JPS6039190Y2 - スクリユ−プレス型脱水機 - 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、スクリ
ュー羽根で連続的に圧搾脱水して酒液を絞り出し、著し
く含水率の低い脱水ケーキを生成することができる、円
筒形炉材の外筒を有するスクリュープレス型脱水機の改
良に関するものである。

従来のスクリュープレス型脱水機は、第１図に示される
ように汚泥ホッパー２′の汚泥供給口１′と、ケーキ排
出口６′の間に設けた円筒形炉材の外筒３′と、外周に
スクリュー羽根４′を有するスクリュー軸５′およびケ
ーキ排出口６′側にスクリュー軸５′と同心円状の錐状
リング７′とからなり、しかも外筒３′、スクリュー軸
５′及びスクリュー羽根４′により形成される環状間隙
の容積を適宜に順次縮小して、汚泥供給口１′に投入さ
れた汚泥をスクリュー軸５′の回転によって軸方向、す
なわち脱水ケーキ排出口６′方向に押出し順次圧搾し、
汚泥より絞り出された酒液を外筒３′より排出させ脱水
ケーキをケーキ排出口６′より取り出すようにし、脱水
ケーキの含水率を低下させたい場合には錐状リング７′
をケーキ排出口６′に押込んでケーキ排出口６′の開孔
率を小さくし、ケーキ排出の際にケーキに抵抗を与える
ことによって圧搾圧力を高めて脱水し、ケーキ含水率を
低下させるなどの構造・機能を有している。

なお８′はスクリュー軸５′の駆動軸、９′はスクリュ
ー軸５′の駆動装置である。

ところで一般に汚泥の圧搾脱水においては、単位濾過面
積（４）、単位時間（θ）当たりの炉液生成量（Ｖ）す
なわち濾過速度はケーキに加わる圧力（Ｐ）が大きくな
るほど大きくなり、次の関係式が戊立つ。

ｄＶ ΔＰ Ａ、ｄθ μ・Ｒ 但し、μは酒液の粘度、Ｒは濾過抵抗である。

したがって濾過速度を大きくとりたい場合にはケーキに
加わる圧力を高くすることが必要であり、このため通常
真空脱水機においては真空度を高めて濾過時にケーキに
加わる圧力を増大せしめ、加圧脱水機（フィルタープレ
ス等）においては汚泥の圧入圧力を高め、またベルトプ
レス型脱水機においては炉布とロールあるいはロールと
ロールなどによりケーキに圧搾力を加えるなどの操作を
行ない、生皮するケーキの含水率を低下させている。

スクリュープレスの場合には、先にも説明し第１図にも
示したように錐状リング７′（通常テーパコーンあるい
は回転コーンなどとも呼ばれている。

）をケーキ排出口６′に挿入し、この錐状リング７′の
挿入度合によってケーキ排出口６′の開孔率を調節し、
ケーキが排出される場合ケーキに大きな抵抗を与え、こ
れによってケーキに加わる圧搾圧力を高めて生皮する脱
水ケーキの含水率を低下させている。

しかし、このような装置で脱水ケーキの含水率を低下さ
せる場合、ケーキ排出口６′側の外筒３′の終端部と錐
状リング７′表面との最短距離、すなわちケーキ排出口
６′への錐状リングの挿入度合によりケーキ排出口６′
の開孔率を調節するため、ケーキに加わる圧搾圧力はこ
の部分において局部的に極端に高くなり、しかも短時間
しか加わらない問題点がある。

一般に難脱水性の汚泥を圧搾脱水する場合には圧搾圧力
を徐々に高めることが望ましく、スクリュープレスにお
いては前記環状間隙の容積を適宜に順次縮小して汚泥に
加わる圧力を急に高めることなく徐々に高めることによ
って圧搾脱水しているが、ケーキ排出口６′付近におい
ては錐状リング７′の挿入によりこの部分の前記環状間
隙の容積の縮小率を急激に大きくしているためケーキに
加わる圧力が局部的に高くなり、ケーキは殆んど脱水さ
れず、ケーキ排出口６′あるいは外筒３′の炉材孔より
流出してしまう現象が発生する欠点がある。

