JP2008297024A - スクリューコンベア - Google Patents

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Abstract

【課題】沈砂等の洗浄効果を高める。
【解決手段】U字形断面の樋状のコンベアケーシング11の中に、シャフト21の外周に螺旋羽根22を設けたスクリュー20を挿入し、スクリューを回転させることにより、被搬送物(沈砂)を軸方向の一端側から他端側へ向けて搬送するスクリューコンベアにおいて、コンベアの軸方向の一部に、螺旋羽根22に切欠23と掻き上げ片24とを設けることで、搬送中の被搬送物の一部の滞留を促すと共に滞留中の被搬送物を掻き上げて攪拌する攪拌領域30を確保し、その攪拌領域30におけるスクリューの周囲を、コンベアケーシングの上半部の空間を閉鎖ブロック31で埋めることにより、円筒周壁で囲んで密閉構造となし、閉鎖ブロックに水噴射ノズル17Nを設けた。
【選択図】図3

Description

本発明は、例えば、下水処理施設で発生する沈砂を洗浄して、その沈砂の表面に付着した有機物等を除去する機能を有したスクリューコンベアに関するものである。
下水処理施設の沈砂池で沈殿した沈砂は、定期的に沈砂池から掻き揚げられて、固液分離されたうえで、砂は更に洗砂装置によってその表面に付着した有機物、特に悪臭成分を除去したうえで、適宜に利用することが行われている。
従来、そのような洗砂装置として使用されるスクリューコンベアが、特許文献1または特許文献2に開示されている。この種のスクリューコンベアは、基本的に、コンベアケーシングの中に、シャフトの外周に螺旋羽根を設けたスクリューを挿入し、該スクリューを回転させることにより、被搬送物を軸方向の一端側から他端側へ向けて搬送するように構成されている。
特許文献1に記載されたスクリューコンベアでは、スクリューに螺旋羽根の一部を欠いた欠落部を設け、その欠落部に臨むように堰板を設け、スクリューにて搬送される途中の砂を堰板で止めて砂同士の摩擦により砂の表面に付着した有機物等を除去するようにしている。
また、特許文献2に記載されたスクリューコンベアでは、スクリューの螺旋羽根に適当な突起を設け、この突起により砂を掻き上げて攪拌しながら、上から水を噴射して洗浄を行うようにしている。
特開2001−149810号公報 実開昭53−86665号公報
ところで、上記従来のスクリューコンベアでは、比較的自由な状態(あまり圧力のかかっていない状態)での攪拌により砂同士を擦り合わせるようにしているので、砂の表面に付着した有機物を充分に除去しきれず、洗浄効果が弱いという問題があった。洗浄度が低いと、例えば、その砂を配管工事の埋め戻し用に再利用しようとしても、その悪臭のために利用を敬遠されるという問題がある。
本発明は、上記事情を考慮し、沈砂等の洗浄効果を高めることのできるスクリューコンベアを提供することを目的とする。
請求項1の発明は、コンベアケーシングの中に、シャフトの外周に螺旋羽根を設けたスクリューを挿入し、該スクリューを回転させることにより、被搬送物を軸方向の一端側から他端側へ向けて搬送するスクリューコンベアにおいて、該コンベアの軸方向の一部に、前記螺旋羽根に切欠と掻き上げ片とを設けることで、搬送中の被搬送物の一部の滞留を促すと共に滞留中の被搬送物を掻き上げて攪拌する攪拌領域を確保し、その攪拌領域における前記スクリューの周囲を、滞留しつつ攪拌される被搬送物の圧密度を高め得るような密閉構造となしたことを特徴とする。
請求項2の発明は、請求項1に記載のスクリューコンベアにおいて、前記コンベアケーシングを、下半部が前記スクリューの螺旋羽根の外周に沿った半円筒状をなし上部が開放されたU字形断面の樋状に形成し、前記攪拌領域では、前記樋状のコンベアケーシングの上半部の空間を閉鎖ブロックで埋めることにより、前記スクリューの周囲を円筒周壁で囲んで密閉構造となしたことを特徴とする。
請求項3の発明は、請求項1または2に記載のスクリューコンベアにおいて、前記コンベアケーシングが、前記一端側が下側となり他端側が上側となるよう傾斜を付けて設置されており、該コンベアケーシングの前記攪拌領域の上側に、該コンベアケーシング内の滞留水の水位が設定されていることを特徴とする。
