JP2000237630A

JP2000237630A - 遠心脱水装置

Info

Publication number: JP2000237630A
Application number: JP11040906A
Authority: JP
Inventors: Hiroyoshi Mizukami; 浩良水上; Noboru Suzuki; 鈴木　　登; Yasuyuki Yoshida; 泰之吉田; Hiroyuki Matsui; 寛幸松井; Takashi Uchikawa; 隆史内川; Tetsuo Ohinata; 徹夫大日向
Original assignee: Kotobuki Engineering and Manufacturing Co Ltd; Kubota Corp
Current assignee: Kotobuki Engineering and Manufacturing Co Ltd; Kubota Corp
Priority date: 1999-02-19
Filing date: 1999-02-19
Publication date: 2000-09-05
Anticipated expiration: 2019-02-19
Also published as: JP3615955B2

Abstract

(57)【要約】【課題】横型遠心脱水装置の脱水性能の向上と省エネ
ルギー、低コスト化を図る。【解決手段】高速回転するボウル１の内部にスクリュ
ーコンベアを収容した遠心脱水装置であって、ボウル１
を横型円筒の直胴形にし、その後端壁３には外周部に分
離液Ｃの排出口７を設けるとともに、排泥口６のあるボ
ウル１の前部内周に抑圧環８を突設し、他方、スクリュ
ーコンベア10の回転胴11には、その後部に原液ａの供給
口15を設けるとともに、回転胴11の前部外周に、抑圧鍔
18を突設して、抑圧環８と抑圧鍔18との間に狭い押出口
19を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、下水汚泥や工業排水等
の濃縮、脱水、固形物及び分離水の回収を、遠心力によ
り行うようにした。直胴型の遠心脱水装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】汚泥等の固液分離には、従来一般に、デ
カンタ型の遠心脱水機が使用されている。この脱水機は
図18に示すように、横長の直胴部30の先に円錐筒31を接
続して形成した、高速回転されるボウル（外側回転筒）
１内に、内筒（内側回転筒）11に螺旋翼12を設けた、ボ
ウル１と相対速度差をもって回転されるスクリューコン
ベア10を収容し、内筒11よりボウル１の前後中央部内に
汚泥等の原液ａを供給して、遠心力により固液分離を行
うものである。そして、ボウル１内で遠心力により、沈
降分離された脱水ケーキｂは、螺旋翼12により前端部に
向けて順次掻き寄せられて行き、円錐筒31内でさらに圧
密脱液作用を受け、前端の排泥口６より機外に排出さ
れ、分離液Ｃの方は、反対側であるボウル１の後端壁３
に設けた排出孔７からオーバーフローして流出されるよ
うになっている。

【０００３】このデカンタ型遠心分離機では、ボウル１
内にろ液を貯めこむため、ろ液が、ケーキを排出する排
泥口６から出てしまわないようにするために、分離液の
排出孔32と同程度以上のレベル（水位）まで前端を小径
に絞った円錐筒31を必要としているのが特徴である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来のデ
カンタ型遠心脱水機では、原液ａは、ボウル１の中央部
に供給されたとき、供給直後のボウル直胴部30において
は、高い遠心力場（約2000〜3000Ｇ）により固液分離さ
れるものの、脱水ケーキｂが排出されるボウル円錐部31
では、回転中心からの距離（径）が短かくなるために、
直胴部30の回転中心に近い含水率の比較的に高いケーキ
のみが排出され、回転中心から遠い含水率の比較的低い
ケーキは滞留したまま排出されないようになる。

【０００５】また、脱水ケーキｂは、ボウル内の水位を
越えて排出させるための大きな傾斜の円錐筒を通過する
ので、この部分でのスリップをおこして排出が悪くな
り、分離液と共に、汚泥が分離液排出口７より排出して
分離液が汚くなる等の欠点がある。また、排出される脱
水ケーキは、直胴部31の回転中心に近い含水率の比較的
高いものが排出されることから、排出される脱水ケーキ
の含水率を低くするために、ボウル１の回転数を必要以
上に高め（約2,000 〜3,000 rpm ）て運転しているのが
実状である。したがって大きな動力を要している。

