JPS6045036B2 - スクリユ−プレス型脱水機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、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枦液を絞り出し、著し
く含水率の低い脱水ケーキを生成することのできる円筒
型濾材の外筒と錐状のスクリュー軸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、脱水ケーキ排出口
６’の間に設けた円筒型濾材の外筒３’と、外周にスク
リュー羽根４’を有するスクリュー軸５’とから成り、
しかも外筒３’、スクリュー軸５’及びスクリュー羽根
４’との環状間隙容積を適宜順次縮小して、汚泥供給口
１’に投入された汚泥をスクリュー軸５’の回転によつ
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炉液を円筒型Ｊ
濾材外筒３’より排出させ脱水ケーキを脱水ケーキ排出
口６’より取り出すようにした構造・機能を有している
。

一般に、汚泥の圧搾脱水において、濾材の抵抗Ｒｍおよ
び生成したケーキの抵抗Ｒｃが大きくなれ５ばなるほど
単位濾過面積Ａ、単位時間θ当りの濾波生成量りは少な
くなり、この関係を式で表わすと次のように示される。

但し、ΔＰは？過圧力、μは炉液の粘度である。よつて
ろ過速度を大きくとりたい場合には、可能なかぎりＲｍ
およびＲｃを小さくすることが必要で、通常真空脱水機
、加圧脱水機（フィルターブレス等）およびベルトブレ
ス型脱水機などは、一定時間毎に戸材（主として枦布）
を洗浄し、枦材に目詰まりをしているケーキを洗い落し
、Ｒｍを小さくしてろ過速度が大になるような操作を行
なつている。

また、上記の式とは関係がなく、しかも汚泥の種類質に
よつても異なるが、ある脱水機で一定の汚泥を脱水する
場合、固形物処理量および脱水時間が一定であれば、汚
泥の■過速度が大であるほど生成する脱水ケーキの含水
率は低下する傾向にある。

すなわち、スクリューブレスにおいてスクリュー軸の回
転数が一定であれば、スクリューブレス内における汚泥
の滞留時間が一定と考えられ、ＲｍおよびＲｃが小さけ
れば小さいほど生成するケーキの含水率は低下する傾向
にある。従来のスクリューブレスにおいて汚泥を脱水す
る場合、脱水初期は円筒型酒材の外筒３″がケーキによ
つて目詰まりしていないためＲｍは小さい。

しかし長時間運転していると円筒型炉材の外筒３″内に
ケーキが付着して目詰まりを発生させ、Ｒｍが徐々に大
きくなり、また円筒型ｐ材の外筒３″内面とスクリュー
羽根４″先端とのクリアランス部７″の円筒型ｐ材の外
筒３″内面側に付着．固定したケーキが生成し、このケ
ーキは常にこの部分で圧搾圧力をうけるため、徐々に脱
水され硬く含水率の低い、すなわちＲｃの大きなケーキ
となるなどの現象が発生し、（Ｒｍ＋Ｒｃ）が徐々に大
きくなるため、脱水ケーキ排出口６″より生成、するケ
ーキの含水率が高くなる傾向にある。また、従来のスク
リューブレスでは、円筒型戸材の外筒３″を有孔金属板
で作成した場合、枦材孔の大きさを自由に変化させるこ
とはできず、汚泥の種類あるいは質的変化などにあわせ
て最適目・開きの円筒型酒材の外筒３″を選定しなけれ
ばならないとき枦材孔目開き（大きさ）が異なつた数種
の円筒型淵材の外筒３″を用意し、円筒型沖材の外筒３
″そのものをとりかえながらテストを行ない、最適目開
きのものを選定しなければならず、円筒型沖材の外筒３
″の取り外し、取り付けに多くの手間と時間を要すばか
りか、クリアランス部７″を均一にしかも可能なかぎり
小さくしな７ければならないため、（円筒型炉材の外筒
３″内面とスクリュー羽根４″先端とのクリアランス部
分に生成するケーキ厚を薄くし、Ｒｃを小さくするため
）円筒型ｐ材の外筒３″の取り付けに精度を要し、相当
の熟練が必要であるなどの欠点があつθた。 本発明は
、これら従来のスクリューブレス型脱水機における欠点
を有効に除去し得る脱水機を経済的に提供することを目
的としたものである。

