JP2019076933A - Screen of screw press - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、スクリュープレスの脱水性能改善に関し、特に、ろ過室の充満性向上による脱水ケーキ含水率を低減するスクリュープレスのスクリーンに関する。 The present invention relates to improvement of the dewatering performance of a screw press, and more particularly to a screen of a screw press which reduces the moisture content of the dewatered cake by improving the filling capacity of the filtration chamber.
従来、下水、し尿、あるいは食品生産加工排水等の有機性汚泥を濃縮・脱水するスクリュープレスは一般に知られている。スクリュープレスは円筒状のスクリーンにスクリュー羽根を内挿してあり、スクリュー羽根を回転して汚泥を搬送しつつスクリーンにて固液分離を行う装置である。 Conventionally, screw presses for concentrating and dewatering organic sludge such as sewage, human waste, or food production processing drainage are generally known. The screw press is a device in which screw blades are inserted into a cylindrical screen, and the screw blades are rotated to convey the sludge while performing solid-liquid separation on the screen.
また、スクリュープレスにおいて、構成や着脱フランジの関係で両端部を無孔筒に形成しているスクリーンも公知である。 Further, in a screw press, there is also known a screen in which both ends are formed as non-porous cylinders in relation to the configuration and the mounting and demounting flange.
例えば、特許文献1のスクリュー型濃縮機のスクリーンは、原液の供給部、排出部の構成や強度的な観点から円筒状のスクリーン両端部を所定の幅だけ無孔筒に構成されている。
For example, the screen of the screw type concentrator disclosed in
特許文献2のスクリュー型濃縮機のスクリーンは、供給部を無孔筒とすることで、原液を供給後に無孔筒内にて凝集フロックを形成させることが記載されている。
The screen of the screw type concentrator disclosed in
さらに、スクリュープレスにおいて、ろ過室の始端壁に原液の供給管を接続し、スクリュー軸の軸方向に向かって原液をろ過室に供給するとともに、スクリュー羽根の始端部とろ過室の始端壁との間に所定の間隙を設けているスクリュープレスも公知であり、例えば、特許文献3に開示されている。
Furthermore, in the screw press, the supply pipe of the undiluted solution is connected to the beginning end wall of the filtration chamber, and the undiluted solution is supplied to the filtration chamber in the axial direction of the screw shaft. A screw press having a predetermined gap between is also known, and is disclosed, for example, in
一般的に、スクリュープレスのスクリーンに設けている固液分離を行う孔径が小さいため、加工の関係でスクリーンは薄板で形成される。スクリーンがろ過室の内圧等で破損することを防止するため、スクリーンの外周部には大径の開口を有するパンチングメタルで補強する、あるいは所定の間隔でリブを配置する等の補強手段を有している。 In general, since the hole diameter for solid-liquid separation provided in the screen of a screw press is small, the screen is formed of a thin plate in terms of processing. In order to prevent the screen from being damaged by the internal pressure of the filtration chamber etc., it has reinforcing means such as reinforcement with a punching metal with a large diameter opening at the outer peripheral part of the screen or arranging ribs at predetermined intervals. ing.
また、スクリーンに内挿するスクリュー羽根の始端部とろ過室の始端壁は間隙を有しており、そこにスクリュー羽根によって搬送されない原液の固形分が蓄積することがある。 In addition, the beginning of the screw blade inserted into the screen and the beginning wall of the filtration chamber have a gap, and solid content of the undiluted solution which is not conveyed by the screw blade may accumulate there.
特許文献1は、スクリーン周面から原液を供給し、スクリーン周面から脱水ケーキを排出する構成であり、強度的な観点からスクリーン両端部を無孔筒にしていると認められる。
特許文献2は、スクリーンの軸方向に大きな幅で無孔筒部を設けており、無孔筒内にて凝集フロックを形成することが記載されているが、原液をスクリュー軸から供給しているためろ過室始端側に原液が堆積し易い構造であり、スクリュー羽根の始端部とろ過室の始端壁との間隙については記載も示唆もない。また、大きな幅で無孔筒部を設けているため、ろ過面積を確保するためにスクリュープレスの全長が長くなるという課題がある。
Although
特許文献3は、ろ過室の始端壁に原液の供給管を接続し、スクリュー軸の軸方向に向かって原液をろ過室に供給するため、供給時の阻害とならないようにスクリュー羽根の始端部とろ過室の始端壁との間に所定の間隙を設けている。しかし、スクリーンの微細孔が始端壁まで設けており、特に流動性の低い原液の場合、この間隙に固形分が堆積して十分な固液分離を行うことができない。また、供給管の位置もろ過室の上方に接続しているのか下方に接続しているのか不明確である。
この発明は、スクリュープレスのスクリーンの強度を向上させるとともに、固形分がろ過室始端側に堆積することを防止するスクリュープレスのスクリーンを提供する。 The present invention provides a screen of a screw press which improves the strength of the screen of the screw press and prevents solids from being deposited on the front end side of the filtration chamber.
