JP2001219097A - 遠心分離装置 - Google Patents
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- B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
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- B04B1/00—Centrifuges with rotary bowls provided with solid jackets for separating predominantly liquid mixtures with or without solid particles
- B04B1/20—Centrifuges with rotary bowls provided with solid jackets for separating predominantly liquid mixtures with or without solid particles discharging solid particles from the bowl by a conveying screw coaxial with the bowl axis and rotating relatively to the bowl
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- B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
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- B04B1/20—Centrifuges with rotary bowls provided with solid jackets for separating predominantly liquid mixtures with or without solid particles discharging solid particles from the bowl by a conveying screw coaxial with the bowl axis and rotating relatively to the bowl
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- B04B1/20—Centrifuges with rotary bowls provided with solid jackets for separating predominantly liquid mixtures with or without solid particles discharging solid particles from the bowl by a conveying screw coaxial with the bowl axis and rotating relatively to the bowl
- B04B2001/2091—Configuration of solids outlets
Abstract
(57)【要約】
【課題】 デカンタ型遠心分離装置において、ボウル内
の最も含水率の低い部分から直接に汚泥を排出し、含水
率の低下と分離効率の向上を図る。 【解決手段】 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
た遠心分離装置において、ボウル１の一端壁２内に脱水
ケーキの排出経路２０を設け、該経路２０のボウル１内
への開口２０ａはボウルの内周壁近傍に設け、排出経路
の端壁外への排出口２０ｂはそれよりも高い位置、すな
わち、ボウル内周壁半径よりも小さな半径位置に設けら
れる。これにより、排出経路２０からの排出ケーキｂ
は、ボウル１の一端に堆積した沈殿層中、堆積物に作用
する遠心力の水頭圧による圧密効果の最も高い部分から
のもののみが排出経路２０を経て排出される。
の最も含水率の低い部分から直接に汚泥を排出し、含水
率の低下と分離効率の向上を図る。 【解決手段】 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
た遠心分離装置において、ボウル１の一端壁２内に脱水
ケーキの排出経路２０を設け、該経路２０のボウル１内
への開口２０ａはボウルの内周壁近傍に設け、排出経路
の端壁外への排出口２０ｂはそれよりも高い位置、すな
わち、ボウル内周壁半径よりも小さな半径位置に設けら
れる。これにより、排出経路２０からの排出ケーキｂ
は、ボウル１の一端に堆積した沈殿層中、堆積物に作用
する遠心力の水頭圧による圧密効果の最も高い部分から
のもののみが排出経路２０を経て排出される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は下水汚泥や工業排水、お
よび化学・食品工業用諸生産品の濃縮、脱水、沈殿重成
分および分離水の回収を、遠心力により行うようにした
遠心分離装置に関する。
よび化学・食品工業用諸生産品の濃縮、脱水、沈殿重成
分および分離水の回収を、遠心力により行うようにした
遠心分離装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】汚泥等の固液分離には、従来一般に、デ
カンタ型の遠心分離装置が使用されている。この分離装
