JPS592954Y2 - 汚泥圧搾脱水機 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、用水、排水、その他の液体の清澄処理の際に
発生する汚泥、あるいはこれら汚泥に有機高分子凝集剤
その他の凝集剤を添加し、凝集させた凝集汚泥を下端部
に炉材を備えつけた加圧シリンダ内でピストンによって
加圧し、濾過圧搾脱水してろ液を絞り出し、著しく含水
率の低い脱水ケーキを得ることのできる汚泥加圧圧搾脱
水機の改良に関するものである。

従来型のピストンによって加圧シリンダ内で汚泥を加圧
し、濾過圧搾脱水して脱水ケーキを得る汚泥脱水装置は
、第１図に示されるように上下両端部が開口した加圧シ
リンダ３′の下端部にろ液受皿６′と炉材５′を備えた
のち汚泥４′を加圧シリンダ３′上端開口部より投入し
、次に加圧シリンダ３′内径よりわずかに小さな直径を
もつピストン２′を上端開口部に圧入し、ピストン加圧
装置１′からの圧力によって徐々に加圧シリンダ３′に
押し込み、汚泥４′を加圧圧搾し炉材５′よりろ液７′
を排出して含水率の低い脱水ケーキを得る構造機能を有
している。

しかしこれで生成した脱水ケーキの含水率を調べると、
炉材面に近いケーキはど含水率が低いことが測定され、
現に汚泥を濾過圧搾する際、最初に炉材面にケーキが生
威しケーキが厚くなるほど生成したケーキがｐ液の透過
を妨げ抵抗体となり、さらに濾過圧搾を行ない含水率の
低い脱水ケーキを得るにはより高い圧力を加えるか、あ
るいはより長い時間の加圧時間を必要とするなど運転操
作上問題があった。

本考案は、これら従来の欠点を有効に除去し得る汚泥加
圧脱水装置を構成簡単かつ安価な形態で提供しようとす
ることを目的としたものである。

本考案は、上端部および下端部が、開口した加圧シリン
ダの下端部に、炉材と加圧シリンダ内でしかも炉材に接
するようにスクレーパを備え、前記加圧シリンダの上部
開口部より汚泥を投入し、加圧シリンダ内径よりわずか
に小さな直径をもつ加圧ピストンを加圧シリンダ上端部
より内部に圧入させると共に、前記スクレーパを回転さ
せ、炉材面に生成したケーキを掻き取りながら濾過圧搾
脱水し、含水率の低い脱水ケーキを生成させることを特
徴とする汚泥圧搾脱水装置である。

以下本考案の実施例を第２図を参照して説明すると、上
端部および下端部が開口の加圧シリンダ３の下端部に板
状炉材５と、該炉材５と接して回転するように加圧シリ
ンダ３内に設けたスクレーパ８と、前記炉材５の下面に
ろ液薬水室６を形成する炉材受皿１０とを備え、汚泥４
を加圧シリンダ３上端開口部より投入し、次に加圧シリ
ンダ３の内径よりわずかに小さな直径をもつピストン２
を上端開口部に昇降自在に配備し、ピストン加圧装置１
からの圧力によって徐々に加圧シリンダ３内にピストン
２を押し込むと同時にスクレーパ回転軸９によってスク
レーパ８を回転させ、汚泥を加圧し、炉材５よりろ液を
ろ液薬水室６に導出しろ液流出管７から排出し炉材５面
上に生成したケーキをスクレーパ８によって掻き取りな
がら濾過圧搾し、極めて含水率の低い脱水ケーキを得る
構成としたものである。

このように汚泥４を濾過圧搾する際、炉材５面に生成し
たケーキをスクレーパ８によって掻き取りながら脱水す
ると、脱水ケーキの含水率が低下する原因については理
論的解明がないが、炉材５面上のケーキをスクレーパ８
で掻き取ることによって炉材５面は常に新しくなること
、およびケーキにせん断力を与え静的な状態で脱水を進
行させるのではなく、動的な状態で（せん断力を与えな
がら）脱水を進行させるためと推定している。

なお前記スクレーパ８の回転スピードはあまり早すぎる
と、炉材５面に生成したケーキを短時間で何回も掻き取
ることになり、こねまわされベトベトになってかえって
炉材５の目づまりを進行させ、あるいは炉材５よりケー
キが流出する現象が発生する。

