JP3800408B2 - Concentrator, continuous pressure dehydrator using a concentrator, and mobile dehydrator - Google Patents
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】
この発明は、下水汚泥あるいは浄水スラッジなどを多量に濃縮して減量させる濃縮機と、この濃縮汚泥をさらに脱水させる脱水機の構造を簡素化、省力化した連続加圧脱水機と、連続加圧脱水機を積載した移動脱水車に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、大都市の下水汚泥などの難ろ過性有機系汚泥あるいは浄水スラッジなどの無機系汚泥を多量に脱水する脱水装置としては、回分式よりも処理量が多い連続式脱水機が使用され、処理量が多い程、省動力化の重要度が高まる。実用化されている連続式脱水機としては、スクリュープレス、ベルトプレス、デカンター型遠心脱水機、あるいはドラム回転型真空脱水機などがある。下水汚泥などの難ろ過性有機系汚泥の脱水装置としては、省動力を可能とし、さらに廃棄物となるろ布を使用していない最もシンプルな脱水機としてスクリュープレスが挙げられる(例えば、特公平06−13159号公報)。また、浄水スラッジの脱水装置としては、スクリュープレスや遠心脱水機ではスクリュー羽根の摩耗の問題があり、回分式のフイルタープレスが採用されている(例えば、特開2001−224910号公報)。そして、分散する小規模下水処理場などから発生する少量の汚泥を脱水する装置として、ベルトプレスを積載した移動脱水車が利用されている(例えば、特開昭60−41599号公報)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
スクリュープレスは、低速回転のため動力が小さく、ろ材の目が比較的大きいので目詰まりが少なく、ベルトプレスに比べてろ材の洗浄水量が大幅に少ない利点があるが、スクリュープレスのろ過面は、外筒の片面ろ過であり、必要なろ過面積を確保するための占有スペースが大きくなる。汚泥中に無機質が多く含まれる浄水スラッジでは、排出口に背圧が加えられ、スクリュー羽根が摩耗して脱水性能が低下する欠点がある。そして、フイルタープレスは、大容量処理を可能とするが、間歇脱水のため雑時間が長くなり、大きい設置スペースも必要となる。また、ベルトプレス脱水機を積載した移動脱水車は、濃縮装置とケーキホッパー及び排出したケーキの圧送装置も必要で、積載重量とスペースが大きくなり、移動脱水車も大きくなる。この発明は、濃度の低い汚泥を濃縮して減量化させる濃縮機と、濃縮汚泥を半ケーキ状に加圧脱水させて押込機として作用するスクリュープレスと、半ケーキ状に加圧脱水したケーキをせん断作用と圧密作用で圧搾脱水させる圧搾脱水機を組合せた連続圧搾脱水機と、この連続圧搾脱水機を積載した移動脱水車を提供する。
【0004】
【課題を解決するための手段】
この発明は従来の課題を解決するもので、第一発明の濃縮機の要旨とするところは、立設したろ過筒の内部にスクリュー羽根を巻き掛けた送り軸を垂設し、ろ過筒と送り軸を回転自在に配設して、ろ過筒にろ過筒洗浄管を対設させると共に、送り軸に設けた汚泥の供給路をろ過筒の上方部に開口し、ろ過筒の下端部を水平状に配設したスクリュープレスの脱水筒の始端部に連通させたもので、濃度の低い汚泥でも、垂直姿勢の重力とスクリュー羽根の搬送圧によりろ液が分離され、スクリュー羽根がろ材面を再生するので汚泥の大量処理が可能となる。汚泥濃度が低いのでスクリュー羽根の摩耗もない。
【0005】
第一発明の濃縮機を用いた連続加圧脱水機の要旨とするところは、立設したろ過筒の内部にスクリュー羽根を巻き掛けた送り軸を垂設し、ろ過筒と送り軸を回転自在に配設して、送り軸に設けた汚泥の供給路をろ過筒の上部に開口し、ろ過筒の下端部をスクリュープレスの脱水筒の始端部に連通して、脱水筒の後端部を曲管状の圧入管に連結すると共に、この圧入管の後端に連結した圧搾筒を垂設し、圧搾筒の内部に内筒を配設して圧搾室を形成し、更に、圧搾筒の上端部に曲管状の背圧管を連結して、この背圧管の後端部に背圧調整板を配設したもので、濃縮装置で減量化された濃縮汚泥を、スクリュープレスで半ケーキ状に加圧脱水させて押込機として作用させ、スクリュー羽根のない圧搾脱水装置でせん断作用と圧密作用を受けて圧搾脱水を行うもので、ケーキの高圧搾と汚泥の大量処理が可能となり、脱水装置の簡素化と省力化が図れる装置となる。
【0006】
第一の発明の連続加圧脱水機に付随して、ろ過筒のろ材面を再生させるために、回転自在なろ過筒に対設したろ過筒洗浄管と、スクリュープレスの脱水筒に対設した脱水筒洗浄管と、圧搾筒の外周面を公転させる圧搾筒洗浄管を配設したもので、洗浄水を噴射すればろ材面の目詰まりを解消できる。また、圧搾筒に内設した内筒に加熱流体の供給管を連結して加熱室とすれば、ケーキ水分の蒸発と汚泥性状を変化させ、脱水性の改善ができる。そして、圧搾筒の外周部に吸引室を設け、脱水室を吸引すれば、圧搾室のケーキが吸引されて脱水性がよくなる。同時に、内筒にケーキの加熱装置を併設すれば、減圧により沸点が低下して、低温加熱状態でのケーキ中の水分が蒸発される。なお、内筒にろ材を張設し、内筒の内周面に回転自在な内筒洗浄管を対設すれば、脱水筒での両面ろ過が可能となり汚泥の処理量が増加する。
【0007】
