JP2006007240A - スクリュー脱水機 - Google Patents

Abstract

【課題】 含水率の高い被脱水物を脱水スクリューコンベアで搬送する過程で切断し、効率良く脱水し、減量化し得るスクリュー脱水機を提供すること。
【解決手段】 ケーシング７に被脱水物の投入口８と、脱水物の排出口９と、多数の脱水スリット１０とを設け、スリーブ７の内部にスクリュー回転軸１１を挿通し、このスクリュー回転軸１１に、被脱水物の搬送方向にピッチを漸減させてスクリュー羽根１２を設け、前記スクリュー回転軸１１を回転駆動装置１３に連結した脱水スクリューコンベア６を設置し、この脱水スクリューコンベア６と平行にカッタ回転軸１８を支持し、このカッタ回転軸１８に、当該脱水スリット１０を通って隣接するスクリュー羽根１２，１２間に進入可能に多数のカッタ１９を設け、前記カッタ回転軸１８をスクリュー回転軸１１と同速度で回転させるカッタ装置１７を設置した。
【選択図】 図１

Description

本発明は、有機汚泥，生ごみ等の高い含水率の被脱水物を連続的に脱水し、減量するために好適なスクリュー脱水機に関する。

この種、スクリュー脱水機の従来技術としては、例えば特開平９−２４４９１号公報に記載の技術がある。

この特開平９−２４４９１号公報に記載の技術では、ケーシングにおける濾過面に、輪切り状に横切る複数個の無端透隙を形成し、送りらせん（スクリュー羽根）に、前記無端透隙に係合する掻き取りチップを設けている。

しかして、前掲従来技術では掻き取りチップにより、ケーシングにおける濾過面に形成された無端透隙に詰まった固形物を掻き取り、清掃することによって、無端透隙の目詰まりを防止するようにしている。

しかしながら、前掲従来技術では含水率の高い被脱水物を脱水スクリューコンベアで搬送する過程で切断し、効率良く脱水し、減量化することについて配慮されていない。

本発明は、上記の事情に鑑みなされたもので、その目的とするところは、含水率の高い被脱水物を脱水スクリューコンベアで搬送する過程で切断し、効率良く脱水して減量化し得るスクリュー脱水機を提供することにある。

また、本発明の他の目的はスクリューコンベアにおける被脱水物の搬送方向の後側で、被脱水物の水分を積極的に絞り出し、被脱水物をより一層強力に脱水し、大幅に減量化を図り得るスクリュー脱水機を提供することにある。

前記目的を達成するため、本発明の請求項１記載の発明では、ケーシング７に被脱水物の投入口８と、脱水物の排出口９とを設け、ケーシング７における前記投入口８と排出口９間に、多数の脱水スリット１０を配列し、ケーシング７の内部にスクリュー回転軸１１を挿通し、このスクリュー回転軸１１に、被脱水物の搬送方向にピッチを漸次小さくさせてスクリュー羽根１２を設け、前記スクリュー回転軸１１を回転駆動装置１３に連結してなる脱水スクリューコンベア６を設置し、前記脱水スリット１０の列に対応する位置に、脱水スクリューコンベア６と平行にカッタ回転軸１８を支持し、このカッタ回転軸１８に、これの軸方向には前記脱水スリット１０の配列間隔と同じ間隔をおき，軸周りには所要の間隔をおき，かつ当該脱水スリット１０を通って隣接するスクリュー羽根１２，１２間に進入可能に多数のカッタ１９を設け、前記カッタ回転軸１８をスクリュー回転軸１１と同速度で回転させるカッタ装置１７を設置している。

また、前記目的を達成するため、本発明の請求項２記載の発明では、前記カッタ回転軸１８を、スクリュー回転軸１１の反対方向に回転させる回転駆動手段２０に連結してなるカッタ装置１７を設置している。

また、前記目的を達成するため、本発明の請求項３記載の発明では、スクリュー回転軸１１’の直径を、被脱水物の搬送方向に漸次太くしている。

さらに、前記目的を達成するため、本発明の請求項４記載の発明では、前記脱水スクリューコンベア６における脱水物の排出口９の近傍に、被脱水物の絞り装置２８を設置している。

