JPS6111160B2 - - 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、あるいはこれらの汚泥に
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、スクリユー羽根で連続的に圧搾
脱水して液を絞り出し、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、円筒型材の
外筒を有するスクリユープレス型脱水機の改良に
関するものである。

従来のスクリユープレス型脱水機は、第１図に
示されるように汚泥ホツパー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
材の外筒３′と、外周にスクリユー羽根４′を有
するスクリユー軸５′とからなり、しかも外筒
３′、スクリユー軸５′及びスクリユー羽根４′に
より形成される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ユ
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
り絞り出された液を円筒型材外筒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。な
お、７′はスクリユー軸駆動軸、８′はスクリユー
軸駆動装置、９′はスクリユー羽根４′先端と円筒
型材の外筒３′との間隔すなわちクリアランス
である。

ところで一般に汚泥の圧搾脱水においては、単
位過面積Ａ、単位時間ｄθ当りの液生成量
dvは、材の抵抗Rmおよび生成したケーキの抵
抗Rcが大きくなるほど少なくなる。すなわち次
の関係式が成立つ。

ｄｖ／Ａ・ｄθ＝Δｐ／μ・（Ｒｍ＋Ｒｃ） 但し、Δｐは過圧力、μは液の粘度であ
る。よつて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
要であり、このため通常真空脱水機、加圧脱水機
（フイルタープレス等）およびベルトプレス型脱
水機などの運転においては、一定時間毎に材を
洗浄し材の目詰まりを起こしているケーキを洗
い落しRmを小さくして過速度が大になるよう
な操作を行なつている。

また、一定の汚泥を一定時間脱水する場合にお
いては、RmおよびRcが小さいほど、また過速
度が大であるほど生成するケーキの含水率は低下
する傾向がある。すなわち、スクリユープレス型
脱水機においてはスクリユー軸の回転数が一定で
あれば脱水機内の汚泥の滞留時間は一定と考えら
れ、RmおよびRcが小さいほど生成するケーキの
含水率は低下する傾向が見られる。

第１図に示される従来のスクリユープレス型脱
水機により汚泥を脱水する場合、脱水初期は円筒
型材の外筒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。しかし長時間脱水して
いると、円筒型材の外筒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、また円筒型材の外筒３′内面とスクリユー
羽根４′とで形成されるクリアランス９′部分の円
筒型材の外筒３′内面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′より排出されるケーキの含水
率が高くなる傾向がある。

このような現象を無くするためには、円筒型
材の外筒３′（以下外筒３′と略記する）の目開き
を大きくすればよいのであるが、目開きを大きく
しすぎるとケーキが液と共に外筒３′より流出
してしまい、脱水ケーキ排出口６′より排出され
るケーキの量が減少するばかりか、スクリユープ
レス内でケーキに加わる圧力が高くならないため
含水率の高いケーキ、すなわちあまり脱水されな
いケーキが生成する傾向があり、外筒３′の目開
きを必要以上に大きくすることはできない。また
外筒３′の目開きを必要以上に小さくすると、先
に述べたように外筒３′内のケーキの付着、およ
び前記クリアランス９′部分内のケーキの生成現
象などが発生し、やはり脱水ケーキ排出口６′よ
り排出されるケーキの含水率が高くなる傾向があ
る。

最近、外筒３′の目開きを自由に変える方法と
して特開昭54−141464号あるいは特開昭53−
71372号どの方法がみられるが、一般には外筒
３′は目開きを自由に変えることのできない有孔
金属板（例えばパンチングメタル）で作成されて
いるため汚泥の種類あるいは性質などに合わせて
外筒３′の目開きを変えなければならない場合、
目開きの異なつた外筒３′を数種を用意し、外筒
３′そのものを取り換えながら運転を行ない、最
適目開きのものを選定しなければならず、外筒
３′の取り外し、取り付けに多くの手間と時間を
要するばかりか、クリアランス９′を均一にしか
も可能なかぎり小さくしなければならないため
（クリアランス９′部分に生成するケーキ厚を薄く
し、Rcを小さくするため）これらの作業に高い
精度が要求され、相当の熟練が必要であるなどの
欠点があつた。

本発明はこれら従来のスクリユープレス型脱水
機における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。

