JP3655566B2 - 泥水脱水処理装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、泥水に凝集剤を添加して得られた原液を搬送させながら加圧して、当該原液に含まれる固形物から水を脱水して含水率の低い固形物を前記泥水から連続的に生成する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
浚渫や一般土木・建築工事などで発生する泥水などに、凝集剤を添加して得られた原液を搬送させながら加圧して、当該原液に含まれる固形物から水を脱水して含水率の低い固形物を前記泥水から連続的に生成する装置として、いわゆるスクリュープレス脱水機がある。
【０００３】
かかる脱水機は、外筒スクリーンと、当該外筒スクリーン内で回転されるスクリュー軸と、外筒スクリーンにおける脱水ケーキの排出部に設けられるプレッサー装置とから構成される。
【０００４】
かかる脱水機によれば、外筒スクリーンの投入側から送り込まれる原液を前記スクリュー軸によって搬送させながら加圧してこの搬送の過程において徐々に脱水を施し最終的には含水率の低い固形物として前記排出部から連続的に排出させることができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかるに、この種の脱水装置における前記スクリュー軸は、金属製のスクリュー羽根を軸体の外周にスパイラル状に一体に設けさせて構成されている。
【０００６】
このため、スクリュー羽根の破損などが生じた場合には、前記スクリュー軸を全体として交換する必要を生じさせるものであった。特に、浚渫や一般土木・建築工事などにおいて発生する前記泥水などには、泥土以外に石などが少なからず混在しているため、かかるスクリュー羽根の破損などが生じやすい。
【０００７】
また、前記原液の加圧脱水には、前記スクリュー羽根の先端と前記外筒スクリーンの内面との間のクリアランスができるだけ小さい方が良いが、従来のスクリュー軸にあっては前記スクリュー羽根が金属製であるため、当該外筒スクリーンの予期しない破損を防ぐ観点から、このクリアランスを小さくすることには事実上限界があった。
【０００８】
また脱水処理すべき泥水などの性状の変化に合わせたスクリュー羽根のピッチやリード角の変更などが必要になった場合にあっても、前記スクリュー軸を全体として交換するほかなかった。
【０００９】
そこでこの発明は、この種のスクリュープレス式の脱水装置において、スクリュー軸のメンテナンスや脱水処理すべき泥水などの性状の変化に応じたスクリュー羽根のピッチなどの調整を容易にすると共に、スクリュー羽根の先端と外筒の内面との間のクリアランスを支障なく可及的に狭めたセッティングができるようにすることを主たる目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、請求項１記載の発明にあっては、泥水脱水処理装置が以下の（１）〜（５）の構成を備えたものとした。
（１）泥水に凝集剤を添加して得られた原液を搬送させながら加圧して、当該原液に含まれる固形物から水を脱水して含水率の低い固形物を前記泥水から連続的に生成する装置であって、
（２）一端側を前記原液の投入側とし、かつ、他端側を前記固形物の排出側とすると共に、両端間に水を透過させるスクリーン部を備えた外筒と、
（３）この外筒内で前記原液を前記投入側から排出側に向けて搬送させるように回転されるスクリュー軸と、
（４）この外筒とスクリュー軸との間の空間に背圧を生じさせるように当該外筒の前記排出側の開口を所定の押圧力で塞ぐ押圧体とを備えていると共に、
（５）前記スクリュー軸が、一面側にスクリュー羽根として機能する隆起部を備えたゴム又はゴム状弾性を有する帯体を、軸体の外周に当該一面側を上にして螺旋状に巻き付けた状態で、当該帯体の他面を当該軸体の外周面に止着させることにより構成されている。
【００１１】
かかる構成によれば、前記押圧体によって前記外筒とスクリュー軸との間の空間には背圧が生じさせられるようになっていることから、前記投入側から排出側に向かうに連れて前記外筒とスクリュー軸との間の空間の内圧は高められることとなり、この内圧の変化によって、
（１）前記投入側においては、先ず、前記スクリーン部を通じて前記原液から前記固形物に含まれていない水を外部に流れ出させて、おおまかな固液分離がなされる。
（２）また、前記押圧体の背圧とスクリュー軸のスラスト力による圧搾と、スクリュー軸の回転によるせん断力とによって、前記投入側から排出側に近付くに連れて前記原液に含まれる固形物から徐々に水が絞り出され、前記スクリーン部を通じて外部に流れ出される。すなわち、前記排出側に近付くに連れて次第に原液は含水率の低い固形物となっていく。
（３）そして、脱水の最終部、すなわち、前記外筒の排出側において、所望の含水率の固形物を生成させることができる。また、このように生成される固形物は、前記押圧体の押圧を押しのけて、前記外筒の排出側の開口から連続的に排出される。
【００１２】
また、前記のように原液を搬送させるスクリュー軸を、一面側にスクリュー羽根として機能する隆起部を備えたゴム又はゴム状弾性を有する帯体を、軸体の外周に当該一面側を上にして螺旋状に巻き付けた状態で、当該帯体の他面を当該軸体の外周面に止着させることにより構成させていることから、
（１）前記スクリュー軸を、容易かつ低廉に形成させることができる。
（２）また、処理対象となる原液の性状に合わせて、スクリュー羽根として機能する隆起部のピッチやリード角を変えたスクリュー軸を、容易に形成して用意することができ、また、こうしたスクリュー軸の形状変更も容易になすことができる。
（３）また、前記隆起部の摩耗や破損などが生じた場合には、前記軸体から前記帯体を取り外し、当該軸体に新たな帯体を巻き付けさせることにより、所期の性能を備えたスクリュー軸に復帰させることができ、こうした場合にスクリュー軸を全体として交換する必要がない。
（４）さらに、かかる帯体は、ゴム又はゴム状弾性を有する材料からなることから、前記外筒の内面と前記隆起部の先端面とが接触しても当該外筒、特に、スクリーン部を痛めるおそれが少なく、当該外筒の内面と隆起部の先端面との間のクリアランスを可能な限り小さくすることができる。これにより、かかる外筒の内面と隆起部の先端面との間における前記固形物の圧縮効果を支障なく高めることができる。
【００１３】
また、請求項２記載の発明にあっては、請求項１記載の泥水脱水処理装置がさらに、固形物の排出側に向かうに連れてスクリュー軸を構成する軸体に螺旋状に巻き付けられた帯体の隣り合う隆起部間のピッチが次第に狭くなるようにしてあることを特徴としている。
【００１４】
かかる構成によれば、前記外筒とスクリュー軸との間の空間が前記投入側から排出側に向かうに連れて狭まるように構成しておかなくても、当該スクリュー軸によって搬送される前記原液ないし固形物を当該排出側に向かうに連れて支障なく圧縮させることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図１ないし図１０に基づいて、この発明の典型的な実施の形態について説明する。