第二の連続加圧脱水機を使用した発明は、連続加圧脱水機がコンパクトとなるために、上記の立設した濃縮機をスクリュープレスの脱水筒の始端部に連通し、脱水筒の後端部に吐出口に圧搾脱水機を垂設して構成した連続圧搾脱水機と、汚泥を貯留するサービスタンクと、凝集剤を溶解させる薬品溶解装置と、汚泥と凝集剤を攪拌混合して連続加圧脱水機に給泥する凝集剤混和槽を車両に積載した移動脱水車としてもよいもので、複数の浄水場あるいは下水処理場から発生する汚泥の処理が可能となる。
【0008】
【発明の実施の形態】
この発明に係る装置は、上記のように構成してあり、汚泥は送り軸の供給口からろ過筒に向って圧入され、スクリュー羽根の搬送圧と垂直姿勢の重力でろ過筒のろ過面からろ液が分離され、汚泥は濃縮されながら移送される。汚泥は圧密状に濃縮されてスクリュープレスの脱水筒の始端部に排出される。ろ過筒に捕捉された固形物はスクリュー羽根で削り取られろ材面を再生する。なお、汚泥はスクリュー羽根の間に供給されるので、凝集フロックを壊すことがない。ろ過筒のろ過性が悪くなった時には、ろ過筒を回転させながら適宜ろ過筒洗浄管から洗浄水を噴射すれば、ろ材面の目詰まり物を洗い流してろ過筒が再生できる。
【0009】
濃縮装置で減量された濃縮汚泥はスクリュープレスの脱水室で脱水筒からの重力による背圧とスクリュー羽根の搬送力とで脱水筒のろ過面からろ液が分離される。固液分離によりケーキ層が形成された脱水筒のろ過面をスクリュー羽根の先端が摺接してケーキ層を掻き取ってろ材面を再生する。汚泥は圧密されてケーキ状となり、圧搾脱水機の圧入管に移送される。濃縮機とスクリュープレスの組合せにより、汚泥の大量処理が可能となり、スクリュープレスが押込機として作用して、圧搾脱水機の高圧搾脱水を可能とする。脱水筒のろ過性が悪くなった時には、適宜脱水筒洗浄水管から洗浄水を噴射すれば脱水筒が再生できる。
【0010】
圧搾脱水機の圧入管に押出された柔かいケーキは、圧入管に垂設した圧搾筒のケーキを曲がり抵抗で支えながら、曲管状の圧入管の内部を湾曲移動してケーキにせん断作用を与え、ケーキ中の水分を分離し易くする。脱水筒の下端に流入したケーキは、垂設した脱水筒の脱水室で重力とろ過面との摩擦抵抗による圧密作用を受けながらろ液を分離してケーキを圧搾脱水する。摩耗の発生する圧搾工程をスクリュー羽根のない圧搾筒で行うのでスクリュー羽根の摩耗も減少する。圧搾筒のろ過性が悪くなった時には、汚泥圧入を停止させ、あるいは脱水運転を行いながら、圧搾筒洗浄管を圧搾筒に沿って回転させて洗浄水を噴射すれば、圧搾筒のろ過面の目詰まりが解消できる。
【0011】
圧搾筒の上部に上昇してきたケーキは、圧搾筒の上端に連結した背圧管の背圧調整板による背圧とスクリュープレスの搬送圧とで圧密脱水されて、背圧管に低含水率のケーキが押し出される。ケーキは背圧管で曲管状にせん断作用を受けながら含水率のバラツキが均一化され、背圧調整板の背圧を受けながら排出口から排出されて、高圧搾、高脱水されたケーキとなる。
【0012】
圧搾筒の内筒から加熱流体を供給して、移送されるケーキの内側から加熱すれば、有機物の性状を変化させて脱水性の向上と、水分を蒸発させて減量化とコンポストのための高温加熱殺菌や水分調整が行える。また、圧搾筒の周部の吸引室からケーキ中の水分を真空吸引させれば、ケーキ中の水分が分離され、融点の低い温度でケーキが乾燥され押込機としてスクリュープレスを利用して高圧の圧搾と押込みを行う。低温乾燥のための放熱ロスが少なくなる。そして、ろ材を張設した内筒に回転自在な内筒洗浄管を設ければ、内筒のろ過面の目詰まりが解消できる。
【0013】
移動脱水車として連続圧搾脱水機を車両に積載すれば、連続圧搾脱水機はケーキの高圧搾と汚泥の大量処理が可能となり、脱水装置の簡素化と省力化が図れる装置となるので、従来のベルトプレスを積載した移動脱水車と比較して、装置の簡素化と省力化が図れる装置となり、車両の積載重量とスペースの小さいコンパクトな移動脱水車となる。
【0014】
【実施例】
この発明の実施例を図面に基づき詳述すると、図1は濃縮機と押込機としてのスクリュープレスを配設した連続圧搾脱水機であって、連続圧搾脱水機1は、汚泥を濃縮させる立設した濃縮機2と、濃縮汚泥を脱水して押込機として作用させる水平状に配設したスクリュープレス3と、脱水したケーキをさらに圧搾脱水させる垂設した圧搾脱水機4から構成されている。スクリュープレス3の脱水筒5の始端部5aに濃縮機2がエルボ状の連結管6を介して接続してあり、脱水筒5の後端部5bが圧搾脱水機4のエルボ状の圧入管7に接続してある。図2は濃縮機の拡大図であって、濃縮機2のろ過面を有する円筒状のろ過筒8がフレーム9に吊設してあり、下端部をフレーム9に止着した支持フランジ10に摺接してある。このろ過筒8をろ過筒駆動機11に連動連結して回転自在に立設してある。このろ過筒8の内部にスクリュー羽根12を巻き掛けた円筒状の送り軸13が配設してあり、ろ過筒8と送り軸13の間に同心円筒状のろ過室14が垂直状に形成してある。送り軸13はろ過筒8の上端部に回転可能に吊設されてスクリュー駆動機15に連動連結してある。
【0015】
