JPS63287514A - 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、下水処理場等で発生した余剰汚泥。

あるいは食品その他の工業分野で発生したスラリ状物質
の泥漿を被脱水処理物として、この被脱水処理物を電気
浸透作用により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〕

頭記した電気浸透式脱水機に付いては従来より回転ドラ
ム型、プレスコンベア型等が知られているが、その原理
的な基本構造は第５図の如くである０図において１は陽
極、２は陽極１に被脱水処理物の供給間隙を隔てて対向
する陰極、３は陰極２の電極面上に被着された濾過材、
４は陽ｉｔと陰極２との間に電圧を印加する直流電源で
ある。

ここで前記陰極２には電極基材の表裏を貫通して比較的
径大な濾水排水溝２ａが電極面上に分散開口しである。

また濾過材３は濾水のみを透過させる濾過機能と併せて
陽極１と陰極２とが直接接触して電気的に短絡するのを
防止する絶縁機能を持たせたものであり、通常はナイロ
ン、テトロン繊維で編んだ濾布が使用されている。

次に上記構成による電気浸透脱水の動作原理に付いて述
べる。陽極１と陰極２との間に被脱水処理物である泥漿
５を供給し、電源４より陽極ｌと陰極２との間に電圧を
印加すると、陽極ｌと陰極２との間に形成された電場に
より泥５１５に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５ｉ５の懸濁粒子は負に帯電して
陽極側に移動する力を受けるのに対し、泥ｇＲ５の含有
水は正に帯電して陰極側に移動して集められ、ここから
濾過材３を透過し、さらに陰極２の排水溝２ａ内を自由
に流下して矢印Ｐのように系外に分ＩＩＩ排水されるよ
うになる。なおこの電気浸透脱水過程で、泥漿５は濾過
材３に接触しているが、電気的には濾過材３に含浸した
導電性の濾水を導電媒体として陰極２と導通している。

これにより泥漿は脱水されて低含水率の脱水ケーキに変
わり、回収後に焼却処分、ないしコンポスト化して肥料
に再利用される。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで上記した従来構成の電気浸透式脱水機では次記
のような問題点がある。すなわち第６図は第５図におけ
る陰極２．および濾過材３の一部を拡大した断面図を示
すものであるが、ここで陰１２の電極面上に被着されて
いる濾過材３の面域に付いて陰極２の電極基材に当接し
ている領域Ａと排水溝２ａを覆っている領域Ｂとに分け
てミクロ的に見ると、領域Ａでは泥漿５より分離した濾
水が符号５ａで示すように濾過材３と陰極２の電極基材
面との間の空隙を充満するように保持されて陰極２と泥
漿５との間を電気的に導通させているが、これに対し領
域Ｂでは濾過材３を透過した濾水が排水溝２ａを流下し
て系外に排出されるので濾過材３には殆ど濾水が保持さ
れない、このために領域Ｂに存在する泥漿５はその周囲
領域Ａに存在する泥漿、濾過材３の含浸濾水５ａを介し
て陰極２と電気的に導通するようになり、したがってこ
の部分の泥膏含を水は電気浸透作用により図示の点線Ｑ
で示すように領域Ａから領域Ｂへ迂回してから排水溝２
ａへ排水されるような長い移動経路を辿ることになる。

つまり前記した通電分布により陰極側では電気浸透作用
が有効に働（部分が領域Ａに制約されるようになり、こ
の結果として領域Ｂでは泥漿の脱水進行が遅く、かつ脱
水率も低下することになる。

しかも上記のように陰極２上での通電領域が排水溝２ａ
に対応する領域Ｂを除いた残りの領域Ａに制約される場
合には、この通電分布が原因となって電気浸透脱水時に
おける泥漿５の実効電気抵抗は排水溝２ａのない平坦な
陰極を使用した場合と比べて約２０〜３０％増大し、か
つこれに伴って電気浸透脱水に消費する電力も泥５１５
の実効電気抵抗の増大分に比例して増すことが実験結果
からも確認されている。

このように陰極２の電極面に開口した濾水排水溝２ａが
径大で、この排水溝内に流入した濾水が溝内に留まるこ
となく系外に流出するようにした従来の構造では、濾水
を導電媒体とする泥漿と陰極との間の導電性が低下して
消費電力量が増す等、高い電気浸透脱水効率が得られな
い。

この発明は上記問題の点にかんがみ成されたものであり
、その目的は被脱水処理物から分離した濾水の排水機能
を確保しつつ、しかも陰極の全領域で電気浸透が良好に
作用するようにした電気浸透式脱水機を提供することに
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、陰極
側の濾水排水経路に被脱水処理物より分離した濾水の一
部を常時濾過材、および陰極の排水溝中に充満保持させ
る圧力損失付与手段を設けて構成するものとする。

〔作用〕

上記の構成において、圧力損失付与手段は例えば陰極お
よび濾過材を収容したオーバーフロー排水口付きの濾水
光は皿、あるいは陰極の電極面に分散開口した排水溝と
しての毛管孔であり、電気浸透作用により濾過材を透過
した濾水の流出に対して圧力損失を与え、濾過材、およ
び陰極の排水溝中に濾水が常に充満している状態を形成
する。

したがって電気浸透脱水時には濾過材、排水溝中に充満
している濾水を導電媒体として被脱水処理物と陰極の間
には全領域で高い導電性が確保されることになり、これ
により被脱水処理物の実効電気抵抗が低値となり、少な
い消費電力で高効率な電気浸透脱水を達成することがで
きる。