本発明の請求項１記載の発明によれば、
（一） カッタ装置１７のカッタ１９により、当該脱水スリット１０に詰まった固形分を切除し、脱水スリット１０の目詰まりを防止し、脱水スリット１０からの水捌けを良くしていること、
（二） 脱水スクリューコンベア６による被脱水物の搬送過程で前記カッタ１９を、脱水スリット１０を通じて、隣接するスクリュー羽根１２，１２間に進入させ、カッタ１９をスクリュー羽根１２と同速度で回転させ、搬送中の被脱水物を横断し、その切断面から被脱水物の内部の水分を抽出するようにしていること、
（三） 被脱水物の内部の水分を抽出しやすくしたうえで、脱水スクリューコンベア６のケーシング７の内壁と，スクリュー回転軸１１の外周と，隣接するスクリュー羽根１２，１２とに囲まれて形成された圧縮室で被脱水物を加圧し、被脱水物の内部の水分を絞り出すようにしていること、
の三つの機能が相俟ち、含水率の高い被脱水物をも、効率良く脱水し、減量化し得る効果がある。

また、本発明の請求項２記載の発明によれば、脱水スクリューコンベア６による被脱水物の搬送過程でカッタ１９を、脱水スリット１０を通じて、隣接するスクリュー羽根１２，１２間に進入させ、カッタ１９をスクリュー羽根１２の反対方向に回転させ、搬送中の被脱水物を瞬時に横断し、その切断面から被脱水物の内部の水分を抽出するようにしているので、この発明においても、高い被脱水物を効率良く脱水し得る効果がある。

また、本発明の請求項３記載の発明によれば、スクリュー回転軸１１’の直径を、被脱水物の搬送方向に漸次太く形成したことにより、ケーシング７の内壁と，スクリュー回転軸１１’の外周と，隣接するスクリュー羽根１２，１２とにより囲まれて形成される被脱水物用の圧縮室の容積を、簡単な手段で被脱水物の搬送方向に急激に狭く形成し得る効果があり、前記被脱水物の搬送方向に急激に容積が狭くなる圧縮室により、被脱水物を強力に加圧し、被脱水物に含有する水分を絞り出し、より一層効率良く脱水して圧密化し、減量し得る効果がある。

さらに、本発明の請求項４記載の発明によれば、
（一） カッタ装置１７のカッタ１９により、当該脱水スリット１０に詰まった固形分を切除し、脱水スリット１０の目詰まりを防止し、脱水スリット１０からの水捌けを良くしていること、
（二） 脱水スクリューコンベア６による被脱水物の搬送過程で前記カッタ１９を、脱水スリット１０を通じて、隣接するスクリュー羽根１２，１２間に進入させ、カッタ１９をスクリュー羽根１２と同速度で回転させ、搬送中の被脱水物を横断し、その切断面から被脱水物の内部の水分を抽出するようにしていること、
（三） 被脱水物の内部の水分を抽出しやすくしたうえで、脱水スクリューコンベア６のケーシング７の内壁と，スクリュー回転軸１１の外周と，隣接するスクリュー羽根１２，１２とに囲まれて形成された圧縮室で被脱水物を加圧し、被脱水物の内部の水分を絞り出すようにしていること、
（四） 被脱水物の搬送過程の最終段階で、最後部のスクリュー羽根１２と絞り装置２８間で被脱水物を積極的に加圧し、被脱水物の残留水分を絞り取るようにしていること、
の四つの機能が相俟って、被脱水物の含有水分をより一層強力に取り出し、被脱水物を大幅に減量化し得る効果がある。

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

図１〜図３は本発明の実施例１を示すもので、図１は一部を横断した平面図、図２および図３はそれぞれ図１のＡ−Ａ線およびＢ−Ｂ線断面図である。また、図４はこの実施例１における一部分の配置位置を変えた実施例を示す断面図である。

