JPS62207599A - ベルトプレス型脱水機 - 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、下水、し尿、産業廃水等の処理に程におい
て発生ずる汚泥物等の被処理物を脱水処理するベルトプ
レス型脱水機に関する。

〔従来の技術〕

ベルトプレス型脱水機については、例えば、特公昭５６
−２１８７８号公報に開示されたものが知られている。

これについて第４図を参照して概説する。

第４図において、ローラ群によって無端走行可能に配備
された一対の濾布ヘル１４１．４２の間ニ泥４ｋ　ＯＪ
　４３が供給され、濾布ベルト４１．　４２の走行と共
に汚泥の自重のみによる濾過Ｈ；２水が行われる重力脱
水部ｅと、引き続いて濾布ベルト４１．４２の間が模状
に次第に狭められて泥状物４３に作用する圧力が漸増さ
れる予備脱水部ｆと、更に、次いで、ローラに巻き付け
られた濾布ベルト４］、４２の張力によって生じる圧搾
力によって脱水が進行する圧搾脱水部ｇとに順次送られ
て泥イノＳ物４３が脱水され、脱水されたケーキはケー
キｉ／、１　回部りに至って剥離されるものである。図
中、４４は濾液受は部であり、矢印は濾布ベルトの進行
方向を示す。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、泥状物の性伏によっては脱水ケーキが濾
布の目に食い込み、濾布がらケーキが剥がれ東ｅくなる
現象が多々生じる。また、近年、脱水ケーキの含水率を
低下させるため、圧搾脱水工程での圧力を大きくする傾
向があり、圧搾力を大きくすると、上記剥離性の悪化現
象は一層著しくなる。このようなケーキ剥離性の悪化の
ため、濾４Ｉの目に残った固形物は回収さ相ず洗）７１
氷と共に水処理工程へ戻り、固形物回収率がイ１ζ１・
し、また、濾布の洗浄も不完全となってＩＩａａ＋が７
！ｆ　！！ＩＩ間のうりに目詰まりしてしまう。

−・般に、ベルトプレス型脱水機に用いられている濾布
は、第３図に示すように、モノフィラメント濾布と呼ば
れ、ポリエステル等の１ｉｊ−＜ｈＭ組ずなわら横糸の
モノフィラメン［３０と経糸の；［、ノフィラメント３
１から織ったものであり、か’ｌ（勾１１ｔい絹目構造
となっているため、この網［１に１脱水／、“キが食い
込むことは避は難く、これがツノ°　　キの′ｆ、ｌＩ
離性の悪化の原因となっていた。

最近開発されたナイロンウェブを用いた第２図に示され
るようなフェルト濾布は、経糸のモノフィラメン１２５
及び複数本の横糸のマルチフィラメント２６から成り、
濾布表面がウェブ２７から成る緻密なフェルト層Ｉ、で
覆われているため、高圧搾力で脱水した場合でもケーキ
が濾布に食い込み難く、ケーキの剥離性が良いものであ
る。

ところが、先行技術としてのフエへ用・濾布を用いたｎ
５２水機を運転してみると、ケーキの剥離性が良いにも
かかわらず、次第に重力脱水部での水抜（〕の速度が低
下し、重力脱水部での自然脱水が不十分なうらにローラ
で圧搾されてしまうため、泥状物が）１９布からはみ出
してしまうという問題が生し７ていた。このような状態
の時に濾布の通気度を測定してみると、当初の約１７５
〜１７１０程度に低下していることが分かった。

このようなフェルト濾布の透過速度の低下、すなわら、
通気度の低下が主に重力脱水部で生じていることが分か
った。重力脱水部では、含水率が約９８〜９９％　の泥
状物から重力作用による自然１１２水で含水率が　約９
０〜９５％　の半固形状スラリーにまで脱水されるが、
高圧脱水部も含めた全脱水工程で除去されるべき水分の
大半（約８０〜９０％　に相当する分）が、この重力脱
水部で除去される。この時、泥状物中の細かい固形分（
以下、ＳＳという）が、フェルト濾布の糸と糸が重なる
部分（以下、組織点という）に入り込み、この組織点に
入ったＳＳは’ｒｍ常の濾布洗浄方法で番、１゛除去さ
れ難く、これがソゴールト濾布の通気爪を低ドさ一層て
いることがう）か−１た。

