JPS62163715A - 汚泥の高圧脱水装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、汚泥に内在する水分を脱水する装置に係り、
特に汚泥ケーキを自燃可能な程度に圧搾脱水する装置に
関するものである。

〔従来の技術〕

従来産業排水もしくは都市下水の沈殿槽または濃縮槽等
から回収した汚泥は１重力脱水、真空脱水、遠心脱水、
ベルトプレス、フィルタープレス等の脱水手段により脱
水するのが最も一般的である。しかしこのような脱水手
段では、含水率が６５〜８０％が限度であり、更に低含
水率の汚泥を得るには通風乾燥もしくは天日乾燥によら
ざるを得なかった。しかしながら、これらの乾燥手段に
おいては、広大な占有面積を必要とするのみならず、悪
臭を発散する等の環境汚染を誘起する欠点がある。また
もう一つの乾燥手段に加熱方式によるものがあるが、こ
の場合多量の燃料を要する等の問題点がある。このよう
な問題点を解決するために開発された手段として、含水
率７０〜８０％程度に脱水した汚泥ケーキを破砕細粒化
した後。

各々の粒子表面に透水性乾燥粉体を付着させる前処理を
施して調質粒状汚泥を形成し、これをさらに脱水する方
法がある。この方法に用いられる脱水装置としては１例
えば特開昭５９−１９３７９２号公報に記載されるよう
な圧搾プレスによるものがある。すなわち圧搾プレスの
上下ろ過板間に。

ろ布を回動自在に設け、ろ布間に収容した汚泥堆積を圧
搾プレスにより圧搾することにより、汚泥中の水分を強
制的に排出しようとするものである。

それと共に被脱水物である汚泥に高圧搾力を印加できる
可能性のある脱水機としてフィルタープレスが考えられ
る。すなわち一対のろ過板を互いに対向させてろ過室を
形成し、該ろ過室内に汚泥スラリーを圧入した後、ろ過
板内に介装したダイヤフラムによって圧搾することによ
り、汚泥中の水分を強制的に排出しようとするものであ
る。

〔発明が解決しようとする問題点〕

前記公報記載のような圧搾プレスによれば、汚泥中の水
分が排水されて７　自燃可能な程度まで含水率を低下さ
せることができるのであるが、圧搾効率の点で未だ改良
の余地が存在する。すなわち汚泥の圧搾は、上下ろ過板
すなわち剛体によるものであるため、圧搾中に堆積汚泥
粒間の内部流動もしくは汚泥粒の剪断現象を誘起する。

このような現象が現われた場合には、汚泥粒内及び粒間
の毛細管から構成されるる液排出のための所謂「水路（
みずみち）」が破壊される結果、脱水効率を低下させる
ことになる。更に不規則な自由表面を有する堆積汚泥を
、規則的な平面を有する剛体により圧搾するため、汚泥
に対する圧力伝（δが不均一であり、これも同様に脱水
効率を低下させる原因となる。更にまた汚泥を直接的に
圧搾させる形式であるため、比較的大なるエネルギーを
要し。

装置全体が大型となり、設置に要する占有面積が。

大である等、未だ改良すべき点が存在するのである。

更に従来あるフィルタープレスでは圧力流体による高圧
力で圧搾することが、また、ダイヤフラムによる均一圧
搾することが可能であるにもかかわらず、フィルタープ
レスの大きな特徴である濾過室の多室構造化が可能であ
ることを継承しながら８調質粒状汚泥などの固形物を脱
水するためには、固形物の供給方法が解決困テ１（な問
題であった。

本発明は上記のような点を解決する目的で創作されたも
のであり、調質粒状汚泥などの固形物を内部流動もしく
は剪断現象を誘起せずに均一かつ効率よく圧搾脱水する
ダイヤフラム式脱水装置を提供することを目的とするも
のである。