図2に示すように、垂下させた送り軸13に汚泥の供給路16が設けてあり、この供給路16の供給口16aをろ過室14の上端部に開口してある。ろ過室14に圧入された汚泥は、スクリュー羽根12の搬送圧と垂直姿勢の汚泥の重力が加えられ、濃度の低い汚泥でもろ過筒8からろ液を多量に排出させる。送り軸13に汚泥の供給路16を設けた濃縮機2は、スクリュー羽根12の間から供給されるので、汚泥中の凝集フロックがスクリュー羽根12の回転に影響されることがなく、脱水性が損なわれることもない。回転するスクリュー羽根12がろ過筒8に摺接させ、ケーキ層を掻き取ってろ材面を常に再生してろ液排出を促進させるので、濃度の低い大容量の汚泥を濃縮して減量化させる。ろ過室14の下端の排出口17に移送された汚泥は圧密状に濃縮され、スクリュー羽根12の搬送圧とろ過筒8の垂直姿勢の汚泥重量で連結管6からスクリュープレス3の脱水室25に濃縮汚泥を移送させる。
【0016】
図2に示すように、ろ過筒8の外周面に対設してろ過筒洗浄管18が配設してあり、ろ過筒8のろ過性が悪くなった時に、あるいは所定時間ごとに、ろ過筒8を回転させながらろ過筒洗浄管18から適宜洗浄水を噴射させる。ろ過筒8の洗浄はろ過運転を行ないながらでも実施できるものである。なお、濃縮装置2のろ過運転は、ろ過筒8の洗浄時にろ過筒8を回転させてもよいが、ろ過操作中はろ過筒8と送り軸13を反対方向に回転させ、あるいは、同方向に回転させてもよいものである。ろ過操作中にスクリュー羽根12をろ過筒8の反対方向に回転させれば、スクリュー羽根12のろ材面への摺接回数が増加して、スクリュー羽根12の搬送圧も高められ、汚泥の処理量が増加する。
【0017】
図3は濃縮機に接続したスクリュープレスであって、濃縮機2のろ過筒8の支持フランジ10がスクリュープレス3の脱水筒5に接続した連結管6に連結してある。水平状に配設したスクリュープレス3は、前後のフレーム19、20に支架してあり、このスクリュープレス3のろ過面を有する脱水筒5が回転自在に配設してある。脱水筒5に脱水筒駆動機21が連動連結してあり、脱水筒5のろ過面が目詰まりした時には、脱水筒5を回転させながら外周部に対設した脱水筒洗浄管22から洗浄水を噴射して脱水筒5のろ材面を洗浄する。脱水筒5にスクリュー羽根23を巻き掛けた送り軸24が内設してあり、脱水筒5と送り軸24の間に脱水室25が形成してある。送り軸24は始端側から終端側に向ってテーパー状にその径を増大させてあり、脱水筒5と送り軸24が延伸方向に向って相対的に間隔を減少させてある。脱水筒5に内設した送り軸24の始端側が連結管6から突出させてあり、その先端部が送り軸駆動機54に連動連結してある。
【0018】
濃縮機2から移送された濃縮汚泥は、スクリュー羽根23の搬送圧で脱水筒5のろ過面からろ液を分離し、ろ過面に捕捉した固形物をスクリュー羽根23で掻き取って脱水筒5のろ過面を再生する。脱水室25の終端に向かって移送される濃縮汚泥は、脱水されて柔かいケーキとなる。
【0019】
図4は圧搾脱水機であって、圧搾脱水機4の圧入管7の内部に同心状に案内筒27が内設してあり、この案内管27の先端部にスクリュープレス3の送り軸26が連結してある。スクリュープレス3で脱水された柔かいケーキは、スクリュー羽根23の搬送圧で圧搾脱水機4の圧入管7に圧送される。圧入管7の後端にろ過面を有する圧搾筒28が垂設してあり、圧搾筒28の内部に内筒29が同心状に配設してある。圧搾筒28と内筒29の間に圧搾室30が形成してあり、内筒29が圧入管7の案内管27に連設してある。スクリュープレス3の脱水室25から圧入管7に圧送された柔かいケーキは、圧搾筒28の垂直姿勢のケーキを曲管部の曲がり抵抗で支え、ケーキを湾曲移動させながらせん断作用を加える。圧搾筒28の圧搾室30の下端に移動してきたケーキは、垂設した圧搾室30でケーキの重量とろ過面との摩擦抵抗による圧密作用を受けながら圧搾筒28のろ過面からろ液を分離してケーキ中の含水率を低下させ、圧搾脱水させる。
【0020】
図4に示すように、洗浄管駆動機31に連動連結した圧搾筒洗浄管32が圧搾筒28に対設してあり、圧搾筒28のろ過面が目詰まりしてろ過性が悪くなった時には、濃縮機2への汚泥圧入を停止させ、あるいは継続して圧搾脱水運転を行いながら、圧搾筒洗浄管32を圧搾筒28に沿って公転させながら洗浄水を噴射して圧搾筒28のろ過面の目詰まりを解消させる。圧搾筒28の上端に内部を中空とした曲管状の背圧管33が連結してあり、この背圧管33の後端側にエアーシリンダー34で排出口33aを開閉させる背圧調整板35が配設してある。圧搾筒28の圧搾室30から上昇してきたケーキは、後端の背圧調整板35で背圧を加えながら中空とした背圧管33で曲管状にせん断作用を与え、ケーキ中の含水率のバラツキを均一化させて、排出口33aからケーキを排出する。
【0021】
図5は加熱装置を配設した圧搾筒の他の実施例であって、圧搾筒28の内筒29に蒸気または熱風などの加熱流体の供給管36が連結してあり、内筒29の内部に加熱室37が設けてある。内筒29の内周部から圧搾室30のケーキを加熱して水分を蒸発させてケーキの含水率を低下させ、難ろ過性の有機物の性状を変化させて脱水性を改善する。加熱後の温湯や廃熱を内筒29の下端に連結したドレーン38から排出させる。図6は真空吸引装置を配設した圧搾筒の他の実施例であって、圧搾筒28の外周部に吸引室39を設け、この吸引室39に真空源に連通させた吸引管40が連結してあり、吸引室39から圧搾室30のケーキ中の水分を吸引する。また、図5に示す加熱装置と同様に、内筒29の内部に加熱室37を設ければ、圧搾室30のケーキを内筒29の内側から加熱しながら、圧搾筒28の外側からケーキ中の水分を真空吸引させることができる。圧搾室30の減圧により沸点を低下させ、低温状態でのケーキ中の水分の蒸発が可能となる。低温乾燥による放熱ロスが少なくなり、乾燥効率の向上と、ランニングコストの低減が図れる。
