JP3763060B2 - し渣洗浄・脱水装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、下水・産業廃水などからスクリーン等によって分離・除去した夾雑物（一般的に「し渣」と呼ばれており、本明細書において「し渣」という）を洗浄・脱水して比較的衛生的なものとし、また容積を減少して、し渣の処分を容易にしたし渣洗浄・脱水装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、し渣洗浄・脱水装置としては、下水・産業廃水などからスクリーン等によって分離されたし渣を搬送するスクリューコンベヤと、搬送されたし渣を圧縮・脱水するプレス部及び圧縮・脱水されたし渣を搬出する搬出部を有する形態のものが知られている（特開平１０−３０５２９８号公報）。
また、駆動装置で回転されるスクリューの回転による搬送抵抗によって一次脱水し、ついで、一次脱水された後のし渣を搬送する搬送プレス管、すなわち、搬送管とし渣との摩擦抵抗によって二次脱水するし渣脱水装置としては、従来から、大別して、次の２つのタイプが知られている。
【０００３】
タイプ１：し渣脱水装置は、本体の上部に、し渣を含む下水を受け入れる受水タンクを備えている。また、本体の内部には、スクリーン状の円筒の中に駆動装置で回転し、脱水作用を果たすスクリューが配備されている。本体の先端側、すなわち、受水タンクから投入された被処理物がスクリューの回転によって搬送されていく側には、搬送プレス管がおおむね４５度乃至６０度の角度で上向きに取り付けられている。スクリーン状の円筒の下側には、排水パンと排水管が取り付けられている。
【０００４】
し渣は汚水と共にスクリーン状の円筒内に入り、汚水はスクリーン状の円筒から排水パンに流出する。スクリーン状の円筒の目開きは、おおむね５粍程度である。スクリーン状円筒内のスクリューの羽根の間に残ったし渣は、スクリューの回転による搬送抵抗によって一次脱水される。本体の先端側、すなわち、し渣がスクリューの回転によって一次脱水されて搬送されていく側には、搬送プレス管がおおむね４５度乃至６０度の角度で上向きに取り付けられており、し渣はこの搬送管内で二次脱水され、二次脱水されたし渣は搬送プレス管（搬送管）から排出される。搬送プレス管排出口の上端側の高さは、し渣脱水装置の底面から、通常、１．５乃至１．８ｍ程度である。
【０００５】
タイプ２：このタイプのし渣脱水装置は、し渣の受け入れホッパーを設けたドラム状の本体の中にスクリュー、排水溝、排水パンと排水管などを備え、ドラムの先端に曲率半径が大きいおおむね９０度のエルボー状の上向きに取り付けた搬送プレス管がある。
【０００６】
スクリーンで下水・汚水中から除去されたし渣は、コンベアなどの輸送手段でし渣脱水装置の受け入れホッパーに供給される。受け入れホッパーに供給されたし渣は、駆動装置で回転するスクリューで一次脱水され、次に一次脱水したし渣は、ドラム状の本体の先端に上向きに取り付けた搬送プレス管に移行し、ここで管内摩擦によって二次脱水され、脱水されたし渣は搬送プレス管から排出される。搬送プレス管排出口の上端側の高さは、し渣脱水装置の底面から、通常、１．８乃至２．０ｍ程度である。
【０００７】
このタイプ２の場合、し渣を洗浄するときは、通常、し渣脱水装置から離れた別の位置にし渣洗浄機を取り付ける。し渣洗浄機は、主として洗浄槽、撹拌装置、し渣かき上げ機で構成されている。
【０００８】
スクリーンから除去したし渣は、コンベアなどの輸送手段で洗浄槽に送り、洗浄水を加えて撹拌装置で撹拌して洗浄する。洗浄したし渣はかき上げ装置で洗浄槽から取り出し、コンベアなどの輸送手段を用いてし渣脱水装置の受け入れホッパーに供給する。
【０００９】
以上タイプ１及びタイプ２のし渣脱水装置は、搬送プレス管、即ち搬送管とし渣との摩擦抵抗によってし渣を二次脱水しているので、脱水したし渣を搬送プレス管の上端以上の高さに再搬送すること、また脱水したし渣の二次脱水後含水率を調節することはできない。
【００１０】
【特許文献１】
特開平１０−３０５２９８号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
駆動装置で回転されるスクリューの回転による搬送抵抗によって一次脱水し、ついで、一次脱水された後のし渣を搬送する搬送プレス管、すなわち、搬送管とし渣との摩擦抵抗によって二次脱水する前述したタイプのし渣脱水装置では、し渣を洗浄し比較的衛生的にした脱水し渣を得ようとする場合、し渣脱水装置とは別に、し渣洗浄機が必要であった。このため、設備費が高価でメンテナンスが極めて複雑であった。また脱水し渣の含水率を調節すること及び脱水したし渣を搬送プレス管の上端側より高い位置や搬送プレス管の上端から離れた場所に搬送することはできなかった。
【００１２】
本発明は、駆動装置で回転されるスクリューの回転による搬送抵抗によって一次脱水し、ついで、一次脱水された後のし渣を搬送する搬送プレス管、すなわち、搬送管とし渣との摩擦抵抗によって二次脱水するタイプのし渣脱水装置における上記のような問題の無いし渣洗浄・脱水装置を提供することを目的としている。
【００１３】
すなわち、本発明は、駆動装置で回転されるスクリューの回転による搬送抵抗によって一次脱水し、ついで、一次脱水された後のし渣を搬送する搬送プレス管、すなわち、搬送管とし渣との摩擦抵抗によって二次脱水するし渣脱水装置に改良を加え、し渣の洗浄と脱水とを一つの装置の中で簡単に行い、更に、処理するし渣の性状の変化に対応して、洗浄・脱水したし渣の含水率を低含水率にすることを可能ならしめて洗浄・脱水したし渣の処理・処分を容易にし、又、洗浄・脱水したし渣を高所に、また水平方向に搬送することを可能ならしめて、洗浄・脱水したし渣の処分をさらに容易にできるし渣洗浄・脱水装置を提供することを目的としている。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明が提案するし渣洗浄・脱水装置は、上部に受け入れホッパー、下部に排水溝を介して排水パンと排水管とを備えているし渣洗浄・脱水装置の本体内に、駆動装置によって回転する回転軸の外周に搬送スクリュー羽根が備えられているスクリューが配備されており、前記受け入れホッパーを介して本体内に投入された被処理物が前記スクリューの回転によって搬送されていく本体の先端側に洗浄室が配備され、当該洗浄室内に延びる前記回転軸の外周には圧縮スクリュー羽根が配備されて圧縮スクリューが形成されていると共に、当該洗浄室内に洗浄水を供給する洗浄水管が洗浄室の上部に取り付けられており、前記被処理物が搬送されていく当該洗浄室の先端側に略９０度の角度で上方向に延びる背圧ベンド管の後端側が接続されているものであって、当該背圧ベンド管の先端側に圧力調節リングを内部に備えている圧力調節管の後端側が上方向に向けて連接されており、当該圧力調節リングは、圧力調節管の１／２乃至２／３の高さ方向に亘って内径が上方に向かうに従って小さくなるテーパー状に形成されている下側部分と、引き続いて圧力調節管の１／２乃至１／３の高さ方向に亘って内径が上方に向かうに従って大きくなるテーパー状に形成されている上側部分とからなることを特徴とするものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照しつつ、本発明の好ましい実施の形態を説明する。
【００１６】