これら図１〜図４に示す実施例１のスクリュー脱水機１は、フレーム２に互いに平行に支持された脱水スクリューコンベア６と、カッタ装置１７とを備えて構成されている。

前記フレーム２は、底板フレーム３と、この底板フレーム３上において、互いに所要の間隔をおいて固定された軸受フレーム４，５を有している。

前記脱水スクリューコンベア６は、ケーシング７と、スクリュー回転軸１１と、スクリュー羽根１２と、スクリュー回転軸用の回転駆動装置１３とを備えている。

前記ケーシング７には、脱水スクリューコンベア６における被脱水物の搬送方向ｃの前側に被脱水物の投入口８が形成され、同搬送方向ｃの後側には脱水物の排出口９が形成されている。また、ケーシング７における前記投入口８と排出口９間には、互いに所要の間隔をおいて多数の脱水スリット１０が形成されている。この脱水スリット１０は、図１〜図３に示す実施例では脱水スクリューコンベア６の軸方向と直交するほぼ水平方向の両側に２列形成され、図４に示す実施例では前記水平方向の下方に２列、ほぼハ字形に配列されている。そして、前記ケーシング７は前記軸受フレーム４，５間に固定されている。

前記スクリュー回転軸１１は、前記ケーシング７に挿通され、かつ軸受（図示省略）を介して軸受フレーム４，５に支持されている。

前記スクリュー羽根１２は、スクリュー回転軸１１の外周に設けられている。また、スクリュー羽根１２のピッチｐは脱水スクリューコンベア６における被脱水物の搬送方向ｃの前側から後側に向かって漸次小さく形成されている。

脱水スクリューコンベア６の内部には、前記ケーシング７の内壁と、スクリュー回転軸１１の外周と、隣接するスクリュー羽根１２，１２とに囲まれた被脱水物用の圧縮室が形成されている。そして、この圧縮室は前述のごとく、スクリュー羽根１２のピッチｐを被脱水物の搬送方向ｃに漸次小さく配列したことによって、同被脱水物の搬送方向ｃに漸次小容積に形成されている。

前記スクリュー回転軸用の回転駆動装置１３は、フレーム２に固定された取り付け台１４と、これに取り付けられた回転駆動源１５とを有している。この回転駆動源１５は、減速機構（図示省略）を内蔵している。そして、この回転駆動源１５の出力軸に、軸継手１６を介してスクリュー回転軸１１が連結されている。

前記カッタ装置１７は、この実施例では脱水スクリューコンベア６のケーシング７に形成された２列の脱水スリット１０に対応する位置に、脱水スクリューコンベア６と平行に設置されている。

各カッタ装置１７は、カッタ回転軸１８と、カッタ１９と、カッタ回転軸用の回転駆動手段２０とを備えている。

前記カッタ回転軸１８は、脱水スリット１０の列に対応させて、図１〜図３に示す実施例ではスクリュー回転軸１１と直交するほぼ水平面内に配置され、図４に示す実施例では下向きに傾斜させた位置に配置されている。そして、各カッタ回転軸１８は軸受（図示省略）を介して前記軸受フレーム４，５に支持されている。

前記カッタ１９は、カッタ回転軸１８の外周面に、カッタ回転軸１８の軸方向には脱水スリット１０と同じ間隔をおき、またカッタ回転軸１８の軸周りには所要の間隔をおいて多数設けられている。また、カッタ１９はカッタ回転軸１８が回転駆動されるに伴い、当該脱水スリット１０を通って、隣接するスクリュー羽根１２，１２間に進入し得るように設けられている。

前記カッタ回転軸用の回転駆動手段２０は、前記スクリュー回転軸１１の前側端部に取り付けられた主動歯車２１と、カッタ回転軸１８の前側端部に取り付けられかつ前記主動歯車２１に噛み合わされた従動歯車２２とを有して構成されている。また、前記主動歯車２１と従動歯車２２とは同じ歯数に形成されている。その結果、スクリュー回転軸用の回転駆動装置１３によりスクリュー回転軸１１が図１および図２に矢印ａで示す方向に回転駆動されるに伴い、カッタ回転軸１８は同図１および図２に矢印ｂで示すように、スクリュー回転軸１１とは反対方向に、同じ回転数で回転するようになっている。