【0022】
図7は洗浄装置を配設した脱水筒の他の実施例であって、圧搾筒28と内筒29にろ材が張設してあり、圧搾筒28の外周面と内筒29の内周面に向って圧搾筒洗浄管32と内筒洗浄管41が配設してあり、圧搾筒洗浄管32と内筒洗浄管41がチエーン42を介して洗浄管駆動機43に連動連結してある。圧搾筒洗浄管32を圧搾筒28の外周面に沿って自転と公転をさせ、内筒洗浄管41を内筒29の中心部で自転させる。圧搾筒28と内筒29のろ材が目詰まりした時には、圧搾筒28にケーキを滞留させたままで汚泥供給を停止し,あるいは圧搾脱水を行いながら、圧搾筒28と内筒29に洗浄水を噴射すれば、ろ材のろ過面を閉塞させた固形分を洗い流し、ろ材の目詰まりが解消される。
【0023】
図8は圧搾筒28に張設するろ材であって、圧搾筒28の圧搾室30に向って縮小開口したスリット44aを圧搾筒28の軸心方向に沿って配設したウエッジワイヤー44で構成すれば、ウエッジワイヤー44のスリット44aに沿ってケーキが排出され、スリット44aの目にケーキの押込みが防止され、ろ材による過大な摩擦抵抗の発生を防止できる。また、図9に示すように、圧搾筒28に張設するろ材をパンチングメタル45で構成し、圧搾筒28の下端から上端に向ってパンチングメタル45の開口45a、45b、45c、45dを順次小さくすれば、ケーキが脱水されて内圧が高くなる圧搾室30の排出側ほどろ材の開口を小さくして、ケーキの目抜けを防止してもよいものである。なお、濃縮機2のろ過筒8とスクリュープレス3の脱水筒5に張設するろ材もウエッジワイヤー44あるいはパンチングメタル45とし、供給側から排出側に向って、圧搾筒28に張設する方法で使用してもよいものである。
【0024】
図10及び図11は移動脱水車であって、移動脱水車46の荷台に連続圧搾脱水機1と、下水処理場などの汚泥を貯留するサービスタンク47と、凝集剤を溶解させる薬品溶解装置48と、薬品溶解装置48に薬剤を供給する薬品供給ポンプ49と、汚泥と凝集剤を攪拌混合する凝集剤混和槽50と、凝集汚泥を給泥する給泥圧入ポンプ51と、シリンダを作動させる空気圧縮機52と、これらの機器類の操作盤53がそれぞれ載置してあり、濃縮機2で減量させた濃縮汚泥を、スクリュープレス3で加圧脱水しながら押込み圧を高め、スクリュー羽根を廃止した圧搾筒28で圧搾脱水するので、脱水装置の簡素化と省力化が図れる装置となり、車両に積載して重量とスペースのコンパクトな移動脱水車46となる。
【0025】
【発明の効果】
この発明に係る濃縮機及び濃縮機を用いた連続加圧脱水機並びに移動脱水車は上記のように構成してあり、濃度の低い汚泥を濃縮して減量化させる濃縮機と、濃縮汚泥を半ケーキ状に加圧脱水させて押込機として作用するスクリュープレスと、半ケーキ状に加圧脱水したケーキをせん断作用と圧密作用で圧搾脱水させる圧搾脱水機を組合せたので高圧搾脱水が可能となり、この連続圧搾脱水機もコンパクトとなるものである。即ち、この発明に係る第一発明の濃縮機は、立設したろ過筒にスクリュー羽根を配設し、送り軸の汚泥の供給路をろ過筒に開口し、ろ過筒の下端部をスクリュープレスの脱水筒に連通させたので、スクリュー羽根の搬送圧と垂直姿勢の重力でろ過液が分離され、スクリュー羽根がろ材面を再生し、汚泥の大量処理が可能となる。汚泥濃度が低いのでスクリュー羽根の摩耗もない。また、汚泥はスクリュー羽根の間に供給されるので凝集フロックを壊すことがなく、ろ過性能を低下させることもない。
【0026】
第一発明の濃縮機を用いた連続加圧脱水機は、立設したスクリュー羽根を有する濃縮機をスクリュープレスの始端部に連通し、垂設したスクリュー羽根のない圧搾脱水機の圧入管をスクリュープレスの後端部に接続し、圧搾脱水機の後端部の背圧管に背圧調整板を配設したので、濃縮機とスクリュープレスの組合せにより、減量化した濃縮汚泥を脱水するスクリュープレスを押込機として作用させ、圧搾筒のケーキを支えながら圧入された柔かいケーキに圧入管の曲がり抵抗でせん断作用を与え、圧搾ケーキの重量とスクリュープレスの搬送圧による圧密作用と、背圧管からの背圧とで圧密脱水し、背圧管でせん断作用を加えて含水率のバラツキを均一化させるもので、スクリュー羽根の摩耗も減少され、下水汚泥や浄水スラッジの高圧搾脱水と大量処理が可能となり、装置の簡素化と省力化が図れる。
【0027】
第一発明の連続加圧脱水機に付随して、回転自在なろ過筒に対設したろ過筒洗浄管と、スクリュープレスの脱水筒に対設した脱水筒洗浄管と、圧搾筒の外周面を公転させる圧搾筒洗浄管を配設したもので、洗浄水を噴射すればろ材面の目詰まりを解消できる。また、圧搾筒に内設した内筒に加熱流体の供給管を連結して加熱室とすれば、ケーキ水分の蒸発と汚泥性状を変化させ、脱水性の改善ができる。そして、圧搾筒の外周部に吸引室を設け、脱水室を吸引すれば、圧搾室のケーキが吸引されて脱水性がよくなる。同時に、内筒にケーキの加熱装置を併設すれば、減圧により沸点が低下して、低温加熱状態でのケーキ中の水分が蒸発される。なお、内筒にろ材を張設し、内筒の内周面に回転自在な内筒洗浄管を対設すれば、脱水筒での両面ろ過が可能となり汚泥の処理量が増加する。
【0028】