請求項4の発明は、請求項3に記載のスクリューコンベアにおいて、前記コンベアケーシングに、前記滞留水の水位を維持しながら排水する排水機構が設けられていることを特徴とする。
請求項5の発明は、請求項1〜4のいずれか1項に記載のスクリューコンベアにおいて、前記攪拌領域に水を噴射する水噴射ノズルが設けられていることを特徴とする。
請求項6の発明は、請求項2に記載のスクリューコンベアにおいて、前記閉鎖ブロックに、前記攪拌領域に水を噴射する水噴射ノズルが設けられていることを特徴とする。
請求項7の発明は、請求項1〜6のいずれか1項に記載のスクリューコンベアにおいて、前記スクリューのシャフトの内部に導水路が形成されると共に、該シャフトの周壁に、前記導水路に連通することで前記攪拌領域に水を噴射する水噴射ノズルが設けられていることを特徴とする。
請求項8の発明は、請求項5〜7のいずれか1項に記載のスクリューコンベアにおいて、前記水噴射ノズルから噴射する水として、前記コンベアケーシングからの排水を利用することを特徴とする。
請求項1の発明のスクリューコンベアでは、攪拌領域の螺旋羽根に切欠があるので、その切欠から被搬送物の一部が脱落して滞留する。また、攪拌領域の螺旋羽根に掻き上げ片があるので、スクリューの回転に伴って被搬送物が攪拌される。この状態で上流側から次々と被搬送物が搬送されてくるので、攪拌領域に滞留する被搬送物はオーバーフローしようとするが、スクリューの周囲は密閉構造とされているので、攪拌領域に存在する被搬送物は、オーバーフローすることができず、圧密状態となりながら攪拌されることになる。従って、攪拌領域において被搬送物同士の擦れ合いが強まることになり、被搬送物の表面の付着物が効果的に除去される。その結果、被搬送物の洗浄度が高まり、その固形成分の再利用時の障害を取り除くことができる。
請求項2の発明によれば、閉鎖ブロックでコンベアケーシングの上半部の空間を埋めることにより、スクリューの周囲を円筒周壁で囲んで密閉構造となしているので、被搬送物の圧密度を高めることができ、被搬送物の表面付着物の除去性能を上げることができる。
請求項3の発明によれば、コンベアケーシングの傾斜に沿って下から搬送されてくる被搬送物によって、攪拌領域に滞留している被搬送物が押し上げられるので、同領域で強く圧密されながら被搬送物が攪拌されることになる。その際、コンベアケーシング内の滞留水の水位が攪拌領域の上側に設定されているので、被搬送物は常に滞留水の中で揉まれながら表面の付着物が効率よく除去されることになる。
請求項4の発明によれば、コンベアケーシング内の滞留水の水位を維持しながら排水することができるので、除去された付着物を排水と共にコンベアケーシング外に排出することができ、処理後の被搬送物の固形成分だけを上側へ搬送して外部に取り出すことができる。
請求項5の発明によれば、攪拌領域に水を噴射する水噴射ノズルを設けたので、コンベアケーシング内の滞留水の水位が低い場合であっても、水噴射ノズルから洗浄用の水を噴射することにより、圧密状態での攪拌により脱落した表面付着物を積極的に水と共に流すことができる。また、水噴射ノズルから圧力水を噴射することにより、コンベアケーシング内の滞留水の水位に拘わらず、被搬送物の表面付着物の除去効果を高めることができる。その結果、被搬送物の洗浄度が高まり、その固形成分の再利用時の障害を取り除くことができる。
請求項6の発明によれば、前記閉鎖ブロックに水噴射ノズルを設けたので、簡単な構造で、洗浄用の水を、必要とされる場所に効率よく供給することができる。
請求項7の発明によれば、スクリューのシャフトの周壁に設けた水噴射ノズルから洗浄用の水を噴射するようにしたので、構造の簡素化が図れる。
請求項8の発明によれば、水噴射ノズルから噴射する水として、コンベアケーシングからの排水を利用するので、排水の有効利用が図れる。
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
図1は洗砂装置として使用されるスクリューコンベアの全体構成を示す側面図、図2はその内部構造を示す側面図、図3(a)は図2の要部の拡大図、(b)は(a)のIIIb−IIIb矢視断面図である。
図1において、1は固液分離装置、10は固液分離装置1の下部から斜め上方に延びる本発明の実施形態のスクリューコンベアである。固液分離装置1は、被処理水導入口2から導入された被処理水を螺旋流路を利用して固液分離し、固形分を下部の滞留槽3へ沈降させる。滞留槽3内に沈降した固形分(被搬送物)Mは、スクリューコンベア10の投入口13に導入される。