〔問題点を解決するだめの手段］ 上記目的達成のために１本発明において：ま９次のよう
な技術的手段を採用したのである。

すなわち第１の発明において２よ。

Ａ、圧搾板とろ過板とを垂直表面を介して水平方向に対
向させ、かつ垂直および水平両方向用対ｆ多動自在に配
設する。

Ｂ、前記圧搾板の表面には可撓性を有するダイヤフラム
を装着すると共に、このダイヤフラムの背面側に圧力流
体源と連通ずる流体室を設ける。

Ｃ９前記ろ過板の表面にはろ布および多数の貫通孔を有
する保護板を設けると共に５　この保護板の背面側に外
部へ通ずる排水口と連通ずる多数のろ液溝を設ける。

Ｄ、前記圧搾板およびろ過板の上方には汚泥供給装置を
その供給シュートが圧搾板の上部表面に臣甚むように設
ける。

Ｅ、前記ダイヤフラムを盆状若しくは皿状、変形自在お
よび周縁部が前記ろ過板表面と摺動自在となるように形
成する。

また第２の発明においては、上記第１の発明にノＪＥＴ
えて。

Ｂ′、ダイヤフラムの表面にろ布を張設する。

Ｆ、ダイヤフラムのろ布対向面には外部へ通ずる排水口
と連通ずる多数の溝を設ける。

という技術的手段を各々講じたのである。

〔実施例〕

第１図および第２図は各々本発明の実施例を模式的に示
す正面図および第１図のＡ　　Ａ線断面図である。両図
において１はフレームであり、長手方向両端部に支持板
１ａ、ｌｂを各々一体的に設け、支持板１ａ、ｌｂ間に
はそれらの上部にガイドロッド６を２水平行に設ける。

次に支持板１ｂには油圧シリンダー８を設けると共に、
シリンダー８のピストンロッド９の先端部には締結板１
４を装着する。而して支持板１ａおよび締結板１４には
後述するろ布を表面に装着したろ過板１５を対向させて
固着する。ろ過板１５．１５間には圧搾板２およびろ過
板３を交互に配設する。すなわち圧搾板２およびろ過板
３の両側面部に固着したガイド４ａ、４ｂを介して前記
ガイドロット６と係合さぜる。なお圧搾板２に固着する
ガイド４ａは、第２図に示すように下方が開放するＵ字
形の溝を設ける。而して隣接する圧搾板２およびろ過板
３とを略同−長さのチェ７３０によって連結する。従っ
て圧搾板２およびろ過板３はピストンロッド９の作動に
より９両者の密着離脱が自在であると共に水平方向移動
自在である。次に１１は昇降装置であり、フレーム１上
に設けると共に、ガイドロッド７に装着したガイド５を
介して前記圧搾板２と摺動自在かつ係脱自在とする。従
って昇降装置１１の作動により、圧搾板２は垂直方向に
移動自在である。次に圧搾板２およびろ過板３の上方に
は汚泥ホッパー１２を設け、その直下に汚泥供給用のシ
ュート１３を圧搾板２の上部表面に臨むように設け、か
つシュート１３はろ過板３に固着して水平方向移動自在
とする。

次に第３図は圧搾板２およびろ過板３が密着した状態を
示す要部拡大断面図である。同図において１６はゴム等
の可撓性材料からなるダイヤフラムであり、盆状若しく
は皿状にかつ変形自在に形成して、圧搾板２の表面に装
着する。２７は押え仮であり、ダイヤフラム１６の周縁
部を圧搾板２の表面に固着する。ダイヤフラム１６の背
面と圧搾板２の内面との間には流体室１７を設ける。１
８は圧力流体供給口であり、前記流体室１７と連通させ
ると共に、配管系を介して圧力流体供給装置（図示せず
）と連結する。次にろ過板３の表面にはろ布２６および
多数の貫通孔を有する保護板２５を設け２周縁部を押え
板３１を介してろ過板３の表面に固着する。而して保護
板２５の背面とろ過板３の内面との間には多数の溝（図
示せず）からなるろ液室２４を設けると共に、外部に開
放する排出口１９と連通させる。なお２３はろ過室であ
り、ダイヤフラム１６およびろ布２６が形成する空間で
ある。

以上の構成により汚泥を圧搾脱水する作用について記述
する。まず第１図に示すように圧搾板２およびろ過板３
が密着状態において（油圧シリンダー８が作動しない状
態）、昇降装置１１を作動させてガイドロッド７および
ガイド５を介して。

圧搾板２を上昇させる。第４図において供給コンベヤ（
図示せず）から汚泥ホンパー１２へ投入した調質粒状）
η泥２９が定量となると、ホッパーゲート２８が開き、
汚泥は直下に移動したシュート１３を介して圧搾板２と
ろ過板３との間に生じた空隙よりろ過室２３内へ投入さ
れる。ろ過室２３への汚泥の投入が完了すると、圧搾板
２は昇降装置１１の作動により下降位置まで下がる。こ
の状態で脱水準備が完了し第３回に示すように２圧搾板
２とろ過板３との間にダイヤフラム１６及びろ布２６を
介して汚泥堆積を挟持した状態となる。

而して圧力流体供給装置から配管系（いずれも図示せず
）を介して、圧力流体供給口１８を経て流体室１７内に
圧力流体（例えば５０ｋｇ／ｃａｌ）を導入すると、そ
の圧力によりダイヤフラム１６は水平方向に均一に押圧
されて調質粒状汚泥２９を圧搾し、ダイヤフラム１６は
鎖線１６ａで示すように変形する。汚泥中に含まれる水
分はろ液としてろ布２６及び保護板２５を通過し、ろ液
室２４に配設した多数の溝を介して排出口１９から系外
へ排出される。この場合排出口１９を負圧源もしくは吸
気口２０を加圧空気源と接続すると、汚泥からのる液の
排出をより促進する効果がある。一定時間経過後、圧力
流体の印加を解きピストンロッド９を介して締結板１４
を後退させることにより。

