JP2006326445A - Separation recovery device and method of contained material in waste liquid such as recovery coolant - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、種々の装置・機器類の冷却に使用された後に回収されたクーラントに含まれる油分・水分・金属紛や砥石粒子などを含むスラッジ分を分離回収するのに利用される回収クーラントなどの廃液含有成分の分離装置及び方法に関する。 The present invention relates to a recovered coolant used for separating and recovering sludge containing oil, moisture, metal powder, grindstone particles, etc. contained in a coolant recovered after being used for cooling various apparatuses and devices. The present invention relates to an apparatus and method for separating waste liquid-containing components.
また、本発明に係る装置は、上記した回収クーラントに限定されることなく、少なくとも油分・水分・スラッジ分を含有している各種廃液の油分・水分・スラッジ分を分離回収するのに利用される。 The apparatus according to the present invention is not limited to the above-described recovery coolant, and is used for separating and recovering oil, moisture and sludge from various waste liquids containing at least oil, moisture and sludge. .
更に、本発明に係る装置及び方法は、油分・水分・金属紛や砥石粒子などのスラッジ分を別々な装置で分離回収するものではなく、油分・水分・スラッジ分の3種を単一の装置により同時に且つ連続的に分離回収する点に特徴を有するものであるが、鉄・アルミニウム・銅などの(粗大な)切削屑などを分離回収する工程(装置・機器)を備える構成を排除するものではない。 Furthermore, the apparatus and method according to the present invention do not separate and collect sludge such as oil, moisture, metal powder, and grindstone particles with separate devices, but a single device for three types of oil, moisture, and sludge. It is characterized by the fact that it can be separated and recovered simultaneously and continuously, but excludes the configuration with a process (apparatus / equipment) for separating and collecting (coarse) cutting waste such as iron, aluminum and copper. is not.
機械類の冷却に使用された後に回収されたクーラント(Coolant=冷却剤)は、油分・水分の外に、鉄粉・アルミニウム粉・砥石粒子などの微粒子から成るスラッジ(Sludge=汚泥)を含んだスラリー(Slurry=懸濁液)となっているが、これら含有成分を分離回収して、クーラントを再利用することが行われている。 Coolant recovered after being used to cool machinery (Cooolant = coolant) contained sludge (Sludge = sludge) composed of fine particles such as iron powder, aluminum powder and grinding stone particles in addition to oil and moisture. Although it is a slurry (Slurry = suspension), these components are separated and recovered and the coolant is reused.
クーラント含有成分の分離回収装置としては、各種の提案が行われており、例えば、特許文献1、特許文献2、特許文献3、特許文献4、特許文献5、特許文献6などを挙げることができる。 Various proposals have been made as a device for separating and recovering a coolant-containing component, and examples thereof include Patent Literature 1, Patent Literature 2, Patent Literature 3, Patent Literature 4, Patent Literature 5, Patent Literature 6, and the like. .
回収クーラントを分離装置に導入するに当たってサイクロン装置を利用する構成と、分離回収工程に先行して磁性体を分離する装置を備える構成とは、特許文献2、特許文献6などに開示されている。 A configuration using a cyclone device for introducing the recovered coolant into the separation device and a configuration including a device for separating the magnetic material prior to the separation and recovery process are disclosed in Patent Document 2, Patent Document 6, and the like.
油水分離タンクの表面浮遊物をスクレーパによる掻き取りで除去する構成は、特許文献7などに開示されている。
一般的に、廃油やクーラント廃液(浮上油)などには、油分の中に必ず多量の不純物が混入している。ちなみに、或るメーカーでの集中クーラント処理の実際を見ると、泡立ちし易い油分に、機械切削のアルミニウムと砥石粒子が10%以上も混入しており、油水分離中の槽内に沈下していた。 In general, waste oil and coolant waste liquid (floating oil) always contain a large amount of impurities in the oil. By the way, when looking at the actual situation of concentrated coolant treatment at a certain manufacturer, more than 10% of machine-cut aluminum and grinding stone particles were mixed in oil that easily foamed, and it was sinking in the tank during oil-water separation. .
従来の分離方法では、油分に含まれるスラリーを先ず不織布やカートリッジフィルタ等で濾過した後で油分を分離するのが一般的であるが、油分によってフィルタが目詰まりして交換頻度が激しく消耗材も高いので、メンテナンス負荷の高いものであった。 In the conventional separation method, it is common to first filter the slurry contained in the oil with a non-woven fabric or a cartridge filter, and then separate the oil. The maintenance load was high because it was high.