この発明は、スクリーンの内部にスクリュー羽根を巻き掛けたスクリュー軸を回転自在に内設してろ過室を形成し、ろ過室の一端側から供給された原液を脱水しながら他端側に搬送して脱水ケーキを排出するスクリュープレスにおいて、ろ過室の始端壁に接続する供給管と、スクリュー羽根の始端部がろ過室の始端壁との間に所定の間隙を設けているスクリュー羽根と、始端側に所定の幅だけ微細孔を有していない無孔筒部を有するスクリーンと、を備えるので、固形分がろ過室始端側に堆積することを防止するとともに、スクリュー羽根の螺旋状路に原液が充填し易くなり脱水性が向上する。 According to the present invention, a screw shaft having a screw blade wound around the inside of the screen is rotatably installed to form a filtration chamber, and the stock solution supplied from one end of the filtration chamber is conveyed to the other end while being dewatered. A screw pipe for discharging a dewatered cake, a feed pipe connected to the beginning end wall of the filtration chamber, a screw vane having a predetermined gap between the beginning end of the screw vane and the beginning end wall of the filtration chamber; And a screen having a non-porous cylindrical portion not having micropores of a predetermined width, so that solid content is prevented from being deposited on the start side of the filtration chamber, and the undiluted solution is It is easy to be filled and the dewaterability is improved.
スクリーンの無孔筒部の幅を、スクリュー羽根6の始端部とろ過室の始端壁との間隙(Ls)の1〜1.5倍とすると、流動性の低い原液でも無孔筒部を移動してスクリュー羽根の始端部に到達し、搬送・脱水することができる。 If the width of the non-porous cylindrical portion of the screen is 1 to 1.5 times the gap (Ls) between the front end of the screw blade 6 and the front end wall of the filtration chamber, even undiluted liquid with low fluidity moves the non-porous cylindrical portion Can reach the beginning of the screw blade and can be transported and dewatered.
スクリーンは、多数の微細孔を有する円筒体と、円筒体の前後に接続するフランジと、円筒体の外周部に周設する外筒と、を備え、外筒は微細孔よりも大きな開口を有する孔筒部と、所定の幅だけ開口を有していない無孔筒部で構成すると、強度部材を円筒体に周設させることで、円筒体の破損を防止できる。 The screen includes a cylindrical body having a large number of fine holes, a flange connected to the front and back of the cylindrical body, and an outer cylinder provided around the outer periphery of the cylindrical body, the outer cylinder having an opening larger than the fine holes. In the case of forming the hole cylinder portion and the non-hole cylinder portion having no opening with a predetermined width, the strength member can be provided around the cylinder body, so that breakage of the cylinder body can be prevented.
この発明によれば、ろ過室の始端側から所定の幅だけ無孔筒部を設けているので、原液が流動性を有した状態でスクリュー羽根まで到達し、ろ過室の始端で原液が固着することがない。 According to the present invention, since the non-porous cylindrical portion is provided with a predetermined width from the beginning end side of the filtration chamber, the stock solution reaches the screw blade in a fluid state and the stock solution adheres at the beginning end of the filtration chamber I have not.
無孔筒部により円筒状のスクリーン強度が増加されるとともに、無孔筒部の長さをスクリュー羽根の始端部まで形成するだけでよいので、スクリュープレスの全長が長くならない。 The non-perforated cylindrical portion increases the strength of the cylindrical screen, and the length of the non-perforated cylindrical portion only needs to be formed to the beginning of the screw blade, so the overall length of the screw press does not increase.
流動性の悪い高濃度原液でも水分を多く含有する初期段階でスクリュー羽根に取り込まれ、ろ過室内のスクリュー羽根の流路に原液が充填された状態でスクリューが回転するため、脱水ケーキ含水率および回収率が向上する。 Even if the high concentration undiluted solution with poor fluidity is incorporated into the screw blade at an early stage containing a large amount of water, the screw rotates in a state that the undiluted solution is filled in the flow path of the screw blade inside the filtration chamber. Improve the rate.