圧搾板２とろ過板３とを離脱させて脱水ケーキを系外へ
排出する。この場合チェノ３０により圧搾板２とろ過板
３とをある一定間隔に保持し、脱水ケーキの排出を円滑
に行わせる。次に再び圧搾板２はピストンロッド９を介
して締結Ｆｆｊ、１４を前進させろ過板３と密着させ次
に昇降装置１１を介して上昇し、この状態で次へのサイ
クルのための汚泥の受入れが可能となる。

第５図は本願の第２の発明の実施例を示す要部拡大断面
であり、前記第３図と対応するもので。

同一部分は同図と同一の参照符号で示す。同図において
、３２はろ布であり、ダイヤフラム１６の表面に一定間
隔を介して張設する。すなわち第６図に要部拡大断面図
にて示すように、ダイヤフラム１６の表面に取付部３４
を一体的に突設し、押え板４２およびボルト３３を介し
てろ布３２を固着すると共に、ろ布３２の周縁部はダイ
ヤフラム１６と共に、押え板２７によって圧搾板２の表
面に固着する。次にダイヤフラム１６の表面には第７図
に要部拡大平面図で示すように、多数の溝３７を設ける
。すなわちダイヤフラム１６の表面に直方体状の突起３
５を一体にかつ一定の間隔を置いて２例えば千鳥状に配
設すれば、突起３５相互間および突起３５と閉鎖状に形
成した周縁部３６との間に多数の／Ｒ３７を形成するこ
とができる。

次に３８は排出口でありダイヤフラム周縁部の適宜位置
に穿設し、一方を前記溝と、他方を圧搾板２の下方に設
けた外気と通ずる排出口４１と、若しくは圧搾板２の上
方に設けた外気と通ずる吸気口４０と各々連通させる。

第８図はダイヤフラムの他の実施例を示す要部平面図で
あり、突起３５を短円柱状に形成し、かつそれらを千鳥
状に配設したものである。

以上の構成により汚泥を圧搾脱水する作用について記述
するが、装置全体の動作は前記第１の発明における実施
例と同一であるので省略し、前記と異なる点のみを第５
図を参照して説明する。同図において、ダイヤフラム１
６の背面に形成した流体室１７に圧力流体を導入すると
、ダイヤフラム１６はｉｒ１線１６ａに示すように変形
して、３！ｌ質粒状汚泥２９を圧搾する。この場合汚泥
中に含まれる水分はろ液としてろ布２６および保護板２
５を１ｆｆｌ過して、ろ液室２４に配設した多数の溝を
介して排出口１９から系外に排出されるのみならず。

ろ布３２を通過して、ダイヤフラム１６の表面に形成さ
れた多数の溝３７（第７図参照）を介して。

排出口４１を経て系外に排出される。而して前記発明の
実施例と同様に、排出口４１を負圧源に。

若しくは吸気口４０を加圧空気源と接続すると。

汚泥からのる液の排出をより促進する作用がある。

一定時間後、圧力流体の印加を解いて圧搾板２とろ過板
３とを解放する以後の動作は、前記発明の実施例と同様
である。

本実施例においては圧搾板２が上界することにより生じ
た空隙から汚泥を投入する例を示したが。

ろ過板３が下降しても作用は同一であり、圧搾板２とろ
過板３との間に垂直方向の相対移動があればよい。

次サイクルの汚泥を受は入れるために圧搾板２を上昇さ
せるのに圧搾板２とろ過板３が密着状態で上昇する例を
示したが圧搾板２．ろ過板３が開枠状態で上昇した後、
ピストンロッド９を介して締結板１４を前進させ密着状
態にさせてもよい。

また圧搾板２とろ過板３の開閉、圧着の動作を油圧シリ
ンダー８による直動の例を示したが、トグル機構等を利
用して油圧シリンダーを小形化することも可能であり、
要するに圧搾板２とろ過板３とを水平方向に移動自在に
配設し、圧力流体供給口１８を介し流体室１７へ供給さ
れる流体の圧力に抗する反力を有する機能がある限り、
他の形式の装置でもよい。また昇降装置１１はガイドロ
ッド７をチェノを介し回動自在に配設する等、圧搾板２
が水平方向の任意の位置で上下方向に昇降する機能を有
するものである限り、他の形式の昇降装置でもよい。さ
らにダイヤフラム１６を構成する材料はゴムのみに限定
せず、圧搾板２とろ過板３との間に挟持された状態で調
質粒状汚泥２９を対向するろ布２６とで包み込み、かつ
流体圧力により変形し得る限り他の可撓性材料を選定で
きる。

