ろ過装置
【課題】ケーキを圧密して脱水を促進させると共に、その圧密度の調整を図ることができるろ過装置を提供すること
【解決手段】ろ過装置は、同心状に配置された、円筒状又は円錐状の内側ろ材1と、外側ろ材2と、前記内側ろ材1と前記外側ろ材2との間のろ過空間4に設けられたスパイラル状の仕切り3とを備える。前記スパイラル状の仕切り3は回転させないで、前記内側ろ材1及び/又は前記外側ろ材2のみを軸心周りに回転させる。この操作過程で、前記ろ過空間4内に、その一端側から被処理液を送入し、前記内側ろ材1を通してろ過し、前記外側ろ材2を通してろ過し、各ろ液は外部に排出し、前記ろ過空間4内の他端側からケーキを排出する。ろ過空間4内の他端側に形成されたケーキ排出口14に、ケーキを圧搾する背圧板15を設ける構成とする。
【解決手段】ろ過装置は、同心状に配置された、円筒状又は円錐状の内側ろ材1と、外側ろ材2と、前記内側ろ材1と前記外側ろ材2との間のろ過空間4に設けられたスパイラル状の仕切り3とを備える。前記スパイラル状の仕切り3は回転させないで、前記内側ろ材1及び/又は前記外側ろ材2のみを軸心周りに回転させる。この操作過程で、前記ろ過空間4内に、その一端側から被処理液を送入し、前記内側ろ材1を通してろ過し、前記外側ろ材2を通してろ過し、各ろ液は外部に排出し、前記ろ過空間4内の他端側からケーキを排出する。ろ過空間4内の他端側に形成されたケーキ排出口14に、ケーキを圧搾する背圧板15を設ける構成とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ろ過装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
金属製のスクリーン、網、多孔板等のろ材は、布(繊維)製のものに比べて、運転性、保守性、耐久性等の面で優れており、これを利用したものとしてスクリュープレスや回転加圧式脱水機等の加圧式ろ過装置がある。この装置は、歴史が古く、非常にシンプルな構造のものであるため、低動力・低騒音・低コストなどを特徴とし、固形分濃度の低い難脱水性の固液混合物に適用した場合にも優れた脱水性能が得られることから、下水汚泥脱水分野でも多く用いられている。(例えば、特許文献1,2参照)
しかしながら、円筒状の外側ろ材とその内部に挿入されたスクリューからなるスクリュープレスでは、被処理液が入口側から出口側に向かって低速で移送されて行くと同時に、スクリューの締付力によって発生する圧搾圧力で、連続的に脱水されるが、ろ液は外側ろ材のみより搾り出されるものであるため、外側ろ材の長さの短縮化を図るのが困難であり、設備の小型化し難かった。
一方、回転加圧式脱水機においては、脱水ろ過の処理量を向上させるにはディスクの径を大きくする、又は脱水機を複数配置する必要性があり、設備の大型化やコスト増の問題を抱えていた。
そこで、本発明者らは、このような問題点を鑑み、同心状に配置された、円筒状又は円錐状の内側ろ材及び外側ろ材と、これら内側ろ材と外側ろ材との間のろ過空間に設けられたスパイラル状の仕切りと、を備え、ろ過空間の一端側から被処理液を送入して、ろ過空間内の他端側からケーキを排出し、内側ろ材及び外側ろ材内を通したろ液を外部に排出する構成のろ過装置であって、内側ろ材及び/又は外側ろ材は軸心周りに回転し、スパイラル状の仕切りは回転しない構成とされたろ過装置を提案した(例えば、特許文献3)。
【特許文献1】特開2001−212697号公報
【特許文献2】特開2001−113109号公報
【特許文献3】特願2005−176901号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
上記の発明では、装置自体を小型化させ、脱水性能を向上させることができたが、ケーキ排出口でのケーキの圧密や含水率の低減には改善の余地があった。
そこで、本発明の主たる課題は、ケーキを圧密して脱水を促進させると共に、その圧密度の調整を図ることができるろ過装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0004】
上記課題を解決した本発明は、次のとおりである。
<請求項1記載の発明>
請求項1記載の発明は、同心状に配置された、円筒状又は円錐状の内側ろ材及び外側ろ材と、前記内側ろ材と前記外側ろ材との間のろ過空間に設けられたスパイラル状の仕切りと、を備え、前記ろ過空間の一端側から被処理液を送入して、ろ過空間内の他端側からケーキを排出し、前記内側ろ材及び前記外側ろ材内を通したろ液を外部に排出する構成のろ過装置であって、前記内側ろ材及び/又は前記外側ろ材は軸心周りに回転し、前記スパイラル状の仕切りは回転しない構成とされ、前記ろ過空間内の他端側に形成されたケーキ排出口には、ケーキを圧搾する背圧板が設けられた、ことを特徴とするろ過装置ことを特徴とするろ過装置である。
【0005】
(作用効果)
内側ろ材及び外側ろ材の二面によってろ過濃縮がなされることによって、従来の外側ろ材のみでろ過を行なっていたスクリュープレスに比べて設備の小型化を図ることができる。また、内側ろ材及び/又は外側ろ材は軸心周りに回転し、スパイラル状の仕切りは回転しない構成とすることにより、ろ過空間に送入された被処理液は、仕切りに沿って螺旋状に装置内を移動しながら、まず内外側ろ材の二面によるろ過濃縮がなされ、次に圧搾脱水がなされるが、内外側ろ材のみならずリボンスクリューも全てを回転自在とした構成のスクリュープレスに比べて、本発明に係るろ過装置は、構造を簡素化でき、製造コストの低減及びメンテナンス性の向上を図ることができる。
また、ろ過空間内の他端側に形成されたケーキ排出口には、ケーキを圧搾する背圧板を設ける構成とすることにより、ケーキは半径方向及び軸方向の異なる方向から圧搾されるため、ケーキの低含水率化を効果的に図ることができる。
【0006】
<請求項2記載の発明>
請求項2記載の発明は、前記背圧板は、前記ケーキ排出口の排出部分の断面積を調整可能に構成された、請求項1記載のろ過装置である。
【0007】
<請求項3記載の発明>
請求項3記載の発明は、前記背圧板は、複数枚かつそれぞれが前記ケーキ排出口に対して着脱自在に構成された、請求項1又は2記載のろ過装置である。
【0008】
<請求項4記載の発明>
請求項4記載の発明は、前記背圧板は、前記ケーキ排出口に対して可動であり、排出部分の断面積を調整可能に構成された、請求項1又は2記載のろ過装置である。
【0009】
(作用効果)
ケーキ排出口の排出部分の断面積を調整可能に背圧板を構成することにより、ケーキの成分や運転状況等によってケーキに与える圧搾力(排出抵抗)の調整を可能としている。
また、背圧板を、複数枚かつそれぞれが前記ケーキ排出口に対して着脱自在に構成することにより、排出部分の断面積を変化させることができ、ケーキの成分や運転状況等によってケーキに与える圧搾力(排出抵抗)の調整を可能としている。
さらに、背圧板をケーキ排出口に対して可動であり、排出部分の断面積を調整可能に構成することにより、運転状況等による圧搾力(排出抵抗)のより一層の微調整が可能になる。
【0010】
<請求項5記載の発明>
請求項5記載の発明は、前記ケーキ排出口から排出されたケーキを搬送する搬送手段が設けられた、請求項1乃至4のいずれか1項記載のろ過装置である。
【0011】
(作用効果)
ケーキ排出口から排出されたケーキを搬送する搬送手段が設けられた構成とすることにより、完全な排出が可能となり、清掃性に優れると共に、残留したケーキによる腐食等の問題を軽減できる。
【0012】
<請求項6記載の発明>
請求項6記載の発明は、前記搬送手段は、スクリューコンベアである、請求項5記載のろ過装置である。
【0013】
(作用効果)
搬送手段がスクリューコンベアであることにより、スクリューコンベアの回転数を調整することでケーキ排出速度を調整し、ケーキへの圧搾力を調整することができる。
また、スクリューコンベアによって強制的にケーキを排出するので、完全な排出が可能となり、清掃性に優れると共に、残留したケーキによる腐食等の問題を軽減できる。
【0014】
<請求項7記載の発明>
請求項7記載の発明は、前記ケーキ排出口から排出されたケーキを脱水ケーキ搬送設備まで、密閉性の管路で接続する構成とされた、請求項1乃至6のいずれか1項記載のろ過装置である。
【0015】
(作用効果)
ケーキ排出口から排出されたケーキを脱水ケーキ搬送設備まで、密閉性の管路で接続する構成とすることにより、ケーキの排出の際の臭気の抑制やシール構造の簡略化が図れる。
【0016】
<請求項8記載の発明>
請求項8記載の発明は、掻き取り羽根が配設され、この羽根の回転によりケーキが排出される構成とされた、請求項1乃至6のいずれか1項記載のろ過装置である。
【0017】
(作用効果)
掻き取り羽根が配設され、この羽根の回転によりケーキが排出される構成とすることにより、ケーキの円滑な排出がなされる。
【0018】
<請求項9記載の発明>
請求項9記載の発明は、前記スパイラル状の仕切りの少なくとも被処理液の送入口側の内周縁及び外周縁が、それぞれ前記内側ろ材及び前記外側ろ材に近接又は接触する、請求項1乃至8のいずれか1項記載のろ過装置である。
【0019】
(作用効果)
ろ過空間に送入された被処理液は、ケーキ濃度も低く、流動性を持った状態であるので、被処理液の入口側付近では、内外側ろ材によりろ過濃縮が生じていく。したがって、この被処理液の送入口側付近は、固液分離作用によるろ過濃縮が重要な機能となるが、スパイラル状の仕切りの少なくとも被処理液の入口側の内周縁及び外周縁を、それぞれ内側ろ材及び外側ろ材に近接又は接触する構成とすることにより、ろ材のろ過面に固着したケーキを掻き取り、ろ過濃縮の効率を維持することができる。また、送入された被処理液を仕切りに沿って螺旋状に移動させることができる。
