KR20020027180A

KR20020027180A - 필터 프레스용 여과장치, 그것을 사용한 필터 프레스 및필터 프레스에서의 케이크 취출방법

Info

Publication number: KR20020027180A
Application number: KR1020010059951A
Authority: KR
Inventors: 타카야나기노리히로; 이시다미노루; 에구치케이코
Original assignee: 도가미 신이치; 가부시키가이샤 도가미덴키 세이사쿠쇼
Priority date: 2000-10-06
Filing date: 2001-09-27
Publication date: 2002-04-13
Also published as: JP2002113307A

Abstract

고액 혼합물을 가압여과한 후의 케이크의 취출작업 및 케이크를 꺼낸 후의 여과재의 세정을 용이하게 할 수 있도록 한 필터 프레스용 여과장치를 제공한다.

여과부는 여과프레임(31, 31a)과 여과체(32)를 적절한 배열로 조합시켜서 이루어진다. 여과프레임은 주입관(312)을 보유하고 있고 연락호스(7)로 내부에 고액 혼합물을 주입할 수 있다. 여과체는 여과판과 여과포(327)로 이루어진다. 여과판은 구획판(321), 망체(325), 유지프레임(320)을 구비하고 있다. 구획판의 하부에는 액제거용 슬릿(323)이 설치되어 있다. 구획판에는 유지프레임(320)이 표리면측에서 부착되어 있다. 망체, 구획판, 유지프레임을 조합시킨 것에는 표리면이 덮이도록 여과포가 씌워져 있다. 여과포는 2매의 직사각형상의 시트를 상변부와 양 측면의 상부측 일부에서 접합한 구조이다. 여과포의 외측에서 부착반(329)을 구획판에 나사부착하여 표리측의 여과포를 관통하는 통공이 형성되어 있다.

Description

필터 프레스용 여과장치, 그것을 사용한 필터 프레스 및 필터 프레스에서의 케이크 취출방법{A FILTERING APPARATUS FOR A FILTER PRESS, A FILTER PRESS USING THE SAME AND A METHOD OF REMOVING A CAKE IN THE FILTER PRESS}

본 발명은 폐수의 정화처리에 의해 발생하는 오니 등의 고액(solid-liquid) 혼합물을 가압여과하는 필터 프레스용 여과장치, 그것을 사용한 필터 프레스 및 필터 프레스에서의 케이크 취출방법에 관한 것이다.

더욱 상세하게는, 고액 혼합물을 가압여과한 후의 케이크의 취출작업이 용이하게 될 수 있도록 함과 아울러, 케이크를 꺼낸 후의 여과재의 세정이 용이하게 될 수 있도록 한 것에 관한 것이다.

공장폐수나 축산폐수를 정화처리할 때에는, 오니가 발생한다. 이와 같은 오니, 즉 고액 혼합물을 가압여과하여 취급이나 처리가 용이하게 될 수 있도록 케이크를 만들기 위해서 가압여과장치, 이른바 필터 프레스가 사용되고 있다.

종래의 필터 프레스에는 다음과 같은 것이 있다.

(1) 도 9에 주머니형상의 여과포를 사용한 것을 나타낸다.

밀봉형의 주머니형상의 여과포를 사용한 종래의 필터 프레스의 여과체(300)는, 내측에 여과네트(302)를 설치한 외측프레임(301)의 내부에 주머니형상의 여과포(303)를 조립한 후에, 외측프레임(301)을 이동가능하게 복수개 병렬하여 양측에서 단단히 조임으로써 여과부를 형성하고 있다. 그리고, 여과부 내의 여과포(303)에 설치한 주입구(304)에 연락호스(305)를 연결하고, 이 연락호스(305)를 통하여 오니를 여과포(303) 내로 압입하여 여과포(303) 내의 케이크를 생성하고 있었다.

(2) 띠형상의 여과포를 사용한 것

이와 같은 종래기술로서는, 예를 들면 ① 일본 특허공고 소61-7323호 공보 및 ② 일본 특허공고 평01-17727호 공보에 기재된 것이 있다.

① 일본 특허공고 소61-7323호 공보에 개시되어 있는 것은, 복수매의 여과판을 이동가능하게 병렬배치하고, 1개의 단이 있는 띠형상 여과포를 상기 각 여과판 사이에서 각각 이중으로 되도록 걸치고, 그 여과포의 양단을 각각 권취롤에 고정하여 감는 동시에, 양 권취롤을 전자클러치를 통하여 각각 구동장치에 연결하고, 양 권취롤의 여과포 주행경로의 앞측에 각각 여과포 세정장치를 설치하며, 또한 여과포의 길이를 한쪽의 권취롤에서 각 여과판 사이를 통하여 다른쪽의 권취롤로 걸친 길이의 2배 이상으로 설정한 필터 프레스이다.

② 일본 특허공고 평01-17727호 공보에 개시되어 있는 것은, 각 여과판 사이에 각각 설치한 한쌍의 여과포의 상단부를 여과판의 윗쪽에 설치한 인상장치에 지지하여 가설함과 아울러, 여과판의 아래쪽에 설치한 롤러에 상기 여과포의 하단부를 각각 감은 후에, 감기용 여과포의 일단을 착탈가능하게 연결하고, 그 타단을 여과판의 윗쪽에 설치한 귄취장치에 고정부착한 필터 프레스에서의 여과포의 매달기장치이다.

(3) 그외의 필터 프레스

도 10에 나타내는 종래의 필터 프레스는, 주입구(307)을 한쪽의 단부에 있는 압압판(309)에 설치하여 오니를 여과체(308)에 공급하고, 다른 각 여과체(308)에는 각 오니통로(도시하지 않음)를 통하여 공급하도록 되어 있다.

상기 종래의 필터 프레스의 과제는 다음과 같다.

