JP2019162632A - し渣分離脱水装置 - Google Patents

Abstract

【課題】し渣をドラムスクリーンからスクリュー脱水機へ効率良く移行できるとともに、装置の低コスト化を図れるし渣分離脱水装置を提供する。【解決手段】し渣を濾液Ｔ１と分離し渣Ｔ２とに分離処理するドラムスクリーン２と、スクリュー４とスクリーンハウジング５とを有して分離し渣Ｔ２を脱水処理するスクリュー脱水機３と、を備えたし渣分離脱水装置１において、ドラムスクリーン２とスクリュー４とが、同軸上に配置されて１つのモータ３１により一体に回転し、スクリュー脱水機３におけるし渣搬入口５１が軸方向に開口している。スクリュー４の上流側端部は、スクリーンハウジング５からドラムスクリーン２の下流側端部回りの内部まで延設されて、スクリュー４の上流側端部とドラムスクリーン２とが一体回転するし渣乗り継ぎ部６２を備えている。【選択図】図１

Description

本発明は、し渣分離脱水装置に関する。

し渣を濾液と分離し渣とに分離処理するドラムスクリーンと、前記分離し渣を脱水処理するスクリュー脱水機と、を備えたし渣分離脱水装置の従来例として特許文献１に記載のものが挙げられる。特許文献１には、ドラムスクリーンの内部にスクリュー脱水機を配置し、ドラムスクリーンの内壁に設けたブレードでし渣を掻き揚げてスクリュー脱水機のし渣投入用シュートに投入する技術が記載されている。

特開２００１−３２１６１４号公報

しかしながら、ブレードでし渣を掻き揚げる特許文献１に記載の技術では、し渣の形状によっては掻き揚げることが困難な場合があり、し渣をし渣投入用シュートに効率良く投入できないおそれがある。また、ドラムスクリーンの内壁とし渣投入用シュートとが対向しているため、し渣がドラムスクリーンの内壁とし渣投入用シュートとの間で詰まるおそれもある。さらに、ドラムスクリーンを回転する駆動源とスクリュー脱水機を回転する駆動源とを個別に要するため、装置が高価になるという問題がある。

また、回転するドラムスクリーン内の分離し渣が回転するスクリューの上流側端部に乗り継ぐ、つまり移送されるとき、もしスクリューの上流側端部がスクリーンハウジング内に位置すると、スクリーンハウジングとスクリューの先端とが摺動することになる。これにより、スクリュー周りに分離し渣の絡み付きや塊状体が滞留しやすい状態となるおそれがある。

本発明はこのような課題を解決するために創作されたものであり、し渣をドラムスクリーンからスクリュー脱水機へ効率良く移行できるとともに、装置の低コスト化を図れるし渣分離脱水装置を提供することを目的とする。

前記課題を解決するため、本発明は、し渣を濾液と分離し渣とに分離処理するドラムスクリーンと、スクリューとスクリーンハウジングとを有して前記分離し渣を脱水処理するスクリュー脱水機と、を備えたし渣分離脱水装置において、前記ドラムスクリーンと前記スクリューとが、同軸上に配置されて１つの駆動源により一体に回転し、スクリュー脱水機におけるし渣搬入口が軸方向に開口し、前記ドラムスクリーンの下流側端部は、前記スクリューに連結部を介して一体回転可能に連結されているとともに、前記スクリューの上流側端部は、前記スクリーンハウジングから前記ドラムスクリーンの下流側端部回りの内部まで延設されて、該スクリューの上流側端部とドラムスクリーンとが一体回転するし渣乗り継ぎ部を備えていることを特徴とする。

本発明によれば、し渣をドラムスクリーンからスクリュー脱水機に効率良く移行させることができる。また、ドラムスクリーンとスクリューとを回転させるに当たり、駆動源が１つで済むので、部品点数の低減と低コスト化を図れる。また、連結部を備えることにより、ドラムスクリーンとスクリューとの一体回転構造を簡単な構成で実現できる。また、スクリューの上流側端部とドラムスクリーンとが一体に回転するので、し渣乗り継ぎ部により、ドラムスクリーンとスクリューの先端との間に摺動は生じず、分離し渣はスムーズにスクリューに移送される。

