JPS63256113A - 電気浸透式脱水機 - 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〕 この発明は、例えば下水処理場に発生した余剰汚泥、あ
るいは食品その他の工業分野で発生するスラリー状物質
の泥漿等を被脱水処理物として、電気浸透作用と圧搾に
より被脱水処理物を連続的に脱水処理する電気浸透式脱
水機の構成に関する。

〔従来の技術〕

躍起した電気浸透式脱水機については、例えば特開昭６
０−２５５９７号公報にて各種方式のものが開示されて
おり、ここでまず第６図ないし第８図により従来におけ
る回転ドラム型連続処理式の電気浸透式脱水機の構成概
要を説明する０図において、１はその外周面上に耐電食
性の高い材料で作られた陽極側電極２を被着した回転ド
ラムであり、該回転ドラム１は第７図に明示されている
ようにドラム軸１ａが軸受３を介して架台４に支持され
ている。またこの回転ドラム１の周域一部に対向してエ
ンドレス構造のフィルタベルト５．および該フィルタベ
ルト５と重ね合わせた陰極電極を兼ねるキャタピラ構造
の金属製プレスコンベア６がスプロケット７８〜７ｄの
間に張架されており、フィルタベルト５と回転ドラム１
との対向面との間に入口から出口に向けて電極間の間隙
が漸次縮減する泥漿圧搾通路８を画成している。またフ
ィルタベルト５．プレスコンベア６を介して前記汚泥圧
搾通路８の下方には系外の排水路に通じる濾水受皿９が
設置されている。

ここで前記スプロケットには駆動モータ１０が伝動結合
され、また泥漿圧搾通路８に対しその入口側には汚泥供
給ホッパ１１．出口側にはフィルタベルト５に対向して
汚泥の脱水ケーキを剥離回収するスクレーバ１２が配備
され、さらに前記プレスコンベア６に対し泥漿圧搾通路
８の背後域にはプレスコンベアの周面に沿ってプレス装
置１３が配備されている。なお１４はプレス装置１３の
取付は位置調整用ボルト、１５は油圧シリンダである。

一方、前記した回転ドラム１のドラム軸１ａの軸端に取
付けた給電用スリップリング１６と陰極側電極であるプ
レスコンベア６と接するスプロケット７ａの支軸に設け
たスリップリングとの間には給電ブラシ１７を介して直
流電源装置１８が接続されている。ここで回転ドラム１
の周面上に装着した陽極側電極２に対し電源装置１８よ
り給電するために次記のような絶縁構造が採られている
。すなわち第７図、第８図に示すように陽極側電極２は
絶縁材１９を介して回転ドラム１の周面上に装着され、
その両側縁が繊維強化プラスチック（Ｆ　ＲＰ）等の端
板２０で回転ドラム１に固定保持されている。また軸端
に設けたスリップリング１６より中空ドラム軸１ａの内
部を通して回転ドラム１内に引き込んだブスバー２１が
回転ドラム１を貫通する接続ボルト２２を介して電極２
に接続されており、かつ接続ボルト２２を回転ドラム１
に対して絶縁するために接続ボルト２２には絶縁ワッシ
ャ２３．絶縁スリーブ２４等が介装されている。さらに
この絶縁性をバックアンプするために、回転ドラム１の
ドラム軸１ａを軸方向に分割した上で、該分割軸のフラ
ンジ相互間、ドラム軸の軸端とスリップリング１６との
間。

および軸受３とアース側に掘付けられている架台４との
間にそれぞれ絶縁材２５が介装され、かつ第８図と同様
な絶縁構造でボルト締結されている。

なおこのような陽極側電極に対する給電方式、特に回転
ドラムに装着した陽極側電極への給電構造は例えば特開
昭５６−６０６０４号公報にも開示されて公知である。

次に上記構成の電気浸透式脱水機の動作を説明すると、
駆動モータ１０を回転し、かつ電源装置１８より陽極側
電極と陰極側電極との間に直流電圧を印加した状態で、
ホッパ１１を通じて泥漿圧搾通路８内に被脱水処理物で
ある泥漿２６を供給すると、泥漿２６は回転ドラム１と
フィルタベルト５との間に挟まれた状態で汚泥圧搾通路
内を出口側に向けて矢印Ｐ方向に搬送され、かつこの搬
送行程で泥漿２６には機械的な圧搾力に加えて、陽極側
電極１と陰極側電極を兼ねたプレスコンベア６との間に
形成された電場により電気浸透が作用するようになる。

