特許 7483199 フィルタープレスのケーキ剥離装置およびケーキ剥離方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-05-07

(45)【発行日】2024-05-15

(54)【発明の名称】フィルタープレスのケーキ剥離装置およびケーキ剥離方法

(51)【国際特許分類】

   B01D 25/12 20060101AFI20240508BHJP

【ＦＩ】

B01D25/12 C

B01D25/12 G

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2021010732

(22)【出願日】2021-01-27

(65)【公開番号】P2022114475

(43)【公開日】2022-08-08

【審査請求日】2022-12-28

(73)【特許権者】

【識別番号】000197746

【氏名又は名称】株式会社石垣

(72)【発明者】

【氏名】原 康二

(72)【発明者】

【氏名】元家 正二

【審査官】壷内 信吾

(56)【参考文献】

【文献】特開昭５２－０２９６７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－１４０５１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭６１－１９１１０６（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２００８－２５３９４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭５４－１５５６８０（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ０１Ｄ ２４／００－３５／０４，３５／１０－３７／０４

Ｂ３０Ｂ ９／００－９／３２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

開閉自在に並列したろ板（５）間に上端部を合着し原液供給板（２２）を挟持した一対のろ布（１７，１７）を配設し、原液供給板（２２）から原液を供給して固液分離を行った後、ろ布（１７）を下降しつつ下方に設けた一対のリターンロール（１３，１３）でろ布（１７）を反転させてケーキを剥離するフィルタープレスにおいて、
前後のフレーム（２，３）間で往復動して原液供給板（２２）から垂下するケーキと剥離バー（５６）を接触させる剥離装置（５５）を備える
ことを特徴とするフィルタープレスのケーキ剥離装置。

【請求項2】

前記剥離装置（５５）は、
フロントフレーム（２）からリアーフレーム（３）まで橋架したカバー（６３）と、
カバー（６３）上を移動自在な架台（７０）を有し、
架台（７０）には、
駆動機（７１）と、
駆動機（７１）に連結した駆動輪（７２）と、
架台（６０）に突設した剥離バー（５６）と、
を備える
ことを特徴とする請求項１に記載のフィルタープレスのケーキ剥離装置。

【請求項3】

開閉自在に並列したろ板（５）間に上端部を合着し原液供給板（２２）を挟持した一対のろ布（１７，１７）を配設し、原液供給板（２２）から原液を供給して固液分離を行った後、ろ布（１７）を下降しつつ下方に設けた一対のリターンロール（１３，１３）でろ布（１７）を反転させてケーキを剥離する方法において、
検知装置（５０）にてろ板（５）列の下方のケーキ剥離不良を検知した場合、
剥離装置（５５）を前後のフレーム（２，３）間で往復動させて、原液供給板（２２）から垂下するケーキと剥離バー（５６）を接触させる
ことを特徴とするフィルタープレスのケーキ剥離方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ろ板間に吊設したろ布を走行させてケーキを剥離するフィルタープレスの改良に関し、詳しくは、剥離不良のケーキを強制的に排除するケーキ剥離装置およびケーキ剥離方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、フィルタープレスは一対のろ布を張設したろ過室で原液の固液分離を行った後、ろ過室を形成するろ板を開板して内部に残留するケーキを落下排出している。

【0003】

特許文献１には、ろ布の上端をスプリングで吊設して下端縁部をろ板の下端に止着したフィルタープレスにおいて、ろ板を開板した際に、大きく開口した下方にケーキを排出するとともに、ろ布に付着した剥離不良のケーキを下方に垂下させてレーザ光線により検知する剥離検知装置が開示されている。

【0004】

また、ろ板間に吊設するろ布を下方に走行させるとともに、ろ布を反転させてケーキを剥離するフィルタープレスがある。特許文献２には、ろ板間に一対のろ布を配設して、ろ布の上端部を駆動チェーンに連結し、ろ板の前後のろ布の下端部をリターンロールに掛け回し駆動チェーンの他端に連結するろ布走行型フィルタープレスが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】実開昭６１－１９１１０６号公報