この技術分野において従来公知の手法によってスクリーン等で下水や産業廃水から分離されたし渣は、スクリーン等から除去されて、コンベアなどの輸送手段により、前述した本発明のし渣洗浄・脱水装置１の本体２の上部に取り付けられている受け入れホッパー１２に送られる。こうして、受け入れホッパー１２を介して本体２内に投入されたし渣は、駆動装置３によって回転する回転軸の外周に搬送スクリュー羽根が備えられているスクリュー４によって洗浄室５に送られる。
【００１７】
この駆動装置３はあらかじめ定められている時間間隔ごとに間欠的に運転され、本発明のし渣洗浄・脱水装置１は間欠的に運転される。この間欠運転は、受け入れホッパー１２を介して本体内に投入されたし渣を洗浄室５に向けて搬送する際に駆動装置３によって前記スクリュー４が回転し、し渣を洗浄室５で洗浄するとき、駆動装置３による回転軸の回転を停止し、洗浄が終了した後に、回転軸を再度回転させて、洗浄室５内に延びる回転軸の外周に圧縮スクリュー羽根が配備されている圧縮スクリュー６を回転させるものである。
【００１８】
洗浄室５の上部には、洗浄室５内に洗浄水を供給する洗浄水管が取り付けられており、前記のように駆動装置３による回転軸の回転、圧縮スクリュー６の回転が停止している状態で、洗浄室５内において、し渣の洗浄が行われる。
【００１９】
この洗浄を効果的に行うため、洗浄水管は洗浄水の噴射方向がそれぞれ異なるように複数本取り付けておくことが望ましく、また、あらかじめ定められている高圧力で洗浄室５内に噴射することが望ましい。
【００２０】
例えば、鉛直方向上方向と、この鉛直線を挟んで左右に対称な斜め上方向からとの三方向から洗浄水が洗浄室５内に噴射されるように、３本の洗浄水管８Ａ、８Ｂ、８Ｃを洗浄室５の上部に取り付け、０．４ＭＰａ程度の水圧で高圧洗浄水を噴射する実施形態にすることができる。
【００２１】
このようにすると、し渣は洗浄室５内で撹拌されて効果的に洗浄される。洗浄時間は通常５乃至１０秒間程度、洗浄水量は処理するし渣の量の７倍程度である。
【００２２】
洗浄が終わると、駆動装置３によって回転軸が回転を再開し、洗浄室５内に延びる回転軸の外周に圧縮スクリュー羽根が配備されている圧縮スクリュー６が回転する。そこで、洗浄されたし渣は、圧縮スクリュー６によって洗浄室５の前方に押し出されようとし、この際、洗浄室５の先端側に略９０度の角度で上方向に延びるように後端側が接続されている背圧ベンド管（例えば、背圧管エルボ７）との間で圧縮されることにより、また、このように移動していこうとする洗浄済のし渣と背圧ベンド管（例えば、背圧管エルボ７）との摩擦抵抗によって脱水される。
【００２３】
所で、し渣洗浄・脱水装置に供給されるし渣の性状は、下水・汚水処理場ごとにいちじるしく異なる。
【００２４】
例えば、合流式下水道の流入下水からスクリーンで除去されたし渣は、一般的に下水管内で既に雨水である程度洗浄されている。このため合流式下水道からのし渣を洗浄室内で標準運転状態（洗浄時間約５乃至１０秒、洗浄水量約７倍）で洗浄すると、し渣が過剰に洗浄されてし渣の摩擦抵抗が大きくなる。そこで、圧縮スクリューによって洗浄室の前方に押し出される際に背圧ベンド管との間で受ける圧縮、および、このように移動していこうとする洗浄済のし渣と背圧ベンド管との摩擦抵抗によって、十分に脱水される。
【００２５】
一方、分流式下水道の流入下水からスクリーンで除去されたし渣は、合流式下水道の流入下水からのし渣に較べて、一般的に汚物によって汚れており、摩擦抵抗が低い。このため洗浄室で十分な水量の高圧水で十分な時間洗浄しても、
圧縮スクリューによって洗浄室の前方に押し出される際に背圧ベンド管との間で受ける圧縮、および、このように移動していこうとする洗浄済のし渣と背圧ベンド管との摩擦抵抗だけでは、脱水不足になることが多い。
【００２６】
このほか、し渣の性状は、処理場ごとに、紙類が多い、布類が多いなど変化している。
【００２７】
以上に説明した本発明のし渣洗浄・脱水装置１の洗浄・脱水処理工程において、洗浄、脱水後のし渣の含水率は、洗浄室５に供給する洗浄水量と洗浄時間を調整することにより調整することが可能である。
【００２８】
しかし、前述したように、し渣洗浄・脱水装置に供給されるし渣の性状は、下水・汚水処理場ごとにいちじるしく異なるので、洗浄室に供給する洗浄水量と洗浄時間の調整だけでは、前述した処理工程による洗浄、脱水処理のみでは、洗浄、脱水処理後のし渣の含水率を調整できない場合が多い。
【００２９】
一例として、洗浄水量をし渣の量に対し２０倍まで増加したが、ある分流式下水道からのし渣からは、十分に低含水率（含水率６０乃至７０％以下）の脱水し渣を得ることはできなかった。
【００３０】
そこで、本発明のし渣洗浄・脱水装置１は、前述したように、更に、前記背圧ベンド管（例えば、背圧管エルボ７）の先端側に圧力調節リング１４を内部に備えている圧力調節管１３の後端側が上方向に向けて連接されており、当該圧力調節リング１４は、圧力調節管１３の１／２乃至２／３の高さ方向に亘って内径が上方に向かうに従って小さくなるテーパー状に形成されている下側部分と、引き続いて圧力調節管１３の１／２乃至１／３の高さ方向に亘って内径が上方に向かうに従って大きくなるテーパー状に形成されている上側部分とから構成されているという特徴的な構成、構造を備えているものである。
【００３１】
添付の図３、図４において符号αで表している圧力調節リング１４の下側部分のテーパーの傾斜角度は、通常、８７度より小さく、７５度より大きい、即ち７５度乃至８７度程度であることが望ましい。また、圧力調節管１３の長さ（上下方向の高さ）は、経験上、２００乃至３００粍程度としていおくことが望ましい。
【００３２】
圧力調節リング１４の下側部分のテーパーの傾斜角度α（図３、図４に図示）は、７５度乃至８７度の範囲において、背圧ベンド管の出口部分（上端側開口部分）の洗浄・脱水済し渣の脱水程度（含水率）によって決める。即ち背圧ベンド管の出口部分（上端側開口部分）の洗浄・脱水済し渣の含水率が比較的高い場合には、傾斜角度αが小さい圧力調節リングを用いる。また、背圧ベンド管の出口部分（上端側開口部分）の洗浄・脱水済し渣の含水率が比較的低い場合には、傾斜角度αが大きい圧力調節リングを用いる。
【００３３】
発明者が本発明のし渣洗浄・脱水装置１が用いられる幾つかの下水・汚水処理場のし渣についてテストしたところ、圧力調節管１３の長さ（上下方向の高さ）を２００乃至３００粍とし、圧力調節リング１４の下側部分の高さ方向の大きさ（長さ）を圧力調節管１３の高さ方向の大きさ（長さ）の１／２乃至２／３、上側部分の高さ方向の大きさ（長さ）を圧力調節管１３の高さ方向の大きさ（長さ）の１／２乃至１／３の範囲で調整し、圧力調節リング１４の下側部分のテーパーの傾斜角度αを７５度乃至８７度の範囲で調整することにより、処理するし渣の性状の変化に対応して、洗浄・脱水したし渣の含水率を低含水率（含水率６０乃至７０％以下）にすることができた。
【００３４】
本発明のし渣洗浄・脱水装置１においては、洗浄済のし渣を、圧縮スクリュー６によって洗浄室５の前方（図１中、右側方向）に押し出そうとする際に、し渣が背圧ベンド管との間で圧縮されること、及び、このように移動していこうとする洗浄済のし渣と背圧ベンド管との摩擦抵抗によって洗浄済のし渣を脱水することに加えて、背圧ベンド管の先端側に、前述した特徴的な形態を有する圧力調節リング１４を内部に備えている圧力調節管１３の後端側が上方向に向けて連接されていることにより、本発明のし渣洗浄・脱水装置１に供給されるし渣の性状の相違にかかわらず、多くの場合、目的とする低含水率（例えば、含水率６０乃至７０％以下）の洗浄・脱水汚泥を得ることができる。