【0020】
<請求項10記載の発明>
請求項10記載の発明は、前記内側ろ材の回転速度と前記外側ろ材の回転速度とが速度差をもって回転可能とされている、請求項1乃至9のいずれか1項記載のろ過装置である。
【0021】
(作用効果)
内側ろ材の回転速度と外側ろ材の回転速度とが速度差をもって回転することによって、ろ過空間内を移動するケーキにせん断力が生じる。そのため、例えば、繊維分の多い生汚泥や混合生汚泥が含まれる被処理液に対しては、このせん断力により、脱水効率を向上させる事が可能である。また、内外側ろ材それぞれの相対速度が大きい場合、速く回転するろ過面(例えば、内側ろ材のろ過面)近傍のケーキは、もう一方のろ過面(例えば、外側ろ材のろ過面)側へ移動する効果が現れ、ケーキ内での混合作用が生じることで、ろ過装置内での含水率分布を均一化することもできる。
【0022】
<請求項11記載の発明>
請求項11記載の発明は、前記内側ろ材に第1の回転駆動手段が設けられ、前記外側ろ材に第2の回転駆動手段が設けられ、前記第1の回転駆動手段と前記第2の回転駆動手段とは別の回転駆動手段である、請求項1乃至10のいずれか1項記載のろ過装置である。
【0023】
(作用効果)
内外側ろ材の回転速度差によりケーキにせん断力を加えて脱水効率を改善することが可能であるが、この効果は対象ケーキの性状に依存するため、最適状態で運転する場合はケーキ性状に合わせて内外の速度差を設定することが必要である。本発明においては、第1の回転駆動手段と第2の回転駆動手段とは別の回転駆動手段とすることにより、ケーキ性状に合わせて内外の速度差を簡易的に調整することができる。
【0024】
<請求項12記載の発明>
請求項12記載の発明は、前記スパイラル状の仕切りは、前記一端側から前記他端側にいくにしたがって、そのピッチ間隔が短くなるように構成されている、請求項1乃至11のいずれか1項記載のろ過装置である。
【0025】
(作用効果)
スパイラル状の仕切りは、ろ過空間の一端側からその他端側にいくにしたがって、そのピッチ間隔が短くなるように構成することによって、ケーキの排出経路を狭くして圧搾効果を高め、排出されるケーキの含水率のムラ(分布)をなくし均一にすることができる。
【0026】
<請求項13記載の発明>
請求項13記載の発明は、軸心が縦向きであり装置全体が縦向きに配置され、被処理液が下方から上方に向かって加圧状態で送入するように構成されている、請求項1乃至12のいずれか1項記載のろ過装置である。
【0027】
(作用効果)
ケーキの性状によっては、脱水の進行度とろ室体積のデザインとの釣り合いが取れず、ケーキの充填率が低下する場合がある。この場合、ろ過装置が横向きに配置されている構成(横型)のものでは、ろ液が重力の影響を受けて、充填率の低いケーキに浸出し、排出されるケーキの含水率が上がることがある。そこで、軸心が縦向きであり装置全体が縦向きに配置され、被処理液が下方から上方に向かって加圧状態で送入するように構成することにより、重力を利用してろ液を上方のケーキ排出側に浸出させないようにすることができ、そのため、排出されるケーキの含水率のムラ(分布)をなくし、より均一にすることができる。
【0028】
<請求項14記載の発明>
請求項14記載の発明は、軸心が横向きであり装置全体が横向きに配置されている、請求項1乃至12のいずれか1項記載のろ過装置である。
【発明の効果】
【0029】
本発明によれば、ケーキを圧密して脱水を促進させると共に、その圧密度の調整を図ることができる等の利点がもたらされる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0030】
<本発明に係るろ過装置の構成>
本発明に係るろ過装置の背圧板等を説明する前に、まず図1乃至図8に基づきろ過装置の基本構成を説明する。
ろ過装置におけるケーシング7の内部には、図1及び図2に示されるように、モータ等の第1の回転駆動手段(図示せず)によって駆動力が伝達される内筒回転軸5に上板1Aが連結された回転自在な円筒状の内側ろ材1と、この内側ろ材1と同心円状に配設された回転自在な円筒状の外側ろ材2と、ケーシング7の上板7A及び底板7Bに両端部を固定され、内側ろ材1と外側ろ材2との間に形成されるろ過空間4に配置されたスパイラル状(リボンスクリュー状)の仕切り3と、が備えられている。なお、ケーシング7は、本実施の形態では円筒型であるが、これに限られることなく、多面体等の形状でもよい。
【0031】
図2に示すように、ケーシング7の底板7Bにおける、ろ過空間4を投影した部分には被処理液送入口10,11が形成されており、これら被処理液送入口10,11から被処理液が送入される。なお、被処理液は、ポンプ(図示せず)により圧送され、この圧力と共に、内側ろ材1と外側ろ材2の回転による摩擦で、ケーシング7の底部から上部まで上昇するものである。なお、装置自体の軸心を横向きにし装置全体を横向きに配置する場合には、被処理液をポンプ圧送することなく、内側ろ材1と外側ろ材2の回転による摩擦力のみで、装置内を移動させてもよい。また被処理液送入口は、本実施の形態では2箇所であるが、これに限らず1以上形成されていればよい。
【0032】
内側ろ材1の側面(外周面)には、ろ材としてウェッジワイヤーが張設してあり、このウェッジワイヤーのスリットは回転軸心に沿って配列してある。内側ろ材1と外側ろ材2との間に形成されたろ過空間4に送入された被処理液のうち、固液分離がなされたろ液の一部が内側ろ材1内におけるケーシング7の底板7Bに溜められ、最終的には、ろ液排出口12から排出されるようになっている。
【0033】
外側ろ材2は、周状の上端はケーシング7の上板7Aからレールとこのレールに案内されるローラ等により回転可能に吊られる構成になっており、また、上端の側面は、図示はしないが、モータ等の第2の回転駆動手段(図示せず)によって駆動力が伝達される外側回転軸(図示せず)にピニオンギア(図示せず)等を介して連結され、外側ろ材2自体が回転するようになっている。また、外側ろ材2の内周面には、内側ろ材1と同様に、ろ材としてウェッジワイヤーが張設してある。このウェッジワイヤーのスリットは回転軸心に沿って配列してあり、ろ過空間4に送入された被処理液のうち、固液分離がなされたろ液の一部がケーシング7と外側ろ材2との間の部分の底板7Bに溜められ、最終的には、ろ液排出口13から排出されるようになっている。
【0034】
ここで、内側ろ材1と外側ろ材2とは、同角速度(・/sec)で回転させた場合においても、それぞれの半径差分の周速度(mm/sec)が生じるため、ケーキにせん断力が生じて脱水効率が向上される。例えば、繊維分の多い生汚泥や混合生汚泥が含まれる被処理液に対しては、このせん断力がより効果的であるため、内側ろ材1と外側ろ材2とに若干速度差を付けて、回転させることで更に脱水効率を向上させる事が可能である。また、内側ろ材1と外側ろ材2との相対速度が大きい場合、速く回転するろ過面(例えば、内側ろ材1のろ過面)近傍のケーキは、もう一方のろ過面(例えば、外側ろ材2のろ過面)側へ移動する効果が現れ、ケーキ内での混合作用が生じることで、ろ過装置内での含水率分布を均一化することもできる。
【0035】
このように、内外側ろ材1,2のろ過面の角速度差によりケーキにせん断力が加えられて脱水効率が改善されるが、この効果は対象ケーキの性状に依存するため、最適状態で運転する場合はケーキ性状に合わせて内外の速度差を設定することが望ましい。このため、簡易的に速度差を調整できるように、本実施の形態では、内外側ろ材1,2にそれぞれ個別のモータ等の回転駆動手段を設けている。
【0036】
一方、ケーキ性状によっては、せん断力を加えた場合、ケーキが流動化してしまい、逆に脱水性を損なう場合もあるので、このような場合には速度差一定で回転させることが好ましい。また、せん断力による脱水効果があり、かつケーキ性状が年間を通してほとんど変化しないケーキについては、速度差一定で回転させてもよく、これらのような対象ケーキに対しては、内外側ろ材1,2を一つのモータにより同速で回転させるようにしてもよい。
【0037】
なお、内側ろ材1と外側ろ材2は、必ずしも両者を回転させる必要はなく、一方のみを回転させるようにしてもよい。
【0038】
内外側ろ材1,2に用いられるろ材としては、ウェッジワイヤーに限られるものではなく、打ち抜き板(図示せず)、金網(図示せず)、ろ布(図示せず)等を用いることができる。また、固液分離がメインとなるろ過空間4の下部にろ過面の開口率が高いウェッジワイヤー、圧搾脱水がメインとなるろ過空間4の上部にケーキとの接触面積の高い(開口率の低い)打ち抜き板を配置してもよい。
【0039】
仕切り3は、図1及び図4に示されるように、スパイラル状(リボンスクリュー状)であり、内側ろ材1と外側ろ材2との間に形成された環状のろ過空間4に配設されている。この仕切り3は、ケーシング7の上板7Aと底板7Bとに固定されていることによって、仕切り3は軸芯周りに回転しない構成となっている。このことによって、内外側ろ材のみならずリボンスクリューも全てを回転自在とした構成のスクリュープレスに比べて、本発明に係るろ過装置は、構造を簡素化でき、製造コストの低減及びメンテナンス性の向上を図ることができる。
【0040】
仕切り3の内周縁と外周縁は、それぞれ内側ろ材1及び外側ろ材2のろ過面に近接または接触する構成となっている。この構成によって、内外側ろ材1,2のろ過面に固着したケーキを掻き取り易くし、ろ過濃縮の効率を維持することができると共に、被処理液送入口10,11から送入された被処理液を仕切り3に沿って螺旋状に上昇させることができる。なお、ろ過空間4の下部、すなわち被処理液送入口10,11側付近が、固液分離作用によるろ過濃縮がメインとなってくるため、仕切り3の内周縁と外周縁は少なくとも被処理液の送入口10,11側付近が内外側ろ材1,2とそれぞれ近接又は接触する構成であればよい。
