JP2010029932A - スクリュープレスおよびその運転方法 - Google Patents

Abstract

【課題】簡素な構造で、被圧搾物が排出口に閉塞するのを防止することが可能なスクリュープレスの運転方法を提供する。
【解決手段】運転方法は、背圧板２２を所定の力で閉方向へ押圧しながら濾過筒１２の排出口１５から被圧搾物１０を排出させる通常運転工程と、背圧板２２を強制的に通常運転工程時の位置から開方向へ移動させて、濾過筒１２の排出口１５から被圧搾物１０を所定時間だけ排出させる排出促進工程と、排出促進工程後に、背圧板２２を強制的に閉方向へ移動させながらスクリュー軸１３を逆転させる背圧板閉工程とからなる。
【選択図】図１

Description

本発明は、下水汚泥、し尿、浄化槽汚泥および工業排水汚泥等の被圧搾物を圧搾して脱水するスクリュープレスおよびその運転方法に関する。

従来、この種のスクリュープレスとしては、例えば図１６に示すように、濾過筒６１内に回転自在なスクリュー軸６２が設けられ、スクリュー軸６２の外周に、供給口７１から濾過筒６１内へ供給された被圧搾物を排出口６３へ送る螺旋状のスクリュー羽根６４が設けられている。

濾過筒６１の排出口６３において、被圧搾物の送り方向とは逆方向の圧力を背圧として作用させ且つ排出口６３を開閉する背圧板６５が備えられている。また、スクリュー軸６２を回転駆動させる回転駆動装置６６と、背圧板６５を開閉方向Ｏ，Ｓに移動させる油圧シリンダ６７とが備えられている。

さらに、スクリュー軸６２は軸心方向Ａに前後移動可能であり、スクリュー軸６２を軸心方向Ａに移動させる油圧シリンダ６８が設けられている。尚、回転駆動装置６６は軸心方向Ａに移動自在な可動台６９に設けられ、この可動台６９にはスクリュー軸６２を回転自在に保持する軸受装置７０が設けられている。

これによると、脱水運転時、図１６（ａ）に示すように、回転駆動装置６６が駆動してスクリュー軸６２を回転し、油圧シリンダ６７が駆動して背圧板６５を所定の力で閉方向Ｓへ押圧する。供給口７１から濾過筒６１内へ供給された被圧搾物７２は、スクリュー軸６２と一体に回転するスクリュー羽根６４によって供給口７１側から排出口６３側へ送られながら圧搾されて脱水ケーキとなり、背圧板６５を開方向Ｏへ押圧しながら排出口６３（濾過筒６１の排出側端部）と背圧板６５との間から排出される。この際、背圧板６５は、油圧シリンダ６７によって作用する閉方向Ｓの押圧力と排出される被圧搾物によって作用する開方向Ｏの押圧力とがバランスする位置に留まる（停止する）。

この状態で脱水運転がある程度の時間継続して行なわれると、濾過筒６１内の排出口６３の直前部分に、圧搾されて目標の含水率まで低下した被圧搾物７２から成る圧密帯（プラグゾーン）が形成される。このような圧密帯が形成されることによって、圧密帯よりも供給口７１側に位置する含水率の高い被圧搾物７２が目標の含水率まで圧搾される前に排出口６３から排出されてしまうのを防止することができる。これにより、供給口７１側から排出口６３側へ連続的に送られて来る被圧搾物７２は、圧密帯において、順次、目標含水率まで低下するため、安定した脱水運転が行なえる。

また、濾過筒６１内の排出口６３における被圧搾物７２の含水率が目標の含水率よりも過剰に低下した場合、被圧搾物７２が閉塞状態に陥って排出され難くなる。この際、図１６（ｂ）に示すように、油圧シリンダ６８のピストンロッドを伸長させてスクリュー軸６２を軸心方向Ａに前進させることにより、スクリュー軸６２と一体にスクリュー羽根６４が軸心方向Ａに前進し、被圧搾物７２が前記前進するスクリュー羽根６４に押されて強制的に排出口６３から排出される。これにより、被圧搾物７２が排出口６３に閉塞するのを防止することができる。

その後、図１６（ａ）に示すように、油圧シリンダ６８のピストンロッドを短縮させてスクリュー軸６２を軸心方向Ａに後進させることにより、スクリュー軸６２と一体にスクリュー羽根６４が軸心方向Ａに後進して元の位置に復帰する。

前記のようにスクリュー軸６２を軸心方向Ａに移動させる構成を有するスクリュープレスについては、例えば下記特許文献１に記載されている。
特許第３３７３４３２号

前記の従来形式では、含水率が過剰に低下して被圧搾物７２が排出口６３に閉塞するのを防止するために、スクリュー軸６２を軸心方向Ａに移動させて、被圧搾物７２を排出口６３から強制的に排出しているのであるが、スクリュー軸６２を軸心方向Ａに移動させるためには専用の油圧シリンダ６８や可動台６９等が必要となり、スクリュープレス６０の構成が複雑且つ大型化するといった問題がある。

本発明は、簡素な構造で、被圧搾物が排出口に閉塞するのを防止することが可能なスクリュープレスおよびその運転方法を提供することを目的とする。

前記目的を達成するために、本第１発明は、濾過筒内に正逆回転自在なスクリュー軸が設けられ、
スクリュー軸の外周に、濾過筒内へ供給された被圧搾物を排出口へ送るスクリュー羽根が設けられ、
濾過筒の排出口において、被圧搾物の送り方向とは逆方向の圧力を背圧として作用させ且つ排出口を開閉する背圧板が備えられたスクリュープレスの運転方法であって、
背圧板を所定の力で閉方向へ押圧しながらスクリュー軸を正回転させて被圧搾物を濾過筒の排出口から排出させる通常運転工程と、
背圧板を強制的に通常運転工程時の位置から開方向へ移動させて、濾過筒の排出口から被圧搾物を所定時間排出させる排出促進工程と、
排出促進工程後に、背圧板を閉方向へ移動させながらスクリュー軸を逆回転させる背圧板閉工程とからなるものである。