この発明に係る連続加圧脱水機を移動脱水車に載置すれば、従来のスクリュープレスや遠心分離機などを用いた移動脱水車と比較して、濃縮機とスクリュープレスで減量化させたケーキをスクリュー羽根を廃止した圧搾筒で圧搾脱水するので、脱水装置の簡素化と省力化が図れ、車両に積載して重量とスペースのコンパクトな移動脱水車となる。複数の浄水場あるいは下水処理場から発生する汚泥の処理が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明に係る濃縮機を用いた連続加圧脱水機の縦断側面図である。
【図2】 この発明に係る濃縮機の縦断側面図である。
【図3】 この発明に係る濃縮機に接続したスクリュープレスの縦断面図である。
【図4】 この発明に係る圧搾脱水機の縦断面図である。
【図5】 同じく、圧搾脱水機の内筒を加熱室とした他の実施例の縦断側面図である。
【図6】 同じく、圧搾脱水機の脱水筒の周部に吸引室を設けた他の実施例の縦断側面図である。
【図7】 同じく、圧搾脱水機の内筒にろ材を張設した他の実施例の縦断側面図である。
【図8】 同じく、圧搾筒に用いるろ材をウエッジワイヤーとした実施例の一部斜視図である。
【図9】 同じく、圧搾筒に用いるろ材をパンチングメタルとした実施例の一部斜視図である。
【図10】 この発明に係る移動脱水車の側面図である。
【図11】 同じく、移動脱水車の平面図である。
【符号の説明】
1 連続圧搾脱水機
2 濃縮機
3 スクリュープレス
4 圧搾脱水機
5 脱水筒
5a 始端部
5b 後端部
7 圧入管
8 ろ過筒
12、23 スクリュー羽根
13、24 送り軸
14 ろ過室
16 供給路
16a 供給口
18 ろ過筒洗浄管
17 排出口
22 脱水筒洗浄管
28 圧搾筒
29 内筒
30 圧搾室
32 圧搾筒洗浄管
33 背圧管
35 背圧調整板
36 供給管
37 加熱室
39 吸引室
41 内筒洗浄管
47 サービスタンク
48 薬品溶解装置
50 凝集剤混和槽[0001]
[Industrial application fields]
The present invention provides a concentrator that concentrates and reduces a large amount of sewage sludge or purified water sludge, a dehydrator that further dehydrates the concentrated sludge, a continuous pressure dehydrator that saves labor, and a continuous pressurization. The present invention relates to a mobile dewatering vehicle loaded with a dehydrator.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as a dehydrator that dehydrates a large amount of difficult-to-filter organic sludge such as sewage sludge in large cities or inorganic sludge such as purified water sludge, a continuous dehydrator with a larger throughput than batch type has been used. The greater the amount, the greater the importance of power saving. Examples of continuous dehydrators that have been put to practical use include screw presses, belt presses, decanter-type centrifugal dehydrators, and drum rotary vacuum dehydrators. As a dewatering device for difficult-to-filter organic sludge such as sewage sludge, it is possible to save power, and the screw press is one of the simplest dewatering machines that does not use waste filter cloth. No. 06-13159). Further, as a dewatering device for purified water sludge, there is a problem of screw blade wear in a screw press or a centrifugal dewatering machine, and a batch type filter press is employed (for example, JP-A-2001-224910). As a device for dewatering a small amount of sludge generated from a dispersed small-scale sewage treatment plant or the like, a mobile dewatering vehicle loaded with a belt press is used (for example, JP-A-60-41599).
