JPS61416A - ろ過装置の洗滌方法 - 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】 （１）産業上の利用分野及び本発明の概略趣旨この発明
は連用によって汚れ、目詰まり、閉塞等によって機能の
低下した１過装置の洗滌、保守の方法に関するものであ
る。

団体的にはｐ過機本体、配管、ｐ布、スクリーン、旧態
ポンプ等に固着した汚れ成分を従来の機械的、物理的手
段によらず、酸性洗滌′ｆ７．（組成物）を用いる化学
的手段によって溶解、除去するものであり、該洗滌液と
して；３〜１０％（重量）の遊離塩酸を含む水溶液に、
インヒビター（グ食抑制剤きも貫われる）を０１〜１．
０％を添加した組成物ンご用いて洗滌することを特徴と
するｐ過装置の洗滌保守方法、並びに該組成を有する酸
性洗滌液を用いて、Ｆｉ過装置並びに付属機器を洗滌す
る際の操作方法に関するものである。

／ｌ　　　　　　（２１従来の技術並びに解決しようと
する問題点一般に沖過に当っては、１過助剤として消石
灰、塩化鉄、珪藻中、硫酸パン十等が用いられるが、機
体の汚れや機能低下は、これ等の助剤や生物系の汚泥の
混ったケーキ渣の沈積、固着によって配管の内部が小さ
くなったり、炉布が目詰まりしたりすることに起因する
とされている。

これまで採られてきた手段としては、機体を掃除出来る
程度に部分解体して、機械的に手操作によって、これを
行うことが多かった。

この方法は、多くの人力を要するうえ、複雑、微細部分
は不可能に近く、かつキズをつけ易い等の欠点があった
。

本発明方法は、従来の機械的な）・ツリや、ワイヤブラ
シ、高速水ジェッター等では容易に除去が難しい捷でに
汚れた機体や、こｎ等の機械的手段が適用され得ない付
属品、例えばｐ布、スクリーン、細い配管、複雑な形状
のポンプ内面等の清浄、洗滌化にあたって、特殊な組成
を有する洗滌液を用いる化学的手段によって、こむ全安
全、確実、省力的に実施する方法を提供することにある
。

（３）問題点を解決するための手段 本発明はト述のような従来法の欠点を、ことごとく解消
するもので、汚れや目詰まり、閉塞性成分が、酸性水溶
液、さくに塩酸水溶液によって部分溶解する性質を利用
した化学的手段によるものである。

一般に流過機に固着する沈積物の中には、砂、粘土など
も混じり、これ等は酸には溶けう１いが、この中にバイ
ンダー的に混在する石灰分、鉄分、蚤白質分（活性汚泥
法も含む）等が特定の酸によって易溶成分をで変化し、
溶出し、結果的に沈積物全体が脆く、朋壊、剥落して、
機体が清浄化される効果を応用するものである。

＋７かし、一般的に酸水溶液をそのま捷洗酢剤として用
いた場合、とくに鉄全素材として用いているｐ過装置は
短時間のうちに腐食、劣化さｎてしまう。

本発明においては、酸による沈積物の溶解、朋壊、剥落
を行ないながら、かつ酸による機体への化学腐食を最少
限に抑える、背反した効果を同時に解決するための手段
さして、（１）酸の種類、＃度の選定及び酸による腐食
を抑止する薬剤の併用とその添加量を含めた特定の組成
を有する洗滌液の開発 ＩＨＪ’、記の組成を有する洗滌液を用いて実際に１１
／−１過装置を洗滌するための操作方法を確立し得た事
実に立脚するものである。

上記（１）及び（１１）は相互に関連するもので、実装
置にて種々試験金繰り返えし７ながら、最適組成液の成
分選定と、最適操作手順を選んだものである。

（４）　　作用及び見目］の構成に関する説明上記の如
き腐食抑制効果を有する薬剤は、一般的にインヒビター
と呼ばｎ１界面活性剤応用の一つとして、発雷所等のボ
イラー水管のスケールの酸洗除去用として開発され、そ
の効果には定評があり、既に２０数年の実績がある。