これによると、通常運転工程において、スクリュー軸が正回転するとともに背圧板が所定の力で閉方向へ押圧される。濾過筒内に供給された被圧搾物は、スクリュー軸と一体に正回転するスクリュー羽根によって排出口側へ送られながら圧搾されて脱水ケーキとなり、背圧板を開方向へ押圧しながら排出口と背圧板との間から排出される。この際、背圧板は、閉方向への押圧力と排出される被圧搾物によって作用する開方向への押圧力とがバランスする位置に留まる。

この状態で通常運転工程がある程度の時間継続して行なわれると、濾過筒内の排出口の直前部分に、圧搾されて目標の含水率まで低下した被圧搾物から成る圧密帯（プラグゾーン）が形成される。このような圧密帯が形成されることによって、圧密帯よりも上流側（被圧搾物供給側）に位置する含水率の高い被圧搾物が目標の含水率まで圧搾される前に排出口から排出されてしまうのを防止することができる。これにより、排出口側へ連続的に送られて来る被圧搾物は、圧密帯において、順次、目標含水率まで低下するため、安定した脱水運転が行なえる。

また、濾過筒内の排出口付近における被圧搾物の含水率が目標の含水率よりも過剰に低下した場合、被圧搾物が閉塞状態に陥って排出され難くなるため、通常運転工程から排出促進工程に切換える。

これにより、背圧板が強制的に通常運転工程時の位置から開方向へ移動し、排出口と背圧板との間隔が前記通常運転工程時よりも拡大される。このため、被圧搾物は確実に排出口と背圧板との間から排出され、被圧搾物が排出口に閉塞するのを防止することができる。尚、このとき、過剰に含水率が低下した圧密帯は一旦消滅して無くなる。

排出促進工程が開始されて所定時間が経過すると、排出促進工程から背圧板閉工程に切換える。これにより、背圧板が前記排出促進工程時における開位置よりも閉方向へ強制的に移動しながらスクリュー軸が逆回転し、スクリュー軸と一体に逆回転するスクリュー羽根によって、濾過筒内の被圧搾物が排出口側から上流側（供給側）へ僅かに戻され、排出口内の被圧搾物が、排出されずに、排出口内に引き留められる。

これにより、背圧板は被圧搾物によって開方向へ押圧されることなく、背圧板が確実且つ円滑に閉方向へ移動して排出口を閉鎖するため、圧密帯を形成する直前まで含水率が低下した被圧搾物は、そのまま排出口から排出されてしまうことなく、濾過筒内に引き留められる。

その後、背圧板閉工程から再び通常運転工程に切換える。これにより、スクリュー軸と一体にスクリュー羽根が正回転し、被圧搾物は、スクリュー羽根によって排出口側へ送られながら圧搾され、背圧板を開方向へ押圧しながら排出口と背圧板との間から排出される。この際、背圧板は、閉方向の押圧力と排出される被圧搾物によって作用する開方向の押圧力とがバランスする位置に留まる。

前記のようなスクリュープレスの運転方法では、従来のようにスクリュー軸を軸心方向へ移動させることなく、スクリュー軸を軸心方向において固定した簡素な構造で、被圧搾物が排出口に閉塞するのを防止することが可能である。

さらに、前記背圧板閉工程において、圧密帯を形成する直前まで含水率が低下した被圧搾物は、そのまま排出口から排出されてしまうことなく、濾過筒内に引き留められるため、その後の通常運転工程において、圧密帯が短時間で形成され、脱水運転が安定する。

本第２発明におけるスクリュープレスの運転方法は、背圧板閉工程において、背圧板を閉方向へ移動させて所定の遅延時間が経過すると、引き続き背圧板を閉方向へ移動させながらスクリュー軸を逆回転させるものである。

これによると、排出促進工程から背圧板閉工程に切換えられると、先ず、背圧板が排出促進工程時における開位置よりも閉方向へ強制的に移動し、この状態で所定の遅延時間が経過すると、引き続き背圧板が閉方向へ移動しながらスクリュー軸が逆回転する。

本第３発明におけるスクリュープレスの運転方法は、濾過筒内の圧力が規定圧力より上昇すると、通常運転工程から排出促進工程に切換え、
排出促進工程を所定時間行なった後に背圧板閉工程を行うものである。

これによると、通常運転工程を行なって脱水している際、濾過筒内の排出口付近における被圧搾物の含水率が目標の含水率よりも過剰に低下すると、被圧搾物が閉塞状態に陥って排出され難くなるため、濾過筒内の圧力が上昇する。このようなことから、濾過筒内の圧力が規定圧力より上昇した場合、通常運転工程から排出促進工程に切換えることにより、被圧搾物は確実に排出口と背圧板との間から排出され、被圧搾物が排出口に閉塞するのを防止することができる。

本第４発明におけるスクリュープレスの運転方法は、スクリュー軸を回転させる電動機の駆動電流が規定電流より上昇すると、通常運転工程から排出促進工程に切換え、
排出促進工程を所定時間行なった後に背圧板閉工程を行うものである。

これによると、通常運転工程を行なって脱水している際、濾過筒内の排出口付近における被圧搾物の含水率が目標の含水率よりも過剰に低下すると、被圧搾物が閉塞状態に陥って排出され難くなるため、電動機の負荷が増大し、駆動電流が上昇する。このようなことから、電動機の駆動電流が規定電流より上昇した場合、通常運転工程から排出促進工程に切換えることにより、被圧搾物は確実に排出口と背圧板との間から排出され、被圧搾物が排出口に閉塞するのを防止することができる。