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
The screw press has low power because of its low-speed rotation, and the filter medium has relatively large eyes, so there is less clogging, and there is an advantage that the amount of washing water of the filter medium is significantly less than the belt press, but the filtration surface of the screw press is This is single-sided filtration of the outer cylinder, and the occupied space for securing the necessary filtration area increases. In the case of purified water sludge in which sludge contains a large amount of inorganic substances, there is a drawback that back pressure is applied to the discharge port, and the screw blades are worn and dewatering performance is lowered. The filter press enables large-capacity processing, but it takes a long time due to intermittent dehydration, and requires a large installation space. In addition, a mobile dewatering vehicle loaded with a belt press dehydrator also requires a concentrating device, a cake hopper, and a pumping device for discharged cake, which increases the load weight and space, and also increases the mobile dewatering vehicle. The present invention comprises a concentrator for concentrating and reducing sludge with a low concentration, a screw press that depressurizes and concentrates the concentrated sludge into a half cake and acts as an indenter, and a cake depressurized and dehydrated into a half cake. Provided are a continuous squeezing dehydrator combined with a squeezing dehydrator for squeezing and dewatering by a shearing action and a compacting action, and a mobile dehydrator loaded with the continuous squeezing dehydrator.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
The present invention solves the conventional problems, and the gist of the concentrator of the first invention is that a feed shaft with screw blades is suspended inside a standing filter tube, and the filter tube and the feed tube are suspended. The shaft is rotatably arranged, the filter tube is installed in the filter tube, and the sludge supply path provided on the feed shaft is opened above the filter tube, and the lower end of the filter tube is placed horizontally. Even if the sludge has a low concentration, the filtrate is separated by gravity in the vertical position and the conveying pressure of the screw blades, and the screw blades regenerate the filter medium surface. Therefore, a large amount of sludge can be processed. Since the sludge concentration is low, there is no wear on the screw blades.
[0005]
The gist of the continuous pressure dehydrator using the concentrator of the first invention is that a feed shaft around which a screw blade is wound is suspended inside a standing filter tube, and the filter tube and the feed shaft are freely rotatable. The sludge supply path provided on the feed shaft is opened at the top of the filtration cylinder, the lower end of the filtration cylinder is communicated with the start end of the dehydration cylinder of the screw press, and the rear end of the dehydration cylinder is While connecting with a curved tubular press-fitting pipe, a pressing cylinder connected to the rear end of this press-fitting pipe is suspended, an inner cylinder is disposed inside the pressing cylinder to form a pressing chamber, and further, the upper end of the pressing cylinder A curved back pressure pipe is connected to the section, and a back pressure adjusting plate is disposed at the rear end of the back pressure pipe. The concentrated sludge reduced in the concentrator is added to the half cake by a screw press. Press and dehydrate to act as an indenter, press and compress with shear and compaction by a press dehydrator without screw blades And performs water mass treatment of high compression and sludge cake is possible, the simplification and laborsaving of the dewatering device can be achieved device.
[0006]
Along with the continuous pressure dehydrator of the first invention, in order to regenerate the filter medium surface of the filter cylinder, a filter cylinder washing tube provided for a rotatable filter cylinder and a screw press dewatering cylinder were provided. A dewatering cylinder cleaning pipe and a pressing cylinder cleaning pipe that revolves the outer peripheral surface of the pressing cylinder are provided, and clogging of the filter medium surface can be eliminated by spraying the cleaning water. Further, if a heating fluid supply pipe is connected to an inner cylinder provided in the squeezing cylinder to form a heating chamber, the evaporation of the cake moisture and the sludge properties can be changed to improve the dehydration property. And if a suction chamber is provided in the outer peripheral part of a pressing cylinder and a dehydration chamber is attracted | sucked, the cake of a compression chamber will be attracted | sucked and dehydrating property will become good. At the same time, if a cake heating device is provided in the inner cylinder, the boiling point decreases due to the reduced pressure, and the moisture in the cake in the low temperature heating state is evaporated. If a filter medium is stretched on the inner cylinder and a rotatable inner cylinder cleaning pipe is provided on the inner peripheral surface of the inner cylinder, double-side filtration with a dehydrating cylinder becomes possible, and the amount of sludge treatment increases.
[0007]
In the invention using the second continuous pressure dehydrator, in order to make the continuous pressure dehydrator compact, the above-described standing concentrator is connected to the start end of the dehydration cylinder of the screw press, and the Continuous squeeze dehydrator constructed by squeezing dehydrator at the outlet at the end, service tank for storing sludge, chemical dissolution device for dissolving flocculant, and stirring and mixing sludge and flocculant continuously It may be a mobile dewatering vehicle in which a flocculant admixing tank for supplying mud to a pressure dehydrator is loaded on a vehicle, and sludge generated from a plurality of water purification plants or sewage treatment plants can be treated.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The apparatus according to the present invention is configured as described above, and sludge is press-fitted from the feed shaft supply port toward the filtration cylinder, and is filtered from the filtration surface of the filtration cylinder by the conveying pressure of the screw blades and gravity in a vertical posture. The liquid is separated and the sludge is transferred while being concentrated. The sludge is concentrated in a compacted state and discharged to the start end of the screw press dewatering cylinder. The solid matter trapped in the filter cylinder is scraped off by a screw blade to regenerate the filter medium surface. In addition, since sludge is supplied between screw blades, it does not break agglomerated floc. When the filtration performance of the filter cylinder is deteriorated, the filter cylinder can be regenerated by washing off the clogged material on the filter medium surface by appropriately spraying washing water from the filter cylinder washing pipe while rotating the filter cylinder.