廃液中の鉄粉などはマグネット磁石によって、金属粉は吸引分離されるので後は油水分離が簡単で、実用機が多々あるが、特に比重が小さく表面積が大きいアルミ粉、砥石粒子などが油分と一緒に回収されて分離機に流入されると、これら微粒子成分が沈降して分離槽の底に溜まって配管やドレインバルブを詰まらせることとなり、ドレインとしては排出することができないので、定期的な分解掃除が必要であった。 Iron powder in the waste liquid is attracted and separated by the magnet magnet, so the oil and water separation is easy afterwards, and there are many practical machines, but aluminum powder, whetstone particles, etc. with a small specific gravity and a large surface area are particularly oily. If these are collected together and flowed into the separator, these particulate components settle and accumulate at the bottom of the separation tank, clogging the piping and drain valve, and cannot be discharged as a drain. Disassembly cleaning was necessary.
機械類の冷却に使用された後に回収されたクーラント廃液は、油分・水分の外に、鉄粉・アルミニウム粉・砥石粒子などの微粒子から成るスラッジを含んだスラリーとなっており、これら含有成分を分離回収しないことには、クーラントを再利用することも廃棄することもできない。 The coolant waste liquid recovered after being used to cool machinery is a slurry containing sludge composed of fine particles such as iron powder, aluminum powder, and grinding stone particles in addition to oil and moisture. Without separation and recovery, the coolant cannot be reused or discarded.
油分と水分の分離であれば、比重差を利用した各種の分離機で比較的容易に分離することができ、また、鉄微粒子も磁力を利用することで分離が可能である。
然しながら、アルミニウムや砥石などの微粒子(スラッジ分)を含有するクーラント廃液では、スラッジ分の沈下や固化によって処理槽や配管が詰まってしまう問題があり、分離回収には困難を伴うばかりでなく、しばしば装置の分解清掃が必要となり、メンテナンス負荷が高かった。
If oil and water are separated, they can be separated relatively easily by various separators using specific gravity differences, and iron fine particles can also be separated by using magnetic force.
However, coolant waste fluids containing fine particles (sludge) such as aluminum and grindstones have the problem of clogging the treatment tank and piping due to the sinking and solidification of the sludge. The equipment had to be disassembled and cleaned, and the maintenance load was high.
特に、スラッジ分の分離回収を、油分・水分の分離回収と同時に単一の装置で行おうとすると、スラッジ分が比重の関係で装置内の底部に沈下して固化し易く、装置の運転不能に至ることもしばしば発生し、円滑な運転には非常に煩雑なメンテナンスが必要であった。 In particular, if the separation and collection of sludge is performed with a single device at the same time as the separation and collection of oil and moisture, the sludge easily sinks to the bottom of the device due to the specific gravity and solidifies, making the device inoperable. In many cases, smooth operation required very complicated maintenance.
本発明により明らかにしようとする回収クーラントなどの廃液含有成分の分離装置及び方法は、回収クーラントなどの廃液に含まれている水分・油分・スラッジという3種の異なった物質の分離回収を、同時にしかも単一の装置で連続的に行うことを可能とするものである。 The apparatus and method for separating waste liquid-containing components such as recovered coolant to be clarified by the present invention simultaneously separates and recovers three different substances such as moisture, oil, and sludge contained in the waste liquid such as recovered coolant. Moreover, it is possible to carry out continuously with a single device.
上記課題を解決する本発明は、下記構成を有する。
1.少なくとも油分・水分・スラッジ分を含む回収クーラントなどの廃液を、単一の装置により同時に且つ連続的に処理して油分・水分・スラッジ分に分離回収する装置であり、サイクロンによる脱気機構、分離槽を利用した重力作用による油分・水分・スラッジ分の分離回収機構、分離槽下部に沈降した含水スラッジ分の脱水回収機構とを有することを特徴とする回収クーラントなどの廃液含有成分の分離回収装置。
The present invention for solving the above problems has the following configuration.
1. It is a device that separates and recovers waste liquid such as recovered coolant containing at least oil, moisture and sludge into oil, moisture and sludge by simultaneous and continuous processing with a single device. Separation and recovery device for waste liquid components such as recovery coolant, which has a mechanism for separation and recovery of oil, moisture and sludge by gravity using a tank, and a dewatering and recovery mechanism for hydrous sludge settled at the bottom of the separation tank .
2.分離槽を利用した重力作用による油分・水分・スラッジ分の分離回収機構が、ウイスカーネットとフィルタによる水分の濾過機構を備えていることを特徴とする前記1に記載の回収クーラントなどの廃液含有成分の分離回収装置。 2. 2. A waste liquid-containing component such as a recovery coolant as described in 1 above, wherein the separation and recovery mechanism for oil, moisture and sludge by gravity using a separation tank is equipped with a moisture filtration mechanism using whiskernet and a filter. Separation and recovery equipment.