【００３５】
前述した本発明のし渣洗浄・脱水装置１において、圧力調節管１３の先端側に、内径が後端側から先端側に向けてテーパー状に拡径している搬送管１５の後端側を接続することができる。
【００３６】
前述したように、本発明のし渣洗浄・脱水装置１によれば、供給されるし渣の性状の相違にかかわらず、多くの場合、目的とする低含水率（例えば、含水率６０乃至７０％以下）の洗浄・脱水汚泥を得ることができるので、圧力調節管１３の上部にこのように内径がテーパー状に拡径する搬送管１５を接続することにより、当該搬送管１５内の洗浄・脱水済のし渣を圧力から解放することができる。圧力から解放された搬送管１５内では、洗浄・脱水済の汚泥はバラバラにほぐされ、搬送抵抗がいちじるしく低くなる。
【００３７】
そこで、洗浄・脱水済の汚泥は、圧力調節管１３から前述した搬送管１５に移送されてくる洗浄・脱水済汚泥の押し出し圧力によって、高所まで垂直搬送、または水平方向に搬送できる。
【００３８】
発明者がこれまでに行ったテストによると、本発明のし渣洗浄・脱水装置１の圧力調節管１３の先端側に、内径が後端側から先端側に向けてテーパー状に拡径している第一の搬送管１５の後端側を接続し、次いで、この第一の搬送管１５の先端側に、内径が後端側から先端側に向けてテーパー状に拡径し、後端側から先端側に向けて水平方向に曲がる９０度エルボー１９の後端側を接続し、次に、この９０度エルボー１９の先端側に、内径が後端側から先端側に向けてテーパー状に拡径している第二の搬送管２０の後端側を接続して、圧力調節管１３の先端側から第二の搬送管２０の先端側まで内径が連続的に拡径するように構成することにより、本発明のし渣洗浄・脱水装置１によって洗浄、脱水したし渣を、当該し渣洗浄・脱水装置１の底面から約２．５ｍ以上の高さまで容易に垂直搬送し、つぎに水平方向に搬送することができた。
【００３９】
また、前述した本発明のし渣洗浄・脱水装置１において、圧力調節管１３は圧力調節リング１４と一体構造で、かつ圧力調節管１３は圧力調節管１３全体を交換可能なようにすることもできるし、圧力調節管１３の内部に備えられている圧力調節リング１４を、圧力調節管１３より取り外し、取り付け及び交換自由にすることもできる。
【００４０】
いずれの形態でも、圧力調節リング１４の下側部分のテーパーの傾斜角度αは、背圧ベンド管の出口部分（上端側開口部分）の洗浄・脱水済し渣の脱水程度（含水率）に応じて、圧力調節リング１４の下側部分のテーパーの傾斜角度αが好ましいものになるように調整できる。
【００４１】
例えば、前者の形態の場合は、異なる傾斜角度αを有する圧力調節リング１４が圧力調節管１３の内部に一体的に取り付けられている複数の圧力調節管１３の中から好ましい傾斜角度αを有する圧力調節リング１４が一体的に取り付けられている圧力調節管１３を選択し、この圧力調節管１３全体を交換することによって、圧力調節リング１４の下側部分のテーパーの傾斜角度αが、背圧ベンド管の出口部分の洗浄・脱水済し渣の含水率にふさわしいものになるように調整できる。
【００４２】
また、後者の形態の場合には、異なる傾斜角度αを有する圧力調節リング１４を複数個準備しておき、この中から好ましい傾斜角度αを有する圧力調節リング１４を選択し、この圧力調節リング１４を交換することによって、圧力調節リング１４の下側部分のテーパーの傾斜角度αが、背圧ベンド管の出口部分の洗浄・脱水済し渣の含水率にふさわしいものになるように調整できる。
【００４３】
なお、合流式下水道の流入下水からスクリーンで分離されたし渣のように、摩擦抵抗が大きく、背圧ベンド管の出口部分の洗浄・脱水し渣の含水率が既に十分に低い場合には、圧力調節リングの傾斜角度αは、当然、９０度にすることができる。この場合は、本願発明のし渣洗浄・脱水装置のように前述した特徴的な構成、構造を有する圧力調節管を用いる必要がなくなるので、本願発明の対象ではなくなる。
【００４４】
【実施例１】
以下、本発明の好ましい実施例について、図面を参照して説明する。
【００４５】
図１は、し渣を洗浄・脱水する機構を示した最も一般的な本発明によるし渣洗浄・脱水装置１の内部構造を説明する概略図である。
【００４６】
し渣洗浄・脱水装置１の本体２の上部には、受け入れホッパー１２が、下部には、排水溝９を介して排水パン１０と排水管１１とが配備されている。
【００４７】
不図示のスクリーンからかき揚げたし渣は、ポンプなどの輸送手段（不図示）を用いて、比較的連続に、し渣洗浄・脱水装置１の本体２の上部にある受け入れホッパー１２に供給される。
【００４８】
供給されたし渣は、受け入れホッパー１２から本体２の内部に入り、駆動装置３によって回転する回転軸の外周に搬送スクリュー羽根が備えられているスクリュー４によって、本体２の先端側に配備されている洗浄室５に運ばれる。こうして、し渣が洗浄室５に運ばれると、スクリュー４の回転は停止する。
【００４９】
スクリュー４の回転が停止すると同時に、洗浄室５の上部に洗浄水本管２１から分岐して取り付けられている３本の洗浄水管８Ａ、８Ｂ、８Ｃから、０．４ＭＰａ程度の高圧で洗浄水が洗浄室５内のし渣に噴射される。
【００５０】
この高圧洗浄水の圧力で洗浄室５内のし渣は洗濯機のように撹拌されて洗浄される。洗浄水量は処理するし渣量のおおむね７倍程度であり、洗浄水の高圧力と十分な洗浄水量によって、し渣は十分に洗浄される。
【００５１】
洗浄排水と後述する圧縮排水は、排水溝９より排水パン１０に入り、排水管１１で系外に排出される。排水溝９の目開きは、通常のケースでは、おおむね４粍程度としている。
【００５２】
通常、約５乃至１０秒間洗浄すると、タイマーが作動して駆動装置３が駆動再開し、洗浄室５内に延びる回転軸の外周に配備されている圧縮スクリュー羽根によって形成されている圧縮スクリュー６が回転を始める。そこで、洗浄済のし渣は、圧縮スクリュー６によって洗浄室５の前方（図１中右側）に押し出されようとし、この際、洗浄室５の先端側に略９０度の角度で上方向に延びるように後端側が接続されている背圧管エルボ７（背圧ベンド管）との間で圧縮されることにより、また、このように移動していこうとする洗浄済のし渣と背圧管エルボ７（背圧ベンド管）との摩擦抵抗によって脱水される。脱水によって生じた排水（圧縮排水）は、排水溝９、排水パン１０、排水管１１より排出される。
【００５３】
本発明のし渣洗浄・脱水装置１においては、背圧管エルボ７（背圧ベンド管）の先端側に圧力調節リング１４を内部に備えている圧力調節管１３の後端側が上方向に向けて連接されている。圧力調節リング１４は、圧力調節管１３の１／２乃至２／３の高さ方向に亘って内径が上方に向かうに従って小さくなるテーパー状に形成されている下側部分と、引き続いて圧力調節管１３の１／２乃至１／３の高さ方向に亘って内径が上方に向かうに従って大きくなるテーパー状に形成されている上側部分とから構成されている。
【００５４】
図３は、図１図示のし渣洗浄・脱水装置１の圧力調節管１３の部分の横断面図である。図３図示の実施形態では、内径が上方に向かうに従って小さくなるテーパー状に形成されている圧力調節リング１４の下側部分は、圧力調節管１３の１／２の高さ方向に亘って延びている。そして、この下側部分の上側に引き続いて、内径が上方に向かうに従って大きくなるテーパー状に形成されている圧力調節リング１４の上側部分が、圧力調節管１３の１／２の高さ方向に亘って延びている。
