JPS6193811A - 懸濁液の排水方法及びその装置 - Google Patents

懸濁液の排水方法及びその装置

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JPS6193811A
JPS6193811A JP60164219A JP16421985A JPS6193811A JP S6193811 A JPS6193811 A JP S6193811A JP 60164219 A JP60164219 A JP 60164219A JP 16421985 A JP16421985 A JP 16421985A JP S6193811 A JPS6193811 A JP S6193811A
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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】 ［産業上の利用分野１ この発明は、フィルタプレスを使用して懸濁液を排水す
る方法とその装置に関する。
［従来の技術］ 通常フィルタプレスは下水、生物的なヘドロ、石炭を含
んだ懸濁液又はトイレの排水液等を排水するために使用
されている。従来の排水方法は化学薬品を付加して懸濁
液内の固形物を凝集する工程と、透過性の壁により区画
された一連のチャンバを備えたフィルタプレス中に、略
１５バールまでの圧力で凝集されたＦＪ濁液を吐出させ
る工程とを有する。懸濁液中の水分は透過性の壁を通過
し、チャンバには透過しない液体とともにフロックを形
成する固形物が残される。チャンバにフロックが充分満
たされた場合、チャンバを開口して、フロックを取り除
く。固形物を凝集するために使用される化学薬品は、多
価カチオンの無機塩又は高分子電解質の溶液である。
実際では、懸濁液に凝集剤の溶液を加えるための２つの
主要な方法が使用されている。第１の方法では攪伴容器
内に一定量ずつ凝集剤の溶液を注入し、第２の方法では
凝集剤の溶液を連続してポンプの入口バイブ又は入口チ
ャンバに注入する、第１及び第２の方法において、凝集
剤の溶液を供給ポンプの吸入側で懸濁液に加えて、その
後、凝集された懸濁液は供給ポンプを通過する。懸濁液
が供給ポンプ及び関連したバイブを通過している間、必
然的に懸濁液の撹流が発生して、部分的にフロックが破
壊されるので、懸濁液のろ過の性能が低下する。高分子
電解質を凝集剤として使用し、かつろ通年用を確実に行
なうために必要な工程数が２つ以上の要因により増加さ
れた時、フロックの破壊が顕著となる。
ドイツ公開公報第２３５３８７４号には口の問題を解消
するために、供給ポンプの下流側に凝集剤の溶液を懸濁
液に加える工程が記載されている。
しかし、凝集剤の溶液を正確に加えるという問題が残さ
れている。供給ポンプの低圧側で一定量の凝集剤を加え
る従来の工程において、迅理する懸濁液と過分の凝集剤
とを吸引する往復形ポンプが使用されている。この構成
体は厳密な正確性を持たないが、実際の作動ではその正
確性により問題が生じることはない。高圧で凝集剤を加
える（即ち供給ポンプの下流側の高圧側で凝集剤を加え
る）工程において、従来の方法を使用することはできな
い。
さらに、ドイツ公開公報には供給ポンプの高圧側の主要
な懸濁液中に設けられた流量計が記載され、この流量計
からの信号は、懸濁液中に加えられる凝集剤の伍を制御
するために使用されている。
しかし、実際ではこの構成体は充分に満足できるもので
なく、フィルタプレスが全開している間、凝集剤を正確
に加えることができない。この問題点を調査した結果と
して、広範囲に及ぶ流量に対して流量計が正確に応答し
ないことが分った。即ち、懸濁液がフィルタプレスを通
過する間、フィルタプレスの入口と出口との間では懸濁
