JP2000153103A - フィルタープレス装置およびスラッジの脱水方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】処理能力の向上、ケーキ含水率の低減、ケーキ
剥離性の向上を図る。 【解決手段】加温スラッジＳを濾室２Ｃ内に加圧供給し
濾過させ、この濾過中に、加温流体Ｆを流体室２Ｄ内へ
供給し充満させて流体室２Ｄの内圧を濾室２Ｃの内圧よ
り高くし、その差圧によりダイアフラム２Ｅによる濾室
２Ｃ内の被脱水物の圧搾を行う工程と、流体室２Ｄ内の
加温流体を室外へ排出させて流体室２Ｄの内圧を濾室２
Ｃの内圧よりも低くし、その差圧によりダイアフラム２
Ｅを元の位置に押し戻しつつ濾室２Ｃ内へさらに加温ス
ラッジＳを供給する工程とを交互に繰り返す。次に、加
温スラッジＳの供給を停止し、加温流体Ｆを流体室２Ｄ
内へ加圧供給するとともに、流体室２Ｄ内の内圧を所定
圧に維持しつつ流体室２Ｄ内の加温流体を排出させて、
その流体室２Ｄの内圧によりダイアフラムによる圧搾を
行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、主に、上水汚泥や
下水処理場の排水、あるいは工場廃水等の脱水に用いら
れる、スラッジの加圧濾過および圧搾脱水を行う圧搾型
フィルタープレスを含むフィルタープレス装置、および
圧搾型フィルタープレスを用いるスラッジ脱水方法に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、上水汚泥等はフィルタプレス
を用いて脱水処理されてきた。特に近年では、水質悪化
等が原因で設備の処理能力が不足してきているため、そ
の解決策として、フィルタプレスに供給するスラッジを
加温することにより、処理能力の向上を図っていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、かかる従来技
術によって処理能力をある程度までは向上させることが
できるが、さらに脱水ケーキの含水率の低減および薄い
脱水ケーキの剥離性を格段に高めることが困難であり、
濾過および圧搾時間の短縮化についても有効な手段がな
いのが現状である。

【０００４】したがって、本発明の主たる課題は、処理
能力の向上を図りながら、脱水ケーキ含水率の低減およ
び薄い脱水ケーキの剥離性の向上を図るとともに、濾過
および圧搾時間の短縮化を行うことにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決した本発
明の請求項１記載の発明は、濾板間の濾室内に濾布が設
けられ、前記濾布外面とこれに対向する濾板との間にダ
イアフラムが配され、スラッジを前記濾布内面がわに供
給するスラッジ供給手段が設けられ、前記ダイアフラム
とこれに対向する濾板との間に流体室が形成され、この
流体室内への供給液体圧により前記ダイアフラムが前記
濾布を介して前記濾室内の被脱水スラッジを押圧するよ
うにした圧搾型フィルタープレスを含み；加温スラッジ
を前記濾布内面がわに供給するスラッジ供給手段と、加
温流体を前記流体室内に供給する流体送り込み手段とを
備え；さらに、前記スラッジ供給手段によって加温スラ
ッジを濾布内面がわに加圧供給してその濾布を通して濾
過を行う濾過操作工程において、前記流体送り込み手段
により加温流体を前記流体室内に供給して前記加温スラ
ッジの温度低下を防止する濾過過程保温手段と、前記流
体室内への供給液体圧により前記ダイアフラムが前記濾
布を介して前記濾室内の被脱水スラッジを押圧して圧搾
を行う圧搾工程において、前記流体室内への供給液体と
して加温流体を用い、この加温流体を前記流体送り込み
手段により流体室内に供給して前記加温スラッジの温度
低下を防止する圧搾過程保温手段と、を備えたことを特
徴とするフィルタープレス装置である。

【０００６】請求項２記載の発明は、前記濾過過程保温
手段は、濾過工程において、前記スラッジ供給手段によ
る加温スラッジの加圧供給圧力に対して、前記流体送り
込み手段による加温流体の前記流体室内への供給圧力を
高めて、前記ダイアフラムにより前記濾布を介して前記
濾室内の被脱水スラッジを押圧して圧搾を行う操作を少
なくとも１回行うように構成した請求項１記載のフィル
タープレス装置である。

【０００７】請求項３記載の発明は、前記流体送り込み
手段は、加温流体の貯槽と、この貯槽からの加温流体を
前記流体室内に送り込む圧入ポンプと、前記流体室内か
ら流出する加温温水の戻り路とにより循環路を構成し、
前記戻り路に設定圧力を超える圧力が作用したときリリ
ーフするリリーフ弁を設け、かつその手前側に開閉弁を
設け、濾過工程中において、前記開閉弁を開けた状態
で、スラッジ供給手段による加温スラッジ加圧供給圧力
が前記設定圧力を超えたとき前記リリーフ弁が開き、前
記流体室内に送り込まれた加温流体を前記戻り路を介し
て前記貯槽に戻す操作、ならびに、この動作終了後の所
定時間経過後、前記開閉弁が閉じた状態で、加温スラッ
ジの加圧供給圧力に対して、前記流体送り込み手段によ
る加温流体の前記流体室内への供給圧力を高めて、前記
ダイアフラムにより前記濾布を介して前記濾室内の被脱
水スラッジを押圧して圧搾を行う操作、を少なくとも１
回行う制御手段を有する請求項１記載のフィルタープレ
ス装置である。

