JPH02119906A - 電気浸透式脱水機 - 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〕 本発明は、下水処理場あるいはし尿処理場での処理工程
で生じた汚泥を対象に、汚泥を脱水処理する電気浸透式
脱水機に関する。

〔従来の技術〕

電気浸透を応用して汚泥を連続式に脱水処理する電気浸
透式脱水機として、第５＠、Ｒ６図に示す構成のものが
特開昭６０−２５５９７などで公知である。

図において、１は周上に陽極側の電極１ａを装備した回
転ドラム、２は回転ドラム１に対向して張り巡らした陰
極側の電極を兼ねたプレスベルト、３はプレスベルト２
の周面上に重ね合わせて敷設した濾布などのフィルタベ
ルト、４は陽極側の電極１ａと陰極側の電極２との間に
電圧を印加する直流電源であり、前記した回転ドラム１
とプレスベルト２との間の対向面域に脱水領域となる汚
泥通路が形成されている。

かかる構成で、プレスベルト２を駆動し、かつ電極間に
電圧を印加した状態でプレ脱水された汚泥５を汚泥通路
へ供給すると、汚泥５は回転ドラム１とプレスベルト２
との間に挾まれてベルト搬送され、この過程で機械的な
圧搾力に加えて対向電極間の電場で電気浸透作用を受け
るようになる。

すなわち、汚泥５の粒子（ぐ−電位が負）が負。

含有水は正に帯電され、汚泥水は陰極側のプレスベルト
２の方へ流動し、ここで電極部材に放電するとともに、
フィルタベルト３を透過して汚泥５より分離脱水される
。また、フィルタベルト３を透過した濾水はプレスベル
ト２に穿孔した排水穴２ａ　（第６図）より下方に滴下
し、ここから系外に排水される。一方、汚泥５は脱水さ
れて低含水率のケーキに変わり、プレスベルト２に沿っ
て搬出。

回収される。

なお、前記は汚泥５の粒子のぐ一電位が負であることか
ら回転ドラム１のｔ極１ａ（非集水側）のｌｉ性を正、
プレスベルト２の電極（集水側）の極性を負としたが、
特に汚泥粒子のζ−電位が正である場合には、逆に回転
ドラム側電極１ａの極性を負、プレスベルト２側の極性
を正にして電圧を印加するものとする。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、下水処理場、し尿処理場などで発生する一般
の汚泥は、含有水に硫酸イオン、塩素イオンなどを多く
含んでいる。このために前記の電気浸透過程で汚泥含有
水が電気分解され、陽極側には酸素ガスと塩素ガスが、
また陰極側には水素ガスが発生する。この場合に、陰極
側電極（プレスベルト２）の表面に発生したガスは、汚
泥より分離した濾水と一緒にフィルタベルトを透過して
系外に排除される。これに対して陽極側電極（回転ドラ
ム１）の表面に発生したガスは逃げ場がなく、第６図で
表すように陽極側電極１ａの表面と汚泥５との間にガス
Ｇが滞留するようになる。しかもこの発生ガスは非導電
性であるために、結果として電極１ａと汚泥５との間の
接触面の電気抵抗を増大させる。

一方、電気浸透作用による水の移動量、つまり脱水能力
は、汚泥中を通流する電流の大きさに比例することから
、前記のように電極と汚泥との間にガスが封じ込められ
た状態になると、導電性を阻害して汚泥に電流が流れ難
くなり、このままでは電気浸透の脱水能力が低下する。

したがって電気浸透式脱水機で所定の脱水処理能力を維
持するには、残留ガスに起因する電気抵抗の増加分を補
償するよう電極間に印加する電圧を高める必要がある。

しかして、印加電圧を高めると消費電力量が増大し、結
果として電気浸透式脱水機のランニングコストが嵩むよ
うになり、消費電力量と汚泥の脱水処理量との比で表す
脱水効率が低下する。

本発明は上記の点にかんがみなされたものであり、電気
浸透過程の電気分解により、特に濾過部材（フィルタベ
ルト）を装備してない非集水側の電極と汚泥との間に発
生したガスを簡易な手段で系外に排除させることにより
、ガス滞留に起因する接触電気抵抗の増加を回避し、少
ない消費電力量で効率よく電気浸透脱水できるようにし
た電気浸透式脱水機を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記課題を解決するために、本発明によれば、まず第１
の解決手段として、非集水側の電極に対し、該電極の表
面と汚泥との間にガス抜き通路を形成するストリングを
汚泥通路の内外に亙って敷設し、電気浸透過程で非集水
側電極と汚泥との間に発生したガスを前記ガス抜き通路
を通じて系外に排除するよう構成するものとする。

また、第２の解決手段として、汚泥通路を横切るように
対向電極の間にまたがってガス透過性を有するストリン
グを敷設し、電気浸透過程で非集水側電極と汚泥との間
に発生したガスを前記ストリングの内部気孔を経由して
集水側電極に設けた濾過部材へ導き、ここから系外に排
除するよう構成するものとする。