本第５発明におけるスクリュープレスの運転方法は、通常運転工程を一定時間行った後、通常運転工程から排出促進工程に切換え、
排出促進工程を所定時間行なった後に背圧板閉工程を行うものである。

これによると、性状が安定し変動が少ない被圧搾物については、試験や経験等に基づいて、通常運転工程を開始してから被圧搾物の含水率が目標の含水率よりも過剰に低下して被圧搾物が排出され難くなるまでの閉塞状態発生時間を概ね特定することができる。したがって、前記閉塞状態発生時間に応じて前記一定時間を設定することで、通常運転工程を開始してから一定時間経過した後、通常運転工程から排出促進工程に切換えることにより、被圧搾物は確実に排出口と背圧板との間から排出され、被圧搾物が排出口に閉塞するのを防止することができる。

本第６発明におけるスクリュープレスは、濾過筒内に正逆回転自在なスクリュー軸が設けられ、
スクリュー軸の外周に、濾過筒内へ供給された被圧搾物を排出口へ送るスクリュー羽根が設けられ、
濾過筒の排出口において、被圧搾物の送り方向とは逆方向の圧力を背圧として作用させ且つ排出口を開閉する背圧板が備えられ、
スクリュー軸を回転駆動させる回転駆動装置と、背圧板を開閉方向に移動させる開閉装置と、回転駆動装置と開閉装置とを制御する制御装置とが備えられ、
制御装置は、背圧板が所定の力で閉方向へ押圧されるように開閉装置を制御するとともにスクリュー軸が正回転するように回転駆動装置を制御する第１の制御と、背圧板が強制的に開方向へ移動するように開閉装置を制御する第２の制御と、背圧板が閉方向へ移動するように開閉装置を制御し、この際に、スクリュー軸が逆回転するように回転駆動装置を制御する第３の制御とを行うものである。

これによると、運転開始時、制御装置は先ず第１の制御を行う。これにより、スクリュー軸が正回転するとともに、背圧板が所定の力で閉方向へ押圧され、通常運転工程が開始される。通常運転工程において、濾過筒内に供給された被圧搾物は、スクリュー軸と一体に正回転するスクリュー羽根によって排出口側へ送られながら圧搾されて脱水ケーキとなり、背圧板を開方向へ押圧しながら排出口と背圧板との間から排出される。この際、背圧板は、閉方向への押圧力と排出される被圧搾物によって作用する開方向への押圧力とがバランスする位置に留まる。

この状態で通常運転工程がある程度の時間継続して行なわれると、濾過筒内の排出口の直前部分に圧密帯が形成される。このような圧密帯が形成されることによって、圧密帯よりも上流側に位置する含水率の高い被圧搾物が目標の含水率まで圧搾される前に排出口から排出されてしまうのを防止することができる。これにより、排出口側へ連続的に送られて来る被圧搾物は、圧密帯において、順次、目標含水率まで低下するため、安定した脱水運転が行なえる。

また、濾過筒内の排出口付近における被圧搾物の含水率が目標の含水率よりも過剰に低下した場合、被圧搾物が閉塞状態に陥って排出され難くなるため、制御装置は第１の制御から第２の制御に切り換える。これにより、背圧板が強制的に前記通常運転工程時の位置から開方向へ移動して、排出促進工程が開始される。排出促進工程において、排出口と背圧板との間隔は前記第１の制御での通常運転工程時よりも拡大されるため、被圧搾物は確実に排出口と背圧板との間から排出され、被圧搾物が排出口に閉塞するのを防止することができる。尚、このとき、過剰に含水率が低下した圧密帯は一旦消滅して無くなる。

前記第２の制御が開始されて所定時間が経過すると、制御装置は第２の制御から第３の制御に切り換える。これにより、背圧板が前記排出促進工程時における開位置よりも閉方向へ強制的に移動しながらスクリュー軸が逆回転して、背圧板閉工程が開始される。背圧板閉工程において、スクリュー軸と一体にスクリュー羽根が逆回転し、これにより、濾過筒内の被圧搾物が排出口側から上流側（供給側）へ僅かに戻され、排出口内の被圧搾物が、排出されずに、排出口内に引き留められる。

これにより、背圧板は被圧搾物によって開方向へ押圧されることなく、背圧板が確実且つ円滑に閉方向へ移動して排出口を閉鎖するため、圧密帯を形成する直前まで含水率が低下した被圧搾物は、そのまま排出口から排出されてしまうことなく、濾過筒内に引き留められる。

その後、制御装置は第３の制御から再び第１の制御に切り換える。これにより、再び前記通常運転工程が開始され、スクリュー軸と一体にスクリュー羽根が正回転し、被圧搾物は、スクリュー羽根によって排出口側へ送られながら圧搾され、背圧板を開方向へ押圧しながら排出口と背圧板との間から排出される。この際、背圧板は、閉方向の押圧力と排出される被圧搾物によって作用する開方向の押圧力とがバランスする位置に留まる。

前記のようなスクリュープレスの運転方法では、従来のようにスクリュー軸を軸心方向へ移動させることなく、スクリュー軸を軸心方向において固定した簡素な構造で、被圧搾物が排出口に閉塞するのを防止することが可能である。

さらに、前記第３の制御によって実行される背圧板閉工程において、圧密帯を形成する直前まで含水率が低下した被圧搾物は、そのまま排出口から排出されてしまうことなく、濾過筒内に引き留められるため、その後、第１の制御によって実行される通常運転工程において、圧密帯が短時間で形成され、脱水運転が安定する。

