JPS61222515A - 濾過濃縮装置 - 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】 発明の技術分野 本発明は、浄水場や下水処理場から発生する汚泥を濾過
しながら濃縮するための装置に関する。

発明の技術的背景 浄水場や下水処理場の汚泥は、通常、シックナーなどに
より重力濃縮された後に、フィルタープレスなどの脱水
機で低含水率にして廃棄処分とされる。このフィルター
プレスなどの脱水機は、周知のように、非常に高価であ
る。そこで、その脱水機の処理能力を高める目的で、近
年、前工程に高分子などによる凝集濃縮や、低速回転に
よる遠心濃縮などが行われる。

しかし、これらの凝集濃縮や遠心濃縮などでは、高分子
や電力を多量に消費するにもかかわらず、重力濃縮汚泥
を１．５から２倍程度しか濃縮ができず、経済的、ある
いは機能上から見て、上記の濃縮は、脱水処理の前工程
として不適当である。

従来技術 そこで、特許出願人は、重力濃縮汚泥を低価格で、連続
的に３ないし４倍に濃縮させ、高価なフィルタープレス
などの脱水機の処理能力を高める目的で、濃縮濾過方法
、およびその装置（特開昭５９−２３０６１３号）をす
でに開示している。

その発明は、ケーシング内の原液中に濾板を複数配置し
、これらの濾板の外表面の濾布を濾過作用面として、濾
液を真空吸引によって連続的に濾過し、また濾布表面の
固形分を渦巻状スクレーパの回転運動によって、強制的
に掻き取るようにしている。

ところが、濾布の上面側で、スクレーパによって固形分
が重力濃縮の方向と異なる方向、すなわち上方にも押し
上げられるため、ケーシング内で重力濃縮がスクレーパ
による乱流によって、充分に作用しなくなる。また濾布
または濾板の一部が破損したとき、それらを取り替える
必要があるが、それらの作業が部分的に行えず、その作
業に多くの時間と労力が費やされる結果となっている。

発明の目的 したがって、本発明の目的は、重力濃縮作用を損なわな
い状態で、真空吸引による濃縮濾過を連続的に行えるよ
うにし、また濾板および濾布などの保守点検や修理、さ
らに取り替えなどを容易に行えるようにすることである
。

発明の概要 そこで、本発明は、濾過濃縮槽の内部で、濾布によって
包まれた円形の濾板を並列的に回転可能な状態で取り付
け、これに対しスクレーパを下方の濃縮汚泥排出口の近
くで固定的に設け、濾布表面の固形分や濃縮汚泥を重力
濃縮の作用方向と同じ方向に掻き落とすようにしている
。

また本発明は、中空の回転軸に対し円形の濾板を円周方
向に沿って複数に分割し、これらのそれぞれの濾板を中
空軸に対し着脱自在に取り付け、濾板や、その外周面の
濾布の保守、および取替えなどを簡単に行えるようにし
、実用性を高めている。

実施例の構成 以下、本発明の一実施例を図面に基づいて具体的に説明
する。

本発明の濾過濃縮装置１は、濾過濃縮槽２の内部で、中
空軸３によって、複数の濾板４を回転可能な状態で備え
ている。上記濾過濃縮槽２は、上面開口型であり、底面
で逆円錐状の濃縮汚泥排出口５を形成しており、弁６お
よび排出管７によって、排出タンク８に達している。

また、上記中空軸３は、両端部で、濾液排出口１０を形
成する中空の軸１１および駆動軸１２によって、濾過濃
縮槽２のシール部１３から外部に突出し、濾過濃縮槽２
の側面に取り付けられた軸受は部９によって、水平状態
で回転自在に支持されている。そして駆動軸１２は、軸
継手１４によって、変速可能な減速機モータ１５に連結
されている。また軸１１は、回転管継手１６、濾液排出
管１７および弁１８によって濾液タンク１９に達してい
る。なお、濾液排出管１７の上部に、空気抜き用の補助
弁１７ａが付設されている。

一方、上記中空軸３は、外周の複数の溝部分で、上記濾
板４を円形の状態で支持している。この実施例の濾板４
は、扇状の形状をなしており、円周上で例えば８分割さ
れており、隣合う濾板４の間で、半径方向のサボー）２
０およびその先端の止めねじ２０ａによって、全体とし
て円板状となるように取り付けられている。これらの濾
板４は、中空体であり、表面で適当な案内溝４ａを形成
し、その中心側の部分で孔２１によって、濾板４の内部
に通じている。そしてこの濾板４の内部は、中空軸３に
取り付けられた状態で、中空軸３の濾液連通孔２２によ
って、中空軸３の内部に通じている。そして、これらの
全ての濾板４は、濾布２３によって包み込まれている。