【０００６】本発明は、上述のようなデカンタ型遠心脱
水機における問題点を解決するためになされたもので、
脱水の促進によって脱水効率の向上が図れるとともに、
ボウル回転数の低減化が実現でき、動力の節減と装置の
簡易、小型化のできる、直胴型の遠心脱水装置を提供し
ようとするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の脱水装置では、
効率のよい固液分離と、分離液のすみやかな排出が行え
るようにするために、分離液を排出するろ液排出部を回
転中心からの距離が長くなる位置に設ける。それによっ
て、供給原液のすみやかな分離と脱液が行われ、ボウル
内に水面の生ずるのを防ぐとともに、脱水ケーキの滞留
時間が長くとれるようにしている。そして、ボウルは直
胴型に形成し、脱水ケーキの排出される前端部に、脱水
ケーキを圧密するために抑圧環と抑圧鍔を突設して吐出
口を狭く形成しており、それによって排出される脱水ケ
ーキの含有率の低下を図っている。そして、本発明の装
置では、分離液がボウル後端壁の外周部に設けたことに
より、分離液はすみやかに排出され、ボウル内の水面は
ほとんど生じなくなる。

【０００８】原液は、ボウル内に供給されると直ちに遠
心分離によって、分離液が排出され、固形分の脱水ケー
キはさらに遠心分離を受けながら搬送、掻き寄せられて
排出されることになる。そのため、脱水ケーキ含水率の
低下及びボウル回転数の低減が図れ、動力が少なくてす
むようになる。また、分離液は原液供給直後に排出され
るので、ボウル内の水位が極めて浅くなる。したがっ
て、従来のデカンタ型の遠心脱水機の欠点である、脱水
ケーキが水面を越えて排出するために必要な、傾斜した
長い円錐部を設けなくてすむことになり、ボウルが短尺
で装置全体の簡易化が図れることにもなる。

【０００９】また、本発明の装置では、脱水ケーキの吐
出口の広さを調節できるように、ボール前端部に設ける
抑圧環をボウルの長さ方向に進退調節できるようにする
ことができる。また、ろ液の排出個所を、ボウル後部の
周壁に設けることができ、さらには、ボウル周壁に設け
たろ液排出部に対し、それに付着する汚泥を掻き落とす
ための掻取翼を設けたものとすることができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。図１〜図４は本発明装置の
一実施例を示し、図５〜図13は脱水ケーキ排出部の他の
実施例を示し、また、図14〜図17は分離液排出部の他の
実施例を示したものである。

【００１１】図１〜図４において、１は高速回転される
ボウル（外側回転筒）で、横型円筒の直胴形をなし、そ
の前後の両端壁２，３の中央部には中空軸４，５が突設
され、図示を略した軸受に支承されて、駆動装置により
高速回転されるようになっている。そして、ボウル１の
前端部の周壁には、周方向に沿って複数の排泥口６が隔
設されている。

【００１２】また、ボウル１の後端壁３には、回転中心
からの距離ができるだけ長くとれる位置である外周部近
傍に位置して、分離液の排出口７が設けられている。こ
の排出孔７は例えば図２に示すように、複数の扇形のも
のを周方向に隔設したり、或は、図示を略したが、後端
壁３の外周部に沿って多数の小孔を隔設するのがよい。
本発明では、分離液の排出を回転中心からできるだけ離
れた位置で行えるようにすることが重要であり、それに
よって、分離液の排出がすみやかに行われるようになる
とともに、ボウル１内の水位が殆んど形成されぬか、形
成されても極く浅くてすむことになり、それが脱水性能
を向上させることになる。

【００１３】また、ボウル１の排泥口６の設けられた直
後の内周には、排出される際の脱水ケーキｂに圧密作用
を与えるための抑圧環８が突設されている。この抑圧環
８は、断面が山形をなし、その後端面はテーパー面８ａ
に形成されている。

【００１４】10はボウル１内に収容されたスクリューコ
ンベアで、横型円筒形の回転胴11の外周に螺旋翼12が巻
装されており、その両端部を、ボウル１の中空軸４，５
のボウル内突出部に支承され、中空軸４に挿通された回
転軸13により、ボウル１と所要の速度差をもって回動さ
れるようになっている。そして、回転胴11の後部内に
は、原液ａの供給室14が設けられ、その周壁には、ボウ
ル１と回転胴11との間の環状空間17と通ずる供給口15が
開設されているとともに、ボウル１の後部中空軸５より
挿通された原液の供給管16が供給室14に開口して設けら
れている。また、回転胴11の前端部の、上記抑圧環８と
対向する外周には、後端に向く側をテーパ面18ａとし
た、上記抑圧環８より大きな断面山形の抑圧鍔18が周設
されており、それらの間に狭い押出口19が形成されてい
る。なお、上記テーパー面８ａ，18ａは、それに代えて
垂直面としてもよい。