前記カッタ装置１７のカッタ列の外側には、カバー２３が装着されている。また、カッタ回転軸用の回転駆動手段２０を構成している歯車列の外側には、他のカバー２４が装着されている。

前記脱水物の排出口９の下方には、図３に示すように、脱水物搬出用のベルトコンベア２５が設置されている。

また、脱水スクリューコンベア６の下方には、脱水の溜め枡２６が設置されている。この溜め枡２６には、排水管２７が取り付けられている。

前述のごとく構成したスクリュー脱水機１により、有機汚泥や生ごみ等の高い含水率を有する被脱水物を脱水するには、スクリュー回転軸用の回転駆動装置１３の回転駆動源１５を駆動させ、脱水スクリューコンベア６のスクリュー回転軸１１を矢印ａ方向に回転させるとともに、カッタ回転軸用の回転駆動手段２０を通じてカッタ回転軸１８を前記矢印ａとは反対の矢印ｂ方向に、同じ回転数で回転させる。

そして、脱水スクリューコンベア６のケーシング７に設けられた投入口８に被脱水物を投入すると、被脱水物はスクリュー羽根１２により図１に矢印ｃで示す方向に搬送され、ケーシング７の内壁と、スクリュー回転軸１１の外周と、隣接するスクリュー羽根１２，１２に囲まれた圧縮室に次々に送り込まれ、各圧縮室で加圧され、被脱水物に含有する水分が絞り出され、被脱水物は固形分と水分とに分離される。

前述のごとく、被脱水物が脱水スクリューコンベア６内を搬送される過程で、カッタ装置１７のカッタ１９が当該脱水スリット１０を通り、脱水スリット１０に詰まっている固形分を切除し、脱水スリット１０の目詰まりを防止し、水捌けを良くする。

さらに、前記カッタ１９は当該脱水スリット１０を通って、隣接するスクリュー羽根１２，１２間に進入し、スクリュー羽根１２の反対方向に回転し、脱水スクリューコンベア６で搬送中の被脱水物を瞬時に横断し、その切断面を通じて被脱水物の内部の水分を抽出しやすくする。

前述のごとく、搬送中の被脱水物を隣接するスクリュー羽根１２，１２間で横断した後、そのスクリュー羽根１２，１２を含む圧縮室で被脱水物を直ちに加圧するようにしているので、含水率の高い被脱水物をも、連続的に効率良く脱水することができる。

なお、図４に示す実施例では脱水スリット１０の列を脱水スクリューコンベア６の軸方向と直交する水平面よりも下側に傾斜させて設けているので、図１〜図３に示す実施例に比較して被脱水物から分離した水分を流出しやすくすることができる。

前記被脱水物から分離され，脱水スリット１０を通じて流出した水分は、脱水の溜め枡２６に集められ、排水管２７を経て浄水設備に送られ、浄化処理等に付される。

一方、脱水処理された固形分は、脱水物の排出口９を通じて、脱水物用のベルトコンベア２５上に取り出され、処理置き場等に送付される。

ところで、前記実施例１においてカッタ回転軸１８とスクリュー回転軸１１とは、カッタ１９とスクリュー羽根１２とが接触しない配置を確保することで、互いに同速度で回転させるようにすれば、同方向回転でも良く、逆方向回転でも良い。カッタ回転軸１８とスクリュー回転軸１１とを同方向，同回転速度にするには、図１において主動歯車，従動歯車２１，２２；２１，２２間に、それぞれ同径のアイドルギアを１つずつ介在させるだけで、容易に実現できる。

また、カッタ回転軸１８，１８に、スクリュー回転軸用の回転駆動装置１３とは独立した回転駆動手段を設けても良い。この場合、カッタ回転軸１８，１８とスクリュー回転軸１１との回転同期制御は、ベクトルインバータ制御を利用すれば良い。