【００１６】
なお、ここで図１は、実施の形態にかかる泥水脱水処理装置の構成の概要を原液の搬送方向に沿って断面にして示している。また、図２は、外筒１における排出側１ｂを断面にして示している。また、図３は、かかる装置を上方から視た状態として、また、図４は、図１の右側からその要部を断面にして見た状態として、また、図５は、洗浄装置１５の概要を理解しやすい位置で断面にして、それぞれ示している。また、図６は、外筒１とスクリュー軸２とを斜視の状態として示している。また、図７は、スクリュー軸２を要部を断面にした状態で、また、図８は、かかるスクリュー軸２の一部を拡大した断面として、また、図９は、帯体２ｅの一部を拡大した断面として、それぞれ表している。また、図１０は、外筒１を要部を断面にすると共に、その一部を拡大した図を併せて表している。
【００１７】
この実施の形態にかかる泥水脱水処理装置は、泥水に凝集剤を添加して得られた原液を搬送させながら加圧して、当該原液に含まれる固形物から水を脱水して含水率の低い固形物を前記泥水から連続的に生成する装置である。
【００１８】
かかる泥水としては、浚渫や一般土木・建築工事などで発生する泥水ないしは高含水率の泥土が予定される。
【００１９】
そして、かかる装置は、例えば、含水率６０％〜９０％の泥水から含水率５０％の程度の固形物（土）を連続的に生成するように用いられる。
【００２０】
また、前記凝集剤は、前記泥水への添加と攪拌混合を通じて、凝集フロックを生成させるものである。本明細書では、かかる凝集剤の添加により生成された凝集フロックを固形物として含んだ液を、原液と称している。
【００２１】
かかる凝集剤としては、無機系凝集剤、有機系凝集剤が予定される。典型的には、前記原液は、前記泥水を第一の攪拌槽に送り込み有機系凝集剤を添加して攪拌混合した後、この第一の攪拌槽において処理された泥水を第二の攪拌槽に送り込み無機系凝集剤を添加して攪拌混合をすることにより、得ることができる。
【００２２】
かかる有機系凝集剤としては、アニオン系ポリアクリルアミド部分加水分解物を主成分とする凝集剤などを用いることができる。例えば、株式会社テルナイト製の商品名をハードソイルとする有機系凝集剤を用いることができる。
【００２３】
また、かかる無機系凝集剤としては、ポリ塩化アルミニウムを主成分とする凝集剤などを用いることができる。例えば、株式会社テルナイト製の商品名をハイデー２号とする無機系凝集剤を用いることができる。
【００２４】
そして、この実施の形態にかかる装置は、このように泥水から生成された原液が連続的に送り込まれると共に、このように送り込まれる原液を搬送させながら加圧して、当該原液に含まれる固形物、すなわち、前記凝集フロックと水とを当該搬送の過程において分離させると共に、当該凝集フロックから水を脱水し、含水率の低い固形物を連続的に生成させるものである。
【００２５】
すなわち、かかる装置は、
（１）一端側を前記原液の投入側１ａとし、かつ、他端側を前記固形物の排出側１ｂとすると共に、両端間に水を透過させるスクリーン部１ｃを備えた外筒１と、
（２）この外筒１内で前記原液を前記投入側１ａから排出側１ｂに向けて搬送させるように回転されるスクリュー軸２と、
（３）この外筒１とスクリュー軸２との間の空間に背圧を生じさせるように当該外筒１の前記排出側１ｂの開口１ｄを所定の押圧力で塞ぐ押圧体３とを備えている。
【００２６】
これにより、かかる装置にあっては、前記外筒１と前記スクリュー軸２との間に連続的に送り込まれる前記原液を、当該スクリュー軸２の回転によって、前記排出側１ｂに連続的に搬送させることができる。
【００２７】
前記外筒１は、前記スクリーン部１ｃを備えていることから、かかる装置に前記のように原液を送り込ませ始める初期の段階では、当該スクリーン部１ｃを通じて当該原液が固形物を含んだ状態で外部に流れ出すが、この初期の段階を過ぎると当該スクリーン部１ｃの目に前記固形物がブリッジ状態に入り込み、前記原液に含まれる水のみが当該スクリーン部１ｃから外部に流れ出すようになる。（以下、この状態を本稼動状態という。）
【００２８】
そして、この本稼動状態に移行した後は、前記押圧体３によって前記外筒１とスクリュー軸２との間の空間には背圧が生じさせられるようになっていることから、前記投入側１ａから排出側１ｂに向かうに連れて前記外筒１とスクリュー軸２との間の空間の内圧は高められることとなり、この内圧の変化によって、
（１）前記投入側１ａにおいては、先ず、前記スクリーン部１ｃを通じて前記原液から前記固形物に含まれていない水を外部に流れ出させて、おおまかな固液分離がなされる。
（２）また、前記押圧体３の背圧とスクリュー軸２のスラスト力による圧搾と、スクリュー軸２の回転によるせん断力とによって、前記投入側１ａから排出側１ｂに近付くに連れて前記原液に含まれる固形物から徐々に水が絞り出され、前記スクリーン部１ｃを通じて外部に流れ出される。すなわち、前記排出側１ｂに近付くに連れて次第に原液は含水率の低い固形物となっていく。
（３）そして、脱水の最終部、すなわち、前記外筒１の排出側１ｂにおいて、所望の含水率の固形物を生成させることができる。
【００２９】
かかる最終的に生成される固形物の含水率は、前記押圧体３の押圧力を調整することによりなすことができる。
【００３０】
また、このように生成される固形物は、前記押圧体３の押圧を押しのけて、前記外筒１の排出側１ｂの開口１ｄから連続的に排出される。
【００３１】
そして、この実施の形態にあっては、前記のように原液を搬送させるスクリュー軸２を、一面側にスクリュー羽根として機能する隆起部を備えたゴム又はゴム状弾性を有する帯体２ｅを、軸体２ａの外周に当該一面側を上にして螺旋状に巻き付けた状態で、当該帯体２ｅの他面を当該軸体２ａの外周面２ｂに止着させることにより構成させている。
【００３２】
これにより、この実施の形態にあっては、
（１）前記スクリュー軸２を、容易かつ低廉に形成させることができる。
（２）また、処理対象となる原液の性状に合わせて、スクリュー羽根として機能する隆起部２ｆのピッチやリード角を変えたスクリュー軸２を、容易に形成して用意することができ、また、こうしたスクリュー軸２の形状変更も容易になすことができる。
（３）また、前記隆起部２ｆの摩耗や破損などが生じた場合には、前記軸体２ａから前記帯体２ｅを取り外し、当該軸体２ａに新たな帯体２ｅを巻き付けさせることにより、所期の性能を備えたスクリュー軸２に復帰させることができ、こうした場合にスクリュー軸２を全体として交換する必要がない。
（４）さらに、かかる帯体２ｅは、ゴム又はゴム状弾性を有する材料からなることから、前記外筒１の内面と前記隆起部２ｆの先端面とが接触しても当該外筒１、特に、スクリーン部１ｃを痛めるおそれが少なく、当該外筒１の内面と隆起部２ｆの先端面２ｇとの間のクリアランスを可能な限り小さくすることができる。これにより、かかる外筒１の内面と隆起部２ｆの先端面２ｇとの間における前記固形物の圧縮効果を支障なく高めることができる。