最近は製鉄工場における圧延工程で鋼板表面の酸洗、清
浄化等に多用されている。

（注）鹿野、西村二日本機械学会誌５５．４０１頁：昭
和２７・１月西村：金属表面技術ＶＯＬ　３　。

／、ｉ：　６１１９５２年 市販インヒビターの代表的銘柄の基本性能は、第１表Ｖ
こも示すように、鋳鉄、軟鋼、不銹鋼、黄銅等、濾過機
に使われる累月のすべてについて、榛めて優れた防食効
果を示し、インヒビターの添加の有無により、腐食葉は
斗 ６分の−乃至Ｎ分の−に、実質的に無視できる程に抑え
得る。

本願光＋４１は、（１）かかる抜群の酸腐食防止効果金
有するインヒビターの新規なる適用面の発見と、（１１
）その薬剤を応用してｐ過機全洗滌するに当って、最適
なる組成物の開発、及び（曲その具体的実施方法の確立
に構成されるも４　　　　　　ので、従来の機械的手段
によらず、化学的手段によって機体ケ全く解体等の手間
をかけずに、濾過の延陵的手段によって、＠Φ、に、安
価に、確実に洗滌、清浄化の方法を確立し得たものであ
る。

ここに謂う洗滌用の酸としては、一般的には塩酸、硫酸
、硝酸などの無機酸、ギ酸、蓚酸、スルファミノ酸など
が使用されている力ζ本発明における濾過機の洗滌用に
は塩酸水溶液が最適である。

濾過には、多くの場合、コスト、安全性、流過速度の点
から石灰系が多く用いられ、塩化鉄、ポリ塩化アルミ、
硫酸パン土等も併用される。このよりな濾過助剤に有機
性活性汚泥、粘土、砂などが混じり合って、汚れ成分や
閉塞性成分が形成されている。このようなケーキを崩壊
、剥落させるには塩酸水溶液が好適である。

例えば石灰に対しては、塩酸を使用した場合には、易水
溶性の塩化カルシウムとなるに対して、硫酸を使用した
場合には難水溶性の硫酸カルシウムが形成され、酸によ
る崩壊効果は低くなる。

１だ、スルファミン酸の場合には矢張り溶解性の悪いス
ルフアミノ酸カルシウムが形成される。石Ｉ４晦（２才
９尋壓液中の輩−１分１１’趨火Ａ−る。

ケーキの溶解、剥落の効果、価格、取扱安全性、洗滌液
全廃棄する場合のＣＯＤ負荷等を綜合的に勘案すると、
有機酸は不適当で、綜合勘案すると塩酸が唯一最適であ
った。

洗滌に用いる塩酸の濃度は３〜１０％が好適である。ｌ
Ｆ論３％以下でも効果があるが、溶解速度は遅く、操作
時間が長くなる、ケーキ量が多い場合酸濃度がすぐ低く
なる等の欠点があり、逆に濃度全１０％以上にヒげると
、インヒビターを添加しても鋼材に対する腐食速度が急
速に早くなって、好寸しくない。綜合して酸洗滌液中の
遊離塩酸濃度は３〜１０％前後に止めるのが好適である
。洗滌操作中、石灰成分等の溶解で酸濃度が低下した場
合、この液に濃厚なＨｃｌｉ直い増しして遊離酸の濃度
が３〜１０％の節回に再調整することは可能である。

このような酸液に対して、インヒビターを０．１〜１．
０％添加する。前記のボイラー水管洗滌や鋼板の酸洗い
等には０．０１〜０．５％前後の添加量でよかったが、
濾過機の溝滌の場合の特殊な条件としてケーキ中の不溶
解粒子がかなり多く、これ等の懸濁粒子自体の表面にイ
ンヒビターが吸着、費消されるので、本発明における濾
過装置の洗滌の場合には、従来の添加量の約２倍量に相
当する０、１〜１．０％添加が望捷しい。１５％以に用
いると、洗滌液を廃棄処理する場合の■Ｄ負負荷犬きく
なる１〜、経済的にも得策ではない。