また、スクリュープレス内においてケーキ中に含まれる
水分（この水分は外筒３′より排出された時点で酒液と
呼ばれる。

）は圧力の低い部分に向けてすなわちスクリュー軸５′
表面より外筒３′方向に徐々に押し出されなから外筒３
′より排出されながら外筒３′より排出されるが、ケー
キ排出口６′において錐状リング７′を挿入させた場合
、急激に圧力が高まるため水分はスクリュー軸５′表面
より外筒３′へ押し出される以外にスクリュー軸５′表
面あるいはスクリュー羽根４′表面を伝わってケーキ排
出口６′側に流出する現象が発生し、生皮する脱水ケー
キと共に排出されるので、脱水ケーキの含水率は錐状リ
ング７′でケーキに力を加えた割には低下しない欠点も
ある。

本考案は、従来のスクリュープレス型脱水機における上
記欠点を有効に除去し得る汚泥脱水機を経済的に提供す
ることを目的とするものである。

すなわち本考案は、汚泥供給口とケーキ排出口とを有す
る円筒形炉材の外筒内にスクリュー羽根を外周に有する
スクリュー軸を回転自在に配備すると共に前記外筒、ス
クリュー軸及びスクリュー羽根により形威される間隙を
ケーキ排出口側に向かって順次縮小せしめ、前記スクリ
ュー軸の回転で汚泥を圧搾脱水しつつ前記ケーキ排出口
から排出するスクリュープレス型脱水機において、前記
ケーキ排出口近傍のスクリュー軸に錐状拡張部を形成す
ると共に前記外筒を汚泥供給口側とケーキ排出口側に２
分割し該ケーキ排出口側の外筒のうちケーキ排出口近傍
部分をラッパ状に拡張しラッパ状拡張部を形威して前記
錐状拡張部外面とラッパ状拡張部内面との間に環状間隙
を形威し、さらに、前記ケーキ排出口側の外筒をスクリ
ュー軸方向に移動せしめることにより前記環状間隙を調
整可能としたスクリュープレス型脱水機である。

以下本考案の実施例を第２及び第３図を参照して説明す
る。

第２及び第３図に示す脱水機はいずれも汚泥ホッパー２
の汚泥供給口１とケーキ排出口６を設けた円筒形炉材の
外筒３内にスクリュー羽根４が外周に突設された円錐状
のスクリュー軸５を駆動軸８及び駆動装置９により回転
可能であるように配備すると共にケーキ排出口６付近の
外筒３をラッパ状に拡張し、これらのうち第２図に示す
ものではケーキ排出口６付近以降のスクリュー軸５を錐
状に拡張しくすなわち、ケーキ排出口６付近を境にして
ケーキ排出口６以降のテーパをより大きくする。

なお、この拡張部のことを以後錐状拡張部５″と呼ぶ）
、また第３図示例ではケーキυ［出口６付近以降にスク
リュー軸５と同心円状に中空の錐状リング７を取り付け
である。

そしてこれらのいずれにおいてもケーキ排出口６付近の
外筒３の１個所をスクリュー軸５と直角方向に分割し、
その分割部の両端にフランジ１０を取り付けると共に、
必要に応じてフランジ１０間にライナ１２を挿入して拡
張した外筒３をケーキ排出口６側に移動したのちボルト
及びナツト１１で固定配備できるように構成しである。

しかして第２図及び第３図において、汚泥供給口１のあ
る汚泥ホッパー２に投入された汚泥は、外筒３スクリユ
一羽根４及びスクリュー軸５より形成される環状間隙Ａ
に流入し、スクリュー軸５の回転によってケーキ排出口
６側に搬送されつつ前記環状間隙Ａの容積の縮小によっ
て徐々に圧搾され外筒３より炉液を排出させながら次第
にケーキ状となり拡張された外筒３と、錐状リング７あ
るいは錐状拡張部５″とで形成される環状間隙Ｂに達す
る。