〔作用〕

まず、前記第１の手段において、ストリングは例えば断
面凸形の合成ゴム製ベルト体であり、幅の狭い端面を非
集水側電極の電極面に当接し、汚泥通路と平行にその内
外に亙うて敷設されている。

なお、非集水側電極が回転ドラム形であれば、ストリン
グを回転ドラムの周面に沿って敷設する。

ここで対向電極間の汚泥通路にプレ脱水された汚泥（生
汚泥に比べて流動性が低い）を供給すると、前記のスト
リングが汚泥に食い込み、ストリングの幅の広い端面の
背後にガス抜き通路として機能する大気側に連通した空
隙が残存成形されるようになる。したがって電気浸透過
程における汚泥水の電気分解で非集水側電極の表面に発
生したガスは、前記したガス抜き通路を経由して大気側
に排除される。これにより、発生ガスが汚泥と電極表面
との間に残留することがなくなり、残留ガスに起因して
電極と汚泥との間の接触電気抵抗が増大するのを回避で
きる。

一方、第２の手段において、ストリングは例えは連続気
泡形の気孔を有するスポンジ状の合成ゴムで作られたガ
ス透過性のベルト体であり、その一方端面を非集水側の
電極面に当接し、他方端面を対向電極上に敷設した濾過
部材と当接するようにして敷設されている。したがって
電気浸透過程での汚泥水の電気分解により非集水側電極
の表面に発生したガスは、この部分に滞留することなく
、前記したガ、ス透過性のストリングの内部気孔を拡散
し、さらにストリングの他方側端面と接する濾過部材を
経て大気側に排除される。

〔実施例］ 次に第１図、第２図、および第３図、第４図により、前
記した第１の解決手段、第２の解決手段の実施例を説明
する。なお各図において第５図。

第６図に対応する同一部材には同じ符号が付しである。

実施例１！まず第１図、第２図において、６がエンドレ
スベルト体としてなるストリングであり、複数本のスト
リング６が回転ドラム１の局面を取り巻くように回転ド
ラムの幅方向に沿って所定ピッチ間隔置きに分散敷設さ
れている。また、ストリング６はその断面形状が凸形で
あり、第２図に明示されているように幅の狭い端面を電
極１ａの表面に当接した状態で、第１図のごとく回転ド
ラム１とプーリ７との間に架は渡して張架されている。

ここで、対向電極間の汚泥通路に前段でプレ脱水された
汚泥５を供給すると、、第２図のように汚泥５の中にス
トリング６が食い込むようになる。

この場合に、汚泥５はプレ脱水により流動性が低くなっ
ているので横方向に展延する割合が少なく、したがって
前記のようにストリング６が汚泥５に食い込んだ際に、
ストリング６の最大幅範囲で汚泥５が押し除けられ、ス
トリング６の裏側には符号６ａで示すようにｉｉ　８ｉ
１　ａの表面と汚泥５で取り囲まれたガス抜き通路とし
て機能する空隙が成形されるようになる。このガス抜き
通路６ａは汚泥通路の内外に亙って敷設されたストリン
グ部材６に沿って形成され、汚泥通路の入口、出口地点
で大気側に開放している。

したがって、汚泥５の電気浸透過程で汚泥含有水の電気
分解により電極１ａの表面に発生したガスは、その近傍
に開口している前記のガス抜き通路６ａに移行し、該通
路を通じて大気側に排除される。

これにより、回転ドラム１の電極面と汚泥５との間に発
生ガスが残留することがなく、残留ガスに起因する電極
１ａと汚泥５との間の接触電気抵抗の増加を回避して高
い導電性が確保される。この結果として印加電圧を必要
以上に高めることなしに、汚泥５に十分な値の電流を流
し続けて高い電気浸透脱水能力が維持できるようになる
。

次に本発明の効果を確認するために行った実機試験結果
について述べる。この試験では、下水処理場で発生した
生汚泥をロール脱水機により含水率８１％にプレ脱水し
た汚泥を試料とし、試料を処理速度を９０Ｋｇ／ポ・ｈ
ｒ（脱水濾過面積をｌイ当たりに換算）で含水率６５％
まで脱水させてケーキ化することを条件に、汚泥試料を
第１図および第５図の電気浸透式脱水機で脱水処理し、
この脱水処理に要した電力量を比較した。

この試験結果によれば、従来の電気浸透式脱水機（第５
図）では、安定した電気浸透脱水を維持するのに印加電
圧７５Ｖが必要であり、消費電力量は０．３８に−Ｈ／
にｇ（汚泥の脱水ケーキ）であった、これに対して、回
転ドラムの周囲にストリングを７０ｍｍ間隔おきに取り
付けた電気浸透式脱水機（第１図）では、印加電圧６０
Ｖで安定した電気浸透脱水が維持でき、消費電力量は０
．３ＫＷＨ／Ｋｇ（汚泥の脱水ケーキ）であった。