前記のような組成液ｔＦｉ過装置の酸洗滌に用いた場合
、浸漬時間は１０〜３（）分間が好適である。酸、とく
に本発明のごとく、塩酸を用いた場合、可溶分の溶出速
度は迅速であり、かつ可溶分を全部溶解させる必要はな
く、パイングー的に結合している部分を溶出させるのみ
で、充分固着したケーキは崩壊、剥落する。

従って反応時間としては、５〜１０分程度で充分である
が、組成液の固着ケーキへの浸透拡散に較する時間も考
慮して、１０〜３０分間と定めた。

より時間全かけて、例えば１〜２時間かけでも洗滌効果
の向−ヒは実質的に微々たるものであり、かつ抑制剤を
添加しても化学腐食は完全に零とはならないので、酸腐
食が徐々に進行し、長時間泣面はメリットよりも寧ろデ
メリットが多くなる。

機体への酸腐食を最少限に抑えつつ、かつ機体からの汚
れ成分を除き去る最適時間として実機での多くの試験結
束から１０〜３０分間に定めた。

溝滌温度は常温であることが望ましい。酸によるケーキ
自体の溶解、崩壊反応は常温またけそれ以下の温度にお
いても充分に速いのダ　　　　　に比べ、酸による材料
の腐食反応は常温にお＋１ いてはインヒビターの効果により非常に少ないが、温度
が高くなるとインヒビターの保護被膜形成能力が助れ酸
腐食反応が加速ｒｙ的に早くなる。このような競争的な
両反応ケ勘案すると、機体の酸による洗滌温度としては
常温以下であることが望寸しい。

（５）実施例 実施例１゜ 以下に、組成′ｒＬを用い、濾過装置の酸洗滌の具体的
実施態様について記す。

第１図は塩化秩・消石灰ｒ助剤として用いた。下水道汚
泥処理工場における多幸型フィルターブレス濾過装置の
洗詐例を示す。

第３区間はトップフィード型の、（Ｂ）はボトムフィー
ド型の装置の例である。いずｎの場合にも閉枠した状態
のまま、酸洗用組成液タンクから制酸ポンプを経由して
炉室に注入する。

一般にケーキ中の石灰分は墾気中や水中の溶存炭酸ガス
を吸収して、炭酸塩の形となって固着していることがあ
り、組成液（醒）の注入によって、炭酸ガス全発生し、
このガスのの逃散とｌＩ＝　宰への組成液の注入上が対
向し、操作が円滑にいかない場合があるので、Ｌ］′ｌ
来得れば組成液の正性は炉室下部（ボトムフィード＞　
ｔ　ｆｒは中心稈へｃセンターフィード）に設けらず［
介孔から送入することが望ましい。

組１ｊシ：液の送入、張り込みは、約２０分間位放置し
て、再び炉室下部から抜き出すことも好ましい。

次いで同様の方法で希いアルカリ性水溶液を張り込み、
系内に残存する組成液（酸）を中和し９、再ひ排出する
。

一般に沖鍋機に使用される構造材料は、鉄が主であり、
アルカリ、とくに希薄な苛性ソーダー液に対しては全く
安定であるので、この中オロに用いるアルカリ液には、
とくに、インヒビター（防食剤）を添加する必要は全く
ない。

最後に中性の水を炉室に張って残存アルカリ性中和液を
洗酢後、排出する。この残存アルカリ中和液は無害、か
つ濃度も低く、それ自体の腐食性は殆んどなく、かつ残
Ｍ、量も極〈僅かであるので、最後の水洗工程は省略し
て、アルカリ中和液の排出後、直ちに濾過原液による定
常運転に移っても、アルカリ中和液は大屏の流過水に薄
められて、実質的に問題は々い。

