JPH01203008A - 汚泥等の処理方法ならびにその装置 - 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） この発明は、上水や下水中から取シ出された汚泥等を濾
過圧搾して、脱水ケーキを生成させる汚泥等の処理方法
およびその装置に関する。

（従来の技術） 従来、上水や下水から分離、除去される汚泥を処理する
ためのフィルタプレスとしては、特開昭５９−２０９６
２１号公報に記載のように１フイルタプレスへ原液を圧
入して、その原液の自己圧のみによって原液濾過を行な
うもの（以下、従来例（１）とする）と、当初は上記例
と同じく原液の自己圧のみによって原液濾過を行なった
後に、原液の供給を止め、炉室に内蔵する圧力水導入部
に圧力流体を導入して、その加圧流体によって更に圧搾
して脱水するもの（以下、従来例（２）とする）が知ら
れている。

そして、この従来例（２）には、その原液供給方式によ
り、原液供給を戸板の中央から行なうセントフィード形
、戸板の上側から行なうアッパーフィード形など、また
、加圧方式により加圧流体圧が炉室の両面から作用する
もの、片面だけから作用するものなど数種類があるが、
初めに自己圧による濾過を行ない、その後に加圧流体に
より圧搾脱水するという本質的なやり方には変りがない
。

一方、脱水ケーキの後処理、すなわちケーキ焼却ないし
埋立地投棄に対し、コスト低減の点より、そのケーキ量
を減らす社会的要求から、圧搾圧を１０ｋｇ／ｃｕ？以
上の高圧操作が求められるようになってきた。そして、
この操作は高圧圧搾用ポンプにより実施される。

（発明が解決しようとする問題点） 上記従来技術にあっては次のような問題がある。

すなわち、従来例の（１）では、原液の消費速度が一定
以下の低速となるまで原液を供給し続けるが、原液が炉
室内で望ましい形状に脱水ケーキ（以下、単にケーキと
する）化するには、長時間を要する。そのため、単位時
間当たシの処理量が少なく、時間を要した割にはケーキ
の含水率が低くならない。

一方、従来例の（２）では、炉室内の原液に対する脱水
力が高まって、ケーキの低含水率化は図られるが、圧搾
中には原液の供給がないので、脱水力の高まりに比例し
てケーキ厚は薄くなシ、その結果、ケーキの排出工程に
おいてケーキの剥離が困難になる。

また、圧搾工程を設けるので、濾過工程を短くすると、
その分処理量が少なくなる、という欠点があり、かつ動
力費も濾過時間を短くする割合には従来例（１）と余り
変らないという問題点がある。

また、高圧圧搾用ポンプを用いると、仕様が高圧であれ
ば、それに逆比例して吐出容量が小になるという問題点
があり、濾過工程が終了し原液の供給が停止している圧
搾工程において、各炉室内のスラリーは圧搾操作に対応
して、その容量を縮小し、その結果として、圧搾流体で
満たされる炉室内空隙は増大していき、従って当該ポン
プから供給される流量は、圧搾工程の時間が延長される
ことによって、望ましい高圧圧搾操作が可能になるとい
う、問題点がある。

この発明は、上記実情に鑑み工夫されたもので、その目
的とするところは、剥離が困難にならないようにケーキ
の有効厚を確保して剥離性を向上させるとともに、その
低水分化を行ない、圧搾中に原液の消費分を供給させて
、サイクルタイムを短縮する一方、単位時間当たりの処
理量を増大させ、動力費を低減できる汚泥等の処理方法
ならびにその装置を提供するにある。