この発明の目的は、上記の問題点を解消４る、二とであ
り、重力脱水部の水の透過速度ずなわ（へ濾過機能が長
時間でも低下することがなく、重力脱水部での自然脱水
が完全に行われ、高圧脱水部で濾布の目詰まり、剥離性
の悪化等がなく、固形物回収率が高く、またケーキ含水
率を低くするごとができることを特徴とするベルトプレ
ス型脱水機を提供することである。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明は、上記の問題点を解消し、−１二記の目的を
達成するために、次のように構成されている。

すなわち、この発明は、無端走行可能に設置され且つ重
力脱水部を構成するモノフィラメント濾布から成る第１
濾布ベルト、並びに前記第１濾布ベルトの下流に無端走
行可能に設置され［１，−：）　、ＢＶ状の予備脱水部
及び前記予備脱水部の下流に設けられた圧搾脱水部を構
成する少なくとも一方がフェルト濾布から成る一対の第
２濾布ベルトを備え、前記第１）１Ｇ布へ４川の１般送
達度が前記第２ｉ１＠布ベルトのものよりも速くなるよ
うに設定されることを４′ｆｆ１ｌとするベルトプレス
型脱水機に関し、更に、詳しく説明すると、前記第１濾
布ヘル１の搬送速度は前記第２２１に：ｉ＋ヘル１、の
ものよりも　約２〜８倍になるように速度調節され、前
記第１濾布ヘル１及び前記第２濾布ベルト上の被処理物
の滞積厚めを検知する手段が設けらｔ＋、、　Ｔｉ１ｉ
記第１　ｉＩａ布ヘル１及びｉ；前記第２濾布ヘル１−
１−の被処理物の滞積ｊν゛めを所定の範囲内に制御す
るため前記第１濾布ヘル１．！：曲記第２濾布ベルトと
の搬送速度をそれぞれ制御できる３１゛うに構成されて
いることを特徴とするベルトプレス型脱水機に関する。

〔作用〕

、二の発明口、上記のように構成されているので、次の
よう６二作用する。すなわち、泥状物から除去されるべ
き全水分の大半（約８０〜９０％）が透過する重力脱水
部の第１濾布ベルトとしてモノフィラメン１−濾布を配
備しており、前記モノフィラメント濾布＃布から成る前
記濾布ベルトについては通當の洗浄方法で濾布内に［１
詰Ｊ、す１−２人工リー１−等が容易に除去されてしま
うｖｊ’ｒ、　Ｊ、ｉｌｌ’＋間ｊ史φｔ’、Ｌ’（も
重力脱水部の水の透過速度、ずなわｊ−）、ｉ［ｊ気門
の低下が起こらない。従って、重力脱水部での自然脱水
が完全に行われ、泥状物は流動性を失って半固形状とな
り、圧搾脱水工程でのケーキのは９ろ出しの現象を生し
ることがない。

また、強制＋１１Ｔｈ水を行う予備脱水部及び圧搾１１
１ト木部は、ｈｉＩ記重力脱水部と独立した少なくとも
　・力がフェルト濾布から成る第２濾布ヘル１を配（６
ｈ　Ｌ７ているので、高圧搾力で脱水し２ても泥状物が
１１１１記濾布ベルトの目に食い込まないため、ケーキ
の剥離性は悪化しない。更に、フェルト濾布はフェルト
層に僅かに保持される水分が薄い水の膜となり、これが
ケーキ剥離性を一層良好にしている。更に、この発明に
よるベルトプレス型ＪＢ２水■では、高圧脱水を行った
場合でも、ケーキ剥離性の悪化を生しない。

また、各々の前記濾布ベルトの搬送速度の関係で、前記
濾布ベルト上の泥状物の厚めは、０；１記屯力脱水部で
は薄く、前記予備脱水部ではＪゾくなる。

前記重力脱水部は大樋の水分を自然脱水するがら、ごご
での濾液の透過速度を速くするためには、前記モノフィ
ラメント濾布の搬送速度が速い方が良く、また、沸積厚
みも薄い方が濾過風ＩＮが小さい。

−・方、圧搾脱水部では、圧搾力が脱水ケーキに有効に
伝わるためには、脱水時間が長い、ずなゎち、ｎ；１記
フェル１−濾布の搬送速度が遅い方が良く、また、脱水
ゲー４・の厚みが厚い方が、ケーキの剥離性も良好であ
る。