【0041】
また、図4に示すように、仕切り3の内周縁と外周縁にゴムなどにより形成されるスクレーパー16を取付けることにより、内側ろ材1及び外側ろ材2は軸心周りに回転し、仕切り3は回転しない構成であることによって、ろ過面に補足されたケーキをこのスクレーパー16で掻き取ることができる。なお、前述したように、ろ過空間4の下部、すなわち被処理液送入口10,11側付近が、固液分離作用によるろ過濃縮がメインとなってくるため、少なくとも被処理液の送入口10,11側付近にスクレーパーが取付けられていればよい。
【0042】
仕切り3は、スパイラルピッチをろ過空間4内すべてにおいて均一にしてもよいが、排出されるケーキの含水率のムラ(分布)をなくし均一にするため、図1及び図4で示すように、スパイラル状の仕切り3をケーシング7の底板7B側から上板7A側にいくにしたがって、そのピッチ間隔が短くなるように構成することが好ましく、具体的には、ろ過空間4の上部部分で、スパイラルピッチを短くしケーキの排出経路を狭くし、圧搾効果を高めることが好ましい。他方、後述する図5乃至図8に示すように、ろ過空間4の上部において脱水効率を向上させるために内外側ろ材1,2の半径差を狭めた場合には、スパイラル状の仕切り3をケーシング7の底板7B側から上板7A側にいくにしたがって、そのピッチ間隔が長くなるように構成してもよい。
【0043】
また、図示はしないが、スパイラルの羽根の一部にケーキが通過可能な孔を穿設し、ケーキの攪拌混合を促進することもできる。さらに、ろ過空間4の下部、すなわち被処理液送入口10,11側付近において、仕切り3の下部をケーシング7の底板7Bから離間して設け(スパイラルの羽根の下部をカットし)てもよく、この場合には、仕切り3とケーシング7の底板7Bとの固定は、任意の支持部材(例えば、柱状部材等)を介して固定すればよい。
【0044】
スクレーパー16は、図1及び図4に示すように、ケーシング7の軸方向に、仕切り3の内周縁と外周縁とに沿って、ケーシング7の上板7Aと底板7Bとを両端部として取付けることが考えられる。このスクレーパー16は、図4には内周縁と外周縁とにそれぞれ1つ取付けてあるが、複数箇所に取付けてもよい。また、この変形例として、固液分離がメインとなるろ過空間4の下部にのみ、スクレーパー16を取付けるようにしてもよい。この場合の取付け方として、図示はしないが、ケーシング7の底板7Bのみに設置してもよいし、ケーシング7の底板7Bと仕切り3とを連結するように設置してもよいし、軸方向に隣接する仕切り3の周縁相互を橋渡しして連結するように設置してもよい。また、スクレーパー16を軸方向に平行に取付けるのではなく、図示はしないが、仕切り3の内周縁及び外周縁に沿うように、それぞれの先端にスクレーパー16を取付けてもよい。
【0045】
スクレーパー自体の材質・構造は、前述したように、弾性力によりろ過面に押し付けることができるゴム、樹脂等を用いてもよいが、変形例として、図示はしないが、スクレーパーの先端にバネを取付けた刃を仕込み、バネ等により内側ろ材1及び外側ろ材2の半径方向に刃の移動可能にする機能を有したもの等を用いることができる。
【0046】
ここで、内側ろ材1、外側ろ材2及び仕切り3との関係を説明する。後述するケーシング7の底板7Bに形成された被処理液送入口10,11から送入された被処理液は、ケーキ濃度も低く流動性を持った状態であり、ろ過空間4の下部では、内側ろ材1と外側ろ材2における円筒状のろ材の目開きを介してろ過濃縮が生じる。ろ過空間4の下部では、固液分離作用によるろ過濃縮が重要な機能となるが、ろ過濃縮がある程度進行すると濃縮されたケーキがろ過面に固着し、ろ過効率が低下する。そこで、濃縮効率を維持するために、仕切り3にスクレーパー16を取付け、内側ろ材1と外側ろ材2におけるろ材の表面を高頻度でスクレーピングすることで、表面に固着したケーキを掻取っている。
【0047】
また、濃縮作用により流動性を失ったケーキは、ろ材との摩擦力が生じるため、回転するろ材により、内外側ろ材1,2の円周方向へ搬送が行われる。しかし、ろ過空間4にはスパイラル状(リボンスクリュー状)の仕切り3が配置されており、内外側ろ材1,2に沿って回転するするケーキが、この仕切り3と干渉することで、軸を中心に回転すると共に、軸方向への移動するようになる。この運動によりケーキはろ過濃縮を受けながら、最終的に、ろ過空間4の上部に形成されたケーキ排出口14より排出されるものである。図3に示すように、ケーキ排出口14には、ケーキの排出を抑制する背圧板15が取付けられており、排出量が強制的に抑制されることでケーキはろ過空間4内で圧密され、更に含水率を低下させることができる。
【0048】
実施の形態に係るろ過空間4は、上から下まで同一の横断面積を有する環状のものを示しているが、ろ過空間4の下部は、処理量を確保するために大容量のろ室容積を持たせ、他方、ろ過空間4の上部において脱水効率を向上させるために内外側ろ材1,2の半径差を狭めることが好適である。具体的には、図5に示すように、外側ろ材2の形状は同一のままで、被処理液送入口10,11側からケーキ排出口14側に向って、内側ろ材1の半径方向を連続的に拡大していく形状(略円錐形状)、又は図6に示すように階段状に拡大していく形状(多段円筒形状)を提案できる。また、図7に示すように、内側ろ材1の形状は同一のままで、被処理液送入口10,11側からケーキ排出口14側に向って、外側ろ材2の半径方向を連続的に縮小していく形状、又は図8に示すように階段状に縮小していく形状も提案することができる。
【0049】
内側洗浄管8は、図1及び図2に示されるように、内側ろ材1の内周面に沿って設けられており、また、複数の洗浄ノズル8A,8A,…が、内側ろ材1の内周面に対向するように内側洗浄管8に取付けられている。同様に、外側洗浄管9は、外側ろ材2の外周面に沿って設けられており、また、複数の洗浄ノズル9A,9A,…が、外側ろ材2の内周面に対向するように外側洗浄管9に取付けられている。そして、内側ろ材1 と外側ろ材2 を軸回りに回転させながら、これら複数の洗浄ノズル8A,8A,…;9A,9A,… から洗浄水を噴射して、目詰まりした内側ろ材1 と外側ろ材2のろ過面が洗浄されるものである。洗浄の際に噴射された洗浄水は洗浄排水として、ろ液と共に内側ろ材1内におけるケーシング7の底板7B、ケーシング7と外側ろ材2との間の部分の底板7Bに溜められ、最終的には、ろ液排出口12,13から排出されるようになっている。
【0050】
ここで、内外側ろ材1,2には、高圧の洗浄液が吹付けられ、洗浄されるが、洗浄液としてアルカリ性の薬品を吹付けて洗浄することが好ましい。また、内外側ろ材1,2のろ過面に超音波発信機を設置し、ろ材自体を振動させ洗浄すると洗浄力が向上するのでより好適である。
【0051】
なお、内外側洗浄管8,9及び洗浄ノズル8A,9Aの設置位置としては上記に限られず、ろ過空間4内に設置し、仕切り3等に洗浄ノズル(図示せず)を取付けて、ろ過空間4内から洗浄液を噴射してもよい。また、内外側洗浄管8,9を複数箇所設置してもよい。
【0052】
図3に示す実施の形態では、ケーシング7の上板7Aにおける、ろ過空間4を投影した部分の一部に、ケーキ排出口14が形成されており、ここから脱水されたケーキが排出される。このケーキ排出口14には、背圧板15が取付けられており、この背圧板15によって排出抵抗を生じさせ、排出される汚泥の量を調整することで、さらにケーキを圧搾し、含水率の低下と、体積縮減が図られるものである。
【0053】
(本発明に係るろ過装置の背圧板の構成)
ところで、本発明に係るろ過装置では、図9乃至図11に示すように、ケーシング7の上板7Aにおけるケーキ排出口14は、ろ過空間4を投影した部分の略全範囲に円周状に形成されている。そして、そのケーキ排出口14を覆うように複数の背圧板15、15,…が設けられている。これら背圧板15、15,…は、ケーキ排出口14に対して着脱自在であり、例えば、ケーシング7の上板7Aにボルトなどにより上板7Aに対して固定されている。なお、ケーキ排出口14はろ過空間4を投影した部分の全範囲に形成されている必要はなく、一部に形成されていてもよい。
【0054】
図12に示すように、ケーキは、スパイラル状(リボンスクリュー状)の仕切り3に沿ってろ過空間4の上部に移動してくるが、最上部には複数の背圧板15、15,…が位置しているため、上方向に移動すればするほどケーキの移動空間の断面積(仕切り3と背圧板15、及び内側ろ材1と外側ろ材2で囲まれる部分の縦断面積)が縮減されてくる。そのため、図11に示すように、背圧板15、15,…を適宜着脱することによって、この断面積を変化させることができ、ケーキの成分や運転状況等によってケーキに与える圧搾力(排出抵抗)や排出量の調整を可能としている。
【0055】
また、ケーキは、ろ過空間4内では内側ろ材1や外側ろ材2の回転により、スパイラル状(リボンスクリュー状)の仕切り3に沿って旋回しながら半径方向に圧搾力を受けつつ脱水されるが、それに加え、ケーキ排出口14近傍のケーキは背圧板15、15,…により軸方向にも圧搾されるので、ろ過空間4の最上部では半径方向及び軸方向の異なる方向から圧搾されるため、ケーキの低含水率化を効果的に図ることができる。
【0056】
ケーキ排出口14から出たケーキは、内側ろ材1や外側ろ材2の回転による慣性力(押出し)によって旋回しながら、ケーシング7の上板7Aの端部から排出される。そして、脱水ケーキ搬送設備(図示せず)へ送られて、次の処理工程に進むものである。