図示の実施例１のごとく、カッタ１９とスクリュー羽根１２が逆方向回転の場合、被脱水物の移動方向とカッタ１９の切削回転方向は同方向となる。これに対して、カッタ１９とスクリュー羽根１２を同方向回転にした場合、被脱水物の移動方向とカッタ１９の切削回転方向が相対的に逆方向となり、カッタ１９によって、より効果的な切削が行える。

図５は本発明の実施例２を示すもので、一部を横断した平面図である。

この図５に示す実施例２のスクリュー脱水機１は、脱水スクリューコンベア６のケーシング７に設けられた脱水物の排出口９の近傍に、被脱水物の絞り装置２８が設置されている。

前記絞り装置２８は、絞り板２９と、絞りジャッキ３０とを備えて構成されている。

前記絞り板２９は、脱水スクリューコンベア６の最後部のスクリュー羽根１２に対向させて配置されている。

前記絞りジャッキ３０は、後部の軸受フレーム５に、図示実施例では複数本取り付けられ、絞り板２９を脱水スクリューコンベア６の軸方向に進退操作するようになっている。

そして、この実施例の絞り装置２８では、被脱水物の脱水処理時に、絞りジャッキ３０により絞り板２９を脱水スクリューコンベア６の最後部のスクリュー羽根１２の方向に突き出してセットする。

これにより、被脱水物の搬送過程の最終段階で、最後部のスクリュー羽根１２と絞り板２９間で、被脱水物を積極的に加圧し、被脱水物の残留水分を絞り取ることができる。その結果、被脱水物の含有水分をより一層強力に取り出し、被脱水物を大幅に減量化することができる。

この実施例２の他の構成，作用については、前記実施例１と同様である。

ついで、図６は本発明の実施例３を示すもので、一部を横断した平面図である。

この図６に示す実施例３のスクリュー脱水機１は、脱水スクリューコンベア６のケーシング７の内部に、被脱水物の搬送方向ｃに直径を漸次太く形成したスクリュー回転軸１１’が挿設されている。

これにより、脱水スクリューコンベア６のケーシング７の内壁と、スクリュー回転軸１１’の外周と、隣接するスクリュー羽根１２，１２とにより囲まれて形成される被脱水物用の圧縮室の容積を、簡単な手段で被搬送物の搬送方向ｃに急激に狭くすることができる。その結果、被脱水物をその搬送方向ｃに送り込むに従い、順次強力に加圧し、被脱水物に含有する水分をより一層効率良く絞り出し、脱水し，圧密化して減量させることができる。

この実施例３の他の構成，作用については、前記実施例１，２と同様である。

［その他の実施例］
本発明では、カッタ装置１７を脱水スクリューコンベア６の両側にそれぞれ１基ずつ、合計２基設置した図示実施例に限らず、脱水スクリューコンベア６のケーシング７の下部側に、脱水スリット１０を１列のみ設けた場合には、これに対応させてカッタ装置１７を１基設置しても良く、脱水スリット１０の配列数に合わせて３基以上設置しても良い。

本発明の実施例１を示すもので、一部を横断した平面図である。 図１のＡ−Ａ線断面図である。 図１のＢ−Ｂ線断面図である。 本発明の実施例１において、カッタ装置の配置位置を変えた実施例を示す断面図である。 本発明の実施例２を示すもので、一部を横断した平面図である。 本発明の実施例３を示すもので、一部を横断した平面図である。

符号の説明

１ スクリュー脱水機
２ フレーム
６ 脱水スクリューコンベア
７ ケーシング
８ 被脱水物の投入口
９ 脱水物の排出口
１０ 脱水スリット
１１ スクリュー回転軸
１２ スクリュー羽根
１３ スクリュー回転軸用の回転駆動装置
１７ カッタ装置
１８ カッタ回転軸
１９ カッタ
２０ カッタ回転軸用の回転駆動手段
２８ 被脱水物用の絞り装置
２９ 絞り板
３０ 絞りジャッキ
１１’ スクリュー回転軸