【０００８】請求項４記載の発明は、前記濾布とダイア
フラムとの間に連通する濾液排出路が設けられ、この濾
液排出路に通じて負圧化手段を設け、この負圧化手段
は、前記濾過工程および圧搾工程の少なくとも一方の工
程において作動して濾液の排出を促進させるようにした
請求項１〜３のいずれか１項に記載のフィルタープレス
装置である。

【０００９】請求項５記載の発明は、濾板間の濾室内に
濾布が設けられ、前記濾布外面とこれに対向する濾板と
の間にダイアフラムが配され、スラッジを前記濾布内面
がわに供給するスラッジ供給手段が設けられ、前記ダイ
アフラムとこれに対向する濾板との間に流体室が形成さ
れ、この流体室内への供給液体圧により前記ダイアフラ
ムが前記濾布を介して前記濾室内の被脱水スラッジを押
圧するようにした圧搾型フィルタープレスを用い；前記
スラッジ供給手段によって加温スラッジを濾布内面がわ
に加圧供給してその濾布を通して濾過を行う濾過操作を
行い、この濾過操作過程において、加温流体を前記流体
室内に供給して前記加温スラッジの温度低下を防止し、
加温スラッジの加圧供給を停止した後に、前記流体室内
へ加温流体を送り込み、その加温流体の圧力により前記
ダイアフラムを前記濾布を介して前記濾室内の被脱水ス
ラッジを押圧して圧搾操作を行う、ことを特徴とするス
ラッジ脱水方法である。

【００１０】請求項６記載の発明は、前記スラッジ供給
手段によって加温スラッジを濾布内面がわに加圧供給し
てその濾布を通して濾過を行う濾過操作過程において；
前記加温スラッジの加圧圧力を超える圧力をもって、加
温流体を前記流体室内へ加温流体を送り込み、その加温
流体の圧力により前記ダイアフラムを前記濾布を介して
前記濾室内の被脱水スラッジを押圧して圧搾操作を行
い、次いで、流体室内の圧力に対して前記加温スラッジ
の加圧圧力を相対的に高めて、前記ダイアフラムを逆方
向に戻して流体室内の加温流体を排出する解放操作を行
うことを、少なくとも１回行う請求項５記載のスラッジ
脱水方法である。

【００１１】＜作用＞本発明は、濾板間の濾室内に濾布
が設けられ、前記濾布外面とこれに対向する濾板との間
にダイアフラムが配され、スラッジを前記濾布内面がわ
に供給するスラッジ供給手段が設けられ、前記ダイアフ
ラムとこれに対向する濾板との間に流体室が形成され、
この流体室内への供給液体圧により前記ダイアフラムが
前記濾布を介して前記濾室内の被脱水スラッジを押圧す
るようにした圧搾型フィルタープレスを前提にする。

【００１２】したがって、この限りにおいて、濾板間に
濾布が２枚であるものの、その一方の濾布側にのみ１枚
のダイアフラムを有する場合を含む。したがって、後述
の実施の形態のように２枚の濾布およびそれぞれ対応し
て２枚のダイアフラムを設ける場合には、流体室は２室
形成されるが、ダイアフラムが１枚の場合には１室のみ
の流体室となる。

【００１３】さらに、本発明は加温スラッジはセンター
フィードとするほか、後述の実施の形態のように上部か
らのアッパーフィード形態のいずれの場合も含む。

【００１４】本発明の主要点は、（１）加温スラッジを
供給すること、（２）濾過過程において加温流体（通常
は温水を用いる）を供給すること、（３）圧搾工程にお
いても加温流体を供給することにある。

【００１５】さらに、（４）濾過過程において、加温ス
ラッジの加圧供給圧力と加温流体の供給圧力との間に大
小をもたせてダイアフラムを加温スラッジ側または反対
側に移動させること、（５）濾布とダイアフラムとの間
に連通する濾液排出路に負圧化手段（たとえば真空化手
段）を設けて、濾過工程または圧搾工程において濾液排
出路を負圧化させて濾液の排出を促進させることも要点
としている。

【００１６】濾過に際して、加温スラッジを供給する
と、濾過能力が高まることは従来から知られており、本
発明においてもその手段を採る。

【００１７】しかるに、加温スラッジを供給したとして
も、濾過脱水が終了するまでの時間内に温度低下を生
じ、脱水性が経時的に低下する。したがって、本発明に
おいては、濾過工程において、加温流体をダイアフラム
と濾板との間の流体圧内に供給する。その結果、加温流
体のもつ温度をダイアフラム（および濾布）を通して加
温スラッジまたは濾液に与えることができ、濾過工程で
の温度低下に伴う濾過脱水性の低下を防止できる。

【００１８】圧搾工程においても同様の温度低下の問題
が生じるので、本発明は、さらに圧搾工程においても加
温流体を流通させて加温スラッジの温度低下を防止しな
がら圧搾を行うことにより、圧搾性を高めることができ
る。

【００１９】さらに、本発明の特に請求項２および３に
記載の発明に従って、濾過過程において、加温スラッジ
の加圧供給圧力と加温流体の供給圧力との間に大小をも
たせてダイアフラムを加温スラッジ側または反対側に移
動させることにより、濾過脱水性が高まるほか、脱水を
行い小容積化した状態で、ダイアフラムを加温スラッジ
の反対側の移動させることにより、その分量の加温スラ
ッジを新たに濾布間（または濾布と濾板との間）に供給
でき、これらの操作を行うことにより加温スラッジの供
給（注入）量を増大させることができ、１回当たりの処
理量を増大させることができる。