（問題点を解決するための手段） 上記目的のもとにこの発明は、第１に積層状態の多数の
ろ板により形成されるフィルタプレスのろ室内に原液を
圧入して、炉布により濾過脱水し、その一定時間後に、
戸板と可動隔壁との間にろ過圧より低く調圧された圧力
流体を送給し、上記濾過脱水に併せて原液を圧搾脱水し
、次いで、上記濾過圧より高い圧搾圧で圧搾脱水のみを
行なうようにした汚泥等の処理方法を特徴とするもので
あり、第２には上記方法を実施するための装置として、
炉室を形成する戸板の少なくとも一側に可動隔壁を設け
て多数積層してなるフィルタプレスのろ板と可動隔壁と
の間には加圧流体導入部を設け、隣接戸板で形成される
炉室にはポンプに連らなる原液供給管を接続し、該原液
供給管の途中には圧気供給手段に連らなる第１圧力供給
槽を接続し、上記加圧流体導入部に加圧流体を圧送する
配管には、上記第１圧力供給槽に連通ずる第２圧力供給
槽を接枕すると共に該第２圧力供給槽と上記加圧流体導
入部との間に減圧弁を配設し、かつ加圧流体配管には加
圧流体を放圧するブロー弁を設けたことを特徴とするも
のである。

（作用） 積層戸板で形成される涙室内に第１圧力供給槽から原液
を圧送すれば、原液が各炉室中に行き渡って原液の自己
圧による濾過脱水が行なわれ、その過程で、第１圧力供
給槽に連通して同圧化された第２圧力供給槽中の加圧流
体を減圧弁により濾過圧より低く調圧して、戸板の圧力
流体導入部に導けば、炉室内における濾過圧の損失低下
により可動隔壁が拡張して、原液の供給を伴う濾過脱水
に併せて原液の圧搾脱水が行われ、その一定時間後には
圧搾用ポンプ等から濾過圧より高い圧力流体が供給され
て、圧搾脱水だけが行なわれ、炉室にはケーキ層が迅速
に肉厚に形成される。

（実施例） 以下、第１図ないし第３図に基づいてこの発明の詳細な
説明する。

図中の４はこの発明に係る処理装置における単式フィル
タプレスを示し、その内部には、第３図のように両面が
凹状になシ、そこに可動隔壁（ダイヤフラム）１０を設
けた炉板９と、設けない戸板８が交互に多数（図面では
一対だけを示す）開閉可能に配設され、両戸板８，９に
よって横方向に所要数（通常１０〜７０）のろ室１６が
形成されている。

両炉板８，９は環状の枠形をなし、炉板８は下部にＦ液
路１５ａを備え、両面には外面に多くの液すじを設けた
表面板１１がべたに取付けられ、外周縁と内周縁はシー
ル材１８ａで密封され、その外側は戸布１２ａで包被さ
れており、また、他方のろ板９は上部に圧力流体導入路
１４を備えると共に下部には涙液路１５ｂを備え、両面
には上記導入路１４に通じる圧力流体導入部１３を介在
させて外面に多くの液すじを有する可動隔壁（以下、ダ
イヤフラムという）１０が装着され、外周縁および内周
縁は同じくシール材１８ｂで密封され、その外側は炉布
１２ｂで包被されている。

そして、各Ｆ室１６内には、原液供給ロエ７から原液Ａ
が給泥弁Ｖ、を介して給泥管Ｐ１により供給され、各炉
布１２ａ、１２ｂで沖過された涙液りは下部のＦ液路１
５ａ、１５ｂからＰ液排出管Ｐ、を経て機外に排出する
ようになされている。

第１図に示すように、給泥管Ｐ１は原液供給ポンプ１に
接続されて原液Ａの供給を受けるものであり、ポンプ１
のデリバリ一部とフィルタプレス４０手前には逆上弁Ｖ
、　、Ｖ３が配置されて、所要の給泥圧が後退しないよ
うになされ、また給泥弁部と原液供給ポンプ１との間に
は原液連通管Ｐ３を介して第１圧力供給槽２が連結され
ている。

この第１圧力供給槽２の頂部は、ガス補給管Ｐ、により
図示しない空気源装置に連結されて圧縮空気が供給され
るようになっていると共に途中にガス連通弁又を備えた
ガス連通管Ｐ２によって第２圧力供給槽３に接続されて
いる。