【００１５】上記の装置において、脱水処理する原液ａ
は、矢印のように供給管16から供給室14に入り、供給口
15から環状空間17内に供給され、ボウル１及びスクリュ
ーコンベア10の回転の遠心力で固液分離されながら螺旋
翼12により前端に向け搬送されるようになる。そして、
分離された液体分である分離液Ｃは、後端壁の排出孔７
より機外に排出される。

【００１６】固形分と液分を含む脱水ケーキｂは、螺旋
翼12によってボウル１の前端方向へと掻き寄せられて行
きながら、さらに遠心力による分離作用を受けて、残留
液分の分離が進み、その分離液Ｃも排出孔７より排出さ
れる。ボウル１の前部に搬送された脱水ケーキｂは、ボ
ウル１前端部に突設された抑圧環８と回転胴11の前端部
の抑圧鍔18とで圧密作用を受け、両者間の狭い吐出口19
より排泥口６へと流出される。

【００１７】上記本発明の装置では、原液ａはボウル１
の後部に供給され、ボウル１の前端へと搬送されながら
脱液され、分離液Ｃはボウル１後端壁３の外周部に設け
られた排出孔７から排出されるため、ボウル１内の水位
はデカンタ型のものに比べはるかに浅いものとなる。そ
して、水位が極めて浅いことから、ボウル１内に乱流の
生ずることがなく、脱水ケーキの滞留時間も長くなると
ともに、ボウル１は円筒形であるため、その全長にわた
って高い遠心力を受け、分離能が高く維持できることに
なる。また、ボウル１前端に掻き寄せられた脱水ケーキ
は、そこで圧密されて、さらに脱液が行われて排出され
る。したがって、従来のような、直胴部の先の長大な円
錐筒部は必要なくなり、ボウル全長の長さも短くてすむ
ことになるとともに、ボウルの回転数も低減できること
になる。

【００１８】図５〜図８は、ボウル１先端部における抑
圧環を設けた部分の他の実施例を示したものである。こ
の実施例では、さきの実施例におけるような固定された
ものではなく、ボウル１に対しその長さ方向に、進退調
節自在となっている。すなわち、この抑圧環20は、ボウ
ル１とは別体となっており、さきの抑圧条環８と同様
に、断面が山形をなし、その後端面がテーパー面21ａま
たは垂直面に形成された、ボウル１の内周と摺動自在に
接合する環部21の外周面に、周方向に隔設された各排泥
口６の中に突入する取付片22が突設された構造となって
いる。

【００１９】そして、抑圧環20の各取付片22とボウル１
（排泥口６の後端面）との間に、例えば薄板の積層によ
るスペーサ23が介入され、取付片22からスペーサ23を貫
通する取付ボルト24によりボウル１に着脱自在に取り付
けられている。したがって、スペーサ23の厚さを変える
ことによって、抑圧環20は、図７矢印のようにボウル１
の長手方向に進退調節されることになる。それにより、
これと対向する抑圧鍔18との間に形成されている吐出口
19の広さが調節される。その結果、脱水ケーキの抑制に
よる圧密作用の調節が自在にでき、脱水率の向上が図れ
るとともに、安定した脱水ケーキを得ることができ、ま
た、各種性状の汚泥に対して広く適用できることにな
る。

【００２０】上記実施例では、抑圧環20の頂部21ｂが押
圧鍔18の頂部18ｂより後方（排出口側）に位置するよう
になっているが、図９に示すように、逆の前方に位置さ
せることもできる。また、図10、図11に示すように、抑
圧環20の環部21の断面形状を径方向に長い板状のものと
し、その後面をほぼ直立面21ｃに形成することができ、
そして、抑圧環20の頂部21ｂに対する抑圧鍔18の頂部18
ｂの位置を後方（図10）または前方（図11）にずらせた
ものとすることができる。

【００２１】また、図12、図13に示すように、上記とは
逆に抑圧鍔18の方の断面形状を径方向に長い板状のもの
とし、その後面をほぼ直立面18ｃに形成することもでき
る。この場合も、抑圧環20の頂部21ｂに対する抑圧鍔18
の頂部18ｂの位置を後方（図12）または前方（図13）に
ずらせたものとすることができる。