置は図７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
内に汚泥等の処理液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、沈降分離された重成分である脱水ケーキ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７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に設けた排出口３２からオーバー
フローして流出されるようになっている。以下、本明細
書においては、遠心力の作用する方向、すなわちボウル
の半径の大きくなる方向を下、半径の小さくなる方向を
上と呼ぶ。
カンタ型の遠心分離装置が使用されている。この分離装
置は図７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
内に汚泥等の処理液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、沈降分離された重成分である脱水ケーキ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７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に設けた排出口３２からオーバー
フローして流出されるようになっている。以下、本明細
書においては、遠心力の作用する方向、すなわちボウル
の半径の大きくなる方向を下、半径の小さくなる方向を
上と呼ぶ。
【０００３】このデカンタ型遠心分離装置は、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７から出てしまわないようにするために、および、
ビーチと呼ばれる円錐部によって、脱水ケーキをボウル
内の水位以上に持ち上げ、脱水効果を高めようとするた
めに、分離液の排出口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３ｌを必要としてい
るのが特徴である。
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７から出てしまわないようにするために、および、
ビーチと呼ばれる円錐部によって、脱水ケーキをボウル
内の水位以上に持ち上げ、脱水効果を高めようとするた
めに、分離液の排出口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３ｌを必要としてい
るのが特徴である。
【０００４】これら従来の遠心分離装置は、液相中の結
晶などの濃縮や脱水のために発展してきたものである
が、これとはその性質を異にする汚泥のような被処理物
の濃縮や脱水に使用しようとすると、汚泥の沈殿層はペ
ースト状で親水性が強く、脱水率を高めるためにはいわ
ば水を絞りだすために強い圧密効果を作用させることが
必要となる。上記従来のデカンタ型遠心分離装置におい
て処理液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、遠心力
が弱くなり、含水率が高まってしまう現象が見られる。
事実、図７に示す装置においては、直胴部３０と円錐部
３１の境界近くのｄ部分において含水率が最低となるこ
とが観測されている。さらに、沈殿層が排出されるため
には強い遠心力に逆らって円錐部を上昇する必要があ
り、スクリューコンベアによって移送しようとしても、
含水率が低い場合には摩擦抵抗による共廻りを生じてし
まい、ケーキは滞留したまま排出されず、あるいは逆
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る傾向が見られる。
晶などの濃縮や脱水のために発展してきたものである
が、これとはその性質を異にする汚泥のような被処理物
の濃縮や脱水に使用しようとすると、汚泥の沈殿層はペ
ースト状で親水性が強く、脱水率を高めるためにはいわ
ば水を絞りだすために強い圧密効果を作用させることが
必要となる。上記従来のデカンタ型遠心分離装置におい
て処理液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、遠心力
が弱くなり、含水率が高まってしまう現象が見られる。
事実、図７に示す装置においては、直胴部３０と円錐部
３１の境界近くのｄ部分において含水率が最低となるこ
とが観測されている。さらに、沈殿層が排出されるため
には強い遠心力に逆らって円錐部を上昇する必要があ
り、スクリューコンベアによって移送しようとしても、
含水率が低い場合には摩擦抵抗による共廻りを生じてし
まい、ケーキは滞留したまま排出されず、あるいは逆
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る傾向が見られる。
【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３２から排出さ
れ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２，０００〜３，０００ｒｐｍ）で
運転しているのが実情である。したがって大きな動力を
要している。
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３２から排出さ
れ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２，０００〜３，０００ｒｐｍ）で