この電気浸透作用により泥漿２６の懸濁粒子は直流電界
の下で陽極側に移動する力を受けるのに対し、泥漿２６
の含有水は正に帯電して陰極側に流動し、陰極側で放電
するとともに、前記の機械的な圧搾力も加わってフィル
タベルト５を透過して脱水濾過され、さらにプレスコン
ベア６の排水路より濾水受皿９に流下して系外に排水処
理される。一方、通路８内で脱水処理された泥漿２６は
低含水率となってケーキ化され、その脱水ケーキ２７が
通路８の出口側からスクレーパ１２により剥離分離して
回収された後に焼却処分、ないしはコンポスト化し肥料
として再利用される。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、上記構成の電気浸透式脱水機では、運転中に
は陽極側電極への給電路に対する絶縁性維持に対し次記
のような問題点が発生する。

すなわち電気浸透脱水を開始すると、泥漿への通電に伴
って多量のジュール熱が発生するために泥漿が高温とな
って多量の水蒸気が発生し、湯気となって周囲に拡散す
る。このために先記した陽掻側電Ｂｉ２に対する給電構
造では、要所部分に介装した絶縁部材の僅かな隙間に水
蒸気が侵入して凝縮し、これが原因して電極２と回転ド
ラム１との間、および回転ドラムｌと架台４との間で絶
縁不良が生じる。さらに加えて脱水機の運転時には通路
８内で泥漿を３〜５Ｋｇ／ｃｄ程度に加圧することから
その圧搾力の反力が回転ドラム１に対し曲げ応力として
加わるようになる。このためにドラム軸が撓み、分割軸
のフランジ間に介装した絶縁材に亀裂が生じたりして損
傷を受けることが往々にしてあり、かつこのように絶縁
材が亀裂等の損傷を受けると前記した水蒸気の侵入がま
すます促進される。この結果として従来では脱水機の運
転中に前記した絶縁不良の発生が原因でしばしば陽極側
が回転ドラム、架台等を通じてアース側に漏電し、電気
浸透脱水機能が喪失するトラブルがしばしば生じる。し
かもこのような絶縁不良に伴う脱水機の運転トラブルを
回避するには頚繁にメガテストを行って絶縁耐力の健全
性をチェックする必要がある他、絶縁不良が発見された
際にはその都度補修を行う等その運転管理が厄介である
。

一方、かかる絶縁不良発生の防止対策として、従来では
絶縁箇所の隙間を樹脂等で完全に封止する方法も試みら
れているが、機械の構造が大形であることからその施工
法も限定され、実際には絶縁箇所に樹脂を塗布する等の
方法等しか採用することができず、かつこの樹脂塗布方
法では樹脂層が薄く、かつ隙間を完全に封止することが
困難であって充分な信頼性が得られない。

この発明は前記の点にかんがみなされたものであり、そ
の目的は陽極側電極に対する給電機構が簡易で、かつ運
転に伴うアース側への漏電のおそれがないようにして従
来構造の問題点解決を図った安全性、信頼性の高い電気
浸透式脱水機、特にその陽極側電極の給電機構を提供す
ることにある。

〔問題点を解決するための手段〕 上記問題点を解決するために、この発明によれば、陽極
側電極を絶縁部材を介して回転体の周面上に装荷し、か
つ該電極に対しその外表面側に給電機構を介してｔ源装
置より給電される電圧を印加すよう構成するものとする
。

〔作用〕

上記の構成において、給電ｉ構は陽極側電極の外周面上
に対向配備した例えばブラシ形、ローラ形、シュー形等
の給を機構であり、該給電機構を介して電源装置から給
電される電圧は陽極側電極に対して回転体側と反対側の
外表面に直接印加される。したがって従来機における給
電構造のように回転体を内方側から貫通して電極に接続
する接続ボルトが不要となり、かつ水蒸気の侵入経路と
なる接続ボルトの絶縁部材の隙間も一切なくなる。