【００２２】また、本発明の装置では、ろ液の排出個所
をボウル１の周壁に設けたものとすることができる。図
14、図15はその実施例を示したものである。この実施例
では、後端壁３には排出口を設けず、それに代ってボウ
ル１の後部の周壁に、ろ液の排出部25を設けており、こ
のろ液排出部25は、例えば図10に示すように、周方向に
沿って多数開設された排出孔26とその内側に、固形分を
ろ過する多孔質プラスチック成形体や金網、セラミッ
ク、金属の焼結体、ろ布等によるスクリーン27を添設し
た構造となっている。なお、このろ液排出部25は、上記
のような構造に限定されるものではなく、排出孔26とス
クリーン27との組合せによるものであれば、適宜構造を
変更することができる。

【００２３】このように、ろ液の排出個所をボウル１の
周壁に設けたものでは、分離液Ｃは原液供給後直ちに排
出されるようになるので、ボウル１内には殆んど水面が
生ずることなく、したがって、固液分離、脱水がより効
率よく行われることになる。

【００２４】また、本発明の装置では、図16に示すよう
に、ろ液の排出個所を、図１〜図５の実施例のようにボ
ウル後端壁３と図14、図15の実施例のように、ボウル１
の周壁に設けたものとすることができる。すなわち、後
端壁には排出口７を設け、ボウル周壁にはろ液排出部25
を設けるのである。このようにすれば、排出口７とろ液
排部25との両方から分離液Ｃの排出が行われるので、濃
度の薄い汚泥の処理や高負荷に対しても能率のよい処理
が可能となる。

【００２５】図17は、ろ液排出部25に付着する汚泥を掻
き取る手段を設けた実施例を示したものである。すなわ
ち、この実施例では、スクリューコンベア10の方に、上
記ろ液排出部25と対応して、螺旋翼12の一部を切り欠
き、その部分の回転筒11に、先端がスクリーン27と摺接
して、スクリーン27に付着した汚泥の掻取翼28の複数が
放射状に装着されている。なお、この掻取翼28は、スク
リーン27に付着の汚泥を単に掻き取るだけでなく、その
汚泥や脱水ケーキに対しての搬送力を有するように、軸
線に対して角度を保つようにするのが好ましい。また、
この図17の実施例では、ボウル１の後端壁３に排出口７
を設けたものとなっているが、この排出口７は設けない
でもよい。

【００２６】ろ液排出部25のスクリーン27に付着した汚
泥の掻き取りは、スクリューコンベア10の螺旋翼12によ
ってもある程度行える。しかし、螺旋翼12とスクリーン
27の内面との間には多少の隙間が存在するとともに、ボ
ウル１とスクリューコンベア10との回転速度差は僅かな
ものであることから、螺旋翼12による掻き取りは緩慢で
あるため、汚泥の掻き取りが不十分となって、スクリー
ン27に目詰りが生じ分離水の排出が悪くなる。そこで、
この実施例の装置では、スクリーン８に摺接する掻取翼
28を設けて汚泥の掻き取りが積極的に行えるようにして
いるのである。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の遠心脱水
装置によれば、ろ液（分離液）の排出部をボウル後部の
軸心より遠い周壁或は後端壁の外周部に設けるととも
に、原液をろ液排出部（排出孔）のあるボウルの後部内
に供給するようにするとともに、ボウル前端部とスクリ
ューコンベアの回転筒の前端部に対向して抑圧環と抑圧
鍔を設けたので、次のように多くの優れた効果を奏す
る。

【００２８】（１）原液は供給後直ちに遠心分離されて
ろ液の排出が行われるので、ボウル内に水面が殆んどで
きず、したがって、従来機のように、ボウル内に水面が
できることから長い傾斜で絞りを大きくした長大な円錐
筒を設けないですむとともに、ろ液はボウルの周壁近く
から直ちに排出されるので、ボウル内に水面が殆んどで
きず、したがってボウル内での逆流がなく、脱水率のよ
いケーキの搬送が円滑にできる。

【００２９】（２）原液の供給とろ液の排出部が近いの
で、原液が供給されると、直ちに、遠心分離と分離液の
排出が行われることになり、脱水効率が高いので、ボウ
ルの回転数を低くしても、従来機同様の脱水効率が得ら
れ、動力が少なくてすむことになる。

【００３０】（３）脱水ケーキはその出口で抑圧環と抑
圧鍔により圧密作用を受けて脱水率がより向上され、特
に抑圧環を進退調節できるようにした装置では、各種汚
泥の性状に対応できるとともに、安定した脱水ケーキを
得ることができる。

【００３１】（４）また、ろ液排出部を周壁に設けた装
置では、スクリーンによるろ過が行われるので、分離水
の性状も良好であり、かつ、ボウル内水面の発生するの
を防ぐことができ、特に、汚泥掻取翼を設けた装置で
は、スクリーンに目詰まりの生ずるのを防止でき、運転
効率が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明装置の一実施例を示す側断面図である。