本第７発明におけるスクリュープレスは、濾過筒内の圧力を検出する圧力検出装置が設けられ、
制御装置は、圧力検出装置で検出される圧力が規定圧力より上昇すると、第１の制御から第２の制御に切り換え、第２の制御を所定時間行った後、第２の制御から第３の制御に切り換えるものである。

これによると、制御装置が第１の制御を行うことにより、通常運転工程で脱水が実行される。この際、濾過筒内の排出口付近における被圧搾物の含水率が目標の含水率よりも過剰に低下すると、被圧搾物が閉塞状態に陥って排出され難くなるため、濾過筒内の圧力が上昇する。このようなことから、濾過筒内の圧力が規定圧力より上昇した場合、制御装置が第１の制御から第２の制御に切り換える。これにより、通常運転工程から排出促進工程に移行し、被圧搾物は確実に排出口と背圧板との間から排出され、被圧搾物が排出口に閉塞するのを防止することができる。

本第８発明におけるスクリュープレスは、回転駆動装置は電動機からなり、
電動機の駆動電流を検出する電流計が設けられ、
制御装置は、電流計で検出される駆動電流が規定電流より上昇すると、第１の制御から第２の制御に切り換え、第２の制御を所定時間行った後、第２の制御から第３の制御に切り換えるものである。

これによると、制御装置が第１の制御を行うことにより、通常運転工程で脱水が実行される。この際、濾過筒内の排出口付近における被圧搾物の含水率が目標の含水率よりも過剰に低下すると、被圧搾物が閉塞状態に陥って排出され難くなるため、電動機の負荷が増大し、駆動電流が上昇する。このようなことから、電動機の駆動電流が規定電流より上昇した場合、制御装置が第１の制御から第２の制御に切り換える。これにより、通常運転工程から排出促進工程に移行し、被圧搾物は確実に排出口と背圧板との間から排出され、被圧搾物が排出口に閉塞するのを防止することができる。

本第９発明におけるスクリュープレスは、時間を検出するタイマーが設けられ、
制御装置は、タイマーで検出される時間が第１の制御を開始してから一定時間に達すると、第１の制御から第２の制御に切り換え、第２の制御を所定時間行った後、第２の制御から第３の制御に切り換えるものである。

これによると、性状が安定し変動が少ない被圧搾物については、試験や経験等に基づいて、第１の制御を開始してから被圧搾物の含水率が目標の含水率よりも過剰に低下して被圧搾物が排出され難くなるまでの閉塞状態発生時間を概ね特定することができる。したがって、前記閉塞状態発生時間に応じて前記一定時間を設定することで、制御装置が第１の制御を開始してから一定時間経過した後に第１の制御から第２の制御に切換えることにより、被圧搾物が確実に排出口と背圧板との間から排出され、被圧搾物が排出口に閉塞するのを防止することができる。

以上のように、本発明によると、従来のようにスクリュー軸を軸心方向へ移動させることなく、スクリュー軸を軸心方向において固定した簡素な構造で、被圧搾物が排出口に閉塞するのを防止することが可能である。

さらに、背圧板閉工程において、圧密帯を形成する直前まで含水率が低下した被圧搾物は、そのまま排出口から排出されてしまうことなく、濾過筒内に引き留められるため、その後の通常運転工程において、圧密帯が短時間で形成され、脱水運転が安定する。

以下、本発明における第１の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１〜図３に示すように、１１は下水汚泥、し尿、浄化槽汚泥および工業排水汚泥等の被圧搾物１０を圧搾して脱水するスクリュープレスであり、水平方向に配置された円筒状の濾過筒１２内に、正逆回転自在なスクリュー軸１３が同心状に挿入されている。濾過筒１２は多数の孔を有するパンチングメタル（又は多数のスリットを有するウェッジ等）からなり、濾過筒１２の一端部には、被圧搾物１０を濾過筒１２内へ供給する供給口１４が形成され、他端部には、脱水された被圧搾物１０を外部へ排出する排出口１５が形成されている。

スクリュー軸１３は、一端供給側が小径で且つ他端排出側が大径となるテーパー状に形成されており、軸心方向Ａにおいて固定されている。スクリュー軸１３の外周には、供給口１４から濾過筒１２内へ供給された被圧搾物１０を排出口１５へ送る螺旋状のスクリュー羽根１６が設けられている。尚、径方向における濾過筒１２の内周面とスクリュー軸１３の外周面との間隔は他端排出側に向かうほど次第に縮小されている。

供給口１４には、被圧搾物１０を投入するためのホッパー１７が設けられている。また、スクリュー軸１３の前方には、スクリュー軸１３を回転駆動させる回転駆動装置１８が設けられている。回転駆動装置１８は、スクリュー軸１３に設けられた回転駆動軸１９と、電動機２０と、電動機２０の回転駆動力を減速して回転駆動軸１９に伝える減速装置２１とからなる。

濾過筒１２の排出口１５の背後には、被圧搾物１０の送り方向とは逆方向の圧力を背圧として作用させ且つ排出口１５を開閉する背圧板２２が備えられている。背圧板２２は排出口１５に対向するテーパー面を有し、背圧板２２が閉方向Ｓへ移動するほど、排出口１５の開口面積が減少し、背圧板２２が開方向Ｏへ移動するほど、排出口１５の開口面積が増加する。

背圧板２２の背後には、背圧板２２を開閉方向Ｏ，Ｓに移動させる開閉装置２３が設けられている。開閉装置２３は、油圧シリンダ装置２４と、油タンク２５内の作動油を油圧シリンダ装置２４に供給する油圧ポンプ２６と、油圧シリンダ装置２４のピストンロッド２４ａの出退を切り換える電磁式の切換弁２７とを有している。尚、切換弁２７が一方の切換位置２７ａに切り換えられた場合、ピストンロッド２４ａが突出して背圧板２２を閉方向Ｓに移動させ、切換弁２７が他方の切換位置２７ｂに切り換えられた場合、ピストンロッド２４ａが退入して背圧板２２を開方向Ｏに移動させる。