また、本発明は、前記ドラムスクリーンの下流側端部に形成される第１フランジを有し、前記連結部は、前記スクリューの軸方向に延びる連結溝が形成されるように前記第１フランジの内周面に取り付けられる第１ブラケットと、前記スクリューの羽根に取り付けられ、前記連結溝に挿入される第２ブラケットと、を備えて構成されていることを特徴とする。

本発明によれば、ドラムスクリーンとスクリューとを迅速かつ容易に連結でき、組み付け性が向上する。

また、本発明は、前記スクリューの羽根は、上流側が２条に形成されていることを特徴とする。

本発明によれば、し渣をドラムスクリーンからスクリュー脱水機に一層効率良く移行させることができる。

また、本発明は、前記ドラムスクリーンの内周面に向けて開口した越流口を有し、前記ドラムスクリーンの内部にし渣を投入する流入トラフを備えたことを特徴とする。

本発明によれば、ドラムスクリーンの内周面に向けて開口した越流口を介してドラムスクリーンの内部にし渣が投入されるので、し渣は一旦ドラムスクリーンの内周面に供給されたうえでスクリュー脱水機に移送されることになる。これにより、投入し渣を、ドラムスクリーンの分離機能によって濾液と分離し渣とに確実に分けたうえで、分離し渣のみをスクリュー脱水機に移送することができる。

本発明によれば、し渣をドラムスクリーンからスクリュー脱水機に効率良く移行させることができる。また、ドラムスクリーンとスクリューとを回転させるに当たり、駆動源が１つで済むので、部品点数の低減と低コスト化を図れる。

本発明のし渣分離脱水装置の側断面図である。 本発明のし渣分離脱水装置の分解斜視図である。 図１におけるＡ−Ａ断面図である。 図１におけるＢ−Ｂ断面図である。 図１におけるＣ−Ｃ断面図である。 軸受およびガイドシュー周りの側断面図である。 （ａ）は連結部周りの側断面図、（ｂ）は（ａ）におけるＤ矢視図である。

図１および図２において、し渣分離脱水装置１は、投入されたし渣を濾液Ｔ１と分離し渣Ｔ２とに分離処理するドラムスクリーン２と、スクリュー４とスクリーンハウジング５とを有して分離し渣Ｔ２を脱水処理するスクリュー脱水機３と、を備えている。ドラムスクリーン２とスクリュー脱水機３とはケーシング６に内装されている。

「ケーシング６」
ケーシング６は、ドラムスクリーン２およびスクリュー脱水機３とを直列水平状に内装するように、ドラムスクリーン２およびスクリュー脱水機３の軸心Ｏに沿って延びる横長形状を呈している。ケーシング６は、上部と前部（上流側）と後部（下流側）とが開口した本体部６Ａと、本体部６Ａの上開口部に取り付けられる開閉カバー６Ｂと、前開口部に取り付けられる前板６Ｃと、後開口部に取り付けられる後板６Ｄと、を備えて構成されており、本体部６Ａの底部に設けられた架台７を介して所定の設置面に設置される。本体部６Ａの底部には、ドラムスクリーン２で処理された濾液Ｔ１と、スクリュー脱水機３で処理された濾液Ｔ３とを排出するための濾液排出口８が形成されている。