上記のことを達成するために、前記重力脱水部の出口近
傍及び前記予備脱水部の入口近傍に、泥状物の滞積厚み
を検知する手段を設け、前記重力脱水部の濾布ベルトの
搬送速度Ｖ、及び前記予備脱水部の一対の濾布ヘル１−
の１般送達度ｖ２とを自動的に変更可能とする手段を設
ける。

具体的な例とし°ζ、前記重力脱水部の出口近傍におけ
る泥状物の滞積厚みが　約１ｏ龍〜４ｏ■鳳の範囲内に
あり、前記予備脱水部の入［１近傍の泥状物の厚みが　
約２０＋ｕ〜８０ｍｍ　　の範囲内にあるように、第１
濾４１べ４川の１般送伸＋ｙｖ、＋ムび第２濾布ベルト
の搬送速度Ｖ２合制副づる５１．２−ができ、この場合
に、搬送速度ｖ１がＴｉ劇に速度Ｖ２の約２〜８倍　の
範囲内になるように制御するごとによって達成できる。

〔実施例〕

以下、図面を参照して、この発明に３Ｆ、るへ７１川・
プレス型脱水機の実施例を詳述する。

第１図において、ローラ５及びＬｌ　　ラ６に３Ｌり無
端走行可能に設置された１枚の濾４１へ４川と、ローラ
群７〜１４により無端走行可能に配備された一対の濾布
ベルトが示されている。＋１−ラ５及びローラ６に掛け
られて走行する濾布ベルトは、第３図に示すようなモノ
フィラメン１濾布１によって構成されている。また、ｍ
ｌ−ラ群７〜１４に掛けられて走行する濾布ベルトは、
第２図に示すようなフェルト濾布２及びフェルｌ−’ｄ
ａ布３によって構成されている。フェルト濾布２はｌ一
方に位置し、フェルト濾布３は下方に設置されている。

凝集槽（図示省略）で高分子凝集剤、！：混合されｋＩ
Ｊ水、し尿、産業廃水等の処理Ｔ稈において発ノドする
泥状物４Ｃ１１、モノフ、ｆラメン１−濾布１ト！；二
供給され、重力脱水部ａを搬送される間に重力作用によ
り脱水され、含水率が　約９０〜９５％の半固形状に処
理される。このＴ程で脱水機から除ノモされるべき水分
の大半はモノフィラメント濾布１を透過して濾布受は１
８に集められる。このため、重力脱水部ａでは濾液透過
Ｖの確保が重要であり、比較的太い噴繊糾すなわらモノ
フィラメン１を織った濾布の方が、水の透過Ｗも多く、
洗浄も容易である。また、泥状物の滞積厚めも薄いノｊ
が泥状物による濾過抵抗も少ないため、濾布ベルトは比
較的速い走行速度（約０．５〜５ｔｎ／ｍ：ｎ　）で１
般送されるように設定されている。

次いで、泥状物４はフェルト濾布３上に落下する。一対
のフェルト濾布２及びフェルト濾布３の間の間隙を楔状
に次第に狭められた予備脱水部すにおいて、泥状物４は
一対のフェルト濾布２及びフェルト濾布３によって圧搾
される。更に、フェノ用川濾布２及びフェルト濾布３は
圧搾脱水部Ｃで圧搾１’ｌ　　ラフ及び圧搾１′□Ｉ−
ラ８に企き１１０ｊら４１、泥状物４は１ｉ４１張力に
、１：　、、−ｃ発生４゛イ１１１　　ノ１面圧により
強制的に脱水される。脱ノドか完ｒ１八泥４）物４　（
脱水ケーキ）は、脱水機夕Ｉへ搬出さ４する。

また、フェルト濾布２及びフェルト濾布３に１．１着し
た泥状物４は、スクレーパ１６及びスクレーパＩ７によ
りフェルト濾布２及びフェル川濾布３から剥離される。

更に、予備脱水部す及び圧搾脱水部Ｃで泥状物より除去
された水分は、２！＃液受け１９に集められ、脱水機か
ら除去される。

とごろで、この発明によるー・ル［プレス型１（２水機
については、濾布張力による圧搾力が泥状物４に加わる
予備脱水部す及び圧搾脱水部Ｃにおいて、水分はフェル
ト濾布２及びフェル１、濾布３を透過して排出される。