したがって電気浸透脱水運転に伴って泥漿から発生する
水蒸気等により電極と回転体との間が導通ずるおそれが
なく、漏電に対する安全性が大幅に向上する。しかも従
来構造における給電用のスリップリング、および回転体
と架台との間の絶縁対策の省略も可能となる。

〔実施例〕

第１図はこの回転ドラム型の電気浸透式脱水機を対象と
したこの発明の実施例を示すものであり、第６図に対応
する同一部材には同じ符号が付しである。すなわち基本
的には従来の構成と同じであり、ここで陽極側電極２は
回転体である回転ドラム１の外周に絶縁材１９を介して
被着されており、かつｉＩ＆１ＩＪ１８ｉ側電極２に対
して電気浸透脱水区間となる泥漿圧搾通路８と反対側の
領域で電極２の外周面対向して給電機構２８が配備され
、該給電機構２８を介して直流電源装置１８より給電さ
れる電圧を電極２に印加するよう構成されている。

ここで前記した給電機構２８に付いてのい（つかの具体
的な実施例を第２図、第３図、第４図に示す、まず第２
図の実施例はブラシ形給電機構であり、ブラシホルダ２
９に保持したカーボンブラシ３０が陽鴇側電橿２の外周
面上に当接しており、カーボンブラシ３０がリード線を
介して電源装置１８に接続されている。なおブラシホル
ダ２９は絶縁材の支軸を介して架台側に保持されている
。また第３図はローラ影絵１ｔｉ構であり、′ｇＬ源装
置１８に接続された集電ローラ３１が陽極側電極２の外
周面上に当接するように配備されている。なおこの実施
例では陽極側電極２が回転ドラム１の周面上に並置した
多数のセグメント２ａから成り、各セグメント２ａはダ
ブテールを介して絶縁材１９に結合されており、かつそ
の相互間が渡りリード２ｂを介して電気的に相互接続さ
れている。このように電極２をセグメント２ａに分割す
ることにより、腐食、摩耗した電極をセグメント単位で
交換することができる。さらに第４図は第３図における
ローラ追給１ｉｔ４１！ｌ構の代わりにシュー形給電機
構を採用した例であり、例えば銅ベリリウム合金で作ら
れたばね性金属のシュー３２が電極面上を摺動するよう
に配備されている。

かかる給電構造によれば、電源装置１８から給電される
電圧は給電機構２８を介して陽極側電極２の外周面上に
印加される。しかも電極２と回転ドラム１との間は電極
２の全周面域で絶縁材１９を介して完全に隔離されてお
り、第８図で述べたような水蒸気の隙間侵入による絶縁
不良発生の問題もなく、電極２と回転ドラム１との間の
絶縁性維持が図れるようになる。またこれにより第７図
のように回転ドラム１とアース側に据付けられた架台４
との間にドラム軸を分割する等して絶縁材を介装した絶
縁のバンクアップ手段の省略も可能であり、これにより
構造を闇路化できる。

なお陽極側電極への給電機構としては図示の各実施例の
他に、前記した各種の給電機構１９を電極２の側縁部に
対向配備して電極へ直接給電を行うようにすることも可
能であり、さらに異なる応用実施例として電極２から引
出した防水性の絶縁被覆リードを回転ドラム１の側方を
這わしてドラム軸上に設置のスリップリングに接続し、
このスリップリングに前記の給電機構１９を対向設置し
て実施するようにしてもよい。