「流入トラフ９」
し渣は流入トラフ９を介してドラムスクリーン２に投入される。ケーシング６の前板６Ｃには流入管１０が軸心Ｏに沿って挿通しており、ケーシング６内の流入管１０の末端に流入トラフ９が取り付けられている。流入管１０は、支持ブラケット１１（図３も参照）を介してケーシング６に支持されている。流入トラフ９は、軸心Ｏに沿う略円筒状を呈しており、ドラムスクリーン２の内部に配置されている。流入トラフ９には、略全長にわたり、図４に示すように軸心Ｏとの直交横方向の一端寄りの上部において越流口１２が開口形成されている。つまり、越流口１２はドラムスクリーン２の内周面に向けて開口形成されている。流入管１０を通して投入されたし渣は、流入トラフ９に流入し、流入トラフ９の下流側端部に当接して越流口１２から越流する。越流したし渣は、ドラムスクリーン２の内周面に供給されることになる。一旦ドラムスクリーン２の内周面に供給されることにより、投入し渣は、スクリュー脱水機３に直接投入されることなく、ドラムスクリーン２の分離機能によって濾液Ｔ１と分離し渣Ｔ２とに確実に分けられたうえで、分離し渣Ｔ２がスクリュー脱水機３に移送される。流入トラフ９の下流側端部とスクリュー４の上流側端部との間の範囲である水切り部６１の距離を適宜に設定することにより、濾液Ｔ１と分離し渣Ｔ２との分離機能を確保できる。

「ドラムスクリーン２」
図１，図２において、ドラムスクリーン２は、逆三角形の断面形状のワイヤー（バー）２Ａを等間隔に並べて目（スリット）を形成したいわゆるウエッジワイヤースクリーンからなり、軸心Ｏ方向に沿うワイヤー２Ａが軸心Ｏを中心として円周方向に等間隔に並べられている。各ワイヤー２Ａは、一端側（上流側）が環状ブラケット１３に溶接により固定され、他端側（下流側）が環状ブラケット１４に溶接により固定されている。ドラムスクリーン２の外周には、複数のサポートロッド１５が巻回されている。ドラムスクリーン２の内周には、ドラムスクリーン２の回転に伴い、し渣をスクリュー脱水機３側に搬送するためのリブ１６が螺旋状に取り付けられている。

「スクリュー脱水機３」
スクリュー４は、軸心Ｏを中心とするスクリュー軸１７と、スクリュー軸１７に螺旋状に巻回された羽根１８と、を備えている。つまり、スクリュー４はドラムスクリーン２と同軸上に位置している。特許文献１においては、スクリュー脱水機におけるし渣搬入口がドラムスクリーンの内部で上方に開口しているのに対し、本発明のスクリュー脱水機３は、そのし渣搬入口５１がドラムスクリーン２の下流端開口部と同じ大きさのまま、軸心Ｏ方向に開口形成されることとなる。本実施形態においてし渣搬入口５１は、スクリーンハウジング５の上流端の開口部である。

羽根１８は下流に向かうにしたがい縮径する形状を呈している。羽根１８は、上流側のみスクリュー軸１７に２条に巻回された、ダブルフライトスクリューとなっている。スクリーンハウジング５は、その内周面が羽根１８の外縁に僅かの隙間を空けて対向する形状であって、羽根１８の縮径に合わせて下流に向かうにしたがい縮径する略円錐筒形状を呈している。これにより、し渣の圧縮容積が下流に向かうにしたがい小さくなるので、し渣は下流に向かうにしたがって効果的に圧搾され、スクリーンハウジング５に形成された複数の小孔１９から濾液Ｔ３が排出される。なお、スクリーンハウジング５の下流端周りは一定径の円筒形状を呈している。

スクリーンハウジング５の下流側端部は、ケーシング６の後板６Ｄに固定されている。また、スクリーンハウジング５の上流側端部には後に詳述する第２フランジ３６が形成されており、この第２フランジ３６に取付ブラケット２０（図２，図５）が左右一対に取り付けられている。スクリーンハウジング５の上流側端部は、この取付ブラケット２０を介してケーシング６の本体部６Ａに固定されている。

前記スクリュー４の羽根１８の上流側端部は、前記スクリーンハウジング５から前記ドラムスクリーン２の下流側端部周りの内部まで延設されて、スクリュー４の羽根１８の上流側端部とドラムスクリーン２とが一体回転するし渣乗り継ぎ部６２を構成している。このし渣乗り継ぎ部６２は、延設したスクリュー４の上流側端部からスクリーンハウジング５の上流側端部までの範囲として構成している。