本発明は、汚泥の供給口とケーキの排出口とを夕有す
る筒型淵材の外筒内に、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装置し、該スクリュー軸の回
転によつて汚泥を圧搾脱水しつつケーキ排出口から排出
するスクリュブレス型脱水機において、少なくとも汚泥
供給口側の有孔金ノ属板からなる前記筒型Ｐ材の外筒の
枦材孔に、該ｐ材孔より小さな断面積をもつ部材を前記
筒型ｐ材の外筒の外側より挿脱可能に配備し、この部材
の挿入深さによつて前記戸材孔の開口率を調整し、ある
いは前記沖材孔に目詰まりしたケーキを除去するように
構成したスクリューブレス型脱水機である。 以下、本
発明の実施例を第２図乃至第５図を参照して説明する。

まず第２図に示す脱水機においては、汚泥供給口１のあ
る汚泥ホッパー２を一端に備え、他端に脱水ケーキ排出
口６を備えた円筒型ｐ材の外筒３（以下外筒３と略記す
る）内にスクリュー羽根４が外周に突設された円錐状ス
クリュー軸５を回転可能に装備し、外筒３の外側に外筒
３の？材孔１０（以下沖材孔１０と略記する）より小さ
な断面積をもち、しかも先端にいくにしたがつて断面積
の小さくなる前記挿脱可能な部材としての針状のピン８
を櫛状に且つ各針状のピン８を外筒３の母線と平行に配
列した状態をまとめて一体化すると共に、それぞれのピ
ン８の先端が１ 各淵材孔１０に挿入、抜去できるよう
にしてある。しかも外筒３外側面にはピン８の挿入深さ
を調節すると共にピン８を固定するように、溶接された
ピン挿入装置９を配備してある。 しかしてこの挿入装
置９によつて沖材孔１０の目開きを汚泥の種類あるいは
質にあわせて最適目開き（大きさ）に調節し、適宜ピン
８のｐ材孔１０への挿入深さを変えて外筒３内面とスク
リュー羽根４先端とのクリアランス部７に生成したケー
キを脱水機内に押し込むかあるいはピン８を淵材、孔１
０より抜き出すことによつて淵材孔１０の目開きを最大
にし、枦材孔１０より脱水機外へ排出することなどによ
つてＲｃを小さくすると共に、沖材孔１０内に付着固定
したケーキを除去することによつて、Ｒｍを小さくして
汚泥の淵過速度をノ大きくとれるようにし、これによつ
て固形物処理量がより大きくとれるように、あるいは固
形物処理量が一定であればより含水率の低い脱水ケーキ
を得るようにしてある。

ピン８の沖材孔１０への挿入深さとｔ材孔１０の目開き
の関係を第３図、第４図の断面図により説明すると、第
３図は酒材孔１０の内面側断面積と外面側断面積が等し
い場合、第４図は異なつた楊合である。

第３図Ａおよび第４図Ａはピン８を沖材孔１０内に最深
に挿入させたもの、すなわち，ピン８の先端はスクリュ
ー羽根４先端に触れる寸前まで挿入させたものを示し、
この場合の沖材孔１０開口率（沖材孔１０の面積と淵材
孔１０の開口部分の面積との比率）は最小となる。一方
、第３図Ｂ、第４図Ｂはピン８をＰ材孔１０より完全に
抜き出したときを示し、？材孔１０の開口率は１（最大
）となる。このようにピン８の戸材孔１０への挿入深さ
を随時調節することによつて淵材孔１０開口率を適宜変
えることができる。