【００３３】
また、この実施の形態にあっては、前記固形物の排出側１ｂに向かうに連れてスクリュー軸２を構成する軸体２ａに螺旋状に巻き付けられた帯体２ｅの隣り合う隆起部２ｆ、２ｆ間のピッチが次第に狭くなるようにしてある。
【００３４】
これにより、この実施の形態にあっては、前記外筒１とスクリュー軸２との間の空間が前記投入側１ａから排出側１ｂに向かうに連れて狭まるように構成しておかなくても、当該スクリュー軸２によって搬送される前記原液ないし固形物を当該排出側１ｂに向かうに連れて支障なく圧縮させることができる。
【００３５】
（外筒１）
より具体的には、この実施の形態にあっては、前記外筒１は、基台４上に横向きに設置された円筒状体として構成されている。
【００３６】
また、かかる外筒１は、この実施の形態にあっては、パンチングプレート１ｅの内側に二層の金属製のメッシュ１ｆ、１ｆを貼り込ませて構成されている。（図１０）かかる二層のメッシュ１ｆ、１ｆのうち、内側に位置されるメッシュ１ｆの目は、パンチングプレート１ｅの内面に接するメッシュ１ｆの目よりも、細かい目となるようにしてある。そして、この実施の形態にあっては、かかる二層のメッシュ１ｆ、１ｆによって、前記本稼動状態において、かかる二層のメッシュ１ｆ、１ｆの目に前記固形物をブリッジ状態に入り込ませ、前記原液に含まれる水は当該目を通じて前記パンチングプレート１ｅの孔より外部に流し出させるが、当該原液に含まれる固形物はこのメッシュ１ｆの目を通過させないようにしている。すなわち、この実施の形態にあっては、かかるパンチングプレート１ｅと内外二層のメッシュ１ｆ、１ｆとによって、前記外筒１にスクリーン部１ｃが形成されている。
【００３７】
また、この実施の形態にあっては、このように構成される外筒１を、その両端部においてそれぞれ前記基台４上に支持させている。
【００３８】
具体的には、かかる外筒１は、その一端部を、前記基台４上に形成させた前記原液の投入室５に連通させた状態で、当該投入室５に支持させており、このように支持される当該外筒１の一端側が、当該外筒１における前記原液の投入側１ａとなっている。
【００３９】
また、かかる外筒１は、その他端部を、前記基台４上に形成させたフレーム６に支持させており、このように支持される当該外筒１の他端側が、当該外筒１における前記固形物の排出側１ｂとなっている。
【００４０】
また、この実施の形態にあっては、前記投入室５の上部に、前記原液の投入口５ａが形成されており、凝集剤を添加され、攪拌混合処理を施された泥水が当該原液としてこの投入口５ａを通じて当該投入室５に連続的に送り込まれるようになっている。
【００４１】
また、この実施の形態にあっては、前記投入室５とフレーム６との間にある基台４の上部に、この投入室５とフレーム６との間に前記のように支持される外筒１のスクリーン部１ｃから流れ落ちる水を受けるドレーンパン部７が形成されている。そして、このようにドレーンパン部７に受けられた水は、ドレーンパン部７の傾斜底部に形成されたドレーン口７ａから外部に排出できるようになっている。
【００４２】
（スクリュー軸２）
この実施の形態にあっては、前記スクリュー軸２は、前記軸体２ａと、この軸体２ａの外周に前記のように巻き付けられた状態で備え付けられる前記帯体２ｅとから構成されている。
【００４３】
かかる軸体２ａは、両端を閉塞された円筒状をなす主体部２ｃと、この主体部２ｃにおける閉塞された両端面のそれぞれにおいて、当該軸端面のほぼ中央から外方に向けて突き出す軸ロッド２ｄとを備えている。
【００４４】
かかる軸ロッド２ｄは、前記主体部２ｃの軸中心線上に当該軸ロッド２ｄの軸中心線を沿わせるように設けられている。
【００４５】
また、かかる軸体２ａは、この軸体２ａが納められる前記外筒１よりも長く構成されており、当該軸体２ａの主体部２ｃの両端部をそれぞれ当該外筒１の端部から外方に突き出させた状態で、当該外筒１内に納められた構成としてある。
【００４６】
そして、この実施の形態にあっては、かかる軸体２ａにおける一方の軸ロッド２ｄを前記投入室５を形成する側板部に形成された軸受け部５ｂに回転可能に支持させると共に、かかる軸体２ａにおける他方の軸ロッド２ｄを前記外筒１の排出側１ｂの端部との間に間隔を開けて配されるフレーム６に形成された軸受け部６ａに回転可能に支持させることにより、当該外筒１内に当該軸体２ａを回転可能に納めさせている。
【００４７】
また、この実施の形態にあっては、前記軸体２ａにおける前記投入室５を形成する側板部に軸支された軸ロッド２ｄの端部が、当該投入室５の外側に突き出されていると共に、このように突き出されている軸ロッド２ｄの端部に設けられたスプロケットホイール８と前記外筒１の側方に据え付けられた駆動モータ９のスプロケットホイール９ａとに無端状をなすチェーン１０が張り込まれており、かかる駆動モータ９の駆動によって前記外筒１内で前記軸体２ａ、すなわち、前記スクリュー軸２が回転されるようになっている。
【００４８】
そして、この実施の形態にあっては、このように前記外筒１内に納められる前記軸体２ａにおける、当該外筒１によって覆われている箇所に、前記帯体２ｅが備え付けられている。
【００４９】
かかる帯体２ｅは、一面側に前記スクリュー羽根として機能する隆起部２ｆを有している。
【００５０】
また、かかる帯体２ｅは、この隆起部２ｆが設けられた側と反対の他面を平坦な面としており、この他面を前記軸体２ａの外周面２ｂに密着させた状態で、当該軸体２ａに巻き付け状態に備え付けられるようになっている。
【００５１】
また、前記隆起部２ｆは、かかる帯体２ｅにおける長さ方向に亙って設けられている。また、かかる隆起部２ｆは、かかる帯体２ｅの長さ方向に亙る一方の縁部側に設けられている。
【００５２】
具体的には、かかる隆起部２ｆは、前記帯体２ｅをその幅方向に沿って断面にした状態において、当該隆起部２ｆが形成されている帯体２ｅの一方の縁部側に向けられた斜面２ｈと、他方の縁部側に向けられた斜面２ｉとを備えた山形状をなすように構成されている。
【００５３】
また、かかる隆起部２ｆは、当該隆起部２ｆが形成されている帯体２ｅの一方の縁部側に向けられた斜面２ｈの傾斜を、他方の縁部側に向けられた斜面２ｉの傾斜よりも、急峻とするように構成されている。
【００５４】
そして、この実施の形態にあっては、かかる急峻に構成された前記帯体２ｅの一方の縁部側に向けられた斜面２ｈを前記外筒１の排出側１ｂに向けるようにして、前記軸体２ａの外周に当該帯体２ｅを螺旋状に巻き付けさせている。
【００５５】
なお、この実施の形態にあっては、前記軸体２ａの外周に、予め螺旋状に巻き付けられた金属ワイヤ２ｍをガイドとして、前記帯体２ｅが当該予め巻き付けられた金属ワイヤ２ｍの螺旋に沿って螺旋状に巻き付けられている。
【００５６】