つまり、従来と比べて印加電圧を１５Ｖ低めることがで
き、この印加電圧の低下に相応して汚泥の脱水処理に要
する消費電力量も大幅に１！ｆｆ減できることが確認さ
れた。また、目視観察でも、脱水処理の過程でストリン
グのガス抜き通路が汚泥で塞がれることが認められなか
った。さらに脱水処理中には、発熱により発生した水蒸
気と一緒に電気分解で生じたガスがストリングのガス抜
き通路を通じて外部に吹き出ることが確認できた。

実施例２：次に本発明の第２の手段による実施例を第３
図１第４図に示す、この実施例では、ストリング８とし
て、気孔径が５０〜１００μ簡程度である合成ゴム製の
連続気泡形スポンジで作られた断面方形状のエンドレス
ベルト体が採用され、回転ドラム１の幅方向に間隔を置
いて並べた複数本のストリング８が回転ドラム１とプー
リ７との間に架は渡し張架されている。また、このスト
リング８の断面、特にその高さ方向の厚み寸法は、機内
への装荷状態で外側端面が相手側電極のプレスベルト２
に重ねたフィルタベルト３に当接するように、汚泥通路
の高さｈよりも大きめに定めである。なお、ストリング
８の取付は間隔ピッチは７０ｇ＋ｍ程度に選定されてい
る。

したがりて、汚泥５の電気浸透過程で汚泥含有水の電気
分解により電極１ａの表面に発生したガスは、その近傍
に配置されている多孔質のストリング８に移行してスト
リング８の内部気孔を拡散し、その端面からフィルタベ
ルト３を通じて大気側に排除される。これにより、回転
ドラム１の電極面と汚泥５との間に発生ガスが残留する
ことがなく、残留ガスに起因する電極１８と汚泥５との
間の接触電気抵抗の増加を回避して高い導電性が確保で
きる。

また、この実施例について、先記実施例（第１図、第２
図）で述べた評価試験と同様な試験を行った結果でも、
印加電圧、消費電力量の面で路間等な効果の得られるこ
とが確認されている。

〔発明の効果〕

本発明による電気浸透式脱水機は、以上説明したように
構成されているので、次記の効果を奏する。

すなわち、対向電極間の汚泥通路内にガス抜き機能を与
えるストリングを敷設し、電気浸透脱水過程での電気分
解作用により汚泥と非集水側電極との間に発生したガス
をその場に残留させることなしに系外へ排除させるよう
にしたことにより、残留ガスに起因する電極と汚泥との
接触面で電気抵抗が増大化するのを回避して高い導電性
を維持することができ、これにより汚泥の脱水処理に要
する消費電力量を節減して高い脱水効率が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第３図はそれぞれ異なる本発明実施例の全体構
成図、第２図、第４図はそれぞれ第１図。 第３図における汚泥通路部の断面拡大図、第５図は従来
における電気浸透式脱水機の全体構成図、第６図は第５
図における汚泥通路部の断面拡大図である０図において
、 １８回転ドラム、ｌａ：電極（非集水側電極）、２ニブ
レスベルト（集水側電極）、３：フィルタベルト（濾過
部材）、４を源、５：汚泥、６：ストリング、６ａ：ガ
ス抜き通路、８：ガス透過性１．・、−７ 第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）汚泥通路を隔てて対向する陽極、陰極側の電極間に
   電圧を印加し、汚泥通路に供給した汚泥の含有水を電気
   浸透作用により一方の電極側に集めた上で、濾過部材を
   通じて濾水を系外に排水するようにした電気浸透式脱水
   機において、非集水側の電極に対し、該電極の表面と汚
   泥との間にガス抜き通路を形成するストリングを汚泥通
   路の内外に亙って敷設し、電気浸透過程で非集水側電極
   と汚泥との間に発生したガスを前記ガス抜き通路を通じ
   て系外に排除するようにしたことを特徴とする電気浸透
   式脱水機。 ２）汚泥通路を隔てて対向する陽極、陰極側の電極間に
   電圧を印加し、汚泥通路に供給した汚泥の含有水を電気
   浸透作用により一方の電極側に集めた上で、電極面上に
   設けた濾過部材を通じて濾水を系外に排水するようにし
   た電気浸透式脱水機において、汚泥通路を横切るように
   対向電極の間にまたがってガス透過性を有するストリン
   グを敷設し、電気浸透過程で非集水側電極と汚泥との間
   に発生したガスを前記ストリングの内部気孔を通じて集
   水側電極に設けた濾過部材へ導き、ここから系外に排除
   するようにしたことを特徴とする電気浸透式脱水機。