【００５５】
圧力調節リング１４の下側部分のテーパーの傾斜角度αは８０度に設定している。調節管１３の長さ（上下方向の高さ）は３００粍とした。
【００５６】
図１図示の実施例は、圧力調節管１３の先端側に、内径が後端側から先端側に向けてテーパー状に拡径している第一の搬送管１５の後端側を接続し、次いで、この第一の搬送管１５の先端側に、内径が後端側から先端側に向けてテーパー状に拡径し、後端側から先端側に向けて水平方向に曲がる９０度エルボー１９の後端側を接続し、次に、この９０度エルボー１９の先端側に、内径が後端側から先端側に向けてテーパー状に拡径している第二の搬送管２０の後端側を接続し、圧力調節管１３の先端側から第二の搬送管２０の先端側まで内径が連続的に拡径するようにしたものである。
【００５７】
図１図示の本発明のし渣洗浄・脱水装置１において、背圧管エルボ７（背圧ベンド管）の先端側に図３図示の圧力調節管１３を接続しない状態で、背圧管エルボ７（背圧ベンド管）の出口部分（上端側開口部分）の洗浄・脱水済し渣の含水率を測定したところ約７４％であった。
【００５８】
次に、背圧管エルボ７（背圧ベンド管）の先端側に図３図示の圧力調節管１３を接続した以外はまったく同じ条件でし渣洗浄・脱水処理を行って圧力調節管１３の出口部分（上端側開口部分）の洗浄・脱水済し渣の含水率を測定したところ約６３％であり、低含水率の洗浄・脱水汚泥を得ることができた。
【００５９】
そこで、図１図示の実施形態のように構成したところ、し渣洗浄・脱水装置１の底面から２．５ｍの高さまで垂直搬送し、つぎに水平方向に搬送することができた。搬送される洗浄・脱水汚泥は前記のように約６３％という低含水率であったので、バラバラにほぐされた状態であった。
【００６０】
図３図示の実施形態では、圧力調節リング１４は圧力調節管１３の内部に一体に形成されている。
【００６１】
圧力調節管１３は、圧力調節リング１４の下部の傾斜角度αが異なる幾つかのものを用意し、背圧管エルボ７（背圧ベンド管）の出口の洗浄・脱水汚泥の含水率によって、最も適した下部傾斜角度αの圧力調節リング１４を有する圧力調節管１３を背圧管エルボ７（背圧ベンド管）の上部に取り付ける。
【００６２】
背圧管エルボ７（背圧ベンド管）の出口の洗浄・脱水汚泥の含水率が高い場合には、下部傾斜角度αの小さい圧力調節リング１４を、含水率が低い場合には、下部傾斜角度αの大きい圧力調節リング１４を備えた圧力調節管１３を取り付ける。
【００６３】
【実施例２】
図４は、圧力調節管１３全体を取り替えることなく、圧力調節リング１４だけを取り替えることによって背圧抵抗の調節が容易な圧力調節管１３を示したものである。
【００６４】
圧力調節管１３は、図４に示すように、内径の大きい外筒１８と圧力調節リング１４で構成されている。圧力調節リング１４は、背圧管エルボ７（背圧ベンド管）の上部フランジ１６の上部と、内径が後端側から先端側に向けてテーパー状に拡径している第一の搬送管１５の下部フランジ１７の下部の間に嵌め込まれている。
【００６５】
圧力調節管１３を背圧管エルボ７（背圧ベンド管）と第一の搬送管１５の間から取り出し、圧力調節管１３内から圧力調節リング１４を抜き取り、下部テーパーの傾斜角度αが異なる他の圧力調節リング１４と容易に交換することができる。この結果、目的とする含水率を持った洗浄・脱水汚泥を得ることが容易になる。
【００６６】
以上、添付図面を参照して本発明の好ましい実施形態、実施例を説明したが、本発明はかかる実施形態、実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載から把握される技術的範囲において種々の形態に変更可能である。
【００６７】
【発明の効果】
本発明のし渣洗浄・脱水装置によれば、し渣の洗浄、脱水をし渣洗浄・脱水装置の本体のなかでともに行うことができ、またし渣の性状に応じてし渣を脱水するための背圧抵抗を変更することができるので、下記の効果が得られる。
【００６８】
イ．し渣の洗浄と、脱水とを共にし渣洗浄・脱水装置の中で行うことができるので、建設コストがいちじるしく低廉になり、また所要設置スペースを節約でき、かつ、し渣の性状が異なっても、低含水率の洗浄・脱水汚泥が得られるように容易に調節できる。
【００６９】
ロ．低含水率の洗浄・脱水汚泥を得るために行う背圧圧力の調節が極めて容易になる。
【００７０】
ハ．洗浄脱水汚泥をこれまでよりも高い位置に搬送できるだけでなく、それからさらに水平方向の別の場所に搬送できる搬送機能を持っている。
【００７１】
すなわち、本発明によれば、駆動装置で回転されるスクリューの回転による搬送抵抗によって一次脱水し、ついで、一次脱水された後のし渣を搬送する搬送プレス管、すなわち、搬送管とし渣との摩擦抵抗によって二次脱水するし渣脱水装置に改良を加え、し渣の洗浄と脱水とを一つの装置の中で簡単に行い、更に、処理するし渣の性状の変化に対応して、洗浄・脱水したし渣の含水率を低含水率にすることを可能ならしめて洗浄・脱水したし渣の処理・処分を容易にし、又、洗浄・脱水したし渣を高所に、また水平方向に搬送することを可能ならしめて、洗浄・脱水したし渣の処分をさらに容易にできるし渣洗浄・脱水装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明による最も一般的なし渣洗浄・脱水装置の実施例の内部構造を説明する縦断面図。
【図２】 図１図示のし渣洗浄・脱水装置の一部横断面図。
【図３】 図１図示のし渣洗浄・脱水装置に配備されている圧力調節管の構造を示す縦断面図。
【図４】 圧力調節リングのみを圧力調節管から取り出して交換することができる圧力調節管の実施例を示す一部断面図。
【符号の説明】
１． し渣洗浄・脱水装置
２． 本体
３． 駆動装置
４． スクリュー
５． 洗浄室
６． 圧縮スクリュー
７． 背圧管エルボ（背圧ベンド管）
８Ａ、８Ｂ、８Ｃ．洗浄水管
９．排水溝
１０．排水パン
１１．排水管
１２．受け入れホッパー
１３．圧力調節管
１４．圧力調節リング
１５．第一の搬送管
１６．背圧管エルボ（背圧ベンド管）の上部フランジ
１７．第一の搬送管の下部フランジ
１８．圧力調節管の外筒
１９．９０度エルボ
２０．第二の搬送管
２１．洗浄水本管
α． 圧力調節リング下部テーパー傾斜角度
【産業上の利用分野】
本発明は、下水・産業廃水などからスクリーン等によって分離・除去した夾雑物（一般的に「し渣」と呼ばれており、本明細書において「し渣」という）を洗浄・脱水して比較的衛生的なものとし、また容積を減少して、し渣の処分を容易にしたし渣洗浄・脱水装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、し渣洗浄・脱水装置としては、下水・産業廃水などからスクリーン等によって分離されたし渣を搬送するスクリューコンベヤと、搬送されたし渣を圧縮・脱水するプレス部及び圧縮・脱水されたし渣を搬出する搬出部を有する形態のものが知られている（特開平１０−３０５２９８号公報）。
また、駆動装置で回転されるスクリューの回転による搬送抵抗によって一次脱水し、ついで、一次脱水された後のし渣を搬送する搬送プレス管、すなわち、搬送管とし渣との摩擦抵抗によって二次脱水するし渣脱水装置としては、従来から、大別して、次の２つのタイプが知られている。
【０００３】