具体的には、この実施の形態にあっては、前記帯体２ｅにおける前記隆起部２ｆが設けられている側と反対の面に、かかる金属ワイヤ２ｍが納まる溝２ｊが当該帯体２ｅの長さ方向に亘って形成してある。そして、この実施の形態にあっては、かかる溝２ｊに前記のように軸体２ａに止着された金属ワイヤ２ｍを納め入れることにより、かかる金属ワイヤ２ｍの螺旋に沿って前記帯体２ｅが前記軸体２ａに螺旋状に巻き付けられると共に、このように巻き付けさせた帯体２ｅの前記隆起部２ｆが設けられた側と反対の面を当該軸体２ａの外周面に接着させて、当該帯体２ｅを当該軸体２ａに止着させるようにしている。
【００５７】
また、この実施の形態にあっては、このように軸体２ａに巻き付けられて当該軸体２ａとスクリュー軸２を構成する帯体２ｅの前記隆起部２ｆの頂部（先端面２ｇ）における当該スクリュー軸２の外径が、前記外筒１の内径よりも、やや小さくなる寸法となっており、かかる隆起部２ｆの頂部と外筒１のスクリーン部１ｃの内面との間で前記原液に含まれる固形物を圧搾して、当該固形物に含まれる水を効果的に絞り出せるようになっている。
【００５８】
また、この実施の形態にあっては、前記外筒１の排出側１ｂに向かうに連れて、隣り合う帯体２ｅの隆起部２ｆのピッチが次第に狭くなるようにしてあり、これにより、前記スクリュー軸２の回転によって前記投入側１ａから排出側１ｂに向けての前記原液ないしは固形物の搬送と、当該排出側１ｂに向かうに連れての当該原液ないしは前記固形物の圧縮とが効率的になされるようになっている。
【００５９】
また、この実施の形態にあっては、前記投入室５内に位置される前記軸体２ａの外周には、金属製のスクリュー羽根２ｋが備え付けられており、投入室５に送り込まれた原液は、このスクリュー羽根２ｋによって、前記スクリュー軸２と外筒１との間の空間に送り込まれるようになっている。
【００６０】
（押圧体３）
この実施の形態にあっては、前記押圧体３は、前記排出側１ｂにおいて前記スクリュー軸２の軸体２ａの軸ロッド２ｄを支持するフレーム６と、このフレーム６側にある前記外筒１の排出側１ｂの開口１ｄとの間に納められている。
【００６１】
具体的には、かかる押圧体３は、
（１）前記外筒１の排出側１ｂの端部と、軸体２ａとの間の周回隙間１１に、一端部を押し込ませ、この周回隙間１１を当該一端部によって閉塞可能とする第一の筒状体３ａと、
（２）この第一の筒状体３ａの他端部に一端部を押し当てる第二の筒状体３ｂとから構成されている。
【００６２】
かかる第一の筒状体３ａは、前記排出側１ｂの外筒１の開口１ｄから突き出された前記軸体２ａの外側に、当該軸体２ａの回転軸線方向に前後動可能な状態で、取り付けられている。
【００６３】
また、かかる第二の筒状体３ｂは、前記フレーム６における前記外筒１の排出側１ｂの開口１ｄに向けられた側に、前記軸ロッド２ｄを巡るように形成された円筒状ボス部６ｂの外側に、前記軸体２ａの回転軸線方向に移動可能な状態で、取り付けられている。
【００６４】
また、かかる第二の筒状体３ｂは、前記第一の筒状体３ａに押し当たる端部側に周回状をなす内鍔３ｃを有していると共に、前記円筒状ボス部６ｂの基部の外側には、当該内鍔３ｃに向き合う段差面６ｄを備えた太径部６ｃが形成されており、この段差面６ｄに向けられた内鍔３ｃの内面と当該段差面６ｄとの間にエアの流入隙間１２が形成されている。また、前記第二の筒状体３ｂの内鍔３ｃの突き出し端部と、前記円筒状ボス部６ｂの太径部６ｃの外周部とには、前記エアの流入隙間１２を気密状態とするシールリング１３が設けられている。
【００６５】
そして、この実施の形態にあっては、前記フレーム６に、当該エアの流入隙間１２に外部から圧縮エアを送り込み可能とするエアの流路６ｅが形成されており、図示しないエアコンプレッサから当該流路６ｅを通じて圧縮エアを送り込むことができるようにしてある。
【００６６】
これにより、この実施の形態にあっては、前記エアの流入隙間１２に圧縮エアを送り込むことにより、前記第二の筒状体３ｂを前記外筒１の排出側１ｂの開口１ｄに向けて押し込ませることができ、このように押し込まれる第二の筒状体３ｂを介して、前記第一の筒状体３ａの一端部を前記周回隙間１１に所定の押圧力で押し込ませ、当該周回隙間１１を所定の押圧力で塞ぐようにすることができる。
【００６７】
そして、これにより、前記外筒１とスクリュー軸２との間の空間に前記背圧を生じさせることができる。
【００６８】
かかる押圧体３の押圧力、図示の例では、前記流入隙間１２の圧力を調整することにより、前記外筒１とスクリュー軸２との間の空間に生じる前記背圧を必要に応じて変えることができ調整することができ、これによって最終的に生成される固形物の含水率を調整することができる。
【００６９】
また、最終的に生成される固形物は、前記押圧体３の押圧を押しのけて、図示の例では、前記第一の筒状体３ａ及び第二の筒状体３ｂを前記円筒状ボス部６ｂの基部側に後退させるように押しのけて、前記周回隙間１１から連続的に排出される。
【００７０】
なお、この実施の形態にあっては、前記外筒１の排出側１ｂの開口１ｄの直下に、前記周回隙間１１から排出される固形物を受ける受け皿部１４が設けられている。
【００７１】
なお、図中、符号１５で示されるのは、図示しない洗浄水の供給装置から圧送される洗浄水の噴射ノズル１５ａを内側に備えると共に、前記外筒１の筒軸方向にスライド移動可能に前記基台４に備えられる洗浄装置１５の一例を示したものである。これは、脱水処理を停止した後に、前記外筒１のスクリーン部１ｃに付着した前記固形物を洗い落とすメンテナンスのために用いられる。
【００７２】
【発明の効果】
この発明にかかる泥水脱水処理装置によれば、スクリュー軸のメンテナンスや脱水処理すべき泥水などの性状の変化に応じたスクリュー羽根のピッチなどの調整を容易に行うことができる。また、スクリュー羽根の先端と外筒の内面との間のクリアランスを支障なく可及的に狭めたセッティングができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】泥水脱水処理装置の断面構成図
【図２】同要部拡大断面図
【図３】同要部断面平面構成図
【図４】同側面構成図
【図５】同断面構成図
【図６】外筒１とスクリュー軸２との斜視構成図
【図７】スクリュー軸２の要部断面構成図
【図８】スクリュー軸２の要部拡大断面構成図
【図９】帯体２ｅの断面構成図
【図１０】外筒１の要部断面構成図
【符号の説明】
１ 外筒
１ａ 投入側
１ｂ 排出側
１ｃ スクリーン部
１ｄ 開口
２ スクリュー軸
２ａ 軸体
２ｂ 外周面
２ｅ 帯体
２ｆ 隆起部
３ 押圧体
【発明の属する技術分野】
この発明は、泥水に凝集剤を添加して得られた原液を搬送させながら加圧して、当該原液に含まれる固形物から水を脱水して含水率の低い固形物を前記泥水から連続的に生成する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
浚渫や一般土木・建築工事などで発生する泥水などに、凝集剤を添加して得られた原液を搬送させながら加圧して、当該原液に含まれる固形物から水を脱水して含水率の低い固形物を前記泥水から連続的に生成する装置として、いわゆるスクリュープレス脱水機がある。