一方、第２圧力供給槽３に接続された圧力流体配管Ｐ、
は途中に加圧流体配管と減圧弁５を備えてフィルタプレ
ス４に対する多くの圧力流体導入管Ｐ６に連結されると
共に−その終端部にはブロー弁６が設置されて大気に放
圧できるようになされている。このブロー弁６の位置は
配管Ｐ３の内圧を放圧できる部位であれば、どこでもよ
い。

なお、減圧弁５と圧力流体導入管Ｐ６との間には、ここ
に図示しない圧搾用ポンプないし圧搾用配管系に連なる
配管すが分岐されている。

そして、当該ポンプ等がテ過圧以上の圧搾圧　　４をフ
ィルタプレスに供給するときに、その圧搾圧が、配管Ｐ
３側へ及ばないように逆止弁■を配設すると共に、当該
ポンプ等を休止させ、濾過圧を加える濾過工程中に、濾
過圧が配管Ｐ、へ漏出しないように、該配管Ｐ、側に逆
止弁隔を配設する、 給水槽７から補給水管＆により補給水弁■を介して一定
水量が第２圧力供給槽３に移送され、ここで第１圧力供
給槽２内の空気圧を受けて、圧搾用圧力が付与される。

給水槽７はブロー弁６からの放圧時の水を受は入れるこ
とにより加圧水の循環利用が計られる。

第２図は圧力流体として空気ないし他の不活性ガスを用
いる場合を示すが、第１図に比べ給水槽７と補給水管Ｐ
４が省略されているだけでその他の点は同じである。

上記構成のもとに汚泥等を処理する場合には、先ず給泥
管Ｐｌ上の弁鳩を開いて、予め蓄圧していた第１圧力供
給槽２内の原液Ａを、フィルタプレス４の原液供給口１
７を通じて各炉室１６へ供給する。当初には原液Ａが各
ｐ室１６内に充分に行き渡り、自己圧による濾過作用が
円滑に進行し、予め定めた一定時間（例えば、全濾過工
程の１／４期間）は濾過のみの脱水が続けられる。

その後、配管Ｐ３上の加圧流体弁５を開いて、第２圧力
供給槽３から該槽中の圧力流体をフィルタプレスの導入
管Ｐ６および導入路１４を介してＦ板９の圧力流体導入
部１３へ供給し、ダイヤフラム１０を第３図点線のよう
に拡張させて、Ｆ室１６内の原液に対し濾過工程と併行
して圧搾工程を開始する。

このよう（（フィルタプレスに圧力流体を供給するとき
には、ガス連通管Ｐ２の連通弁■は開となり、また、配
管すを流れる圧力流体は減圧弁５により減圧され、圧搾
圧が原液供給圧より原液性状とフィルタプレスのフィー
ド形態によって予め決める範囲（通常ｕｙ−１５ｋｇ／
ｃｒｌ　）小さくなるように調圧される。

濾過工程中にこれと併行して行なう圧搾工程は、圧搾開
始から濾過工程終了後における圧搾単独工程まで継続し
てもよい（操作１）が、濾過工程に併行して行なう圧搾
工程のときにだけ、ブロー弁６を間欠的に操作して、圧
搾動作を継続的に行なってもよい（操作２）。

操作２においては、ブロー弁６の断続的操作によって、
圧力流体導入管Ｐ６を介してＦ板側部の圧力流体導入部
１３内が減圧し、ｐ室１６内部のスラッジと炉布１２と
の間に負圧部が発生し、その結果、炉室１６内に空隙を
生ぜしめ、その部分へ新たな原液を誘引する。