この環状間隙Ｂにおいては拡張された外筒３内面と雌状
リング７あるいは錐状拡張部５″表面との距離はケーキ
排出口６に近づくにしたがって短くなっており、この部
分までの前記環状間隙Ａの容積のスクリュー軸５方向の
減小率と比べ、前記環状間隙Ｂの容積のスクリュー軸５
方向減小率の方が大きく、したがってこの環状間隙Ｂに
流入したケーキはより高い圧搾圧力を受けることになる
。

そして従来のスクリュープレス型脱水機と比ベケーキ排
出口６において外筒３が拡張され、しかも錐状リング７
あるいは錐状拡張部５“とほぼ平行しているため環状間
隙Ｂの容積の減小率は小さく、ケーキに局部的に極端に
強い圧搾圧力が加わらず徐々に強く、しかも時間的に長
時間加わるので、ケーキ中に含まれる水分は、錐状拡張
部５″あるいは錐状リング７などの表面を伝ってケーキ
排出口６に流出することなく圧搾圧力の低い外筒３の炉
材孔より流出するので含水率の低い脱水ケーキを安定し
て得ることができる。

本考案の装置においては、汚泥の種類あるいは凝集状態
などによって拡張された外筒３内面と雌状リング７また
は錐状拡張部５″の表面との間隔を調節することが大切
であるが、この間隔の調節は拡張された外筒３をケーキ
排出口６側に移動させることによって行なうことができ
る。

すなわち、第２及び第３図に示されるようにケーキ排出
口６付近の外筒３の１個所をスクリュー軸５との直角方
向に分割し、その分割部の両端にフランジ１０を取り付
け、次に移動させたい距離に相当する厚さのライナ１２
をフランジ１０全周に取り付は拡張された外筒３をケー
キ排出口６側に移動させケーキ排出口６における外筒３
内面と錐状リング７表面又は錐状拡張部５″の表面との
間隔を調節したのち、フランジ１０のボルト孔にボルト
・ナツト１１を取り付は拡張された外筒３を固定配備す
る方法によって行なう。

したがってライナ１２は厚さの異なるものを数種準備す
るかあるいは一定厚さのものを数組準備し、必要に応じ
て数枚重ねて使用するようにする。

拡張された外筒３内面と雌状リング７又は錐状拡張部５
″の表面との間隔はケーキ排出口６に近づくにしたがっ
て小さくするよう構成されており、しかも外筒３がケー
キ排出口６に近づくにしたがって拡張しているため外筒
３の単位面積当たりの固形物量、すなわち炉材面積当た
りの固形物負荷量がケーキ排出口６に近づくにしたがっ
て小さくなり、さらにケーキ厚さがより薄くなるため、
ケーキの脱水はより容易になり、徐々に高い圧搾圧力を
受は従来のスクリュープレスと比べ時間的にも長く圧搾
圧力を受けるため含水率は従来のスクリュープレスと比
べ著しく低下する。

拡張された外筒３の始端部内面と錐状リング７表面又は
錐状拡張部５″の表面との間隔をスクリュー羽根４終端
部（ケーキ排出口６に最も近いスクリュー羽根４部分）
の高さより極端に小さくするとケーキが環状間隔Ｂに搬
送された際、従来のスクリュープレスと同じように急激
にケーキ厚が薄くなるため局部的に大きな圧搾圧力が掛
かり、したがってスクリュー軸５およびスクリュー羽根
４などにも大きな力が加わり、駆動装置９がオーバート
ルクになったり、圧搾圧力の弱い部分すなわち外筒３の
炉材孔よりケーキが流出し固形物流出量が増大するなど
のトラブルが発生する場合があるが、スクリュー羽根４
の終端部高さと同等あるいはこれよりもわずかに小さく
設定してあり、したがってケーキ排出口６に近づくにし
たがって徐々にこの間隔が小さくなっているため、この
部分に搬送されてきたケーキは従来スクリュープレスの
ように極端に局部的に強い圧力を受けることなく徐々に
強い圧力をうけるため外筒３の炉材孔より流出する固形
物量は増大せず高い固形物回収率を得ることができる。