3.分離槽を利用した重力作用による油分・水分・スラッジ分の分離回収機構が、分離槽の内壁面に付着した沈降スラッジ成分を掻き取るスクレーパ機構を備えていることを特徴とする前記1又は2に記載の回収クーラントなどの廃液含有成分の分離回収装置。 3. In the above 1 or 2, wherein the separation / recovery mechanism for oil / water / sludge components by gravity using a separation tank includes a scraper mechanism for scraping the settled sludge component adhering to the inner wall surface of the separation tank. Separation and recovery equipment for waste liquid-containing components such as the recovery coolant described.
4.分離槽において分離された水分を回収する機構として、分離槽に連通する水位調整手段を備えていることを特徴とする前記1〜3の何れかに記載の回収クーラントなどの廃液含有成分の分離回収装置。 4). Separation and recovery of waste liquid-containing components such as the recovery coolant according to any one of the above 1 to 3, characterized in that, as a mechanism for recovering water separated in the separation tank, a water level adjusting means communicating with the separation tank is provided. apparatus.
5.分離槽内における上部位置に、浮遊物を掻き取り排出するスクレーパ機構を備えていることを特徴とする前記1〜4の何れかに記載の回収クーラントなどの廃液含有成分の分離回収装置。 5. The apparatus for separating and recovering waste liquid-containing components such as the recovery coolant according to any one of the above 1 to 4, further comprising a scraper mechanism that scrapes and discharges suspended matter at an upper position in the separation tank.
6.分離槽下部に沈降した含水スラッジ分の脱水回収機構としてスクリューコンベアが用いられ、該スクリューコンベアは傾斜状態に配設されると共に、該スクリューコンベアの少なくともスラッジ分排出部は分離槽の水位よりも高い位置になるように設定されており、該スクリューコンベアによる搬送の途中において脱水が行われることを特徴とする前記1〜5の何れかに記載の回収クーラントなどの廃液含有成分の分離回収装置。 6). A screw conveyor is used as a mechanism for dewatering and collecting the water-containing sludge settled in the lower part of the separation tank, the screw conveyor is disposed in an inclined state, and at least the sludge discharge part of the screw conveyor is higher than the water level of the separation tank The apparatus for separating and recovering waste liquid-containing components such as the recovery coolant according to any one of 1 to 5 above, wherein dehydration is performed in the middle of conveyance by the screw conveyor.
7.含水スラッジ分の脱水回収機構として用いられるスクリューコンベアの筒体の内壁面に、被搬送物の共廻り防止手段が設けられていることを特徴とする前記6に記載の回収クーラントなどの廃液含有成分の分離回収装置。
8.スクリューコンベアの回転数が100N(rpm)以下であることを特徴とする前記1〜7の何れかに記載の回収クーラントなどの廃液含有成分の分離回収装置。
7). 7. A waste liquid-containing component such as a recovered coolant as described in 6 above, wherein a means for preventing co-rotation of the object to be transported is provided on the inner wall surface of a cylinder of a screw conveyor used as a dewatering and recovery mechanism for water-containing sludge. Separation and recovery equipment.
8). The number of rotations of the screw conveyor is 100 N (rpm) or less, The apparatus for separating and recovering waste liquid-containing components such as the recovery coolant according to any one of 1 to 7 above.
9.少なくとも油分・水分・スラッジ分を含む回収クーラントなどの廃液を、単一の装置により同時に且つ連続的に処理して油分・水分・スラッジ分に分離回収する装置であり、サイクロンによる脱気工程、分離槽を利用した重力作用による油分・水分・スラッジ分の分離回収工程、分離槽下部に沈降した含水スラッジ分の脱水回収工程を行う装置が単一装置として組み込まれており、含水スラッジ分の脱水回収工程を行う機構としてスクリューコンベアが用いられ、該スクリューコンベアは傾斜状態に配設されると共に、該スクリューコンベアの少なくともスラッジ分排出部は分離槽の水位よりも高い位置になるように設定されており、これら工程が常時稼動状態に行われ、スクリューコンベアを稼動させることで廃液含有成分の分離回収を連続的に行うことを特徴とする回収クーラントなどの廃液含有成分の分離回収方法。 9. This is a device that separates and collects waste liquid such as recovered coolant containing at least oil, moisture, and sludge into oil, moisture, and sludge by simultaneously and continuously using a single device. A device that separates and collects oil, moisture, and sludge by the action of gravity using a tank and dehydrates and collects water-containing sludge settled at the bottom of the separation tank is incorporated as a single device. A screw conveyor is used as a mechanism for performing the process, the screw conveyor is disposed in an inclined state, and at least the sludge discharge portion of the screw conveyor is set to a position higher than the water level of the separation tank. These processes are always performed and the screw conveyor is operated to continuously separate and recover the waste liquid-containing components. The method of separating and recovering waste containing components, such as collection coolant and performs a manner.
