さとくに２５．４〜６８５゜８　ＱＨｇ　（１
〜２　フインチＩ（ｇ）、有利に２５４〜３８１ｍｍＨ
ｇ　（１０〜１５インチＨｇ　　）の真空を適用し、不
さいスラッジ塊をすでに沈積した大きいスラッジ塊によ
って捕そくシ、スラッジを可動の排出装置によって除去
しうる程度に脱水し；（０）スラッジをフィルタ板表面
から可動の排出装置によって除去し、（ｆ）フィルタ板
の表面をスプレー、洗い流しまたは他の手段Ｇ中よって
洗浄する。

ここに開示された改善された剛性フィルタ板により前記
脱水系とともに使用する際多数の利点が得られる。硬い
ち密な、均一に圧縮されたフィル々表面により改善され
たフィルタ板は、フィルタ板表面を横切る重い装置によ
る機械的スラッジ除去を表面の削取りまたは剥離なしに
可能にする強度および耐久性を得る。スラッジ除去に使
用しうる装置の例は７０ント　エンドローブ、真空、シ
ャベルおよび機械化したスクレーＡを含む。板の上面を
洗浄するために使用しうる装置の例はホースおよび機械
化したスプレヤを含む。

改善された剛性フィルタ板によ−り広範な種類のスラッ
ジの迅速で効果的な脱水が可能になり、ろ過するスラッ
ジを凝集およびフレーク化させるために使用する？リマ
ー剤の所要量は著しく少量になる。このフィルタ板によ
ればフィルタ表面から乾燥したスラッジケーキの容易か
つ完全な除去も可能である。

前記改善さ′れた剛性フィルタ板は広範囲のスラッジ脱
水作業に使用することができる。適用の広い融通性はろ
過要素中の尖った不規則な硬い粒子のサイズ分布の変化
によって達成される。脱水する各スラッジは種類および
粒子サイズに関して分析しなければなβないら一般にス
ラッジ粒子が小さいほど、ろ液の一定の清浄度を得るた
めろ過要素に使用する粒子のサイズは小さい。これは一
般に濃縮度の低いスラッジに対しても同様である。種々
のスラッジ脱水に使用するフィルタ板組成の選択は以下
の例によって明らかにされる。

例１： 粒子サイズおよび残留水分を家庭スラッジすなわち好気
性、嫌気性、゛活性排棄物または食物処理スラッジに対
して決定する。この種のスラッジを脱水する改善された
剛性フィルタ板には粒子の９０％が１６グリツト、１０
％が５４グリツドである尖った不規則な酸化アルミニウ
ムからなるろ過要素を使用する。粒子の７　Ｑ、％が１
６グリツト、２０％が５１ダリツト、１０％が１００グ
リツドである酸化アルミニウム粒子のもう１つの分布も
家庭スラッジ脱水に適する。このタイプの改善された剛
性フィルタ板は便宜上粗大フィルタとして分類される。

例２： 水処理プラントスラッジ、金属スラッジおよびメッキプ
ラントスラッジ（たとえば消石灰、明ばんおよび他の金
属水酸化物スラッジ）のような微粒子スラッジの場合、
種々のサイズおよび形のスラッジ粒子に対して多数のろ
過要素組成を好結果をもって使用することができる。こ
のような組成の１つは粒子の１０％が１６グリツト、６
０％が５４グリツド、３−０％が１００ダリツトである
酸化アルミニウム層である。もう１つの分布は２０％が
１１”リフト、７０％が５４グリツド、１０％が１００
グリツドの酸化アルミニウム粒子を使用する。粒子の４
５％が１６グリツト、４５％が５４グリツド、１０％が
１００グワツトの３サイズ酸化アルミニウム粒子からな
る第３の組成は便宜上微細フィルタとして分類される。

例３： スズおよび亜鉛尾鉱、砂および砂利スライムならびに２
酸化イオウスクラツパスラツジを脱水するため、ろ過要
素は粒子の１０％が１２グリツド、４０％が１６グリツ
ト、４０％が５＋ダリツト、１０％が１００グリツドで
あるコランダム、エメリーまたはザクロ石粒子から構成
される。支持要素粒状ゝ材料は直径３．２〜２５．４闘
（１７〜１インチ）の粒子からなる。