さらに、第１図は回転ドラム型の電気浸透式脱水機を対
象とした実施例を示したが、第５図のようにベルトプレ
ス型電気浸透式脱水機に付いても同様に実施することが
できる。すなわち第５図では、エンドレス構造のプレス
ベルト３３が陽極側電極えば２を兼用しており、該プレ
スベルト３３はゴムベルト等の絶縁材１９と重ね合わせ
た上で回転体である一対のスプロケット３４．３５の間
に張架されている。また陽極側電極を兼用するプレスベ
ルトと泥漿圧搾通路８を隔ててその下方に対向するフィ
ルタベルト５の裏面側には陰極側電極３６が固定設置さ
れており、さらに泥漿圧搾通路８の領域でプレスベルト
の裏面側にはプレス装置１３が設置されている。ここで
陽極側電極２に対する給電機構２８として、例えば第３
図に示したローラ形集電機構がプレスベルトの上面側で
ベルト上を摺動するように対向配備されている。かかる
給電構造により、第１図の実施例と同様に漏電のおそれ
なしに陽極側電極２へ給電するすることができる。

〔発明の効果〕

以上述べたようにこの発明によれば、陽極側電極を絶縁
部材を介して回転体の周面上に装荷し、かつ該電極に対
しその外表面側に給電機構を介して電源装置より給電さ
れる電圧を印加すよう構成したことにより、従来構造の
ように陽極側電極への給電路の接続ボルトが回転体を貫
通することがなく、したがって電気浸透脱水運転に伴っ
て発生する水蒸気等に晒されても、絶縁不良、これに起
因する漏電等のトラブル発生を確実に防止できる他、従
来機と比べて陽極側電極の給電路に対する絶縁構造も大
幅に簡素化できる等、安全性、信鯨性の面で大幅な改善
を図ることができる。

【図面の簡単な説明】 第１図は回転ドラム型電気浸透式脱水機を対象とした本
発明実施例の構成図、第２図、第３図。 第４図はそれぞれ第１図における陽極側電極側の給電機
構の具体的な実施構成図、第５図はベルトプレス型電気
浸透式脱水機を対象とした本発明の異なる実施例の構成
図、第６図は従来における回転ドラム型電気浸透式脱水
機の構成図、第７図は第６図における回転ドラム部分の
構成断面図、第８図は第７図における陽極側電極への給
電構造の部分拡大断面図である。各図において、１：回
転体としての回転ドラム、２；陽極側電極、５：フィル
タベルト、６：陰極側電極兼用のプレスコンベア、８：
泥漿圧搾通路、９：濾水受皿、１８：電源装置、１９：
絶縁材、２６：泥漿、２７；脱水ケーキ、２８：給電機
構、３０：給電カーボンブラシ、３１；給電ローラ、３
２：給電シュー、３３：陽極側電極を兼ねたプレスベル
ト、３４．３５：　ｘプロ、、、−１８ 第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）相対向する陽極側電極と陰極側電極との間に被脱水
   処理物としての泥漿を供給し、前記電極間に直流電圧を
   印加することにより電気浸透作用で泥漿の含有水を陰極
   側に集め、濾過部材を透過して濾液を分離排出するよう
   にした電気浸透脱水機であり、前記陽極側電極を回転体
   の周面上に装荷し、かつ回転体の回転により陽極側電極
   と陰極側電極との対向面間の通路に供給された泥漿を通
   路内で搬送するようにしたものにおいて、前記陽極側電
   極を絶縁部材を介して回転体の周面上に装荷し、かつ該
   電極に対しその外表面側に給電機構を介して電源装置よ
   り給電される電圧を印加するよう構成したことを特徴と
   する電気浸透式脱水機。 ２）特許請求の範囲第１項記載の電気浸透式脱水機にお
   いて、給電機構が陽極側電極の外周面に対向装備して該
   電極の周面上を摺動するカボーンブラシ形、ローラ形、
   シュー形等であることを特徴とする電気浸透式脱水機。 ３）特許請求の範囲第２項記載の電気浸透式脱水機にお
   いて、陽極側電極が回転ドラムの周面に装着されており
   、かつ給電機構が電気浸透脱水区域外の領域で電極の周
   面上に対向配備されていることを特徴とする電気浸透式
   脱水機。 ４）特許請求の範囲第２項記載の電気浸透式脱水機にお
   いて、スプロケット間に張架されたエンドレス構造のプ
   レスベルトが陽極側電極を兼ねており、かつ給電機構が
   電気浸透脱水区域外の領域でプレスベルトの周面上に対
   向配備されていることを特徴とする電気浸透式脱水機。