濾過筒１２内の排出口１５側の端部（圧密帯形成部位）には、濾過筒１２内の圧力を検出する圧力検出装置２９が設けられている。また、スクリュープレス１１には、回転駆動装置１８の電動機２０と開閉装置２３の油圧ポンプ２６と切換弁２７とを制御して第１〜第３の制御を行なう制御装置３０が設けられている。

尚、第１の制御とは、背圧板２２が所定の力で閉方向Ｓへ押圧されるように切換弁２７を一方の切換位置２７ａに切り換えるとともに、スクリュー軸１３が正回転するように電動機２０を制御するものである。また、第２の制御とは、背圧板２２が強制的に開方向Ｏへ移動するように切換弁２７を他方の切換位置２７ｂに切り換えるものである。また、第３の制御とは、先ず、背圧板２２が強制的に閉方向Ｓへ移動するように切換弁２７を一方の切換位置２７ａに切り換え、さらに、所定の遅延時間だけ遅れて、スクリュー軸１３が逆回転するように電動機２０を制御するものである。尚、制御装置３０は時間を計測するタイマー３０ａを備えている。

次に、前記スクリュープレス１１の運転方法について図４に示すフローチャートおよび図５に示すタイムチャートを参照して説明する。
運転開始時、制御装置３０は先ず第１の制御を行なう（ステップ−１）。これにより、スクリュー軸１３が正回転するとともに、切換弁２７が一方の切換位置２７ａに切り換えられて、油圧シリンダ装置２４のピストンロッド２４ａが突出し、背圧板２２が所定の力で閉方向Ｓへ押圧され、通常運転工程が開始される（ステップ−２）。

そして、図１に示すように、ホッパー１７から濾過筒１２内に供給された被圧搾物１０は、スクリュー軸１３と一体に正回転するスクリュー羽根１６によって供給口１４側から排出口１５側へ送られながら圧搾されて脱水ケーキとなり、背圧板２２を開方向Ｏへ押圧しながら排出口１５（濾過筒１２の排出側端部）と背圧板２２との間から排出される。この際、背圧板２２は、油圧シリンダ装置２４によって作用する閉方向Ｓの押圧力と排出される被圧搾物１０によって作用する開方向Ｏの押圧力とがバランスする位置に留まる（停止する）。また、濾過筒１２内の圧力は圧力検出装置２９によって検出される。

この状態で通常運転工程がある程度の時間継続して行なわれると、濾過筒１２内の排出口１５の直前部分に、圧搾されて目標の含水率まで低下した被圧搾物１０から成る圧密帯Ｂ（プラグゾーン）が形成される。このような圧密帯Ｂが形成されることによって、圧密帯Ｂよりも供給口１４側に位置する含水率の高い被圧搾物１０が目標の含水率まで圧搾される前に排出口１５から排出されてしまうのを防止することができる。これにより、供給口１４側から排出口１５側へ連続的に送られて来る被圧搾物１０は、圧密帯Ｂにおいて、順次、目標含水率まで低下するため、安定した脱水運転が行なえる。

また、濾過筒１２内の排出口１５における被圧搾物１０の含水率が目標の含水率よりも過剰に低下した場合、被圧搾物１０が閉塞状態に陥って排出され難くなるため、濾過筒１２内の圧力が上昇する。このようなことから、圧力検出装置２９によって検出される検出圧力が規定圧力（例えば、５００〜８００ｋＰａ）より上昇した場合（ステップ−３）、制御装置３０は、前記のように被圧搾物１０が閉塞状態に陥っていると判断し、第１の制御から第２の制御に切り換える（ステップ−４）。

これにより、切換弁２７が他方の切換位置２７ｂに切り換えられて、図６に示すように、油圧シリンダ装置２４のピストンロッド２４ａが退入し、背圧板２２が通常運転工程実施時における開位置から最大開位置（全開位置）まで開方向Ｏへ強制的に移動し、排出促進工程が開始される（ステップ−５）。排出促進工程時において、排出口１５と背圧板２２との間隔は前記通常運転工程時よりも拡大されているため、閉塞状態の被圧搾物１０は確実に排出口１５と背圧板２２との間から排出され、被圧搾物１０の閉塞状態が解消され、濾過筒１２内の圧力が低下する。尚、これにより、圧密帯Ｂは一旦消滅して無くなる。

排出促進工程が開始されて所定時間（例えば１〜５秒間）が経過すると（ステップ−６）、制御装置３０は第２の制御から第３の制御に切り換える（ステップ−７）。これにより、先ず、切換弁２７が一方の切換位置２７ａに切り換えられて、油圧シリンダ装置２４のピストンロッド２４ａが突出し、図７に示すように、背圧板２２が排出促進工程時における開位置よりも閉方向Ｓへ強制的に移動し、背圧板閉工程が開始される（ステップ−８）。

背圧板閉工程開始時から所定の遅延時間（例えば１〜５秒間）が経過すると（ステップ−９）、引き続き背圧板２２を閉方向Ｓへ移動させながらスクリュー軸１３を規定時間（例えば５〜２０秒間）だけ逆回転する（ステップ−１０）。これにより、背圧板２２が閉方向Ｓへ移動しながらスクリュー軸１３と一体にスクリュー羽根１６が逆回転し、前記逆回転するスクリュー羽根１６によって、濾過筒１２内の被圧搾物１０が排出口１５側から供給口１４側へ僅かに戻され、排出口１５内の被圧搾物１０が、排出されずに、排出口１５内に規定時間だけ引き留められる。