本発明によれば、油分、水分、スラッジ分が混在しているクーラント廃液の如き廃液を処理するのに、単一の装置により同時に油分、水分、スラッジ分を分離回収することができ、沈下・固化したスラッジ分のために稼動停止に至ることがあり、分解清掃などのメンテナンスの負荷が大きい従来の装置と比較し、連続稼動が可能であり、メンテナンス負荷が著しく軽減される利点を有する。 According to the present invention, when processing a waste liquid such as a coolant liquid in which oil, water, and sludge are mixed, oil, water, and sludge can be separated and recovered simultaneously by a single device. Compared with a conventional apparatus that has a heavy maintenance load such as disassembly and cleaning, the operation may be stopped due to the solidified sludge, so that continuous operation is possible and the maintenance load is significantly reduced.
添付の図1〜図3に従って、本発明に係る実施例1の装置を説明する。
図中において、符号100はサイクロンであり、機械切削などに利用されたクーラント廃液が図示しない廃液回収ポンプにより回収されて廃液投入口110から投入される。尚、廃液回収ポンプにより回収された廃液が、直接にサイクロン100に投入されるのではなく、1次貯溜槽に貯溜されたり、或いは、粗大な金属屑などの除去工程、磁力による鉄分分離工程などを経る実施態様を除外するものではない。
The apparatus of Example 1 which concerns on this invention is demonstrated according to attached FIG. 1-3.
In the figure,
サイクロン100の働きは、回収ポンプによる廃液回収の際に廃液と共に吸引されてしまった空気を分離することにある。空気を含んだ廃液をそのまま分離機に導入してしまうと、分離機槽内に貯溜される廃液中を空気が上昇し、液面が激しく動くので、液面を一定にすることができない。このような事態が発生すると、液面位置においても、水分と油分とが分離されないまま混在している状態を招く結果となり、次工程において比重差により水分層の上部に浮上した油分層を分離除去するという油水分離の構成を採用することの障害となる。
The function of the
サイクロン100としては、格別な仕様は要求されないので、公知の廃液処理装置に利用されている種々のサイクロンを組み込むことができる。
サイクロン100により脱気された廃液は、案内管120を通して、分離装置200に導入されて、水分・油分・スラッジ分に分離され、夫々別々に回収される。
Since the
The waste liquid deaerated by the
分離装置200の分離槽210は、円筒状槽部211を中心として、下端側に形成された円錐形の下端漏斗状槽部212と、上端側に形成された円錐形の上端漏斗状槽部213で構成される。上端漏斗状槽部213の頂部に連続されている頂部筒状体214には、油分排出口215が設けられている。
The
上端漏斗状槽部213は、円筒状槽部211の上端に、フランジを介して着脱自在に載置されている。
尚、上記したサイクロン100からの廃液の案内管120は、分離槽210の下端漏斗状槽部212の側面に接続されている。
The upper end funnel-shaped
The waste
分離槽210の円筒状槽部211の内側には、多数の透孔が形成されている円筒状枠体220が配置されており、この円筒状枠体220を介してウイスカーネット221とフィルタ222が取り付けられる。廃液に含まれる微細な油分やスラリーは、このウイスカーネット221とフィルタ222に付着させることで、大部分の濾過された水分と分離される。
A
分離槽210の下端漏斗状槽部212の内側傾斜面にはスクレーパ230が配置されており、スクレーパモータ232に接続されている駆動軸231の回転に従って、下端漏斗状槽部212の内側傾斜面に沿って周回運動を行い、沈降に従って内側傾斜面に付着したスラッジ分の除去が行われる。
A
スクレーパ230の駆動軸231の下端には、撹拌棒233が取り付けられており、下端漏斗状槽部212の最下層部でスラッジ分が停滞して固化するのが防止されている。下端漏斗状槽部212の下方にはスラッジ案内管240が連続されており、水分と沈降スラッジ分との混合液がスクリューコンベア300の基部に導かれるが、このとき、下端漏斗状槽部212の最下層部に混合液が停滞すると、濃縮されたスラッジ分は固化し易く、下端漏斗状槽部212の下端解放部を詰まらせることになり、スラッジ案内管240の部分では、水分・沈降スラッジ分混合液の後続が断たれることとなり、スラッジ分は益々固化し易くなる。撹拌棒233が回転することで、水分・沈降スラッジ分混合液の停滞を防ぐことができる。
A stirring
スクレーパ230の駆動軸231の下端を、図2に示す位置よりも下方に延長して、撹拌棒233がスラッジ案内管240の略全長に渡って存在するように構成してもよい。また、撹拌棒233に代えて、スクリューコンベアを配置する構成とすることもできる。
The lower end of the
また、スクレーパ230の駆動軸231は、カム機構234を介して、ウイスカーネット221とフィルタ222のための円筒状枠体220と連動する構成となっている。即ち、駆動軸231に固定されたカム機構234の上面に円筒状枠体220の中心部開口端部の下面が乗る構成とすることにより、駆動軸231の回転に伴ってカム機構234が水平に回転するだけで、円筒状枠体220は、カムの傾斜に沿って上下動を行うこととなる。カム機構234を、傾斜面と急激な段差の組み合わせにより、円筒状枠体220に緩やかな上昇運動と急激な落下運動を起こさせることができる。
Further, the
特に、カム機構234について、フィルター222の円筒状のリングを回転によって必ず上下動ショックを発生させて付着油とスラッジを外すことが好ましく、常時この作動をさせておくことが好ましい。
In particular, regarding the
外れた油分は上昇しスラッジは沈下してフィルターは常時目詰まりせず連続的に消耗品が不要で長期間使用できる。特に油分にスラッジが含有した状態はフィルターの目詰まりが激しいので、一般的に困っているのが現状であるが、本実施例では、この点も解消できる。 The oil that has come off rises, the sludge sinks, and the filter is not clogged at all times. In particular, when the oil contains sludge, the filter is severely clogged, so it is generally in trouble, but this example can also solve this problem.