(1) 주머니형상의 여과포를 사용한 것에서는, 여과포(303)는 일반적으로 두껍고 밀도가 높고 딱딱하기 때문에, 재봉틀 바늘이 잘 들어가지 않아 봉제사가 끊어지기 쉽다. 따라서, 여과포(303)를 주머니형상으로 형성하는 봉제작업이 곤란하다. 또, 소정의 외형치수로의 접어구부림이 곤란하여 프레임을 폐쇄하였을 때에 외측프레임(301) 상호간에 여과포(303)의 단이 끼이는 등의 문제가 발생하기 쉬워, 외측프레임(301) 내로의 장착이 곤란하다.

또, 밀봉형의 주머니형상 여과포(303)의 내부에서 케이크를 꺼내기 위해서는 여과포(303)를 뒤집을 필요가 있지만, 여과포(303)는 두껍고 밀도가 높고 딱딱하기 때문에 뒤집기 작업이 어려워 케이크의 취출작업이 곤란하다.

또한, 케이크를 꺼낸 후에는 여과포(303)를 세정할 필요가 있지만, 필터 프레스 본체에서 여과포(303)를 전부 떼어내고, 또한 내부측을 세정할 필요가 있기 때문에 세정작업이 번잡하다.

(2) 띠형상의 여과포를 사용한 것에서는, ① 일본 특허공고 소61-7323호 공보에 개시된 것에서는, 여과포에 단이 있는 띠형상 장척물이 필요하여 취급이 어렵다. 또, 여과포의 권취장치나 세정장치 등 대규모인 장치가 필요하기 때문에, 매우 고가인 것으로 되어 실용성이 떨어진다.

② 일본 특허공고 평01-17727호 공보에 개시된 것에서는, 여과포에 띠형상의 장척물이 필요하여 취급이 어렵다. 또, 여과포의 매달기장치나 주행장치 등 대규모적 장치가 필요하기 때문에 매우 고간인 것으로 되어 실용성이 떨어진다.

(3) 도 10에 나타낸 바와 같은 종래의 필터 프레스에서는 주입구(307)로부터 떨어진 여과체(308)일수록 케이크의 생성율이 높고, 케이크의 함수율이 낮아지는 경향이 있다. 또, 실제의 작업에 있어서는, 케이크의 함수율을 설정값으로 억제할 필요가 있기 때문에, 주입구(307)에 가장 가까운 여과체(308)의 케이크 함수율이 설정값에 달하기까지 여과작업을 행하지 않으면 안되고, 필터 프레스의 탈수성능은 주입구(307)에 가까운 여과체(308)의 케이크 함수율로 제한되기 때문에, 작업시간이 길어져 버려 효율이 나빴다.

본 발명의 목적은, 고액 혼합물을 가압여과한 후의 케이크의 취출작업을 용이하게 할 수 있도록 한 필터 프레스용 여과장치, 그것을 사용한 필터 프레스 및 필터 프레스에서의 케이크의 취출방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 케이크를 꺼낸 후의 여과재의 세정이 용이하게 가능하도록 한 필터 프레스용 여과장치, 그것을 사용한 필터 프레스 및 필터 프레스에서의 케이크의 취출방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 여과부의 취급이 용이하고 작업시간을 단축할 수 있는 필터프레스용 여과장치, 그것을 사용한 필터 프레스 및 필터 프레스에서의 케이크의 취출방법을 제공하는 것이다.

도 1은 본 발명에 관한 필터 프레스의 일실시예를 나타내는 사시도,

도 2는 도 1에 나타내는 필터 프레스의 압력제어기기의 설명도,

도 3은 도 1에 나타내는 필터 프레스의 여과부를 구성하는 여과프레임과 여과체의 분해사시도,

도 4는 여과부를 구성하는 여과프레임과 여과체를 조합시킨 상태의 상부측 요부단면도,

도 5는 여과부를 구성하는 여과체의 여과포를 벗긴 상태의 하부측 사시도,

도 6은 여과부를 구성하는 여과체의 하부측 단면도,

도 7은 여과부에 고액를 주입하여 고액가 분리된 상태를 나타내는 도 4에 대응하는 설명도,

도 8은 여과부의 다른 조합구조를 나타내는 상부측 요부단면도,

도 9는 종래의 여과체의 구조를 나타내는 설명도,

도 10은 종래의 여과체의 구조를 나타내는 설명도이다.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

A : 필터 프레스 1 : 오니 압입펌프

2 : 가압유닛 21 : 압력계

22 : 압력스위치 23 : 압력챔버

220 : 표시부 30, 30a : 압압판

3 : 여과부 31, 31a : 여과프레임

311 : 프레임체 312 : 주입관

313 : 적재편 314 : 끝판

32 : 여과체 P : 여과판

320 : 유지프레임 321 : 구획판

322 : 통공 323 : 슬릿

324 : 적재편 325 : 망체

326 : 통공 327 : 여과포

328 : 통공 329 : 부착반

4 : 가대 5 : 핸들

50 : 나사로드 6 : 헤더

60 : 접속부 61 : 적재봉

62 : 마개체 7 : 연락호스

8 : 배수트레이 80 : 걸림부재

9 : 압력제거밸브 10 : 제어반

상기 과제를 해결하기 위하여 강구한 본 발명의 수단은 다음과 같다.

제1의 발명에 있어서는, 필터 프레스에 사용하는 여과장치로서 소요 두께로 형성된 고액 혼합물의 주입구를 보유하는 여과프레임과, 상기 여과프레임과는 분리독립되어 있고, 상기 여과프레임간에 설치되는 여과체를 구비하고 있고, 상기 여과체는 여과판과 그 여과판의 양면을 덮는 여과재를 보유하고, 상기 여과판에는 여과액을 배출부로 안내하는 액체유도수단이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 필터 프레스용 여과장치이다.

제2의 발명에 있어서는, 여과재가 여과포이고, 여과판에 씌우는 주머니형상으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 제1발명에 관한 필터 프레스용 여과장치이다.

