JPH11347796A

JPH11347796A - 脱水プレス

Info

Publication number: JPH11347796A
Application number: JP10163511A
Authority: JP
Inventors: Yoshiro Aoyama; 吉郎青山
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1998-06-11
Filing date: 1998-06-11
Publication date: 1999-12-21
Anticipated expiration: 2018-06-11
Also published as: JP3373432B2

Abstract

(57)【要約】【課題】圧縮室の脱水力と脱水処理能率を高める。運
転終了後に圧縮室に固液混合物を残さない。【解決手段】液体透過性筒２に嵌合したスクリュー軸
３の回転駆動装置９，１０を設け、液体透過性筒２とス
クリュー軸３の羽根５付き部分の間に移送通路１４を、
液体透過性筒２とスクリュー軸３の羽根なし部分の間に
圧縮室１６を形成し、スクリュー軸３の回転で固液混合
物を移送通路１４を経て圧縮室１６に送り込み、圧縮室
１６の固液混合物を後続の固液混合物で押して圧縮し、
押し出す脱水プレスにおいて、回転中のスクリュー軸３
をその軸芯方向に前後進する移動装置７〜８，１１〜１
３を設けた。圧縮室１６の固液混合物は、後続の固液混
合物で押すと共に、回転しつつ前進するスクリュー軸３
で押して圧縮する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、廃水汚泥を脱水し
て廃水汚泥の含水率を下げたり、植物を混入した液体を
脱水して植物の搾り汁を取り出したり、固形物を混入し
た液体を脱水して固形物と液体に分離したりする脱水プ
レスに関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の脱水プレスには、液体透過性筒
内の固形物と液体が混合した固液混合物を、回転するス
クリュー軸で圧縮するスクリュープレスと、前進するプ
ランジャで圧縮するプランジャプレスがある。

【０００３】＜スクリュープレス＞これは、液体透過性
のスクリーン筒にスクリュー軸を嵌合している。スクリ
ーン筒は、周壁に多数の小孔を貫通している。スクリュ
ー軸は、中央部に羽根を螺旋状に巻き付けている。スク
リュー軸を回転駆動する装置を設けている。

【０００４】スクリーン筒とスクリュー軸の羽根付き部
分の間には、螺旋状の移送圧縮通路を形成している。移
送圧縮通路は、入口側より出口側の断面積を小さくして
いる。

【０００５】スクリーン筒とスクリュー軸の羽根なし部
分の間には、円環形状ないし円筒形状の圧縮室を形成し
ている。圧縮室は、移送圧縮通路の出口を入口とし、ス
クリーン筒の開口端を出口としている。圧縮室の出口に
は、その流出抵抗を増減する抵抗体を設けている。

【０００６】スクリュー軸を回転し、固液混合物を移送
圧縮通路の入口に供給する。すると、スクリュー軸の回
転によって、固液混合物が自転しつつスクリュー軸の回
りを公転して螺旋状の移送圧縮通路を移送され、その移
送中に圧縮され、固液混合物から分離した液体がスクリ
ーン筒の小孔から流出する。

【０００７】移送圧縮通路を通過中に含水率が低下した
固液混合物は、後続の固液混合物によって押され、圧縮
室に送り込まれて更に圧縮され、固液混合物から分離し
た液体がスクリーン筒の小孔から流出する。

【０００８】圧縮室を通過中に含水率が更に低下した固
液混合物は、脱水ケーキになり、圧縮室の出口から抵抗
体によって抵抗を受けつつ押し出される。

【０００９】＜プランジャプレス＞これは、液体透過性
のスクリーン筒にプランジャを嵌合している。スクリー
ン筒は、周壁に多数の小孔を貫通している。プランジャ
を前後進する装置を設けている。

【００１０】スクリーン筒は、プランジャ前進端側の開
口端に液体透過性の開閉蓋を取り付けている。開閉蓋
は、多数の小孔を貫通している。

【００１１】スクリーン筒の開閉蓋とプランジャの間に
は、円柱形状の圧縮室を形成している。圧縮室は、スク
リーン筒のプランジャ後退端側の周壁に入口を設け、ス
クリーン筒の開閉蓋付き開口端を出口としている。