運転しているのが実情である。したがって大きな動力を
要している。
【０００６】汚泥のようなスクリューコンベアでの移送
が難しいペースト状の沈殿層を排出するために、分離液
の排出口の位置が沈殿層の排出口より高いいわゆる「負
のダム」あるいは「上側溢流」とよばれる状態での運転
が行われる。この１つ、例えばAmbler型（米国特許第
３，１７２，８５１号，特開平６−１９０３０２号）に
おいては、ボウル内の被処理液の水頭圧を利用して沈殿
層の排出を助けている。しかし、ボウル内の液面が高い
ため、沈殿層はビーチ部分でも液面下にあり、そのまま
遠心力による水頭圧の低いビーチを上昇するため、含水
率が高まってしまうという問題があった。
が難しいペースト状の沈殿層を排出するために、分離液
の排出口の位置が沈殿層の排出口より高いいわゆる「負
のダム」あるいは「上側溢流」とよばれる状態での運転
が行われる。この１つ、例えばAmbler型（米国特許第
３，１７２，８５１号，特開平６−１９０３０２号）に
おいては、ボウル内の被処理液の水頭圧を利用して沈殿
層の排出を助けている。しかし、ボウル内の液面が高い
ため、沈殿層はビーチ部分でも液面下にあり、そのまま
遠心力による水頭圧の低いビーチを上昇するため、含水
率が高まってしまうという問題があった。
【０００７】ボウル内には強い遠心力が作用しており、
ボウル内の或る層には、その上の液層あるいは沈殿層に
作用する遠心力による強い押圧力を受ける。本明細書に
おいては、この押圧力を水頭圧とよぶこととする。
ボウル内の或る層には、その上の液層あるいは沈殿層に
作用する遠心力による強い押圧力を受ける。本明細書に
おいては、この押圧力を水頭圧とよぶこととする。
【０００８】また、Lee型遠心分離装置においては、直
胴部と円錐部の境界近傍に、ボウル壁と僅かの間隙を設
けた仕切り板を配置し、このボウル壁と仕切り板の間隙
から沈殿層の最下部のみを取り出すことによって低い含
水率を得ようとしている。しかし、上記のように、含水
率の低いペースト状の沈殿層はスクリューコンベアによ
る移送は困難であり、利用できる水頭もボウル内の水位
のみであるので、排出のために掻き揚げ装置（特開平４
−５９０６５号）などの特殊構造を必要とする。このタ
イプのものの１つとして、ボウルの回転軸から処理液を
供給し、回転軸から分離液、沈殿層を排出するものもあ
るが（特公昭６３−３１２６１号）、分離装置としては
優れた性能を有するものの、脱水ケーキの含水率の低い
ものでは排出が困難になる場合が生じる。
胴部と円錐部の境界近傍に、ボウル壁と僅かの間隙を設
けた仕切り板を配置し、このボウル壁と仕切り板の間隙
から沈殿層の最下部のみを取り出すことによって低い含
水率を得ようとしている。しかし、上記のように、含水
率の低いペースト状の沈殿層はスクリューコンベアによ
る移送は困難であり、利用できる水頭もボウル内の水位
のみであるので、排出のために掻き揚げ装置（特開平４
−５９０６５号）などの特殊構造を必要とする。このタ
イプのものの１つとして、ボウルの回転軸から処理液を
供給し、回転軸から分離液、沈殿層を排出するものもあ
るが（特公昭６３−３１２６１号）、分離装置としては
優れた性能を有するものの、脱水ケーキの含水率の低い
ものでは排出が困難になる場合が生じる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】上記の各種遠心分離装
置は、基本的に、沈殿層の排出口はボウル内の液面と同
等ないしはそれより高い位置にあり、排出にボウル内の
水頭圧を利用するとしても、ボウル内の処理液の水頭圧
は、重い沈殿層の水頭圧よりも小さく、水頭圧のみで排
出することは原理的に不可能であり、なんらかの排出機
構を必要とする。
置は、基本的に、沈殿層の排出口はボウル内の液面と同
等ないしはそれより高い位置にあり、排出にボウル内の
水頭圧を利用するとしても、ボウル内の処理液の水頭圧
は、重い沈殿層の水頭圧よりも小さく、水頭圧のみで排
出することは原理的に不可能であり、なんらかの排出機
構を必要とする。
【００１０】本発明は、上述のようなデカンタ型遠心分
離装置における問題点を解決するためになされたもの
で、上記従来型の遠心分離装置において、最も含水率の
低いｄ部分から直接に汚泥を排出することができる遠心
分離装置を得ようとするものである。これにより、分離
の促進によって分離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、動力の節減と円錐状のビ
ーチ部分を持たないために装置の簡易、小型化が可能と
なる。
離装置における問題点を解決するためになされたもの
で、上記従来型の遠心分離装置において、最も含水率の
低いｄ部分から直接に汚泥を排出することができる遠心
分離装置を得ようとするものである。これにより、分離
の促進によって分離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、動力の節減と円錐状のビ
ーチ部分を持たないために装置の簡易、小型化が可能と
なる。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明の遠心分離装置に
おいては、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
心分離装置において、ボウルの一端壁内に脱水ケーキの
排出経路を設け、該経路のボウル内への開口はボウルの