제3의 발명에 있어서는, 여과판이 프레임체와, 프레임체 내에 설치된 판체와, 판체의 양면에 설치된 망형상체를 구비하고, 판체의 하단에는 여과액을 배출하기 위한 구멍이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 제1 또는 제2발명에 관한 필터 프레스용 여과장치이다.

제4의 발명에 있어서는, 여과판이 여과체와, 여과체 내에 설치된 망형상체를 보유하는 것을 특징으로 하는 제1 또는 제2발명에 관한 필터 프레스용 여과장치이다.

제5의 발명에 있어서는, 여과판과 여과재에 관통구멍이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 제1, 제2, 제3 또는 제4의 발명에 관한 필터 프레스용 여과장치이다.

제6의 발명에 있어서는, 소요수의 여과프레임과 소요수의 여과체를 놓는 적재부와, 소요수의 분기구가 설치되어 있고, 상기 분기구로부터 여과프레임으로 고액 혼합물을 보내는 헤더와, 헤더의 분기구에서 여과프레임으로 고액 혼합물을 보내는 호스와, 고정단 판과의 사이에서 여과프레임과 여과체를 단단히 조이는 가동단 판과, 고액 혼합물을 여과프레임에 주입하는 펌프와, 상한압력과 하한압력 사이의 압력으로 고액 혼합물을 여과프레임에 보내는 가압유닛을 구비하고, 상기 여과체는 여과판과 상기 여과판의 양면을 덮는 여과재를 보유하며, 상기 여과판에는 여과액을 배출부로 안내하는 액체유도수단이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 필터 프레스이다.

제7의 발명에 있어서는, 여과프레임수 보다도 헤더에 설치되어 있는 분기구가 많은 경우는, 사용하지 않는 분기구는 마개체로 막도록 한 것을 특징으로 하는 제6의 발명에 관한 필터 프레스이다.

제8의 발명에 있어서는, 여과재가 여과포이고, 여과판에 씌우는 주머니형상으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 제6 또는 제7의 발명에 관한 프레스 필터이다.

제9의 발명에 있어서는, 여과판과 여과재에 관통구멍이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 제6, 제7 또는 제8의 발명에 관한 필터 프레스이다.

제10의 발명에 있어서는, 소요 두께로 형성되어 고액 혼합물의 주입구를 보유하는 여과프레임과 상기 여과프레임과는 분리독립되어 있고 여과프레임간에 설치되는 여과체로 여과장치를 구성하고, 여과프레임과 여과체는 교대로, 또는 여과프레임 사이에 여과체를 소요수 배치하고, 여과체에 고액 혼합물을 압입하여 여과체에서 여과하고, 여과 잔사물인 케이크는 여과체와 여과프레임으로 구성되는 공간부에 잔류시켜, 여과체와 여과프레임을 분리함으로써 상기 공간부에 잔류하고 있는케이크를 꺼내는 것을 특징으로 하는 필터 프레스에서의 케이크의 취출방법이다.

여과판에 설치되는 액체유도수단으로서는, 여과포 등의 여과재로 강하게 끼워져도 표면측 또는 내부를 통하여 여과액을 안내할 수 있는 구조라면, 각종 구조의 것을 채용할 수 있고, 특정의 구조에 한정되는 것은 아니다.

예를 들면, 판체의 표면에 망형상체(유연성을 보유하는 것이나 강성을 보유하는 것)을 설치한 구조, 물결판 등의 판체의 표면에 홈, 돌기 등의 요철부를 형성한 구조, 강도가 충분한 망형상체(금속망이나 펀칭메탈 등)나 격자상의 것으로 하는 구조, 또는 액이 통과할 수 있는 판체로 만든 중공체 등을 채용할 수 있다.

본 발명에 관한 필터 프레스용 여과장치는 다음과 같이 작용한다.

여과프레임과 여과체를 구비하고 있는 필터 프레스용 여과장치는, 여과프레임과 여과체를 적절한 배열로 두께방향으로 병설하고, 서로 밀접시킴으로써 여과부를 형성할 수 있다. 또, 복수의 여과프레임과 여과체를 병설하여 압접하고 여과부를 형성하는 구조이기 때문에, 처리대상이 되는 고액 혼합물의 성질에 의해 다른 여과탈수성에 기초하여 최적 탈수율로 되도록, 여과프레임과 여과체의 배열(수와 위치)을 임의로 선택할 수 있다.

여과재를 보유하는 여과체는, 여과부를 형성할 때 다른 여과체나 여과프레임과 두께방향으로 밀착시키는 것만으로 되기 때문에 여과부의 형성이 간단하다.

여과프레임의 주입구에서 고액 혼합물을 압입하고 여과재로 여과한다. 여과된 여과액은 여과판의 액체유도수단에 의해서 배출부로 안내되어 배출된다.

고액 혼합물의 가압여과에 의해서 여과재의 외면측에 케이크가 생성된다. 케이크는 여과프레임과 여과체의 밀착을 해제하여 분리시킴으로써 여과재 표면에서 간단하게 탈락되므로 꺼내는 것이 용이하다.

또, 여과재의 외면측에 케이크가 생성되기 때문에 케이크가 부착되는 것은 외면측 뿐이고, 프레임을 열어서 케이크를 꺼내고나서의 여과재의 세정작업이 간단하다. 즉, 예컨대 여과재를 붙인채로 여과체를 필터 프레스로부터 분리하지 않고 방수류(放水流)를 내뿜는 것만으로 세정할 수 있다.

여과재가 여과포이고, 여과판에 씌우는 주머니형상으로 형성되어 있는 필터 프레스용 여과장치는, 여과판으로의 착탈이 비교적 용이하고, 여과포를 분리하여 세정하는 경우도 작업이 손쉽게 가능하다. 또, 종래의 여과체와 같이 여과포를 밀봉된 주머니형상으로 형성하는 것이 아니고, 봉제부분도 적기 때문에 여과포의 제조를 용이하게 할 수 있다.