例４： ４０％が１２グリツド、４０％が１６ダワツト、１０％
が５４グリツド、１０％が１００グリツドである人造結
晶アルミナ粒子のろ過要素バリン酸塩スライムの脱水に
使用することができる。支持要素の粒状材料のサイズは
３．２〜２５、４．ｍｍ　（３／〜１インチ）である。

リン酸塩スライムは例３または５のフィルタ板を使用し
て脱水することもできる。

例５： 製紙工場スラッジおよびバイオマス／アルコール製造ス
ラッジは粒子の８０％が１２ダリツト、１０％が５４グ
リツド、１０％が１００グリツドである炭化ケイ素また
は炭化ホウ素からなるろ過要素を使用して有効に脱水す
ることができる。支持要素の粒状材料のサイズは３．２
〜２５、４　ｙｘｙｉ　（％〜１インチ）である。

例６： 粒子の２０％が１６グリツト、７０％が５４グリツド、
１０％が１００グリツドである醗化アルミニウム粒子の
ろ過要素を使用した改善された剛性フィルタ板により、
直径６０ミクロン以下の懸濁固体７０％を有する塊炭が
ら微粉炭にわたる４種の石炭スライムを脱水することが
できる。

例７： 固体含量１．８％の好気性スラッジを５％、に稀釈した
Ｎａ１ｃｏ　７１２０ポリマー５ｏ−で処理する。フレ
ーク化したスラッジを４５％が１６グリツト、４５％が
５４ダリツト、１０％が１００グリツドである尖った不
規則な酸化アルミニウム粒子の改善されたフィル゛り板
を介して脱水する。ろ液は次の表に示す脱水過程の間非
常に透明であり、乾燥したスラッジの固体含量は２４時
間で１６．３％である。

ろ過したスラッジのタイプ：好気性スラッジ０分　　　
　　　　　２４．５ ５／／　　　　　　　　　　　　　　　　　２０．８１
０＃　　　　　　　　　　　　　　　　ｌ！；１．７１
５＃　　　　　　　　　　　　　　　１８．８２０＃　
　　　　　　　　　　　　　１８．０２５＃　　　、　
　　　　　　　　　　　１７．２３０＃　　　　　　　
　　　　　１６．５真空オン３．５＃１５．５ ４０’　　　　　　　　　　　　１４．３４５＃　　　
　　　　　　　　　１３．４１時間３５分　　　　　　
　７．４ １／１５０＃　　　　　　　　　６．６２”　　　　　
　　　　　　　　５．９２ｙ　　１，５ｐ　　　　　　
　　　５．４２＃２５７Ｆ　　　　　　　　　５．１真
空オフ２＃３０＃　　　　　　　　　５．０ ２ｙ４５〃　　　　　　　　５．０ ３＃　　　　　　　　　　　　　５．Ｑ２．３　　＃　
　　　　　　　　　　　　５，０２４　＃　　　　　　
　　　　　　５・０固体含量　０分　　＝１．８％ ２４時間：１６．３％ 米国特許第２０２２４１号の板と比較した改善された剛
性フィルタ板の相対耐久性を次の比較例により説明する
。

例８（比較例）： フィルタ板を少なくとも１つの支持層およびエポキシで
結合した１６グリツト無煙炭のろ過層で形成する。板を
スラッジ脱水用に設置し、繰返し使用する。乾燥スラッ
ジのフロント　エンｒローダによる除去の際ろ過要素表
面の削取りおよび剥離が生じ、露出したスポットが急速
に現れる。表面の高圧水による洗浄により同様無煙炭粒
子が剥離する。

比較しうる使用条件で例７のフィルタ板は損傷が認めら
れない。

例９（比較例） フィルタ板を少なくとも１つの支持層およびエポキ・シ
で結合した１６グリツト酸化アルミニウムのろ過層で成
形する。板をスラッジ脱水用に設置し、繰返°し使用す
る。乾燥スラッジのフロントエンｒローダによる除去の
際ろ過要素表面の削取りおよび剥離が生じ、露出したス
ーツトが急速に現れる。表面の高圧水による洗浄により
同様酸化アルミニウム粒子が剥離する。