また、操作１にあっては、圧搾圧と濾過圧との差圧に変
化を与えるように操作することにより、炉室内スラッジ
の不特定部分に方向が一定しない作用圧が惹起される。

上記２つの操作は、圧搾圧と濾過圧との加圧方向が同一
でないので、スラッジ内の不均質部に剪断力が生じ、濾
過作用を停滞せしめていた圧密現象ないしブリッジ現象
によってスラッジ内に包み込まれたスラッジ結合水また
は内部水などの相対位置を変化せしめ、通常の濾過理論
が説明するところの濾過作用が進展し、より以上の脱水
効果が得られるようになる。

更に詳述すれば、当初の濾過圧（１０ｋｇ／ｍ　　）（
／ｃより原液がケーキ化していくと、次第にケーキ化し
たＰ室１６の最奥部１６ａの近くでは、濾過圧が、原液
の流路途中で生じる圧力損失により減少していき、圧搾
流体の圧力を予め減圧弁５で濾過圧より小さくなるよう
に減圧〔併行圧搾ＥＥ（９ｋｇ／榊）〕シてあっても、
最奥部１６ａに近い部分に対する圧力流体導入部１３の
圧搾圧は、ケーキＥに及ぼす濾過圧に比べて上回る圧力
を示し、ケーキＥに対し圧搾効果を及ぼすようになる。

そして、操作２にあっては、ブロー弁６を開くことによ
り圧力流体を放圧して圧搾を打ち切ると、ダイヤフラム
１０が拡張状態から実線状態に復元することにより、Ｆ
室１６中に空隙部が生じ、その空隙部に原液が供給され
ることになシ、その後、再びブロー弁６を閉じて圧搾工
程を再開することにより、ケーキの低水分化（絞＃））
と原液の補給とを交互に行なうことができ、それだけ原
液の処理量を増加できる。

上述の例では、原液と圧力流体の圧力調整をそれぞれの
配管中に設けた圧力供給槽１，２の連動関係と減圧弁５
の減圧作動によって行なうようにしたものを示したが、
これらの代シに、原液供給管Ｐ１と圧力流体配管Ｐ、と
に、それぞれ流量調節手段を介在させ、それらを電気的
に連係することによって行なうようにしてもよい。

そして、その流量調節手段には、圧力調整制御弁と原液
または加圧流体を供給するポンプ類を備えて、当該配管
系に設置するようにしたものなどが含まれる。

このようにして、濾過工程から単独圧搾工程へ移行する
。すなわち、圧搾用ポンプ等が稼動して配管Ｐ、を通り
、単独圧搾圧（１５ｋｇＡ−ＩＦ？）が導入ｖＰ６を介
してフィルタプレスに供給される。

そして、一定時間後に、その圧搾工程は終了し、それ以
後はブロー、開枠、ケーキ排出などの各工程を経て、１
サイクルタイムが完了する。

「試験例」 次に、本発明と従来技術とを比較試験した結果を表１２
表２に示す。表中の対比例Ｉの数値は前記従来例１に基
づくもので、対比例■の数値は従来例２に基づくもので
ある。

表１は処理工程についての比較を示すものであシ、濾過
圧および圧搾圧の初期時における圧力の立上り速度は同
じである。そして、実施条件は下記による。

試　料　原液濃度　濾過圧　併行圧搾圧　単独用搾圧上
水汚泥２Ｂ”ｒｙ！Ｘ１０檀夕９ｋｇ／ｃｆ　　　１５
ｋｇ／ｃｍ”また、表２は汚水の処理結果の比較を示す
ものであり、この表２における単位時間当たりの処理量
率は、対比例工を基準１００として、その他の場合を指
数化して表示したものである。ちなみに、このときの発
明によるサイクルタイム当たシの動力比は対比例の６０
〜７０％であった。

これらの表によれば、本発明では従来技術に比ベサイク
ルタイムは著しく減少し、かつ原液の処理量は２〜４倍
に増加していることが分る。

表１ 表２ なお、上述の例では上水汚泥を処理する場合について説
明したが、これに限らず、本発明はその他の化学工業用
製品の脱水、廃液スラッジの脱水に適用できるものであ
る。