여과판과 여과재에 관통구멍이 형성되어 있는 필터 프레스용 여과장치는, 여과체를 인접시켜 배치하였을 때에, 관통구멍이 고액 혼합물을 유통시키는 통로로 된다. 이것에 의해, 여과체를 복수 겹쳐서 배치한 경우도 가압여과되는 고액 혼합물은 여과부 내부에 구석구석까지 골고루 미친다.

본 발명에 관한 필터 프레스는 다음과 같이 작용한다.

적재부에 소요수의 여과프레임과 소요수의 여과체를 적절히 배열하여 놓는다.

여과프레임과 헤더의 분기구를 호스로 접속한다.

고정단 판과 가동단 판으로 여과프레임과 여과체를 끼워서 단단히 조인다.

가압유닛과 펌프에 의해서 고액 혼합물을 여과프레임에 보낸다.

여과프레임의 주입구에서 고액 혼합물을 압입하여 여과재로 여과한다. 여과된 여과액은 여과판의 액체유도수단에 의해서 배출부로 안내되어 배출된다.

고액 혼합물의 가압여과에 의해서 여과재의 외면측에 케이크가 생성된다. 케이크는 여과프레임과 여과체의 밀착을 해제하여 분리시킴으로써 여과재 표면에서 간단하게 탈락된다.

여과프레임수 보다도 헤더에 설치되어 있는 분기구가 많은 경우는, 사용하지 않는 분기구는 마개체로 막도록 한 필터 프레스는, 분기구가 다수 설치되어 있는 헤더를 설치하여 두면 여과부를 구성하는 여과프레임과 여과체의 조합이나 배열이 변하여도 고액 혼합물의 공급에 지장이 없는 적당한 분기구를 선택할 수 있다.

본 발명을 도면에 나타낸 실시예에 기초하여 더욱 상세히 설명한다.

부호 A는 필터 프레스이고, 예를 들면 공장폐수나 축산폐수를 정화처리하였을 때에 발생하는 오니를 대폭으로 감량하여 고형물(케이크)의 상태로 하기 위하여 사용되는 것이다. 필터 프레스(A)의 각 구성은 다음과 같다.

필터 프레스(A)는 가대(4)를 구비하고 있다. 가대(4)는 오니 압입펌프(1)나 여과부(3) 등의 각종장치나 부품을 지지하는 프레임체이고, 오니 압입시에 강력한 압력이 가해지지 때문에 튼튼하게 만들어져 있다.

오니 압입펌프(1)는 가대(4)의 하부에 부착되어 있다. 오니 압입펌프(1)는 공장폐수나 축산폐수 등을 정화처리하였을 때에 발생하는 오니를 여과부(3)에 압입하는 펌프이고, 예를 들면 다이어프램펌프 등이 사용된다.

오니 압입펌프(1)에는 L자형의 헤더(6)가 접속되어 있다. 헤더(6)는 압송되는 오니를 여과부(3)로 균등하게 분배하기 위한 관체이고, 선단이 밀폐되어 가대(4)의 일단측에 고정되어 있다. 헤더(6)의 수평부분에는 후술하는 연락호스(7)의 일단부를 접속하는 분기구인 접속부(60)가 소요간격으로 다수 설치되어 있다. 본 실시예에서는 연락호스(7)는 3곳에 접속되기 때문에 사용하지 않는 나머지 접속부(60)는 마개체(62)(플러그)에 의해서 밀봉되어 있다.

또, 헤더(6)의 수평부 아래쪽 및 후술하는 도 1에 있어서 여과부(3)의 반대쪽에는 동일 높이로 적재봉(61)가 수평으로 설치되어 있다.

헤더(6)의 엘보(elbow) 부분의 상부측에는 가압유닛(2)이 부착되어 있다. 가압유닛(2)은 오니를 여과부(3)에 압입할 때의 압력을 제어하는 장치이고, 압력계(21), 압력스위치(22) 및 압력챔버(23)로 구성되어 있다.

압력계(21)는 오니 압입펌프(1)에 의한 오니 압입시의 현재압력을 표시하는 것이다.

압력스위치(22)는 상한압력과 하한압력(차압)을 설정할 수 있고, 이 상한압력 이상으로 되면 오니 압입펌프(1)의 작동을 일시정지하는 신호를 출력하고, 하한압력 이하로 되면 오니 압입펌프(1)를 재작동시키는 신호를 출력하도록 되어 있다. 또한, 부호 220은 상한압력과 하한압력의 설정값을 표시하는 표시부이다.

압력챔버(23)는 밀폐된 공기실이고, 오니 압입펌프(1)의 다이어프램 왕복운동에 의해서 송급되는 오니의 맥동압력을 평균화한 평활압력으로 제어하는 것이다.

헤더(6)의 엘보부분의 하부측에는 압력제거밸브(9)가 설치되어 있다.

오니의 탈수가 종료된 때 등에는, 압력챔버(23)나 헤더(6) 내에는 아직 고압의 오니압력이 잔존하고 있기 때문에, 여과부(3)를 프레임 개방하거나, 연락호스(7)의 접속부를 분리하거나 하면, 고압의 잔존압력에 의해 오니가 분출할 우려가 있다.

압력제거밸브(9)는 프레임 개방이나 연락호스(7)의 분리에 앞서서 잔존압력을 빼서 안전하게 작업을 행하기 위한 것이다.

후술하는 여과부(3)의 양측에는 압압판(30, 30a)이 설치되어 있다. 고정단 판인 한쪽의 압압판(30a)은 가대(4)에 수직으로 고정되어 있다. 가동단 판인 다른 압압판(30)은 가대(4)의 일단측을 관통하여 나사결합하고 있는 나사로드(50)의 선단부에 회전가능하게 되도록 부착되어 있다. 나사로드(50)의 기단부에는 핸들(5)이 부착되어 있다.