比較しうる使用条件で例７のフィルタ板は損傷が認めら
れない。

次の例により本発明によるフィルタ板の構造強度を説明
する。

例１ｏ： 波形の強化部材を備えない中心上部負荷ブロックから２
５ｃｍ離れた両側にリアクションブロツクを有する１　
２２ｃＷＬＸ　６１ｃｍＸ　５ｃｍ　（４フィートス２
フイート×２ 性フィルタ板の試験によりこのフィルタ板は破壊ま一ｃ
　ニ１　、３　６　１　ｋｇ（　３　０　０　０ポンド
）ノ曲げ応力に耐えることが明らかになった。１　２．
　７　ａｍ（ｙインチ）の鋼ロツｒｌたは１５２．４ｍ
ｍＸ１５２、４龍（６インチ×６インチ）の鋼ネット強
化部材を有するｌ　２　２ｃｍＸ　６　１ｍＸ　５ｃｍ
　（　４　７イードＸ２フイート×２インチ）のフィル
タ板に関する試験では破壊までに１９９６〜６７５９　
ｋｇ　（４４００〜１４９００ポン＝ド）の強度を示し
た。さらに直径１８ｃｍ　（７，５インチ）の円形断面
を有する強化しないフィルタ板の試験によりｌ　ｌ　６
．２〜２１５に９／ａｄ　（１６６０〜３０７２　ｐｓ
ｉ　）の圧縮強度が得られた。

改善された剛性フィルタ板の冬期における満足な強度お
よび板の膨張−収縮率の他の構成材料たとえばコンクリ
ート、ガラス、鋼およびファイノ々強化ガラスとの融和
性も実証された。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるフィルタ板の斜視図、第２ａ−図
、第２ｂ図および第２Ｃ図は第１図フィルタ板の３つの
異なる実施例の断面図、第３図は強化ロンドを有するフ
ィルタ板支持要素の水平断面図、第４、図はその垂直断
面図、第５図は強化ネットを有する支持要素の水平断面
図である。 １・・・フィルタ板、２・・・ろ過要素、３・・・支持
要素、４〜１４・・・粒子、１６・・・ロッｒ１１７・
・・ネット、１８・・・接着剤 Ｆｉｇ、４ Ｆｉｇ、５