【0057】
また、他の実施の形態として、図15乃至図17に示すように、背圧板15を固定部分と可動部分に分けてもよい。図15では、固定背圧板15Aと可動背圧板15Bとが交互に円周状に配設されている。可動背圧板15Bは、回動可能なハブ36から延在したアーム37に取付けられている。この可動背圧板15Bは、固定背圧板15Aの上を円周方向にスライド可能になっているため、ハブ36が回動することによりケーキ排出口14の大きさを調整することができるようになっている。そのため、運転状況等によってケーキに与える圧搾力(排出抵抗)や排出量のより一層の微調整が可能となっている。またこの形態では、複数箇所からケーキを排出できるようになっている。
【0058】
ハブ36は内筒回転軸5と同心状に配設されており、モータ等の駆動源(図示せず)や手動により可動可能となっている。ここで、駆動源により可動させる場合には、運転状況等に基づき、可動背圧板の開閉を自動制御することができる。この駆動源としては、内側ろ材1や外側ろ材2を回転させる第1の回転駆動手段又は第2の回転駆動手段を駆動源としてもよいし、別の駆動源を用いてもよい。
【0059】
なお、固定背圧板15Aを必ずしも設ける必要はなく、その場合には、ケーシング7の上板7Aを延在させればよい。
【0060】
このように、背圧板をケーキ排出口の排出部分のケーキの移動空間の断面積を調整可能に構成することにより、ケーキの成分や運転状況等によってケーキに与える圧搾力(排出抵抗)や排出量の調整を可能とすることができるが、上記の実施の形態以外でも排出部分の断面積を調整可能にできるものであればよい。
【0061】
ここで、ケーキ排出口14から出たケーキをケーシング7の外部へ搬出する方法としては、他に様々な手段を考えることができる。例えば、図13及び図14、並びに図18及び図19に示すように、下方に向う傾斜面7Cをケーシング7に形成し、ここからケーキを外部に排出してもよい。なお、図示はしないが、ケーシング7の軸中心から円周部分にかけて、上板7Aに半径方向に下方に傾斜する勾配を付けるようにすることで、より確実にケーキを外部に排出することができる。
【0062】
また、ケーキ排出口14から脱水ケーキ搬送設備まで密閉性のダクト状の流路(図示せず)で直接接続してもよい。この場合には、完全密閉とすることができるので、臭気の抑制やシール構造の簡略化が図れる。
【0063】
さらに、ケーキ排出口14にスクリューコンベア(図示せず)を取付け、スクリューコンベアによって強制的にケーキを排出することもできる。この場合では、完全な排出が可能となり、清掃性に優れると共に、残留したケーキによる腐食等の問題を軽減できる。
【0064】
また、ケーキ排出口14の近傍に、掻き取り羽根(図示せず)を設置し、その推進力でケーシングの上板7A端までケーキを搬出してもよい。羽根の駆動については、内側ろ材1や外側ろ材2を回転させる第1の回転駆動手段又は第2の回転駆動手段を駆動源としてもよいし、別の駆動源を用いてもよい。
【0065】
なお、装置自体の軸心を横向きにし、装置全体を横向きに配置する場合でも、上記のケーシング7の外部へ搬出する手段を適宜選択することができる。
【0066】
<本発明に係るろ過方法>
本発明に係るろ過装置を用いてのろ過方法について、以下に説明する。
まず、被処理液送入口10,11へ被処理液をポンプ圧送し、ろ過空間4内に被処理液を送入する。ろ過空間4内に送入された被処理液は、仕切り3に沿って螺旋状に上昇しながら、内側ろ材1と外側ろ材2 とにより二面ろ過が行なわれる。内側ろ材1 と外側ろ材2 をそれぞれ、モータ等の第1及び第2の回転駆動手段(図示せず)によって回転させられる。この際、必要に応じて内側ろ材1と外側ろ材2とをそれぞれ速度差をもって同一方向に回転させる。なお、内側ろ材1と外側ろ材2は、必ずしも両者を回転させる必要はなく、一方のみを回転させるようにしてもよい。
【0067】
被処理液は、ポンプ圧送の圧力と、回転の摩擦力で仕切り3に沿って上昇していくが、内側ろ材1 と外側ろ材2との間のろ過空間4の下部で固液分離がなされ、その上部で圧搾脱水がなされ、最終的に、ケーキ排出口14が形成されており、ここから、脱水されたケーキが排出される。
【0068】
内側ろ材1 と外側ろ材2 とを回転させ、仕切り3を回転させないようにすることで、スクレーパー16がそれぞれのろ過面に蓄積されたケーキを掻き取る。この際には、前述したように、複数の洗浄ノズル8A,8A,…;9A,9A,… から洗浄水を噴射して、目詰まりした内側ろ材1 と外側ろ材2のろ過面が洗浄され、噴射された洗浄水は洗浄排水として、ろ液と共に内側ろ材1内におけるケーシング7の底板7B、ケーシング7と外側ろ材2との間の部分の底板7Bに溜められ、最終的には、ろ液排出口12,13から排出される。
【0069】
ろ過空間4内の上部には、固液分離がなされた後の含水率の高いケーキが上昇してくるが、このケーキは内側ろ材1と外側ろ材2との回転摩擦、及び背圧板15による排出抵抗によって圧搾が促進されて、含水率が低減されると共に体積縮減がなされてケーキ排出口14から排出される。そして、ケーキ排出口14から出たケーキは、内側ろ材1や外側ろ材2の回転による慣性力(押出し)によって旋回しながら、ケーシング7の上板7Aの端部から排出される。あるいは、ケーシング7の外部へ搬出する様々な手段(例えば、ケーシング7に形成された下方に向う傾斜面7C)を用いて、最終的にろ過装置から排出される。
【図面の簡単な説明】
【0070】
【図1】ろ過装置の縦断面図である。
【図2】そのI−I断面図(横断面図)である。
【図3】その平面図である。
【図4】仕切りとスクレーパーとの関係を説明するための概略図である。
【図5】ろ過装置の他の実施例の概略を示す縦断面図である。
【図6】ろ過装置の他の実施例の概略を示す縦断面図である。
【図7】ろ過装置の他の実施例の概略を示す縦断面図である。
【図8】ろ過装置の他の実施例の概略を示す縦断面図である。
【図9】本発明に係るろ過装置の背圧板の配置を示す平面図である。
【図10】その縦断面図(II−II断面図)である。
【図11】背圧板の一部を取外した状態を示す平面図である。
【図12】ケーキの移動空間の断面積の変化を示す概略図である。
【図13】そのろ過装置の他の実施例の平面図である。
【図14】その縦断面図(III−III断面図)である。
【図15】背圧板の配置の他の実施例を示す平面図である。
【図16】その縦断面図(IV−IV断面図)である。
【図17】可動背圧板が回動した状態を示す平面図である。
【図18】そのろ過装置の他の実施例の平面図である。
【図19】その縦断面図(V−V断面図)である。
【符号の説明】
【0071】
1…内側ろ材、1A…上板、2…外側ろ材、3…仕切り、4…ろ過空間、5…内筒回転軸、7…ケーシング、7A…上板、7B…底板、7C…傾斜面、8…内側洗浄管、9…外側洗浄管、10…被処理液送入口、11…被処理液送入口、12…ろ液排出口、13…ろ液排出口、14…ケーキ排出口、15…背圧板、15A…固定背圧板、15B…可動背圧板、16…スクレーパー、36…ハブ、37…アーム。
【技術分野】
【0001】
本発明は、ろ過装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
金属製のスクリーン、網、多孔板等のろ材は、布(繊維)製のものに比べて、運転性、保守性、耐久性等の面で優れており、これを利用したものとしてスクリュープレスや回転加圧式脱水機等の加圧式ろ過装置がある。この装置は、歴史が古く、非常にシンプルな構造のものであるため、低動力・低騒音・低コストなどを特徴とし、固形分濃度の低い難脱水性の固液混合物に適用した場合にも優れた脱水性能が得られることから、下水汚泥脱水分野でも多く用いられている。(例えば、特許文献1,2参照)
しかしながら、円筒状の外側ろ材とその内部に挿入されたスクリューからなるスクリュープレスでは、被処理液が入口側から出口側に向かって低速で移送されて行くと同時に、スクリューの締付力によって発生する圧搾圧力で、連続的に脱水されるが、ろ液は外側ろ材のみより搾り出されるものであるため、外側ろ材の長さの短縮化を図るのが困難であり、設備の小型化し難かった。
一方、回転加圧式脱水機においては、脱水ろ過の処理量を向上させるにはディスクの径を大きくする、又は脱水機を複数配置する必要性があり、設備の大型化やコスト増の問題を抱えていた。
そこで、本発明者らは、このような問題点を鑑み、同心状に配置された、円筒状又は円錐状の内側ろ材及び外側ろ材と、これら内側ろ材と外側ろ材との間のろ過空間に設けられたスパイラル状の仕切りと、を備え、ろ過空間の一端側から被処理液を送入して、ろ過空間内の他端側からケーキを排出し、内側ろ材及び外側ろ材内を通したろ液を外部に排出する構成のろ過装置であって、内側ろ材及び/又は外側ろ材は軸心周りに回転し、スパイラル状の仕切りは回転しない構成とされたろ過装置を提案した(例えば、特許文献3)。
【特許文献1】特開2001−212697号公報
【特許文献2】特開2001−113109号公報
【特許文献3】特願2005−176901号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
上記の発明では、装置自体を小型化させ、脱水性能を向上させることができたが、ケーキ排出口でのケーキの圧密や含水率の低減には改善の余地があった。
そこで、本発明の主たる課題は、ケーキを圧密して脱水を促進させると共に、その圧密度の調整を図ることができるろ過装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0004】
上記課題を解決した本発明は、次のとおりである。