【００２０】他方、負圧化手段により濾液を強制的に外
部に排出させるようにすること、および加温スラッジが
ケーキ化した状態において更に水分を蒸発させる効果を
もたらすこと等により、濾過性または圧搾性が高まると
ともに、含水率の大幅な低下が図れる。

【００２１】これらの個別作用効果が有機的に組み合わ
されて、スラッジの注入量の増大、濾過および圧搾時間
の短縮、脱水ケーキの含水率の大幅な低下、脱水ケーキ
の剥離性の向上などを図ることができ、総じて濾過脱水
能力を高めることができる。

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て添付図面を参照しつつ詳述する。 ＜装置例＞図１は、本発明に係るフィルタープレス装置
例１のフロー図を示しており、この装置１は圧搾型フィ
ルタープレス２によりスラッジの脱水を行うものであ
る。図２は圧搾型フィルタープレス２の概略的正面図を
示している。

【００２２】本例のフィルタープレス２は、いわゆる凹
版型に属するものであり、濾板の配列形態からは水平型
に属するものである。すなわち、図２に示すように、水
平方向に平行に並べられた多数の濾板２Ａ，２Ａ…を有
し、各濾板２Ａには隣の濾板２Ａと対向する面に凹部２
ａが形成されており、隣り合う濾板２Ａ，２Ａ間に、１
対の濾布２Ｂ，２Ｂがそれぞれ吊り下げられている。こ
れら濾板２Ａ，２Ａ…は、水平方向に伸縮するシリンダ
ー２Ｓにより相互間隔が調節されるように構成されてお
り、このシリンダー２Ｓの伸張により隣り合う濾板２
Ａ，２Ａが接触し、締め付けられ、図１に示すように隣
り合う濾板２Ａ，２Ａ間において１対の濾布２Ｂ，２Ｂ
により取り囲まれた濾室２Ｃが形成される。この濾室２
Ｃ内にはスラッジ供給路３Ｄｉが通じている。

【００２３】また、濾布２Ｂ，２Ｂの各外面と、これに
それぞれ対面する濾板面２Ａ，２Ａにおける凹部２ａ，
２ａとの間に、表面に濾液溝２ｅ，２ｅ…が形成された
１対のダイアフラム２Ｅ，２Ｅがそれぞれ配され、この
ダイアフラム２Ｅ，２Ｅと濾板面２Ａ，２Ａとの間に流
体室２Ｄ，２Ｄがそれぞれ形成されている。

【００２４】この流体室２Ｄ，２Ｄ内には、内部流体供
給路２Ｆｉ，２Ｆｉおよび内部流体排出路２Ｇｉ，２Ｇ
ｉがそれぞれ通じている。したがって、流体室２Ｄ，２
Ｄ内への流体Ｆの供給・排出が可能なようになってい
る。また、ダイアフラム２Ｅ，２Ｅの濾液溝２ｅ，２ｅ
…とこれに対面する濾布外面２Ｂ，２Ｂとの隙間ＳＰ，
ＳＰ（濾液溝２ｅ，２ｅ…内含む）には、その下端部お
いて内部濾液排出路２Ｈｉ，２Ｈｉがそれぞれ通じてお
り、上端部において内部圧気供給路２Ｊｉ，２Ｊｉがそ
れぞれ通じている。

【００２５】本装置１例は、かかるフィルタープレス２
に対して加温スラッジを供給するスラッジ供給手段３を
備える。図示のスラッジ供給手段３は、スラッジ貯留槽
３Ａと、このスラッジ貯留槽３Ａ内のスラッジＳを加温
するスラッジ加温手段３Ｂ（例えば蒸気吹込み装置）
と、スラッジ貯留槽３Ａ内の加熱スラッジＳをスラッジ
供給路３Ｄｉを介して濾室２Ｃ内に加圧供給するスラッ
ジポンプ３Ｐとを備えるものである。スラッジ供給路３
Ｄｉには洗浄弁１０Ｖｃを有する洗浄液供給路１０が通
じており、またスラッジ供給路３Ｄｉからは洗浄液ブロ
ー弁３Ｖｂを有する洗浄液ブロー路３Ｄｂが分岐され、
この洗浄液ブロー路３Ｄｂはスラッジ貯留槽３Ａに通じ
ている。図示の３Ｖｉは、スラッジ供給路３Ｄｉにおけ
る洗浄液供給路１０の連通部とスラッジポンプ出側との
間に配設されたスラッジ供給弁を示している。

【００２６】また、特に本装置１例は、フィルタープレ
ス２に対してダイアフラム２Ｅ，２Ｅ…による圧搾を行
うべく、加温流体（温水等）Ｆを前述の流体室２Ｄ，２
Ｄ内へ供給する流体送り込み手段４を備える。図示の流
体送り込み手段４は、流体貯留槽４Ａと、この流体貯留
槽４Ａ内の流体Ｆを加温する流体加温手段４Ｂ（例えば
蒸気吹込み装置）と、流体貯留槽４Ａ内の加熱流体Ｆを
外部流体供給路２Ｆｏおよび内部流体供給路２Ｆｉ，２
Ｆｉを介して流体室２Ｄ，２Ｄ内に加圧供給する圧入ポ
ンプ４Ｐとを備えている。また、図示の４Ｖｉは外部流
体供給路２Ｆｏに配設された流体入口弁を示している。