【０００３】
かかる脱水機は、外筒スクリーンと、当該外筒スクリーン内で回転されるスクリュー軸と、外筒スクリーンにおける脱水ケーキの排出部に設けられるプレッサー装置とから構成される。
【０００４】
かかる脱水機によれば、外筒スクリーンの投入側から送り込まれる原液を前記スクリュー軸によって搬送させながら加圧してこの搬送の過程において徐々に脱水を施し最終的には含水率の低い固形物として前記排出部から連続的に排出させることができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかるに、この種の脱水装置における前記スクリュー軸は、金属製のスクリュー羽根を軸体の外周にスパイラル状に一体に設けさせて構成されている。
【０００６】
このため、スクリュー羽根の破損などが生じた場合には、前記スクリュー軸を全体として交換する必要を生じさせるものであった。特に、浚渫や一般土木・建築工事などにおいて発生する前記泥水などには、泥土以外に石などが少なからず混在しているため、かかるスクリュー羽根の破損などが生じやすい。
【０００７】
また、前記原液の加圧脱水には、前記スクリュー羽根の先端と前記外筒スクリーンの内面との間のクリアランスができるだけ小さい方が良いが、従来のスクリュー軸にあっては前記スクリュー羽根が金属製であるため、当該外筒スクリーンの予期しない破損を防ぐ観点から、このクリアランスを小さくすることには事実上限界があった。
【０００８】
また脱水処理すべき泥水などの性状の変化に合わせたスクリュー羽根のピッチやリード角の変更などが必要になった場合にあっても、前記スクリュー軸を全体として交換するほかなかった。
【０００９】
そこでこの発明は、この種のスクリュープレス式の脱水装置において、スクリュー軸のメンテナンスや脱水処理すべき泥水などの性状の変化に応じたスクリュー羽根のピッチなどの調整を容易にすると共に、スクリュー羽根の先端と外筒の内面との間のクリアランスを支障なく可及的に狭めたセッティングができるようにすることを主たる目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、請求項１記載の発明にあっては、泥水脱水処理装置が以下の（１）〜（５）の構成を備えたものとした。
（１）泥水に凝集剤を添加して得られた原液を搬送させながら加圧して、当該原液に含まれる固形物から水を脱水して含水率の低い固形物を前記泥水から連続的に生成する装置であって、
（２）一端側を前記原液の投入側とし、かつ、他端側を前記固形物の排出側とすると共に、両端間に水を透過させるスクリーン部を備えた外筒と、
（３）この外筒内で前記原液を前記投入側から排出側に向けて搬送させるように回転されるスクリュー軸と、
（４）この外筒とスクリュー軸との間の空間に背圧を生じさせるように当該外筒の前記排出側の開口を所定の押圧力で塞ぐ押圧体とを備えていると共に、
（５）前記スクリュー軸が、一面側にスクリュー羽根として機能する隆起部を備えたゴム又はゴム状弾性を有する帯体を、軸体の外周に当該一面側を上にして螺旋状に巻き付けた状態で、当該帯体の他面を当該軸体の外周面に止着させることにより構成されている。
【００１１】
かかる構成によれば、前記押圧体によって前記外筒とスクリュー軸との間の空間には背圧が生じさせられるようになっていることから、前記投入側から排出側に向かうに連れて前記外筒とスクリュー軸との間の空間の内圧は高められることとなり、この内圧の変化によって、
（１）前記投入側においては、先ず、前記スクリーン部を通じて前記原液から前記固形物に含まれていない水を外部に流れ出させて、おおまかな固液分離がなされる。
（２）また、前記押圧体の背圧とスクリュー軸のスラスト力による圧搾と、スクリュー軸の回転によるせん断力とによって、前記投入側から排出側に近付くに連れて前記原液に含まれる固形物から徐々に水が絞り出され、前記スクリーン部を通じて外部に流れ出される。すなわち、前記排出側に近付くに連れて次第に原液は含水率の低い固形物となっていく。
（３）そして、脱水の最終部、すなわち、前記外筒の排出側において、所望の含水率の固形物を生成させることができる。また、このように生成される固形物は、前記押圧体の押圧を押しのけて、前記外筒の排出側の開口から連続的に排出される。
【００１２】
また、前記のように原液を搬送させるスクリュー軸を、一面側にスクリュー羽根として機能する隆起部を備えたゴム又はゴム状弾性を有する帯体を、軸体の外周に当該一面側を上にして螺旋状に巻き付けた状態で、当該帯体の他面を当該軸体の外周面に止着させることにより構成させていることから、
（１）前記スクリュー軸を、容易かつ低廉に形成させることができる。
（２）また、処理対象となる原液の性状に合わせて、スクリュー羽根として機能する隆起部のピッチやリード角を変えたスクリュー軸を、容易に形成して用意することができ、また、こうしたスクリュー軸の形状変更も容易になすことができる。
（３）また、前記隆起部の摩耗や破損などが生じた場合には、前記軸体から前記帯体を取り外し、当該軸体に新たな帯体を巻き付けさせることにより、所期の性能を備えたスクリュー軸に復帰させることができ、こうした場合にスクリュー軸を全体として交換する必要がない。
（４）さらに、かかる帯体は、ゴム又はゴム状弾性を有する材料からなることから、前記外筒の内面と前記隆起部の先端面とが接触しても当該外筒、特に、スクリーン部を痛めるおそれが少なく、当該外筒の内面と隆起部の先端面との間のクリアランスを可能な限り小さくすることができる。これにより、かかる外筒の内面と隆起部の先端面との間における前記固形物の圧縮効果を支障なく高めることができる。
【００１３】
また、請求項２記載の発明にあっては、請求項１記載の泥水脱水処理装置がさらに、固形物の排出側に向かうに連れてスクリュー軸を構成する軸体に螺旋状に巻き付けられた帯体の隣り合う隆起部間のピッチが次第に狭くなるようにしてあることを特徴としている。
【００１４】
かかる構成によれば、前記外筒とスクリュー軸との間の空間が前記投入側から排出側に向かうに連れて狭まるように構成しておかなくても、当該スクリュー軸によって搬送される前記原液ないし固形物を当該排出側に向かうに連れて支障なく圧縮させることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図１ないし図１０に基づいて、この発明の典型的な実施の形態について説明する。
【００１６】
なお、ここで図１は、実施の形態にかかる泥水脱水処理装置の構成の概要を原液の搬送方向に沿って断面にして示している。また、図２は、外筒１における排出側１ｂを断面にして示している。また、図３は、かかる装置を上方から視た状態として、また、図４は、図１の右側からその要部を断面にして見た状態として、また、図５は、洗浄装置１５の概要を理解しやすい位置で断面にして、それぞれ示している。また、図６は、外筒１とスクリュー軸２とを斜視の状態として示している。また、図７は、スクリュー軸２を要部を断面にした状態で、また、図８は、かかるスクリュー軸２の一部を拡大した断面として、また、図９は、帯体２ｅの一部を拡大した断面として、それぞれ表している。また、図１０は、外筒１を要部を断面にすると共に、その一部を拡大した図を併せて表している。