液の流１は３０から４０のファクタで変化し、この変化
は全範囲で応答する流量計の正確性に影響を与える。
従って、ドイツ出願の明細書に′おいて、供給ポンプの
高圧側で凝集剤を加える工程を記載することが考慮され
ていたが、上述した方法ではこの工程を効果的に実行す
ることができない。事実、本出願人が知る限りにおいて
、充分に満足される工程が実行されていない。
本出願人により、フィルタプレスを通過する間でも流量
を測定できる確実で効果的な方法が開発された。この方
法において、供給ポンプの高圧側で凝集剤を加えること
ができ、高圧側の付加による利点が発生する。
［発明の概要］ この発明は、圧力供給ポンプは容積移送式ポンプであり
、この圧力供給ポンプの速度に従って、懸濁液に付加さ
れる凝集剤を少なくとも部分的に制御することを特徴と
する。即ち、圧力供給ポンプとして容積移送式ポンプを
使用することにより、圧力供給ポンプの高圧側での懸濁
液の流量の測定はポンプのスピードから直接得ることが
でき、この流量は付加される凝集剤の量を制御するため
に使用する。このようにして、付加される凝集−剤の量
はフィルタプレスを通過する間でも正確に制御すること
ができ、凝集剤の塁は懸濁液の流量に適切な状態となる
。使用される典型的な容積移送式ポンプは往復ポンプ、
膜ポンプ、ぜん動形ポンプ（ｐｅｒｉｓｔａｌｔｉｃ　
ｐｕｍｐ）　、前進空洞形ポンプ（ｐｒｏｏｒｅｓｓｉ
ｖｅ　ｃａｖｉｔｙ　ｐｕｍｐ　）　、又はローブ形ポ
ンプ（１ｏｂｅ　ｐｕｍｐ　’）　ｔ”ある。
この方法を使用して凝集剤を確実に加えるために、ポン
プのスピードと懸濁液の流量との目盛り定め曲線が必用
とされる。出口弁と入口弁とを蒲えた往復ポンプが使用
されている場合、往復ポンプのスピードに正比例した流
量が多少の不正確性を持って測定される。ぜん動形ポン
プ、前進空洞形ポンプ、又はローブ形ポンプはその滑り
が発生して、ポンプを介して伝達される懸濁液の逆流が
発生する。これらのタイプのポンプを使用した場合、ポ
ンプのスピードと流量との関係は実験的に決定されるべ
きである。例えば、ぜん動形ポンプを通過するときの流
ｆｆ１（Ｆ）と圧力の増加（Ｐ）との関係は次式に従っ
ている。
Ｆ＝ａＳ−ｂＰ ここでＳはポンプの速度であり、ａとｂは特定のポンプ
のための定数である。上式の右辺の第２項は、圧力の増
加（Ｐ）に比例した滑りを表わしている。
適切な大きさの供給ポンプを選択することにより、ポン
プの速度から懸濁液の流量を決定する際の不正確さを最
少にすることができる。上式に従えば、ポンプの速度が
小さい詩、滑りによる容積測定の効率の損失は最大とな
る。即ち、圧縮の周期の間、供給ポンプの高速性を常に
維持するために、大きさの異なる供給ポンプの間で切換
えることにより、容積の測定効率の損失を最少に押える
ことができる。
さらに、流量を直接測定するために、即ち供給ポンプの
最大効率の５％以下の流量を測定するために、沈積物又
はろ液のラインに流量計を設けることができる。
この発明の実施例に従えば、供給ポンプの供給パイプに
凝集剤の溶液を伝達するために、配給ポンプが使用され
、この配給ポンプは容積移送式であり、かつフィルタプ
レスの作動圧よりわずかに大きい圧力で凝集剤の溶液の
必要Ｍを伝達することができる。凝集剤の溶液は通常懸
濁液の流量に正比例して供給されるので、供給装置は流
量の広範囲の間で凝集剤の溶液を供給することができる
。
この供給装置は大きさの異なる複数の速度を変化できる
ポンプを備えているので、必要な作動を行なうことがで
き、有利な状態で使用される。
制御装置を使用して、凝集剤の溶液の必要な流量に従っ
て供給ポンプの速度を調整することができる。この制御
装置において、速度を変化できる磁気抵抗モータが駆動
している場合、配給ポンプは供給率の全範囲で作動する
ことができる。他の制御装置において、配給ポンプは、