「背圧機構２１」
図１において、本実施形態のし渣分離脱水装置１は、し渣に圧力を加えてし渣の脱水効果を高める背圧機構２１を備えている。スクリュー軸１７の後側は、スクリーンハウジング５の後端開口部から後方に延設しており、このスクリュー軸１７の延設部位に背圧機構２１が取り付けられている。後板６Ｄの後面側には、上方のカバー２２Ａおよび下方のシュート２２Ｂからなる排出ケーシング２２が取り付けられており、背圧機構２１は排出ケーシング２２の内部に配置される。

背圧機構２１の一例を説明すると、背圧機構２１は、スクリュー軸１７に軸方向に移動自在に取り付けられる背圧部材２３と、スクリュー軸１７に固定されるフランジ部２４と、背圧部材２３とフランジ部２４との間に介設され、背圧部材２３を上流側に向けて常時押圧する付勢手段としての圧縮コイルばね２５と、を備えて構成されている。背圧部材２３の前部には傾斜面２３Ａが形成されている。そして、ケーシング６の後板６Ｄにはこの傾斜面２３Ａと接面する水切り部材２６が取り付けられている。

以上の構造により、スクリーンハウジング５内のし渣に、水切り部材２６に接面してスクリーンハウジング５の後端開口部を塞いでいる背圧部材２３によって圧力が加わることで、効果的に脱水される。所定の圧力が加わると、し渣が圧縮コイルばね２５の付勢力に抗して背圧部材２３を下流側に押しやり、し渣Ｔ４がシュート２２Ｂの排出口２７から落下排出される。

「駆動源（モータ３１）」
スクリュー軸１７の後端周りは、排出ケーシング２２の後面よりも後方に延設されている。排出ケーシング２２の後面には軸受ブラケット２８が取り付けられており、スクリュー軸１７の後端周りは軸受２９を介して軸受ブラケット２８に支承されている。軸受ブラケット２８にはモータ取付フランジ３０を介して減速機付きのモータ３１がボルトにより取り付けられており、スクリュー軸１７の後端がモータ３１に接続されている。モータ３１は、ドラムスクリーン２およびスクリュー４の駆動源を構成する。

「連結部３２，軸受３３」
ドラムスクリーン２の下流側端部は、スクリュー４に連結部３２を介して一体回転可能に連結されているとともに、スクリーンハウジング５に軸受３３を介して支承されている。図６に示すように、ドラムスクリーン２の環状ブラケット１４には、第１フランジ３４がボルト３５により締結固定されている。第１フランジ３４は、軸心Ｏに沿って延びる筒部３４Ａと、筒部３４Ａから軸心Ｏの径外方向に延びる突部３４Ｂと、を有した断面略Ｌ字形を呈した部材であり、突部３４Ｂが環状ブラケット１４の後面にあてがわれてボルト３５により締結固定されている。

一方、スクリーンハウジング５の上流側端部には、第２フランジ３６が取り付けられている。第２フランジ３６は、前記筒部３４Ａの外側に位置するように軸心Ｏに沿って延びる筒部３６Ａと、筒部３６Ａから軸心Ｏの径内方向に延びる支持部３６Ｂと、を有した断面略Ｌ字形を呈した部材であり、支持部３６Ｂの内端がスクリーンハウジング５の上流側端部に溶接等により取り付けられている。

第１フランジ３４の筒部３４Ａの外周面と、第２フランジ３６の筒部３６Ａの内周面との間には、軸受３３が介設されている。軸受３３は、厚みが１ｍｍ程度の輪帯状部材からなり、フッ素樹脂製である。軸受３３は、その外周面が筒部３６Ａの内周面に接着剤により接着されており、軸受３３の内周面と筒部３４Ａの外周面とが擦接するようになっている。この場合、筒部３４Ａの外周面は耐摩耗性の向上のために硬度処理することが好ましく、ロックウェル硬さが５０ＨＲＣ以上のクロームメッキ処理することがより好ましい。なお、筒部３４Ａに形成された溝には、筒部３４Ａの外周面と軸受３３との間を封止するＯリング３７が取り付けられている。場合により、軸受３３の内周面と筒部３４Ａの外周面とを接着剤により接着し、軸受３３の外周面と筒部３６Ａの内周面とが擦接するようにしてもよい。