<請求項1記載の発明>
請求項1記載の発明は、同心状に配置された、円筒状又は円錐状の内側ろ材及び外側ろ材と、前記内側ろ材と前記外側ろ材との間のろ過空間に設けられたスパイラル状の仕切りと、を備え、前記ろ過空間の一端側から被処理液を送入して、ろ過空間内の他端側からケーキを排出し、前記内側ろ材及び前記外側ろ材内を通したろ液を外部に排出する構成のろ過装置であって、前記内側ろ材及び/又は前記外側ろ材は軸心周りに回転し、前記スパイラル状の仕切りは回転しない構成とされ、前記ろ過空間内の他端側に形成されたケーキ排出口には、ケーキを圧搾する背圧板が設けられた、ことを特徴とするろ過装置ことを特徴とするろ過装置である。
【0005】
(作用効果)
内側ろ材及び外側ろ材の二面によってろ過濃縮がなされることによって、従来の外側ろ材のみでろ過を行なっていたスクリュープレスに比べて設備の小型化を図ることができる。また、内側ろ材及び/又は外側ろ材は軸心周りに回転し、スパイラル状の仕切りは回転しない構成とすることにより、ろ過空間に送入された被処理液は、仕切りに沿って螺旋状に装置内を移動しながら、まず内外側ろ材の二面によるろ過濃縮がなされ、次に圧搾脱水がなされるが、内外側ろ材のみならずリボンスクリューも全てを回転自在とした構成のスクリュープレスに比べて、本発明に係るろ過装置は、構造を簡素化でき、製造コストの低減及びメンテナンス性の向上を図ることができる。
また、ろ過空間内の他端側に形成されたケーキ排出口には、ケーキを圧搾する背圧板を設ける構成とすることにより、ケーキは半径方向及び軸方向の異なる方向から圧搾されるため、ケーキの低含水率化を効果的に図ることができる。
【0006】
<請求項2記載の発明>
請求項2記載の発明は、前記背圧板は、前記ケーキ排出口の排出部分の断面積を調整可能に構成された、請求項1記載のろ過装置である。
【0007】
<請求項3記載の発明>
請求項3記載の発明は、前記背圧板は、複数枚かつそれぞれが前記ケーキ排出口に対して着脱自在に構成された、請求項1又は2記載のろ過装置である。
【0008】
<請求項4記載の発明>
請求項4記載の発明は、前記背圧板は、前記ケーキ排出口に対して可動であり、排出部分の断面積を調整可能に構成された、請求項1又は2記載のろ過装置である。
【0009】
(作用効果)
ケーキ排出口の排出部分の断面積を調整可能に背圧板を構成することにより、ケーキの成分や運転状況等によってケーキに与える圧搾力(排出抵抗)の調整を可能としている。
また、背圧板を、複数枚かつそれぞれが前記ケーキ排出口に対して着脱自在に構成することにより、排出部分の断面積を変化させることができ、ケーキの成分や運転状況等によってケーキに与える圧搾力(排出抵抗)の調整を可能としている。
さらに、背圧板をケーキ排出口に対して可動であり、排出部分の断面積を調整可能に構成することにより、運転状況等による圧搾力(排出抵抗)のより一層の微調整が可能になる。
【0010】
<請求項5記載の発明>
請求項5記載の発明は、前記ケーキ排出口から排出されたケーキを搬送する搬送手段が設けられた、請求項1乃至4のいずれか1項記載のろ過装置である。
【0011】
(作用効果)
ケーキ排出口から排出されたケーキを搬送する搬送手段が設けられた構成とすることにより、完全な排出が可能となり、清掃性に優れると共に、残留したケーキによる腐食等の問題を軽減できる。
【0012】
<請求項6記載の発明>
請求項6記載の発明は、前記搬送手段は、スクリューコンベアである、請求項5記載のろ過装置である。
【0013】
(作用効果)
搬送手段がスクリューコンベアであることにより、スクリューコンベアの回転数を調整することでケーキ排出速度を調整し、ケーキへの圧搾力を調整することができる。
また、スクリューコンベアによって強制的にケーキを排出するので、完全な排出が可能となり、清掃性に優れると共に、残留したケーキによる腐食等の問題を軽減できる。
【0014】
<請求項7記載の発明>
請求項7記載の発明は、前記ケーキ排出口から排出されたケーキを脱水ケーキ搬送設備まで、密閉性の管路で接続する構成とされた、請求項1乃至6のいずれか1項記載のろ過装置である。
【0015】
(作用効果)
ケーキ排出口から排出されたケーキを脱水ケーキ搬送設備まで、密閉性の管路で接続する構成とすることにより、ケーキの排出の際の臭気の抑制やシール構造の簡略化が図れる。
【0016】
<請求項8記載の発明>
請求項8記載の発明は、掻き取り羽根が配設され、この羽根の回転によりケーキが排出される構成とされた、請求項1乃至6のいずれか1項記載のろ過装置である。
【0017】
(作用効果)
掻き取り羽根が配設され、この羽根の回転によりケーキが排出される構成とすることにより、ケーキの円滑な排出がなされる。
【0018】
<請求項9記載の発明>
請求項9記載の発明は、前記スパイラル状の仕切りの少なくとも被処理液の送入口側の内周縁及び外周縁が、それぞれ前記内側ろ材及び前記外側ろ材に近接又は接触する、請求項1乃至8のいずれか1項記載のろ過装置である。
【0019】
(作用効果)
ろ過空間に送入された被処理液は、ケーキ濃度も低く、流動性を持った状態であるので、被処理液の入口側付近では、内外側ろ材によりろ過濃縮が生じていく。したがって、この被処理液の送入口側付近は、固液分離作用によるろ過濃縮が重要な機能となるが、スパイラル状の仕切りの少なくとも被処理液の入口側の内周縁及び外周縁を、それぞれ内側ろ材及び外側ろ材に近接又は接触する構成とすることにより、ろ材のろ過面に固着したケーキを掻き取り、ろ過濃縮の効率を維持することができる。また、送入された被処理液を仕切りに沿って螺旋状に移動させることができる。
【0020】
<請求項10記載の発明>
請求項10記載の発明は、前記内側ろ材の回転速度と前記外側ろ材の回転速度とが速度差をもって回転可能とされている、請求項1乃至9のいずれか1項記載のろ過装置である。
【0021】
(作用効果)
内側ろ材の回転速度と外側ろ材の回転速度とが速度差をもって回転することによって、ろ過空間内を移動するケーキにせん断力が生じる。そのため、例えば、繊維分の多い生汚泥や混合生汚泥が含まれる被処理液に対しては、このせん断力により、脱水効率を向上させる事が可能である。また、内外側ろ材それぞれの相対速度が大きい場合、速く回転するろ過面(例えば、内側ろ材のろ過面)近傍のケーキは、もう一方のろ過面(例えば、外側ろ材のろ過面)側へ移動する効果が現れ、ケーキ内での混合作用が生じることで、ろ過装置内での含水率分布を均一化することもできる。
【0022】
<請求項11記載の発明>
請求項11記載の発明は、前記内側ろ材に第1の回転駆動手段が設けられ、前記外側ろ材に第2の回転駆動手段が設けられ、前記第1の回転駆動手段と前記第2の回転駆動手段とは別の回転駆動手段である、請求項1乃至10のいずれか1項記載のろ過装置である。
【0023】
(作用効果)
内外側ろ材の回転速度差によりケーキにせん断力を加えて脱水効率を改善することが可能であるが、この効果は対象ケーキの性状に依存するため、最適状態で運転する場合はケーキ性状に合わせて内外の速度差を設定することが必要である。本発明においては、第1の回転駆動手段と第2の回転駆動手段とは別の回転駆動手段とすることにより、ケーキ性状に合わせて内外の速度差を簡易的に調整することができる。
【0024】
<請求項12記載の発明>
請求項12記載の発明は、前記スパイラル状の仕切りは、前記一端側から前記他端側にいくにしたがって、そのピッチ間隔が短くなるように構成されている、請求項1乃至11のいずれか1項記載のろ過装置である。
【0025】
(作用効果)
スパイラル状の仕切りは、ろ過空間の一端側からその他端側にいくにしたがって、そのピッチ間隔が短くなるように構成することによって、ケーキの排出経路を狭くして圧搾効果を高め、排出されるケーキの含水率のムラ(分布)をなくし均一にすることができる。
【0026】
<請求項13記載の発明>
請求項13記載の発明は、軸心が縦向きであり装置全体が縦向きに配置され、被処理液が下方から上方に向かって加圧状態で送入するように構成されている、請求項1乃至12のいずれか1項記載のろ過装置である。
【0027】
(作用効果)
ケーキの性状によっては、脱水の進行度とろ室体積のデザインとの釣り合いが取れず、ケーキの充填率が低下する場合がある。この場合、ろ過装置が横向きに配置されている構成(横型)のものでは、ろ液が重力の影響を受けて、充填率の低いケーキに浸出し、排出されるケーキの含水率が上がることがある。そこで、軸心が縦向きであり装置全体が縦向きに配置され、被処理液が下方から上方に向かって加圧状態で送入するように構成することにより、重力を利用してろ液を上方のケーキ排出側に浸出させないようにすることができ、そのため、排出されるケーキの含水率のムラ(分布)をなくし、より均一にすることができる。
【0028】
<請求項14記載の発明>
請求項14記載の発明は、軸心が横向きであり装置全体が横向きに配置されている、請求項1乃至12のいずれか1項記載のろ過装置である。
【発明の効果】
【0029】
本発明によれば、ケーキを圧密して脱水を促進させると共に、その圧密度の調整を図ることができる等の利点がもたらされる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0030】
<本発明に係るろ過装置の構成>
本発明に係るろ過装置の背圧板等を説明する前に、まず図1乃至図8に基づきろ過装置の基本構成を説明する。