【００１２】開閉蓋が閉鎖してプランジャが後退した状
態で、圧縮室にその入口から一定量の固液混合物を投入
し、プランジャを前進する。プランジャの前端が圧縮室
の入口を通過すると、圧縮室の入口がプランジャで閉鎖
される。プランジャの前進に従って圧縮室の長さが縮小
し、圧縮室の固液混合物が圧縮され、固液混合物から分
離した液体がスクリーン筒の小孔と開閉蓋の小孔から流
出する。

【００１３】圧縮室の固液混合物が脱水されて脱水ケー
キになると、開閉蓋を開放し、プランジャを更に前進
し、脱水ケーキを圧縮室の出口から押し出す。

【００１４】その後、開閉蓋を閉鎖し、プランジャを後
退し、再び、圧縮室に一定量の固液混合物を入れ、前回
と同様に、プランジャを前進する。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記のよう
なスクリュープレスにおいて、圧縮室の固液混合物は、
スクリュー軸の回転で圧縮室に送り込まれてくる後続の
固液混合物で押されて圧縮されるだけであるので、圧縮
室は、圧縮比が低く、脱水力が低い。

【００１６】また、固液混合物の供給を停止して運転を
終了する際、圧縮室に送り込まれてくる固液混合物がな
くなるので、圧縮室の固液混合物は、押し出されずに、
圧縮室に残る。運転終了後に圧縮室に残った固液混合物
は、腐敗して悪臭を放すことがある。また、固液混合物
は、乾燥して固化し、運転を再開しても、圧縮室から押
し出されないことがある。

【００１７】上記のようなプランジャプレスにおいて、
圧縮室の固液混合物は、前進するプランジャで押されて
圧縮されるので、圧縮室は、スクリュープレスの圧縮室
に比較して、圧縮比が高く、脱水力が高い。また、運転
を終了する際、圧縮室の脱水ケーキは、プランジャで押
し出され、圧縮室に残らない。

【００１８】ところが、固液混合物の供給は、スクリュ
ープレスにおけるような連続ではなく間欠であり、連続
運転ではなく完全なバッチ運転であるので、脱水処理能
率が低い。

【００１９】更に、圧縮室は、円柱形状であって、中心
部からスクリーン筒の小孔または開閉蓋の小孔までの距
離が長いので、圧縮室の固液混合物は、中心部の液体が
閉じ込められ易く、絞り出され難い。

【００２０】また、圧縮室に投入した一定量の固液混合
物は、プランジャで押されるだけであるので、後続の固
液混合物が連続して自転しつつ公転して送り込まれるス
クリュープレスの圧縮室の固液混合物に比較して、圧縮
中の流動が少なく、液体が流動し難く、絞り出され難
い。

【００２１】結局、スクリュープレスにおいては、圧縮
室の脱水力が低く、運転の終了後に圧縮室に固液混合物
が残る。プランジャプレスにおいては、脱水処理能率が
低く、脱水力が高くはない。

【００２２】

【課題を解決するための手段】本発明は、液体透過性筒
にスクリュー軸を嵌合し、スクリュー軸の回転駆動装置
を設け、液体透過性筒とスクリュー軸の羽根付き部分の
間に移送通路を形成し、液体透過性筒とスクリュー軸の
羽根なし部分の間に圧縮室を形成し、スクリュー軸の回
転で固液混合物を移送通路を経て圧縮室に送り込み、圧
縮室の固液混合物を、圧縮室に送り込まれてくる後続の
固液混合物で押して圧縮し、圧縮室から押し出す脱水プ
レスにおいて、回転中のスクリュー軸をその軸芯方向に
前後進する移動装置を設け、圧縮室の固液混合物を、圧
縮室に送り込まれてくる後続の固液混合物で押して圧縮
すると共に、回転しつつ前進するスクリュー軸で押して
圧縮する構成にした。