本発明は汚泥供給口とケーキ排出口とを有する
円筒型材の外筒内に、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、スクリユー羽根を外周に有する錐状のス
クリユー軸を回転自在に配備し、該スクリユー軸
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ユープレス型脱水機におい
て、前記円筒型材の外筒の少なくとも汚泥供給
口側をほぼコの字型の棒状部材で形成すると共
に、前記棒状部材間の間隙を材孔となし、且
つ、前記棒状部材の長手方向両端部のそれぞれに
楔状スペーサーを挿し込み、この挿し込みの深さ
によつて前記棒状部材間の間隙の大きさを調整す
るように構成したことを特徴とするスクリユープ
レス型脱水機である。

以下、本発明の実施例を第２図乃至４図を参照
して説明する。

まず第２図に示す脱水機は、汚泥供給口１のあ
るホツパー２を一端に備え、他端に脱水ケーキ排
出口６を備えた外筒３内に、スクリユー羽根４が
外周に突設された円錐状のスクリユー軸５を駆動
軸７及び駆動装置８により回動可能であるように
配備し、外筒３を前記棒状部材としての耐食性の
金属棒１６をスクリユー軸５方向に配列して形成
し、かつ、金属棒１６を２本一組として組合わ
せ、これら金属棒１６の両端にスペーサー固定ボ
ルト１０、スペーサー１１及びボルト固定座１２
を配備し、さらに、金属棒１６の両端部にスペー
サー１１を、その溝１８（第３図及び第４図参
照）に前記両端部を嵌合させた状態で金属棒１６
の長手方向に挿し込み、その挿し込み深さによつ
て金属棒１６間の間隔すなわちスリツト状の材
孔の幅（外筒３の目開き）を調整し、脱水機の運
転中スペーサー１１の挿し込み深さが変化しない
ようにスペーサー固定ボルト１０及びボルト固定
座１２によつてスペーサー１１を固定するように
構成されている。

次に、外筒３の詳細について第３図及び第４図
により説明する。第３図Ａは外筒３の拡大平面
図、第３図Ｂは第３図Ａの−線による断面図
であり、外筒３を形成する、すなわち、材孔を
形成する金属棒１６に対するスペーサー１１の挿
し込み深さがほぼ最小、従つて金属棒１６の棒間
隔１４がほぼ最小の場合を示すものである。な
お、この場合２本一組となつている金属棒１６−
ａと１６−ｂの間の間隔１５（以下組間隔１５と
いう）はほぼ最大である。

そしてスペーサー１１の背部に設けた長穴１３
にはスペーサー固定ボルト１０が挿入されてお
り、スペーサー固定ボルト１０をボルト固定座１
２にねじ込むことによつてスペーサー１１を固定
することができる構造となつている。

上記脱水機においては、棒間隔１４を大きくし
て組間隔１５を小さくする場合には、まずスペー
サー固定ボルト１０をゆるめ、スペーサー１１を
第３図Ａの左側（スクリユー軸５に沿う方向）に
動かすことによつて金属棒１６の端部にスペーサ
ー１１をより深く挿し込めばよい。

第４図Ａ，Ｂは棒間隔１４が最大で組間隔１５
が最小の場合を示したものであり、第３図Ａ，Ｂ
と比べスペーサー１１が金属棒１６の端部に最大
の深さで挿し込まれていることがわかる。

前記と逆に、棒間隔１４を小さくしたい場合、
すなわち、組間隔１５を小さくしたい場合には、
スペーサー１１の金属棒１６の端部に対する挿し
込み深さを小さくすればよく、これによりスペー
サー１１に嵌合されている金属棒１６がスペーサ
ー１１の、斜めに穿設された溝１８に沿つて動き
棒間隔１４を小さくすることができる。このよう
にスペーサー１１をスクリユー軸５に沿う方向に
動かすだけで棒間隔を自由にかえることができ
る。

しかして（第２図参照）汚泥投入口１、汚泥ホ
ツパー２を介して外筒３、スクリユー羽根４及び
スクリユー軸５により形成される環状間隙に投入
された汚泥はスクリユー軸５のゆつくりとした回
転に伴ない、同心円状に外周に設けられたスクリ
ユー羽根４によつて順次脱水ケーキ排出口６に向
けて移送されつつ前記環状間隔の減少により次第
に汚泥に加わる圧力が増大し、汚泥中に含まれる
水分が外筒３から排出され、過圧搾が行なわ
れ、含水率の低いケーキ状になる。