【文献】特許第３８１５４３３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

特許文献１のフィルタープレスは、ろ過中のろ布が前後のろ板に締付けられ原液の圧入圧で固液分離するため、開板してもろ布が一方のろ板に付着した状態となりやすい。特にろ布のシール漏れを防ぐためにろ板の周縁部に目止め加工を施したろ布や、ろ板の片方に圧搾脱水するためのダイアフラムを配設したろ布は、ろ板への付着が頻繁に発生し、ケーキの重みで下方に垂下しないのでケーキ剥離不良を検知し難いことが多い。

【0007】

ろ板に付着せずにケーキの重みで下方に垂下しても、ろ板から垂下している部分は一部であり、ろ布に付着しているケーキの大半はろ板間にある。そのため、ろ板から垂下している部分に衝撃を与えてもろ布から剥離させることが困難であり、完全に剥離させるためには、ろ板の側方から作業員が手動にて引き剥がす必要があった。

【0008】

特許文献２のフィルタープレスは、ろ布を下方に走行させるとともに、ろ板下方のリターンロールにてろ布を反転させることでろ布からケーキを剥離している。ろ布に止着する原液供給板の下方までリターンロールにより反転させているので、ろ布からケーキが剥離するものの、原液供給板にケーキの一部が付着垂下して完全に剥離できないことがある。その状態で次工程に移行することで、ろ過室への原液供給や固液分離作用等に支障がでてフィルタープレスの運転を止めることがあった。

【0009】

本発明は、ろ布走行式のフィルタープレスにおいて、開板時の剥離不良のケーキを自動で機械的に剥離するフィルタープレスのケーキ剥離装置およびケーキ剥離方法を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明は、開閉自在に並列したろ板間に上端部を合着し原液供給板を挟持した一対のろ布を配設し、原液供給板から原液を供給して固液分離を行った後、ろ布を下降しつつ下方に設けた一対のリターンロールでろ布を反転させてケーキを剥離するフィルタープレスにおいて、前後のフレーム間で往復動して原液供給板から垂下するケーキと剥離バーを接触させる剥離装置を備えるもので、剥離不良のケーキに剥離バーを接触させることで衝撃により強制的にケーキを原液供給板から剥離するものである。

【0011】

剥離装置は、フロントフレームからリアーフレームまで橋架したカバーと、カバー上を移動自在な架台を有し、架台には、駆動機と、駆動機に連結した駆動輪と、架台に突設した剥離バーと、を備えた自走式で構成できる。

【0014】

開閉自在に並列したろ板間に上端部を合着し原液供給板を挟持した一対のろ布を配設し、原液供給板から原液を供給して固液分離を行った後、ろ布を下降しつつ下方に設けた一対のリターンロールでろ布を反転させてケーキを剥離する方法において、検知装置にてろ板列の下方のケーキ剥離不良を検知した場合、剥離装置を前後のフレーム間で往復動させて、原液供給板から垂下するケーキと剥離バーを接触させると、ケーキ剥離不良を検知した時のみに剥離装置を駆動するので雑時間が短縮できる。

【発明の効果】

【0015】

本発明は、ろ布走行式のフィルタープレスにおいて、剥離不良のケーキに剥離バーを衝突させることにより剥離不良ケーキを確実に剥離するものである。その結果、次工程以降の運転エラーリスクを低減し、フィルタープレスの安定的な脱水運転が可能となる。また、剥離不良を検知して剥離装置を駆動することにより雑時間を短縮できる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本発明に係るフィルタープレスの概略側面図である。

【図2】同じく、ろ布を吊設するろ板組品の正面図である。

【図3】同じく、ろ板間に吊設する一対のろ布の斜視図である。

【図4】同じく、ろ板間に一対のろ布を吊設するフィルタープレスの要部側面図である。

【図5】同じく、剥離装置の概略側面図である。

【図6】同じく、剥離装置の概略平面図である。

【図7】同じく、剥離装置の要部詳細図である。

【図8】本発明に係る他の実施例の剥離装置の概略側面図および概略平面図である。

【図9】本発明に係る検知装置の説明図である。

【図10】同じく、開板直後のろ板列の概略図である。

【図11】同じく、ケーキ排出時のろ板列の概略図である。

【図12】同じく、剥離装置を作動させた際のろ板列の概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

図１は本発明に用いるフィルタープレスの概略側面図である。
フィルタープレス１はフロントフレーム２とリアーフレーム３に橋架した一対のガイドレール４，４に多数のろ板５・・・を並列し、リアーフレーム３にろ板５・・・を開閉させる開閉装置６を支架してある。