第５図はピン８を外筒３外面に対して固定および挿入深
さを調節する部分を示したものである。

外筒３外面にはピン８の長さにあわせてボルト固定座９
−２が外筒３の各所に溶接されており、ボルト固定座９
−２にはボルト９−１のネジ穴９−４が設けてある。ピ
ン８はその両端のバカ孔９−３を通して取り付けられた
ボルト９−１により外筒３と一体化しており、ボルト９
−１はピン８に固定されておらず自由に回転できるよう
になつている。ピン８を外筒３外面にとりつける場合、
ピン８のボルト９−１を外筒３外面にとりつけてあるボ
ルト固定座９−２に差込んで回転させ、ボルト９−１先
端をボルト固定座９−２のネジ穴９一４にねじこみピン
８を固定させる。なおボルト９−１のねじこみ度合によ
つてピン８の各先端が外苛３の淵材孔１０への挿入深さ
が変つてくる。 そしてこの場合、汚泥供給口１、汚泥
ホッパー２を介して外筒３、スクリュー軸５及びスクリ
ユテ 一羽根４との環状間隙に投入された汚泥はスクリ
ュー軸５のゆつくりとした回転に伴ない同芯円状にスク
リュー軸５の外周に設けられたスクリュー羽根４によつ
て順次脱水ケーキ排出口６に移送されつつ前記環状間隙
の減少でしだいに汚泥に圧力が加わり、汚泥中に含まれ
る水分が外筒３より排出されて淵過圧搾が行なわれ次第
に含水率の低いケーキ状になる。この際沖材孔１０の間
隙にケーキの一部が入りこみ、この間隙を小さくする現
象（通常いわれている枦材の目詰まり現象）が発生し、
汚泥中に含まれる水分が外筒３を通過する際この間隙が
小さいため大きな抵相只ｍとなり、この抵抗力が大きく
なるにしたがつて一定の淵過圧力であれば単位時間当り
の淵液の生成量がすくなくなり最終的には含水率の高い
ケーキがケーキ排出口６より排出される。 また外筒３
内面とスクリュー羽根４先端とのクリアランス部７に外
筒３内面に付着固定したケーキが生成し、このケーキが
運転時間と共に脱水され外筒３内面を被つてしまい沖液
通過の際に大きな抵抗力Ｒｃとなり、やはソー定の枦過
圧力であれば単位時間当りの枦液の生成量がすくなくな
り、最終的には含水率の高いケーキがケーキ排出口より
排出される。

これら現象を防止するために、外筒３の外側にノ炉材
孔１０より小さな断面積をもち、しかも先端にいくにし
たがつて断面積の小さくなる針状のピン８を櫛状にまと
めて一体化すると共に、各々のピン８の先が外筒３の各
戸材孔１０に挿脱できるように且つ外筒３外面に溶接さ
れたピン挿入装置５９によつて挿入深さを調節できるよ
うにすると共に固定するようにし、これによつてｐ材孔
１０にケーキが入りこみ枦材孔１０を塞ぎ枦材の目詰ま
り現象が発生した場合ピン８の沖材孔１０への挿入深さ
を一旦大きくしたのちまた元に戻すことにＯよつて炉材
孔１０に目詰まりしたケーキを脱水機内におしこむかあ
るいはピン８を抜き出して、外筒内の圧力により外筒３
外へ押し出させて取り除き、枦液通過の際の抵抗力を小
さくし、あるいはピン８を戸材孔１０より完全に抜き出
して戸材孔１０開口率を大きくすることによつて、クリ
アランス部７に生成したより硬いケーキを泊材孔１０よ
り押し出させて同じく沖液通過の抵抗力を小さくするな
どの作用を与えてろ過速度を大きくしで脱水することに
より極めて含水率の低い脱水ケーキを得ることができる
。

ピン８の沖材孔１０への挿入深さは、あまり大きくとる
とスクリュー羽根４先端に接触してしまいピン８先端が
まがつてしまい洒材孔１０より引き抜けなくなるので、
この部分に接触しない所まてとする必要がある。