【００２７】フィルタープレス２の内部流体排出路２Ｇ
ｉ，２Ｇｉは、第１流体返送路５Ａに通じている。この
第１流体返送路５Ａは途中で濾過時返送路５Ｂと圧搾時
返送路５Ｃとに分岐され、再び一本の第２流体返送路５
Ｄに合流され、流体貯留槽４Ａに戻る戻り路が構成さ
れ、加温流体の送り込み路と相まって循環路を構成して
ある。濾過時返送路５Ｂには濾過時流体出口弁６Ｂおよ
び濾過時リリーフ弁７Ｂがこの順にそれぞれ配設され、
圧搾時返送路５Ｃには、圧搾時流体出口弁６Ｃおよびと
圧搾時リリーフ弁７Ｃがこの順にそれぞれ配設されてい
る。また、流体返送路５Ｄと外部流体供給路２Ｆｏと
は、流体ブロー弁４Ｖｂを有する流体ブロー路４Ｃによ
りバイパスされている。

【００２８】特に、作用の欄で述べた被脱水物の圧搾・
開放を行うために、濾過時返送路５Ｂの濾過時リリーフ
弁７Ｂの設定圧は、スラッジの性状やフィルタープレス
のスラリー供給形態にもよるが、少なくとも、スラッジ
ポンプ３Ｐによる濾室２Ｃへの加温スラッジ供給圧より
も低くされる。本例の装置の場合、濾過時リリーフ弁７
Ｂの設定圧は、加温スラッジ供給圧の５０〜８０％に設
定することを推奨する。一方、圧搾時返送路５Ｃの圧搾
時リリーフ弁７Ｃの設定圧は、後述の濾過工程後の濾過
ケーキをさらに圧搾脱水できる程度であり、通常の場
合、１０〜１５ｋｇ／ｃｍ²とすることを推奨する。

【００２９】また、フィルタープレス２の内部濾液排出
路２Ｈｉ，２Ｈｉは、濾液出口弁８Ｖｅを有する外部濾
液排出路２Ｈｏを介して濾液槽８Ａに通じており、この
濾液槽８Ａ内の濾液は貯留濾液量に応じて濾液ポンプ８
Ｂにより濾液貯留槽８Ｃに供給されるようになってい
る。また、外部濾液排出路２Ｈｏからは濾液ブロー弁８
Ｖｂを有する濾液ブロー路２Ｈｂが分岐されており、こ
の濾液ブロー路２Ｈｂは濾液貯留槽８Ｃに通じている。
好ましくは、図示例のように、濾液槽８Ａに真空ポンプ
８Ｄを連結しておき、この真空ポンプ８Ｄにより、濾液
槽８Ａ、濾液排出路２Ｈｉ，２Ｈｉを介して、ダイアフ
ラム２Ｅの濾液溝２ｅと濾布２Ｂ外面との隙間Ｓ１，Ｓ
１を負圧としうるように構成する。

【００３０】さらに、フィルタープレス２の内部圧気供
給路２Ｊｉ，２Ｊｉには、外部圧気供給路２Ｊｏならび
に圧気槽９Ａを介してコンプレッサー９Ｂからの圧気
（例えば圧縮空気）が供給されるようになっている。

【００３１】＜脱水方法例＞次に、前述の脱水装置１を
用いる本発明のスラッジ脱水方法例について説明する。
本発明のスラッジ脱水方法は、主に濾過工程とこれに続
く圧搾工程とからなる。濾過工程においては、先ずシリ
ンダー２Ｓ（図２のみ図示）の伸張により濾板２Ａ，２
Ａ…を締め付けて閉枠し、図１に示すように濾室２Ｃを
形成する。また、全ての弁は閉じておく。しかる後、圧
入ポンプ４Ｐを作動させるとともに、流体入口弁４Ｖｉ
および濾過時流体出口弁６Ｂを開ける。

【００３２】これにより、加温手段４Ｂにより温められ
た流体Ｆが流体貯留槽４Ａから外部流体供給路２Ｆｏな
らびに内部流体供給路２Ｆｉ，２Ｆｉを介して流体室２
Ｄ，２Ｄ内にそれぞれ供給される。

【００３３】これと同時に、あるいはこれに続いてスラ
ッジポンプ３Ｐを作動させるとともに、スラッジ供給弁
３Ｖｉを開とし、加温手段３Ｂにより前もって温められ
スラッジ貯留槽３Ａに貯留されていた加温スラッジＳ
を、スラッジ供給路３Ｄｉを介して濾室２Ｃ内に加圧供
給する。濾室２Ｃ内のスラッジＳ１は、供給圧力によっ
て濾液のみが濾布２Ｂ，２Ｂを通り、濾過が進行する。
その結果、濾室２Ｃ内には濾過ケーキＫ１が形成され
る。また、濾液出口弁８Ｖｅおよび濾液ブロー弁８Ｖｂ
のいずれか一方を開けておく。いずれの場合にも濾液は
ダイアフラム２Ｅ，２Ｅの濾液溝２ｅ，２ｅ…を通り、
内部濾液排出路２Ｈｉ，２Ｈｉならびに外部濾液排出路
２Ｈｏを介して最終的には濾液貯留槽８Ｃ内に排出され
る（詳しくは後述する）。

【００３４】前述のように、濾過時返送路５Ｂには濾過
時リリーフ弁７Ｂが配されており、スラッジポンプ３Ｐ
の供給圧、すなわち濾室２Ｃ内のスラッジＳ１の圧力
が、加温流体Ｆによる流体室２Ｄ，２Ｄ内のリリーフ弁
７Ｂにおける設定内圧より高くなると、リリーフ弁７Ｂ
が開となり、加温流体Ｆは、第１流体返送路５Ａ、濾過
時返送路５Ｂならびに第２流体返送路５Ｄを介して流体
貯留槽４Ａへ返送される。この時点の状態が図３に示さ
れている。

