JP3772598B2

JP3772598B2 - フイルタープレス

Info

Publication number: JP3772598B2
Application number: JP21844699A
Authority: JP
Inventors: 栄一石垣
Original assignee: Ishigaki Co Ltd
Current assignee: Ishigaki Co Ltd
Priority date: 1999-06-17
Filing date: 1999-08-02
Publication date: 2006-05-10
Anticipated expiration: 2019-08-02
Also published as: JP2001058107A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、無機質や繊維質を多く含有する汚泥の圧搾脱水装置に関し、特に、ケーキ洗浄も可能とする間歇型のフイルタープレスに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、間歇型の圧搾脱水機として、ろ過室を形成する前後のろ板間に一対のろ布を配設し、このろ布間に原液を圧入して圧搾脱水し、ろ板間を解放してケーキをろ板下方に排出するフイルタープレスがあり、例えば、実公平７−２１２０４号公報に記載してあるように公知である。また、ろ過室内にドーナツ状のろ過板と回転自在な撹拌板を狭い間隔で交互に配列し、ろ過室に圧入した汚泥をろ過板の間隙を縫って移動させながら、撹拌板の前後のろ過板から分離液を排出し、掃流ろ過を行いながら、ろ過脱水したケーキを連続的に他端から取出すようにしたロータリーフイルタープレスも、例えば、特開平１０−１６５７２１号公報に記載してあるようによく知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のフイルタープレスは大容量処理と高圧搾脱水が可能であるが、多数並列したろ板を開閉させるために複雑な構造の装置となり、広い設置スペースが必要であった。そして、消耗品であるろ布を定期的に交換する必要があり、また、目詰まりしたろ布の再生のために多量の洗浄水が必要であった。また、この従来のロータリーフイルタープレスは、原液を撹拌することによりろ過板の目詰まりが防止され、連続的にケーキが得られるものであるが、撹拌板を比較的高速で回転させるので、撹拌された有機物がコロイド状となり、ろ過板からコロイド状の汚泥がろ液と一緒に流出する恐れがあり、ケーキの含水率も比較的に高かった。この発明は、前述の従来の問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、ろ過室に圧入した汚泥を、ろ過室と共に移動させながら両面ろ過を行い、ろ過面に積層するケーキと汚泥の接触面で発生するズリ抵抗をろ過力として、低含水率のケーキを回収する圧搾脱水装置を提供するものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
この発明の要旨は、回転自在な駆動軸に配設した２枚の円盤状のろ過板と、ろ過板の外周部に摺接させた外周環とでろ過室を形成し、ろ過室の下方部の外周環に逆止板を止着して、この逆止板の側縁をろ過板に近接させ、その先端部を駆動軸に摺設させると共に、逆止板で規制するろ過室の始端側に汚泥の供給口と、その終端側にケーキの取出口を開口し、この取出口に開閉弁を設けたもので、ろ過室に圧入した汚泥は、両面ろ過を行いながら濃縮汚泥を移動させ、ろ材の接触面とのズリ抵抗で汚泥を脱水し、開閉弁を閉塞して脱水したケーキに背圧を加えながら圧搾脱水を行うものである。
【０００５】
そして、上記ろ過室の汚泥の供給口に連結した汚泥供給管に切替自在に洗浄水管と圧縮空気管を連結して、脱水ケーキのケーキ洗浄と、洗浄したケーキのフィードブローを行うようにしたものである。また、上記逆止板に配設した洗浄水供給管の噴射口をろ過板に対設して、必要時にろ過室の内側からろ過板を洗浄し、ろ過面を再生するようにしたものである。上記取出口側の逆止板は、ろ過板に近接させた側縁部と、駆動軸に摺設させた先端部を切刃状に突出させて、ケーキをろ過室の壁面から剥離させるものである。また、上記取出口側の逆止板の壁面を放物線状に湾曲させておけば、逆止板が圧搾脱水されたケーキの排出の抵抗とならないものである。なお、供給口を設けたろ過室の始端部に、ろ過板の外周面に対設して洗浄管を配設しておけば、ろ板を洗浄することができるものである。