タイプ１：し渣脱水装置は、本体の上部に、し渣を含む下水を受け入れる受水タンクを備えている。また、本体の内部には、スクリーン状の円筒の中に駆動装置で回転し、脱水作用を果たすスクリューが配備されている。本体の先端側、すなわち、受水タンクから投入された被処理物がスクリューの回転によって搬送されていく側には、搬送プレス管がおおむね４５度乃至６０度の角度で上向きに取り付けられている。スクリーン状の円筒の下側には、排水パンと排水管が取り付けられている。
【０００４】
し渣は汚水と共にスクリーン状の円筒内に入り、汚水はスクリーン状の円筒から排水パンに流出する。スクリーン状の円筒の目開きは、おおむね５粍程度である。スクリーン状円筒内のスクリューの羽根の間に残ったし渣は、スクリューの回転による搬送抵抗によって一次脱水される。本体の先端側、すなわち、し渣がスクリューの回転によって一次脱水されて搬送されていく側には、搬送プレス管がおおむね４５度乃至６０度の角度で上向きに取り付けられており、し渣はこの搬送管内で二次脱水され、二次脱水されたし渣は搬送プレス管（搬送管）から排出される。搬送プレス管排出口の上端側の高さは、し渣脱水装置の底面から、通常、１．５乃至１．８ｍ程度である。
【０００５】
タイプ２：このタイプのし渣脱水装置は、し渣の受け入れホッパーを設けたドラム状の本体の中にスクリュー、排水溝、排水パンと排水管などを備え、ドラムの先端に曲率半径が大きいおおむね９０度のエルボー状の上向きに取り付けた搬送プレス管がある。
【０００６】
スクリーンで下水・汚水中から除去されたし渣は、コンベアなどの輸送手段でし渣脱水装置の受け入れホッパーに供給される。受け入れホッパーに供給されたし渣は、駆動装置で回転するスクリューで一次脱水され、次に一次脱水したし渣は、ドラム状の本体の先端に上向きに取り付けた搬送プレス管に移行し、ここで管内摩擦によって二次脱水され、脱水されたし渣は搬送プレス管から排出される。搬送プレス管排出口の上端側の高さは、し渣脱水装置の底面から、通常、１．８乃至２．０ｍ程度である。
【０００７】
このタイプ２の場合、し渣を洗浄するときは、通常、し渣脱水装置から離れた別の位置にし渣洗浄機を取り付ける。し渣洗浄機は、主として洗浄槽、撹拌装置、し渣かき上げ機で構成されている。
【０００８】
スクリーンから除去したし渣は、コンベアなどの輸送手段で洗浄槽に送り、洗浄水を加えて撹拌装置で撹拌して洗浄する。洗浄したし渣はかき上げ装置で洗浄槽から取り出し、コンベアなどの輸送手段を用いてし渣脱水装置の受け入れホッパーに供給する。
【０００９】
以上タイプ１及びタイプ２のし渣脱水装置は、搬送プレス管、即ち搬送管とし渣との摩擦抵抗によってし渣を二次脱水しているので、脱水したし渣を搬送プレス管の上端以上の高さに再搬送すること、また脱水したし渣の二次脱水後含水率を調節することはできない。
【００１０】
【特許文献１】
特開平１０−３０５２９８号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
駆動装置で回転されるスクリューの回転による搬送抵抗によって一次脱水し、ついで、一次脱水された後のし渣を搬送する搬送プレス管、すなわち、搬送管とし渣との摩擦抵抗によって二次脱水する前述したタイプのし渣脱水装置では、し渣を洗浄し比較的衛生的にした脱水し渣を得ようとする場合、し渣脱水装置とは別に、し渣洗浄機が必要であった。このため、設備費が高価でメンテナンスが極めて複雑であった。また脱水し渣の含水率を調節すること及び脱水したし渣を搬送プレス管の上端側より高い位置や搬送プレス管の上端から離れた場所に搬送することはできなかった。
【００１２】
本発明は、駆動装置で回転されるスクリューの回転による搬送抵抗によって一次脱水し、ついで、一次脱水された後のし渣を搬送する搬送プレス管、すなわち、搬送管とし渣との摩擦抵抗によって二次脱水するタイプのし渣脱水装置における上記のような問題の無いし渣洗浄・脱水装置を提供することを目的としている。
【００１３】
すなわち、本発明は、駆動装置で回転されるスクリューの回転による搬送抵抗によって一次脱水し、ついで、一次脱水された後のし渣を搬送する搬送プレス管、すなわち、搬送管とし渣との摩擦抵抗によって二次脱水するし渣脱水装置に改良を加え、し渣の洗浄と脱水とを一つの装置の中で簡単に行い、更に、処理するし渣の性状の変化に対応して、洗浄・脱水したし渣の含水率を低含水率にすることを可能ならしめて洗浄・脱水したし渣の処理・処分を容易にし、又、洗浄・脱水したし渣を高所に、また水平方向に搬送することを可能ならしめて、洗浄・脱水したし渣の処分をさらに容易にできるし渣洗浄・脱水装置を提供することを目的としている。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明が提案するし渣洗浄・脱水装置は、上部に受け入れホッパー、下部に排水溝を介して排水パンと排水管とを備えているし渣洗浄・脱水装置の本体内に、駆動装置によって回転する回転軸の外周に搬送スクリュー羽根が備えられているスクリューが配備されており、前記受け入れホッパーを介して本体内に投入された被処理物が前記スクリューの回転によって搬送されていく本体の先端側に洗浄室が配備され、当該洗浄室内に延びる前記回転軸の外周には圧縮スクリュー羽根が配備されて圧縮スクリューが形成されていると共に、当該洗浄室内に洗浄水を供給する洗浄水管が洗浄室の上部に取り付けられており、前記被処理物が搬送されていく当該洗浄室の先端側に略９０度の角度で上方向に延びる背圧ベンド管の後端側が接続されているものであって、当該背圧ベンド管の先端側に圧力調節リングを内部に備えている圧力調節管の後端側が上方向に向けて連接されており、当該圧力調節リングは、圧力調節管の１／２乃至２／３の高さ方向に亘って内径が上方に向かうに従って小さくなるテーパー状に形成されている下側部分と、引き続いて圧力調節管の１／２乃至１／３の高さ方向に亘って内径が上方に向かうに従って大きくなるテーパー状に形成されている上側部分とからなることを特徴とするものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照しつつ、本発明の好ましい実施の形態を説明する。
【００１６】
この技術分野において従来公知の手法によってスクリーン等で下水や産業廃水から分離されたし渣は、スクリーン等から除去されて、コンベアなどの輸送手段により、前述した本発明のし渣洗浄・脱水装置１の本体２の上部に取り付けられている受け入れホッパー１２に送られる。こうして、受け入れホッパー１２を介して本体２内に投入されたし渣は、駆動装置３によって回転する回転軸の外周に搬送スクリュー羽根が備えられているスクリュー４によって洗浄室５に送られる。
【００１７】
この駆動装置３はあらかじめ定められている時間間隔ごとに間欠的に運転され、本発明のし渣洗浄・脱水装置１は間欠的に運転される。この間欠運転は、受け入れホッパー１２を介して本体内に投入されたし渣を洗浄室５に向けて搬送する際に駆動装置３によって前記スクリュー４が回転し、し渣を洗浄室５で洗浄するとき、駆動装置３による回転軸の回転を停止し、洗浄が終了した後に、回転軸を再度回転させて、洗浄室５内に延びる回転軸の外周に圧縮スクリュー羽根が配備されている圧縮スクリュー６を回転させるものである。
【００１８】
洗浄室５の上部には、洗浄室５内に洗浄水を供給する洗浄水管が取り付けられており、前記のように駆動装置３による回転軸の回転、圧縮スクリュー６の回転が停止している状態で、洗浄室５内において、し渣の洗浄が行われる。