例えば周波数インバータにより制御可能な誘導モータと
共に駆動される。複数の配給ポンプの媚えた供給装置に
おいて、同じインバータにより、必要なリレーを介して
全ての配給モータを駆動させることができる。配給ポン
プ間の切換え及び配給ポンプの速度は例えば電気プロセ
ッサにより制御可能であり、配給ポンプの速度、又は例
外として流量が小さいときに必要な測定をできる流量計
の流量により測定される懸濁液の流層から、電気プロセ
ッサは凝集剤の溶液の必要量を測定する。
［実施例］ 以下、この発明の一実施例を図面に基づいて説明する。
、　　　　　第１図には源（図示しない）から容積移送
式圧□′　　　　力供給ポンプ１１の低圧側に懸濁液を
供給する第１の供給ライン１０が示され、かつ圧力供給
ポンプ１１の高圧側に連結された第２の供給ライン１２
に懸濁液が伝達される。この第２の供給ライン１２には
圧力供給ポンプ１１側より順に流量計１３、混合蛎１４
及びフィルタプレス１５が配設されている。フィルタプ
レス１５がらろ液がろ液ライン１６に流出される。懸濁
液の流れる方向は第１図の矢印により示されている。
電気プロセッサ２０は駆動装置である圧力供給ポンプ１
１の速度センサ（図示しない）に第１の電気ライン２１
を介して維持され、かつ流量計１３に第２の電気ライン
２２を介して接続されている。電気プロセッサ２０には
圧力供給ポンプ１１及び流量計１３からの信号が与えら
れる。ざらに、電気プロセッサ２０は凝集剤用のポンプ
２４に出力ライン２３を介して接続され、このポンプ２
４の低圧側には凝集剤を供給する第３の供給ライン２５
が連結され、ポンプ２４の高圧側には混合殿１４に接続
された第４の供給ライン２６が連結されている。混合機
１４と１気プロセツサ２０との間には、制御ケーブル２
７が配設されている。
懸濁液の排水装置が作動している間、圧力供給ポンプ１
１により、ろ過される懸濁液は第１の供給ライン１０及
び第２の供給ライン１２を介して混合様１４に流入し、
この混合１１１１４より、懸濁液とポンプ２４により第
４の供給ライン２６を介して伝達される凝集剤とは混合
する。凝集剤の量は第２の供給ライン１２内の懸濁液の
流量に従って変化するポンプ２４の作動により変化され
る。
この懸濁液の流量は作動中の圧力供給ポンプ１１の回転
速度、例えば圧力供給ポンプ１１に設けられたタコメー
タ又は圧力供給ポンプ１１の駆動から直接検出される。
流量が最小の場合、圧力供給ポンプ１１の回転速度から
流量を検出する代わりに、装着された流量計１３から検
出することができる。
第２区及び第３図には、凝集剤の溶液と懸濁液との混合
の制御状態の一例が示されている。混合別１４は、混合
チャンバ５１を備えた円筒形のボディ５０を有する。混
合チャンバ５１の一端部５２（第２図の右側に示されて
いる）は開口され、この一端部５２にはフィルタプレス
１５に通じている第２の供給ライン１２が連結されてい
る。混合チャンバ５１の他端部は、クリアランスの小さ
いインペラの背板５３で閉塞されている。このボディ５
０内には背板５３を通過して、混合チャンバ５１内に延
びる駆動軸５４が配設され、この駆動軸５４には第１の
ディスク９０と第１．第２及び第３のプレート状のイン
ペラ５５．５６．５７とが装着され、第３図に示すよう
に第１．第２及び第３のインペラ５５．５６．５７は互
いに１２０°をなすように混合チャンバ５１の長手方向
に延びている。図面に示すように、第１．第２及び第３
のインペラ５５．５６．５７は駆動軸５４の半径方向の
外側に延ばされ、かつボディ５０の内周壁５８に接近し
ている。第１．第２及び第３のインペラ５５．５６．５
７の一端部（第２図の左側に配置されている）に位置す
る第１のディスク９０によりシール６３は懸濁液内の破
片から保護されている。
駆動＠５４は背板５３上の別械的なシール６３、第２の
