JP2018051582A - スクリュープレス、およびスクリュープレスの運転方法 - Google Patents
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Abstract
Description
(i)移動装置は、重量物であるスクリュー軸と該スクリュー軸に連結された回転装置とを同時に移動させながら、ろ過筒内のケーキを圧縮するときの反力も受けるため、大きな推力を必要とする。このため、高出力の移動装置が必要となり、スクリュープレス全体の大型化および製造コスト増を招いてしまう。
(ii)移動装置によって移動するスクリュー軸はろ過筒の端部の壁を貫通するため、止水性を持ち、かつ、スクリュー軸の回転運動と直進運動を同時に受ける軸受をろ過筒の壁に配置する必要がある。このような軸受は、その構造が特殊であり、高価である。
(iii)スクリュー羽根およびろ過筒は、それらの間に微小な隙間を介して配置される。したがって、スクリュー軸が移動装置によって移動するときに、スクリュー羽根がろ過筒に接触しないように、高い精度で、移動装置を製作する必要がある。
(iv)スクリュー軸をろ過筒の排出側に向かって移動させると、汚泥の投入部にスクリュー羽根がなくなるため、ろ過筒に投入された汚泥を移送することができなくなり、汚泥の脱水効率が低下する。
(v)汚泥のろ過中、ろ過筒の内面には濃縮された汚泥の層が形成され、この汚泥の層はスクリュー羽根により掻き取られながら移送される。しかしながら、汚泥の投入部にスクリュー羽根がなくなると、汚泥の層がスクリュー羽根によって掻き取られず、その部分はろ過面として機能しなくなる。
(vi)スクリュー軸がスライドするため、スクリュー軸のストローク分のスペースが必要になる。その結果、スクリュープレス全体の大型化を招いてしまう。
(vii)脱水効率を高めるために高い背圧をろ過筒内のケーキに加えると、ケーキとスクリューとが供回りしてしまい、スクリュープレスの運転が継続できなくなる。ろ過筒内のケーキに加えるべき適正な背圧は、ろ過筒に投入される汚泥の性状(例えば、粘度、含水率など)に影響されるため一定でないことが多い。そのため、ろ過筒内のケーキに適正な背圧を加えるためには、背圧板の微妙な調整が必要である。しかしながら、背圧板は直線的な移動のみが許容されており、かつ汚泥の投入口とは離れた位置に配置されているので、この背圧板とスクリューの回転では、ろ過筒内のケーキに加えられる背圧の微妙な調整が困難である。
本発明の好ましい態様は、前記第2スクリューの上流側での第2スクリュー羽根のピッチは、前記第2スクリューの下流側での第2スクリュー羽根のピッチよりも大きいことを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記第2回転機構は、前記第2スクリューの回転方向を前記第1スクリューの回転方向に対して同方向または逆方向に切り替え可能であるように構成されていることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記第2回転機構は、前記第2スクリューを回転させるための駆動機と、前記駆動機の電流および/またはトルクを検出可能な検出器と、を有しており、前記第2スクリューの回転方向は、前記駆動機の電流および/またはトルクに基づいて切り替えられることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記第2スクリューの回転と停止とを交互に繰り返す間欠運転を行うことにより、前記第1スクリューにより圧搾される前記液体含有物に加えられる背圧を調整することを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記第2スクリューの回転方向を変更することにより、前記第1スクリューにより圧搾される前記液体含有物に加えられる背圧を調整することを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記第2スクリューの回転方向は、前記第2駆動機構の駆動機の電流および/またはトルクに基づいて変更されることを特徴とする。
さらに、第2スクリュー羽根の巻数が3巻未満である構成によれば、プラグケーキを短時間でろ過筒から排出することができる。したがって、スクリュープレスで液体が分離される液体含有物が高い粘性を有している場合でも、プラグケーキが第2スクリューと供回りする前に、プラグケーキをろ過筒から排出することができる。
さらに、第2スクリュー羽根の巻き方向が第1スクリュー羽根の巻き方向と異なる構成によれば、第2スクリューは、プラグケーキをろ過筒から排出するために、第1スクリューとは逆方向に回転させられる。したがって、第1スクリューの回転によって圧搾される液体含有物と、第2スクリューよって回転されるプラグケーキとは、逆回転方向に互いに押し合うため、プラグケーキと第2スクリューとの供回りを防止できる。その結果、液体含有物に高い背圧を加えながら、スクリュープレスを運転することが可能になるので、液体含有物から液体を分離する効率を高めることができる。
図1は、一実施形態に係るスクリュープレスを示す模式図である。図1に示されるスクリュープレスは、円筒状のスクリーンケーシング(ろ過筒)1と、スクリーンケーシング1内で、該スクリーンケーシング1と同心状に配置され、汚泥(液体含有物)を所定の移送方向Dに移送する第1スクリュー3および第2スクリュー4と、第1スクリュー3を回転させる第1回転機構7と、第1スクリュー3とは独立に第2スクリュー4を回転させる第2回転機構20と、を備えている。スクリーンケーシング1は、パンチングメタルなどのスクリーン(多孔板)から形成されている。スクリーンケーシング1の上流側端部には、汚泥の投入口2が形成されている。投入口2からスクリーンケーシング1に投入された汚泥は、回転する第1スクリュー3および第2スクリュー4によりスクリーンケーシング1内で所定の移送方向Dに移送される。さらに、スクリュープレスは、第1回転機構7と第2回転機構20の動作を制御する制御部6を有する。