【００１７】
この実施の形態にかかる泥水脱水処理装置は、泥水に凝集剤を添加して得られた原液を搬送させながら加圧して、当該原液に含まれる固形物から水を脱水して含水率の低い固形物を前記泥水から連続的に生成する装置である。
【００１８】
かかる泥水としては、浚渫や一般土木・建築工事などで発生する泥水ないしは高含水率の泥土が予定される。
【００１９】
そして、かかる装置は、例えば、含水率６０％〜９０％の泥水から含水率５０％の程度の固形物（土）を連続的に生成するように用いられる。
【００２０】
また、前記凝集剤は、前記泥水への添加と攪拌混合を通じて、凝集フロックを生成させるものである。本明細書では、かかる凝集剤の添加により生成された凝集フロックを固形物として含んだ液を、原液と称している。
【００２１】
かかる凝集剤としては、無機系凝集剤、有機系凝集剤が予定される。典型的には、前記原液は、前記泥水を第一の攪拌槽に送り込み有機系凝集剤を添加して攪拌混合した後、この第一の攪拌槽において処理された泥水を第二の攪拌槽に送り込み無機系凝集剤を添加して攪拌混合をすることにより、得ることができる。
【００２２】
かかる有機系凝集剤としては、アニオン系ポリアクリルアミド部分加水分解物を主成分とする凝集剤などを用いることができる。例えば、株式会社テルナイト製の商品名をハードソイルとする有機系凝集剤を用いることができる。
【００２３】
また、かかる無機系凝集剤としては、ポリ塩化アルミニウムを主成分とする凝集剤などを用いることができる。例えば、株式会社テルナイト製の商品名をハイデー２号とする無機系凝集剤を用いることができる。
【００２４】
そして、この実施の形態にかかる装置は、このように泥水から生成された原液が連続的に送り込まれると共に、このように送り込まれる原液を搬送させながら加圧して、当該原液に含まれる固形物、すなわち、前記凝集フロックと水とを当該搬送の過程において分離させると共に、当該凝集フロックから水を脱水し、含水率の低い固形物を連続的に生成させるものである。
【００２５】
すなわち、かかる装置は、
（１）一端側を前記原液の投入側１ａとし、かつ、他端側を前記固形物の排出側１ｂとすると共に、両端間に水を透過させるスクリーン部１ｃを備えた外筒１と、
（２）この外筒１内で前記原液を前記投入側１ａから排出側１ｂに向けて搬送させるように回転されるスクリュー軸２と、
（３）この外筒１とスクリュー軸２との間の空間に背圧を生じさせるように当該外筒１の前記排出側１ｂの開口１ｄを所定の押圧力で塞ぐ押圧体３とを備えている。
【００２６】
これにより、かかる装置にあっては、前記外筒１と前記スクリュー軸２との間に連続的に送り込まれる前記原液を、当該スクリュー軸２の回転によって、前記排出側１ｂに連続的に搬送させることができる。
【００２７】
前記外筒１は、前記スクリーン部１ｃを備えていることから、かかる装置に前記のように原液を送り込ませ始める初期の段階では、当該スクリーン部１ｃを通じて当該原液が固形物を含んだ状態で外部に流れ出すが、この初期の段階を過ぎると当該スクリーン部１ｃの目に前記固形物がブリッジ状態に入り込み、前記原液に含まれる水のみが当該スクリーン部１ｃから外部に流れ出すようになる。（以下、この状態を本稼動状態という。）
【００２８】
そして、この本稼動状態に移行した後は、前記押圧体３によって前記外筒１とスクリュー軸２との間の空間には背圧が生じさせられるようになっていることから、前記投入側１ａから排出側１ｂに向かうに連れて前記外筒１とスクリュー軸２との間の空間の内圧は高められることとなり、この内圧の変化によって、
（１）前記投入側１ａにおいては、先ず、前記スクリーン部１ｃを通じて前記原液から前記固形物に含まれていない水を外部に流れ出させて、おおまかな固液分離がなされる。
（２）また、前記押圧体３の背圧とスクリュー軸２のスラスト力による圧搾と、スクリュー軸２の回転によるせん断力とによって、前記投入側１ａから排出側１ｂに近付くに連れて前記原液に含まれる固形物から徐々に水が絞り出され、前記スクリーン部１ｃを通じて外部に流れ出される。すなわち、前記排出側１ｂに近付くに連れて次第に原液は含水率の低い固形物となっていく。
（３）そして、脱水の最終部、すなわち、前記外筒１の排出側１ｂにおいて、所望の含水率の固形物を生成させることができる。
【００２９】
かかる最終的に生成される固形物の含水率は、前記押圧体３の押圧力を調整することによりなすことができる。
【００３０】
また、このように生成される固形物は、前記押圧体３の押圧を押しのけて、前記外筒１の排出側１ｂの開口１ｄから連続的に排出される。
【００３１】
そして、この実施の形態にあっては、前記のように原液を搬送させるスクリュー軸２を、一面側にスクリュー羽根として機能する隆起部を備えたゴム又はゴム状弾性を有する帯体２ｅを、軸体２ａの外周に当該一面側を上にして螺旋状に巻き付けた状態で、当該帯体２ｅの他面を当該軸体２ａの外周面２ｂに止着させることにより構成させている。
【００３２】
これにより、この実施の形態にあっては、
（１）前記スクリュー軸２を、容易かつ低廉に形成させることができる。
（２）また、処理対象となる原液の性状に合わせて、スクリュー羽根として機能する隆起部２ｆのピッチやリード角を変えたスクリュー軸２を、容易に形成して用意することができ、また、こうしたスクリュー軸２の形状変更も容易になすことができる。
（３）また、前記隆起部２ｆの摩耗や破損などが生じた場合には、前記軸体２ａから前記帯体２ｅを取り外し、当該軸体２ａに新たな帯体２ｅを巻き付けさせることにより、所期の性能を備えたスクリュー軸２に復帰させることができ、こうした場合にスクリュー軸２を全体として交換する必要がない。
（４）さらに、かかる帯体２ｅは、ゴム又はゴム状弾性を有する材料からなることから、前記外筒１の内面と前記隆起部２ｆの先端面とが接触しても当該外筒１、特に、スクリーン部１ｃを痛めるおそれが少なく、当該外筒１の内面と隆起部２ｆの先端面２ｇとの間のクリアランスを可能な限り小さくすることができる。これにより、かかる外筒１の内面と隆起部２ｆの先端面２ｇとの間における前記固形物の圧縮効果を支障なく高めることができる。
【００３３】
また、この実施の形態にあっては、前記固形物の排出側１ｂに向かうに連れてスクリュー軸２を構成する軸体２ａに螺旋状に巻き付けられた帯体２ｅの隣り合う隆起部２ｆ、２ｆ間のピッチが次第に狭くなるようにしてある。
【００３４】
これにより、この実施の形態にあっては、前記外筒１とスクリュー軸２との間の空間が前記投入側１ａから排出側１ｂに向かうに連れて狭まるように構成しておかなくても、当該スクリュー軸２によって搬送される前記原液ないし固形物を当該排出側１ｂに向かうに連れて支障なく圧縮させることができる。
【００３５】