これにより、背圧板２２は被圧搾物１０によって開方向Ｏへ押圧されることなく、背圧板２２を確実且つ円滑に閉方向Ｓへ移動して排出口１５を閉鎖することができる。これにより、圧密帯Ｂを形成する直前まで含水率が低下した被圧搾物１０は、そのまま排出口１５から排出されてしまうことなく、濾過筒１２内に引き留められる。

前記のようにスクリュー羽根１６を規定時間だけ逆回転した後（ステップ−１１）、制御装置３０は第３の制御から再び第１の制御に切り換える（ステップ−１）。これにより、再び通常運転工程が開始され（ステップ−２）、スクリュー軸１３と一体にスクリュー羽根１６が正回転し、図１に示すように、被圧搾物１０は、スクリュー羽根１６によって供給口１４側から排出口１５側へ送られながら圧搾され、背圧板２２を開方向Ｏへ押圧しながら排出口１５と背圧板２２との間から排出される。この際、背圧板２２は、油圧シリンダ装置２４によって作用する閉方向Ｓの押圧力と排出される被圧搾物１０によって作用する開方向Ｏの押圧力とがバランスする位置に留まる。

前記のようなスクリュープレス１１の運転方法では、従来のようにスクリュー軸１３を軸心方向Ａへ移動させることなく、スクリュー軸１３を軸心方向Ａにおいて固定した簡素な構造で、被圧搾物１０が排出口１５に閉塞するのを防止することが可能である。

また、前記第３の制御によって実行される背圧板閉工程において、圧密帯Ｂを形成する直前まで含水率が低下した被圧搾物１０は、そのまま排出口１５から排出されてしまうことなく、濾過筒１２内に引き留められるため、その後、第１の制御によって実行される通常運転工程において、圧密帯Ｂが短時間で形成され、脱水運転が安定する。

尚、図８のグラフは、通常運転工程における濾過筒１２内の排出口１５側の圧力と排出口１５から排出される脱水ケーキ（被圧搾物１０）の含水率との関係を示しており、圧力がＰ１〜Ｐ２（例えば、５００〜８００ｋＰａ）の範囲において圧密帯Ｂが正常に形成される。圧力検出装置２９が圧力Ｐ２（規定圧力に相当）より高い圧力を検出した場合、制御装置３０は、含水率が過剰に低下して被圧搾物１０が閉塞状態に陥っていると判断し、第１の制御から第２の制御に切り換える。

前記第１の実施の形態では、図１，図３に示すように、濾過筒１２内の圧力を圧力検出装置２９によって検出したが、以下に説明する第２の実施の形態では、図９，図１０に示すように、圧力検出装置２９の代わりに電流計３２を設け、電流計３２で電動機２０の駆動電流を検出している。

すなわち、図１１に示すフローチャートおよび図１２に示すタイムチャートによると、通常運転工程を行なっているとき、濾過筒１２内の排出口１５の被圧搾物１０の含水率が目標の含水率よりも過剰に低下すると、被圧搾物１０が閉塞状態に陥って排出され難くなるため、電動機２０の負荷が増大し、駆動電流が上昇する。このようなことから、電流計３２によって検出される駆動電流が規定電流（例えば電動機２０の定格電流の２０〜５０％の電流）より上昇した場合（ステップ−３）、制御装置３０は、前記のように被圧搾物１０が閉塞状態に陥っていると判断し、第１の制御から第２の制御に切り換える（ステップ−４）。

これにより、排出促進工程が開始され（ステップ−５）、被圧搾物１０の閉塞状態が解消され、電動機２０の駆動電流が低下する。尚、この際、過剰に含水率が低下した圧密帯Ｂは一旦消滅してしまう。

排出促進工程が開始されて所定時間（例えば１〜５秒間）が経過すると（ステップ−６）、制御装置３０は第２の制御から第３の制御に切り換える（ステップ−７）。これにより、背圧板２２が排出促進工程時における開位置よりも閉方向Ｓへ強制的に移動し、背圧板閉工程が開始される（ステップ−８）。

背圧板閉工程開始時から所定の遅延時間が経過すると（ステップ−９）、引き続き背圧板２２を閉方向Ｓへ移動させながらスクリュー軸１３を規定時間だけ逆回転する（ステップ−１０）。これにより、背圧板２２が閉方向Ｓへ移動しながらスクリュー軸１３と一体にスクリュー羽根１６が逆回転し、前記逆回転するスクリュー羽根１６によって、濾過筒１２内の被圧搾物１０が排出口１５側から供給口１４側へ僅かに戻され、排出口１５内の被圧搾物１０が、排出されずに、排出口１５内に規定時間だけ引き留められる。

これにより、背圧板２２を確実且つ円滑に閉方向Ｓへ移動して排出口１５を閉鎖することができ、このため、圧密帯Ｂを形成する直前まで含水率が低下した被圧搾物１０は、そのまま排出口１５から排出されてしまうことなく、濾過筒１２内に引き留められる。

前記のようにスクリュー羽根１６を規定時間（例えば５〜２０秒間）だけ逆回転した後（ステップ−１１）、制御装置３０は第３の制御から再び第１の制御に切り換え（ステップ−１）、これにより、再び通常運転工程が開始される（ステップ−２）。

前記のようなスクリュープレス１１の運転方法では、従来のようにスクリュー軸１３を軸心方向Ａへ移動させることなく、スクリュー軸１３を軸心方向Ａにおいて固定した簡素な構造で、被圧搾物１０が排出口１５に閉塞するのを防止することが可能である。

また、前記第３の制御によって実行される背圧板閉工程において、圧密帯Ｂを形成する直前まで含水率が低下した被圧搾物１０は、そのまま排出口１５から排出されてしまうことなく、濾過筒１２内に引き留められるため、その後、第１の制御によって実行される通常運転工程において、圧密帯Ｂが短時間で形成され、脱水運転が安定する。