ろ過装置におけるケーシング7の内部には、図1及び図2に示されるように、モータ等の第1の回転駆動手段(図示せず)によって駆動力が伝達される内筒回転軸5に上板1Aが連結された回転自在な円筒状の内側ろ材1と、この内側ろ材1と同心円状に配設された回転自在な円筒状の外側ろ材2と、ケーシング7の上板7A及び底板7Bに両端部を固定され、内側ろ材1と外側ろ材2との間に形成されるろ過空間4に配置されたスパイラル状(リボンスクリュー状)の仕切り3と、が備えられている。なお、ケーシング7は、本実施の形態では円筒型であるが、これに限られることなく、多面体等の形状でもよい。
【0031】
図2に示すように、ケーシング7の底板7Bにおける、ろ過空間4を投影した部分には被処理液送入口10,11が形成されており、これら被処理液送入口10,11から被処理液が送入される。なお、被処理液は、ポンプ(図示せず)により圧送され、この圧力と共に、内側ろ材1と外側ろ材2の回転による摩擦で、ケーシング7の底部から上部まで上昇するものである。なお、装置自体の軸心を横向きにし装置全体を横向きに配置する場合には、被処理液をポンプ圧送することなく、内側ろ材1と外側ろ材2の回転による摩擦力のみで、装置内を移動させてもよい。また被処理液送入口は、本実施の形態では2箇所であるが、これに限らず1以上形成されていればよい。
【0032】
内側ろ材1の側面(外周面)には、ろ材としてウェッジワイヤーが張設してあり、このウェッジワイヤーのスリットは回転軸心に沿って配列してある。内側ろ材1と外側ろ材2との間に形成されたろ過空間4に送入された被処理液のうち、固液分離がなされたろ液の一部が内側ろ材1内におけるケーシング7の底板7Bに溜められ、最終的には、ろ液排出口12から排出されるようになっている。
【0033】
外側ろ材2は、周状の上端はケーシング7の上板7Aからレールとこのレールに案内されるローラ等により回転可能に吊られる構成になっており、また、上端の側面は、図示はしないが、モータ等の第2の回転駆動手段(図示せず)によって駆動力が伝達される外側回転軸(図示せず)にピニオンギア(図示せず)等を介して連結され、外側ろ材2自体が回転するようになっている。また、外側ろ材2の内周面には、内側ろ材1と同様に、ろ材としてウェッジワイヤーが張設してある。このウェッジワイヤーのスリットは回転軸心に沿って配列してあり、ろ過空間4に送入された被処理液のうち、固液分離がなされたろ液の一部がケーシング7と外側ろ材2との間の部分の底板7Bに溜められ、最終的には、ろ液排出口13から排出されるようになっている。
【0034】
ここで、内側ろ材1と外側ろ材2とは、同角速度(・/sec)で回転させた場合においても、それぞれの半径差分の周速度(mm/sec)が生じるため、ケーキにせん断力が生じて脱水効率が向上される。例えば、繊維分の多い生汚泥や混合生汚泥が含まれる被処理液に対しては、このせん断力がより効果的であるため、内側ろ材1と外側ろ材2とに若干速度差を付けて、回転させることで更に脱水効率を向上させる事が可能である。また、内側ろ材1と外側ろ材2との相対速度が大きい場合、速く回転するろ過面(例えば、内側ろ材1のろ過面)近傍のケーキは、もう一方のろ過面(例えば、外側ろ材2のろ過面)側へ移動する効果が現れ、ケーキ内での混合作用が生じることで、ろ過装置内での含水率分布を均一化することもできる。
【0035】
このように、内外側ろ材1,2のろ過面の角速度差によりケーキにせん断力が加えられて脱水効率が改善されるが、この効果は対象ケーキの性状に依存するため、最適状態で運転する場合はケーキ性状に合わせて内外の速度差を設定することが望ましい。このため、簡易的に速度差を調整できるように、本実施の形態では、内外側ろ材1,2にそれぞれ個別のモータ等の回転駆動手段を設けている。
【0036】
一方、ケーキ性状によっては、せん断力を加えた場合、ケーキが流動化してしまい、逆に脱水性を損なう場合もあるので、このような場合には速度差一定で回転させることが好ましい。また、せん断力による脱水効果があり、かつケーキ性状が年間を通してほとんど変化しないケーキについては、速度差一定で回転させてもよく、これらのような対象ケーキに対しては、内外側ろ材1,2を一つのモータにより同速で回転させるようにしてもよい。
【0037】
なお、内側ろ材1と外側ろ材2は、必ずしも両者を回転させる必要はなく、一方のみを回転させるようにしてもよい。
【0038】
内外側ろ材1,2に用いられるろ材としては、ウェッジワイヤーに限られるものではなく、打ち抜き板(図示せず)、金網(図示せず)、ろ布(図示せず)等を用いることができる。また、固液分離がメインとなるろ過空間4の下部にろ過面の開口率が高いウェッジワイヤー、圧搾脱水がメインとなるろ過空間4の上部にケーキとの接触面積の高い(開口率の低い)打ち抜き板を配置してもよい。
【0039】
仕切り3は、図1及び図4に示されるように、スパイラル状(リボンスクリュー状)であり、内側ろ材1と外側ろ材2との間に形成された環状のろ過空間4に配設されている。この仕切り3は、ケーシング7の上板7Aと底板7Bとに固定されていることによって、仕切り3は軸芯周りに回転しない構成となっている。このことによって、内外側ろ材のみならずリボンスクリューも全てを回転自在とした構成のスクリュープレスに比べて、本発明に係るろ過装置は、構造を簡素化でき、製造コストの低減及びメンテナンス性の向上を図ることができる。
【0040】
仕切り3の内周縁と外周縁は、それぞれ内側ろ材1及び外側ろ材2のろ過面に近接または接触する構成となっている。この構成によって、内外側ろ材1,2のろ過面に固着したケーキを掻き取り易くし、ろ過濃縮の効率を維持することができると共に、被処理液送入口10,11から送入された被処理液を仕切り3に沿って螺旋状に上昇させることができる。なお、ろ過空間4の下部、すなわち被処理液送入口10,11側付近が、固液分離作用によるろ過濃縮がメインとなってくるため、仕切り3の内周縁と外周縁は少なくとも被処理液の送入口10,11側付近が内外側ろ材1,2とそれぞれ近接又は接触する構成であればよい。
【0041】
また、図4に示すように、仕切り3の内周縁と外周縁にゴムなどにより形成されるスクレーパー16を取付けることにより、内側ろ材1及び外側ろ材2は軸心周りに回転し、仕切り3は回転しない構成であることによって、ろ過面に補足されたケーキをこのスクレーパー16で掻き取ることができる。なお、前述したように、ろ過空間4の下部、すなわち被処理液送入口10,11側付近が、固液分離作用によるろ過濃縮がメインとなってくるため、少なくとも被処理液の送入口10,11側付近にスクレーパーが取付けられていればよい。
【0042】
仕切り3は、スパイラルピッチをろ過空間4内すべてにおいて均一にしてもよいが、排出されるケーキの含水率のムラ(分布)をなくし均一にするため、図1及び図4で示すように、スパイラル状の仕切り3をケーシング7の底板7B側から上板7A側にいくにしたがって、そのピッチ間隔が短くなるように構成することが好ましく、具体的には、ろ過空間4の上部部分で、スパイラルピッチを短くしケーキの排出経路を狭くし、圧搾効果を高めることが好ましい。他方、後述する図5乃至図8に示すように、ろ過空間4の上部において脱水効率を向上させるために内外側ろ材1,2の半径差を狭めた場合には、スパイラル状の仕切り3をケーシング7の底板7B側から上板7A側にいくにしたがって、そのピッチ間隔が長くなるように構成してもよい。
【0043】
また、図示はしないが、スパイラルの羽根の一部にケーキが通過可能な孔を穿設し、ケーキの攪拌混合を促進することもできる。さらに、ろ過空間4の下部、すなわち被処理液送入口10,11側付近において、仕切り3の下部をケーシング7の底板7Bから離間して設け(スパイラルの羽根の下部をカットし)てもよく、この場合には、仕切り3とケーシング7の底板7Bとの固定は、任意の支持部材(例えば、柱状部材等)を介して固定すればよい。
【0044】
スクレーパー16は、図1及び図4に示すように、ケーシング7の軸方向に、仕切り3の内周縁と外周縁とに沿って、ケーシング7の上板7Aと底板7Bとを両端部として取付けることが考えられる。このスクレーパー16は、図4には内周縁と外周縁とにそれぞれ1つ取付けてあるが、複数箇所に取付けてもよい。また、この変形例として、固液分離がメインとなるろ過空間4の下部にのみ、スクレーパー16を取付けるようにしてもよい。この場合の取付け方として、図示はしないが、ケーシング7の底板7Bのみに設置してもよいし、ケーシング7の底板7Bと仕切り3とを連結するように設置してもよいし、軸方向に隣接する仕切り3の周縁相互を橋渡しして連結するように設置してもよい。また、スクレーパー16を軸方向に平行に取付けるのではなく、図示はしないが、仕切り3の内周縁及び外周縁に沿うように、それぞれの先端にスクレーパー16を取付けてもよい。
【0045】
スクレーパー自体の材質・構造は、前述したように、弾性力によりろ過面に押し付けることができるゴム、樹脂等を用いてもよいが、変形例として、図示はしないが、スクレーパーの先端にバネを取付けた刃を仕込み、バネ等により内側ろ材1及び外側ろ材2の半径方向に刃の移動可能にする機能を有したもの等を用いることができる。
【0046】
ここで、内側ろ材1、外側ろ材2及び仕切り3との関係を説明する。後述するケーシング7の底板7Bに形成された被処理液送入口10,11から送入された被処理液は、ケーキ濃度も低く流動性を持った状態であり、ろ過空間4の下部では、内側ろ材1と外側ろ材2における円筒状のろ材の目開きを介してろ過濃縮が生じる。ろ過空間4の下部では、固液分離作用によるろ過濃縮が重要な機能となるが、ろ過濃縮がある程度進行すると濃縮されたケーキがろ過面に固着し、ろ過効率が低下する。そこで、濃縮効率を維持するために、仕切り3にスクレーパー16を取付け、内側ろ材1と外側ろ材2におけるろ材の表面を高頻度でスクレーピングすることで、表面に固着したケーキを掻取っている。