【００３５】次いで、所定時間経過後に濾過時流体出口
弁６Ｂを閉とした上、圧入ポンプ４Ｐを作動させると、
流体室２Ｄ，２Ｄの流体は出口が塞がれた状態となるの
で、図４に示すように、圧入ポンプ４Ｐからの加温流体
Ｆが流体室２Ｄ，２Ｄ内に送り込まれ、流体室２Ｄ，２
Ｄの内圧が濾室２Ｃの内圧よりも高くなることにより、
その差圧によってダイアフラム２Ｅ，２Ｅが対向方向に
膨出され、これら膨出するダイアフラム２Ｅ，２Ｅによ
り濾室２Ｃ内に供給された加温スラッジＳ１または濾室
２Ｃ内に形成された濾過ケーキＫ１が濾布を介して挟ま
れ圧搾される。さらに所定時間経過後に濾過時流体出口
弁６Ｂを開ける。これにより流体室２Ｄ，２Ｄの排出経
路が開放されて、濾過時リリーフ弁７Ｂが作動し、流体
室２内の加温流体Ｆが、リリーフ弁７Ｂの設定圧を保ち
ながら、第１流体返送路５Ａ、濾過時流体出口弁６Ｂ、
濾過時リリーフ弁７Ｂならびに第２流体返送路５Ｃを介
して流体貯留槽４Ａへ返送される。

【００３６】また、濾室２Ｃ内の被脱水物は前段階の圧
搾により体積が小さくなっており、かつ流体室２Ｄ，２
Ｄ内の内圧が濾室２Ｃの内圧よりも低くなっているの
で、その差圧によって、濾室２Ｃ内にさらに加温スラッ
ジを供給（注入）でき、ダイアフラム２Ｅ，２Ｅは押し
戻されて図３に示す状態に戻る。

【００３７】本発明においては、濾過工程中においてか
かる圧搾操作と開放操作とを交互に繰り返し行う（通常
数回繰り返す）。これにより、圧搾による濾過作用の促
進ならびにこれに伴うスラッジＳ供給（注入）量の飛躍
的な増大を図ることができる。

【００３８】また、本発明では、ダイアフラム２Ｅ，２
Ｅの駆動源としての流体Ｆは加温されており、この加温
流体Ｆの熱がダイアフラム２Ｅ，２Ｅおよび濾布２Ｂ，
２Ｂを介して濾室２Ｃ内に供給された加温スラッジＳ１
および濾室２Ｃ内に形成された濾過ケーキＫ１に伝わる
結果、それら加温スラッジＳ１および濾過ケーキＫ１が
保温される。かかる保温によって良好な濾過性が維持さ
れる。特に本発明では、加温した流体Ｆを流体室２Ｄ，
２Ｄ内へ供給しかつ充満させる工程と、その充満した加
温流体Ｆを流体室２Ｄ，２Ｄ外へ排出させる工程とを交
互に繰り返し行わしめて、常に、新たに加温した加温流
体Ｆを流体室２Ｄ，２Ｄ内へ供給するようにしているの
で、濾室２Ｃ内に供給された加温スラッジＳ１や濾室２
Ｃ内に形成された濾過ケーキＫ１をより効果的に保温す
る。よって、良好な濾過性を確実に保ちつつ濾過を行う
ことができるので、濾過時間の短縮を図ることができ
る。しかる後、濾過工程を終了して圧搾工程に入るべ
く、圧入ポンプ４Ｐおよびスラッジポンプ３Ｐを停止
し、濾過工程において開けた弁は全て閉じる。

【００３９】続く圧搾工程では、圧入ポンプ４Ｐを作動
させるとともに、流体入口弁４Ｖｉならびに圧搾時流体
出口弁６Ｃを開けて、加温手段４Ｂにより温められた流
体Ｆを、流体貯留槽４Ａから外部流体供給路２Ｆｏ、流
体供給路２Ｆｉ，２Ｆｉを介して流体室２Ｄ，２Ｄ内に
供給し、さらに第１流体返送路５Ａ、圧搾時返送路５Ｂ
ならびに第２流体返送路５Ｄを介して流体貯留槽４Ａへ
返送する。つまり加温流体が、加温手段４Ｂを有する流
体貯留槽４Ａと流体室２Ｄ，２Ｄとの間を循環される。
また、濾液出口弁８Ｖｅおよび濾液ブロー弁８Ｖｂのい
ずれか一方を開けておく。いずれの場合にも濾液はダイ
アフラム２Ｅ，２Ｅの濾液溝２ｅ，２ｅ…を通り、内部
濾液排出路２Ｈｉ，２Ｈｉならびに外部濾液排出路２Ｈ
ｏを介して最終的には濾液貯留槽８Ｃ内に排出される
（詳しくは後述する）。

【００４０】この間、圧搾時返送路５Ｃに配された圧搾
時リリーフ弁７Ｃの作用により、加温流体Ｆによる流体
室２Ｄ，２Ｄ内の内圧はそのリリーフ弁７Ｃの設定圧力
値に保たれる。この流体室内の圧力により、図５に示す
ように、ダイアフラム２Ｅ，２Ｅが対向方向に膨出さ
れ、これら膨出するダイアフラム２Ｅ，２Ｅにより濾布
２Ｂ，２Ｂを介して濾室２Ｃ内に形成された濾過ケーキ
Ｋ２が圧搾濾過される。またこの間、前述の循環によ
り、常に新たに加温された加温流体が流体室を通過する
ため、濾室２Ｃ内に形成された濾過ケーキＫ２はより効
果的に保温される。よって、良好な濾過性をより確実に
保ちつつ圧搾を行うことができるので、圧搾時間の大幅
な短縮を図ることができる。圧搾工程が終了したなら
ば、圧入ポンプ４Ｐを停止し、全ての弁を閉じる。