【００２３】また、上記の液体透過性筒は、スクリュー
軸の後退時に、スクリュー軸の羽根の後側の固液混合物
が逃げ込む空間を設けた。

【００２４】また、上記の移送通路は、入口側より出口
側の断面積を小さくした移送圧縮通路である。

【００２５】また、上記のスクリュー軸の移動装置は、
スクリュー軸の前進速度が調整可能であり、スクリュー
軸の後退速度が前進速度より高速度になる装置である。

【００２６】また、上記のスクリュー軸の回転駆動装置
は、スクリュー軸の前進時の回転速度が調整可能であ
り、スクリュー軸の後退時の回転速度が前進時より高速
度になる装置である。

【００２７】

【発明の効果】圧縮室の固液混合物は、圧縮室に送り込
まれてくる後続の固液混合物で押されて圧縮されると共
に、回転しつつ前進するスクリュー軸で押されて圧縮さ
れるので、圧縮室は、従来のスクリュープレスの圧縮室
に比較して、圧縮比が高く、脱水力が高い。

【００２８】また、運転を終了する際、固液混合物の移
送通路への供給を停止し、スクリュー軸を回転しつつ前
進させる。圧縮室の固液混合物は、スクリュー軸で押し
出され、圧縮室に残らない。

【００２９】スクリュー軸の後退時には、スクリュー軸
の前進による固液混合物の圧縮が中断されるが、固液混
合物の移送通路への供給は、中断せずに連続して行なう
ことができるので、脱水処理能率を高めることができ
る。

【００３０】更に、圧縮室は、円環形状ないし円筒形状
になるので、従来のプランジャプレスの円柱形状の圧縮
室に比較して、圧縮室の固液混合物は、液体が閉じ込め
られ難く、絞り出され易い。

【００３１】また、圧縮室は、圧縮中に後続の固液混合
物が連続して自転しつつ公転して送り込まれるので、圧
縮室の固液混合物は、従来のプランジャプレスの圧縮室
の固液混合物に比較して、圧縮中の流動が多く、液体が
流動し易く、絞り出され易い。

【００３２】結局、圧縮室の脱水力が高い。運転の終了
後に圧縮室に固液混合物が残らない。脱水処理能率が高
い。

【００３３】

【発明の実施の形態】＜構成＞脱水プレスは、図１に
示すように、機台１の上に円筒形状のスクリーン筒２を
水平に配置して固定し、スクリーン筒２にスクリュー軸
３を回転可能かつ軸芯方向に移動可能に同芯状に嵌合し
ている。

【００３４】スクリーン筒２は、周壁に多数の小孔４を
貫通している。スクリュー軸３は、中央部に羽根５を螺
旋状に巻き付けている。

【００３５】機台１の上には、可動台６をスクリュー軸
３の軸芯方向に沿って移動可能に設けている。可動台６
の上には、前側軸受板７と後側軸受板８を設立し、前側
軸受板７と後側軸受板８に、スクリーン筒２の閉鎖端板
から突出したスクリュー軸３の小径端部を径方向と軸芯
方向に軸受している。

【００３６】後側軸受板８の上には、減速機付きの電動
機９を取り付け、電動機９の回転軸とスクリュー軸３の
小径端部をチェン伝動機構１０で連結して、スクリュー
軸３の回転駆動装置を可動台６の上に構成している。

【００３７】この回転駆動装置は、電動機９の回転制御
装置を付設している。この回転制御装置は、電動機９の
回転速度即ちスクリュー軸３の回転速度を制御するイン
バータ装置である。

【００３８】機台１の上には、固定板１１を設立し、固
定板１１に油圧シリンダ１２を可動台６の移動方向に沿
って固定し、油圧シリンダ１２の先端から突出したピス
トンロッド１３の先端を後側軸受板８に連結して、スク
リュー軸３の移動装置を構成している。