핸들(5)로 나사로드(50)를 돌림으로써 여과부(3)에 오니를 압입하기 전공정으로서 프레임을 폐쇄하기 위하여 조이거나, 케이크를 꺼내기 전공정으로서 프레임 개방하기 위하여 풀거나 할 수 있다.

필터 프레스용 여과장치인 여과부(3)는 소요수의 여과프레임(31)과 2매의 여과프레임(31a)과, 소요수의 여과체(32)를 횡방향으로 밀접시켜서 조합하여 이루어지는 것으로, 압입된 오니로부터 수분을 분리하는 장치이다. 여과부(3)는 상기 압압판(30, 30a)으로 끼워져 고정된다.

도 3을 참조한다.

여과프레임(31)은 단면 사각형의 중공관으로 사각형으로 형성된프레임체(311)를 구비하고 있다. 프레임체(311)의 상부 중앙부에는 상하면(내외)을 관통하여 주입구를 보유하는 주입관(312)이 설치되어 있다.

주입관(312)에는 유연성과 충분한 내압성을 보유하는 연락호스(7)가 접속되어 있다. 연락호스(7)의 타단부는 상기 헤더(6)의 임의의 접속부(60)에 접속된다. 프레임체(311)의 양측의 수직변 중앙에는, 적재봉(61)에 얹어놓기 위한 적재편(313)이 설치되어 있다.

여과프레임(31a)은 상기 여과프레임(31)과 같은 프레임체(311)의 외면측에 금속제로 액밀성의 끝판(314)을 설치한 구조이다. 2곳에 설치되는 여과프레임(31a)은 압압판(30, 30a)과 접촉한다.

여과체(32)는 여과판(P)과 여과포(327)로 이루어진다. 여과판(P)은 구획판(321)과 망체(325) 및 유지프레임(320)을 구비하고 있다.

구획판(321)은 직사각형상의 금속판으로 형성되어 있다. 구획판(321)의 상부측 중앙에는 통공(322)이 관통하여 설치되어 있다. 또, 구획판(321)의 하단부에는 변의 방향으로 소요 간격으로 5곳에 액제거용 슬릿(323)이 종방향으로 하단부까지 설치되어 있다. 슬릿(323)의 상부는 후술하는 유지프레임(320)으로 유지된 때에, 유지프레임(320)의 하부 횡부재의 위에 일부 노출되도록 하고 있다(도 3, 도 6 참조). 구획판(321)의 양측의 수직변 중앙에는 종방향으로 다이형 판형상의 적재편(324)이 설치되어 있다.

구획판(321)의 표리면에는 구획판(321)보다 작은 직사각형상으로 플라스틱제의 망체(325)가 설치되어 있다. 망체(325)는 접착하여도 좋고, 못이나 나사 등의각종 고착부재로 고정하는 것도 가능하다. 또한, 망체(325)의 상부측 중앙에는 상기 통공(322)과 겹치는 위치에 통공(326)이 형성되어 있다.

구획판(321)의 네방향의 가장자리부에는 사각형의 프레임체인 고무제의 유지프레임(320)이 표리면측에서 밀착하여 부착되어 있다. 유지프레임(320)은 본 실시형태와 같이 고무 등의 유연성 재료로 형성하면, 여과포(327) 등과의 밀착도가 높아져서 패킹으로서의 기능을 갖는 이점이 있지만, 유연성 재료에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 금속, 플라스틱, 나무 등의 강성이 높은 재료를 채용하는 것도 가능하다.

망체(325)의 외주연부는 유지프레임(320)의 내변부와 소요의 간격을 두고 내측에 위치하도록 하고 있다. 또한, 슬릿(323)의 노출부는 망체(325)의 가장자리보다 외측에 있다.

상기 구조에 의하면, 여과포(327)에 의해서 여과되고, 구획판(321) 표면 및 망체(325)를 따라서 아래쪽으로 유도된 여과액은, 상기 노출부에서 슬릿(323) 내로 들어가고, 하부가 개구한 슬릿(323) 단부에서 외부로 배출된다(도 6 참조).

망체(325)를 설치한 구획판(321)과 양 유지프레임(320)을 조합시킨 것은, 적어도 표리면이 덮이도록 여과포(327)가 씌워져 있다. 여과포(327)는 합성수지제의 실로 편성된 강인한 천으로 형성되어 있지만, 면, 마 등 식물성 실로 편성된 천 또는 그들의 복합체를 사용하는 등, 다른 여과재(필터)를 사용하는 것도 가능하다.

여과포(327)는 2매의 직사각형상의 시트를 상변부와 양측면의 상부측의 일부에서 접합한 구조이다. 따라서, 개방되어 있는 하부측을, 망체(325)를 설치한 구획판(321)과 양 유지프레임(320)을 조합시킨 것에 씌우도록 하여 간단히 장착할 수 있다. 또한, 여과포(327)의 상부에도 표리 2곳에 통공(328)이 형성되어 있다.

그리고, 여과포(327)의 양 통공(328)의 외측에서 금속제로 중앙에 통공을 보유하는 원형의 부착반(329)를 구획판(321)에 나사부착하고 있다. 또한, 다른 방법으로 고착하는 것도 가능하다. 이것에 의해, 상기 구획판(321), 망체(325) 및 여과포(327)는, 각 통공(322, 326, 328) 및 부착반(329)의 통공을 합쳐서 서로 밀착하고, 표리 양측에 있는 여과포(327)의 외면측끼리가 통공에 의해 연통하고 있다. 또한, 구획판(321)과 양 여과포(327)로 끼워진 망체(325)의 부분이 여과포(327)로 여과된 액체를 아래쪽으로 유도하여 배출하는 액체유도수단을 구성하고 있다.

여과부(3)를 구성하는 여과프레임(31, 31a)과 각 여과체(32)는, 양측의 적재편(313, 324)을 양 적재봉(61)에 얹어놓아 나란히 배치된다.