（外筒１）
より具体的には、この実施の形態にあっては、前記外筒１は、基台４上に横向きに設置された円筒状体として構成されている。
【００３６】
また、かかる外筒１は、この実施の形態にあっては、パンチングプレート１ｅの内側に二層の金属製のメッシュ１ｆ、１ｆを貼り込ませて構成されている。（図１０）かかる二層のメッシュ１ｆ、１ｆのうち、内側に位置されるメッシュ１ｆの目は、パンチングプレート１ｅの内面に接するメッシュ１ｆの目よりも、細かい目となるようにしてある。そして、この実施の形態にあっては、かかる二層のメッシュ１ｆ、１ｆによって、前記本稼動状態において、かかる二層のメッシュ１ｆ、１ｆの目に前記固形物をブリッジ状態に入り込ませ、前記原液に含まれる水は当該目を通じて前記パンチングプレート１ｅの孔より外部に流し出させるが、当該原液に含まれる固形物はこのメッシュ１ｆの目を通過させないようにしている。すなわち、この実施の形態にあっては、かかるパンチングプレート１ｅと内外二層のメッシュ１ｆ、１ｆとによって、前記外筒１にスクリーン部１ｃが形成されている。
【００３７】
また、この実施の形態にあっては、このように構成される外筒１を、その両端部においてそれぞれ前記基台４上に支持させている。
【００３８】
具体的には、かかる外筒１は、その一端部を、前記基台４上に形成させた前記原液の投入室５に連通させた状態で、当該投入室５に支持させており、このように支持される当該外筒１の一端側が、当該外筒１における前記原液の投入側１ａとなっている。
【００３９】
また、かかる外筒１は、その他端部を、前記基台４上に形成させたフレーム６に支持させており、このように支持される当該外筒１の他端側が、当該外筒１における前記固形物の排出側１ｂとなっている。
【００４０】
また、この実施の形態にあっては、前記投入室５の上部に、前記原液の投入口５ａが形成されており、凝集剤を添加され、攪拌混合処理を施された泥水が当該原液としてこの投入口５ａを通じて当該投入室５に連続的に送り込まれるようになっている。
【００４１】
また、この実施の形態にあっては、前記投入室５とフレーム６との間にある基台４の上部に、この投入室５とフレーム６との間に前記のように支持される外筒１のスクリーン部１ｃから流れ落ちる水を受けるドレーンパン部７が形成されている。そして、このようにドレーンパン部７に受けられた水は、ドレーンパン部７の傾斜底部に形成されたドレーン口７ａから外部に排出できるようになっている。
【００４２】
（スクリュー軸２）
この実施の形態にあっては、前記スクリュー軸２は、前記軸体２ａと、この軸体２ａの外周に前記のように巻き付けられた状態で備え付けられる前記帯体２ｅとから構成されている。
【００４３】
かかる軸体２ａは、両端を閉塞された円筒状をなす主体部２ｃと、この主体部２ｃにおける閉塞された両端面のそれぞれにおいて、当該軸端面のほぼ中央から外方に向けて突き出す軸ロッド２ｄとを備えている。
【００４４】
かかる軸ロッド２ｄは、前記主体部２ｃの軸中心線上に当該軸ロッド２ｄの軸中心線を沿わせるように設けられている。
【００４５】
また、かかる軸体２ａは、この軸体２ａが納められる前記外筒１よりも長く構成されており、当該軸体２ａの主体部２ｃの両端部をそれぞれ当該外筒１の端部から外方に突き出させた状態で、当該外筒１内に納められた構成としてある。
【００４６】
そして、この実施の形態にあっては、かかる軸体２ａにおける一方の軸ロッド２ｄを前記投入室５を形成する側板部に形成された軸受け部５ｂに回転可能に支持させると共に、かかる軸体２ａにおける他方の軸ロッド２ｄを前記外筒１の排出側１ｂの端部との間に間隔を開けて配されるフレーム６に形成された軸受け部６ａに回転可能に支持させることにより、当該外筒１内に当該軸体２ａを回転可能に納めさせている。
【００４７】
また、この実施の形態にあっては、前記軸体２ａにおける前記投入室５を形成する側板部に軸支された軸ロッド２ｄの端部が、当該投入室５の外側に突き出されていると共に、このように突き出されている軸ロッド２ｄの端部に設けられたスプロケットホイール８と前記外筒１の側方に据え付けられた駆動モータ９のスプロケットホイール９ａとに無端状をなすチェーン１０が張り込まれており、かかる駆動モータ９の駆動によって前記外筒１内で前記軸体２ａ、すなわち、前記スクリュー軸２が回転されるようになっている。
【００４８】
そして、この実施の形態にあっては、このように前記外筒１内に納められる前記軸体２ａにおける、当該外筒１によって覆われている箇所に、前記帯体２ｅが備え付けられている。
【００４９】
かかる帯体２ｅは、一面側に前記スクリュー羽根として機能する隆起部２ｆを有している。
【００５０】
また、かかる帯体２ｅは、この隆起部２ｆが設けられた側と反対の他面を平坦な面としており、この他面を前記軸体２ａの外周面２ｂに密着させた状態で、当該軸体２ａに巻き付け状態に備え付けられるようになっている。
【００５１】
また、前記隆起部２ｆは、かかる帯体２ｅにおける長さ方向に亙って設けられている。また、かかる隆起部２ｆは、かかる帯体２ｅの長さ方向に亙る一方の縁部側に設けられている。
【００５２】
具体的には、かかる隆起部２ｆは、前記帯体２ｅをその幅方向に沿って断面にした状態において、当該隆起部２ｆが形成されている帯体２ｅの一方の縁部側に向けられた斜面２ｈと、他方の縁部側に向けられた斜面２ｉとを備えた山形状をなすように構成されている。
【００５３】
また、かかる隆起部２ｆは、当該隆起部２ｆが形成されている帯体２ｅの一方の縁部側に向けられた斜面２ｈの傾斜を、他方の縁部側に向けられた斜面２ｉの傾斜よりも、急峻とするように構成されている。
【００５４】
そして、この実施の形態にあっては、かかる急峻に構成された前記帯体２ｅの一方の縁部側に向けられた斜面２ｈを前記外筒１の排出側１ｂに向けるようにして、前記軸体２ａの外周に当該帯体２ｅを螺旋状に巻き付けさせている。
【００５５】
なお、この実施の形態にあっては、前記軸体２ａの外周に、予め螺旋状に巻き付けられた金属ワイヤ２ｍをガイドとして、前記帯体２ｅが当該予め巻き付けられた金属ワイヤ２ｍの螺旋に沿って螺旋状に巻き付けられている。
【００５６】
具体的には、この実施の形態にあっては、前記帯体２ｅにおける前記隆起部２ｆが設けられている側と反対の面に、かかる金属ワイヤ２ｍが納まる溝２ｊが当該帯体２ｅの長さ方向に亘って形成してある。そして、この実施の形態にあっては、かかる溝２ｊに前記のように軸体２ａに止着された金属ワイヤ２ｍを納め入れることにより、かかる金属ワイヤ２ｍの螺旋に沿って前記帯体２ｅが前記軸体２ａに螺旋状に巻き付けられると共に、このように巻き付けさせた帯体２ｅの前記隆起部２ｆが設けられた側と反対の面を当該軸体２ａの外周面に接着させて、当該帯体２ｅを当該軸体２ａに止着させるようにしている。
【００５７】