[0009]
The concentrated sludge reduced in the concentrator is separated from the filtration surface of the dewatering cylinder by the back pressure due to gravity from the dewatering cylinder and the conveying force of the screw blades in the dehydration chamber of the screw press. The tip of the screw blade slides on the filtration surface of the dewatering cylinder on which the cake layer is formed by solid-liquid separation, and the cake layer is scraped to regenerate the filter material surface. The sludge is consolidated into a cake and transferred to the press-fitting pipe of the press dehydrator. The combination of the concentrator and the screw press makes it possible to process a large amount of sludge, and the screw press acts as an indenter to enable the high pressure squeezing and dehydration of the squeezing dehydrator. When the filterability of the dewatering cylinder is deteriorated, the dewatering cylinder can be regenerated by appropriately spraying the washing water from the dewatering cylinder washing water pipe.
[0010]
The soft cake extruded into the press-fitting pipe of the press dehydrator is bent and moved inside the curved press-fit pipe while supporting the cake of the press cylinder suspended in the press-fit pipe with bending resistance, giving the cake a shearing action, Make it easy to separate the moisture in the cake. The cake that has flowed into the lower end of the dewatering cylinder separates the filtrate while being subjected to the compaction action due to the frictional resistance between gravity and the filtration surface in the dewatering chamber of the suspended dewatering cylinder, and squeezes and dehydrates the cake. Since the squeezing process in which wear occurs is performed with a squeezing cylinder without screw blades, the wear of screw blades is also reduced. When the filterability of the compression cylinder has deteriorated, if the sludge injection is stopped or the dehydration operation is performed, the washing cylinder is rotated along the expression cylinder and the washing water is sprayed, so that the filtration surface of the expression cylinder Clogging can be eliminated.
[0011]
The cake that has risen to the upper part of the pressing cylinder is consolidated and dehydrated by the back pressure by the back pressure adjusting plate of the back pressure pipe connected to the upper end of the pressing cylinder and the conveying pressure of the screw press. Extruded. The cake is subjected to a shearing action in a curved shape with a back pressure pipe, and the variation in moisture content is made uniform. The cake is discharged from the discharge port while receiving the back pressure of the back pressure adjusting plate, and becomes a cake that has been pressed and highly dehydrated.
[0012]
If heating fluid is supplied from the inner cylinder of the pressing cylinder and heated from the inside of the cake to be transferred, the properties of the organic matter are changed to improve dehydration, and moisture is evaporated to reduce the weight and increase the temperature for composting. Heat sterilization and moisture adjustment can be performed. Also, if the moisture in the cake is vacuum-suctioned from the suction chamber around the periphery of the pressing cylinder, the moisture in the cake is separated, the cake is dried at a temperature with a low melting point, and a high pressure is applied using a screw press as an indenter. Squeeze and push. Less heat loss due to low temperature drying. If a rotatable inner cylinder cleaning tube is provided on the inner cylinder on which the filter medium is stretched, clogging of the filtration surface of the inner cylinder can be eliminated.
[0013]
If a continuous squeezing dehydrator is loaded on the vehicle as a mobile dehydrator, the continuous squeezing dehydrator becomes capable of high-pressure squeezing of cakes and a large amount of sludge treatment, making it possible to simplify the dehydration device and save labor. Compared to a mobile dewatering vehicle loaded with a belt press, the device can be simplified and labor-saving, resulting in a compact mobile dewatering vehicle with a small vehicle weight and space.
[0014]
【Example】
An embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a continuous press dehydrator provided with a concentrator and a screw press as an indenter, and the
[0015]
As shown in FIG. 2, a sludge supply path 16 is provided on the suspended feed shaft 13, and a supply port 16 a of the supply path 16 is opened at the upper end of the filtration chamber 14. The sludge press-fitted into the filtration chamber 14 is applied with the conveying pressure of the screw blades 12 and the gravity of sludge in a vertical posture, and a large amount of filtrate is discharged from the filtration cylinder 8 even with low-concentration sludge. Since the concentrator 2 provided with the sludge supply path 16 on the feed shaft 13 is supplied from between the screw blades 12, the flocs in the sludge are not affected by the rotation of the screw blades 12, and the dehydrating property is reduced. It will not be damaged. Since the rotating screw blade 12 is brought into sliding contact with the filter cylinder 8 and scrapes the cake layer to constantly regenerate the filter medium surface to promote filtrate discharge, the low-concentration and large-capacity sludge is concentrated and reduced in volume. The sludge transferred to the discharge port 17 at the lower end of the filtration chamber 14 is concentrated in a compacted state, and is transferred from the connecting
[0016]
As shown in FIG. 2, a filter cylinder cleaning pipe 18 is provided opposite to the outer peripheral surface of the filter cylinder 8, and when the filterability of the filter cylinder 8 deteriorates or every predetermined time, the filter cylinder Washing water is appropriately jetted from the filter cylinder washing tube 18 while rotating the nozzle 8. Cleaning of the filter cylinder 8 can be carried out while performing a filtration operation. The filtration operation of the concentrating device 2 may rotate the filtration cylinder 8 when washing the filtration cylinder 8, but during the filtration operation, the filtration cylinder 8 and the feed shaft 13 are rotated in opposite directions or in the same direction. It may be rotated. If the screw blade 12 is rotated in the opposite direction of the filtration cylinder 8 during the filtration operation, the number of times of sliding contact with the filter medium surface of the screw blade 12 is increased, and the conveying pressure of the screw blade 12 is also increased, and the amount of sludge processed is increased. Will increase.