ウイスカーネット221に付着した油分とスラリーは目詰まり状態になり易いので、上記した連続的衝撃ショックにより、付着油分とスラリーとをウイスカーネット221から剥がし、油分は上昇させ、スラリーは沈降させることができるので、常にウイスカーネット221は清浄した状態で連続的に使用することができ、メンテナンス付加の軽減に有効である。 Since the oil and slurry adhering to the whisker net 221 are likely to be clogged, the above-mentioned continuous shock shock removes the adhering oil and the slurry from the whisker net 221 to raise the oil and allow the slurry to settle. Therefore, the whisker net 221 can always be used continuously in a clean state, which is effective for reducing maintenance.
分離槽210内に投入された廃液に含まれる成分の内、比重の軽い油分は分離槽210内を上昇する間に濃縮され、上端漏斗状槽部213の中心部に集まり、頂部筒状体214の途中からオーバーフローした分が油分排出口215を通して濃縮油分として排出され、回収される。
Of the components contained in the waste liquid put into the
濃縮油分に金属アルミや砥粒子が多量に含まれるケースでは、頂部筒状体214から油分排出口215に通じる排出部に流れず詰まってしまうことがあり、また、泡状油のケースでは、上部から回収しようとすると、空気と一緒に溢れてしまうことがあるので、そのようなケースでは、頂部筒状体214の内側にコイルスクリューなどを配設することで、これにより掻き取る構成とすることが好ましい。
In the case where the concentrated oil contains a large amount of metal aluminum or abrasive particles, it may clog without flowing from the top
廃液に含まれる水分の大部分は、ウイスカーネット221及びフィルタ222を通過した分であり、この水分は、分離槽210の円筒状槽部211の側面に接続される排水用連通管250を介して水位調整筒251に導かれ、この水位調整筒251の上端からオーバーフローした分が水分排出口252から排出され、回収される。
Most of the moisture contained in the waste liquid is the amount that has passed through the
水位調整筒251は、排水用連通管250の出口側に配置されて、上下可動に構成されている。従って、この水位調整筒251を上下動させることにより、オーバーフローする位置を上下に調整することができ、これに伴い、排水用連通管250によって水位調整筒252と連通する分離槽210内の水位を上下に変動させることができる。
The water
スラッジ案内管240を通して沈降したスラッジ分は、油分から分離されたものとなっているが、分離槽210内の水位が上端漏斗状槽部213の位置にあるので、依然として水分を含んだスラリーとして存在する。然しながら、このスラリーにおける水分はスラッジ分を溶解する溶媒として働いているが、スラリー全体で均質なものではなく、スラッジ分の1部は固化が進んで粘性の高いものとなっている。スラッジ分の水分含有率は一律ではないと表現することもできる。このため、従来の装置では、水分含有率の低い固化した又は固化し易いスラッジ分が分離槽210の下層からスラッジ案内管240にかけての部位に蓄積され易く、固化の問題があり、水分とスラッジ分との分離回収に支障を抱えることとなっていた。
Sludge settled through the
或る工場の集中クーラント処理では、機械切削のアルミニウムと砥石粒子とが混入した浮上油の処理を行っているが、泡立ちし易い油分に微細粒子が10%以上も混入しており、これが油水分離中の槽内に沈下しており、水分・油分・スラッジ分の分離回収には厳しい現場となっていた。即ち、従来の分離機は、微細粒子の混在しない油分の分離を主眼としているので、泡立ちし易い油分に微細粒子が10%以上も混在しているような廃液を処理しようとすると、分離槽が詰まってしまい、短期間の内に作動不能に陥ってしまうのが現状である。 In a concentrated coolant treatment at a certain factory, floating oil that contains machine-cut aluminum and grindstone particles is mixed, but more than 10% of fine particles are mixed in oil that easily foams. It was sinking in the tank inside, and it was a tough site for the separation and recovery of moisture, oil and sludge. That is, the conventional separator is mainly intended for separation of oil that does not contain fine particles. Therefore, when trying to treat waste liquid in which fine particles are mixed in an oil that easily foams, the separation tank is The current situation is that it becomes clogged and becomes inoperable within a short period of time.