第２フランジ３６の筒部３６Ａの外周面には、ガイドシュー固定ブロック３８が図示しないボルト又は溶接等により図５に示すように円周方向に間隔を空けて複数（図５では３つ）取り付けられている。図６において、各ガイドシュー固定ブロック３８にはガイドシュー３９がボルト４０により締結固定されている。ガイドシュー３９に形成されたガイド溝３９Ａには、第１フランジ３４の突部３４Ｂの外端が入り込んでいる。これにより、スクリーンハウジング５に対するドラムスクリーン２の軸心Ｏ方向の移動が規制される。

以上のように、ドラムスクリーン２の下流側端部は、軸受３３を介してスクリーンハウジング５に支承される。ドラムスクリーン２の上流側端部は、環状ブラケット１３にて、図３に示すように、ケーシング６に取り付けられ軸心Ｏ方向と平行な軸心回りに回転可能な一対のガイドローラ４１に重量支持される。

図７において、連結部３２は、軸心Ｏ方向に延びる連結溝４２が形成されるように第１フランジ３４の内周面に取り付けられる第１ブラケット４３と、スクリュー４の羽根１８に取り付けられ、連結溝４２に挿通される第２ブラケット４４と、を備えて構成されている。第１ブラケット４３は左右一対として第１フランジ３４の内周面にボルト４５により締結固定され、第１ブラケット４３，４３間に連結溝４２が形成される。第２ブラケット４４は、断面Ｌ字形状を呈しており、一辺部が羽根１８にボルト４６により締結固定され、他辺部が連結溝４２に挿入される。これにより、羽根１８とドラムスクリーン２とが一体回転する。

「作用」
し渣は、流入管１０、流入トラフ９からドラムスクリーン２の内部に投入される。ドラムスクリーン２は、モータ３１の駆動により、連結部３２を介してスクリュー４と一体に回転し、し渣が濾液Ｔ１と分離し渣Ｔ２とに分離される。ドラムスクリーン２は、下流端側が軸受３３を介してスクリーンハウジング５に支承され、上流端側がガイドローラ４１に支承されることで、安定した姿勢で回転する。濾液Ｔ１はスクリーン目から落下して濾液排出口８から排出され、分離し渣Ｔ２はリブ１６の送り作用によりスクリュー脱水機３に移送される。

ドラムスクリーン２とスクリュー４とが一体に同期回転しているので、分離し渣Ｔ２は、ドラムスクリーン２からスクリュー脱水機３に移行する際にスクリュー４への絡み付きがさほど生じることなく、スムーズにスクリュー脱水機３内に入り込む。スクリュー４の上端側端部と、ドラムスクリーン２と環状ブラケット１４と第１フランジ３４とが一体に回転するし渣乗り継ぎ部６２が形成されているので、分離し渣Ｔ２は、よりスムーズにスクリュー脱水機３内に入り込む。スクリュー脱水機３におけるし渣搬入口５１は、軸心Ｏ方向に開口しており、また、ドラムスクリーン２の内径と略同径であるので、これによっても、分離し渣Ｔ２はドラムスクリーン２からスクリュー脱水機３にスムーズに入り込む。さらに、スクリュー４の上流側の羽根１８が２条に形成されているので、し渣は、よりスムーズにスクリュー脱水機３内に入り込む。スクリュー脱水機３で処理された濾液Ｔ３はスクリーンハウジング５の小孔１９から落下して濾液排出口８から排出され、脱水されたし渣Ｔ４は背圧機構２１を介して排出口２７から排出される。