内周壁近傍に設け、排出経路の端壁外への排出口はそれ
よりも高い位置、すなわち、ボウル内周壁半径よりも小
さな半径位置に設けられる。これにより、排出経路から
の排出ケーキは、ボウル一端に堆積した沈殿層中、堆積
物に作用する遠心力の水頭圧による圧密効果の最も高い
部分からのもののみが排出経路を経て排出されることと
なる。
おいては、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
心分離装置において、ボウルの一端壁内に脱水ケーキの
排出経路を設け、該経路のボウル内への開口はボウルの
内周壁近傍に設け、排出経路の端壁外への排出口はそれ
よりも高い位置、すなわち、ボウル内周壁半径よりも小
さな半径位置に設けられる。これにより、排出経路から
の排出ケーキは、ボウル一端に堆積した沈殿層中、堆積
物に作用する遠心力の水頭圧による圧密効果の最も高い
部分からのもののみが排出経路を経て排出されることと
なる。
【００１２】排出経路の端壁外への排出口が、ボウル内
への開口と同じ高さにあれば、遠心分離装置の始動時
に、処理液がボウル内へ供給されると、固形分が濃縮・
脱水されること無く、直ちに排出口から排出されること
となり好ましくない。さらに、固形分が十分に沈殿する
（従って、分離液の清澄度を高める）には、ボウル内で
一定時間、遠心力の作用を受ける必要がある。従って、
少なくとも、始動初期の段階では、排出口はボウル内で
所期の液面を保持できるだけの高さを有することが有利
である。もっとも、運転中は、分離液の排出口が脱水ケ
ーキの排出口よりも低い下側溢流と呼ばれる態様であっ
ても、逆に高い上側溢流と呼ばれる態様であってもよ
い。上側溢流の場合、分離液の排出口の高さによって決
定されるボウル内の水面は排出経路側に堆積した沈殿層
によって保持される。
への開口と同じ高さにあれば、遠心分離装置の始動時
に、処理液がボウル内へ供給されると、固形分が濃縮・
脱水されること無く、直ちに排出口から排出されること
となり好ましくない。さらに、固形分が十分に沈殿する
（従って、分離液の清澄度を高める）には、ボウル内で
一定時間、遠心力の作用を受ける必要がある。従って、
少なくとも、始動初期の段階では、排出口はボウル内で
所期の液面を保持できるだけの高さを有することが有利
である。もっとも、運転中は、分離液の排出口が脱水ケ
ーキの排出口よりも低い下側溢流と呼ばれる態様であっ
ても、逆に高い上側溢流と呼ばれる態様であってもよ
い。上側溢流の場合、分離液の排出口の高さによって決
定されるボウル内の水面は排出経路側に堆積した沈殿層
によって保持される。
【００１３】上記排出経路は、沈殿層からの脱水ケーキ
の排出量を制限する絞りとして作用する。本発明の遠心
分離装置においては、排出経路中の脱水ケーキは、主と
してその背面に作用する沈殿層の遠心力による水頭圧に
よって、また、これに加えるにスクリューの搬送力、場
合によっては、ボウル内への処理液の供給圧によって押
し出される。
の排出量を制限する絞りとして作用する。本発明の遠心
分離装置においては、排出経路中の脱水ケーキは、主と
してその背面に作用する沈殿層の遠心力による水頭圧に
よって、また、これに加えるにスクリューの搬送力、場
合によっては、ボウル内への処理液の供給圧によって押
し出される。
【００１４】排出量は、排出経路から受ける排出抵抗
と、これを押し出す圧力によって定まるので、排出経路
の開口近傍に沈殿する重成分の堆積層の厚さが小さい場
合は、脱水ケーキに作用する水頭圧も小さく、排出量も
少ない。従って、排出経路の開口近傍の堆積層の厚さ
は、スクリューコンベアによって掻き寄せられる沈殿重
成分の堆積によって次第に増加することとなる。しか
し、堆積層の厚さが増せば、押出し力が強くなり、排出
抵抗に打ち勝って排出量を増大させ、沈殿重成分の堆積
層の厚さが堆積量と排出量のバランスによって一定に保
たれることとなる。
と、これを押し出す圧力によって定まるので、排出経路
の開口近傍に沈殿する重成分の堆積層の厚さが小さい場
合は、脱水ケーキに作用する水頭圧も小さく、排出量も
少ない。従って、排出経路の開口近傍の堆積層の厚さ
は、スクリューコンベアによって掻き寄せられる沈殿重
成分の堆積によって次第に増加することとなる。しか
し、堆積層の厚さが増せば、押出し力が強くなり、排出
抵抗に打ち勝って排出量を増大させ、沈殿重成分の堆積
層の厚さが堆積量と排出量のバランスによって一定に保
たれることとなる。
【００１５】そして、沈殿層の比重は処理液の比重に比
して大きいので、排出に利用できる水頭圧は、従来装置
で利用している処理液の水頭圧に比して大きなものとな
るが、特に絞り効果によって沈殿層が液面よりも高く盛
り上がる状態では、水頭圧は極めて大きなものとなり、
脱水ケーキの排出を容易にする。そして、この場合の堆
積層による脱水ケーキに対する圧密効果は最大となり、
排出固形分の低い含水率を達成することができる。
して大きいので、排出に利用できる水頭圧は、従来装置
で利用している処理液の水頭圧に比して大きなものとな
るが、特に絞り効果によって沈殿層が液面よりも高く盛
り上がる状態では、水頭圧は極めて大きなものとなり、
脱水ケーキの排出を容易にする。そして、この場合の堆
積層による脱水ケーキに対する圧密効果は最大となり、
排出固形分の低い含水率を達成することができる。
【００１６】
【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は本発明装置の１実