Claims (4)

1. ケーシング（７）に被脱水物の投入口（８）と、脱水物の排出口（９）とを設け、ケーシング（７）における前記投入口（８）と排出口（９）間に、多数の脱水スリット（１０）を配列し、ケーシング（７）の内部にスクリュー回転軸（１１）を挿通し、このスクリュー回転軸（１１）に、被脱水物の搬送方向にピッチを漸次小さくさせてスクリュー羽根（１２）を設け、前記スクリュー回転軸（１１）を回転駆動装置（１３）に連結してなる脱水スクリューコンベア（６）を設置し、
   前記脱水スリット（１０）の列に対応する位置に、脱水スクリューコンベア（６）と平行にカッタ回転軸（１８）を支持し、このカッタ回転軸（１８）に、これの軸方向には前記脱水スリット（１０）の配列間隔と同じ間隔をおき，軸周りには所要の間隔をおき，かつ当該脱水スリット（１０）を通って隣接するスクリュー羽根（１２），（１２）間に進入可能に多数のカッタ（１９）を設け、前記カッタ回転軸（１８）をスクリュー回転軸（１１）と同速度で回転させるカッタ装置（１７）を設置した、
   ことを特徴とするスクリュー脱水機。
2. ケーシング（７）に被脱水物の投入口（８）と、脱水物の排出口（９）とを設け、ケーシング（７）における前記投入口（８）と排出口（９）間に、多数の脱水スリット（１０）を配列し、ケーシング（７）の内部にスクリュー回転軸（１１）を挿通し、このスクリュー回転軸（１１）に、被脱水物の搬送方向にピッチを漸次小さくさせてスクリュー羽根（１２）を設け、前記スクリュー回転軸（１１）を回転駆動装置（１３）に連結してなる脱水スクリューコンベア（６）を設置し、
   前記脱水スリット（１０）の列に対応する位置に、脱水スクリューコンベア（６）と平行にカッタ回転軸（１８）を支持し、このカッタ回転軸（１８）に、これの軸方向には前記脱水スリット（１０）の配列間隔と同じ間隔をおき，軸周りには所要の間隔をおき，かつ当該脱水スリット（１０）を通って隣接するスクリュー羽根（１２），（１２）間に進入可能に多数のカッタ（１９）を設け、前記カッタ回転軸（１８）を、スクリュー回転軸（１１）の反対方向に回転させる回転駆動手段（２０）に連結してなるカッタ装置（１７）を設置した、
   ことを特徴とするスクリュー脱水機。
3. ケーシング（７）に被脱水物の投入口（８）と、脱水物の排出口（９）とを設け、ケーシング（７）における前記投入口（８）と排出口（９）間に、多数の脱水スリット（１０）を配列し、ケーシング（７）の内部に、被脱水物の搬送方向に直径を漸次太くしたスクリュー回転軸（１１’）を挿通し、このスクリュー回転軸（１１’）に、被脱水物の搬送方向にピッチを漸次小さくさせてスクリュー羽根（１２）を設け、前記スクリュー回転軸（１１）を回転駆動装置（１３）に連結してなる脱水スクリューコンベア（６）を設置し、
   前記脱水スリット（１０）の列に対応する位置に、脱水スクリューコンベア（６）と平行にカッタ回転軸（１８）を支持し、このカッタ回転軸（１８）に、これの軸方向には前記脱水スリット（１０）の配列間隔と同じ間隔をおき，軸周りには所要の間隔をおき，かつ当該脱水スリット（１０）を通って隣接するスクリュー羽根（１２），（１２）間に進入可能に多数のカッタ（１９）を設け、前記カッタ回転軸（１８）を同速度で回転させるカッタ装置（１７）を設置した、
   ことを特徴とするスクリュー脱水機。
4. 前記脱水スクリューコンベア（６）における脱水物の排出口（９）の近傍に、被脱水物の絞り装置（２８）を設置したことを特徴とする請求項１，２または３記載のスクリュー脱水機。

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