以上のように、ドラムスクリーン２とスクリュー脱水機３のスクリュー４とを、同軸上に配置して１つの駆動源により一体に回転させ、スクリュー脱水機におけるし渣搬入口５１を軸方向に開口させる構造とすれば、し渣をドラムスクリーン２からスクリュー脱水機３に効率良く移行させることができる。また、ドラムスクリーン２とスクリュー４とを回転させるに当たり、駆動源が１つで済むので、部品点数の低減と低コスト化を図れる。

また、スクリュー４の上流側端部をドラムスクリーン２の下流側端部の内部まで延設し、当該延設したスクリュー４の上流側端部からスクリーンハウジング５までの範囲であるし渣乗り継ぎ部６２を備える構成とすれば、し渣をドラムスクリーン２からスクリュー脱水機３に、より効率良く移行させることができる。

また、ドラムスクリーン２の下流側端部を、スクリュー４に連結部３２を介して一体回転可能に連結するとともに、軸受３３を介してスクリーンハウジング５に支承させる構造とすれば、ドラムスクリーン２とスクリュー４との一体回転構造を簡単な構成で実現できる。

さらに、ドラムスクリーン２の下流側端部に形成される第１フランジ３４と、スクリーンハウジング５の上流側端部に形成される第２フランジ３６と、を備える構成とし、軸受３３を、第１フランジ３４の外周面と第２フランジ３６の内周面との間に介設されるフッ素樹脂製の輪帯状部材とすれば、軸受３３周りのコンパクト化と軸受３３の低コスト化を図れる。

連結部３２として、スクリュー４の軸方向に延びる連結溝４２が形成されるように第１フランジ３４の内周面に取り付けられる第１ブラケット４３と、スクリュー４の羽根１８に取り付けられ、連結溝４２に挿入される第２ブラケット４４と、を備える構成とすれば、ドラムスクリーン２とスクリュー４とを迅速かつ容易に連結でき、組み付け性が向上する。

１ し渣分離脱水装置
２ ドラムスクリーン
３ スクリュー脱水機
４ スクリュー
５ スクリーンハウジング
６ ケーシング
９ 流入トラフ
１７ スクリュー軸
１８ 羽根
２１ 背圧機構
３１ モータ（駆動源）
３２ 連結部
３３ 軸受
３４ 第１フランジ
３６ 第２フランジ
３８ ガイドシュー固定ブロック
３９ ガイドシュー
４１ ガイドローラ
４２ 連結溝
４３ 第１ブラケット
４４ 第２ブラケット
５１ し渣搬入口
６２ し渣乗り継ぎ部

Claims (4)

1. し渣を濾液と分離し渣とに分離処理するドラムスクリーンと、
   スクリューとスクリーンハウジングとを有して前記分離し渣を脱水処理するスクリュー脱水機と、
   を備えたし渣分離脱水装置において、
   前記ドラムスクリーンと前記スクリューとが、同軸上に配置されて１つの駆動源により一体に回転し、
   スクリュー脱水機におけるし渣搬入口が軸方向に開口し、
   前記ドラムスクリーンの下流側端部は、前記スクリューに連結部を介して一体回転可能に連結されているとともに、
   前記スクリューの上流側端部は、前記スクリーンハウジングから前記ドラムスクリーンの下流側端部回りの内部まで延設されて、該スクリューの上流側端部とドラムスクリーンとが一体回転するし渣乗り継ぎ部を備えていることを特徴とするし渣分離脱水装置。
2. 前記ドラムスクリーンの下流側端部に形成される第１フランジを有し、
   前記連結部は、
   前記スクリューの軸方向に延びる連結溝が形成されるように前記第１フランジの内周面に取り付けられる第１ブラケットと、
   前記スクリューの羽根に取り付けられ、前記連結溝に挿入される第２ブラケットと、
   を備えて構成されていることを特徴とする請求項１に記載のし渣分離脱水装置。
3. 前記スクリューの羽根は、上流側が２条に形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のし渣分離脱水装置。
4. 前記ドラムスクリーンの内周面に向けて開口した越流口を有し、前記ドラムスクリーンの内部にし渣を投入する流入トラフを備えたことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載のし渣分離脱水装置。

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