施例を示す側断面図、図２は図１のＡ−Ａ断面図、図３
は同Ｂ−Ｂ断面図、図４は要部の拡大図である。
て、図面を参照して説明する。図１は本発明装置の１実
施例を示す側断面図、図２は図１のＡ−Ａ断面図、図３
は同Ｂ−Ｂ断面図、図４は要部の拡大図である。
【００１７】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
の前端の排泥室壁６および後端壁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の前端部の排泥室の周壁には、周方向に沿
って複数の排泥口７が隔設されている。
ボウル（外側回転筒）で、横型円筒の直胴形をなし、そ
の前端の排泥室壁６および後端壁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の前端部の排泥室の周壁には、周方向に沿
って複数の排泥口７が隔設されている。
【００１８】この排泥室壁６と排泥口７とは、本実施の
態様においてはボウルと一体に構成されているが、遠心
分離装置の基本構成ではなく、必要によってボウル１と
別体に作成するなど、適宜の設計変更が可能である。ま
た、ボウル１の後端壁３には、分離液の排出口８が設け
られている。この排出口８は例えば複数の扇形のものを
周方向に隔設したり、或は、図２のように後端壁３に多
数の小孔を同心状に隔設するのがよい。
態様においてはボウルと一体に構成されているが、遠心
分離装置の基本構成ではなく、必要によってボウル１と
別体に作成するなど、適宜の設計変更が可能である。ま
た、ボウル１の後端壁３には、分離液の排出口８が設け
られている。この排出口８は例えば複数の扇形のものを
周方向に隔設したり、或は、図２のように後端壁３に多
数の小孔を同心状に隔設するのがよい。
【００１９】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ｌｌの外周に螺旋翼１
２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内
には、処理液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より挿通された処理液の供給管１６が供給室
１４に開口して設けられている。
コンベアで、横型円筒形の回転胴ｌｌの外周に螺旋翼１
２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内
には、処理液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より挿通された処理液の供給管１６が供給室
１４に開口して設けられている。
【００２０】ボウル１の環状空間１７の前端には壁２が
設けられ、この壁２内に脱水ケーキｂの排出経路２０が
設けられている。排出経路２０のボウル内への開口部２
０ａは、ボウル１の周壁内面に接して設けられ、一方、
ボウル外への排出口となる開口部２０ｂは半径方向への
高さを有している。従って、開口部２０ａから排出経路
に侵入できる沈殿物は堆積層の最も下部の部分のみに限
定されることとなる。一方、開口部２０ｂは、運転初期
において、処理液がこの開口部２０ｂを溢流しない程度
に供給されるもので、ボウル内の液面の初期の高さを定
める。この開口部２０ｂが高過ぎると、排出経路２０内
の脱水ケーキに作用する遠心力がボウル内の堆積層に作
用する押圧力を相殺することによって、脱水ケーキの排
出力を低減してしまうので、必要な範囲でなるべく低い
ことが望ましい。
設けられ、この壁２内に脱水ケーキｂの排出経路２０が
設けられている。排出経路２０のボウル内への開口部２
０ａは、ボウル１の周壁内面に接して設けられ、一方、
ボウル外への排出口となる開口部２０ｂは半径方向への
高さを有している。従って、開口部２０ａから排出経路
に侵入できる沈殿物は堆積層の最も下部の部分のみに限
定されることとなる。一方、開口部２０ｂは、運転初期
において、処理液がこの開口部２０ｂを溢流しない程度
に供給されるもので、ボウル内の液面の初期の高さを定
める。この開口部２０ｂが高過ぎると、排出経路２０内
の脱水ケーキに作用する遠心力がボウル内の堆積層に作
用する押圧力を相殺することによって、脱水ケーキの排
出力を低減してしまうので、必要な範囲でなるべく低い
ことが望ましい。
【００２１】一方、分離液の排出口８は、運転中の環状
空間１７の液面を定め、排出口８の位置が開口部２０ｂ
よりも低いときはいわゆる「下側溢流」の状態での運転
となり、高いときは「上側溢流」の状態での運転とな
る。そして、上側溢流の状態での運転の場合、処理液の
排出経路２０からの流出は、開口部２０ａの近傍に堆積
した沈殿層によって阻止される。その最も極端な場合
は、分離液の排出は軸心からの排出とすることも可能で
ある。
空間１７の液面を定め、排出口８の位置が開口部２０ｂ
よりも低いときはいわゆる「下側溢流」の状態での運転
となり、高いときは「上側溢流」の状態での運転とな
る。そして、上側溢流の状態での運転の場合、処理液の
排出経路２０からの流出は、開口部２０ａの近傍に堆積
した沈殿層によって阻止される。その最も極端な場合
は、分離液の排出は軸心からの排出とすることも可能で
ある。
【００２２】上記の装置において、脱水処理する処理液
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
端壁の排出口８から機外に排出される。一方、沈殿層は