また、上述の例では両面にダイヤフラム１０を設けた戸
板と設けない戸板とを交互に積層したものを示したが、
これはすべてのろ板の両面（端部は片面）にダイヤプラ
ムを設けたものとしてもよい。

（発明の効果） 以上のようにこの発明によれば、当初には原液の自己圧
のみによってｐ過脱水を行ない、−定時間後には濾過脱
水に併行して、濾過圧より若干低く調圧された加圧流体
により圧搾脱水を行ない、その濾過圧と圧搾圧との差圧
を適宜調整できるようにしたので、原液を短時間で効率
よく処理することができ、炉室内でのケーキ形成中に濾
過圧と圧搾圧の差圧の変化によってケーキを動的に形成
すると七ができ、かつ、その間における継続的な原液の
供給とその後における高い圧搾圧での圧搾脱水により、
ケーキの低含水率化と肥厚化を適切に促進させることが
でき、ケーキ排出時の剥離性を良好にすることができる
。

そして、高い圧搾圧での圧搾脱水においては、炉室内へ
ほぼ濾過圧に近い圧力で原液を誘引した後でもあり、圧
搾用流量は少なくて済み、高圧を作用させる圧搾用ポン
プを効率よく運転できる。しかも、濾過工程中に併行す
る圧搾工程を断続的に行なうことにより、原液の処理量
が増す一方で、サイクルタイムが短縮し、省エネルギー
効果を充分に発揮できる工業的に有益なものである。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は、この発明の実施例を示すもので
、 第１図は圧搾用流体洗液体を使用する場合の系統図。 第２図は圧搾用流体にガスを使用する場合の系統図。 第３図はフィルタプレス内のＦ室回りを説明する断面図
。 図中 １・・・原液供給ポンプ　　２・・・第１圧力供給槽３
・・・第２圧力供給槽　　４・・・フィルタプレス５・
・・減　　圧　　弁　　６・・・ブ　ロ　−　弁１０・
・・可　動　隔　壁　　１３・・・圧力流体導入部１６
・・・戸　　　室　Ｐ２−・・ガス連通管Ｐ３・・・圧
力流体配管　　ｂ・・・配　　　　管■・・・給　泥　
弁　又・・・ガス連通弁■、η・・・逆止弁　Ａ・・・
原　　液Ｂ・・・ガ　　　ス　Ｃ・・・　　水 Ｅ・・・ケ　−　キ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）積層状態の多数のろ板により形成されるフィルタ
   プレスのろ室内に原液を圧入して、ろ布によりろ過脱水
   し、その一定時間後に、ろ板と可動隔壁との間にろ過圧
   より低く調圧された圧力流体を送給し、上記ろ過脱水に
   併せて原液を圧搾脱水し、次いで上記ろ過圧より高い圧
   搾圧で圧搾脱水のみを行うようにしたことを特徴とする
   汚泥等の処理方法。
2. （２）上記ろ過脱水時に行う圧搾脱水を断続的に行うよ
   うにしたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   汚泥等の処理方法。
3. （３）ろ室を形成するろ板の少なくとも１側に可動隔壁
   を設けて多数積層してなるフィルタプレスのろ板と可動
   隔壁との間には圧力流体導入部を設け、隣接ろ板で形成
   されるろ室にはポンプに連らなる原液供給管を接続し、
   該原液供給管の途中には圧気供給手段に連らなる第１圧
   力供給槽を接続し、上記圧力流体導入部に加圧流体を圧
   送する配管には、上記第１圧力供給槽に連通する第２圧
   力供給槽を接続すると共に該第２圧力供給槽と上記圧力
   流体導入部との間に減圧弁を配設し、上記加圧流体配管
   を減圧弁の下流側において分岐して圧搾用ポンプ等に連
   結する一方、加圧流体配管には加圧流体を放圧するブロ
   ー弁を設けたことを特徴とする汚泥等の処理装置。