このような脱水操作を続行すると外筒３の間隙
にケーキの一部が入り込み間隙を小さくする現象
（いわゆる材の目詰まり現象）が発生し、汚泥
中に含まれる水分が外筒３を通過する際大きな抵
抗（材の抵抗Rm）となり、この抵抗力が大き
くなるにしたがつて、一定の過圧力であれば単
位時間当りの液の生成量が少なくなり含水率の
高いケーキがケーキ排出口６より排出される結果
となる。また外筒３内面とスクリユー羽根４先端
とのクリアランス９部分に付着固定したケーキが
生成し、常時この部分で圧搾圧力をうけるため、
運転時間と共に脱水され外筒３内面を被つてしま
い液通過の際に大きな抵抗力（ケーキの抵抗
Rc）となり、やはり一定の過圧力であれば単
位時間当たりの液の生成量が少なくなり、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。

本発明においては（第３図Ａ，Ｂ参照）、これ
らの現象に対処するために外筒３を金属棒１６で
形成し、かつ、金属棒１６を２本一組として組合
わせ、これらの両端部に楔状のスペーサー１１を
挿し込み、スペーサー固定ボルト１０及びボルト
固定座１２によつてスペーサー１１を固定し、ス
ペーサー１１の挿し込み深さによつて組間隔１
５、すなわち、外筒３の目開きを調整できる構造
としてあるので、前記目開きが大きすぎて汚泥が
外筒３から流出してしまう場合には、スペーサー
固定ボルト１０をゆるめてスペーサー１１を金属
棒１６に押し込み、組間隔１５を小さくすれば汚
泥の流出を防止することができる。

また、前記クリアランス９部分に硬く密にケー
キが付着してケーキの抵抗Rcが増大し液の排
出量少なくなつた場合には、逆に組間隔１５を大
きくして脱水を続け、前記ケーキを排出させたの
ち、組間隔１５をもとに戻すことによつてケーキ
の抵抗Rcを小さくすることができる。

さらに、外筒３のスリツト状の材孔（組間隔
１５のみ又は組間隔１５及び棒間隔１４）にケー
キが入り込み材の目詰まり現象が発生し、材
の抵抗Rmが大きくなつた場合には、前記同様の
手順によつて棒間隔１４従つて組間隔１５を調整
し、これらの材孔に付着固定しているケーキを
排出させたのちもとに戻すことによつて材の抵
抗Rmを小さくすることができる。

以上のように本発明の脱水機においては、簡単
な操作によつて過速度を高く維持しながら脱水
し、極めて含水率の低いケーキを安定して得るこ
とができるのである。

本発明においては、第３図Ａに示すように金属
棒１６へのスペーサー１１の挿し込み深さを最小
にした場合、実質的に棒間隔１４はゼロに近くな
るので、組間隔１５は前記環状間隙内の汚泥が流
出するに足る大きさを持つことが必要である。ま
た棒間隔１４が最小のとき組間隔１５は従来のス
クリユープレス型脱水機の外筒３′（第１図参
照）の目開き（口径）よりも大きいことが望まし
く、これにより棒間隔１４、組間隔１５を共に
材孔とすることができる。

さらに本発明においては、スペーサー１１の前
記挿し込み深さを最大にした場合、すなわち、第
４図に示すように調整した場合、棒間隔１４、組
間隔１５のいずれからも脱水不十分な汚泥が流出
しない大きさとし、かつ、棒間隔１４と組間隔１
５とが等しくなるようにすることが望ましい。

また、外筒３には汚泥の過圧搾時に大きな圧
力が掛かり、しかも、汚泥による摩擦力あるいは
腐食作用も加わるので、外筒３を形成する前記棒
状部材の材質としては上記実施例で示したように
耐食性の金属が望ましいが、これらの応力、作用
に十分耐え得るものであるならばよく種々のもの
が使用でき、一方、前記棒状部材の断面形状につ
いては特に制限されないが、強度面を考慮すると
円柱形、角柱形などが好ましい。

さらに、本発明においては外筒３全体を棒状部
材で形成することが望ましいが、外筒３の一部に
特に、液の排出量が多くケーキの抵抗Rc及び
材の抵抗Rmの影響を受け易い汚泥供給口側に
のみ取り付けてもよい。