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、少なくとも２層からなり、その第１層が露出したち
   密な上面、および下面を有する薄い平らなろ過要素から
   なり、このろ過要素が酸化アルミニウム、フランダム、
   エメリー、ザクロ石、炭化ケイ素、炭化ホウ素および人
   造結晶アルミナの群から選択した１つまたは多数の物質
   の、接着剤で互いに結、合した尖った不規則な粒子から
   なり、この粒子が８〜１００グリツドの範囲の少なくと
   も２サイズからなり、かつその平均粒度がろ過要素の上
   面から下面へ向って増大し、支持要素である第２層がろ
   過要素中に使用した最大粒子より大きい粒子からなり、
   この粒子が接着剤で互いにおよびろ過要素の下面に結合
   されていることを特徴とするスラッジ脱水用の改善され
   た剛性フィルタ板。 ２、　ろ過要素の尖った不規則な粒子が酸化アルミニウ
   ム粒子である特許請求の範囲第１項記載のフィルタ板。 ３、　ろ過要素の尖った不規則な粒子が８〜１゜Ｏ／！
   Ｊ７）の範囲内の３つのグリッドサイズからなる特許請
   求の範囲第１項記載のフィルタ板。 ４、ろ過要素の尖った不規則な粒子が８〜１００グリツ
   ドの範囲の４つめグリッドサイズからなる特許請求の範
   囲第１項記載のフィルタ板。 ５、口過要素（Ｄ　厚すカ３．２〜５０．８　ＮＴＲ（
   Ｖ〜２インチ）である特許請求の範囲第１項記載のフィ
   ルタ板。 ６゜支持要素の厚さが６，４〜Ｑ　４．２　ｔｔｒｍ　
   （／〜３にインチ）である特許請求の範囲第１項記載の
   フィルタ板。 ７、支持要素が直径３．２〜３８．ｙ朋（翅〜ｌｑイン
   チ）の粒子からなる特許請求の範囲第１項記載の°フィ
   ルタ板。 ８．支持要素が強化部材によって強化されている特許請
   求の範囲第１項記載の一フィルタ板。 ９、−強化部材が咬持要素内に配置された鋼ロッｒであ
   る特許請求の範囲第８項記載のフィルタ板。 １０、強化部材が支持要素内に配置されたワイヤネット
   である特許請求の範囲第８項記載のフィルタ板。 １１、ろ過要素の尖った不規則な粒子が、粒子の９０％
   が１６グリツト、１０％が５４グリツドである粒度分布
   で配置されている特許請求の範囲第１項記載のフィルタ
   板。 １２、ろ過要素の尖った不規則な粒子が、粒子の７０％
   が１６グリツト、２０％が５４グリツド、１０％が１０
   ０グリツドである粒度分布で配置されている特許請求の
   範囲第１項記載のフィルタ板。 １３、ろ過要素の尖った不規則な粒子が、粒子の４５％
   が１６グリツト、４５％が５４グリツド、１０％が１０
   ０ダリツトである粒度分布で配置されている特許請求の
   範囲第１項記載のフィルタ板。 １４、ろ過要素の尖った不規則な粒子かに粒子の２０％
   が１６グリツト、７０％が５＋グリツド、１０％が１０
   ０グリツドである粒度分布で配置されている特許請求の
   範囲第１項記載のフィルタ板。 １５、ろ過要素の尖った不規則な粒子が、粒子の１０％
   が１６グリツト、６０％が５４グリツド、３０％が１０
   ０グリツドである粒度分布で配置されている特許請求の
   範囲第１項記載のフィルタ板。 １６、ろ過要素の尖った不規則な粒子が、粒子の１０％
   が１２グリツド、４０％が１６グリツト、４０％が５４
   グリツド、１０％が１００ダリツトである粒度分布で配
   置されている特許請求の範囲第１項記載のフィルタ板。 １７、ろ過要素の尖った不規則な粒子が、粒子の４０％
   が１２グリツド、４０％が１６グリツト、１０％が５４
   グＩＪ　ッ）、１０％が１００ダリツトである粒度分布
   で配置されている特許請求の範囲第１項記載のフィール
   タ板。 １８、ろ過要素の尖った不規則な粒子が、粒子の８０％
   が１２グリツド、１０％が５４グリツド、１ｏ％が１０
   ０グリツドである粒度分布で配置されている特許請求の
   範囲第１項記載のフィルタ板。 １９、接着剤が低粘度エポキシ樹脂と硬化剤の混合物で
   ある特許請求の範囲第１項記載のフィルタ板。 ２０、接着剤とろ過要素の粒子の重量比が１＝８〜１：
   ２０であり、接着剤と支持要素の粒子の重量比が１：６
   〜１：１５である特許請求の範囲第１項記載のフィルタ