【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。

【図３】同Ｂ−Ｂ断面図である。

【図４】本発明装置前部の拡大側断面図である。

【図５】本発明装置の他の実施例を示す側断面図であ
る。

【図６】同前部の拡大側断面図である。

【図７】同側断面図である。

【図８】同６のＣ−Ｃ断面図である。

【図９】抑圧環と抑圧鍔を設けた部分の他の実施例を示
す要部の半截縦断面図である。

【図10】同さらに他の実施例を示したものである。

【図11】同さらに他の実施例を示したものである。

【図12】同さらに他の実施例を示したものである。

【図13】同さらに他の実施例を示したものである。

【図14】ろ液排出部の他の実施例を示す側断面図であ
る。

【図15】ろ液排出部の拡大側断面図である。

【図16】ろ液排出部のさらに他の実施例を示す側断面図
である。

【図17】同さらに他の実施例を示したものである。

【図18】従来のデカンタ型の装置を示す側断面図であ
る。

【符号の説明】

１ボウル２前端壁３後端壁６排泥口７ろ液の排出口８抑圧環 10 スクリューコンベア 11 回転胴 12 螺旋翼 14 供給室 15 供給口 16 供給管 17 環状空間 18 抑圧鍔 19 吐出口 20 抑圧環 21 環部 22 取付片 23 スペーサ 24 取付ボルト 25 ろ液排出部 26 排出孔 27 スクリーン 28 掻取翼

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者鈴木登東京都中央区日本橋室町３−１−３株式会社クボタ東京本社内 (72)発明者吉田泰之大阪市浪速区敷津東１−２−47 株式会社クボタ大阪本社内 (72)発明者松井寛幸大阪市浪速区敷津東１−２−47 株式会社クボタ大阪本社内 (72)発明者内川隆史大阪市西淀川区西島２−１−６株式会社クボタ新淀川環境プラントセンタ−内 (72)発明者大日向徹夫東京都新宿区新宿１丁目８番１号コトブキ技研工業株式会社内Ｆターム(参考） 4D057 AA09 AA10 AB01 AC01 AC06 AD01 AE03 AF01 BA13 BC11

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】高速回転されるボウル内に、これと相対
速度差をもって回転されるスクリューコンベアを収容し
た遠心脱水装置において、ボウルを、前、後端壁を設け
た横型円筒の直胴形に形成し、該ボウルの後端壁にはそ
の外周部に分離液の排出孔を設け、また、ボウルの前部
には、その周壁に排泥口を設けるとともに、その排泥口
より後部の内周に、脱水ケーキに圧密作用を与える抑圧
環を突設し、そして、スクリューコンベアの方には、ボ
ウルの後部内に原液を供給する手段を設けるとともに、
スクリューコンベアの回転胴の前部外周に、上記抑圧環
と対向して抑圧鍔を突設し、それら抑圧環と抑圧鍔との
間に狭い押出口を形成したことを特徴とする、遠心脱水
装置。
【請求項２】抑圧環を、ボウルの長さ方向に進退調節
自在に設け、吐出口の広さを調節できるようにしたこと
を特徴とする、請求項１記載の遠心脱水装置。
【請求項３】抑圧環及び抑圧鍔を、その後端面がテー
パ面の断面山形に形成したことを特徴とする、請求項１
または２記載の遠心脱水装置。
【請求項４】抑圧環と抑圧鍔のいずれか一方を、その
後端面がテーパ面の断面山形に形成し、他方を、その後
端面を直立面に形成したことを特徴とする、請求項１ま
たは２記載の遠心脱水装置。
【請求項５】ボウル後端壁の排出口に代えて、ボウル
後部の周壁に、分離液の排出孔とそれに添設のろ過用ス
クリーンとよりなるろ液排出部を設けたことを特徴とす
る、請求項１乃至４記載の遠心脱水装置。
【請求項６】ボウル後端壁の排出口に加え、ボウル後
部の周壁に、分離液の排出孔とそれに添設のろ過用スク
リーンとよりなるろ液排出部を設けたことを特徴とす
る、請求項１乃至４記載の遠心脱水装置。
【請求項７】スクリューコンベアの螺旋翼を切り欠
き、その部分に、ボウルの周壁に設けたろ液排出部のス
クリーンに付着する汚泥の掻取翼を設けたことを特徴と
する、請求項５または６記載の遠心脱水装置。