【0047】
また、濃縮作用により流動性を失ったケーキは、ろ材との摩擦力が生じるため、回転するろ材により、内外側ろ材1,2の円周方向へ搬送が行われる。しかし、ろ過空間4にはスパイラル状(リボンスクリュー状)の仕切り3が配置されており、内外側ろ材1,2に沿って回転するするケーキが、この仕切り3と干渉することで、軸を中心に回転すると共に、軸方向への移動するようになる。この運動によりケーキはろ過濃縮を受けながら、最終的に、ろ過空間4の上部に形成されたケーキ排出口14より排出されるものである。図3に示すように、ケーキ排出口14には、ケーキの排出を抑制する背圧板15が取付けられており、排出量が強制的に抑制されることでケーキはろ過空間4内で圧密され、更に含水率を低下させることができる。
【0048】
実施の形態に係るろ過空間4は、上から下まで同一の横断面積を有する環状のものを示しているが、ろ過空間4の下部は、処理量を確保するために大容量のろ室容積を持たせ、他方、ろ過空間4の上部において脱水効率を向上させるために内外側ろ材1,2の半径差を狭めることが好適である。具体的には、図5に示すように、外側ろ材2の形状は同一のままで、被処理液送入口10,11側からケーキ排出口14側に向って、内側ろ材1の半径方向を連続的に拡大していく形状(略円錐形状)、又は図6に示すように階段状に拡大していく形状(多段円筒形状)を提案できる。また、図7に示すように、内側ろ材1の形状は同一のままで、被処理液送入口10,11側からケーキ排出口14側に向って、外側ろ材2の半径方向を連続的に縮小していく形状、又は図8に示すように階段状に縮小していく形状も提案することができる。
【0049】
内側洗浄管8は、図1及び図2に示されるように、内側ろ材1の内周面に沿って設けられており、また、複数の洗浄ノズル8A,8A,…が、内側ろ材1の内周面に対向するように内側洗浄管8に取付けられている。同様に、外側洗浄管9は、外側ろ材2の外周面に沿って設けられており、また、複数の洗浄ノズル9A,9A,…が、外側ろ材2の内周面に対向するように外側洗浄管9に取付けられている。そして、内側ろ材1 と外側ろ材2 を軸回りに回転させながら、これら複数の洗浄ノズル8A,8A,…;9A,9A,… から洗浄水を噴射して、目詰まりした内側ろ材1 と外側ろ材2のろ過面が洗浄されるものである。洗浄の際に噴射された洗浄水は洗浄排水として、ろ液と共に内側ろ材1内におけるケーシング7の底板7B、ケーシング7と外側ろ材2との間の部分の底板7Bに溜められ、最終的には、ろ液排出口12,13から排出されるようになっている。
【0050】
ここで、内外側ろ材1,2には、高圧の洗浄液が吹付けられ、洗浄されるが、洗浄液としてアルカリ性の薬品を吹付けて洗浄することが好ましい。また、内外側ろ材1,2のろ過面に超音波発信機を設置し、ろ材自体を振動させ洗浄すると洗浄力が向上するのでより好適である。
【0051】
なお、内外側洗浄管8,9及び洗浄ノズル8A,9Aの設置位置としては上記に限られず、ろ過空間4内に設置し、仕切り3等に洗浄ノズル(図示せず)を取付けて、ろ過空間4内から洗浄液を噴射してもよい。また、内外側洗浄管8,9を複数箇所設置してもよい。
【0052】
図3に示す実施の形態では、ケーシング7の上板7Aにおける、ろ過空間4を投影した部分の一部に、ケーキ排出口14が形成されており、ここから脱水されたケーキが排出される。このケーキ排出口14には、背圧板15が取付けられており、この背圧板15によって排出抵抗を生じさせ、排出される汚泥の量を調整することで、さらにケーキを圧搾し、含水率の低下と、体積縮減が図られるものである。
【0053】
(本発明に係るろ過装置の背圧板の構成)
ところで、本発明に係るろ過装置では、図9乃至図11に示すように、ケーシング7の上板7Aにおけるケーキ排出口14は、ろ過空間4を投影した部分の略全範囲に円周状に形成されている。そして、そのケーキ排出口14を覆うように複数の背圧板15、15,…が設けられている。これら背圧板15、15,…は、ケーキ排出口14に対して着脱自在であり、例えば、ケーシング7の上板7Aにボルトなどにより上板7Aに対して固定されている。なお、ケーキ排出口14はろ過空間4を投影した部分の全範囲に形成されている必要はなく、一部に形成されていてもよい。
【0054】
図12に示すように、ケーキは、スパイラル状(リボンスクリュー状)の仕切り3に沿ってろ過空間4の上部に移動してくるが、最上部には複数の背圧板15、15,…が位置しているため、上方向に移動すればするほどケーキの移動空間の断面積(仕切り3と背圧板15、及び内側ろ材1と外側ろ材2で囲まれる部分の縦断面積)が縮減されてくる。そのため、図11に示すように、背圧板15、15,…を適宜着脱することによって、この断面積を変化させることができ、ケーキの成分や運転状況等によってケーキに与える圧搾力(排出抵抗)や排出量の調整を可能としている。
【0055】
また、ケーキは、ろ過空間4内では内側ろ材1や外側ろ材2の回転により、スパイラル状(リボンスクリュー状)の仕切り3に沿って旋回しながら半径方向に圧搾力を受けつつ脱水されるが、それに加え、ケーキ排出口14近傍のケーキは背圧板15、15,…により軸方向にも圧搾されるので、ろ過空間4の最上部では半径方向及び軸方向の異なる方向から圧搾されるため、ケーキの低含水率化を効果的に図ることができる。
【0056】
ケーキ排出口14から出たケーキは、内側ろ材1や外側ろ材2の回転による慣性力(押出し)によって旋回しながら、ケーシング7の上板7Aの端部から排出される。そして、脱水ケーキ搬送設備(図示せず)へ送られて、次の処理工程に進むものである。
【0057】
また、他の実施の形態として、図15乃至図17に示すように、背圧板15を固定部分と可動部分に分けてもよい。図15では、固定背圧板15Aと可動背圧板15Bとが交互に円周状に配設されている。可動背圧板15Bは、回動可能なハブ36から延在したアーム37に取付けられている。この可動背圧板15Bは、固定背圧板15Aの上を円周方向にスライド可能になっているため、ハブ36が回動することによりケーキ排出口14の大きさを調整することができるようになっている。そのため、運転状況等によってケーキに与える圧搾力(排出抵抗)や排出量のより一層の微調整が可能となっている。またこの形態では、複数箇所からケーキを排出できるようになっている。
【0058】
ハブ36は内筒回転軸5と同心状に配設されており、モータ等の駆動源(図示せず)や手動により可動可能となっている。ここで、駆動源により可動させる場合には、運転状況等に基づき、可動背圧板の開閉を自動制御することができる。この駆動源としては、内側ろ材1や外側ろ材2を回転させる第1の回転駆動手段又は第2の回転駆動手段を駆動源としてもよいし、別の駆動源を用いてもよい。
【0059】
なお、固定背圧板15Aを必ずしも設ける必要はなく、その場合には、ケーシング7の上板7Aを延在させればよい。
【0060】
このように、背圧板をケーキ排出口の排出部分のケーキの移動空間の断面積を調整可能に構成することにより、ケーキの成分や運転状況等によってケーキに与える圧搾力(排出抵抗)や排出量の調整を可能とすることができるが、上記の実施の形態以外でも排出部分の断面積を調整可能にできるものであればよい。
【0061】
ここで、ケーキ排出口14から出たケーキをケーシング7の外部へ搬出する方法としては、他に様々な手段を考えることができる。例えば、図13及び図14、並びに図18及び図19に示すように、下方に向う傾斜面7Cをケーシング7に形成し、ここからケーキを外部に排出してもよい。なお、図示はしないが、ケーシング7の軸中心から円周部分にかけて、上板7Aに半径方向に下方に傾斜する勾配を付けるようにすることで、より確実にケーキを外部に排出することができる。
【0062】
また、ケーキ排出口14から脱水ケーキ搬送設備まで密閉性のダクト状の流路(図示せず)で直接接続してもよい。この場合には、完全密閉とすることができるので、臭気の抑制やシール構造の簡略化が図れる。
【0063】
さらに、ケーキ排出口14にスクリューコンベア(図示せず)を取付け、スクリューコンベアによって強制的にケーキを排出することもできる。この場合では、完全な排出が可能となり、清掃性に優れると共に、残留したケーキによる腐食等の問題を軽減できる。
【0064】
また、ケーキ排出口14の近傍に、掻き取り羽根(図示せず)を設置し、その推進力でケーシングの上板7A端までケーキを搬出してもよい。羽根の駆動については、内側ろ材1や外側ろ材2を回転させる第1の回転駆動手段又は第2の回転駆動手段を駆動源としてもよいし、別の駆動源を用いてもよい。
【0065】
なお、装置自体の軸心を横向きにし、装置全体を横向きに配置する場合でも、上記のケーシング7の外部へ搬出する手段を適宜選択することができる。
【0066】
<本発明に係るろ過方法>
本発明に係るろ過装置を用いてのろ過方法について、以下に説明する。
まず、被処理液送入口10,11へ被処理液をポンプ圧送し、ろ過空間4内に被処理液を送入する。ろ過空間4内に送入された被処理液は、仕切り3に沿って螺旋状に上昇しながら、内側ろ材1と外側ろ材2 とにより二面ろ過が行なわれる。内側ろ材1 と外側ろ材2 をそれぞれ、モータ等の第1及び第2の回転駆動手段(図示せず)によって回転させられる。この際、必要に応じて内側ろ材1と外側ろ材2とをそれぞれ速度差をもって同一方向に回転させる。なお、内側ろ材1と外側ろ材2は、必ずしも両者を回転させる必要はなく、一方のみを回転させるようにしてもよい。
【0067】
被処理液は、ポンプ圧送の圧力と、回転の摩擦力で仕切り3に沿って上昇していくが、内側ろ材1 と外側ろ材2との間のろ過空間4の下部で固液分離がなされ、その上部で圧搾脱水がなされ、最終的に、ケーキ排出口14が形成されており、ここから、脱水されたケーキが排出される。