【０００６】
そして、上記ろ過板は多数の微細孔を有する円盤状のメタルスクリーンと、このメタルスクリーンを嵌入した格子状のリブを接合一体化した外環支持枠とからなり、２枚の円盤状のろ過板がボス状の内環支持体に連結され、この内環支持体が回転自在な駆動軸に嵌着されて、ろ材の取付けが容易となり、強度も増加されるものである。なお、上記ろ過板の内環支持体にメタルスクリーンを張設すれば、ろ過面積が増加されるものである。また、上記開閉弁は、ケーキの取出口の回動軸に止着したダンパーと、ダンパーの回動軸に連結した回動レバーと、回動レバーに枢着したシリンダーとから構成されており、外周環の取出口からダンパーの開口度を調節し、ろ過のための背圧を加えながら圧搾脱水して取出口から均一な含水率のケーキを排出することができる。なお、上記ろ過室を駆動軸に複数並列し、この複数のろ過室を軸支した駆動軸の両端部をフレームに支架させて、駆動軸を駆動機に連動連結すれば、並列多室構成となり、汚泥の大容量処理が可能となり、両面ろ過のろ過室が生かされて、占有スペースも小さくなるものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
この発明に係る装置は上記のように構成してあり、ケーキ取出口の開閉弁を閉塞し、ろ過室を微速回転させながら供給口から汚泥を圧入すると、圧入直後の供給口の近傍の濃縮ゾーンでは、主に圧入圧力でろ過板の両面からろ液が分離されて汚泥は濃縮される。汚泥は濃縮されながらろ過室の回転とともに脱水ゾーンに移送され、ろ過室の回転によりろ材の接触面との摩擦抵抗で汚泥が脱水され、ろ過板のろ過面にケーキ層が徐々に形成される。やがて、汚泥は流動性を失いろ過面のケーキ層と中心部の比較的柔らかい汚泥との間にせん断摩擦抵抗力が発生し脱水が促進される。圧搾ゾーンに移送されたケーキに、取出口からケーキに背圧を加えながらさらに脱水が行なわれる。そして、ろ過室に脱水されたケーキが充満してくると、ろ過室への汚泥の供給を中止し、引続きろ過板を回転させながら、ろ過室の汚泥の供給口に洗浄水管を連結し、脱水ケーキに洗浄水を圧入してケーキに含有する有効成分、或いは不用な成分を洗浄して分離する。ケーキ洗浄後、汚泥の供給口の洗浄水管を切替えて、圧縮空気管を連結し、洗浄した脱水ケーキに圧縮空気を吹込み、ケーキのフイート゛ブローを行って水分を排出するものである。次に、開閉弁を開放すれば、ろ過板の回転によるろ材の接触面との摩擦抵抗でケーキを取出口から排出することができる。ケーキの排出終了時に、ろ過板に付着した汚泥を両面から洗浄清掃して、運転再開に備えることができるものである。
【０００８】
【実施例】
この発明に係るフイルタープレスを図面に基づき詳述すると、まず、図１において、符号１はフイルタープレスであって、両側のフレーム２、２に支架された架台３に軸受４が固定され、この軸受４に軸支された駆動軸５が、駆動機６で回転させるようにしてある。そして、フイルタープレス１の下部には、汚泥供給管７に連結された供給口８と、ケーキの取出口９とが設けてある。フイルタープレス１の構造を図２及び図３に基づき詳述すると、駆動軸５に内環支持体１０が嵌着してあり、この内環支持体１０に２枚の円盤状のろ過板１１、１１の内周縁が止着してある。このろ過板１１が駆動軸５とともにゆっくりと回転させるようにしてある。ろ過板１１の周部には外周環１２が配設してあり、２枚のろ過板１１、１１と外周環１２でその内部にろ過室１３が形成されている。ろ過板１１の周面には、ろ過板１１を覆うカバー１４が設けてあり、このカバー１４の外周端が外周環１２に止着されている。そして、カバー１４の内周縁が軸受４で駆動軸５に軸支されて、ろ過室１３の外周部にろ液室１５を形成してある。なお、カバー１４の背面が架台３に固定され、外周環１２がろ過板１１と一緒に供回りしないようになっている。符号１６はろ液の排液管である。
【０００９】