〔実施例〕

第１図、第２図と第３図、および第４図はそれぞれこの
発明の異なる実施例を示すものであり、第５図に対応す
る同一部材には同じ符号が付しである。

（実施例１） 第１図に示す実施例において、陰極側には第５図で述べ
た排水溝付きの陰極２と濾過材３を収容した圧力損失付
与手段としての濾水光は皿６が装備されている。この濾
水光は皿６は上面を開放した容器であり、その周縁には
高さレベルを濾過材３の設置高さに合わせてオーバーフ
ロー排水口６ａが開口している。

かかる構成において、まず電気浸透脱水の開始時にはあ
らかじめ濾水光は皿６内にオーバーフロー排水口６ａの
高さまで導電媒体となる水を補給して置く０次いで電気
浸透脱水を開始すると、電気浸透作用により泥漿５の含
有水は陰極側に移動し、ここから濾過材５を透過し、さ
らに陰極２の排水溝２ａを通じて濾水光は皿６内に流れ
込んだ後に受は皿６のオーバーフロー排水口６ａを通じ
て系外に排水される。しかしてこの場合に濾過材３．お
よび陰極２は圧力損失付与手段である濾水光は皿６に滞
留している濾水中に浸漬していて濾過材３゜排水溝２ａ
には濾水が充満した状態にあり、これにより第６図で述
べた領域Ａ、Ｂの間で殆ど差異なしに泥漿５と陰極２と
の間には濾水５ａを導電媒体として均一な通電分布、お
よび高い導電性が確保されるようになる。

したがって泥漿５に対し陰極２の全領域で電気浸透がむ
らなく作用することになり、かくして第５図の従来例と
比べて少ない消費電力で効率の高い電気浸透脱水が行わ
れるようになる。

（実施例２） 第２図、第３図に示した実施例は、原理的には第１図の
実施例と同様であり、構造的に陰極２と濾水光は皿６と
が一体物として構成されている。

すなわち電極材料と同じステンレス製の濾水光は皿６の
底部には多数条のリブ状突起として成形された陰極２が
一体に設けてあり、さらに受は皿６の周縁には陰極２の
電極面に被着した濾過材３の設置レベルに合わせてオー
バーフロー排水口６ａが開口した構成に成る。

（実施例３） 第４図はさらに異なる実施例を示すものであり、その構
成は基本的に第５図に示した従来例と略同−であるが、
陰極２には排水溝として電極基材に多数の毛管孔２ｂを
分散開口したものである。ここで毛管孔６ｂの孔径はそ
の毛管力で水を孔内に充満保持するように選定されてい
る。かかる構成により毛管孔２ｂが鎖孔を通じて系外に
流出する濾水に対し圧力損失を与えることになり、した
がって電気浸透作用で濾過材３を透過した濾水の一部は
常に濾過材３の全域および濾水の排水溝である陰極２の
毛管孔２ｂ内に充満した状態が保持されることになり、
これにより泥漿５と陰極２との間に高い導通状態を確保
して前記各実施例と同様に泥漿５を少ない消費電力で効
率よく電気浸透脱水することができる。

〔発明の効果〕

以上述べたようにこの発明によれば、電気浸透式脱水機
に対しその陰極側の濾水排水経路に被脱水処理物より分
離した濾水の一部を常時濾過材。

および陰極の排水溝中に充満保持させる圧力損失付与手
段を設けて構成したことにより、濾水の排水機能を確保
しつつ、濾過材を介しての被脱水処理物と陰極との間に
高い導電性を確保することができ、これにより少ない消
費電力で高効率な電気浸透脱水を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明一実施例の構成断面図、第２図は第１図
の応用実施例を示す構成断面図、第３図は第２図におけ
る陰極側の構成を示す斜視図、第４図はさらに異なる実
施例を示す陰極側の部分拡大断面図、第５図は従来の電
気浸透式脱水機の構成断面図、第６図は第５図における
陰極側の部分拡大断面図である。各図において、 １：陽極、２：陰極、２ａ：陰極の濾水排水溝、２ｂ：
圧力損失付与手段としての毛管孔、３：濾過材、４：電
源、５：被脱水処理物としての泥漿、６：圧力損失付与
手段としての濾水受は皿、６ａ：１１２図 １１４図 Ｇ 第５図 １６図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）泥漿供給間隙を隔てて相対向する陽極および濾水排
   水溝を形成した陰極と、陰極の電極面上に被着した濾過
   材と、陽極と陰極との間に電圧を印加する電源とから成
   り、前記陽極と陰極間に被脱水処理物を供給して電圧を
   印加することにより、被脱水処理物の含有水を陰極側に
   集め、ここから濾過材、陰極の排水溝を通じて系外へ分
   離排水するようにした電気浸透式脱水機において、前記
   陰極側の濾水排水経路に被脱水処理物より分離した濾水
   の一部を常時濾過材、および陰極の排水溝中に充満保持
   させる圧力損失付与手段を設け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、圧力損失付与手段が濾過材および陰極を収容した
   オーバーフロー排水口付きの濾水受け皿であることを特
   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、濾水受け皿が陰極と一体構成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１項記載の電気浸透式脱水機にお
   いて、圧力損失付与手段が陰極を貫通して電極面上に多
   数分散開口した排水溝としての毛管孔であることを特徴
   とする電気浸透式脱水機。