1A 脱水領域
1B プラグ形成領域
2 投入口
3 第1スクリュー
3A 第1スクリュー軸
3B 第1スクリュー羽根
3C 縮径部
3D 壁面
4 第2スクリュー
4A 第2スクリュー軸
4B 第2スクリュー羽根
6 制御部
7 第1回転機構
8 閉塞壁
10 水封装置
11,12 軸受
14 第1駆動機
15,16 スプロケット
17 チェーン
20 第2回転機構
22,23 軸受
24 第2駆動機
25,26 スプロケット
27 チェーン
28 検出器
30,31 すべり軸受
33 排出チャンバー
36 軸受
38 ろ液受け
39 ドレイン
Claims (12)
- 液体含有物が投入されるろ過筒と、
前記ろ過筒内で、該ろ過筒と同心状に配置され、前記液体含有物を所定の移送方向に移送する第1スクリューおよび第2スクリューと、
前記第1スクリューを回転させる第1回転機構と、
前記第1スクリューとは独立に前記第2スクリューを回転させる第2回転機構と、を備え、
前記第2スクリューは、前記移送方向において前記第1スクリューの下流側に配置されており、
前記第1スクリューは、円錐台形状の第1スクリュー軸と、該第1スクリュー軸の外面に固定された第1スクリュー羽根とを有し、
前記第2スクリューは、円筒形状の第2スクリュー軸と、該第2スクリュー軸の外面に固定された第2スクリュー羽根とを有し、
前記第2回転機構は、前記第2スクリューを前記第1スクリューとは異なる回転速度で回転させることが可能であり、
前記第2スクリュー羽根の巻数は、3巻未満であることを特徴とするスクリュープレス。 - 前記第2スクリュー羽根の巻数は、2巻き以上であることを特徴とする請求項1に記載のスクリュープレス。
- 液体含有物が投入されるろ過筒と、
前記ろ過筒内で、該ろ過筒と同心状に配置され、前記液体含有物を所定の移送方向に移送する第1スクリューおよび第2スクリューと、
前記第1スクリューを回転させる第1回転機構と、
前記第1スクリューとは独立に前記第2スクリューを回転させる第2回転機構と、を備え、
前記第2スクリューは、前記移送方向において前記第1スクリューの下流側に配置されており、
前記第1スクリューは、円錐台形状の第1スクリュー軸と、該第1スクリュー軸の外面に固定された第1スクリュー羽根とを有し、
前記第2スクリューは、円筒形状の第2スクリュー軸と、該第2スクリュー軸の外面に固定された第2スクリュー羽根とを有し、
前記第2回転機構は、前記第2スクリューを前記第1スクリューとは異なる回転速度で回転させることが可能であり、
前記第2スクリュー羽根の巻き方向は、前記第1スクリュー羽根の巻き方向とは逆であることを特徴とするスクリュープレス。 - 前記第2スクリュー羽根のピッチは、前記第1スクリュー羽根のピッチよりも小さいことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載のスクリュープレス。
- 前記第2スクリューの上流側での第2スクリュー羽根のピッチは、前記第2スクリューの下流側での第2スクリュー羽根のピッチよりも大きいことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載のスクリュープレス。
- 前記第2回転機構は、前記第2スクリューの回転方向を前記第1スクリューの回転方向に対して同方向または逆方向に切り替え可能であるように構成されていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載のスクリュープレス。
- 前記第2回転機構は、前記第2スクリューを回転させるための駆動機と、前記駆動機の電流および/またはトルクを検出可能な検出器と、を有しており、
前記第2スクリューの回転方向は、前記駆動機の電流および/またはトルクに基づいて切り替えられることを特徴とする請求項6に記載のスクリュープレス。 - 請求項1乃至7のいずれか一項に記載のスクリュープレスの運転方法であって、
前記第2スクリューを回転させずに、前記第1スクリューを回転させることにより、前記ろ過筒内の前記液体含有物を前記第2スクリューに移送して、前記第2スクリュー軸の周りにプラグケーキを形成し、
前記プラグケーキが形成された後で、前記第2スクリューを回転させて、前記ろ過筒からプラグケーキを排出することを特徴とする運転方法。 - 前記第2スクリューの回転速度を変更することにより、前記プラグケーキの排出量を調整することを特徴とする請求項8に記載の運転方法。
- 前記第2スクリューの回転と停止とを交互に繰り返す間欠運転を行うことにより、前記第1スクリューにより圧搾される前記液体含有物に加えられる背圧を調整することを特徴とする請求項8に記載の運転方法。
- 前記第2スクリューの回転方向を変更することにより、前記第1スクリューにより圧搾される前記液体含有物に加えられる背圧を調整することを特徴とする請求項8に記載の運転方法。
- 前記第2スクリューの回転方向は、前記第2駆動機構の駆動機の電流および/またはトルクに基づいて変更されることを特徴とする請求項11に記載の運転方法。
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