JPS62163716A - 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９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２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２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、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
すみち）」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
対する圧力伝播が不均一であり２　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、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難な問題で
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。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的達成のために１本発明においては２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の発明においては。

Ａ、圧搾板を互いに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する
。

Ｂ、前記圧搾板の表面には可廃性を有するダイヤフラム
を装着すると共に、対向する一方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
と連通ずる流体室を設ける。

Ｃ９前記圧搾板の上方にはｌη泥供給装置をその供給シ
ュートが何れか一方の圧搾板の上部表面に臣ｎむように
設ける り、前記ダイヤフラムを盆状若しくは皿状、変形自在お
よび周縁部が前記他の圧搾板表面と摺動自在となるよう
に形成する。

Ｅ、前記ろ布を張設した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。

また第２の発明においては、上記第１の発明におけるＢ
および已に代えて。

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、　（両方の）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
と連通ずる流体室を設ける。

Ｅ′、（両方の圧搾板に装着した）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１
ａ、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Ｍｉ、１４
には後述するダイヤフラムまたはダイヤプラムとろ布を
表面に装着した圧搾板１５を対向させて固着する。圧搾
板１５．１５間には圧搾板２および３を交互に配設する
。すなわち圧搾板２および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ド６と係合させる
。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３を略同−長さのチェノ３０によっ
て連結する。従って圧搾板２および３はピストンロッド
９の作動により１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は圧搾板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３が密着した状態を示す要
部拡大Ｉ断面図である。同図において１６および１６ａ
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お
よび３の表面に装着する。２７は押え平反であり、ダイ
ヤフラム１６および１６ａの周縁部を圧搾板２および３
の表面に固着する。ダイヤフラム１６および１６ａの背
面と圧搾板２および３の内面との間には流体室１７を設
ける。１８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。次に圧搾板２に装着したダイヤ
フラム１６の表面にはろ布３２を張設する。すなわち第
５図に要部拡大断面にて示すように、ダイヤフラム１６
の表面に取付部３４を一体的に突設し、押え仮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１
６の表面には第６Ｈ６こ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３５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ずれば、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
溝３７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３７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１若しくは圧搾板２の一ヒ方に設けた外気
と通ずる吸気口４０と各々連通させる。なお２３はろ過
室であり、ダイヤフラム１６および１６ａが形成する空
間である。

第７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。まず第１図に示すように圧搾板２および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）から汚泥ホッパー１２へ投入し
た調質粒状汚泥２９が定量となると、ホッパーゲート２
８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２．３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図に示すように、圧
搾板２と３との間にダイヤフラム１６および１６ａがろ
布３２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５０ｋｉｒ／ｃｎｌ）を導入すると。

その圧力によりダイヤフラム１６および１６ａは水平方
向に均一に押圧されてＵｌｌ粉粒状汚泥２９圧搾し、ダ
イヤフラム１６および１６ａは鎖線で示すように変形す
る。汚泥中に含まれる水分はる液としてろ布３２を通過
し、ダイヤフラム１６ａの表面に形成された多数の溝３
７　（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２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４Ｆｉ２と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を介して締結板１
４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８図は本願の第２の発明の実施例を示す図であり、前
記第３図と対応するもので、同一部分は同一の参照符号
で示す。同図において圧搾板２と３とは全く同一の構成
とし２表面に張設するダイヤフラム１６およびろ布３２
その他の部分も同一に形成する。

以上の構成により、汚泥を圧搾脱水する作用は前記発明
の実施例と同様であるが、第８図に示す実施例において
は、汚泥を左右両面から圧搾し。

ろ液を両側から排出する点が異なる。すなわち。

第８図においてダイヤフラム１６を圧力流体によって左
右から圧搾変形させると、挟持された調質粒状汚泥中の
水分は、ろ液としてろ布３２を通過し、ダイヤフラム１
６に設けた多数の溝３７　（第６図および第７図参照）
から排出され、かっこのる液の排出が汚泥を挟持する両
圧搾板２．３から行われるのである。而してその他の作
用は前記発明の実施例と同一である。

本実施例においては圧搾板２が上昇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。

圧搾板３が上昇若しくは下降しても作用は同一であり、
圧搾板２と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２，３が密着状態で上昇する例を示した
が圧搾板２，３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゜３間の開閉、圧着の動作を油圧シリ
ンダー８Ｑこ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７を介し回動自在に配設する等、圧搾板２または
３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１６，１６ａを構成する材料はゴム
のみに限定せず、圧搾板２．３間に挟持された状態で調
質粒状汚泥２９を対向するろ布３２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、ｔｅａｔ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３との間隔保持手段として、チェノ３０を使用する
例を示したが、チェノの他にもローブ、ベルトその他の
間隔保持手段を使用できる。

また、ダイヤフラム１６のろ布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、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
応する結果、流体圧力の伝播が均一であり、脱水効率が
高い。

（３）汚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、締
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図は圧搾板の要
部拡大断面図、第４図は動作説明図、第５図は第３図に
おけるＢ部拡大断面図、第６図および第７図はダイヤフ
ラムの要部拡大平面図、第８図は他の実施例における圧
搾板の要部拡大断面図である。 ２．３：圧搾板、８：油圧シリンダー、１１：昇降装置
、１６．１６ａ：ダイヤフラム、３２：ろ布。 第　１（２１ μ在校。 第　３　区 第　５　図 芋　６　図　　　　　　第　７　閲 ７・７／

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）圧搾板を互いに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、対向する一方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、前記圧搾板の上方には汚泥供給
   装置をその供給シュートが何れか一方の圧搾板の上部表
   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他の圧搾板表面と摺
   動自在となるように形成すると共に、前記ろ布を張設し
   た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。
2. （２）圧搾板を互いに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、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、前記圧搾板の上方には汚泥供給装置をその供給
   シュートが何れか一方の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他の圧搾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。