JPH0239925B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は化学工業、食品工業を始めとする各種
工業、上下水汚泥、各種廃液や廃棄物処理におけ
る固液分離技術に関するもので、特に濾過圧搾装
置に関するものである。

（従来の技術） 近年、工業の急速な発展に伴い省エネルギーや
環境問題が益々重要視されるようになつた。特
に、各種工業や廃液処理時において用いられる固
液分離技術の性能を高める必要性が生じている。
これに伴い１％でも含水率の低い高脱水度のケー
クを得ることが要求されており、これと同時に、
運転操作が比較的簡単で保守点検の頻度が少なく
てすむ維持管理の簡単な固液分離装置の出現が望
まれている。

一般に、第２図に示す葉状濾過器を始めとする
通常の濾過装置は、比較的簡単な固液分離装置で
あると考えられている。この葉状濾過器は第２図
に示すように、スラリー供給口１からスラリーを
供給し、矢印の方向に流し、濾葉２を通過させ、
濾液は濾液排出口３から取出し、固体はケーク・
ドレン排出口４から取出す構造になつている。

また濾過装置の中で、フイルタープレスは第３
図に示すような構造であり、スラリーをスラリー
供給口１から濾室５内に圧入し、締付け装置６で
締付けて濾過させる。このフイルタープレスは濾
室内に濾過ケークが充満した後も濾過を続け、こ
の脱水サイクルを特に長くとると、濾室５内にケ
ークが圧入されることによつて理論的には通常の
圧搾操作と同様の脱水効果を期待できるという特
色をもつ。

（発明が解決しようとする問題点） しかし、このフイルタープレスは一般に理論通
りの脱水効果は望めず、圧密期間中に生じる固体
粒子の移動が円滑に起こりにくいために、部分的
に充分に脱水されない所が生じること、また、そ
の固体粒子が時として一度に移動する場合があ
り、濾板に片寄つた応力がかかり濾板の割れの原
因となることなどのいくつかの問題点のあること
が知られている。また前述の葉状濾過器ではそれ
ほど低含水率のケークを得ることができないとい
う問題点を有している。

これに対して圧搾装置は、濾過装置に比べてさ
らに高度の固液分離を行い低含水率のケークを得
ることができ、しかも乾燥など熱的操作に比べて
はるかに経済的である。フイルタープレスに圧搾
機構を附加した装置も実用化されており、この装
置を使用すると低含水率のケークを得ることが可
能である。

しかしながら、圧搾機構付きフイルタープレス
を始め、一般に圧搾装置は濾過装置に比べ高性能
である反面、装置および機構が複雑であり、その
ため装置が高価となり、また維持管理に非常に手
間がかかるという欠点をもつ。したがつて、濾過
装置に何らかの方法で簡単に圧搾機能を付け加え
ることによつて、低含水率のケークを簡単に得ら
れるようにする必要性が近年とみに高まつてい
る。

本発明の目的は、有効濾過面積の変化と変形可
能な不透水性膜とを利用した濾過圧搾装置によつ
て、前述したように、固液分離装置において現在
切望されているケーク含水率の低減化と装置・機
構の簡単化との両者を、同時に可能ならしめるこ
とにある。

（問題点を解決するための手段） 本発明は濾液排出管に支えられた複数の濾板と
濾枠と押さえ板とを交互に重畳し、濾板と濾枠の
一方との間に濾材を介挿固定し、濾枠の他方と押
さえ板との間に不透水性膜を固定して濾室を形成
し、この濾室を重畳して圧力器中に収納し、該濾
室を濾液排出管に支持させ、濾板と濾材との間の
凹所を濾液排出管に連通し圧力容器にスラリー供
給口を設けると共に前記濾枠にスラリー供給口を
設けるか、前記不透水性膜にスラリー供給用穴を
設け、適宜の濾室締付機構を設けたものよりな
り、前記圧力容器中に被濾過スラリーを連続して
圧力供給し、被濾過物の濾過操作による生成濾過
ケークが濾室に充満した後に、不透水性膜外側の
被濾過スラリーの圧力と濾室内部の生成濾過ケー
クの液圧との差を利用して、生成ケークの圧縮脱
水を生ぜしめる単一加圧系に構成したことを特徴
とする濾過圧搾装置を特徴とする。