スクリューコンベア10は、図2に示すように、樋状のコンベアケーシング11の中に、シャフト21の外周に一定ピッチの螺旋羽根22を取り付けたスクリュー20を挿入し、回転駆動装置16によってスクリュー20を図3(b)の矢印A方向に回転させることにより、水分を含んだ汚泥や沈砂等の被搬送物Mを、軸方向の一端側(低い側)から他端側(高い側)へと搬送するようにしたものである。このコンベア10の長手方向の2箇所には、被搬送物Mの表面に付着した有機物(悪臭成分)等を洗浄するためにコンベアケーシング11内に洗浄水Wを噴射する水噴射装置17、18が設けられている。
コンベアケーシング11は、下半部がスクリュー20の螺旋羽根22の外周に沿った半円筒状をなし、上部が開放されたU字形断面の樋状に形成されており、上端部に被搬送物Mの固体成分の排出口15、下端付近に処理すべき被搬送物Mの投入口13がそれぞれ設けられている。なお、コンベアケーシング11の上面開口はカバー12により塞がれている。
このスクリューコンベア10では、軸方向の一部である投入口13のすぐ上側に、図3
に示すように、スクリュー20の螺旋羽根22に切欠23と掻き上げ片24とを設けることで、搬送中の被搬送物Mの一部の滞留を促すと共に滞留中の被搬送物Mを掻き上げて攪拌する攪拌領域30を確保している。切欠23は、螺旋羽根22の円周方向に等配した4箇所に設けられており、その切欠23に隣接する螺旋羽根22の周方向端縁を斜めに屈曲させることで、前記掻き上げ片24が形成されている。
攪拌領域30におけるスクリュー20の周囲は、滞留しつつ攪拌される被搬送物Mの圧密度を高め得るような密閉構造としてある。即ち、スクリュー20の周囲の下半部は、コンベアケーシング11の下半部により密閉されているが、上半部は開放されている。そこで、攪拌領域30では、樋状のコンベアケーシング11の上半部の空間を閉鎖ブロック31で埋めることにより、スクリュー20の周囲の全周を円筒周壁で囲んで、密閉構造としている。また、閉鎖ブロック31には、攪拌領域30に洗浄水Wを噴射するための水噴射ノズル17N(水噴射装置17の主要素)が設けられている。
また、攪拌領域30の上側には排水機構14が設けられている。コンベアケーシング11の上面開口は、少なくともこの排水機構14の高さまでカバー12で密閉されており、排水機構14内部の堰板の作用で、コンベアケーシング11内の滞留水の水位WLが、攪拌領域30の上側となるように設定され維持されている。この水位WLは、固液分離装置1の水位WLとほぼ等しい。
次に作用を説明する。
このスクリューコンベア10を作動させると、スクリュー20の回転により、被搬送物Mが下側から上側に向けて搬送される。その際、途中に確保した攪拌領域30の螺旋羽根22には切欠23が設けられているので、その切欠23から被搬送物Mの一部が脱落して滞留する。また、攪拌領域30の螺旋羽根22には掻き上げ片24が設けられているので、スクリュー20の回転に伴って被搬送物Mが掻き上げられ攪拌される。
この状態で上流側(下側)から次々と被搬送物Mが搬送されてくるので、攪拌領域30に滞留する被搬送物Mはオーバーフローしようとするが、スクリュー20の周囲は、上方の空間が閉鎖ブロック31で埋められることにより、全周が円筒周壁により閉じられた密閉構造とされているので、攪拌領域30に存在する被搬送物Mは、オーバーフローすることができず、圧密状態となりながら攪拌されることになる。
従って、攪拌領域30において被搬送物M同士の擦れ合いが強まることになり、被搬送物Mの表面に付着していた有機物等の付着物が効果的に除去される。その際、コンベアケーシング11内の滞留水の水位WLが排水機構14の作用によって攪拌領域30の上側に維持されているので、被搬送物Mは、常に滞留水の中で揉まれながら、表面の付着物が効率よく除去されることになる。従って、特に水噴射ノズル17Nから水を噴射しない場合でも、被搬送物Mの洗浄効果を得ることができる。そして、洗浄後の排水は排水機構14内の堰板をオーバーフローして外部に取り出される。