【0018】

フロントフレーム２とリアーフレーム３間には、ろ板５列の下方に検知装置５０と剥離装置５５を設けてあり、それぞれ制御装置５４に接続してある。

【0019】

図２はろ布を吊設するろ板組品の正面図であって、フロントフレーム２とリアーフレーム３に橋架した一対のガイドレール４，４にろ板５のろ板アーム７，７を支架してある。ろ板５の上部に立設した上部ブラケット８，８にろ布駆動軸９を支架して、ろ布駆動軸９の両端部に駆動輪１０，１０が嵌着してある。本実施例では、駆動輪１０は外周を歯車で構成したスプロケットを用いており、駆動チェーン２６を掛け回している。並列したろ板５・・・の上部に沿って配設して駆動力を伝達するスライドシャフト１１にこのろ布駆動軸９が連動連結してある。ろ板５の両端下部に垂下した下部ブラケット１２、１２に一対のリターンロール１３，１３を支架してある。ろ板５の中央部にろ過床５ａを形成して、上方中央部に原液供給口１５と下部両端にろ液排出口１６を開口してある。

【0020】

図３はろ板間に吊設する一対のろ布の斜視図であって、ろ板５、５間に吊設するろ布１７は、一対のろ布１７，１７の上端縁を合着して袋部１８・・・を形成し、上部ろ布芯金１９を挿通してある。ろ布１７，１７の下端縁にもそれぞれ袋部２０，２０を形成して下部ろ布芯金２１，２１を挿通してある。一対のろ布１７，１７間に原液供給板２２を挟持して、ろ布１７の上方中央部に開口した通孔２３に原液供給板２２の原液通路２４を合着させ、原液供給板２２の原液通路２４から分岐してろ布１７のろ過面に原液を供給する給液路２５を設けてある。

【0021】

図４はろ板間に一対のろ布を吊設するフィルタープレスの要部側面図であって、ろ板５の上部に立設した上部ブラケット８，８にろ布駆動軸９を支架して、このろ布駆動軸９に、図２に示す駆動力を伝達するスライドシャフト１１が連動連結してある。並列したろ板５，５・・・間に一対のろ布１７，１７が配設してあり、一対のろ布１７，１７を吊設する上部ろ布芯金１９の両端部に駆動チェーン２６を連結し、ろ板５の上部のろ布駆動軸９に嵌着した駆動輪１０，１０にそれぞれ掛け回してある。ろ板５の前後に吊設したろ布１７，１７の下端部をろ板５の下方に配設した一対のリターンロール１３，１３にそれぞれ掛け回して、ろ布１７の下端に挿通した下部ろ布芯金２１，２１の両端部を駆動チェーン２６，２６の他端に連結して、ろ布１７・・・を吊設してある。図２に示すスライドシャフト１１から駆動力をろ布駆動軸９に伝達し、ろ布１７・・・をシーソー状に昇降させる。

【0022】

並列したろ板５・・・を閉板した時に、ろ布１７に吊設した原液供給板２２を前後のろ板５，５に挟持させ、ろ板５のろ過床５ａに張設した一対のろ布１７，１７間にろ過室２７を形成する。ろ板５，５に形成した原液供給口１５と原液供給板２２の原液通路２４を連通させて、原液供給板２２の給液路２５からろ過室２７に原液を圧入し、ろ布１７のろ過面で固液分離を行なう。

【0023】

図５，６は剥離装置の概略側面図および概略平面図である。
本発明の剥離装置５５は、剥離バー５６をろ板５列の下端に沿って前後に移動可能に構成してある。フロントフレーム２とリアーフレーム３の両側方にそれぞれ一対の駆動スプロケット５７，５７と従動スプロケット５８，５８を軸支してあり、無端状の牽引チェーン５９，５９を掛け回している。牽引チェーン５９の両端部に架台６０を連結するとともに、架台６０から剥離バー５６を内方に向かって突設させてある。