上記を解決する方策としてスクリューコンベアの採用が考えられたが、実際に取り付けて実験を試みると、分離油を分離槽の上部から連続的に回収している時はよいが、土日と連休が続くと排出管の下部にスラッジが溜まり、排出管の内壁面に付着物が成長して、終には排出管が閉塞状態に至ることが判明した。 The adoption of a screw conveyor was considered as a measure to solve the above, but when it was actually installed and the experiment was attempted, it was good when the separated oil was continuously collected from the upper part of the separation tank, but weekends and holidays continued. It was found that sludge accumulated in the lower part of the discharge pipe, deposits grew on the inner wall surface of the discharge pipe, and finally the discharge pipe was closed.
上記の問題は、スクリューコンベアを常時稼動の状態を保ち、分離槽や排出管の部位でスラッジ分が固化する前に排出してしまうことで、解決することができた。
然しながら、スラッジ分に微細な砥石粒子が含まれているケースでは、スクリューコンベアを常時稼動状態にすると、混入した微細砥石粒子によってスクリュー軸受けが磨耗され易く、しばしば稼動停止に陥ることが判明した。
The above problem can be solved by keeping the screw conveyor always in operation and discharging the sludge before the sludge solidifies in the separation tank and the discharge pipe.
However, in the case where the fine grindstone particles are contained in the sludge, it has been found that when the screw conveyor is always in an operating state, the screw bearings are easily worn by the mixed fine grindstone particles, and the operation often stops.
スクリューコンベア軸受けの磨耗の問題は、スクリューの回転速度を、100N(rpm)以下、好ましくは50N(rpm)以下、より好ましくは15N(rpm)以下のように、非常な低速での連続稼動とすることで、磨耗率を低下させると共に、スラリーによって磨耗する部品を安価なユニットに構成し、安価に提供しうるだけでなく、部品交換というメンテナンス負荷を軽減することで、解決することができた。 The problem with the wear of the screw conveyor bearing is that the screw rotation speed is 100 N (rpm) or less, preferably 50 N (rpm) or less, more preferably 15 N (rpm) or less, and continuous operation at a very low speed. As a result, the wear rate can be reduced, and the parts worn by the slurry can be provided in an inexpensive unit, which can be provided at a low cost, and can be solved by reducing the maintenance load of parts replacement.
次に、上記した問題を本発明がどのように解決したか、即ち、水分含有スラッジ分の分離回収をどのように行うかを、スクリューコンベア300の構成を中心にして説明する。
スクリューコンベア300は、垂直配置でなく、傾斜した状態に配置される。垂直配置では、被搬送物である水分含有スラッジ分の重量の全てが螺旋状のスクリューの上面に掛かることになるが、傾斜配置では、スクリューを取り巻く外筒の内壁面も水分含有スラッジ分の重量を支える働きを持つこととなり、スクリュー部分の構造を軽量化することができ、製造コストの軽減に有益である。
Next, how the present invention solves the above-described problem, that is, how to separate and collect the moisture-containing sludge will be described focusing on the configuration of the
The
また、スクリューコンベア300は、その全長における上端側の1部が、分離槽210内の水位よりも上方に位置するように構成されており、該水位よりも上方位置でのスクリュー搬送部分では、水分含有スラッジ分からの水切り作用が行われることとなる。
Further, the
勿論、水切り機能だけを目的とするのであれば、スクリューコンベア300を垂直配置し、上端側の1部を分離槽210の水位よりも上方に位置させることだけで必要充分な条件を満たすことになるが、上記した水分含有スラッジ分の重量支持の問題を解決することだけでなく、分離したスラッジ分の移送の問題、例えば、トラックなどによる運搬を考慮すると、傾斜配置の方が有効となる。
Of course, if the purpose is only the draining function, the
ちなみに、垂直配置方式では、スクリューコンベアから排出される分離スラッジを、次の移送手段に転送するのに、例えばベルトコンベアなどの中間移送手段を必要とするが、傾斜配置ではスクリューコンベアの終端側から被搬送物を落下させるだけでよく、構造的にも簡易で製造コストの低減化に有益である。 Incidentally, in the vertical arrangement method, an intermediate transfer means such as a belt conveyor is required to transfer the separated sludge discharged from the screw conveyor to the next transfer means, but in the inclined arrangement, from the terminal end side of the screw conveyor. It is only necessary to drop the object to be transported, which is simple in structure and beneficial for reducing the manufacturing cost.