以下、図面に基づき本発明の実施例を説明す
る。

（実施例） 第４図において、ａ図は横型濾過圧搾装置であ
り、ｂ図は縦型濾過圧搾装置である。横型または
縦型の圧力容器７内に１個または多数個の濾板８
または濾葉２を固定する。濾板８または濾葉２の
片面または両面が濾過面となる。圧力容器７はス
ラリー供給口１を備え、濾板８または濾葉２は濾
液排出管９によつて支持固定する。本発明は濾板
８または濾葉２の構造にその特色を有し、一例と
して横型の圧力容器７の中に固定した濾板８の詳
細図を第１図に示す。第１図ａは濾枠１０にスラ
リー供給口１５を有する場合である。濾板８の上
部は波板状になつており、その凹部分１７は濾液
排出管９に通じている。濾板８の上部に濾材１１
を敷設し、濾枠１０と支持部１２とによつて固定
する。濾材１１としては既知の濾紙、濾布等を使
用することができる。濾枠１０の上部には変形可
能な不透水性膜１３を設け、押さえ板１４で固定
し、濾板８、濾枠１０および不透水性膜１３によ
つて濾室５を形成する。変形可能な不透水性膜と
しては、スラリー等の被濾過物の圧力により変形
可能な、天然または合成の弾性体、例えば水を通
さないゴム、布びきゴム等を使用することができ
る。濾枠１０には１個または多数個のスラリー供
給口１５を設け、濾室５内へのスラリー供給口と
する。スラリー供給口１５には、この場所に生成
するケークの移動防止のための装置の設備、例え
ば金鋼、溝口幅等の設備を付加する。

また第１図のｂ図は不透水性膜１３にスラリー
供給口を設けた場合である。この場合濾枠１０に
は切り口を設けず、その代わりに不透水性膜１３
に１個または多数個の穴１６を設ける。この点の
みが第１図ａと相違する。

第１図ｃ，ｄ，ｅ，ｆは第１図ａ，ｂのものを
多重にした場合の濾過期間、脱水期間の状態を説
明する図面である。この場合不透水性膜１３の背
面にスラリーの加圧送給による圧力がかかり、ケ
ークの脱水ができることは第１図ａ，ｂの場合と
同様である。第１図ｃ，ｄは第１図ａと同様の構
成となつており、不透水性膜１３にはスラリー供
給用穴が開いていないので、濾室５内にスラリー
を供給するためのスラリー供給口１５を濾枠１０
に設けてある。

第１図ｅ，ｆは第１図ｂと同様の構成となつて
おり、不透水性膜１３にはスラリー供給用穴１６
が開設してあるので、濾枠１０にはスラリー供給
口１５は必ずしも設けなくてもよく、この状態で
実験して、スラリーを連続して第４図に示す如き
真空容器７のスラリー供給口１により圧入するこ
とにより、濾材１１と不透水性膜１３との間のケ
ークの脱水が充分に行われ、不透水性膜１３の背
面に格別圧力流体（例えば圧搾圧空気等）の通路
をスラリー通路と隔離して設ける必要がないので
圧濾器の構造を著しく簡単化できる顕著な効果が
ある。

（作用） 圧力容器７に供給したスラリーは、第１図のａ
図の場合には濾枠１０に設けたスラリー供給口１
５を介して、またｂ図の場合には不透水性膜１３
に設けた穴１６を介して濾室５内に供給される。
スラリーを供給した後、圧力容器７に濾過圧力を
加えると、濾過ケークはまず濾材１１面に平行に
成長する。濾過が進行し、ケークが濾室５内に充
満すると、その後はスラリー供給口１５または穴
１６のごとく近傍においてのみ濾過ケークが形成
され、有効濾過面積が急激に変化し縮少する。そ
の結果、濾液の流れが変化し、濾室５内のケーク
の液圧分布が変化し、その変化分だけケーク圧縮
力が増大してケーク圧密する。また、それと同時
に不透水性膜１３上に作用するスラリー圧力の影
響を受けて不透水性膜１３は徐々に下方にへこ
み、濾過ケークの圧密脱水が促進される。