【００１９】
この洗浄を効果的に行うため、洗浄水管は洗浄水の噴射方向がそれぞれ異なるように複数本取り付けておくことが望ましく、また、あらかじめ定められている高圧力で洗浄室５内に噴射することが望ましい。
【００２０】
例えば、鉛直方向上方向と、この鉛直線を挟んで左右に対称な斜め上方向からとの三方向から洗浄水が洗浄室５内に噴射されるように、３本の洗浄水管８Ａ、８Ｂ、８Ｃを洗浄室５の上部に取り付け、０．４ＭＰａ程度の水圧で高圧洗浄水を噴射する実施形態にすることができる。
【００２１】
このようにすると、し渣は洗浄室５内で撹拌されて効果的に洗浄される。洗浄時間は通常５乃至１０秒間程度、洗浄水量は処理するし渣の量の７倍程度である。
【００２２】
洗浄が終わると、駆動装置３によって回転軸が回転を再開し、洗浄室５内に延びる回転軸の外周に圧縮スクリュー羽根が配備されている圧縮スクリュー６が回転する。そこで、洗浄されたし渣は、圧縮スクリュー６によって洗浄室５の前方に押し出されようとし、この際、洗浄室５の先端側に略９０度の角度で上方向に延びるように後端側が接続されている背圧ベンド管（例えば、背圧管エルボ７）との間で圧縮されることにより、また、このように移動していこうとする洗浄済のし渣と背圧ベンド管（例えば、背圧管エルボ７）との摩擦抵抗によって脱水される。
【００２３】
所で、し渣洗浄・脱水装置に供給されるし渣の性状は、下水・汚水処理場ごとにいちじるしく異なる。
【００２４】
例えば、合流式下水道の流入下水からスクリーンで除去されたし渣は、一般的に下水管内で既に雨水である程度洗浄されている。このため合流式下水道からのし渣を洗浄室内で標準運転状態（洗浄時間約５乃至１０秒、洗浄水量約７倍）で洗浄すると、し渣が過剰に洗浄されてし渣の摩擦抵抗が大きくなる。そこで、圧縮スクリューによって洗浄室の前方に押し出される際に背圧ベンド管との間で受ける圧縮、および、このように移動していこうとする洗浄済のし渣と背圧ベンド管との摩擦抵抗によって、十分に脱水される。
【００２５】
一方、分流式下水道の流入下水からスクリーンで除去されたし渣は、合流式下水道の流入下水からのし渣に較べて、一般的に汚物によって汚れており、摩擦抵抗が低い。このため洗浄室で十分な水量の高圧水で十分な時間洗浄しても、
圧縮スクリューによって洗浄室の前方に押し出される際に背圧ベンド管との間で受ける圧縮、および、このように移動していこうとする洗浄済のし渣と背圧ベンド管との摩擦抵抗だけでは、脱水不足になることが多い。
【００２６】
このほか、し渣の性状は、処理場ごとに、紙類が多い、布類が多いなど変化している。
【００２７】
以上に説明した本発明のし渣洗浄・脱水装置１の洗浄・脱水処理工程において、洗浄、脱水後のし渣の含水率は、洗浄室５に供給する洗浄水量と洗浄時間を調整することにより調整することが可能である。
【００２８】
しかし、前述したように、し渣洗浄・脱水装置に供給されるし渣の性状は、下水・汚水処理場ごとにいちじるしく異なるので、洗浄室に供給する洗浄水量と洗浄時間の調整だけでは、前述した処理工程による洗浄、脱水処理のみでは、洗浄、脱水処理後のし渣の含水率を調整できない場合が多い。
【００２９】
一例として、洗浄水量をし渣の量に対し２０倍まで増加したが、ある分流式下水道からのし渣からは、十分に低含水率（含水率６０乃至７０％以下）の脱水し渣を得ることはできなかった。
【００３０】
そこで、本発明のし渣洗浄・脱水装置１は、前述したように、更に、前記背圧ベンド管（例えば、背圧管エルボ７）の先端側に圧力調節リング１４を内部に備えている圧力調節管１３の後端側が上方向に向けて連接されており、当該圧力調節リング１４は、圧力調節管１３の１／２乃至２／３の高さ方向に亘って内径が上方に向かうに従って小さくなるテーパー状に形成されている下側部分と、引き続いて圧力調節管１３の１／２乃至１／３の高さ方向に亘って内径が上方に向かうに従って大きくなるテーパー状に形成されている上側部分とから構成されているという特徴的な構成、構造を備えているものである。
【００３１】
添付の図３、図４において符号αで表している圧力調節リング１４の下側部分のテーパーの傾斜角度は、通常、８７度より小さく、７５度より大きい、即ち７５度乃至８７度程度であることが望ましい。また、圧力調節管１３の長さ（上下方向の高さ）は、経験上、２００乃至３００粍程度としていおくことが望ましい。
【００３２】
圧力調節リング１４の下側部分のテーパーの傾斜角度α（図３、図４に図示）は、７５度乃至８７度の範囲において、背圧ベンド管の出口部分（上端側開口部分）の洗浄・脱水済し渣の脱水程度（含水率）によって決める。即ち背圧ベンド管の出口部分（上端側開口部分）の洗浄・脱水済し渣の含水率が比較的高い場合には、傾斜角度αが小さい圧力調節リングを用いる。また、背圧ベンド管の出口部分（上端側開口部分）の洗浄・脱水済し渣の含水率が比較的低い場合には、傾斜角度αが大きい圧力調節リングを用いる。
【００３３】
発明者が本発明のし渣洗浄・脱水装置１が用いられる幾つかの下水・汚水処理場のし渣についてテストしたところ、圧力調節管１３の長さ（上下方向の高さ）を２００乃至３００粍とし、圧力調節リング１４の下側部分の高さ方向の大きさ（長さ）を圧力調節管１３の高さ方向の大きさ（長さ）の１／２乃至２／３、上側部分の高さ方向の大きさ（長さ）を圧力調節管１３の高さ方向の大きさ（長さ）の１／２乃至１／３の範囲で調整し、圧力調節リング１４の下側部分のテーパーの傾斜角度αを７５度乃至８７度の範囲で調整することにより、処理するし渣の性状の変化に対応して、洗浄・脱水したし渣の含水率を低含水率（含水率６０乃至７０％以下）にすることができた。
【００３４】
本発明のし渣洗浄・脱水装置１においては、洗浄済のし渣を、圧縮スクリュー６によって洗浄室５の前方（図１中、右側方向）に押し出そうとする際に、し渣が背圧ベンド管との間で圧縮されること、及び、このように移動していこうとする洗浄済のし渣と背圧ベンド管との摩擦抵抗によって洗浄済のし渣を脱水することに加えて、背圧ベンド管の先端側に、前述した特徴的な形態を有する圧力調節リング１４を内部に備えている圧力調節管１３の後端側が上方向に向けて連接されていることにより、本発明のし渣洗浄・脱水装置１に供給されるし渣の性状の相違にかかわらず、多くの場合、目的とする低含水率（例えば、含水率６０乃至７０％以下）の洗浄・脱水汚泥を得ることができる。
【００３５】
前述した本発明のし渣洗浄・脱水装置１において、圧力調節管１３の先端側に、内径が後端側から先端側に向けてテーパー状に拡径している搬送管１５の後端側を接続することができる。
【００３６】
前述したように、本発明のし渣洗浄・脱水装置１によれば、供給されるし渣の性状の相違にかかわらず、多くの場合、目的とする低含水率（例えば、含水率６０乃至７０％以下）の洗浄・脱水汚泥を得ることができるので、圧力調節管１３の上部にこのように内径がテーパー状に拡径する搬送管１５を接続することにより、当該搬送管１５内の洗浄・脱水済のし渣を圧力から解放することができる。圧力から解放された搬送管１５内では、洗浄・脱水済の汚泥はバラバラにほぐされ、搬送抵抗がいちじるしく低くなる。
【００３７】
そこで、洗浄・脱水済の汚泥は、圧力調節管１３から前述した搬送管１５に移送されてくる洗浄・脱水済汚泥の押し出し圧力によって、高所まで垂直搬送、または水平方向に搬送できる。