フェルト濾布２．３番よ表面が緻密なフェルト層で覆わ
れていイまため、泥状物がｉｌ＝布の目に食い込まず、
ケーキの剥１ｖｉＩ１１１Ｆも極めて良好である。

この発明によるベルトプレス型脱水機の実栴例について
細部にわたって詳述したが、これら細部に限定されるも
のでなく、例えば、圧搾脱水にょるケーキ剥＾１１性の
悪化が一対の濾布ベルトの内どららか一方のみで生ずる
ことがしばしば観察されるが、このような場合に、＃Ｉ
離し難い方の濾布ベルトのみをフェルト濾布とし、他方
の濾布ベルトをモノフィラメント濾布としても同様な効
果が得られる。

ケーキ剥離性ば、最終脱水ケーキ厚みが厚い方が一般に
良好であることが観察される。最終脱水ケーキ厚みが　
約５ｍｍ以下　となると、フェルト濾布を用いても剥離
性が悪い場合もある。最終脱水ケーキのケーキ厚みは、
ケーキの性状（含水率や密度）、圧搾圧力等によって異
なってくるが、予備脱水部の入１］近傍の泥状物の滞積
厚みｔ２の約１７２〜１７５倍　程度である。したがっ
て、最終脱水ケーキの厚みを　約５自−以上　のものを
得ようとすると、予備脱水部の泥状物の滞積厚みＬ２Ｌ
；ｔ、最低でも約ｌＯ〜２５龍　の範囲、望ましくは　
約５ｍｍ以−１二　必要となる。

一方、予備脱水部の泥状物が厚くなり過ぎると、圧搾１
稈で、ゲー；トがはみ出し２てし２まう。このはみ出し
が牛しない１恨界１．１勺１１　ｆｌ　ｍｅ　ｌｑＪ十
　〇ある。

以上のことより、予備脱水部のゲー、１１ｖみは、約２
０　寵ａ以上で約５ｍｍ以下　の範囲内であることが好
ましい状態である。一方、重力脱水部の出口近傍の泥状
物の滞積厚みｔｌが、約５ｍｍ以下とすると、処理速度
や固形物回収率が著しく低下する。また、泥状物の滞積
厚みｔｌが、約５ｍｍ以、ヒとすると、滞積物の濾過抵
抗にょる濾液透過速度が著しく低下するので、約］Ｏｍ
■以２トで約４Ｑ　ｍｗａ以下　の範囲内とすることが
望ましい。

ベルトプレス型脱水機が、−り記のような運転条件を満
たすには、重力脱水部のモノフィラメンＩ・濾布から成
る濾布ベルトの搬送速度を、予備脱水部及び圧搾脱水部
を構成する一対の濾布ベルトの搬送速度の小さくとも約
２倍以−にで大きくとも約８倍以下　の範囲内とするこ
とが望まし２い。

また、この発明によるベルトプレス型脱水機において、
泥状物の滞積厚みｔｌを自動的に検知する手段をモノフ
ィラメント濾布に対しζ設け、泥状物の滞積厚みｔ２を
自動的に検知する手段を濾布ベルト３に対しζ設け、更
に、十ノフィラメント詩布１の１般送達度■１及び少な
くとも一方がフェル１−濾布である濾布ベルト（２及び
３）の搬送速度■２を自動的に変更する手段を設け、泥
状物の滞積厚み１．及び滞積厚みｔ２の信号により、搬
送速度■１及び搬送速度■２を上述したそれぞれの値に
設定できるように自動化すれば、ヘル［・プレス型脱水
機の運転の省力化を図ることができる。

泥状物の滞積厚みｔｌ及び滞積厚みｔ２を測定する手段
としては、例えば、超音波の反射時間を測定、検知する
方法の他、電極法、静電容量法、光電法等のいずれの方
法でもよい。また、１般送達度■１及び搬送速度Ｖ２を
変更する手段としては、小型−Ｅ−タ（パイロットモー
タ）により変速する方法の他、インバータ、■Ｓモータ
等のいずれの装置を用いてもよいことは勿論である。