【0024】

本実施例では、対向する架台６０，６０間に一本の剥離バー５６を橋架させて両端支持しているが、架台６０から剥離バー５６を片持ちの状態で突設させてもよく、それぞれの架台６０，６０を交互に前後移動させてもよい。また、一台の架台６０のみで剥離装置５５を構成してもよい。

【0025】

対向する駆動スプロケット５７，５７は連結軸６１にて連結してあり同期回転する。駆動機６２にて駆動スプロケット５７を回転させ、牽引チェーン５９に連結した架台６０および剥離バー５６を両フレーム２，３間で移動可能に構成してある。剥離バー５６は衝撃耐性のある管等にて構成され、ろ板５の下方、具体的には最下端まで下降した原液供給板２２の直下に沿って平行に移動する。

【0026】

必要に応じて駆動機６２と駆動スプロケット５７の間には歯車等の公知の減速手段を用いてもよい。

【0027】

牽引チェーン５９は図７に示すカバー６３で保護してあり、フロントフレーム２からリアーフレーム３まで橋架させてある。カバー６３は牽引チェーン５９および架台６０を摺接支架させる上下のガイド６４，６４と、外側板６５および内側板６６で略矩形状に構成してある。内側板６６は架台６０から内側に突設する剥離バー５６を移動可能とするため所定区間だけ切り欠いてある。なお、架台６０にはガイド６４との摩擦抵抗を減少させるために転動輪等を備えてもよい。

【0028】

図８は他の実施例の剥離装置の概略側面図および概略平面図である。
他の実施例の剥離装置５５は、ガイドレール４の下方にフレーム２，３間を移動自在な一対の自走式の架台７０，７０を備えるものである。

【0029】

架台７０に駆動機７１を内蔵するとともに、駆動機７１に駆動輪７２を連結して架台７０に回転自在に軸支する。本実施例では駆動輪７２としてピニオン７２を用いてあり、駆動機７１でピニオン７２を回転させることで、両フレーム２，３間に橋架したラック７３上を噛み合いながら走行する。本実施例ではカバー６３の下ガイド６４にラック７３を設けることで、剥離装置５５の安全対策を同時に行っている。また、架台７０には走行中の姿勢制御するための補助輪を必要に応じて備えてもよい。

【0030】

なお、自走式の剥離装置５５は架台７０に駆動機７１等の動力源を内蔵するものであればよく、ピニオン７２を車輪に代替したもの、あるいは駆動機７１をシリンダに代替してシリンダロッドを一方のフレームに固定したものでも構わない。

【0031】

また、ケーキと接触した際に剥離効果を向上させるため、回転自在に構成するとともに、剥離バー５６の周面に凹凸を設けてケーキを押し下げる方向に回転させてもよい。周面の凹凸は、鋭角な先端部を有するカッター状、あるいは螺旋状のウォームギア状等、ケーキの性状や厚み等に応じて適宜選択できる。剥離バー５６を回転させる際の動力源は架台７０に軸支する駆動輪７２と連結させる、あるいは小型の駆動機を別途搭載する等の手段を用いることができる。

【0032】

図９は検知装置の説明図である。
本発明の検知装置５０は、透過型の光電センサーにより構成している。フィルタープレス１のリアーフレーム３に投光器５１を配設し、フロントフレーム２には、投光器５１から照射される投光線５２を受光する受光器５３を配設している。投光線５２はろ板５列の下端に沿って平行に照射され、対峙している受光器５３で受光する。剥離不良のケーキによって投光線５２が遮断されて受光器５３に入射しない場合、制御装置５４により剥離装置５５を作動する。

【0033】

本実施例では、ケーキ剥離時にろ板５の中央部に位置する原液供給板２２から垂下するケーキを検知するため、下降した原液供給板２２の下方を投光線５２が照射するように投光器５１および受光器５３をそれぞれのフレーム２，３に設けてある。