なお、上記実施例では外筒３を分割可能にしてライナ１
２を介在させて間隙を調整する構造にしたが、スクリュ
ー軸５をスライドさせて調整するよにしてもよい。

また、錐状リング７はその中空部にスチーム等の加熱流
体を供給できる構造にすれば、より効果的な脱水処理が
行なえるが、これを中空体とせずブロックにして内部に
電熱器を配備した構造にしてもよい。

逆に錐状拡張部５″を中空体にするなどして加熱可能な
構造とすることもできる。

このように本考案の装置は、スクリュープレス型脱水機
の脱水後半部においてスクリュー軸を円錐状に拡げた拡
張部に形威し、あるいはこの部分に円錐状のリングを取
り付け、かつ外筒を円錐状に拡げた拡張部に形威し、し
かもケーキ排出口に近づくにしたがって外筒の内壁と錐
状リング表面又は錐状拡張部の表面などとの間隔を小さ
く構威し、しかもこの間隔の調節を外筒又はスクリュー
軸の移動によって行なえるようにしたものであり、本考
案の脱水機ではこのようにして脱水ケーキの厚みを簡単
に調節でき、ケーキに加わる圧搾圧力を徐々に高めるこ
とによって脱水を容易にすることが可能となり、従来の
スクリュープレス型脱水機の諸欠点を合理的に排除解決
できるうえに従来のスクリュープレス型脱水機と比べ脱
水ケーキの含水率を著しく低下させることができ、しか
も外筒の炉材孔からの固形物流出量を低下させることが
できるなど多大の利益が得られるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例の断面図、第２図は本考案の一実施例の
断面図、第３図は本考案の別の実施例の断面図である。 １．１′・・・・・・汚泥供給口、２，２′・・・・・
・汚泥ホッパ、３，３′・・・・・・外筒、４，４′・
・・・・・スクリュー羽根、５，５′・・・・・・スク
リュー軸、５ｚ・・・・・錐状拡張部、６，６′・・・
・・・ケーキ排出口、７，７′・・・・・・錐状リング
、８，８′・・・・・・駆動軸、９，９′・・・・・・
駆動装置、１０・・・・・・フランジ、１１・・・・・
・ボルト及びナツト、１２・・・・・・ライナ、Ａ、Ｂ
・・・・・・環状間隙。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 汚泥供給口とケーキ排出口とを有する円筒型炉材の
   外筒内にスクリュー羽根を外周に有するスクリュー軸を
   回転自在に配備すると共に前記外筒、スクリュー軸及び
   スクリュー羽根により形成される間隙をケーキ排出口側
   に向かって順次縮小せしめ、前記スクリュー軸の回転で
   汚泥を圧搾脱水しつつ前記ケーキ排出口から排出するス
   クリュープレス型脱水機において、前記ケーキ排出口近
   傍のスクリュー軸に錐状拡張部を形成すると共に前記外
   筒を汚泥供給口側とケーキ排出口側に２分割し該ケーキ
   排出口側の外筒のうちケーキ排出口近傍部分をラッパ状
   に拡張しラッパ状拡張部を形成して前記錐状拡張部外面
   とラッパ状拡張部内面との間に環状間隙を形成し、さら
   に、前記ケーキ排出口側の外筒をスクリュー軸方向に移
   動せしめることにより前記環状間隙を調整可能としたス
   クリュープレス型脱水機。 ２ 前記錐状拡張部が、前記スクリュー軸の前記ケーキ
   排出口近傍部分を錐状にしたものである。 実用新案登録請求の範囲第１項記載の脱水機。 ３ 前記錐状拡張部が、スクリュー軸に錐状リングを取
   付けたものである実用新案登録請求の範囲第１項記載の
   脱水機。