また、水切りされた固形分は、上側の噴射装置18から洗浄水を噴射することにより、更に洗浄されて、上側へと搬送され、排出口15から外部へ排出される。その結果、被搬送物Mの洗浄度が高まり、固形成分の再利用時の障害を取り除くことができる。この場合も、洗浄後の排水は、排水機構14から外部に導かれる。
また、水噴射ノズル17Nから洗浄用の水を噴射することによって、コンベアケーシング11内の滞留水の水位WLが低い場合でも、攪拌によって脱落した付着物を洗浄することができる上、コンベアケーシング11内の滞留水の水位WLのレベルに拘わらず、水噴射ノズル17Nからの圧力水の噴射によって洗浄効果を高めることができる。この場合は
、閉鎖ブロック31に水噴射ノズル17Nを設けているので、簡単な構造で、洗浄用の水を、必要とされる場所に効率よく供給することができる。
なお、上記実施形態では、閉鎖ブロック31に水噴射ノズル17Nを設けていたが、図4に示すように、スクリュー20のシャフト21の内部空間を導水路として形成し、シャフト21の周壁に設けた水噴射ノズル17Naから攪拌領域30中の被搬送物Mに水を噴射するように構成してもよい。
また、噴射装置17、18から噴射する水は、他の系の比較的きれいな水を利用してもよいが、排水機構14からの排水を利用してもよい。そうした場合、無駄な水の使用を減らせる。
洗砂装置として使用された本発明の実施形態のスクリューコンベアの全体構成を示す側面図である。 その内部構造を示す側面図である。 (a)は図2の要部の側面拡大図、(b)は(a)のIIIb−IIIb矢視断面図である。 他の実施形態の要部の拡大側面図である。
符号の説明
10 スクリューコンベア
11 ケーシング
12 蓋
14 排水機構
20 スクリュー
21 シャフト
22 螺旋羽根
23 切欠
24 掻き上げ片
31 閉鎖ブロック
17N,17Na 水噴射ノズル

Claims (8)

  1. コンベアケーシングの中に、シャフトの外周に螺旋羽根を設けたスクリューを挿入し、該スクリューを回転させることにより、被搬送物を軸方向の一端側から他端側へ向けて搬送するスクリューコンベアにおいて、
    該コンベアの軸方向の一部に、前記螺旋羽根に切欠と掻き上げ片とを設けることで、搬送中の被搬送物の一部の滞留を促すと共に滞留中の被搬送物を掻き上げて攪拌する攪拌領域を確保し、その攪拌領域における前記スクリューの周囲を、滞留しつつ攪拌される被搬送物の圧密度を高め得るような密閉構造となしたことを特徴とするスクリューコンベア。
  2. 前記コンベアケーシングを、下半部が前記スクリューの螺旋羽根の外周に沿った半円筒状をなし上部が開放されたU字形断面の樋状に形成し、前記攪拌領域では、前記樋状のコンベアケーシングの上半部の空間を閉鎖ブロックで埋めることにより、前記スクリューの周囲を円筒周壁で囲んで密閉構造となしたことを特徴とする請求項1に記載のスクリューコンベア。
  3. 前記コンベアケーシングが、前記一端側が下側となり他端側が上側となるよう傾斜を付けて設置されており、該コンベアケーシングの前記攪拌領域の上側に、該コンベアケーシング内の滞留水の水位が設定されていることを特徴とする請求項1または2に記載のスクリューコンベア。
  4. 前記コンベアケーシングに、前記滞留水の水位を維持しながら排水する排水機構が設けられていることを特徴とする請求項3に記載のスクリューコンベア。
  5. 前記攪拌領域に水を噴射する水噴射ノズルが設けられていることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載のスクリューコンベア。
  6. 前記閉鎖ブロックに、前記攪拌領域に水を噴射する水噴射ノズルが設けられていることを特徴とする請求項2に記載のスクリューコンベア。
  7. 前記スクリューのシャフトの内部に導水路が形成されると共に、該シャフトの周壁に、前記導水路に連通することで前記攪拌領域に水を噴射する水噴射ノズルが設けられていることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載のスクリューコンベア。
  8. 前記水噴射ノズルから噴射する水として、前記コンベアケーシングからの排水を利用することを特徴とする請求項5〜7のいずれか1項に記載のスクリューコンベア。
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