여과프레임(31, 31a)과 여과체(32)는, 오니 등의 처리물의 성질에 따라서 다른 여과탈수성에 기초한 최적 탈수율로 되도록 배열이 적절히 선택된다. 본 실시예에서는 2곳의 여과프레임(31, 31a)간에 각각 여과체(32)를 4매와 5매(합계 9매) 끼운 구조이다. 또한, 도 3에서는 여과체(32)를 3매만 표시하여 도시하고 있다.

여과부(3)의 아래쪽에는 플라스틱제의 배수트레이(8)가 설치되어 있다. 배수트레이(8)는 직사각형상이고, 일단측(도 1에 있어서 안쪽)은 회전가능하게 축지지되어 있다. 또, 타단측(도 1에 있어서 앞쪽)의 양측단부는 걸림부재(80)에 의해 가대(4)에 고정되어 있다. 배수트레이(8)는 걸림부재(80)를 조작하여 걸림을 해제하면, 도 1에 상상선으로 나타낸 바와 같이 타단측이 아래쪽으로 회전하여 내려가서경사지므로, 여과부(3) 아래쪽의 작업공간이 넓어진다. 이것에 의해서, 낙하한 케이크의 취출이 쉬워진다.

또한, 배수트레이(8)는 여과부(3)에서 분리되어 흘러나온 여과액을 받아 모으고, 소정의 배수조로 송급한다. 또, 케이크의 취출작업을 행할 때에는 일단측의 축지지부분을 벗겨 아래쪽으로 배치하여, 낙하하는 케이크의 받침접시로 하는 것도 가능하다.

또한, 가대(4)에 부착되어 있는 제어반(10)은 필터 프레스(A)를 종합적으로 제어하는 장치이고, 필터 프레스(A)의 시동과 정지나, 압력스위치(22)의 신호에 의한 오니 압입펌프(1)의 작동, 정지 등의 컨트롤을 행하는 전자개폐기 등이 내장되어 있다.

도 7은 여과부에 고액를 압입하여 고액가 분리된 상태를 나타내는 도 4에 대응하는 설명도이다.

도 1 내지 도 7을 참조하여 본 실시예에 관한 필터 프레스(A)의 작용을 폐수의 정화처리에서 발생한 오니를 가압여과하는 경우를 예로 하여 설명한다.

(필터 프레스(A)의 전체적인 동작)

필터 프레스(A)에서의 오니의 가압여과에 의한 탈수는, 일반적으로 (프레임 폐쇄)→(오니 압입)→(압착)→(프레임 개폐)→(케이크 배출)→(여과포 세정)의 공정을 반복함으로써 행해진다.

(1) 프레임 폐쇄공정

오니를 여과부(3) 내에 압입하였을 때에 압입오니가 외부로 유출하지 않도록여과부(3)를 구성하는 여과프레임(31, 31a), 여과체(32)를 압압판(30, 30a)으로 조여서 닫는다.

(2) 오니 압입공정

오니 압입펌프(1)에 의해 여과부(3)의 여과프레임(31, 31a) 내에 연락호스(7)를 통하여 오니를 압입하고, 각 여과체(32)의 여과포(327)로 여과액을 분리하여 여과체(32)간에 케이크를 생성시킨다.

(3) 압착공정

여과부(3) 내의 가압실에 압력수나 고압공기를 도입하여 압입오니를 더욱 압착탈수한다. 또한, 본 실시예에 관한 필터 프레스(A)에는 압착장치는 설치되어 있지 않지만, 설치하는 것도 가능하다.

(4) 프레임 개방공정

압압판(30, 30a)을 풀어서 여과프레임(31, 31a), 여과체(32)를 이동시켜서 분리하고, 그들 사이에 생성된 케이크(C)를 꺼낸다.

(5) 케이크 배출공정

케이크(C)를 꺼내어 낙하시키고, 벨트컨베이어 등에 의해 외부로 배출한다.

(6) 여과포 세정공정

케이크 배출후의 여과포(327)의 외면에는 케이크(C)의 일부가 부착되어 있기 때문에 이 케이크의 잔여물을 씻어낸다.

여과부(3)의 작용을 더욱 상세히 설명한다.

우선, 복수의 여과프레임(31, 31a)과 그들 사이에 복수 배치되는 여과체(32)로 압압판(30, 30a) 사이에 여과부(3)를 형성한다. 여과프레임(31, 31a)과 여과체(32)는 각각 양측부에 설치되어 있는 적재편(313, 324)을 양 적재봉(61)로 이동가능하게 얹어놓여 병설된다. 여과프레임(31, 31a)과 여과체(32)의 배열은 일단측에서 차례로 여과프레임(31a), 4매의 여과체(32), 여과프레임(31), 4매의 여과체(32), 여과프레임(31a)이다.

그리고, 각 여과프레임(31, 31a)에 설치되어 있는 연락호스(7)의 단부를 헤더(6)의 임의의 접속부(60)(본 실시예에서는 3곳)에 접속한다. 또한, 사용하지 않는 접속부(60)에는 상기한 바와 같이 마개체(62)가 장착되어 있다.

한쪽의 단부에 있는 압압판(30a)은 고정되어 있지만, 다른쪽의 압압판(30)은 핸들(5)을 돌림으로써 진퇴이동한다.

핸들(5)을 돌리고 압압판(30, 30a)으로 끼워 단단히 조여서, 도 1에 나타낸 바와 같이 여과부(3)를 닫은 상태에 있어서, 오니 압입펌프(1)를 구동시켜 헤더(6)로부터 연락호스(7)를 통하여 주입관(312)으로부터 각 여과프레임(31, 31a)과 여과체(32) 사이의 공간부에 오니가 공급되어 가압여과에 의한 탈수가 행해진다. 또한, 연락호스(7)가 연결되어 있지 않은 여과체(32)간에는 오니 통로로 되는 통공(322, 326, 328)을 통하여 공급된다.