【００３８】
発明者がこれまでに行ったテストによると、本発明のし渣洗浄・脱水装置１の圧力調節管１３の先端側に、内径が後端側から先端側に向けてテーパー状に拡径している第一の搬送管１５の後端側を接続し、次いで、この第一の搬送管１５の先端側に、内径が後端側から先端側に向けてテーパー状に拡径し、後端側から先端側に向けて水平方向に曲がる９０度エルボー１９の後端側を接続し、次に、この９０度エルボー１９の先端側に、内径が後端側から先端側に向けてテーパー状に拡径している第二の搬送管２０の後端側を接続して、圧力調節管１３の先端側から第二の搬送管２０の先端側まで内径が連続的に拡径するように構成することにより、本発明のし渣洗浄・脱水装置１によって洗浄、脱水したし渣を、当該し渣洗浄・脱水装置１の底面から約２．５ｍ以上の高さまで容易に垂直搬送し、つぎに水平方向に搬送することができた。
【００３９】
また、前述した本発明のし渣洗浄・脱水装置１において、圧力調節管１３は圧力調節リング１４と一体構造で、かつ圧力調節管１３は圧力調節管１３全体を交換可能なようにすることもできるし、圧力調節管１３の内部に備えられている圧力調節リング１４を、圧力調節管１３より取り外し、取り付け及び交換自由にすることもできる。
【００４０】
いずれの形態でも、圧力調節リング１４の下側部分のテーパーの傾斜角度αは、背圧ベンド管の出口部分（上端側開口部分）の洗浄・脱水済し渣の脱水程度（含水率）に応じて、圧力調節リング１４の下側部分のテーパーの傾斜角度αが好ましいものになるように調整できる。
【００４１】
例えば、前者の形態の場合は、異なる傾斜角度αを有する圧力調節リング１４が圧力調節管１３の内部に一体的に取り付けられている複数の圧力調節管１３の中から好ましい傾斜角度αを有する圧力調節リング１４が一体的に取り付けられている圧力調節管１３を選択し、この圧力調節管１３全体を交換することによって、圧力調節リング１４の下側部分のテーパーの傾斜角度αが、背圧ベンド管の出口部分の洗浄・脱水済し渣の含水率にふさわしいものになるように調整できる。
【００４２】
また、後者の形態の場合には、異なる傾斜角度αを有する圧力調節リング１４を複数個準備しておき、この中から好ましい傾斜角度αを有する圧力調節リング１４を選択し、この圧力調節リング１４を交換することによって、圧力調節リング１４の下側部分のテーパーの傾斜角度αが、背圧ベンド管の出口部分の洗浄・脱水済し渣の含水率にふさわしいものになるように調整できる。
【００４３】
なお、合流式下水道の流入下水からスクリーンで分離されたし渣のように、摩擦抵抗が大きく、背圧ベンド管の出口部分の洗浄・脱水し渣の含水率が既に十分に低い場合には、圧力調節リングの傾斜角度αは、当然、９０度にすることができる。この場合は、本願発明のし渣洗浄・脱水装置のように前述した特徴的な構成、構造を有する圧力調節管を用いる必要がなくなるので、本願発明の対象ではなくなる。
【００４４】
【実施例１】
以下、本発明の好ましい実施例について、図面を参照して説明する。
【００４５】
図１は、し渣を洗浄・脱水する機構を示した最も一般的な本発明によるし渣洗浄・脱水装置１の内部構造を説明する概略図である。
【００４６】
し渣洗浄・脱水装置１の本体２の上部には、受け入れホッパー１２が、下部には、排水溝９を介して排水パン１０と排水管１１とが配備されている。
【００４７】
不図示のスクリーンからかき揚げたし渣は、ポンプなどの輸送手段（不図示）を用いて、比較的連続に、し渣洗浄・脱水装置１の本体２の上部にある受け入れホッパー１２に供給される。
【００４８】
供給されたし渣は、受け入れホッパー１２から本体２の内部に入り、駆動装置３によって回転する回転軸の外周に搬送スクリュー羽根が備えられているスクリュー４によって、本体２の先端側に配備されている洗浄室５に運ばれる。こうして、し渣が洗浄室５に運ばれると、スクリュー４の回転は停止する。
【００４９】
スクリュー４の回転が停止すると同時に、洗浄室５の上部に洗浄水本管２１から分岐して取り付けられている３本の洗浄水管８Ａ、８Ｂ、８Ｃから、０．４ＭＰａ程度の高圧で洗浄水が洗浄室５内のし渣に噴射される。
【００５０】
この高圧洗浄水の圧力で洗浄室５内のし渣は洗濯機のように撹拌されて洗浄される。洗浄水量は処理するし渣量のおおむね７倍程度であり、洗浄水の高圧力と十分な洗浄水量によって、し渣は十分に洗浄される。
【００５１】
洗浄排水と後述する圧縮排水は、排水溝９より排水パン１０に入り、排水管１１で系外に排出される。排水溝９の目開きは、通常のケースでは、おおむね４粍程度としている。
【００５２】
通常、約５乃至１０秒間洗浄すると、タイマーが作動して駆動装置３が駆動再開し、洗浄室５内に延びる回転軸の外周に配備されている圧縮スクリュー羽根によって形成されている圧縮スクリュー６が回転を始める。そこで、洗浄済のし渣は、圧縮スクリュー６によって洗浄室５の前方（図１中右側）に押し出されようとし、この際、洗浄室５の先端側に略９０度の角度で上方向に延びるように後端側が接続されている背圧管エルボ７（背圧ベンド管）との間で圧縮されることにより、また、このように移動していこうとする洗浄済のし渣と背圧管エルボ７（背圧ベンド管）との摩擦抵抗によって脱水される。脱水によって生じた排水（圧縮排水）は、排水溝９、排水パン１０、排水管１１より排出される。
【００５３】
本発明のし渣洗浄・脱水装置１においては、背圧管エルボ７（背圧ベンド管）の先端側に圧力調節リング１４を内部に備えている圧力調節管１３の後端側が上方向に向けて連接されている。圧力調節リング１４は、圧力調節管１３の１／２乃至２／３の高さ方向に亘って内径が上方に向かうに従って小さくなるテーパー状に形成されている下側部分と、引き続いて圧力調節管１３の１／２乃至１／３の高さ方向に亘って内径が上方に向かうに従って大きくなるテーパー状に形成されている上側部分とから構成されている。
【００５４】
図３は、図１図示のし渣洗浄・脱水装置１の圧力調節管１３の部分の横断面図である。図３図示の実施形態では、内径が上方に向かうに従って小さくなるテーパー状に形成されている圧力調節リング１４の下側部分は、圧力調節管１３の１／２の高さ方向に亘って延びている。そして、この下側部分の上側に引き続いて、内径が上方に向かうに従って大きくなるテーパー状に形成されている圧力調節リング１４の上側部分が、圧力調節管１３の１／２の高さ方向に亘って延びている。
【００５５】
圧力調節リング１４の下側部分のテーパーの傾斜角度αは８０度に設定している。調節管１３の長さ（上下方向の高さ）は３００粍とした。
【００５６】
図１図示の実施例は、圧力調節管１３の先端側に、内径が後端側から先端側に向けてテーパー状に拡径している第一の搬送管１５の後端側を接続し、次いで、この第一の搬送管１５の先端側に、内径が後端側から先端側に向けてテーパー状に拡径し、後端側から先端側に向けて水平方向に曲がる９０度エルボー１９の後端側を接続し、次に、この９０度エルボー１９の先端側に、内径が後端側から先端側に向けてテーパー状に拡径している第二の搬送管２０の後端側を接続し、圧力調節管１３の先端側から第二の搬送管２０の先端側まで内径が連続的に拡径するようにしたものである。
【００５７】
図１図示の本発明のし渣洗浄・脱水装置１において、背圧管エルボ７（背圧ベンド管）の先端側に図３図示の圧力調節管１３を接続しない状態で、背圧管エルボ７（背圧ベンド管）の出口部分（上端側開口部分）の洗浄・脱水済し渣の含水率を測定したところ約７４％であった。