【００３９】ピストンロッド１３を前進または後進する
と、可動台６が軸受板７，８、スクリュー軸３の回転駆
動装置９，１０と一緒に前進または後進し、スクリュー
軸３が前進または後進する。

【００４０】スクリュー軸３の移動装置は、油圧シリン
ダ装置１２，１３の制御装置を付設している。この制御
装置は、ピストンロッド１３の前進と後進即ちスクリュ
ー軸３の前進と後進を制御する油圧回路である。スクリ
ュー軸３の前進速度と後退速度は、それぞれ、調整可能
にし、スクリュー軸３の後退速度を前進速度の数倍の高
速度に調整可能にしている。

【００４１】また、電動機９の回転制御装置は、スクリ
ュー軸３の回転速度を、スクリュー軸３の前進時と後退
時では別々に設定可能にし、スクリュー軸３の後退時の
回転速度を前進時の数倍の高速度に設定可能にしてい
る。

【００４２】スクリーン筒２とスクリュー軸３の羽根５
付き部分の間には、図１に示すように、固液混合物を移
送しつつ圧縮する螺旋状の移送圧縮通路１４を形成して
いる。移送圧縮通路１４は、入口側より出口側の断面積
を小さくしている。スクリーン筒２の閉鎖端板側の上部
には、固液混合物を供給する供給口１５を設けている。
供給口１５は、移送圧縮通路１４の入口側に接続してい
る。

【００４３】スクリーン筒２とスクリュー軸３の羽根５
なし大径部分の間には、移送圧縮通路１４を通過した固
液混合物を更に圧縮する四角形断面の円環形状ないし円
筒形状の圧縮室１６を形成している。圧縮室１６は、移
送圧縮通路１４の出口を入口とし、スクリーン筒２の開
口端を出口としている。

【００４４】スクリーン筒２の下には、固液混合物から
分離してスクリーン筒２の小孔４から流出する液体を集
める受け皿１７を設けている。

【００４５】機台１の上には、軸受板１８を設立し、軸
受板１８に、スクリーン筒２の開口端から突出したスク
リュー軸３の大径端部を径方向にのみ軸受している。

【００４６】スクリュー軸３の大径端部には、三角形断
面の円環形状の抵抗体１９を嵌合して軸受板１８とスク
リーン筒２の間で軸芯方向に移動可能にしている。抵抗
体１９は、圧縮室１６の出口に対面し、圧縮室１６との
間の距離に応じて圧縮室１６の流出抵抗を増減する。

【００４７】軸受板１８には、複数の油圧シリンダ２０
を抵抗体１９の移動方向に沿って固定し、油圧シリンダ
２０のピストンロッド２１を軸受板１８に貫通し、ピス
トンロッド２１の先端を抵抗体１９に連結し、ピストン
ロッド２１即ち抵抗体１９の前進、後進と停止位置を制
御する油圧回路を設けて、抵抗体１９の位置変更装置を
構成している。

【００４８】抵抗体１９と圧縮室１６出口の下には、圧
縮室１６の出口から抵抗体１９によって抵抗を受けつつ
流出する脱水ケーキの落下路２２を設けている。

【００４９】スクリーン筒２の閉鎖端板と供給口１５の
間の上部には、スクリュー軸３の後退時に、スクリーン
筒２の閉鎖端板とスクリュー軸３の羽根５の間の固液混
合物が逃げ込む空間２３を設けている。

【００５０】＜作用＞この脱水プレスを運転する場
合、図１に示すように、スクリュー軸３が後退端に位置
し、抵抗体１９が前進端に位置して圧縮室１６の流出抵
抗が非常に大きい状態で、スクリュー軸３を回転し、供
給口１５に、固形物と液体が混合した固液混合物、実施
例では廃水汚泥、を連続して供給する。

【００５１】すると、移送圧縮通路１４の入口に流入す
る固液混合物は、スクリュー軸３の回転によって、移送
圧縮通路１４を自転しつつスクリュー軸３の回りを公転
して螺旋状に移送され、その間に圧縮されて、圧縮室１
６に送り込まれる。