이때, 압력챔버(23)에는 오니 압입펌프(1)에 의해 오니조 내의 오니를 예를 들면 압력 4∼6㎏/㎠의 범위내의 일정압력으로 저장한다. 그리고, 압력챔버(23) 내가 하한압력(차압)으로 되면, 그것을 압력스위치(22)에 의해서 검출하고, 그 신호에 의해서 오니 압입펌프(1)를 구동시켜 압력챔버(23)에 오니를 공급한다.

또, 상한압력으로 되면 압력스위치(22)의 신호에 의해서 오니 압입펌프(1)의 작동을 일시 정지한다. 또, 압력챔버(23)에서 오니 압입펌프(1)로의 오니의 역류는 오니 압입펌프(1)의 역지밸브(도시생략)에 의해서 저지된다.

이와 같은 제어를 반복하면서 오니를 여과부(3)에 압송하는 가압여과공정에 의하면, 각 주입관(312)을 중심으로 하여 양측의 공간부(다른 여과체(32)의 여과포(327)간의 공간부)는 오니공급의 압력밸런스가 취해지기 때문에 케이크(C)의 생성속도 및 케이크(C)의 함수율의 차이가 없어진다.

즉, 다른 여과체(32)의 여과포(327)간의 공간부에서의 케이크(C)의 생성속도, 케이크(C)의 함수율이 균일하게 되고, 생성되는 케이크(C)의 함수율은 거의 동일값으로 저하되어 가서 여과부(3) 내의 케이크(C)의 함수율이 거의 동시에 설정값에 달한다.

그리고, 케이크(C)의 함수율이 설정값에 달하면, 오니 압입펌프(1)를 정지시켜 오니공급을 정지하고 프레임폐쇄고정으로 이행한다.

프레임폐쇄공정 종료후는 케이크(C)를 꺼내고, 또한 여과체(32)의 여과포(327)의 세정을 행하여 다시 가압여과공정으로 이행하고, 이후 상기 공정을 반복하여 오니의 가압여과에 의한 탈수를 행한다.

또한, 상기 가압여과공정에 의해 얻어지는 함수율 85%정도의 케이크(C)는 대폭으로 경량된 고형물의 산업폐기물로서 폐출할 수 있으므로 폐수처리용의 대폭적인 비용절감이 도모된다.

이와 같이, 여과프레임(31, 31a)을 복수 설치하여 그들 사이의 여과체(32)를배치하도록 하면, 복수의 주입관(312)에서 동시에 오니를 압입함으로써 여과부(3) 내부에서의 각 주입관(312)으로부터의 거리의 원근에 의해서 발생하는 탈수율의 언밸런스가 발생하기 어렵고, 여과부(3) 내에 생성되는 케이크(C)의 함수율이 균일하게 되는 효과가 얻어진다. 따라서, 종래와 같이 부분적으로 필요 이상의 여과탈수가 행해지는 일어 없게 되어 작업시간을 단축할 수 있다.

도 8은 여과부의 다른 조합 구조를 나타내는 상부측의 요부단면도이다.

이 조합구조에 있어서는, 여과프레임(31, 31a)간 또는 여과프레임(31, 31)간에 각각 여과체(32)를 1매 끼운 구조이다. 즉, 여과프레임(31) 또는 여과프레임(31a)과 여과체(32)를 교대로 배치하고 있다.

이 구조에서는 케이크(C)의 덩어리를 약간 두껍고 균등하게 만들 수 있으므로 케이크(C) 후의 취급이 쉽다.

본 실시예에 관한 여과부에서는, 통공을 보유하는 여과체(32)를 채용하고 있지만, 통공을 형성하지 않은 여과체를 채용할 수도 있다.

또한, 가압여과에 의한 탈수가 비교적 쉬운 무기질의 오니(요업 등의 공장폐수) 등에서는, 여과부를 비교적 크게 형성할 수 있는 상기 실시예의 배열이 바람직하다. 또, 가압여과에 의한 탈수가 비교적 곤란한 유기질의 오니(축산폐수) 등에서는 여과부를 비교적 얇게 형성할 수 있는 본 실시예의 배열이 바람직하다.

또한, 본 명세서에서 사용하고 있는 용어와 표현은, 어디까지 설명상의 것으로서 한정적인 것은 아니고, 상기 용어, 표현과 등가의 용어, 표현을 제외하는 것은 아니다. 또, 본 발명은 도시되어 있는 실시예에 한정되는 것은 아니고, 기술사상의 범위 내에서 다양한 변형이 가능하다.

본 발명은 다음과 같은 효과를 갖는다.

(a) 여과프레임과 여과체를 구비하고 있는 필터 프레스용 여과장치는, 여과프레임과 여과체를 적절한 배열로 두께방향으로 병설하고, 서로 밀접시킴으로써 여과부를 형성할 수 있다. 또, 복수의 여과프레임과 여과체를 병설하고 압접하여 여과부를 형성하는 구조이므로, 처리대상이 되는 고액 혼합물의 성질에 의해 다른 여과탈수성에 기초한 최적 탈수율로 되도록 여과프레임과 여과체의 수와 장소를 임의로 선택할 수 있다.

여과재를 보유하는 여과체는 여과부를 형성할 때, 다른 여과체나 여과프레임과 두께방향으로 밀착시키는 것만으로 되기 때문에 여과부의 형성이 간단하다.

(b) 여과프레임의 주입구에서 고액 혼합물을 압입하여 여과재로 여과한다. 여과된 여과액은 여과판의 액체유도수단에 의해서 배출부로 안내되어 배출된다.

고액 혼합물의 가압여과에 의해서 여과재의 외면측에 케이크가 생성된다. 케이크는 여과프레임과 여과체의 밀착을 해제하여 분리시킴으로써 여과재 표면에서 간단히 탈락하므로 꺼내는 것이 용이하다.