この濾布２３は、濾板４の内外面で、濾過作用面を形成
している。

またこの濾過濃縮装置１は、濃縮汚泥排出口５の上方で
、しかも各濾板４の間で、複数のスクレーパ２４を備え
ている。これらのスクレーパ２４は、可撓性材料の膨脹
管２５によって構成されており、それぞれの濾布２３と
接触する部分で、刃先２６を一体的に形成している。こ
れらの膨脹管２５は、その一部の取り付は座２７によっ
て、濾過濃縮槽２の内壁面に取り付けられたブラケット
２８に固定されている。この膨脹管２５の上側一端は、
ふさがれているが、他方の下側端部は、圧水管２９によ
って、バランスタンク３０、弁３１を経て加圧源として
の空気供給機３２に接続されている。このスクレーパ２
４は、中空軸３に対しほぼ接線方向に取り付けられてお
り、その上端を中空軸３の外周面に臨ませており、また
下端部分を濃縮汚泥排出口５の上面に臨ませている。

濃縮対象の原液３３は、流入管３６から弁３７を経て濾
過濃縮槽２の内部に流れ込む、濾過濃縮装置の内部での
原液３３の量は、その上方に取り付けられた液面計３８
によって検出され、制御情報として制御装置３９に送り
こまれる。この制御装置３９は、その他、バランスタン
ク３０の圧力を検出する圧力スイッチ４０などからの信
号に基づいて、弁６．３１．３７などのオンオフ状態を
制御する。

実施例の作用 次ぎに、上記濾過濃縮装置１の作用を説明する。

原液３３は、流入管３６を経て濾過濃縮槽２の内部に供
給される。ここで、制御装置３９は、液面計３８からの
信号によって、弁３７をオンオフ制御し、適当な量の原
液３３を濾過濃縮槽２の内部に供給する。

一方、空気供給機３２は、バランスタンク３０の内部に
適当な圧力を加えることによって、内部の水４１を加圧
し、この水４１を膨脹管２５の内部に供給することによ
って、膨脹管２５を適当な圧力で膨張させ、その刃先２
６を濾布２３に適当な圧力のもとに接触させている。こ
のバランスタンク３０内の圧力は、圧力スイッチ４０に
よって検出され、制御装置３９による弁３１のオンオフ
制御によって一定の圧力値に保たれている。

このような状態で、減速機モータ１５は、適当な回転速
度で駆動軸１２を回転させ、濾過濃縮槽２の内部で濾板
４を第２図で時計方向に回転させる。この濾板４の回転
速度は、通常３分間に１回転程度に設定される。

濾過濃縮槽２の内部の原液３３は、濾布２３を濾過作用
面とし、濾液３４となって内側の案内溝４ａに入り、孔
２１および濾液連通孔２２から中空軸３の内部に入り込
む、この濾液３４は、真空源としてサイホン真空で吸引
される。すなわち、弁１８を閉じ、濾過濃縮槽２の内部
に、原液３３を“Ｈ”レベルまで供給し、この状態で、
補助弁１７ａを開として充分に空気を抜いてから、その
補助弁１７ａを再び閉じ、弁１８を開の状態とすれば、
濾液排出管１７の内部にサイホン真空が発生する。この
真空圧力は、通常−５０００■Ｈ８０程度に設定される
。

このようにして、原液３３は、濾過作用面、すなわち濾
布２３を通過する過程で、濾液３４となり、サイホン真
空の作用によって、中空軸３の内部から濾液排出口１０
を経て、排出管７を経て排出タンク８に流れ込む。

一方、原液３３のうち、固形分などの濃縮汚泥３５は、
濾布２３の表面に付着しているが、濾板４の回転によっ
て、スクレーパ２４の位置に移動し、そこで刃先２６に
よって掻き落とされ、濃縮汚泥排出口５に溜まる。この
ときの濃縮汚泥３５の流れの方向は、斜め方向のスクレ
ーパ２４によって、常に重力濾過の方向、つまり下向き
に設定されている。もともと、原液３３は、この濾過濃
縮槽２に収容されたとき、それ自体の重力濃縮作用によ
って、固形分を濃縮汚泥排出口５の内部に沈澱させてい
く、スクレーパ２４は、このときの沈澱方向と同じ方向
で、濃縮汚泥３５を濾布２３の表面から掻き取るため、
濾過濃縮槽２の内部での重力ｓ１１作用は、スクレーパ
２４の掻き取り作用に影響されず、濾布２３による真空
濾過作用とともに並行的に行われる。

このようにして濃縮汚泥３５は、濃縮汚泥排出口５の内
部に順次貯留していき、一定の時間ごとに弁６を開放す
ることによって、水頭圧で排出タンク８の内部に排出さ
れる。