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も排出口８よ
り排出される。
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
端壁の排出口８から機外に排出される。一方、沈殿層は
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も排出口８よ
り排出される。
【００２３】一方、ボウル１の前部に搬送された沈殿層
は、環状空間１７の前端に、排出経路２０からの排出量
との差分だけ堆積する。この堆積層は、沈殿した重成分
が例えば砂であれば比重は約２．５〜３であり、水の１
に比して格段に重いため、この堆積層に作用する遠心力
による水頭圧も水の場合に比して２倍以上となる。さら
に、分離液排出口８によって決定される液面の高さが、
回転胴１１より低く、その間に空間が残っていれば、堆
積層は液面を超えて盛り上がり、その比重の大きさと盛
り上がりの高さによって、排出経路の開口２０ａ近傍に
は大きな遠心水頭圧が作用して堆積層に対する大きな圧
密効果を生じ、この遠心水頭圧とスクリューの搬送力と
により排出経路への押出し作用が生じる。
は、環状空間１７の前端に、排出経路２０からの排出量
との差分だけ堆積する。この堆積層は、沈殿した重成分
が例えば砂であれば比重は約２．５〜３であり、水の１
に比して格段に重いため、この堆積層に作用する遠心力
による水頭圧も水の場合に比して２倍以上となる。さら
に、分離液排出口８によって決定される液面の高さが、
回転胴１１より低く、その間に空間が残っていれば、堆
積層は液面を超えて盛り上がり、その比重の大きさと盛
り上がりの高さによって、排出経路の開口２０ａ近傍に
は大きな遠心水頭圧が作用して堆積層に対する大きな圧
密効果を生じ、この遠心水頭圧とスクリューの搬送力と
により排出経路への押出し作用が生じる。
【００２４】図５は排出経路２０の他の実施の態様を示
したものである。この態様においては、排出経路２０が
先の実施の態様のように、その断面が端に傾斜した直線
状をなすのではなく、開口２０ａ、２０ｂの間に、壁２
と平行な部分を含んでいる。このような形状の排出経路
は、壁２の厚さが比較的に薄い場合でも、開口２０ａ、
２０ｂの間に必要な長さ（すなわち、排出抵抗）および
高さの差を取ることが出来る。
したものである。この態様においては、排出経路２０が
先の実施の態様のように、その断面が端に傾斜した直線
状をなすのではなく、開口２０ａ、２０ｂの間に、壁２
と平行な部分を含んでいる。このような形状の排出経路
は、壁２の厚さが比較的に薄い場合でも、開口２０ａ、
２０ｂの間に必要な長さ（すなわち、排出抵抗）および
高さの差を取ることが出来る。
【００２５】上記の環状空間１７の前端壁２は、図４、
図５に示すように、上記の排出経路２０を形成するよう
に、僅かの間隔をおいて配設された２つの部材によって
構成することが出来る。すなわち、ボウル内壁近傍から
回転軸方向に突設された部材２１と、回転胴１１に突設
され、上記部材２１と実質上一定の間隔を置いて延び、
その間に排出経路を形成する部材２２とで構成すること
ができる。
図５に示すように、上記の排出経路２０を形成するよう
に、僅かの間隔をおいて配設された２つの部材によって
構成することが出来る。すなわち、ボウル内壁近傍から
回転軸方向に突設された部材２１と、回転胴１１に突設
され、上記部材２１と実質上一定の間隔を置いて延び、
その間に排出経路を形成する部材２２とで構成すること
ができる。
【００２６】あるいは、図６に示すように、これらの排
出経路２０を形成する部材はボウル１および回転胴１１
とは別体とし、ボルト、その他の手段によって固定する
ようにしてもよい。この時、スペーサ２３を介して組み
付けるようにし、スペーサの厚さを適宜選択することに
よって、その間に形成される排出経路２０の太さを変え
ることができる。なお、図６において、上半分は排出経
路が細い場合、下半分は太い場合を示す。このように排
出経路の太さを変えることによって排出抵抗を調節する
ことが出来るが、部材２２先端のボウル内壁からの高さ
は一定であり、堆積層中の排出される部分は不変であ
る。
出経路２０を形成する部材はボウル１および回転胴１１
とは別体とし、ボルト、その他の手段によって固定する
ようにしてもよい。この時、スペーサ２３を介して組み
付けるようにし、スペーサの厚さを適宜選択することに
よって、その間に形成される排出経路２０の太さを変え
ることができる。なお、図６において、上半分は排出経
路が細い場合、下半分は太い場合を示す。このように排
出経路の太さを変えることによって排出抵抗を調節する
ことが出来るが、部材２２先端のボウル内壁からの高さ
は一定であり、堆積層中の排出される部分は不変であ
る。
【００２７】また、このような部材２１と２２との間隔
調節は、スペーサによらず、ねじなどで移動可能にする
ことによってなされてもよいことは云うまでもない。こ
のような排出抵抗の調節により、排出量と含水率との調
節が可能となる。さらに、必要に応じ、部材２２の高さ
を変えることにより、堆積層中の排出される部分を変え
ることもできる。
調節は、スペーサによらず、ねじなどで移動可能にする
ことによってなされてもよいことは云うまでもない。こ
のような排出抵抗の調節により、排出量と含水率との調
節が可能となる。さらに、必要に応じ、部材２２の高さ
を変えることにより、堆積層中の排出される部分を変え
ることもできる。