ろ過室１３の汚泥の供給口８とケーキの取出口９の間には、図２に示すように、ろ過室１３を分断する逆止板１７が設けてあり、ろ過板１１を回転させて（矢印イ方向）、ろ過室１３の供給口８から供給された汚泥は圧入初期には濃縮ゾーンＡで、主に圧入圧で固液分離され、濃縮された汚泥は脱水ゾーンＢで、ろ過室１３の回転によりろ材の接触面とのズリ抵抗と、ろ過面のケーキ層と中心部の比較的柔らかい汚泥との間のせん断摩擦抵抗力により脱水促進させる。そして、ろ過室１３はさらに回転してケーキの取出口９近傍の圧搾ゾーンＣに移送するようにしてある。上記汚泥の供給口８に連結した汚泥供給管７には図４に示すように、電磁弁Ｖ１が介装してあり、電磁弁Ｖ１の後方の汚泥供給管７から分岐させて洗浄水管１８と圧縮空気管１９が連結してある。洗浄水管１８と圧縮空気管１９には電磁弁Ｖ２、Ｖ３が介装してあり、それぞれの電磁弁Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３の開閉を切替えてろ過室１３への汚泥供給と、ケーキ中に含まれる有効成分または不用な成分を分離するためのケーキ洗浄、及びケーキ洗浄をおこなったケーキに圧縮空気を吹込んで水分を排出させるフイードブローが行えるようにしてある。
【００１０】
また、逆止板１７には、図４に示すように、ろ過室１３の内側からろ過板１１に対向する目詰まり解消用の洗浄水供給管２０が設けてあり、洗浄水供給管２０の噴射口２１が回転しているろ過板１１に高圧水を噴射するようにしてある。また、供給口８を設けたろ過室１３の始端部には、図３及び図４に示すように、ろ過板１１の外周面に対向して洗浄水供給管２２を配設してあり、洗浄水供給管２２の噴射口２３から圧力水を噴射して、ろ過板に付着した汚泥を外面から洗浄清掃できるようにしてあり、ろ過板１１の両面洗浄ができるようにしてある。そして、取出口９側の逆止板１７は、図５に示すように、ろ過板１１に近接させた側縁部１７ａと、駆動軸５に摺設させた先端部１７ｂが切刃状に突出させてあり、ろ過室１３から取出口９に排出するケーキをろ過室１３から剥離させるようにしてある。なお、ろ過室１３の取出口９に対向する逆止板１７の壁面を図２及び図４に示すように、放物線状に湾曲させておけば、ケーキがろ過板１１の回転接線方向に案内されて、逆止板１７が圧搾脱水されたケーキの排出の抵抗とならないものである。
【００１１】
ろ過室１３のケーキの取出口９には、図２及び図３に示すように開閉弁２４が設けてあり、開閉弁２４は、取出口９の一端に軸支した回動軸２５に連結したダンパー２６と、ダンパー２６の回動軸２５に連結した回動レバー２７と、回動レバー２７に枢着したシリンダー２８とからなっており、シリンダー２８のピストン２９を伸縮させて、ケーキの取出口９を開閉するようにしてあり、ピストン２９を伸長させて、ダンパー２６を回動して取出口９を閉塞させて圧搾ゾーンＣに背圧を加えるようにしてある。そして、先ず取出口９を閉塞し、原液をろ過室１３の供給口８から連続的に供給しながら、汚泥を濃縮し、圧搾脱水した後、原液の供給を停止してろ過室１３の取出口９を解放し、引き続きろ過室１３を回転させながらケーキを取出すようにしてある。
【００１２】
上記ろ過板１１は、図６及び図７に示すように、ウエッジワイヤー３０ａと裏面に貼着したサポートロッド３０ｂとから構成されたドーナツ状のメタルスクリーン３０が、格子状のリブ３１ａを接合一体化した外環支持枠３１に嵌入してあり、容易にろ材交換が行えるようにしてある。なお、ろ過室１３の内周縁を止着した内環支持体１０にもメタルスクリーン３２を張設すれば、ろ過面積が増加するものであり、汚泥の脱水性も良くなるものである。そして、ろ過室１３から分離したろ液をろ液室１５に排水できるように複数の排水路３３…が穿設してある。図８に示す連続圧搾脱水装置は、上記のフイルタープレスを複数台並列した他の実施例であって、各ろ過室１３…を形成するろ過板１１を駆動軸５ａに連結して多室構成としてある。また、前後のろ過室１３を支持筒３４で連結して、前端部と後端部の支持筒３４ａ、３４ａをフレーム２ａ、２ａで支架させ、駆動軸５ａに嵌着したプーリー３５を駆動機６ａに連動連結して、複数のろ過板を回転させるようにしてある。なお、符号１５ａはろ過板１１からろ液を分離するろ液室である。このように、並列多室構成とすれば、汚泥の大容量処理が可能となり、占有スペースも小さくなるものである。
【００１３】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、この発明に係るフイルタープレスは、ろ過室に圧入した汚泥を、２枚のろ過板と汚泥をゆっくりと供回りさせながら両面ろ過を行うので、ろ過板と汚泥との間に発生する摩擦抵抗と、ろ過面に積層するケーキと中心部の比較的柔らかい汚泥との間にせん断摩擦抵抗力を発生させ、汚泥を濃縮脱水するものである。即ち、従来のフイルタープレスにあっては、複雑なろ板開閉装置と広い設置スペースが必要であり、ロータリーフイルタープレスにあっては、撹拌板を高速回転させるために、ろ過板からコロイド状の汚泥がろ液と一緒に流出する恐れがあつたものであるが、この発明にあっては、ろ過板と汚泥の摩擦抵抗を発生させて脱水したケーキに、引続きろ過室を回転させながら、ろ過室に高圧水と圧縮空気を供給するので、ケーキに含まれる成分が分離され、洗浄されたケーキの水分が分離できるものである。そして、逆止板とろ過室の汚泥の供給側にろ過板の洗浄水配管を設けたので、ろ過板の再生が可能となるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係るフイルタープレスの概略正面図である。