ベアリング６２及び第１のベアリング６１を通過して、
駆動モータ及びリヤを備えた箱形の組立て体６０に連結
されている。シール６３を通過して漏れた懸濁液を処理
するために、駆動軸５４の同軸上には第２のディスク６
４が装着され、この第２のディスク６４により漏れた懸
濁液は排水孔６５，６５を介して第２のディスク６４の
中心部から半径方向外側に流出される。この懸濁液の漏
れ−を処理する構成体は本願の発明とは直接関係がない
ので、これ以上の説明は行なわない。第１のベアリング
６１は一方の円筒ボディ７１と他方の円筒ボディ７２と
の間に駆動軸５４に対して同軸的に適切な状態で装着さ
れた支持部材７０を有し、第２図に示すように一方の円
筒ボディ７１と他方の円筒ボディ７２との間には第２の
ベアリング６２、第２のディスク６４及びシール６３が
配設されている。
混合チャンバ５１の径方向には懸濁液の入口バイブ８０
が連結されている。ざらにボディ５０には凝縮剤を供給
する第１及び第２の供給バイブ８１．８２が設けられて
いる（実際には、通常１本のパイプのみが使用されてい
る）。第１の供給パイプ８１は入口バイブ８０を貫通し
て、ボディ５０の内周壁５８の底部に連結されている。
第２の供給パイプ８２は入口バイブ８０の下流側に配置
されると共に、ボディ５０の半径方向の外側に配置され
、かつ第１のパイプ８１と同様にボディ５０の内周壁５
８に連結されている。この実施例において、１５０．３
／ｈまでの懸濁液を処理することができ、入口バイブ８
ｏの適切な内径は２００ｍであり、駆動軸５４の最大ス
ピードは略５００ｒｐｍである。
混合１１４が作動しているとき、懸濁液と凝集剤（その
和が制御されている）とは混合チャンバ５１に供給され
、かつこの場合第１、第２及び第３のインベル５６．５
７．５８は回転しているので、懸濁液と凝集剤とは混合
する。この懸濁液と凝集剤との混合液は混合チャンバ５
１の一端部５２を介してフィルタプレス１５に流入する
。懸濁液が混合チャンバ５１に流入した時又は懸濁液が
混合チャンバ５１に流入した直後に、懸濁液に凝集剤を
加えることが好ましい。凝集剤が混合機１４の上流側で
懸濁液に加えられた場合、その全体の結果は良好でない
、混合ｔ１１４のモータとして誘導モータ、回転を制御
できる磁気抵抗モータ（ｒｅｌｕｃｔａｎｃｅ　ｍ’ｏ
ｔｏｒ）又は直流モータを使用することができる。懸濁
液の流量と粘性に従って押圧されている間にモータの速
度が電気プロセッサ２０により変化したとき、懸濁液か
ら一番良い結果が１７られる。懸濁液に含まれる繊維等
のくずで詰まることなく、最も効率の良い混合がなされ
るように第１、第２及び第３のインペラ５６．５７．５
８が形成されている。
凝集剤を混合する地点は圧縮機の入口に接近してるので
、第２の供給バイブ１２内の撹流に従ったフロックの状
態によるろ過の性能の低下が最小に押えられている。マ
ニホールドの共通の入口に連結された圧縮機を隔えた装
置において、マニホールドの入口から略１・、ミ上流で
の凝集剤の溶液を混合することにより、良好な結果が得
られる。
【図面の簡単な説明】
第１図はこの発明の実施例を示す懸濁液の〃［水装置の
概略図、第２図は第１図に示す混合償の断面図、第３図
は第１図に示す混合機の正面図である。　− １１・・・圧力供給ポンプ、１４・・・混合機、１５・
・・フィルタプレス。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 手続補１１：、書（方式） １□１□Ｇρ、１１．Ｊ９　ｒ＋ 特許庁長官　　　宇　賀　道　部　殿 １、事件の表示 特願昭６０−１６４２１９号 ２、発明の名称 懸濁液の排水方法及びその装置 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 名称　ウォーター〇リサーチ自センター４、代理人 昭和６０年１０月２９日