【００２８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の遠心脱水
装置は、従来の遠心分離装置における常識とは異なる技
術思想に基づき、ボウル内の沈殿物の堆積層のうち、最
も高い圧密作用を受けている部分のみを直接に排出する
ので、脱水ケーキの含水率を従前の遠心分離装置に例を
見ないほどに下げることができた。
装置は、従来の遠心分離装置における常識とは異なる技
術思想に基づき、ボウル内の沈殿物の堆積層のうち、最
も高い圧密作用を受けている部分のみを直接に排出する
ので、脱水ケーキの含水率を従前の遠心分離装置に例を
見ないほどに下げることができた。
【００２９】そして、含水率の低い堆積層は、排出が困
難となるのが常であったが、本発明の遠心分離装置にお
いては、排出経路の排出抵抗によって高い堆積層を形成
させることにより発生する高い水頭圧を利用して、特別
の排出手段を設けること無く、排出することを可能にし
ている。このため、比較的に単純な構成で、比較的に小
型の装置でありながら、高い脱水率と、高い分離効率を
得ることができたものである。
難となるのが常であったが、本発明の遠心分離装置にお
いては、排出経路の排出抵抗によって高い堆積層を形成
させることにより発生する高い水頭圧を利用して、特別
の排出手段を設けること無く、排出することを可能にし
ている。このため、比較的に単純な構成で、比較的に小
型の装置でありながら、高い脱水率と、高い分離効率を
得ることができたものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明装置の遠心分離装置の１実施例の構造を
示す側断面図である。
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】本発明装置の遠心分離装置における排出経路の
構造を示す部分断面図である。
構造を示す部分断面図である。
【図５】排出経路の他の実施の態様を示す部分断面図で
ある。
ある。
【図６】排出経路の、さらに他の実施の態様を示す部分
断面図である。
断面図である。
【図７】従来のデカンタ型遠心分離装置を示す側断面図
である。
である。
１ ボウル ２ ボウル前端壁 ３ ボウル後端壁 ４，５ 中空軸 ６ 排泥室壁 ７ 排泥口 ８ 分離液の排出口 10 スクリューコンベア 11 回転胴 12 螺旋翼 13 回転軸 14 処理液供給室 15 供給口 16 処理液供給管 17 環状空間 20 沈殿層排出経路 20ａ 開口 20ｂ 排出口 21，22 排出経路形成部材 23 スペーサ
───────────────────────────────────────────────────── 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 AA01 AA10 AA11 AB01 AC01 AC06 AD01 AE03 BC16
Claims (7)
- 【請求項１】 一方向に回転する円筒形のボウルと、こ
のボウル内でボウルと同軸に、かつ回転速度差を有して
同方向に回転するスクリューコンベアとを有し、回転中
のボウル内に供給される処理液から重成分を遠心力によ
って分離沈降させ、これをスクリューコンベアによって
ボウルの一側に集積させ、重成分と分離液とを分離排出
する遠心分離装置において、沈殿した重成分の排出経路
をボウルの一端壁内に設け、該排出経路のボウル内への
開口がボウル内周壁近傍に設けられ、沈殿層は、主とし
て該開口近傍の重成分の堆積層の遠心水頭圧によって排
出されることを特徴とする遠心分離装置。 - 【請求項２】 上記排出経路は排出量を制限する絞り通
路となっており、これによって上記排出経路の開口近傍
の重成分の堆積層を形成させることを特徴とする請求項
１記載の遠心分離装置。 - 【請求項３】 上記排出経路からの堆積重成分のボウル
外への排出口は、ボウル半径より小さな半径位置に設け
られることを特徴とする請求項１または請求項２記載の
遠心分離装置。 - 【請求項４】 ボウル内壁近傍から回転軸方向に延びる
部材と、これと実質上一定の間隔を置いて延び、上記部
材との間に排出経路を形成する部材とを有することを特
徴とする請求項１ないし請求項３記載の遠心分離装置。 - 【請求項５】 上記ボウル内壁近傍から回転軸方向に延
びる部材と、これと一定の間隔を置いて延びる部材と
は、交換可能にボウルに配設されていることを特徴とす
る請求項４記載の遠心分離装置。 - 【請求項６】上記ボウル内壁近傍から回転軸方向に延び
る部材と、これと一定の間隔を置いて延びる部材とは、
少なくともその一方がボウル軸方向に移動可能であるこ
とを特徴とする請求項４記載の遠心分離装置。 - 【請求項７】上記ボウル内壁近傍から回転軸方向に延び
る部材は、円錐形内面を有する部材であり、これと一定
の間隔を置いて延びる部材は、円錐形外面を有する部材
であることを特徴とする請求項４ないし請求項６記載の
遠心分離装置。
Priority Applications (12)
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|---|---|---|---|
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| EP01902708A EP1304170B1 (en) | 2000-02-10 | 2001-01-31 | Centrifugal separator |