【００４１】ここに、これらの濾過工程および圧搾工程
における濾液の排出形態は、主に次の方法からそれぞれ
選ぶことができる。すなわち、第１の方法は、濾液出口
弁８Ｖｅを開けかつ濾液ブロー弁８Ｖｂを閉じるととも
に、真空ポンプ８Ｄを作動させる方法である。これによ
り、濾液排出経路を構成する、濾液槽８Ａ、外部濾液排
出路２Ｈｏ、内部濾液排出路２Ｈｉ，２Ｈｉ、およびダ
イアフラム２Ｅ，２Ｅの濾液溝２ｅ，２ｅ…が負圧とな
るので、濾過または圧搾中の濾液の排出を促進させ、脱
水ケーキの含水率を低くすることが出来る。この場合、
濾液は、ダイアフラム２Ｅ，２Ｅの濾液溝２ｅ，２ｅ…
を通り、内部濾液排出路２Ｈｉ，２Ｈｉならびに外部濾
液排出路２Ｈｏを介して濾液槽８Ａに送られ、濾液槽８
Ａに一時的に貯留される。そして、濾液槽８Ａ内の濾液
貯留量に応じて自動的に動作する濾液ポンプ８Ｂによ
り、濾液槽８Ａ内の濾液が汲み出され、濾液貯留槽８Ｃ
内に供給される。

【００４２】第２の方法は、濾液ブロー弁８Ｖｂを開
け、濾液出口弁８Ｖｅを閉じ、かつ真空ポンプ８Ｄを作
動させない方法である。この場合には、濾液は、ダイア
フラム２Ｅ，２Ｅの濾液溝２ｅ，２ｅ…を通り、内部濾
液排出路２Ｈｉ，２Ｈｉ、外部濾液排出路２Ｈｏ、濾液
ブロー路２Ｈｂを介して直接に濾液貯留槽８Ｃへ排出さ
れる。

【００４３】最も効果的な方法は、濾過工程中は濾液ブ
ロー弁８Ｖｂを開とし且つ濾液出口弁８Ｖｅを閉とし
て、濾液を自然流下させ、圧搾工程に入ってからも所定
時間は同様にし、しかる後に濾液量が少なくなった頃か
ら濾液出口弁８Ｖｅを開とし且つ濾液ブロー弁８Ｖｂを
閉とし、同時に真空ポンプ８Ｄを作動させて濾液排出経
路を負圧にする方法である。本方法では、濾液が自然に
排出されるうちは濾液排出経路を負圧とせず、濾液が自
然に排出され難くなったときから濾液排出経路を負圧と
するので、濾液排出の促進およびケーキ含水率の低下を
図りつつも、濾過工程または圧搾工程において常時濾液
排出経路を負圧とする場合と比べて、真空ポンプ８Ｄに
よる消費エネルギーを少なくできる利点がある。

【００４４】他方、前述の圧搾工程ならびに濾過工程が
終了したならば、続いてブロー工程を行うことを推奨す
る。本ブロー工程においては、洗浄弁１０Ｖｃおよびス
ラッジブロー弁３Ｖｂを開けて、洗浄水によりスラッジ
供給路３Ｄｉを含むスラッジ供給経路内のスラッジをス
ラッジ貯留槽３Ａヘブローする。

【００４５】次に、洗浄弁１０Ｖｃを閉じるとともに圧
気入口弁９Ｖｉを開けて、図６に示すように、コンプレ
ッサー９Ｂにより圧気糟９Ａに貯められた圧気を、外部
圧気供給路２Ｊｏならびに内部圧気供給路２Ｊｉ，２Ｊ
ｉ、ダイアフラム２Ｄ，２Ｄの濾液溝２ｅ，２ｅを介し
て、スラッジ供給路３Ｄｉを含むスラッジ供給経路に残
留した洗浄水をスラッジ貯留槽３Ａヘブローする。

【００４６】その後、スラッジブロー弁３Ｖｂを閉じ、
流体ブロー弁４Ｖｂおよび濾液ブロー弁８Ｖｂを開け、
図７に示すように、流体室２Ｅ，２Ｅの加温流体を流体
ブロー路４Ｃを介して流体貯留槽４Ａに返送するととも
に、ダイアフラム２Ｅ，２Ｅの濾液溝２ｅ，２ｅに残留
する濾液を、内部濾液排出路２Ｈｉ，２Ｈｉ、外部濾液
排出路２Ｈｏ濾液、濾液ブロー路２Ｈｂを介して濾液貯
留槽８Ｃへブローする。

【００４７】以上で濾過、圧搾、ブロー工程が終了し、
脱水ケーキＫ３が濾室２Ｃ内に形成されているのでこれ
の排出工程にはいる。排出工程ではまず、図２に示すよ
うに、シリンダー２Ｓが収縮し、これに連結された濾板
２Ａ，２Ａ…が順次牽引され、各濾板間２Ａ，２Ａが一
定間隔となるように開枠される。この時、図８に示すよ
うに、濾布２Ｂ，２Ｂにより取り囲まれた濾室２Ｃ内に
形成された脱水ケーキＫ３は自重により、濾布２Ｂ，２
Ｂから剥離し排出される。通常はこの開枠だけで脱水ケ
ーキＫ３の剥離が可能であるが、剥離性が悪い場合に
は、濾布２Ｂ，２Ｂを支持する濾布サポートバー２Ｋを
揺らす手段を設けておき、これにより濾布２Ｂ，２Ｂを
揺らすことにより、濾布２Ｂ，２Ｂに付着した脱水ケー
キを積極的に剥離するように構成することができる。