なお一連の濾過濃縮作業の後に、洗浄ノズルによって濾
布２３の洗浄作業が行われる。これらの洗浄用のノズル
４３は、第６図に示すように、高圧流体源４２に接続さ
れており、濾布２３の洗浄時に、高圧流体（洗浄水）を
噴射し、濾布２３の表面を濾板４の回転とともに、順次
洗浄していく。

ところで、このような濾過濃縮工程で、濾板４の修理や
、濾布２３の取り替えが必要となったときには、取り替
えようとする濾板４の両端部のサポート２０について、
その止めねじ２０ａを取り外すことによって、それらの
間の濾板４は、半径方向から取り出せ得る状態となる。

したがって、濾板４や濾布２３などの取り替えや修理は
、対応する部分のみを取り外すことによって、簡単に行
える。。

発明の変形例 上記実施例は、濾板４を中空体によって構成しているが
、このような濾板４は、金属製の網体、格子枠組、多孔
質材料などで構成することもできる。また加圧用のスク
レーパ２４は、直線状に限らず、適当に屈曲させるか、
円弧状などの形状であってもよい。もちろんそれを支持
するためのブラケット２８は、板状体に限らず、骨組な
どであってもよい。。

発明の効果 本発明では、下記の特有の効果が得られる。

原液中の濾液が真空吸引によって、連続的に原液中から
分離され、かつ濃縮汚泥が濾過作用面で強制的に掻き取
られるため、原液の連続的な濃縮処理が可能となる。ま
たこの濃縮では、従来の濃縮方法に比較して、濃縮率が
高く、また長時間にわたって、濾過能力の低下が無くな
るため、フィルタープレスなどの脱水機の前工程として
有用である。

また濾過濃縮槽の原液中で、濾板およびその外周の濾布
ごとに濾過濃縮作用が行われるため、フィルタープレス
のような濾過工程やケーキ排出工程、および濾布洗浄工
程などが必要とされず、したがって運転が容易であり、
またスクレーパが対応の濾布の表面に付着した固形分を
強制的に掻き取っていくため、濾布へのケーキの堆積が
なく、長時間にわたって良好な濃縮濾過作用が得られる
。

特に、濾板が原液内で回転し、これに対しスクレーパが
底部の濃縮汚泥排出口の近くで中空軸に対し接線方向に
設けられており、濃縮汚泥や固形分を常に重力の作用す
る方向に掻き取るので、濾過濃縮槽内で重力濃縮作用、
および回転中の濾板および濾布による真空濃縮工程が並
行して行われるため、濃縮濾過効率が高く、連続的な運
転に適する。

さらに、濾板が円周方向で複数に分割されている実施例
では、濾板の修理や取り替え、さらにそれを包み込む濾
布の張り替え作業などが一部の濾板のみを取り外すこと
によって、濾過濃縮槽外で簡単に行われるから、その保
守・点検および修理が従来のものに比較して、能率よく
、かつ簡単に行える。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の濾過濃縮装置の垂直断面図、第２図は
同装置の異なる側面からの垂直断面図、第３図は濾板の
斜面図、第４図は濾板および濾布の拡大断面図、第５図
はスクレーパの断面図、第６図は洗浄時の配管図である
。 ｌ・・濾過濃縮装置、２・・濾過濃縮槽、３・・中空軸
、４・・濾板、５・・濃縮汚泥排出口、１０・・濾液排
出口、２２・・濾液連通孔、２３・・濾布、２４・・ス
クレーパ、２５・・膨脹管、２６・・刃先、３２・・空
気供給機、３３・・原液、３４・・濾液、３５・・濃縮
汚泥。 第２図 １１１３Ｍ　　　　　第４図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）濾過濃縮槽の内部に中空軸を回転自在に支持し、
   この中空軸の外周面に濾布で包まれた円形の濾板を軸線
   方向に沿って並列的に取り付け、これらの濾板の内部を
   上記中空軸の濾液連通孔および濾液排出口により排出側
   の真空源に接続し、また上記濾過濃縮槽の下方に濃縮汚
   泥排出口を形成し、この濃縮汚泥排出口の近くに上記濾
   布の表面に接するスクレーパを取り付けてなることを特
   徴とする濾過濃縮装置。
2. （２）円形の濾板を円周方向に沿って複数に分割し、上
   記中空軸に対して着脱自在とし、各濾板の内部を上記中
   空軸の濾液連通孔により濾液排出口に連通させてなるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の濾過濃縮装
   置。
3. （３）スクレーパを中空軸に対して接線方向に配置し、
   その下端部を濃縮汚泥排出口に臨ませてなることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項または第２項記載の濾過濃
   縮装置。
4. （４）スクレーパを可撓性の膨脹管により構成し、その
   内部を加圧源に接続してなることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項、第２項または第３項記載の濾過濃縮装置
   。