図1はスクリュープレスの縦断側面図である。符号1はスクリュープレスであって、架台2に立設した前後のフレーム3、4に支架されている。このスクリュープレス1は、周部にろ過面を有するスクリーン5にスクリュー羽根6を巻き掛けたスクリュー軸7を内設しており、その間でろ過室13を形成している。スクリーン5の内部に配設したスクリュー軸7は始端側から終端側に向かってテーパー状にその径を増大させ、スクリーン5とスクリュー軸7を延伸方向に向かって相対的な間隔を減少させるようにしている。
FIG. 1 is a longitudinal side view of a screw press.
スクリュー軸7の前端部はフレーム3に設けた軸受8で軸支し、後端部は架台2から立設した部材に載置した軸受18に軸支している。スクリュー軸7の後端部にはスクリュー駆動軸10が連結しており、スクリュー駆動軸10には駆動用のスプロケット11が嵌着している。このスプロケット11をスクリュー駆動機(図示せず)で駆動させ、スクリュー軸7を回転させる。
The front end of the screw shaft 7 is supported by a
ろ過室13の始端壁は前方のフレーム3で構成しており、始端壁にろ過室13と連通する供給管9を接続し、ろ過室13の始端部に原液を供給する。供給管9から供給された原液は、スクリュー羽根6によって始端側から終端側に向かって移送され、スクリーン5からろ液を分離させながら濃縮・脱水するようになっている。ろ過室13で脱水された脱水ケーキは排出部12から排出される。必要に応じてスクリーン5は回動自在としても良い。
The start end wall of the filtration chamber 13 is constituted by the
図2はスクリュープレスの供給側の拡大図であって、ろ過室13の始端壁の底部近傍に供給管9を接続し、スクリュー軸7の軸方向に向かって原液をろ過室13に供給する。回転しているスクリュー羽根6の始端部が下方に位置するときに、スクリュー羽根6が障害となって軸方向への原液供給を阻害するため、スクリュー羽根6の始端部とろ過室13の始端壁との間に所定の間隙Lsを設けている。ろ過室13の始端側はスクリュー軸7のみの空間が間隙Lsだけ存在する。 FIG. 2 is an enlarged view of the supply side of the screw press. A supply pipe 9 is connected near the bottom of the start end wall of the filtration chamber 13 to supply the stock solution to the filtration chamber 13 in the axial direction of the screw shaft 7. When the starting end of the rotating screw blade 6 is positioned downward, the starting edge of the screw blade 6 and the starting end wall of the filtration chamber 13 are obstructed by the screw blade 6 to inhibit the supply of the stock solution in the axial direction. And a predetermined gap Ls is provided. A space of only the screw shaft 7 exists at the beginning of the filtration chamber 13 by the gap Ls.
スクリュー羽根6の外周には筒状のスクリーン5が周設しており、供給管9からろ過室13に供給された原液を固液分離する。スクリーン5はろ過室13の始端部から所定の幅Wsだけスクリュー羽根6の始端部近傍まで微細孔を有していない無孔筒部5cを有している。
A cylindrical screen 5 is provided around the outer periphery of the screw blade 6, and solid solution separation of the stock solution supplied from the supply pipe 9 to the filtration chamber 13 is performed. The screen 5 has a non-porous
図3はスクリーンの縦断側面図であって、スクリーン5は、多数の微細孔を有する円筒体14と、円筒体14の両端に接続するフランジ15,16から構成されている。フランジ15,16はそれぞれ前後のフレーム3,4に取り付ける。
FIG. 3 is a longitudinal side view of the screen, and the screen 5 is composed of a cylindrical body 14 having a large number of fine holes and flanges 15 and 16 connected to both ends of the cylindrical body 14. The flanges 15 and 16 are attached to the front and
円筒体14は、始端側(図の右方)に所定の幅Wsだけ微細孔を有していない無孔筒部5cと、微細孔を有する孔筒部5fとで構成されている。無孔筒部5cではろ過室13と外部とを連通する微細孔がないため、ろ過室13内の原液から水分が外部に固液分離されない。孔筒部5fでは原液の水分が微細孔を透過して外部に排出される。
The cylindrical body 14 is composed of a non-porous
公知の技術にて円筒状の無孔筒部5cに微細孔を有した孔筒部5fを固着または接続して円筒体14を形成、あるいは微細孔の外周部または内周部に所定の幅だけ無孔筒部5cを周設してもよい。
The cylindrical body 14 is formed by fixing or connecting the hole cylindrical portion 5f having the fine holes to the cylindrical non-porous
図4は他の実施例1のスクリーンの縦断側面図であって、スクリーン5aは、多数の微細孔を有する円筒体14aと、円筒体14aの前後に接続するフランジ15,16と、円筒体14aの外周部に周設する外筒17から構成されている。フランジ15,16はそれぞれ前後のフレーム3,4に取り付ける。外筒17は円筒体14aに施している微細孔よりも大きな開口を有する。
FIG. 4 is a vertical cross-sectional side view of the screen of another