   板。 ２１、スラッジ脱水用の改善された剛性フィルタ板の製
   法において、（ａ）接着剤を８グリツドより大きい粒度
   の不活性粒子と混合して支持要素混合物を形成し；（ｂ
   ）支持要素混合物をフィルタ板の型へ所定の深さまで導
   入し；（Ｃ）支持要素混合物を型内で突固め：（ｄ）接
   着剤を８〜１００グリツドの範囲内の少なくとも２つの
   サイズの尖った不規則な粒子と混合してろ過要素混合物
   を形成し、その際この粒子が酸化アルミニウム、コラン
   ダム、エメリー、ザクロ石、炭化ケイ素、炭化ホウ素お
   よび人造結晶アルミナの群から選択した１つまたは多数
   の材料からなり：（ｅ）ろ過要素混合物をフィルタ板の
   型内の突固めた支持要素混合物の上へ３．２〜５０．８
   　ｙｔｒｙｔｒ　（ｌ／〜２インチ）の間の所定の深さ
   に導入し；（ｆ）ろ過要素混合物の上面を均らし装置で
   均らし；（ｇ）型内のろ過要素混合物を突固め；（ｈ）
   得られたフィルタ板を硬化することを特徴とするスラッ
   ジ脱水用の改善された剛性フィルタ板の製法。 ２２、工程（ａ）および（ｄ）に使用する接着剤を形成
   するため低粘度エポキシ樹脂と硬化剤を混合する特許請
   求の範囲第２１項記載の製法。 ２３、ろ過要素の尖った不規則な粒子が酸化アルミニウ
   ムである特許請求の範囲第２１項記載の製法。 ２４．ろ過要素の尖った不規則な粒子が８〜１００ダリ
   ツトの範囲内の３つのグリッドサイズからなる特許請求
   の範囲第２１項記載の製法。 ２５、ろ過要素の尖った不規則な粒子が８〜１００ダリ
   ツトの範囲のΦつのグリッドサイズからなる特許請求の
   範囲第２１項記載の製法。 ２６、ろ過要素の厚さが３．２〜５ｏ、８龍（隆〜２イ
   ンチ）である特許請求の範囲第２１項記載の製法。 ２７、支持要素の厚さが６．４〜９４．２　ａｍ　（臀
   〜３シインチ）である特許請求の範囲第２１項配在 載の製法。 ２８、支持要素が直径３．２〜３８．ｌ酊（ｌ／〜ｌｌ
   ／８　　　　２ インチ）の粒子からなる特許請求の範囲第２１項記載の
   製法。 ２９、ろ過要素の尖った不規則な粒子を、粒子の９０％
   が１６グリツト、１０％が５４グリツドである粒度分布
   で配置する特許請求の範囲第２１項記載の製法。 ３０、ろ過要素の尖った不規則な粒子を、粒子の７０％
   が１６グリツト、２０％が５４グリツド、１０％が１０
   ０グリツドである粒度分布で配置する特許請求の範囲第
   ２１項記載の製法。 ３１、ろ過要素の尖った不規則な粒子を、粒子の４５％
   が１６グリツト、４５％が５４ダリツト、１部％が１０
   ０グリツドである粒度分布で゛配置する特許請求の範囲
   第２１項記載の製法。 ３２、ろ過要素の尖った不規則な粒子を、粒子の２０％
   が１６グリツト、７０％が５４グリツド、１０％が１０
   ０グリツドである粒度分布で配置する特許請求の範囲第
   ２１項記載の製法。 ３３、ろ過要素の尖った不規則な粒子を、粒子の１０％
   が１６グリツト、６０％が５４グリツド、３０％が１０
   ０ダリツトである粒度分布で配置する特許請求の範囲第
   ２１項記載の製法。 ３４、ろ過要素の尖った不規則な粒子を、粒子の１０％
   が１２グリツド、４０％が１６グリツト、４０％が５４
   ダリツト、１０％が１００グリツドである粒度分布で配
   置する特許請求の範囲第２１項記載の製法。 門、ろ過要素Ω尖った不規則）粒子を、粒子の４０％が
   １２グリツド、４０％が１６グリツト、１０％が５４グ
   リツド、１０％が１ｏＯダリツトである粒度分布で配置
   する特許請求の範囲第２１項記載の製法。 ３６、ろ過要素の尖った不規則な粒子を、粒子の８０％
   が１２ダリツト、１０％が５４グリツド、１部％が１０
   ０グリツドである粒度分布で配置する特許請求の範囲第
   ２１項記載の製法０ ３７、支持要素混合物の１部をフィルタ板の型へ導入し
   、その上に強化部材を導入し、次にその上に支持要素混
   合物の残部を導入する特許請求の範囲第２１項記載の製
   法。 ３８、強化部材として支持要素内に鋼ロッＰを導入する
   特許請求の範囲第３７項記載の製法。 ３９、強化部材として支持要素内にワイヤネットを導入
   する特許請求の範囲第３７項記載の製法。