(c) 여과재의 외면측에 케이크가 생성되기 때문에 케이크가 부착되는 것은 외면측 뿐이어서, 프레임개방하여 케이크를 꺼내고나서의 여과재의 세정작업이 간단하다. 즉, 예를 들면 여과재를 붙인채로의 여과체를 필터 프레스에서 분리하지 않고 내린 채, 방수류를 내뿜는 것만으로 세정이 가능하다.

(d) 여과재가 여과포이고, 여과판에 씌운 주머니형상으로 형성되어 있는 필터 프레스용 여과장치는, 여과판으로의 착탈이 비교적 용이하여, 여과포를 벗겨서 세정하는 경우도 작업을 손쉽게 할 수 있다. 또, 종래의 여과체와 같이 여과포를 밀봉된 주머니형상으로 형성하는 것은 아니고, 봉제부분도 적기 때문에 여과포의 제조가 용이하게 가능하다.

(e) 여과판과 여과재에 관통구멍이 형성되어 있는 필터 프레스용 여과장치는, 여과체를 인접시켜 배치하였을 때에 관통구멍이 고액 혼합물을 유동시키는 통로로 된다. 이것에 의해 여과체를 복수 겹쳐서 배치한 경우도, 가압여과되는 고액 혼합물은 여과부 내부에 구석구석까지 골고루 미친다.

(f) 본 발명에 관한 필터 프레스는 고액 혼합물의 가압여과에 의해서 여과재의 외면측에 케이크가 생성된다. 케이크는 여과프레임과 여과체의 밀착을 해제하여 분리시킴으로써, 여과재 표면에서 간단히 탄락하므로 취출이 간단하다. 또, 케이크는 여과재의 외면측에 부착되므로 케이크를 꺼낸 후의 여과재의 세정도 간단히 할 수 있다.

(g) 여과프레임 수보다도 헤더에 설치되어 있는 분기구가 많은 경우는, 사용하지 않는 분기구는 마개체로 막도록 한 필터 프레스는, 분기구가 다수 설치되어 있는 헤더를 설치하여 두면 여과부를 구성하는 여과프레임과 여과체의 조합이나 배열이 변하여도, 고액 혼합물의 공급에 지장이 없는 적당한 분기구를 선택할 수 있다.

(h) 본 발명에 관한 필터 프레스에서의 케이크의 취출방법에 의하면, 분리되어 있는 여과프레임과 여과체를 적절히 조합시켜 프레임을 폐쇄하고, 고액 혼합물을 가압여과한 후에 프레임을 개방하여 여과프레임과 여과체를 분리함으로써, 여과프레임과 여과체로 형성되는 공간부에 잔류하고 있는 케이크를 간단히 꺼낼 수 있다. 이것에 의해 작업성이 향상되고 고액 혼합물의 효율적인 가압여과가 가능하게 된다.

Claims

필터 프레스에 사용하는 여과장치로서,

소요 두께로 형성된 고액 혼합물의 주입구를 보유하는 여과프레임과,

상기 여과프레임과는 분리독립되어 있고, 상기 여과프레임간에 설치되는 여과체를 구비하고 있고,

상기 여과체는 여과판과 그 여과판의 양면을 덮는 여과재를 보유하고,

상기 여과판에는 여과액을 배출부로 안내하는 액체유도수단이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 필터 프레스용 여과장치.
제1항에 있어서, 여과재는 여과포이고, 또한 여과판에 씌우는 주머니형상으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 필터 프레스용 여과장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 여과판은 프레임체와, 프레임체 내에 설치된 판체와, 판체의 양면에 설치된 망형상체를 구비하고, 판체의 하단에는 여과액을 배출하기 위한 구멍이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 필터 프레스용 여과장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 여과판은 프레임체와, 이 프레임체 내에 설치된 망형상체를 보유하는 것을 특징으로 하는 필터 프레스용 여과장치.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 여과판과 여과재에 관통구멍이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 필터 프레스용 여과장치.
소요수의 여과프레임과 소요수의 여과체를 놓는 적재부와,

소요수의 분기구가 설치되어 있고, 상기 분기구로부터 여과프레임으로 고액 혼합물을 이송하는 헤더와,

헤더의 분기구로부터 여과프레임으로 고액 혼합물을 이송하는 호스와,

고정단 판과의 사이에서 여과프레임과 여과체를 단단히 조이는 가동단 판과,

고액 혼합물을 여과프레임으로 압입하는 펌프와,

상한압력과 하한압력 사이의 압력으로 고액 혼합물을 여과프레임으로 이송하는 가압유닛을 구비하고,

상기 여과체는,

여과판과, 상기 여과판의 양면을 덮는 여과재를 보유하고,

상기 여과판에는 여과액을 배출부로 안내하는 액체유도수단이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 필터 프레스.
제6항에 있어서, 여과프레임수 보다도 헤더에 설치되어 있는 분기구가 많은 경우는, 사용하지 않는 분기구는 마개체로 막도록 한 것을 특징으로 하는 필터 프레스.
제6항 또는 제7항에 있어서, 여과재는 여과포이고, 또한 여과판에 씌우는 주머니형상으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 필터 프레스.
제6항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 여과판과 여과재에 관통구멍이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 필터 프레스.
소요두께로 형성된 고액 혼합물의 주입구를 보유하는 여과프레임과 상기 여과프레임과는 분리독립되어 있고 여과프레임 사이에 설치되는 여과체로 여과장치를 구성하고, 여과프레임과 여과체는 교대로, 또는 여과프레임 사이에 여과체를 소요수 배치하고,

여과프레임에 고액 혼합물을 압입하여 여과체로 여과하고, 여과 잔사물인 케이크는 여과체와 여과프레임으로 구성되는 공간부에 잔류시켜, 여과체와 여과프레임을 분리함으로써 상기 공간부에 잔류하고 있는 케이크를 꺼내는 것을 특징으로 하는 필터 프레스에서의 케이크의 취출방법.