また、この実施の形態にあっては、このように軸体２ａに巻き付けられて当該軸体２ａとスクリュー軸２を構成する帯体２ｅの前記隆起部２ｆの頂部（先端面２ｇ）における当該スクリュー軸２の外径が、前記外筒１の内径よりも、やや小さくなる寸法となっており、かかる隆起部２ｆの頂部と外筒１のスクリーン部１ｃの内面との間で前記原液に含まれる固形物を圧搾して、当該固形物に含まれる水を効果的に絞り出せるようになっている。
【００５８】
また、この実施の形態にあっては、前記外筒１の排出側１ｂに向かうに連れて、隣り合う帯体２ｅの隆起部２ｆのピッチが次第に狭くなるようにしてあり、これにより、前記スクリュー軸２の回転によって前記投入側１ａから排出側１ｂに向けての前記原液ないしは固形物の搬送と、当該排出側１ｂに向かうに連れての当該原液ないしは前記固形物の圧縮とが効率的になされるようになっている。
【００５９】
また、この実施の形態にあっては、前記投入室５内に位置される前記軸体２ａの外周には、金属製のスクリュー羽根２ｋが備え付けられており、投入室５に送り込まれた原液は、このスクリュー羽根２ｋによって、前記スクリュー軸２と外筒１との間の空間に送り込まれるようになっている。
【００６０】
（押圧体３）
この実施の形態にあっては、前記押圧体３は、前記排出側１ｂにおいて前記スクリュー軸２の軸体２ａの軸ロッド２ｄを支持するフレーム６と、このフレーム６側にある前記外筒１の排出側１ｂの開口１ｄとの間に納められている。
【００６１】
具体的には、かかる押圧体３は、
（１）前記外筒１の排出側１ｂの端部と、軸体２ａとの間の周回隙間１１に、一端部を押し込ませ、この周回隙間１１を当該一端部によって閉塞可能とする第一の筒状体３ａと、
（２）この第一の筒状体３ａの他端部に一端部を押し当てる第二の筒状体３ｂとから構成されている。
【００６２】
かかる第一の筒状体３ａは、前記排出側１ｂの外筒１の開口１ｄから突き出された前記軸体２ａの外側に、当該軸体２ａの回転軸線方向に前後動可能な状態で、取り付けられている。
【００６３】
また、かかる第二の筒状体３ｂは、前記フレーム６における前記外筒１の排出側１ｂの開口１ｄに向けられた側に、前記軸ロッド２ｄを巡るように形成された円筒状ボス部６ｂの外側に、前記軸体２ａの回転軸線方向に移動可能な状態で、取り付けられている。
【００６４】
また、かかる第二の筒状体３ｂは、前記第一の筒状体３ａに押し当たる端部側に周回状をなす内鍔３ｃを有していると共に、前記円筒状ボス部６ｂの基部の外側には、当該内鍔３ｃに向き合う段差面６ｄを備えた太径部６ｃが形成されており、この段差面６ｄに向けられた内鍔３ｃの内面と当該段差面６ｄとの間にエアの流入隙間１２が形成されている。また、前記第二の筒状体３ｂの内鍔３ｃの突き出し端部と、前記円筒状ボス部６ｂの太径部６ｃの外周部とには、前記エアの流入隙間１２を気密状態とするシールリング１３が設けられている。
【００６５】
そして、この実施の形態にあっては、前記フレーム６に、当該エアの流入隙間１２に外部から圧縮エアを送り込み可能とするエアの流路６ｅが形成されており、図示しないエアコンプレッサから当該流路６ｅを通じて圧縮エアを送り込むことができるようにしてある。
【００６６】
これにより、この実施の形態にあっては、前記エアの流入隙間１２に圧縮エアを送り込むことにより、前記第二の筒状体３ｂを前記外筒１の排出側１ｂの開口１ｄに向けて押し込ませることができ、このように押し込まれる第二の筒状体３ｂを介して、前記第一の筒状体３ａの一端部を前記周回隙間１１に所定の押圧力で押し込ませ、当該周回隙間１１を所定の押圧力で塞ぐようにすることができる。
【００６７】
そして、これにより、前記外筒１とスクリュー軸２との間の空間に前記背圧を生じさせることができる。
【００６８】
かかる押圧体３の押圧力、図示の例では、前記流入隙間１２の圧力を調整することにより、前記外筒１とスクリュー軸２との間の空間に生じる前記背圧を必要に応じて変えることができ調整することができ、これによって最終的に生成される固形物の含水率を調整することができる。
【００６９】
また、最終的に生成される固形物は、前記押圧体３の押圧を押しのけて、図示の例では、前記第一の筒状体３ａ及び第二の筒状体３ｂを前記円筒状ボス部６ｂの基部側に後退させるように押しのけて、前記周回隙間１１から連続的に排出される。
【００７０】
なお、この実施の形態にあっては、前記外筒１の排出側１ｂの開口１ｄの直下に、前記周回隙間１１から排出される固形物を受ける受け皿部１４が設けられている。
【００７１】
なお、図中、符号１５で示されるのは、図示しない洗浄水の供給装置から圧送される洗浄水の噴射ノズル１５ａを内側に備えると共に、前記外筒１の筒軸方向にスライド移動可能に前記基台４に備えられる洗浄装置１５の一例を示したものである。これは、脱水処理を停止した後に、前記外筒１のスクリーン部１ｃに付着した前記固形物を洗い落とすメンテナンスのために用いられる。
【００７２】
【発明の効果】
この発明にかかる泥水脱水処理装置によれば、スクリュー軸のメンテナンスや脱水処理すべき泥水などの性状の変化に応じたスクリュー羽根のピッチなどの調整を容易に行うことができる。また、スクリュー羽根の先端と外筒の内面との間のクリアランスを支障なく可及的に狭めたセッティングができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】泥水脱水処理装置の断面構成図
【図２】同要部拡大断面図
【図３】同要部断面平面構成図
【図４】同側面構成図
【図５】同断面構成図
【図６】外筒１とスクリュー軸２との斜視構成図
【図７】スクリュー軸２の要部断面構成図
【図８】スクリュー軸２の要部拡大断面構成図
【図９】帯体２ｅの断面構成図
【図１０】外筒１の要部断面構成図
【符号の説明】
１ 外筒
１ａ 投入側
１ｂ 排出側
１ｃ スクリーン部
１ｄ 開口
２ スクリュー軸
２ａ 軸体
２ｂ 外周面
２ｅ 帯体
２ｆ 隆起部
３ 押圧体
Claims (2)
- 泥水に凝集剤を添加して得られた原液を搬送させながら加圧して、当該原液に含まれる固形物から水を脱水して含水率の低い固形物を前記泥水から連続的に生成する装置であって、
一端側を前記原液の投入側とし、かつ、他端側を前記固形物の排出側とすると共に、両端間に水を透過させるスクリーン部を備えた外筒と、
この外筒内で前記原液を前記投入側から排出側に向けて搬送させるように回転されるスクリュー軸と、
この外筒とスクリュー軸との間の空間に背圧を生じさせるように当該外筒の前記排出側の開口を所定の押圧力で塞ぐ押圧体とを備えていると共に、
前記スクリュー軸が、一面側にスクリュー羽根として機能する隆起部を備えたゴム又はゴム状弾性を有する帯体を、軸体の外周に当該一面側を上にして螺旋状に巻き付けた状態で、当該帯体の他面を当該軸体の外周面に止着させることにより構成されていることを特徴とする泥水脱水処理装置。 - 固形物の排出側に向かうに連れてスクリュー軸を構成する軸体に螺旋状に巻き付けられた帯体の隣り合う隆起部間のピッチが次第に狭くなるようにしてあることを特徴とする請求項１記載の泥水脱水処理装置。
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