【図２】この発明に係るろ過室の構造を示す概略縦断正面図である。
【図３】この発明に係るろ過室を図１のＡ−Ａ線に沿って切断した縦断側面図である。
【図４】この発明に係るろ過室に圧力水と圧縮空気を供給するための配管類を示す概念図である。
【図５】ろ過室の圧搾ゾーンから見た逆止板の正面図である。
【図６】ウエッジワイヤースクリーンの平面図である。
【図７】ウエッジワイヤースクリーンを支持枠に嵌入したろ過板の正面図である。
【図８】この発明に係るろ過室を並列多室構成としたフイルタープレスの縦断側面図である。
【符号の説明】
２ａフレーム
５、５ａ駆動軸
６、６ａ駆動機
７汚泥供給管
８供給口
９取出口
１０内環支持体
１１ろ過板
１２外周環
１３ろ過室
１７逆止板
１７ａ側縁部
１７ｂ先端部
１８洗浄水管
１９圧縮空気管
２０洗浄水供給管
２１噴射口
２２洗浄水供給管
２１噴射口
２４開閉弁
２５回動軸
２６ダンパー
２７回動レバー
２８シリンダー
３０、３２メタルスクリーン
３１外環支持枠
３１ａリブ

Claims

回転自在な駆動軸（５）に配設した２枚の円盤状のろ過板（１１、１１）と、ろ過板（１１）の外周部に摺接させた外周環（１２）とでろ過室（１３）を形成し、ろ過室（１３）の下方部の外周環（１２）に逆止板（１７）を止着して、この逆止板（１７）の側縁部（１７ａ）をろ過板（１１）に近接させ、その先端部（１７ｂ）を駆動軸（５）に摺設させると共に、逆止板（１７）で規制するろ過室（１３）の始端側に汚泥の供給口（８）と、その終端側にケーキの取出口（９）を外周環（１２）に開口し、この取出口（９）に開閉弁（２４）を設けたことを特徴とするフイルタープレス。
上記ろ過室（１３）の汚泥の供給口（８）に連結した汚泥供給管（７）に切替自在に洗浄水管（１８）を連結したことを特徴とする請求項１記載のフイルタープレス。
上記ろ過室（１３）の汚泥の供給口（８）に連結した汚泥供給管（７）に切替自在に圧縮空気管（１９）を連結したことを特徴とする請求項１または２記載のフイルタープレス。
上記逆止板（１７）に配設した洗浄水供給管（２０…）の噴射口（２１…）をろ過板（１１）に対設したことを特徴とする請求項１または３記載のフイルタープレス。
上記取出口（９）側の逆止板（１７）は、ろ過板（１１）に近接させた側縁部（１７ａ）と、駆動軸（５）に摺設させた先端部（１７ｂ）が切刃状に突出させてあることを特徴とする請求項１乃至４記載のフイルタープレス。
上記取出口（９）側の逆止板（１７）の壁面を放物線状に湾曲させたことを特徴とする請求項１乃至５記載のフイルタープレス。
上記供給口（８）を設けたろ過室（１３）の始端部に、ろ過板（１１）の外周面に対向して洗浄水供給管（２２）を配設したことを特徴とする請求項１乃至６記載のフイルタープレス。
上記ろ過板（１１）は、多数の微細孔を有する円盤状のメタルスクリーン（３０）と、このメタルスクリーン（３０）を嵌入した格子状のリブ（３１ａ）を接合一体化した外環支持枠（３１）とからなり、２枚の円盤状のろ過板（１１）がボス状の内環支持体（１０）に連結され、この内環支持体（１０）が回転自在な駆動軸（５）に嵌着されていることを特徴とする請求項１乃至７記載のフイルタープレス。
上記ろ過板（１１）の内環支持体（１０）にメタルスクリーン（３２）を張設したことを特徴とする請求項１乃至８記載のフイルタープレス。
上記開閉弁（２４）は、ケーキの取出口（９）の回動軸（２５）に止着したダンパー（２６）と、ダンパー（２６）の回動軸（２５）に連結した回動レバー（２７）と、回動レバー（２７）に枢着したシリンダー（２８）とからなることを特徴とする請求項１乃至９記載のフイルタープレス。
上記ろ過室（１３）を駆動軸（５ａ）に複数並列し、このろ過室（１３…）を軸支した駆動軸（５ａ）の両端部をフレーム（２ａ、２ａ）に支架させて、駆動軸（５ａ）を駆動機（６ａ）に連動連結したことを特徴とする請求項１乃至１０記載のフイルタープレス。