〔発明の効果〕

この発明によるベルトプレス型汚泥脱水機は、以上のよ
ろに構成されているので、次の、Ｊ、うな効果を奏する
。ずなわら、泥状物かコ゛フ除去されるべき全水分の大
半（約８０〜９０％）が透過する重力脱水部の濾布とし
て、モノフィラメント濾布を配備しているので、重力脱
水部の水の透過速度が長期間にわたって低下せず、すな
わち、通気度の低下が起こらず、重力脱水部での自然脱
水が完全に行われ、泥状物は流動性を失って半固形状と
なる。次いで、泥状物は圧搾脱水されるため、ケーキの
はみ出しが生じない等、安定してベルトプレス型脱水機
を運転することができる。また、泥状物が予備脱水部及
び圧搾脱水部で強制的に脱水される工程では、フェルト
濾布が設置されているので、濾布の目詰まりや剥離性の
悪化がなく、固形物回収率が高く、しかも、得られるケ
ーキのケーキ含水率も低くなる。更に、フェルト濾布は
フェルト層に僅かに保持される水分が薄い水の膜となり
、高圧脱水を行った場合でも、ケーキ剥離性の悪化を生
じることがなく、ケーキ剥離性を一層良好にしている。

また、前記重力脱水工程の千ノフィラメンＩ・濾布の搬
送速度を強制脱水工程のフェルト濾布の　約２〜８倍　
としているため、重力脱水部での自然脱水工程では、泥
状物の滞積厚みが薄いため濾過抵抗が小さいので、十分
な水の透過速度が得られる。一方、予備脱水部及び圧搾
脱水部での強制脱水工程では、ケーキ厚みが厚くなるの
で、圧搾力が有効に伝わり、ケーキ含水率が低Ｆすると
共に、ケーキの剥離性も一層良好になる。

また、重力脱水部の出口近傍及び予備脱水部の入口近傍
に泥状物の滞積厚みを検知するための検知手段と、各々
の濾布ベルトの搬送速度の調節手段を設け、これらの検
知手段及び調節手段を関連して制御させることにより、
ベルトプレス型脱水機を無人で最適条件で運転制御する
ことができるので、ベルトプレス型脱水機の運転に対し
て省力化を達成することができる等、種々の極めて有効
な効果を奏することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明によるベルトプレス型脱水機の実施例
を示す概略図、第２１イ１は第１図のへ４月プレス型脱
水機に使用しているソ１ル＋；Ｊ６布を示す断面図、第
３図は第１図のヘル［プトス型１１１２水機に使用して
いるモノフィラメント濾布を示す断面図、及び第４図は
従来のへルトプレス型脱水機の一例を示す概略図である
。 １−−−−−モノフィラメント濾布、２．３　　フェル
ト濾布、４−−−泥状物、５．６　　　重力脱水部にお
けるローラ、７．８−−一圧搾脱水用のローラ、９．１
０．ｌ　１，１２．ｌ　３．ｌ　４−４：Ｊ−ラ、１５
、　１６．　１７−−−−スクレーパ、１８．１９−濾
液受け、２５−　経糸のモノフィラメント、２６−−−
−横糸のマルチフィラメント、２７　　ウェブ、３０−
−−−一横糸のモノフィラメント、３１−経糸のモノフ
ィラメント、Ｌ−フェルト層、Ｖ、、Ｖ２−−−−−一
搬送速度、ａ　　−重力脱水部、ｂ−−−−−−−予備
脱水部、ｃ−−一圧搾脱水部、（１ケーキ剥離部、ｔ　
、　、　　ｔ　２−−−−−−滞積厚み。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）無端走行可能に設置され１つ重力脱水部を構成す
   るモノフィラメント濾布から成る第１濾布ベルト、並び
   に前記第１濾布ベルトの下流に無端走行可能に設置され
   且つ楔状の予備脱水部及び前記予備脱水部の下流に設け
   られた圧搾脱水部を構成する少なくとも一方がフェルト
   濾布から成る一対の第２濾布ベルトを備え、前記第１濾
   布ベルトの搬送速度が前記第２濾布ベルトのものよりも
   速くなるように設定されることを特徴とするベルトプレ
   ス型脱水機。
2. （２）前記第１濾布ベルトの搬送速度は前記第２濾布ベ
   ルトのものよりも約２〜８倍になるように速度調節でき
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載のベル
   トプレス型脱水機。
3. （３）前記第１濾布ベルト及び前記第２濾布ベルト上の
   被処理物の滞積厚みを検知する手段が設けられているこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載のベルトプ
   レス型脱水機。
4. （４）前記第１濾布ベルト及び前記第２濾布ベルト上の
   被処理物の滞積厚みを所定の範囲内に制御するため前記
   第１濾布ベルトと前記第２濾布ベルトとの搬送速度をそ
   れぞれ制御できるように構成されていることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項に記載のベルトプレス型脱水機
   。