またピン８の形状は円柱形あるいは角柱形のいずれでも
よいが、枦材孔１０を同形状のもの、特に、第３図、第
４図に示したように先端部に円錐形のテーパを持つもの
が好ましく、一方ｐ材孔１０の形状については、ピン８
の挿入方向と垂直な断面形状が円形のものが好ましい。

ピン８の取り付け数は外筒３の戸材孔１０全てに取り付
けられるものとすることが望ましいが、沖材孔１０の一
部に、特に枦液の排出量が多く、またＲｍ，Ｒｃが大と
なり易い汚泥供給口１側に取り付けるだけでもよい。本
発明の脱水機では、戸材孔１０にピン８を挿入して枦材
孔１０の開口率即ち枦材孔１０の口径を調節することが
でき、従つて従来の脱水機よりもｐ材孔１０の口径を大
きく製作しても実質的に従来の脱水機と同程度の口径と
することが可能となるので、肉厚の金属板であつても洒
材孔１０の加工が容易であるのみならず、従来必要であ
つた外筒３としての有孔金属板を補強する補強板を省．
略でき、またこれが必要な楊合でも従来品よりも肉薄の
補強板を使用すればよいなどの利点がある。

また、一般にスクリューブレス型脱水機（第１図参照）
においては、脱水機内の圧力分布は汚泥ｊ供給口１″と
脱水ケーキ排出口６″の部分が低い値を示し、汚泥供給
口１″から脱水ケーキ排出口６″に近ずくにしたがつて
高くなり、脱水ケーキ排出口６″の直前において極大値
を示す。

また淵液の発生量は、汚泥供給口１″側が多く脱水ケー
イキ排出口６″側は少ない。このため汚泥供給口１″側
に近い部分の円筒型淵材の外筒３″はケーキの圧力が低
く、しかもｐ液の排出量が多いため、枦材孔１『の口径
は大きくとつてある。一方脱水ケーキ排出口６″側の外
筒３はケーキの圧力が高いため、枦材孔１『を大きくす
るとケーキの大部分がはみ出してしまうことおよび枦液
の排出量が少ないことなどより淵材孔１『の口径を小５
さくしてある。すなわち従来のスクリューブレス型脱水
機は汚泥供給口１″側と脱水ケーキ排出口６″側とでは
円筒型洒材の外筒３″の枦材孔１『が異なつており、口
径の異なる戸材孔１『を有する外筒３を数種類準備しな
ければならなかつθた。 しかし本発明の脱水機の外筒
３はピン８によつて枦材孔１０の大きさ（開口率）を自
由に変えることができるため一種類の外筒３を準備する
だけでよい。

すなわち（第２図〜第４図参照）汚泥供５給口１側から
脱水ケーキ排出口６側まで同−Ｐ材孔１０をもつ外筒３
を取り付け、各々の位置においてピン８を枦材孔１０に
挿入し枦材孔１０の大きさを最適に調節すればよく、従
来のように大きさの異なつたＰ材孔１『を持つ外筒３″
を数種類ノ準備する必要がない。 また排水処理におい
て発生する汚泥はその性質が一定ではなく、排水の質的
変動および排水処理工程での薬品注入率あるいは有機性
物質を含む排水であれば水温あるいは滞留時間の変動な
どによつて腐敗の度合などが異なつている。