尚、図１３のグラフは、通常運転工程における電動機２０の駆動電流と排出口１５から排出される脱水ケーキ（被圧搾物１０）の含水率との関係を示しており、駆動電流がＫ１〜Ｋ２（例えば電動機２０の定格電流の２０〜５０％の電流）の範囲において圧密帯Ｂが正常に形成される。電流計３２が駆動電流Ｋ２（規定電流に相当）より大きな電流を検出した場合、制御装置３０は、含水率が過剰に低下して被圧搾物１０が閉塞状態に陥っていると判断し、第１の制御から第２の制御に切り換える。

前記第１および第２の実施の形態では、圧力検出装置２９によって検出される濾過筒１２内の圧力値又は電流計３２によって検出される電動機２０の駆動電流値を指標にして、第１の制御から第２の制御に切り換える制御を行なったが、以下に説明する第３の実施の形態では、圧力検出装置２９や電流計３２を用いず、制御装置３０に備えられているタイマー３０ａを利用し、時間を指標にして第１の制御から第２の制御に切り換える制御を行なっている。

すなわち、図１４に示すフローチャートおよび図１５に示すタイムチャートによると、制御装置３０は、タイマー３０ａで検出される時間が第１の制御を開始した時から一定時間（例えば２〜４時間）に達すると（ステップ−３）、第１の制御から第２の制御に切り換える（ステップ−４）。これにより、通常運転工程が一定時間行なわれ、その後、通常運転工程から排出促進工程に切り換えられる（ステップ−５）。

尚、性状が安定し変動が少ない被圧搾物１０については、試験や経験等に基づいて、通常運転工程を開始してから被圧搾物１０が閉塞状態に陥って排出され難くなるまでの閉塞状態発生時間を概ね特定することができる。したがって、前記閉塞状態発生時間に応じて前記一定時間を設定することで、被圧搾物１０が閉塞状態に陥ったとき（又は閉塞状態に陥る直前）に、前記のように第１の制御から第２の制御に切り換えられて排出促進工程が開始され（ステップ−５）、被圧搾物１０の閉塞状態が解消される。尚、この際、過剰に含水率が低下した圧密帯Ｂは一旦消滅して無くなる。

排出促進工程が開始されてから所定時間（例えば１〜５秒間）が経過したことをタイマー３０ａが検出すると（ステップ−６）、制御装置３０は第２の制御から第３の制御に切り換え（ステップ−７）、これにより、背圧板閉工程が開始され（ステップ−８）、前記第１および第２の実施の形態と同様に、背圧板２２が閉方向Ｓへ強制的に移動しながら、スクリュー軸１３が規定時間だけ逆回転する（ステップ−９〜ステップ−１１）。これにより、背圧板２２を確実且つ円滑に閉方向Ｓへ移動して排出口１５を閉鎖することができ、このため、圧密帯Ｂを形成する直前まで含水率が低下した被圧搾物１０は、そのまま排出口１５から排出されてしまうことなく、濾過筒１２内に引き留められる。

前記のようにスクリュー羽根１６を規定時間（例えば５〜２０秒間）だけ逆回転した後（ステップ−１１）、制御装置３０は第３の制御から再び第１の制御に切り換え（ステップ−１）、これにより、再び通常運転工程が開始される（ステップ−２）。

前記のようなスクリュープレス１１の運転方法では、従来のようにスクリュー軸１３を軸心方向Ａへ移動させることなく、スクリュー軸１３を軸心方向Ａにおいて固定した簡素な構造で、被圧搾物１０が排出口１５に閉塞するのを防止することが可能である。

また、前記第３の制御によって実行される背圧板閉工程において、圧密帯Ｂを形成する直前まで含水率が低下した被圧搾物１０は、そのまま排出口１５から排出されてしまうことなく、濾過筒１２内に引き留められるため、その後、第１の制御によって実行される通常運転工程において、圧密帯Ｂが短時間で形成され、脱水運転が安定する。

前記各実施の形態では、第１〜第３の制御を制御装置３０によって自動的に行なっているが、制御装置３０の代わりに、人が操作して行なってもよい。
前記各実施の形態では、図１，図９に示すように、スクリュー軸１３をテーパー状に形成し、径方向における濾過筒１２の内周面とスクリュー軸１３の外周面との間隔を他端排出側に向かうほど縮小しているが、スクリュー軸１３をテーパー状ではなくストレート状に形成し、スクリュー羽根１６のピッチを他端排出側に向かうほど縮小してもよい。

前記各実施の形態では、図５，図１２，図１５の各タイムチャートに示すように、背圧板閉工程において、先ず、背圧板２２を強制的に閉方向Ｓへ移動させ、この状態で所定の遅延時間が経過すると、引き続き背圧板２２を閉方向Ｓへ移動させながらスクリュー軸１３を逆回転させているが、前記所定の遅延時間を無くして、背圧板２２を強制的に閉方向Ｓへ移動させるのと同時にスクリュー軸１３を逆回転させてもよい。また、先ず、スクリュー軸１３を逆回転させ、この状態で所定の遅延時間が経過すると、引き続きスクリュー軸１３を逆回転させながら背圧板２２を強制的に閉方向Ｓへ移動させてもよい。

前記第１の実施の形態では、圧力検出装置２９によって検出される検出圧力が規定圧力より上昇すると、第２の制御に切り換えて排出促進工程を開始し、また、前記第２の実施の形態では、電流計３２によって検出される駆動電流が規定電流より上昇すると、第２の制御に切り換えて排出促進工程を開始しているが、これらに限定されるものではなく、例えば、排出口１５から排出される被圧搾物１０の含水率を測定し、測定された含水率が６５〜７５％以下に低下すると、第２の制御に切り換えて排出促進工程を開始してもよい。