外筒17は、始端側(図の右方)に所定の幅Wsだけ開口を有していない無孔筒部5acと、開口を有する孔筒部5afとで構成されている。本実施例では大口径を有するパンチングメタルにて外筒17を形成している。ろ過室13内の原液について、無孔筒部5acでは固液分離を行わず、孔筒部5afでは円筒体14aの微細孔から透過した水分を外筒17の開口から外部に排出する。 The outer cylinder 17 is constituted by a non-porous cylindrical portion 5ac not having an opening with a predetermined width Ws on the start end side (right side in the drawing) and a hole cylindrical portion 5af having an opening. In the present embodiment, the outer cylinder 17 is formed of a punching metal having a large diameter. With regard to the undiluted solution in the filtration chamber 13, solid-liquid separation is not performed in the non-porous cylindrical portion 5ac, and the water permeated from the fine holes of the cylindrical body 14a is discharged to the outside from the opening of the outer cylinder 17 in the hole cylindrical portion 5af.
微細孔を施すには薄板であることが必要で、薄板の円筒体14aに外筒17を周設させると外筒17が強度部材となり、円筒体14aの破損を防止できる。 It is necessary to be a thin plate in order to make fine holes, and if the outer cylinder 17 is provided around the thin plate cylindrical body 14a, the outer cylinder 17 becomes a strength member, and damage to the cylindrical body 14a can be prevented.
図5は他の実施例2のスクリーンの縦断側面図であって、小径の丸棒あるいは板状の部材を組み合わせて外筒17aを形成している。部材間の開口を孔筒部5afとし、無孔筒部5acは円筒体14aの外周部に周設させる。円筒体14aの外周部に強度部材として外筒17aを周設し、始端側から所定の幅Wsだけ無孔筒部5acと、円筒体14aから透過する水分を外部に排出する孔筒部5afを有していれば本発明の外筒17aとして実施できる。
FIG. 5 is a vertical cross-sectional side view of a screen according to another
なお、スクリーン5,5aはフレーム3,4に着脱しやすいように、軸方向あるいは周方向に複数に分割する構成としてもよい。
The screens 5 and 5a may be divided into a plurality of parts in the axial or circumferential direction so that they can be easily attached to and detached from the
原液は図示しない供給装置によって供給管9を介してスクリュープレス1のろ過室13に供給される。供給管9はろ過室13の始端壁に接続されており、ろ過室13内のスクリーン5の無孔筒部5cに原液が供給される。スクリュー羽根6の始端部がろ過室13の始端壁と所定の間隙Lsだけ距離があるため、スクリュー羽根6が原液供給を阻害することがない。
The stock solution is supplied to the filtration chamber 13 of the
スクリーン5の無孔筒部5cに供給された直後の原液は固液分離が行われない。固液分離が行われない原液は水分を保持しており流動性が高い状態となっている。供給管9から軸方向に供給された原液は、供給圧力や順次供給される原液に押圧されて無孔筒部5cを排出側に移動する。つまり、圧入圧力のみで原液の流動性を維持しつつスクリュー羽根6の始端部に到達する。ろ過室13の始端壁近傍に原液が堆積することがなく、原液の回収率が向上する。
The stock solution immediately after being supplied to the non-porous
スクリーン5の無孔筒部5cは、スクリュー羽根6の始端部とろ過室13の始端壁との間隙Lsの1〜2倍、好ましくは1〜1.5倍程度の幅Wsを有している。スクリーン5の無孔筒部5cはスクリュー羽根6の始端部に到達できる十分な長さを有しているので、流動性の低い原液でも容易にスクリュー羽根6の始端部に到達できる。その後、スクリュー羽根6の始端部に取り込まれた原液は排出側に搬送されつつ、スクリーン5の孔筒部5fにて固液分離が行われる。
The non-porous
スクリーン5の無孔筒部5cの幅Wsは、スクリュー羽根6の始端部が原液を掻き取れるだけの必要最低限度の長さしか有していない。したがって、スクリーン5を大きく延長せずとも後段の孔筒部5fの長さを十分にとることができる。ろ過面積を十分に確保できるため、スクリュープレス1の全長が長くなることがない。
The width Ws of the non-perforated
脱水性の悪い高濃度原液であっても、流動性を維持した状態でスクリュー羽根6の始端部から取り込まれるため、スクリュー羽根6の螺旋状路に原液が充填し易くなる。原液がスクリュー羽根6の全周に渡ってほぼ均一に充満されるので、円筒状のスクリーン5からろ液が均等に排出され、脱水効率が向上する。 Even the highly concentrated undiluted solution with poor dewaterability is taken in from the leading end of the screw blade 6 while maintaining the fluidity, so the undiluted solution can be easily filled in the spiral path of the screw blade 6. Since the undiluted solution is filled substantially uniformly over the entire circumference of the screw blade 6, the filtrate is uniformly discharged from the cylindrical screen 5, and the dewatering efficiency is improved.