【００４８】＜その他＞本発明のダイアフラム２Ｅ，２
Ｅもゴム材で形成することができるが、ダイアフラム２
Ｅ，２Ｅにおける少なくとも濾布を介して濾室と対応す
る部分を、熱伝導性の高い材料、例えば可撓性を有する
程度の薄さの鋼板（特に防錆性の観点からステンレス鋼
板が好ましい）などにより形成するのが好ましい。例え
ば、図９に示すように、実質的に前述の保温効果に寄与
しないダイアフラムの外縁部分２０Ｅ，２０Ｅをゴム材
等の熱伝導性の低い可撓性材料で形成し、実質的に保温
効果に寄与する中央部分２１Ｅを金属等の熱伝導性の高
い硬質材料で形成することもできる。

【００４９】前記の説明では、濾布吊り下げ型への適用
例を示したが、本発明は濾布走行型の脱水機にも適用可
能である。

【００５０】また本発明においては、前述具体例のよう
に１対の濾布２Ｂ，２Ｂの両外側にそれぞれダイアフラ
ム２Ｅ，２Ｅを配する必要はなく、１対の濾布の一方の
濾布の外側にのみダイアフラムを配し、他方の濾布の外
側面には濾板が対面するようにすることもできる、この
場合、その他方の濾布外面と対面する濾板面に濾液溝を
形成する（図示せず）。

【００５１】さらに、本発明においては、前述具体例に
おける弁の開閉やポンプの始動・停止、シリンダーによ
る閉枠・開枠等は、適宜の制御装置により自動制御で行
わしめることができる。

【００５２】以下、実施例を示し、本発明の効果を明ら
かにする。 《実施例》次の（比較例）、ならびに（本発明例１）お
よび（本発明例２）の各場合について、濾過時間１５
分、圧搾時間１５分のスラッジ脱水試験を行った。本試
験では、運転時間に対する濾液量を測定するとともに、
脱水により得られたケーキの含水率を測定した。また、
濾液量測定結果より濾過速度を評価した。 （比較例）加温スラッジを供給するのみの従来装置を用
いた。加温スラッジの温度は８０℃とした。

【００５３】（本発明例１）加温スラッジの供給、濾過
過程における加温流体（通常は温水を用いる）の供給、
および圧搾工程における加温流体の供給を行う、本発明
に係るフィルタープレス装置を用いた。加温スラッジの
温度および加温流体の温度はいずれも８０℃とした。

【００５４】（本発明例２）加温スラッジの供給、濾過
過程における加温流体（通常は温水を用いる）の供給、
圧搾工程における加温流体の供給、濾過過程における加
温スラッジの加圧供給圧力と加温流体の供給圧力との間
に大小をもたせることによるダイアフラムの加温スラッ
ジ側または反対側への移動、ならびに圧搾工程における
濾液排出路の負圧化（前述の最も効果的な方法）を行
う、本発明に係るフィルタープレス装置を用いた。加温
スラッジの温度および加温流体の温度はいずれも８０℃
とし、負圧化においては濾液排出経路に７６０ｍｍＨｇ
の負圧をかけた。

【００５５】その結果、図１０に示す濾液曲線を得た。
また、表１に示す濾過速度およびケーキ含水率を得た。
本結果より、本発明に係るフィルタープレス装置は、従
来装置と比べて、処理能力が著しく高く、かつ脱水によ
り得られるケーキの含水率が著しく低いことが証明され
た。また、ケーキ含水率が著しく低いので、薄い脱水ケ
ーキの剥離性も向上したことも確認した。

【００５６】

【表１】

【発明の効果】以上のとおり、本発明によれば、スラッ
ジの注入量の増大、濾過および圧搾時間の短縮、脱水ケ
ーキの含水率の大幅な低下、脱水ケーキの剥離性の向上
などを図ることができ、総じて濾過脱水能力を高めるこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るフィルタープレス装置例を示すフ
ロー図である。

【図２】フィルタープレスの正面図である。

【図３】フィルタープレスの要部を示す概略縦断面図で
ある。

【図４】フィルタープレスの要部を示す概略縦断面図で
ある。

【図５】フィルタープレスの要部を示す概略縦断面図で
ある。

【図６】フィルタープレスの要部を示す概略縦断面図で
ある。

【図７】フィルタープレスの要部を示す概略縦断面図で
ある。

【図８】フィルタープレスの要部を示す概略縦断面図で
ある。

【図９】フィルタープレスの要部を示す概略縦断面図で
ある。

【図１０】濾液曲線グラフである。

【符号の説明】

１…スラッジ脱水装置、２…圧搾型フィルタープレス、
３…スラッジ供給手段、４…流体供給手段。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中沢 義彦 東京都中央区佃２丁目17番15号 月島機械 株式会社内 (72)発明者 君嶋 良夫 東京都中央区佃２丁目17番15号 月島機械 株式会社内 (72)発明者 西田 克範 東京都中央区佃２丁目17番15号 月島機械 株式会社内 (72)発明者 落合 隆 東京都中央区佃２丁目17番15号 月島機械 株式会社内 Ｆターム(参考） 4D018 AA03 AA08 AA22 BB14 4D059 AA03 BE16 BF02