本発明の第１の実施の形態におけるスクリュープレスの図であり、通常運転工程を示す。 同、スクリュープレスの背圧板を移動させる開閉装置の図である。 同、スクリュープレスの制御系のブロック図である。 同、スクリュープレスの運転方法を示すフローチャートである。 同、スクリュープレスの運転方法を示すタイムチャートである。 同、スクリュープレスの図であり、排出促進工程を示す。 同、スクリュープレスの図であり、背圧板閉工程を示す。 同、スクリュープレスの濾過筒内の排出口側の圧力と脱水ケーキの含水率との関係を示すグラフである。 本発明の第２の実施の形態におけるスクリュープレスの図であり、通常運転工程を示す。 同、スクリュープレスの制御系のブロック図である。 同、スクリュープレスの運転方法を示すフローチャートである。 同、スクリュープレスの運転方法を示すタイムチャートである。 同、スクリュープレスの電動機の駆動電流と脱水ケーキの含水率との関係を示すグラフである。 本発明の第３の実施の形態におけるスクリュープレスの運転方法を示すフローチャートである。 同、スクリュープレスの運転方法を示すタイムチャートである。 従来のスクリュープレスの図である。

符号の説明

１０ 被圧搾物
１１ スクリュープレス
１２ 濾過筒
１３ スクリュー軸
１５ 排出口
１６ スクリュー羽根
１８ 回転駆動装置
２０ 電動機
２２ 背圧板
２３ 開閉装置
２９ 圧力検出装置
３０ 制御装置
３０ａ タイマー
３２ 電流計
Ｏ 開方向
Ｓ 閉方向

Claims (9)

1. 濾過筒内に正逆回転自在なスクリュー軸が設けられ、
   スクリュー軸の外周に、濾過筒内へ供給された被圧搾物を排出口へ送るスクリュー羽根が設けられ、
   濾過筒の排出口において、被圧搾物の送り方向とは逆方向の圧力を背圧として作用させ且つ排出口を開閉する背圧板が備えられたスクリュープレスの運転方法であって、
   背圧板を所定の力で閉方向へ押圧しながらスクリュー軸を正回転させて被圧搾物を濾過筒の排出口から排出させる通常運転工程と、
   背圧板を強制的に通常運転工程時の位置から開方向へ移動させて、濾過筒の排出口から被圧搾物を所定時間排出させる排出促進工程と、
   排出促進工程後に、背圧板を閉方向へ移動させながらスクリュー軸を逆回転させる背圧板閉工程とからなることを特徴とするスクリュープレスの運転方法。
2. 背圧板閉工程において、背圧板を閉方向へ移動させて所定の遅延時間が経過すると、引き続き背圧板を閉方向へ移動させながらスクリュー軸を逆回転させることを特徴とする請求項１記載のスクリュープレスの運転方法。
3. 濾過筒内の圧力が規定圧力より上昇すると、通常運転工程から排出促進工程に切換え、
   排出促進工程を所定時間行なった後に背圧板閉工程を行うことを特徴とする請求項１又は請求項２記載のスクリュープレスの運転方法。
4. スクリュー軸を回転させる電動機の駆動電流が規定電流より上昇すると、通常運転工程から排出促進工程に切換え、
   排出促進工程を所定時間行なった後に背圧板閉工程を行うことを特徴とする請求項１又は請求項２記載のスクリュープレスの運転方法。
5. 通常運転工程を一定時間行った後、通常運転工程から排出促進工程に切換え、
   排出促進工程を所定時間行なった後に背圧板閉工程を行うことを特徴とする請求項１又は請求項２記載のスクリュープレスの運転方法。
6. 濾過筒内に正逆回転自在なスクリュー軸が設けられ、
   スクリュー軸の外周に、濾過筒内へ供給された被圧搾物を排出口へ送るスクリュー羽根が設けられ、
   濾過筒の排出口において、被圧搾物の送り方向とは逆方向の圧力を背圧として作用させ且つ排出口を開閉する背圧板が備えられ、
   スクリュー軸を回転駆動させる回転駆動装置と、背圧板を開閉方向に移動させる開閉装置と、回転駆動装置と開閉装置とを制御する制御装置とが備えられ、
   制御装置は、背圧板が所定の力で閉方向へ押圧されるように開閉装置を制御するとともにスクリュー軸が正回転するように回転駆動装置を制御する第１の制御と、背圧板が強制的に開方向へ移動するように開閉装置を制御する第２の制御と、背圧板が閉方向へ移動するように開閉装置を制御し、この際に、スクリュー軸が逆回転するように回転駆動装置を制御する第３の制御とを行うことを特徴とするスクリュープレス。
7. 濾過筒内の圧力を検出する圧力検出装置が設けられ、
   制御装置は、圧力検出装置で検出される圧力が規定圧力より上昇すると、第１の制御から第２の制御に切り換え、第２の制御を所定時間行った後、第２の制御から第３の制御に切り換えることを特徴とする請求項６記載のスクリュープレス。
8. 回転駆動装置は電動機からなり、
   電動機の駆動電流を検出する電流計が設けられ、
   制御装置は、電流計で検出される駆動電流が規定電流より上昇すると、第１の制御から第２の制御に切り換え、第２の制御を所定時間行った後、第２の制御から第３の制御に切り換えることを特徴とする請求項６記載のスクリュープレス。
9. 時間を検出するタイマーが設けられ、
   制御装置は、タイマーで検出される時間が第１の制御を開始してから一定時間に達すると、第１の制御から第２の制御に切り換え、第２の制御を所定時間行った後、第２の制御から第３の制御に切り換えることを特徴とする請求項６記載のスクリュープレス。

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