また回転スピードを遅くしすぎると炉材５面上に生成し
たケーキを掻き取るという役目をはたさなくなるので実
用的な回転速度としては０．２〜１０ ｒ 、 ｐ、ｍ
ノ範囲、好ましくは０．５〜５ｒ。

ｐｏｍの範囲で回転させるのがよい。

またスクレーパの形状はいかなる形状でもよく、平板状
、角型棒状、孔型棒状等が考えられスクレーパ８の直径
は炉材５面上のケーキを掻き取るという役目から、加圧
シリンダ３の内径よりわずかに小さく、一回転すること
によって加圧シリンダ３内の炉材５の全面を掻き取れる
直径がよい。

さらにスクレーパ８の幅は特に最適範囲はないが、あま
り幅が厚いと炉材面をスクレーパ８によって被ってしま
い、炉材面をふさぐ格好になりＦ材面積の減少になる。

またあまり幅が薄いと脱水ケーキを掻き寄せる際、強度
的な問題が生じるので最適の幅は強度的に耐えうるよう
にし、可能なかぎり幅を小さくすることが望ましい。

一方前記スクレーパ８の厚さは厚いほど効果があるが、
あまり厚くするとスクエレーパ８にトルクがか′力・す
、回転する際非常に大きな力を要すること、および長時
間ピストン２を圧入すると、降下したピストン２が久り
レーμ８にぶつかってしまいそれ以上圧入することがで
きなくなり、濾過圧搾が不可能となる。

このためスクレーパの厚さはトルクおよび最終ケーキ厚
を考えて可能なかぎり厚くするとよい。

炉材５とスクレーパ８との間隔は、可能なかぎり小さく
するようにする。

すなわち、この間隔が大きいと、ｌクレーパ８で炉材５
面上に生成したケーキを掻き取っても、完全には掻き取
ることができず、この間隔に相当するケーキ厚が炉材５
面上に残ってしまい、残ったケーキが抵抗体になってろ
液の排出を妨げてしまう。

このため炉材５とスクレーパ８との間隔は可能なかぎり
小さくして、スクレーパ８によってケーキを掻き取った
際、炉材５面上に残るケーキ厚を可能なかぎり小さくす
るようにし、ろ液の排出の抵抗体にならないようにする
。

さらにまた前記スクレーパ８の回転は回転軸９を介して
駆動装置（図示せず）で行なわれるが、前記加圧ピスト
ンの昇降運動をスクレーパ８に捲回運動を与える機構で
回転軸９に連結してもよい。

例えば加圧ピストン２に設けた螺孔に係合した螺軸で連
結する。

この場合スクレーパ８には炉材５を押し破らない支承板
が設けられて用いられるが、第２図例のように回転軸を
炉材５および炉材受皿１０を貫通させる構成が省略でき
る。

また第３図例のように回転軸９を加圧ピストン２に貫通
させて加圧シリンダ３外に導出し螺子部１１を介して加
圧ピストン２の支承板１２に連結し回転軸９を回転駆動
することで、加圧ピストン２をガイドボール１３で昇降
動するようにすることもできるし、或いは加圧ピストン
２を凹溝で加圧シリンダ３内壁に突出したガイドに摺動
可能に嵌合し、且つ回転軸９の螺子部に螺合して回転軸
９の回転でガイドに沿って加圧ピストン２が炉材５に向
って圧入されるように構成することもできる。

なお汚泥脱水率について本考案と従来例とを比較した結
果は実験例−１，−２の通りで本考案が効果あるもので
あることを確認した。

実験例−１（従来例） 上端部および下端部が開口の１５０ ｍｍφ×１９０ｍ
ｍＨ加圧シリンダー３′の下端部に孔径０．８ｍｍφｍ
ｍ群材５′（パンチングメタル）を備えたのちカオリン
懸濁液（固形物濃度３７１ ｇ／ ｌ ）３．４１に高
分子凝集剤としてポリアクリルアミド系ノニオン性ポリ
マー（商品名、三井すイアナミツド社アコフロックＮ−
１００）を１．０ ｍｇ／ｇ−ｓｓ注入し、攪拌抜上澄
水を除き３．３５１とした凝集汚泥４′を上端開口部か
ら投入し、すばや＜１４９ｍｍφピストン２′を上端開
口部にセットし、ピストン加圧装置１′からの圧力によ
って加圧シリンダー３′に押し込み凝集汚泥４′を加圧
圧搾し炉材５′よりＦ液７′を排出させた。