実施例２ 回転ドラム型真空流過磯を対象にする場合の抗酸操作は
更に簡単であ乙− 第２図は水酸化カルシウム３５％、堪化鉄１５％會助剤
としたし原汚泥の脱水か過機への適用例であり、図に示
すように、ドラム外周に設けられた原液槽に、前記の酸
洗用組成液を注入したのち、ドラムをゆるやかに回転せ
しめると、 ドラム外線に張られたスクリーン、炉布、多孔板等に付
着したケーキ渣は、部分的に溶解、崩壊して剥落、除去
された機体は余慶１地肌を現わし、清浄化される。

時間は１０〜３０分間で充分であり、この液を排除し、
たるのち、中和剤（アルカリ性水溶液、防食剤含捷ず）
全同じ要領で槽容器に張り、再びドラムを回転し、槽底
、ドラム多孔板、配管等の隙間に残る酸成分を中和した
るのち槽外に排除する。

最後に中性の水で残存するアルカリ性液を薄め、排出す
る。前記フィルタープレスの時と同様に、中性の水によ
る洗滌工程を省略し、直ちに原液による定常運転に移行
しても多くの場合には差し支えない。

実施例３、 濾過機に付属するポンプ及びそれに付設さ扛た配管に対
する接解操作も、前記例１．２に示すと同様に、（１）
酸洗用組成液を満した槽にポンプの出口、入口管？接続
し、ポンプを起動する。ポンプの場合、特に留意すべき
点は、キャビテーション現象を起すと、腐食抑制剤４　
　　　　　の効果が低くなるので、こｔｌ、　ｆ防ぐ意
味でポンプの回転は短時間（５〜１０秒程度）にとどめ
、停止状態で酸によるケーキの溶解を待つ。

回転、停止を数回繰り返し乍ら実施する配慮が必要であ
る。（第４図Ａ） （げ上記（１）の繁雑さを避ける点では、主ポンプの出
入口に設けられた捨てバルブから、別に用意・した耐酸
材料を用いた補助ポンプで洗滌用組成液を送入、排出す
る方法が好ましい。

とくに、大型ポンプの場合には、流量も犬きく、かつ起
動、停止操作も繁雑であるので後者の（げり）方法で処
理することが望せしい。

（第４図Ｂ） （１１）酸性恍滌剤を排出したあと、アルカリ性中和剤
で処理すること、（１１０中性の水または原液での定常
運転に移る操作子１１「は実施例［，２と同様である。

本試験は、７社の炭酸カルシウム製造工場にて、石灰乳
（水酸化カルシウム）輸送用ポンプの清浄化に適用した
例であり、念のため解体点検の結果ポンプケーシング内
及び配管内は石灰質の渣は完全に除去され、金牌部分の
腐食は測定誤差内で認められなかった。

（６）　　発Ｅ！ｌＪの効果 第１表は不発８Ｉ］組成液を用いて、各種テストピース
による腐食抑制効宋ケ測定した結果を示し１、Ｉｒｉ、
食抑制剤を添加した場合は、無添加の場合ＶＣ比べて、
酸による金属材料の腐食減量が著しく抑止されること、
また抑制剤を過量添加しても効果は頭打ちの状態になる
こと金示している。

一方、１１１１才りり、　−ｉ：　ｒ布を、このような
組成液に浸漬した場合、４ｏ分前後の浸漬で付着物に剥
落、崩壊し、一連の洗滌操作林了後の１過試験でけ殆ん
ど新品ぴ１布と同程度の通液性が回復していたことは驚
くべき効果である。

勿論、機体に付着していたケーキ渣などの舌打成分も、
微細構造部分に亘−）て剥落し、新品同様の素材面を出
していた。

装部の一部を厚み測定器により調べたが、誤差範囲内で
腐食による異常に認められなかった一 本絹酸液を使用する適用機種はｐ過機全般について有効
であるが、とくに石灰、塩化鉄、硫パン、ポリ塩化アル
ミ等の無機系化合物をｐ過助剤として用いる１過装置に
吉くに有効であった。