（効果） 本発明によれば、濾過装置の機構が簡単なので
運転操作および維持管理が簡便である。また本発
明によれば、従来の圧搾装置を用いた場合とほぼ
同程度の低含水率のケークを得ることが可能であ
る。例えば、上水汚泥（スラリー中の固体の質量
分率Ｓ＝0.08）を試料として用いた場合、通常の
濾過操作で得られる生成ケークの含水率は重量基
準で75％程度である。これに対して本発明では、
この含水率を50％程度にまで低減させることが可
能であり、この値は従来の圧搾操作によつて得ら
れる値にほぼ匹敵する。

第５図には、濾過速度の逆数dθ／dvと不透水
性膜の変位量Δhを濾液量ｖに対して点綴した。
試料として上水汚泥を用い圧力Ｐ＝294kPa、濾
室厚さ９mmの場合を示した。圧密期間ではdθ／
dvの値は急激に増加するが、これに伴いケーク
厚さも急激に減少し、不透水性膜は下方に著しく
へこみ、濾過ケークの圧密脱水が進行しているこ
とが認められる。

従つて、本発明によれば圧搾装置と同程度の性
能を期待できることに加えて、運転操作および維
持管理が簡便であり、故障の発生も少なく、従来
の圧搾装置に比べて実用上非常に有利である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例による濾過圧搾装置の濾
板の概略断面図であり、ａ図は濾枠にスラリー供
給口を有する場合、ｂ図は不透水性膜にスラリー
供給口を有する場合である。第１図ｃ，ｄ，ｅ，
ｆは第１図ａ，ｂのものを多重にした場合の濾過
期間、脱水期間の状態の説明図である。第２図は
従来の濾過装置の１種である葉状濾過器を示す部
分破断斜視図、第３図は従来の濾過装置の１種で
あるフイルタープレスを示す部分破断側面図、第
４図は本発明実施例による濾過圧搾装置の概要図
であり、ａ図は横型の場合、ｂ図は縦型の場合で
ある。第５図は本発明実施例における濾液量ｖに
対する濾過速度の逆数dθ／dv（〇印）と不透水性
膜の変位量Δh（Δ印）を示すグラフである。 １……スラリー供給口、２……濾葉、３……濾
液排出口、４……ケーク・ドレン排出口、５……
濾室、６……締付け装置、７……圧力容器、８…
…濾板、９……濾液排出管、１０……濾枠、１１
……濾材、１２……支持部、１３……不透水性
膜、１４……押さえ板、１５……スラリー供給
口、１６……穴。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 濾液排出管に支えられた複数の濾板と濾枠と
   押さえ板とを交互に重畳し、濾板と濾枠の一方と
   の間に濾材を介挿固定し、濾枠の他方と押さえ板
   との間に不透水性膜を固定して濾室を形成し、こ
   の濾室を重畳して圧力容器中に収納し、該濾室を
   濾液排出管に支持させ、濾板と濾材との間の凹所
   を濾液排出管に連通し、圧力容器にスラリー供給
   口を設けると共に前記濾枠にスラリー供給口を設
   けるか、前記不透水性膜にスラリー供給用穴を設
   け、適宜の濾室締付機構を設けたものよりなり、
   前記圧力容器中に被濾過スラリーを連続して圧力
   供給し、被濾過物の濾過操作による生成濾過ケー
   クが濾室に充満した後に、不透水性膜外側の被濾
   過スラリーの圧力と濾室内部の生成濾過ケークの
   液圧との差を利用して、生成ケークの圧縮脱水を
   生ぜしめる単一加圧系に構成したことを特徴とす
   る濾過圧搾装置。