加圧圧搾時間はピストン加圧装置１′の圧力が５０ｋｇ
ｆ／ａｍ”（ゲージ圧力）に達したのちこの圧力を３０
分間保ちつづけた。

３０分後ピストン２′を加圧シリンダ−３′上端部から
ひきだし炉材５′上に生成した脱水ケーキの含水率を測
定した。

このときの脱水ケーキ厚は１３４ ｍｍで、ケーキの含
水率分布は炉材５′面から２０ ｍｍまでは４１ｗｔ％
、２０ ｍｍから４０ ｍｍまでは５６ ｗｔ％、４０
ｍｍ １３４ ｍｍまでは５９ ｗｔ％であった。

これらケーキの平均含水率は５７ ｗｔ％であった。

実験例−２（本願考案） 実験例−１で用いた加圧シリンダー３の下端部に同じく
実験例−１で用いた同じ孔径の板状炉材５と該炉材５と
接して回転するように加圧シリンダー３内に設けた２０
ｍｍ（巾）Ｘ１４ｍｍ（高さ） Ｘ １４５ｍｍ （長
さ）のスクレーパ８を備えたのち、実験例−１で用いた
凝集汚泥４′と同じ方法によって調整した凝集汚泥４を
加圧シリンダ−３上端開口部から投入し、次に実、験例
−１で用いたピストン２を上端開口部にセットし、スク
レーパ８をｌ ｒｐｍで回転させると同時にピストン加
圧装置１を作動させこの圧力によって加圧シリンダー３
に押し込み凝集汚泥４を加圧圧搾し、炉材５よりろ液７
を排出させた。

加圧圧搾時間は実験例１と同じでピストン加圧装置１の
圧力が５０ｋｇｆ／ｃｍ２に達したのちこの圧力を３０
分間保ちつづける方法によって行なった。

３０分後ピストン２を加圧シリンダ−３上端部からひき
だし炉材５上に生成した脱水ケーキの含水率を測定した
。

このときのケーキ厚は６０ ｍｍで、ケーきの含水率分
布は炉材５面から２０ ｍｍまでは３３ｗｔ％、２０〜
４０ｍｍまでは３９ ｗｔ％、４０ｍｍから６０ ｍｍ
までは４７ｗｔ％であった。

これらケーキの平均含水率は３９ ｗｔ％であった。

このようにスクレーパを備え加圧ピストンで汚泥を加圧
、圧搾、脱水する際にスクレーパを回転させ、炉材面に
生成したケーキを掻き取りながらが過圧搾することによ
り、きわめて含水率の低い脱水ケーキを生成させること
が可能となる。

本考案は上端部および下端部が、開口した加圧シリンダ
の下端部に炉材とスクレーパを備え、加圧ピストンで汚
泥を加圧濾過圧搾脱水する際にスクレーパを回転させ、
炉材面に生成したケーキを掻き取りながら濾過圧搾する
ことにより、きわめて含水率の低い脱水ケーキを生成さ
せることが可能となり、加圧ピストンの加圧力を高めた
りすることなく、能率的な脱水作業ができ、その作業性
を大巾に向上できると共に、運転操作も簡便で安定した
処理を保証し構成も簡単で製作容易であり著しく経済的
な装置とすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例の縦断面図、第２図は本考案の実施例の
縦断面図、第３図は他の実施例の縦断面図である。 １・・・ピストン加圧装置、２・・・ピストン、３・・
・加圧シリンダ、４・・・汚泥、５・・・炉材、６・・
・ろ液集水室、７・・・ろ液流出管、８・・・スクレー
パ、９・・・スクレーパ回転軸、１０・・・炉材受皿、
１１・・・螺子部、１２・・・支承板、１３・・・ガイ
ドボール。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 上端に開口部を有する容器において、該容器の開口
   部に加圧ピストンを昇降自在に嵌合配備し、前記容器の
   底部に枦液集氷室を形成せしめるように板状炉材を配設
   すると共に、該板状炉材の表面に接するようにスクレー
   パを回転可能に配備した汚泥圧搾脱水機。 ２ 前記スクレーパが、回転軸を有するものであって、
   該回転軸が板状材を貫通して容器底部から容器外に導出
   されたものである実用新案登録請求の範囲第１項記載の
   圧搾脱水機。 ３ 前記スクレーパが、前記加圧ピストンの昇降動によ
   って回転するように加圧ピストンに設けた螺孔に係合し
   た連絡軸を持ったものである実用新案登録請求の範囲第
   １項記載の圧搾脱水機。