【００５２】圧縮室１６に固液混合物が充填されて回転
中のスクリュー軸３のトルクが予め設定した値に達する
と、スクリュー軸３の移動装置が前進作動し、図２に示
すように、回転中のスクリュー軸３が予め設定した前進
時の回転速度で予め設定した前進速度で前進し始める。

【００５３】移送圧縮通路１４を通過中に圧縮されて含
水率が低下した圧縮室１６の固液混合物は、更に、圧縮
室１６に送り込まれてくる後続の固液混合物で押されて
圧縮されると共に、回転しつつ前進するスクリュー軸３
の羽根５で押されて圧縮される。固液混合物は、含水率
が更に低下して脱水ケーキになる。

【００５４】圧縮室１６の固液混合物は、後続の固液混
合物で押されて圧縮されると共に、スクリュー軸３の羽
根５で押されて圧縮されるので、圧縮室１６は、圧縮比
が高く、脱水力が高い。

【００５５】更に、固液混合物は、移送圧縮通路１４で
圧縮され、その上、圧縮室１６で圧縮されるので、脱水
力が非常に高い。

【００５６】固液混合物から分離した液体は、スクリー
ン筒２の小孔４から流出する。圧縮室１６の脱水ケーキ
は、圧縮室１６の出口から抵抗体１９によって抵抗を受
けつつ流出する。

【００５７】抵抗体１９は、圧縮室１６の出口から流出
する脱水ケーキから後退方向に力を受け、その後退力が
予め設定した上限値を上回ると、図２に示すように、後
退して圧縮室１６との間の距離を拡大し、圧縮室１６の
流出抵抗を減少する。逆に、その後退力が予め設定した
下限値を下回ると、前進して圧縮室１６との間の距離を
縮小し、圧縮室１６の流出抵抗を増加する。抵抗体１９
の位置即ち圧縮室１６の流出抵抗は、抵抗体１９の位置
変更装置によって、予め設定した範囲内に制御される。

【００５８】スクリュー軸３が更に前進し、図３に示す
ように、前進端に達すると、スクリュー軸３の移動装置
が後退作動し、回転中のスクリュー軸３は、その回転速
度を前進時の数倍の高速度にしつつ、前進速度の数倍の
高速度で後退する。すると、スクリーン筒２の閉鎖端板
とスクリュー軸３の羽根５の間の固液混合物は、空間２
３に逃げ込む。スクリュー軸３が後退し易い。抵抗体１
９は、その後退力が下限値を下回り、前進する。

【００５９】スクリュー軸３が後退端に達し、圧縮室１
６に固液混合物が充填されて回転中のスクリュー軸３の
トルクが設定値に達すると、スクリュー軸３は、その回
転速度を前進時の速度に戻しつつ、前進速度で再び前進
し始める。

【００６０】すると、前回と同様に、固液混合物は、移
送圧縮通路１４を移送される間に圧縮されて圧縮室１６
に送り込まれ、圧縮室１６を移送される間に、後続の固
液混合物で押されて圧縮されると共に、回転しつつ前進
するスクリュー軸３の羽根５で押されて圧縮され、脱水
ケーキになる。

【００６１】固液混合物が供給口１５に連続して供給さ
れる一方、スクリュー軸３が回転前進と高速回転高速後
退を繰り返し、スクリュー軸３の前進時に圧縮室１６か
ら脱水ケーキが流出する。

【００６２】スクリュー軸３の後退時には、スクリュー
軸３の前進による固液混合物の圧縮が中断されるが、固
液混合物の供給は、中断せずに連続して行なわれるの
で、脱水処理能率が高い。