【0068】
内側ろ材1 と外側ろ材2 とを回転させ、仕切り3を回転させないようにすることで、スクレーパー16がそれぞれのろ過面に蓄積されたケーキを掻き取る。この際には、前述したように、複数の洗浄ノズル8A,8A,…;9A,9A,… から洗浄水を噴射して、目詰まりした内側ろ材1 と外側ろ材2のろ過面が洗浄され、噴射された洗浄水は洗浄排水として、ろ液と共に内側ろ材1内におけるケーシング7の底板7B、ケーシング7と外側ろ材2との間の部分の底板7Bに溜められ、最終的には、ろ液排出口12,13から排出される。
【0069】
ろ過空間4内の上部には、固液分離がなされた後の含水率の高いケーキが上昇してくるが、このケーキは内側ろ材1と外側ろ材2との回転摩擦、及び背圧板15による排出抵抗によって圧搾が促進されて、含水率が低減されると共に体積縮減がなされてケーキ排出口14から排出される。そして、ケーキ排出口14から出たケーキは、内側ろ材1や外側ろ材2の回転による慣性力(押出し)によって旋回しながら、ケーシング7の上板7Aの端部から排出される。あるいは、ケーシング7の外部へ搬出する様々な手段(例えば、ケーシング7に形成された下方に向う傾斜面7C)を用いて、最終的にろ過装置から排出される。
【図面の簡単な説明】
【0070】
【図1】ろ過装置の縦断面図である。
【図2】そのI−I断面図(横断面図)である。
【図3】その平面図である。
【図4】仕切りとスクレーパーとの関係を説明するための概略図である。
【図5】ろ過装置の他の実施例の概略を示す縦断面図である。
【図6】ろ過装置の他の実施例の概略を示す縦断面図である。
【図7】ろ過装置の他の実施例の概略を示す縦断面図である。
【図8】ろ過装置の他の実施例の概略を示す縦断面図である。
【図9】本発明に係るろ過装置の背圧板の配置を示す平面図である。
【図10】その縦断面図(II−II断面図)である。
【図11】背圧板の一部を取外した状態を示す平面図である。
【図12】ケーキの移動空間の断面積の変化を示す概略図である。
【図13】そのろ過装置の他の実施例の平面図である。
【図14】その縦断面図(III−III断面図)である。
【図15】背圧板の配置の他の実施例を示す平面図である。
【図16】その縦断面図(IV−IV断面図)である。
【図17】可動背圧板が回動した状態を示す平面図である。
【図18】そのろ過装置の他の実施例の平面図である。
【図19】その縦断面図(V−V断面図)である。
【符号の説明】
【0071】
1…内側ろ材、1A…上板、2…外側ろ材、3…仕切り、4…ろ過空間、5…内筒回転軸、7…ケーシング、7A…上板、7B…底板、7C…傾斜面、8…内側洗浄管、9…外側洗浄管、10…被処理液送入口、11…被処理液送入口、12…ろ液排出口、13…ろ液排出口、14…ケーキ排出口、15…背圧板、15A…固定背圧板、15B…可動背圧板、16…スクレーパー、36…ハブ、37…アーム。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
同心状に配置された、円筒状又は円錐状の内側ろ材及び外側ろ材と、
前記内側ろ材と前記外側ろ材との間のろ過空間に設けられたスパイラル状の仕切りと、を備え、
前記ろ過空間の一端側から被処理液を送入して、ろ過空間内の他端側からケーキを排出し、前記内側ろ材及び前記外側ろ材内を通したろ液を外部に排出する構成のろ過装置であって、
前記内側ろ材及び/又は前記外側ろ材は軸心周りに回転し、前記スパイラル状の仕切りは回転しない構成とされ、
前記ろ過空間内の他端側に形成されたケーキ排出口には、ケーキを圧搾する背圧板が設けられた、
ことを特徴とするろ過装置。
【請求項2】
前記背圧板は、前記ケーキ排出口の排出部分の断面積を調整可能に構成された、請求項1記載のろ過装置。
【請求項3】
前記背圧板は、複数枚かつそれぞれが前記ケーキ排出口に対して着脱自在に構成された、請求項1又は2記載のろ過装置。
【請求項4】
前記背圧板は、前記ケーキ排出口に対して可動であり、排出部分の断面積を調整可能に構成された、請求項1又は2記載のろ過装置。
【請求項5】
前記ケーキ排出口から排出されたケーキを搬送する搬送手段が設けられた、請求項1乃至4のいずれか1項記載のろ過装置。
【請求項6】
前記搬送手段は、スクリューコンベアである、請求項5記載のろ過装置。
【請求項7】
前記ケーキ排出口から排出されたケーキを脱水ケーキ搬送設備まで、密閉性の管路で接続する構成とされた、請求項1乃至6のいずれか1項記載のろ過装置。
【請求項8】
掻き取り羽根が配設され、この羽根の回転によりケーキが排出される構成とされた、請求項1乃至6のいずれか1項記載のろ過装置。
【請求項9】
前記スパイラル状の仕切りの少なくとも被処理液の送入口側の内周縁及び外周縁が、それぞれ前記内側ろ材及び前記外側ろ材に近接又は接触する、請求項1乃至8のいずれか1項記載のろ過装置。
【請求項10】
前記内側ろ材の回転速度と前記外側ろ材の回転速度とが速度差をもって回転可能とされている、請求項1乃至9のいずれか1項記載のろ過装置。
【請求項11】
前記内側ろ材に第1の回転駆動手段が設けられ、前記外側ろ材に第2の回転駆動手段が設けられ、前記第1の回転駆動手段と前記第2の回転駆動手段とは別の回転駆動手段である、請求項1乃至10のいずれか1項記載のろ過装置。
【請求項12】
前記スパイラル状の仕切りは、前記一端側から前記他端側にいくにしたがって、そのピッチ間隔が短くなるように構成されている、請求項1乃至11のいずれか1項記載のろ過装置。
【請求項13】
軸心が縦向きであり装置全体が縦向きに配置され、被処理液が下方から上方に向かって加圧状態で送入するように構成されている、請求項1乃至12のいずれか1項記載のろ過装置。
【請求項14】
軸心が横向きであり装置全体が横向きに配置されている、請求項1乃至12のいずれか1項記載のろ過装置。
【請求項1】
同心状に配置された、円筒状又は円錐状の内側ろ材及び外側ろ材と、
前記内側ろ材と前記外側ろ材との間のろ過空間に設けられたスパイラル状の仕切りと、を備え、
前記ろ過空間の一端側から被処理液を送入して、ろ過空間内の他端側からケーキを排出し、前記内側ろ材及び前記外側ろ材内を通したろ液を外部に排出する構成のろ過装置であって、
前記内側ろ材及び/又は前記外側ろ材は軸心周りに回転し、前記スパイラル状の仕切りは回転しない構成とされ、
前記ろ過空間内の他端側に形成されたケーキ排出口には、ケーキを圧搾する背圧板が設けられた、
ことを特徴とするろ過装置。
【請求項2】
前記背圧板は、前記ケーキ排出口の排出部分の断面積を調整可能に構成された、請求項1記載のろ過装置。
【請求項3】
前記背圧板は、複数枚かつそれぞれが前記ケーキ排出口に対して着脱自在に構成された、請求項1又は2記載のろ過装置。
【請求項4】
前記背圧板は、前記ケーキ排出口に対して可動であり、排出部分の断面積を調整可能に構成された、請求項1又は2記載のろ過装置。
【請求項5】
前記ケーキ排出口から排出されたケーキを搬送する搬送手段が設けられた、請求項1乃至4のいずれか1項記載のろ過装置。
【請求項6】
前記搬送手段は、スクリューコンベアである、請求項5記載のろ過装置。
【請求項7】
前記ケーキ排出口から排出されたケーキを脱水ケーキ搬送設備まで、密閉性の管路で接続する構成とされた、請求項1乃至6のいずれか1項記載のろ過装置。
【請求項8】
掻き取り羽根が配設され、この羽根の回転によりケーキが排出される構成とされた、請求項1乃至6のいずれか1項記載のろ過装置。
【請求項9】
前記スパイラル状の仕切りの少なくとも被処理液の送入口側の内周縁及び外周縁が、それぞれ前記内側ろ材及び前記外側ろ材に近接又は接触する、請求項1乃至8のいずれか1項記載のろ過装置。
【請求項10】
前記内側ろ材の回転速度と前記外側ろ材の回転速度とが速度差をもって回転可能とされている、請求項1乃至9のいずれか1項記載のろ過装置。
【請求項11】
前記内側ろ材に第1の回転駆動手段が設けられ、前記外側ろ材に第2の回転駆動手段が設けられ、前記第1の回転駆動手段と前記第2の回転駆動手段とは別の回転駆動手段である、請求項1乃至10のいずれか1項記載のろ過装置。
【請求項12】
前記スパイラル状の仕切りは、前記一端側から前記他端側にいくにしたがって、そのピッチ間隔が短くなるように構成されている、請求項1乃至11のいずれか1項記載のろ過装置。
【請求項13】
軸心が縦向きであり装置全体が縦向きに配置され、被処理液が下方から上方に向かって加圧状態で送入するように構成されている、請求項1乃至12のいずれか1項記載のろ過装置。
【請求項14】
軸心が横向きであり装置全体が横向きに配置されている、請求項1乃至12のいずれか1項記載のろ過装置。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【公開番号】特開2007−181782(P2007−181782A)
【公開日】平成19年7月19日(2007.7.19)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−1792(P2006−1792)
【出願日】平成18年1月6日(2006.1.6)
【出願人】(000165273)月島機械株式会社 (253)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成19年7月19日(2007.7.19)
【国際特許分類】
【出願日】平成18年1月6日(2006.1.6)
【出願人】(000165273)月島機械株式会社 (253)
【Fターム(参考)】
[ Back to top ]