この種の１過助剤を用いる事業場としては下水道汚泥処
理工場、し尿処理工場、上水道取水清澄工場等が挙げら
れ、こ對等の工場において従来の機械力及び人力による
機体の清浄整備法に比べて迅速さ、確実さ、整備費用節
減の点で格段に優れたものであることが実際に確認され
た。

１過装置の本体や、付属管、弁、ポンプ等の金属部分を
損なうことなく、汚れ成分を除去し、解体、再組立に要
する資材、労力を節減し、かつ整備に要する休転日数も
少なく、経済的利益は大きい。

とくに、重量が大きく、複雑な形状金した機材、例えば
細い導水路をきざんだｐ板、微妙な据付、調整を要する
大型ポンプのケーシング内部、インペラー等の清浄化に
好適であった。

記号の説明：各図の余白に記す。

【図面の簡単な説明】

第１図は多室型フィルタープレス、第２図は回転型真空
濾過機の洗滌用配管系統を模式的に示したもの。 第３図（／！ｌ：）ツブフィード型、（８）はボトムフ
ィード型のｐ室構造及び水路余水したもの。 第４同人は主ポンプを直接動かして洗滌を行なう男合、
（ＢＨｄ補助ポンプを用いてそれぞれ主ポンプの洗滌を
行う場合の配管系統を示す模式噛−杵＄ヤ負友 犀　　　犀 隼３図ＣＢ）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）ろ過装置において、ろ布や金属スクリーンに付着
   した目詰まり成分、ろ板、配管および付属ポンプ内に沈
   積した閉塞固着成分を、酸性洗滌液によって溶解、除去
   するに当って；該酸性洗滌液として（ｉ）遊離塩酸濃度
   ３〜１０％（重量）の水溶液に対して、（ｉｉ）インヒ
   ビターを０．１乃至１．０％（容量比）添加した組成液
   を用いるろ過装置の清浄方法。
2. （２）多室型フィルタープレスろ過機を使用するろ過装
   置を洗滌、清浄化するに当り、ろ室を閉枠した状態のま
   ま；（ｉ）前記特許請求の範囲第１項に記す組成液を注
   入し、１０乃至３０分間常温に保持したるのち、それを
   抜き取り；次いで、（ｉｉ）アルカリ性水溶液（インヒ
   ビターを含まない）にて、ろ室、配管、ポンプ等に残存
   する酸性洗滌液を中和して、再び排出し；最後に（ｉｉ
   ｉ）中性の水をろ室に張って残存アルカリ性中和剤を洗
   滌除去する、三工程で行なうことを特徴とするフィルタ
   ープレスろ過装置の清浄方法。
3. （３）回転ドラム型真空ろ過機を用いるろ過装置を清浄
   化保守するにあたり；（ｉ）ドラム外周に設けられた原
   液槽に、前記特許請求の範囲第１項に記す組成を有する
   酸性洗滌液を注入したるのち、回転ドラムをゆるやかに
   回転せしめ、ドラム外縁に張られたスクリーン、ろ布ま
   たは高分子多孔板、原液槽容器等に付着した汚れ成分を
   、溶解、剥落せしめたるのち、この酸性洗滌液を排出し
   ；（ｉｉ）アルカリ性水溶液を再び槽内に張り、再びド
   ラムを回転せしめ、洗滌を行った部分に残存する酸性洗
   滌液を中和して排出し；最後に（ｉｉｉ）中性の水を槽
   内に張ってドラムを回転しつつ吸引洗滌を行いながらア
   ルカリ性中和剤を洗滌、除去する三工程からなる回転ド
   ラム型真空ろ過機を用いるろ過装置の洗滌、清浄方法。