| AU3055301A AU3055301A (en) | 2000-02-10 | 2001-01-31 | Centrifugal separator |
| PCT/JP2001/000670 WO2001058596A1 (fr) | 2000-02-10 | 2001-01-31 | Separateur centrifuge |
| CN018047432A CN1217743C (zh) | 2000-02-10 | 2001-01-31 | 离心分离装置 |
| DE60124554T DE60124554T2 (de) | 2000-02-10 | 2001-01-31 | Zentrifugalabscheider |
| US10/182,709 US6780148B2 (en) | 2000-02-10 | 2001-01-31 | Decanter type centrifugal separator with restriction effected discharge route |
| KR1020027010360A KR100741680B1 (ko) | 2000-02-10 | 2001-01-31 | 원심분리장치 |
| NZ520746A NZ520746A (en) | 2000-02-10 | 2001-01-31 | Centrifugal separator comprising a cylindrical bowl and a screw conveyor |
| CA002399443A CA2399443C (en) | 2000-02-10 | 2001-01-31 | Centrifugal separator |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000032896A JP4153138B2 (ja) | 2000-02-10 | 2000-02-10 | 遠心分離装置 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001219097A true JP2001219097A (ja) | 2001-08-14 |
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Family
ID=18557448
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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| Country | Link |
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| CN (1) | CN1217743C (ja) |
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| CA (1) | CA2399443C (ja) |
| DE (1) | DE60124554T2 (ja) |
| NZ (1) | NZ520746A (ja) |
| TW (1) | TW490321B (ja) |
| WO (1) | WO2001058596A1 (ja) |
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| DK176946B1 (da) * | 2007-05-09 | 2010-06-14 | Alfa Laval Corp Ab | Centrifugalseparator og et væskefaseafløbsportelement |
| DK178254B1 (en) * | 2010-11-12 | 2015-10-12 | Alfa Laval Corp Ab | Centrifugal separator, abrasion resistant element and set of abrasion resistant elements for a centrifugal separator |
| CN103316780A (zh) * | 2013-05-28 | 2013-09-25 | 浙江大金离心机有限公司 | 一种卧螺式离心机 |
| JP6278307B2 (ja) * | 2014-01-14 | 2018-02-14 | 三菱重工環境・化学エンジニアリング株式会社 | 遠心脱水装置 |
| KR101706975B1 (ko) | 2014-02-14 | 2017-02-16 | 주식회사 케이씨텍 | 슬러리 조성물의 제조 방법 및 이에 의해 제조된 슬러리 조성물 |
| CN106694240B (zh) * | 2015-08-26 | 2019-04-30 | 苏州瑞威离心分离技术有限公司 | 卧螺卸料离心机 |
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| BE564610A (ja) | 1957-02-18 | |||
| US3096282A (en) * | 1957-12-30 | 1963-07-02 | Sharples Corp | Improvement in centrifuges |
| JPS363447B1 (ja) * | 1958-02-13 | 1961-04-18 | ||
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