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）圧力供給ポンプの下流側で、凝集剤を懸濁液に付
    加し、かつこの凝集剤と懸濁液との混合液をフィルタプ
    レスに通す懸濁液の排水方法において、 前記圧力供給ポンプは容積移送式ポンプであり、この圧
    力供給ポンプの速度に従って、懸濁液に付加する凝集剤
    を少なくとも部分的に制御することを特徴とする懸濁液
    の排水方法。
  2. （２）２個以上の圧力供給ポンプを使用して、圧縮の周
    期を通してポンプの高速回転を維持することを特徴とす
    る特許請求の範囲第１項記載の懸濁液の排水方法。
  3. （３）少なくとも１個以上の容積移送式ポンプを使用し
    て、懸濁液に凝集剤を付加することを特徴とする特許請
    求の範囲第１項又は第２項記載の懸濁液の排水方法。
  4. （４）回転する１個以上のインペラを備えた円筒形のチ
    ャンバ内に、半径方向から懸濁液と凝集剤とを流入して
    混合すると共に、懸濁液と凝集剤とからなる混合液をチ
    ャンバの軸方向の一端部から流出させることを特徴とす
    る特許請求の範囲第１項乃至第３項のいずれか１項に記
    載の懸濁液の排水方法。
  5. （５）排水している間、圧力供給ポンプからの懸濁液の
    流量が圧力供給ポンプの最大効率に比較して低い場合、
    流量計を使用して決定した流量に従って、懸濁液に加え
    た凝集剤の量を制御することを特徴とする特許請求の範
    囲第１項記載の懸濁液の排水方法。
  6. （６）フィルタプレスと、 このフィルタプレスに懸濁液を流入させる供給ポンプと
    、 この供給ポンプの下流側で懸濁液と凝集剤とを混合する
    手段と、 フィルタプレスに流入する懸濁液の流量を検出する手段
    と、 検出された流量に従って、懸濁液と混合させる凝集剤の
    量を制御する手段とを有し、 前記供給ポンプは容積移送式ポンプであり、前記検出す
    る手段は供給ポンプの速度を検出する手段を備えている
    ことを特徴とする懸濁液の排水装置。
  7. （７）大きさの異なる２個以上の供給ポンプを備えて、
    圧縮している周期を通してポンプの高速回転が維持され
    ていることを特徴とする特許請求の範囲第５項記載の懸
    濁液の排水装置。
  8. （８）前記混合する手段はその一端部に懸濁液と凝集剤
    とからなる混合液用の軸方向の出口と、懸濁液及び凝集
    剤用の半径方向の出口とを備えた円筒形のチャンバを有
    し、 このチャンバは１個以上の回転可能なプレート状のイン
    ペラを備えていることを特徴とする特許請求の範囲第６
    項又は第７項に記載の懸濁液の排水装置。
  9. （９）２個以上の容積移送式ポンプを備えて、混合機に
    凝集剤を吸引することを特徴とする特許請求の範囲第６
    項乃至第８項のいずれか１項に記載の懸濁液の排水装置
    。
  10. （１０）ポンプの上流又は下流に流量計を設けて、供給
    ポンプの最大効率と比較して懸濁液の流量が小さいとき
    、この流量計により懸濁液の流量を測定することを特徴
    とする特許請求の範囲第６項記載の懸濁液の排水装置。
JP60164219A 1984-07-26 1985-07-26 懸濁液の排水方法及びその装置 Pending JPS6193811A (ja)

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Cited By (1)

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