スラッジ分は放置しておくと硬化し易いが、分離槽200内ではスクレーパ230が、分離槽下面のスラッジ案内管240ではスクリューコンベア300が常時稼動されているので、スラッジ分は硬化することなく、回収し易い状態が維持されている。
The sludge content is easy to harden if left unattended, but the
スクリューコンベア300内の水位と分離槽210内の水位とは、連通管の原理によって等しくなっている。従って、スクリューコンベア300の上端側を、スラッジ搬出口310を含めて、分離槽210における液面水位より上位に位置させる構成とするすることにより、スクリューコンベア300の上端側に位置するスラッジ分に混入している水分は、スクリューコンベア300内を落下し、スラッジ分を脱水させることになり、含水率の低いスラッジ分の回収が可能となる。
The water level in the
スクリューコンベア300を常時稼動状態に維持させることで、沈降したスラッジ分が分離槽210の下層及びスラッジ案内管240の部分で固化してしまう前に継続的に排出することで、スラッジ分の固化に伴う問題は解決できるが、上記したように、スクリュー軸受けの磨耗の問題と、常時稼動による電力負担の問題がある。
By maintaining the
スクリュー軸受けの磨耗の問題に関しては、スクリューコンベア300の低速稼動により磨耗率を低下させる対策と、磨耗部品の安価なユニット化・交換の容易性などメンテナンス負荷の軽減策を採用する。
Regarding the problem of screw bearing wear, measures are taken to reduce the wear rate by operating the
具体的に説明すると、スクリューコンベア300の低速稼動は、回転速度を、例えば10rpm程度のように、非常な低速での連続稼動とすることである。尚、この数値は限定的なものではなく、例示的なものである。
More specifically, the low speed operation of the
連続稼動の概念は、間歇的な稼動を含んでおり、1分間稼動・1分間休止のように等間隔での間歇的な稼動の外に、5分間稼動・10分間休止のように稼動させる態様のように、稼動と休止の時間を異なって設定することを含み、比較的長い時間の稼動時間の設定では、回転速度を落とし、短い時間の稼動時間の設定では回転速度を上げるなどの態様とすることができる。 The concept of continuous operation includes intermittent operation, and in addition to intermittent operation at regular intervals such as 1 minute operation and 1 minute pause, it is operated like 5 minutes operation and 10 minutes pause. In this way, the operation time and the stop time are set differently, and the rotation speed is lowered when the operation time is set for a relatively long time, and the rotation speed is increased when the operation time is set for a short time. can do.
上記した、回転速度並びに稼動休止時間の設定は、処理すべき廃液の装置への導入量や、スラッジ案内管240に集積されたスラッジ分の量などを各種センサーにより検出したデータを基礎として行う。
The rotation speed and operation stop time described above are set based on data detected by various sensors such as the amount of waste liquid to be processed introduced into the apparatus and the amount of sludge accumulated in the
次に、磨耗部品の安価なユニット化・交換の容易性などメンテナンス負荷の軽減策は、下記のように行われる。
スクリューコンベア300は、筒体320と、軸体330の外周面に配設される螺旋状のスクリュー部分331とで構成され、モータ340により回転駆動されることで、被搬送物はスクリュー部分331の上面を滑べりながら移動することで、(上昇・水平・斜め)搬送されることになる。スクリューコンベア300を縦或いは斜めに配設する構成では、スクリューコンベアの下部基体321の部位に内装されている軸受332によってスクリュー軸体330が支持されているので、スクリュー軸体330、スクリュー部分331、被搬送物の全重量が軸受332に掛かることになり、また、斜め配設の態様では、重量の1部がスクリューコンベアの筒体320の内壁面により支持されることになる。
Next, measures for reducing maintenance load, such as easy unitization and replacement of wear parts, are performed as follows.