このためこの汚泥をスクリューブレス型脱水機で脱水す
る場合、従来は汚泥の質的変動にあわせて最適薬品の選
定および最適注入率の設定あるいは最適スクリュー軸５
″の回転数を設定しているが、汚泥の質的変動が大きく
、これらの条件では工程を十分管理しきれない場合、沖
材孔１『の異なつた円筒型戸材の外筒３″を準備し円筒
型胛材の外筒３″そのものをとりかえて脱水している。
本発明の脱水機ては外筒３の枦材孔１０の大きさ（開口
率）を３ ピン８の挿入深さによつて自由に変えるこ
とができるため、汚泥の質的変動があつてもピン８を調
節してｐ材孔１０の大きさを最適大きさに設定すればよ
く、外筒３そのものをとりかえる必要はない。１（
以上のように本発明はスクリューブレス型脱水機におい
て有孔金属板からなる円筒型淵材の外筒戸材孔に挿脱可
能な部材を円筒型沖材の外筒の外側よりさしこみ、この
部材のさしこみ度合によつＣ円筒型沖材の外筒の戸材孔
開口率を調整し、円筒型戸材の外筒内面とスクリュー羽
根先端とのクリアランス部に生成するケーキ、あるいは
円筒型淵材の間隙を目詰まりさせたケーキなどを簡単な
操作で有効に円筒型炉材の外へ排出あるいはスクリュー
溝入に押しこんで除去し、戸材の抵抗およびケーキの抵
抗を小さくすることにより圧搾ろ過速度を大きい値に保
持することができ、従来のスクリューブレス型脱水機と
比べて著しく含水率の低い脱水ケーキを容易に長時間安
定して得ることが可能（あるいはケーキ含水率が一定で
あれば固形物処理量が大巾に増大できる）であるばかり
でなく、戸材孔の異なつた円筒型枦材をとりつけること
なく、あるいは準備の必要もなくこれの取り替えに要す
る手間が必要なくなるなどの多大の効果を有するもので
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例の全体縦断面図、第２図乃至第５図は本
発明の実施例を示し、第２図は全体縦断面図、第３図Ａ
，Ｂ及び第４図Ａ，Ｂはピンと？材孔との関係を示す縦
断面図、第５図はピン挿入装置の詳細を示す縦断面図で
ある。 １，１″・・・・汚泥供給口、２，２″・・・・・・汚
泥ホッパー、３、，３Ｚ・・・円筒型戸材の外筒、４，
４″・・・スクリュー羽根、５，５″・・・・・・スク
リュー軸、６，６″ ・・・・ケーキ排出口、７，７″
・・・・クリアランス部、８・・・・・ゼン、９・・・
・・ゼン挿入装置、９一１・・・・・・ボルト、９−２
・・・・・・ボルト固定座、９−３・・・・バカ孔、９
−４・・・・・・ネジ、１０・・・・■材孔。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 汚泥供給口とケーキ排出口とを有し、多孔金属板か
   らなる円筒型濾材の外筒内に、汚泥供給口からケーキ排
   出口方向にしたがつて外筒内の間隙が小さくなるように
   、スクリュー羽根を外周に有する錐状のスクリュー軸を
   回転自在に配備し、該スクリュー軸の回転により汚泥を
   圧搾脱水しつつ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、少なくとも前記汚泥供給口側の
   前記多孔金属板の濾材孔に部材を挿脱可能に配備し、前
   記濾材孔の開口率の調整及び該濾材孔に目詰まりしたケ
   ーキの除去を行なうように構成したことを特徴とするス
   クリュープレス型脱水機。 ２ 前記挿脱可能な部材が、その挿入先端部に円錐形の
   テーパを有するものであり且つ前記濾材孔の、前記挿脱
   可能な部材の挿脱方向と垂直な方向の断面形状が円形で
   ある特許請求の範囲第１項記載の脱水機。 ３ 前記挿脱可能な部材が複数の針状体を櫛状に一体化
   したものであつて、前記各針状体が前記濾材の外筒の母
   線と平行に配列されているものである特許請求の範囲第
   １項又は第２項記載の脱水機。 ４ 前記挿脱可能な部材が、ねじを有する締結手段によ
   り前記濾材孔に対する挿入深さの調節及びこのときの挿
   入深さを固定することが可能であるように配備されたも
   のである特許請求の範囲第１項、第２項又は第３項記載
   の脱水機。