尚、ダイヤフラム１６の背面への圧力印加流体としては
水が最も一般的であるが、油、空気等地の流体も使用で
きる。また更に本実施例においては。

圧搾板２とろ過板３との間隔保持手段として、チェノ３
０を使用する例を示したが、チェノの他にもロープ、ベ
ルトその他の間隔保持手段を使用できる。

また第２の発明において、ダイヤフラム１６のろ面対向
面に設ける突起３５の形状は自由に選定でき、要するに
汚泥からのる液が流通する溝３７が形成される限り、形
状には制限はない。また突起３５の配設に当たっては、
ダイヤフラム１６を構成する材料と同一かつ一体化する
構成のみでなく１異種材料による突起３５をダイヤフラ
ム１６上に接着手段等により配設してもよい。

〔発明の効果〕

本発明の汚泥の高圧脱水装置は以上記述のような構成及
び作用であるから、下記のような効果を奏することがで
きる。

（１）汚泥は可撓性材料から形成するダイヤフラムによ
り均一に圧搾されるから、汚泥内には汚泥粒の内部流動
もしくは剪断現象が誘起されない。

汚泥粒内及び粒間の毛細管から構成されるる液排出のた
めの所謂「水路（みずみち）」が破壊されることなく、
脱水効率を著しく向上させ得る。

（２）不規則な自由表面を有する堆積汚泥に対しても、
ダイヤフラムが可撓性を有するため容易に汚泥表面に順
応す玩結果、流体圧力の伝播が均一であり、脱水効率が
高い。

（３））η泥を圧搾する手段は専ら流体圧によるもので
あるため、従来の圧搾プレスと比較して大型のラムもし
くはピストン等の流体圧駆動装置が不要であり、装置全
体がコンパクトかつ占有面積が小さい。

〈４）　　ろ過室室数を増やすだけで大容量化が可能で
あり、圧力流体による圧搾力が内力として相殺され、諦
結力は一室分の圧搾力に打ち勝ちかつ開放防止に必要最
小限に低減できるため、従来の圧搾プレスに比べて全ろ
過面積当たりの必要圧力を小さくできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を模式的に示す正面図。 第２図は第１図のＡ−Ａ線断面図、第３図は圧搾板およ
びろ過板の要部拡大断面図、第４図は動作説明図、第５
図は他の発明の実施例を示す要部拡大断面図、第６図は
第５図におけるＢ部拡大断面図、第７図は第５図の実施
例における要部拡大平面図、第８図は他の実施例におけ
る要部拡大平面図である。 ２：圧搾板、３：ろ過板１８：油圧シリンダー。 １１：昇降装置、１６：ダイヤフラム、２５：保護１反
、２６．３２：ろ布。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）圧搾板とろ過板とを垂直表面を介して水平方向に
   対向させ、かつ垂直および水平両方向相対移動自在に配
   設し、前記圧搾板の表面には可撓性を有するダイヤフラ
   ムを装着すると共に、このダイヤフラムの背面側に圧力
   流体源と連通する流体室を設け、前記ろ過板の表面には
   ろ布および多数の貫通孔を有する保護板を設けると共に
   、この保護板の背面側に外部へ通ずる排水口と連通する
   多数のろ液溝を設け、前記圧搾板およびろ過板の上方に
   は汚泥供給装置をその供給シュートが圧搾板の上部表面
   に臨むように設け、前記ダイヤフラムを盆状若しくは皿
   状、変形自在および周縁部が前記ろ過板表面と摺動自在
   となるように形成したことを特徴とする汚泥の高圧脱水
   装置。
2. （２）圧搾板とろ過板とを垂直表面を介して水平方向に
   対向させ、かつ垂直および水平両方向相対移動自在に配
   設し、前記圧搾板の表面には可撓性を有するダイヤフラ
   ムを装着すると共に、このダイヤフラムの表面にろ布を
   張設しかつダイヤフラムの背面側に圧力流体源と連通す
   る流体室を設け、前記ろ過板の表面にはろ布および多数
   の貫通孔を有する保護板を設けると共に、この保護板の
   背面側に外部へ通ずる排水口と連通する多数のろ液溝を
   設け、前記圧搾板およびろ過板の上方には汚泥供給装置
   をその供給シュートが圧搾板の上部表面に臨むように設
   け、前記ダイヤフラムを盆状若しくは皿状、変形自在お
   よび周縁部が前記ろ過板表面と摺動自在となるように形
   成すると共に、ダイヤフラムのろ布対向面には外部へ通
   ずる排水口と連通する多数の溝を設けたことを特徴とす
   る汚泥の高圧脱水装置。