【００５８】
次に、背圧管エルボ７（背圧ベンド管）の先端側に図３図示の圧力調節管１３を接続した以外はまったく同じ条件でし渣洗浄・脱水処理を行って圧力調節管１３の出口部分（上端側開口部分）の洗浄・脱水済し渣の含水率を測定したところ約６３％であり、低含水率の洗浄・脱水汚泥を得ることができた。
【００５９】
そこで、図１図示の実施形態のように構成したところ、し渣洗浄・脱水装置１の底面から２．５ｍの高さまで垂直搬送し、つぎに水平方向に搬送することができた。搬送される洗浄・脱水汚泥は前記のように約６３％という低含水率であったので、バラバラにほぐされた状態であった。
【００６０】
図３図示の実施形態では、圧力調節リング１４は圧力調節管１３の内部に一体に形成されている。
【００６１】
圧力調節管１３は、圧力調節リング１４の下部の傾斜角度αが異なる幾つかのものを用意し、背圧管エルボ７（背圧ベンド管）の出口の洗浄・脱水汚泥の含水率によって、最も適した下部傾斜角度αの圧力調節リング１４を有する圧力調節管１３を背圧管エルボ７（背圧ベンド管）の上部に取り付ける。
【００６２】
背圧管エルボ７（背圧ベンド管）の出口の洗浄・脱水汚泥の含水率が高い場合には、下部傾斜角度αの小さい圧力調節リング１４を、含水率が低い場合には、下部傾斜角度αの大きい圧力調節リング１４を備えた圧力調節管１３を取り付ける。
【００６３】
【実施例２】
図４は、圧力調節管１３全体を取り替えることなく、圧力調節リング１４だけを取り替えることによって背圧抵抗の調節が容易な圧力調節管１３を示したものである。
【００６４】
圧力調節管１３は、図４に示すように、内径の大きい外筒１８と圧力調節リング１４で構成されている。圧力調節リング１４は、背圧管エルボ７（背圧ベンド管）の上部フランジ１６の上部と、内径が後端側から先端側に向けてテーパー状に拡径している第一の搬送管１５の下部フランジ１７の下部の間に嵌め込まれている。
【００６５】
圧力調節管１３を背圧管エルボ７（背圧ベンド管）と第一の搬送管１５の間から取り出し、圧力調節管１３内から圧力調節リング１４を抜き取り、下部テーパーの傾斜角度αが異なる他の圧力調節リング１４と容易に交換することができる。この結果、目的とする含水率を持った洗浄・脱水汚泥を得ることが容易になる。
【００６６】
以上、添付図面を参照して本発明の好ましい実施形態、実施例を説明したが、本発明はかかる実施形態、実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載から把握される技術的範囲において種々の形態に変更可能である。
【００６７】
【発明の効果】
本発明のし渣洗浄・脱水装置によれば、し渣の洗浄、脱水をし渣洗浄・脱水装置の本体のなかでともに行うことができ、またし渣の性状に応じてし渣を脱水するための背圧抵抗を変更することができるので、下記の効果が得られる。
【００６８】
イ．し渣の洗浄と、脱水とを共にし渣洗浄・脱水装置の中で行うことができるので、建設コストがいちじるしく低廉になり、また所要設置スペースを節約でき、かつ、し渣の性状が異なっても、低含水率の洗浄・脱水汚泥が得られるように容易に調節できる。
【００６９】
ロ．低含水率の洗浄・脱水汚泥を得るために行う背圧圧力の調節が極めて容易になる。
【００７０】
ハ．洗浄脱水汚泥をこれまでよりも高い位置に搬送できるだけでなく、それからさらに水平方向の別の場所に搬送できる搬送機能を持っている。
【００７１】
すなわち、本発明によれば、駆動装置で回転されるスクリューの回転による搬送抵抗によって一次脱水し、ついで、一次脱水された後のし渣を搬送する搬送プレス管、すなわち、搬送管とし渣との摩擦抵抗によって二次脱水するし渣脱水装置に改良を加え、し渣の洗浄と脱水とを一つの装置の中で簡単に行い、更に、処理するし渣の性状の変化に対応して、洗浄・脱水したし渣の含水率を低含水率にすることを可能ならしめて洗浄・脱水したし渣の処理・処分を容易にし、又、洗浄・脱水したし渣を高所に、また水平方向に搬送することを可能ならしめて、洗浄・脱水したし渣の処分をさらに容易にできるし渣洗浄・脱水装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明による最も一般的なし渣洗浄・脱水装置の実施例の内部構造を説明する縦断面図。
【図２】 図１図示のし渣洗浄・脱水装置の一部横断面図。
【図３】 図１図示のし渣洗浄・脱水装置に配備されている圧力調節管の構造を示す縦断面図。
【図４】 圧力調節リングのみを圧力調節管から取り出して交換することができる圧力調節管の実施例を示す一部断面図。
【符号の説明】
１． し渣洗浄・脱水装置
２． 本体
３． 駆動装置
４． スクリュー
５． 洗浄室
６． 圧縮スクリュー
７． 背圧管エルボ（背圧ベンド管）
８Ａ、８Ｂ、８Ｃ．洗浄水管
９．排水溝
１０．排水パン
１１．排水管
１２．受け入れホッパー
１３．圧力調節管
１４．圧力調節リング
１５．第一の搬送管
１６．背圧管エルボ（背圧ベンド管）の上部フランジ
１７．第一の搬送管の下部フランジ
１８．圧力調節管の外筒
１９．９０度エルボ
２０．第二の搬送管
２１．洗浄水本管
α． 圧力調節リング下部テーパー傾斜角度
Claims (4)
- 上部に受け入れホッパー（１２）、下部に排水溝（９）を介して排水パン（１０）と排水管（１１）とを備えているし渣洗浄・脱水装置（１）の本体（２）内に、駆動装置（３）によって回転する回転軸の外周に搬送スクリュー羽根が備えられているスクリュー（４）が配備されており、前記受け入れホッパー（１２）を介して本体（２）内に投入された被処理物が前記スクリュー（４）の回転によって搬送されていく本体（２）の先端側に洗浄室（５）が配備され、当該洗浄室（５）内に延びる前記回転軸の外周には圧縮スクリュー羽根が配備されて圧縮スクリュー（６）が形成されていると共に、当該洗浄室（５）内に洗浄水を供給する洗浄水管が洗浄室（５）の上部に取り付けられており、前記被処理物が搬送されていく当該洗浄室（５）の先端側に略９０度の角度で上方向に延びる背圧ベンド管（７）の後端側が接続されているし渣洗浄・脱水装置であって、
当該背圧ベンド管（７）の先端側に圧力調節リング（１４）を内部に備えている圧力調節管（１３）の後端側が上方向に向けて連接されており、当該圧力調節リング（１４）は、圧力調節管（１３）の１／２乃至２／３の高さ方向に亘って内径が上方に向かうに従って小さくなるテーパー状に形成されている下側部分と、引き続いて圧力調節管（１３）の１／２乃至１／３の高さ方向に亘って内径が上方に向かうに従って大きくなるテーパー状に形成されている上側部分とからなることを特徴とするし渣洗浄・脱水装置。 - 圧力調節管（１３）の先端側に内径が後端側から先端側に向けてテーパー状に拡径している搬送管（１５）の後端側が接続されていることを特徴とする請求項１記載のし渣洗浄・脱水装置。
- 圧力調節管（１３）は圧力調節リング（１４）と一体構造で、かつ圧力調節管（１３）は圧力調節管全体を交換可能なように構成されていることを特徴とする請求項１または２記載のし渣洗浄・脱水装置。
- 圧力調節管（１３）の内部に備えられている圧力調節リング（１４）は、圧力調節管（１３）より取り外し、取り付け及び交換自由に構成されていることを特徴とする請求項１または２記載のし渣洗浄・脱水装置。
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