The
上述したように、スラッジ分が水分と微細な砥石微粒子などを含んだスラリーとなっている場合には、微細な砥石微粒子などが軸受332の部分に侵入し易く、スクリュー軸体330の高速回転では特に著しく、スクリュー軸体330の下端と軸受332とを磨耗させることになる。 また、磨耗が進めば進むほど、微粒子の進入量は増大することとなり、スクリューの平滑な回転にとって支障が生じることとなる。
As described above, in the case where the sludge is a slurry containing moisture and fine grindstone particles, the fine grindstone particles and the like easily enter the
そこで本発明では、図7に示すように、スクリュー軸体330の下端に取り付け可能な端部部材を単体として用意し、磨耗が進んだら簡単に交換可能な構成とし、同じく、軸受332も同様の構成とすることでユニット化する。このユニットは、スクリューコンベアの下部基体321を取り外すことで容易に交換できる構成とする。
Therefore, in the present invention, as shown in FIG. 7, an end member that can be attached to the lower end of the
次に、スクリューコンベア300による含水スラッジ分の搬送で問題となるのは、被搬送物である含有スラッジ分が、スクリュー部分331の上面に沿って上昇搬送されずに、同じ場所で所謂共廻りしてしまう現象である。スラッジ分の含水率が高く粘性が低い場合には、この現象は生じにくいが、スラッジ分の固化が進んで粘性が高いものになると、この現象が生じ易い。
Next, the problem with the conveyance of the water-containing sludge by the
本発明では、この現象を防止するために、図7に示すように、スクリュー部分331を外装するコンベアの筒体320の内壁面322に、複数の縦溝323を設ける構成とした。
縦溝323の具体的構成は、回収クーラントなどの廃液(被処理物)の組成分に応じて決定すればよい。
In the present invention, in order to prevent this phenomenon, as shown in FIG. 7, a plurality of
What is necessary is just to determine the specific structure of the
尚、上記した縦溝323により被搬送物の共廻りを防止する構成に代えて、又は、上記した縦溝323の構成に加えて、公知の技術を採用してもよく、例えば、特開平6−72524号公報に記載されている螺旋状溝の構成、実開平6−57994号公報に記載の筒体内面に筒体のほぼ周方向に複数本の突条を突設する構成、特開平10−129827号公報に記載の筒体本体の内周面に被搬送物との間の摩擦力を増すための突起を形成する構成、特開2004−224566号公報に記載の筒体内壁面に螺旋状突起物を固着する構成などを利用することができる。
It should be noted that a known technique may be employed in place of the above-described configuration in which the
図4〜図6に従って、本発明に係る実施例2の装置を説明する。
この実施例2の構成は、上述した実施例1の構成と基本的部分において共通しているが、異なる構成は、分離槽210内に浮遊物スクレーパ機構260を導入したことである。即ち、この実施例2では、実施例1における上端漏斗状槽部213、頂部筒体214、油分排出口215の構成に代えて、スクレーパ駆動軸231によって作動する浮遊物スクレーパ261を設け、分離槽210の上面に浮上した浮遊物を掻き集めて浮遊物排出部262を介して外部に排出する。
The apparatus of Example 2 which concerns on this invention is demonstrated according to FIGS.
The configuration of the second embodiment is common in the basic part to the configuration of the first embodiment described above, but a different configuration is that a floating
100−サイクロン
110−廃液投入口
120−案内管
200−分離装置
210−分離槽
211−円筒状槽部
212−下端漏斗状槽部
213−上端漏斗状槽部
214−頂部筒体
215−油分排出口
220−円筒状枠体
221−ウイスカーネット
222−フィルタ
230−スクレーパ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100- Cyclone 110- Waste liquid inlet 120- Guide pipe 200- Separation apparatus 210- Separation tank 211- Cylindrical tank part 212- Lower end funnel-shaped tank part 213- Upper end funnel-shaped tank part 214- Top cylinder 215- Oil content outlet 220-cylindrical frame 221-whisker net 222-filter 230-scraper
231−スクレーパの駆動軸
232−スクレーパのモータ
233−撹拌棒
234−カム機構
240−スラッジ案内管
250−排水用連通管
251−水位調整筒
252−水分排出口
260−浮遊物スクレーパ機構
261−浮遊物スクレーパ
262−浮遊物排出部
231-Scraper drive shaft 232-Scraper motor 233-Stirring rod 234-Cam mechanism 240-Sludge guide tube 250-Drain communication tube 251-Water level adjusting tube 252-Moisture discharge port 260-Floating material scraper mechanism 261-Floating material Scraper 262-suspended matter discharge section
300−スクリューコンベア
310−スラッジ搬出口
320−スクリューコンベアの筒体
321−スクリューコンベアの下部基体
322−スクリューコンベアの筒体の内壁面
323−縦溝
330−スクリュー軸体
331−スクリュー部分
332−スクリュー軸体の軸受
340−スクリュー駆動用モータ
300-Screw conveyor 310-Sludge outlet 320-Screw conveyor cylinder 321-Lower base of screw conveyor 322-Inner wall surface of screw conveyor cylinder 323-Vertical groove 330-Screw shaft body 331-Screw part 332-Screw shaft Body bearings 340-Screw drive motor
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