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】濾板間の濾室内に濾布が設けられ、前記濾
   布外面とこれに対向する濾板との間にダイアフラムが配
   され、スラッジを前記濾布内面がわに供給するスラッジ
   供給手段が設けられ、前記ダイアフラムとこれに対向す
   る濾板との間に流体室が形成され、この流体室内への供
   給液体圧により前記ダイアフラムが前記濾布を介して前
   記濾室内の被脱水スラッジを押圧するようにした圧搾型
   フィルタープレスを含み；加温スラッジを前記濾布内面
   がわに供給するスラッジ供給手段と、加温流体を前記流
   体室内に供給する流体送り込み手段とを備え；さらに、
   前記スラッジ供給手段によって加温スラッジを濾布内面
   がわに加圧供給してその濾布を通して濾過を行う濾過操
   作工程において、前記流体送り込み手段により加温流体
   を前記流体室内に供給して前記加温スラッジの温度低下
   を防止する濾過過程保温手段と、 前記流体室内への供給液体圧により前記ダイアフラムが
   前記濾布を介して前記濾室内の被脱水スラッジを押圧し
   て圧搾を行う圧搾工程において、前記流体室内への供給
   液体として加温流体を用い、この加温流体を前記流体送
   り込み手段により流体室内に供給して前記加温スラッジ
   の温度低下を防止する圧搾過程保温手段と、 を備えたことを特徴とするフィルタープレス装置。
2. 【請求項２】前記濾過過程保温手段は、濾過工程におい
   て、前記スラッジ供給手段による加温スラッジの加圧供
   給圧力に対して、前記流体送り込み手段による加温流体
   の前記流体室内への供給圧力を高めて、前記ダイアフラ
   ムにより前記濾布を介して前記濾室内の被脱水スラッジ
   を押圧して圧搾を行う操作を少なくとも１回行うように
   構成した請求項１記載のフィルタープレス装置。
3. 【請求項３】前記流体送り込み手段は、加温流体の貯槽
   と、この貯槽からの加温流体を前記流体室内に送り込む
   圧入ポンプと、前記流体室内から流出する加温温水の戻
   り路とにより循環路を構成し、前記戻り路に設定圧力を
   超える圧力が作用したときリリーフするリリーフ弁を設
   け、かつその手前側に開閉弁を設け、 濾過工程中において、前記開閉弁を開けた状態で、スラ
   ッジ供給手段による加温スラッジ加圧供給圧力が前記設
   定圧力を超えたとき前記リリーフ弁が開き、前記流体室
   内に送り込まれた加温流体を前記戻り路を介して前記貯
   槽に戻す操作、 ならびに、この動作終了後の所定時間経過後、前記開閉
   弁が閉じた状態で、加温スラッジの加圧供給圧力に対し
   て、前記流体送り込み手段による加温流体の前記流体室
   内への供給圧力を高めて、前記ダイアフラムにより前記
   濾布を介して前記濾室内の被脱水スラッジを押圧して圧
   搾を行う操作、を少なくとも１回行う制御手段を有する
   請求項１記載のフィルタープレス装置。
4. 【請求項４】前記濾布とダイアフラムとの間に連通する
   濾液排出路が設けられ、この濾液排出路に通じて負圧化
   手段を設け、この負圧化手段は、前記濾過工程および圧
   搾工程の少なくとも一方の工程において作動して濾液の
   排出を促進させるようにした請求項１〜３のいずれか１
   項に記載のフィルタープレス装置。
5. 【請求項５】濾板間の濾室内に濾布が設けられ、前記濾
   布外面とこれに対向する濾板との間にダイアフラムが配
   され、スラッジを前記濾布内面がわに供給するスラッジ
   供給手段が設けられ、前記ダイアフラムとこれに対向す
   る濾板との間に流体室が形成され、この流体室内への供
   給液体圧により前記ダイアフラムが前記濾布を介して前
   記濾室内の被脱水スラッジを押圧するようにした圧搾型
   フィルタープレスを用い；前記スラッジ供給手段によっ
   て加温スラッジを濾布内面がわに加圧供給してその濾布
   を通して濾過を行う濾過操作を行い、この濾過操作過程
   において、加温流体を前記流体室内に供給して前記加温
   スラッジの温度低下を防止し、 加温スラッジの加圧供給を停止した後に、前記流体室内
   へ加温流体を送り込み、その加温流体の圧力により前記
   ダイアフラムを前記濾布を介して前記濾室内の被脱水ス
   ラッジを押圧して圧搾操作を行う、 ことを特徴とするスラッジ脱水方法。
6. 【請求項６】前記スラッジ供給手段によって加温スラッ
   ジを濾布内面がわに加圧供給してその濾布を通して濾過
   を行う濾過操作過程において；前記加温スラッジの加圧
   圧力を超える圧力をもって、加温流体を前記流体室内へ
   加温流体を送り込み、その加温流体の圧力により前記ダ
   イアフラムを前記濾布を介して前記濾室内の被脱水スラ
   ッジを押圧して圧搾操作を行い、 次いで、流体室内の圧力に対して前記加温スラッジの加
   圧圧力を相対的に高めて、前記ダイアフラムを逆方向に
   戻して流体室内の加温流体を排出する解放操作を行うこ
   とを、 少なくとも１回行う請求項５記載のスラッジ脱水方法。