一般的にスクリュープレス1は原液を圧入供給し、ろ過室13に原液を充満させながら固液分離を行っている。ろ過室13内には原液による内圧が発生しており、スクリーン5aに外筒17,17aを付設することで、スクリーン5aの強度を増加させることが可能となる。また、外筒17,17aに無孔筒部5acを設けることで、無孔筒部5acの長さ調整が容易となる。
Generally, the
この発明に係るスクリュープレスのスクリーンは、特に流動性の低い原液、例えば脱水性の悪い高濃度の下水原液やペースト状の有機廃棄物、非圧縮性の無機物質を多く含む原液を脱水処理する際に高い効果を奏する。 The screen of the screw press according to the present invention is particularly useful when dewatering a low-flowing stock solution, for example, a high-concentration undiluted sewage stock solution or paste-like organic waste with poor dewaterability, or a stock solution rich in incompressible inorganic substances. Play a great effect.
1 スクリュープレス
5,5a スクリーン
5c,5ac 無孔筒部
5af 孔筒部
6 スクリュー羽根
7 スクリュー軸
9 供給管
13 ろ過室
14a 円筒体
15 フランジ
16 フランジ
17 外筒
Ls 間隙
Ws 幅
DESCRIPTION OF
Claims (3)
ろ過室(13)の始端壁に接続する供給管(9)と、
スクリュー羽根(6)の始端部がろ過室(13)の始端壁との間に所定の間隙(Ls)を設けているスクリュー羽根(6)と、
始端側に所定の幅(Ws)だけ微細孔を有していない無孔筒部(5c,5ac)を有するスクリーン(5,5a)と、を備える
ことを特徴とするスクリュープレスのスクリーン。
A screw shaft (7) having a screw blade (6) wound around the inside of the screen (5, 5a) is rotatably installed to form a filtration chamber (13), and supplied from one end side of the filtration chamber (13) In the screw press (1), which transports the undiluted solution to the other end while dewatering and discharges the dewatered cake,
A feed pipe (9) connected to the beginning end wall of the filtration chamber (13),
A screw blade (6) having a predetermined gap (Ls) between the start end of the screw blade (6) and the start end wall of the filtration chamber (13);
And a screen (5, 5a) having non-perforated cylindrical portions (5c, 5ac) not having fine holes of a predetermined width (Ws) on the start end side.
ことを特徴とする請求項1に記載のスクリュープレスのスクリーン。
The width (Ws) of the non-porous cylindrical portion of the screen is 1 to 1.5 times the gap (Ls) between the start end of the screw blade (6) and the start end wall of the filtration chamber (13) The screen of the screw press according to claim 1.
多数の微細孔を有する円筒体(14a)と、
円筒体(14a)の前後に接続するフランジ(15,16)と、
円筒体(14a)の外周部に周設する外筒(17)と、を備え、
外筒(17)は微細孔よりも大きな開口を有する孔筒部(5af)と、所定の幅(Ws)だけ開口を有していない無孔筒部(5ac)で構成される
ことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のスクリュープレスのスクリーン。 The screen is
A cylinder (14a) having a large number of fine holes;
Flanges (15, 16) connected to the front and back of the cylindrical body (14a),
And an outer cylinder (17) provided around the outer periphery of the cylindrical body (14a),
The outer cylinder (17) is characterized by comprising a hole cylinder portion (5af) having an opening larger than the fine holes and a non-hole cylinder portion (5ac) not having an opening of a predetermined width (Ws). The screen of the screw press according to claim 1 or 2.
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