【0034】

なお、検知装置５０は本実施例に示す光電センサーに限らず、周知のセンサーを用いて遠隔検知装置を構成してもよい。

【実施例】

【0035】

図１０はフィルタープレスの開板直後のろ板列の概略図である。
ろ過室２７で固液分離されたケーキは、ろ過室２７上端の原液供給板２２からろ過室２７下端まで連続的にろ布１７に固着している。並列したろ板５…を開板した直後は、ケーキの自重や開板時の振動等により一部のケーキがろ布１７から剥離するが、大部分のケーキは開板後もろ布１７に固着した状態である。

【0036】

図１１はケーキ排出時のろ板列の概略図である。
スライドシャフト１１から駆動力をろ布駆動軸９に伝達し、一対のろ布１７・・・をシーソー状に昇降させる。原液供給板２２の下方で固液分離を行いケーキが固着した一対のろ布１７は下方に走行し、ろ板５，５下方の一対のリターンロール１３，１３で反転して上昇する。一対のリターンロール１３，１３でそれぞれ遠ざかる方向に屈曲走行する際に、ろ布１７に付着したケーキは剥離される。ろ布１７が最下端まで走行した際には、原液供給板２２はリターンロール１３近傍まで下降しており、ろ布１７は原液供給板２２の前後からハの字状に拡開してリターンロール１３，１３に向かっている。

【0037】

この時、大部分のケーキはろ布１７から剥離して下方に落下するが、一部のケーキは原液供給板２２に固着して、原液供給板２２の下端から垂下した状態となる。このケーキにより原液供給板２２の直下に照射される投光線５２が遮断されて受光器５３に入射しない。受光器５３からの信号を受信した制御装置５４により剥離装置５５を作動する。

【0038】

図１２は剥離装置を作動させた際のろ板列の概略図である。
検知装置５０でケーキ剥離不良を検知した後、制御装置５４により剥離装置５５を作動させて原液供給板２２から垂下するケーキを剥離する。

【0039】

本実施例では、牽引チェーン５９で架台６０および剥離バー５６を作動させる剥離装置５５について説明する。具体的には、駆動機６２を作動して牽引チェーン５９を両フレーム２，３間で回動させ、剥離バー５６を原液供給板２２から垂下している剥離不良のケーキに接触させる。剥離バー５６が接触した衝撃により、原液供給板２２の下端から垂下するケーキが固着部を支点に傾動し、自重および応力集中により剥離落下する。

【0040】

本実施例では、常時フロントフレーム２側に剥離バー５６を収納してあり、制御装置５４は剥離バー５６をフロントフレーム２からろ板５列の後端あるいはリアーフレーム３近傍まで作動させた後、停止して、再度フロントフレーム２側に戻している。剥離バー５６の位置制御は、駆動機６２の作動時間制御や接触・非接触型の位置センサー等の公知の手段にて行う。剥離バー５６の往復動は、駆動機６２の正逆回転を切り替える、あるいは駆動機６２と駆動スプロケット５７間の伝達手段を切り替えてもよい。
なお、剥離バー５６の走行速度はケーキ厚や原液性状等により適宜調整する。

【0041】

本実施例では、ろ布１７を走行後にケーキの剥離不良を検知した場合のみ、剥離装置５５を作動させているが、ろ板５を開板してケーキを排出した後、剥離装置５５をろ板５の下方で往復動させることを一連の動作として運転してもよい。

【産業上の利用可能性】

【0042】

本発明に係るフィルタープレスのケーキ剥離装置およびケーキ剥離方法は、ろ布を下降反転させながらろ布からケーキを剥離するとともに、原液供給板に固着垂下した剥離不良ケーキを検知し、確実に剥離できるものである。フィルタープレスを使用する上水汚泥、下水汚泥、或いは、産業排水汚泥等に適用でき、特に樹脂あるいは金属製の原液供給板に固着し易い有機物を含有する原液に有効である。

【符号の説明】

【0043】

１ フィルタープレス
２ フロントフレーム
３ リアーフレーム
５ ろ板
１３ リターンロール
１７ ろ布
２２ 原液供給板
５０ 検知装置
５５ 剥離装置
５６ 剥離バー
５７ 駆動スプロケット
５８ 従動スプロケット
５９ 牽引チェーン
６０，７０ 架台
６２，７１ 駆動機
６３ カバー
７２ 駆動輪

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】