なお上記実施例においては、金属棒１６、スペ
ーサー１１の溝１８の形状等を、金属棒１６間の
間隙によつて形成される材孔の形状がスペーサ
ー１１の挿し込み深さの大小に拘らず（両端部を
除くと）長方形となるように考慮してあるが、前
記材孔は必ずしも長方形でなくてもよく、台形
であつてもよい。

また、上記実施例においてはスペーサー１１は
金属棒１６の長手方向に沿つて移動させるもので
あるが、金属棒１６の長手方向と直角の方向に移
動できるようにしてもよい。

一般にスクリユープレス型脱水機（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。また液の排
出量は汚泥供給口１′側が多く脱水ケーキ排出口
６′側は少ない。このため外筒３′の汚泥供給口
１′側に近い部分においては材孔の口径は大き
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材孔を大き
くするとケーキの大部分がはみ出してしまうこと
および液の排出量が少ないなどにより材孔の
口径を小さくしてある。すなわち、従来のスクリ
ユープレス型脱水機では口径の異なる外筒３′を
数種類準備しなければならなかつた。

これに対し本発明の脱水機においては外筒３は
上記のようにスペーサー１１によつて材孔の大
きさ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、汚泥供
給口１側から脱水ケーキ排出口６側まで同一の外
筒３を取り付け各の位置においてスペーサー１１
を、棒間隔１４に押し込み組間隔１５を最適に調
節すればよく、従来のように材孔の大きさの異
なつた外筒３′を多種類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
この汚泥をスクリユープ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
リユー軸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、口径の異なる材孔を有す
る外筒３′を準備し外筒３′そのものをとりかえて
脱水している。

本発明の脱水機では外筒３の材孔の大きさを
スペーサー１１のさしこみ度合によつて自由に変
えることができるため、汚泥の質的変動があつて
もスペーサー１１を調節して材孔の口径として
の組間隔１５を最適の大きさに設定すればよく外
筒３そのものを取替える必要はない。

以上のように本発明は、スクリユープレス型脱
水機において外筒をほぼコの字型の棒状部材で形
成すると共に、前記棒状部材間の間隙を材孔と
なし、前記棒状部材の両端部にスペーサーを挿し
込み、このスペーサーの挿し込み深さによつて棒
状部材の組間隔あるいは棒間隔、すなわち、外筒
の材孔の大きさを調整し、外筒内面とスクリユ
ー羽根先端とのクリアランス部分に生成するケー
キ、あるいは材孔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材の外へ排出除去
し、材の抵抗およびケーキの抵抗を小さくする
ことにより圧搾過速度を大きい値に保持するこ
とができ、従来のスクリユープレス型脱水機と比
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、材孔の異なつた円筒
型材を取り付けることなく、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の必要が
なくなるなど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
４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は外筒の詳
細を示す拡大図であつて、Ａは平面図、Ｂは−
線による断面図である。 １，１′……汚泥供給口、２，２′……汚泥ホツ
パー、３，３′……外筒、４，４′……スクリユー
羽根、５，５′……スクリユー軸、６，６′……ケ
ーキ排出口、７，７′……駆動軸、８，８′……駆
動装置、９，９′……クリアランス、１０……固
定ボルト、１１……スペーサー、１２……ボルト
固定座、１３……長穴、１４……棒間隔、１５…
…組間隔、１６……金属棒、１７……座金、１８
……溝。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 汚泥供給口とケーキ排出口とを有する円筒型
   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、スクリユー羽根を外周に有する錐状のスクリ
   ユー軸を回転自在に配備し、該スクリユー軸の回
   転により汚泥を圧搾脱水しつつケーキ排出口から
   排出するスクリユープレス型脱水機において、前
   記円筒型材の外筒の少なくとも汚泥供給口側を
   ほぼコの字型の棒状部材で形成すると共に、前記
   棒状部材間の間隙を材孔となし、且つ、前記棒
   状部材の長手方向両端部のそれぞれに楔状スペー
   サーを挿し込み、この挿し込み深さによつて前記
   棒状部材間の間隙の大きさを調整するように構成
   したことを特徴とするスクリユープレス型脱水
   機。