【００６３】更に、スクリュー軸３は、後退時に、高速
度で回転しつつ、高速度で後退するので、脱水処理能率
が非常に高い。

【００６４】脱水プレスの運転を終了する場合、固液混
合物の供給を停止し、抵抗体１９を後退させ、スクリュ
ー軸３を後退端から回転しつつ前進させる。

【００６５】すると、抵抗体１９は、図４に示すよう
に、後退端に達し、圧縮室１６の流出抵抗がほとんど零
になる。移送圧縮通路１４の固液混合物は、圧縮室１６
に送り込まれる。圧縮室１６の固液混合物は、圧縮室１
６から押し出される。

【００６６】スクリュー軸３は、図４に示すように、前
進端に達する。移送圧縮通路１４の固液混合物は、排出
されて移送圧縮通路１４に残らない。圧縮室１６の固液
混合物は、排出されて圧縮室１６に残らない。

【００６７】＜変形例＞１）上記の脱水プレスにおいては、液体透過性筒は、液
体が通過する多数の小孔４が貫通した金属板を、スクリ
ュー軸３を嵌合する円筒形状に湾曲したスクリーン筒２
であるが、スクリュー軸３を嵌合する孔が貫通した多数
の板を、液体が通過する隙間を設けて並列した多重板の
筒状体にする。

【００６８】２）上記の脱水プレスにおいては、スクリ
ュー軸３の移動装置は、油圧シリンダ装置１２，１３を
用いているが、螺軸を前後進するねじ機構を用いる。

【００６９】３）上記の脱水プレスにおいては、固液混
合物を圧縮室１６に送り込む移送通路は、固液混合物を
移送中に圧縮する移送圧縮通路１４であるが、移送中に
圧縮しない移送通路にする。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態の脱水プレスの一部縦断側面
図。

【図２】同脱水プレスのスクリュー軸が前進中の状態を
示す一部縦断側面図。

【図３】同脱水プレスのスクリュー軸が前進端に達した
状態を示す一部縦断側面図。

【図４】同脱水プレスの運転を終了する際、スクリュー
軸が前進端に達した状態を示す一部縦断側面図。

【符号の説明】

２スクリーン筒，液体透過性筒３スクリュー軸５羽根９，１０スクリュー軸の回転駆動装置６，７，８，１１，１２，１３スクリュー軸の移動装
置１４移送圧縮通路，移送通路１６圧縮室２３固液混合物の逃げ込み空間

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】液体透過性筒にスクリュー軸を嵌合し、
スクリュー軸の回転駆動装置を設け、液体透過性筒とス
クリュー軸の羽根付き部分の間に移送通路を形成し、液
体透過性筒とスクリュー軸の羽根なし部分の間に圧縮室
を形成し、スクリュー軸の回転で固液混合物を移送通路を経て圧縮
室に送り込み、圧縮室の固液混合物を、圧縮室に送り込
まれてくる後続の固液混合物で押して圧縮し、圧縮室か
ら押し出す脱水プレスにおいて、回転中のスクリュー軸をその軸芯方向に前後進する移動
装置を設け、圧縮室の固液混合物を、圧縮室に送り込まれてくる後続
の固液混合物で押して圧縮すると共に、回転しつつ前進
するスクリュー軸で押して圧縮する構成にしたことを特
徴とする脱水プレス。
【請求項２】液体透過性筒は、スクリュー軸の後退時
に、スクリュー軸の羽根の後側の固液混合物が逃げ込む
空間を設けたことを特徴とする請求項１に記載の脱水プ
レス。
【請求項３】移送通路は、入口側より出口側の断面積
を小さくした移送圧縮通路であることを特徴とする請求
項１または２に記載の脱水プレス。
【請求項４】スクリュー軸の移動装置は、スクリュー
軸の前進速度が調整可能であり、スクリュー軸の後退速
度が前進速度より高速度になる装置であることを特徴と
する請求項１、２または３に記載の脱水プレス。
【請求項５】スクリュー軸の回転駆動装置は、スクリ
ュー軸の前進時の回転速度が調整可能であり、スクリュ
ー軸の後退時の回転速度が前進時より高速度になる装置
であることを特徴とする請求項１、２、３または４に記
載の脱水プレス。