[0017]
FIG. 3 shows a screw press connected to a concentrator, in which a
[0018]
The concentrated sludge transferred from the concentrator 2 separates the filtrate from the filtration surface of the dewatering cylinder 5 by the conveying pressure of the screw blades 23, and the solid matter trapped on the filtration surface is scraped off by the screw blades 23. Regenerate the filtration surface. The concentrated sludge transferred toward the end of the
[0019]
FIG. 4 shows a press dehydrator, in which a
[0020]
As shown in FIG. 4, when the squeezing
[0021]
FIG. 5 shows another embodiment of a pressing cylinder provided with a heating device, in which a supply pipe 36 for heating fluid such as steam or hot air is connected to an inner cylinder 29 of the
[0022]
FIG. 7 shows another embodiment of the dewatering cylinder provided with a cleaning device, in which a filter medium is stretched between the
[0023]
FIG. 8 shows a filter medium stretched on the
[0024]
10 and 11 show a mobile dehydrator, which is a
[0025]
【The invention's effect】
The concentrator and the continuous pressure dehydrator using the concentrator and the mobile dehydrator according to the present invention are configured as described above. The concentrator for concentrating and reducing the sludge having a low concentration, A combination of a screw press that pressurizes and dehydrates into a cake and acts as an indenter, and a press dehydrator that compresses and dehydrates a cake that has been dehydrated into a half cake by shearing and compaction, thus enabling high pressure dewatering. This continuous press dehydrator is also compact. That is, the concentrator of the first invention according to the present invention has screw blades arranged in a standing filter cylinder, opens a sludge supply path of the feed shaft to the filter cylinder, and the lower end of the filter cylinder is connected to the screw press. Since the dehydrating cylinder is communicated, the filtrate is separated by the gravity of the conveying force of the screw blades and the vertical posture, and the screw blades regenerate the filter medium surface, and a large amount of sludge can be processed. Since the sludge concentration is low, there is no wear on the screw blades. Further, since the sludge is supplied between the screw blades, the flocs are not broken and the filtration performance is not deteriorated.
[0026]
The continuous pressure dehydrator using the concentrator according to the first invention communicates a concentrator having standing screw blades with the start end of the screw press, and screwed the press-fitting pipe of a press dehydrator without screw blades installed vertically. Since the back pressure adjusting plate is connected to the back end of the press and the back pressure pipe at the back end of the press dehydrator, a screw press that dehydrates the concentrated sludge that has been reduced by combining the concentrator and the screw press. It acts as an indenter and applies a shearing action to the soft cake that is pressed while supporting the cake of the pressing cylinder by the bending resistance of the pressing tube, and the compression action by the weight of the pressing cake and the conveying pressure of the screw press, and the back from the back pressure tube Pressure dewatering and applying a shearing action in the back pressure pipe to make the water content variation uniform, reducing wear on the screw blades and high-pressure squeezing of sewage sludge and purified water sludge And mass treatment becomes possible, it can be simplified and labor-saving device.
[0027]
Along with the continuous pressure dehydrator of the first invention, a filtration cylinder washing tube provided on a rotatable filtration cylinder, a dehydration cylinder washing pipe provided on a dehydration cylinder of a screw press, and an outer peripheral surface of a pressing cylinder A squeezing cylinder cleaning tube that is revolved is disposed, and clogging of the filter medium surface can be eliminated by spraying cleaning water. Further, if a heating fluid supply pipe is connected to an inner cylinder provided in the squeezing cylinder to form a heating chamber, the evaporation of the cake moisture and the sludge properties can be changed to improve the dehydration property. And if a suction chamber is provided in the outer peripheral part of a pressing cylinder and a dehydration chamber is attracted | sucked, the cake of a compression chamber will be attracted | sucked and dehydrating property will become good. At the same time, if a cake heating device is provided in the inner cylinder, the boiling point decreases due to the reduced pressure, and the moisture in the cake in the low temperature heating state is evaporated. If a filter medium is stretched on the inner cylinder and a rotatable inner cylinder cleaning pipe is provided on the inner peripheral surface of the inner cylinder, double-side filtration with a dehydrating cylinder becomes possible, and the amount of sludge treatment increases.
[0028]
If the continuous pressure dehydrator according to the present invention is placed on a mobile dehydrator, the cake is reduced in weight by a concentrator and a screw press compared to a conventional mobile dehydrator using a screw press or a centrifugal separator. Therefore, the dehydrating device can be simplified and labor-saving, and it can be loaded onto a vehicle to form a compact mobile dehydrator with reduced weight and space. Sludge generated from multiple water purification plants or sewage treatment plants can be treated.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal side view of a continuous pressure dehydrator using a concentrator according to the present invention.
FIG. 2 is a longitudinal side view of the concentrator according to the present invention.
FIG. 3 is a longitudinal sectional view of a screw press connected to a concentrator according to the present invention.
FIG. 4 is a longitudinal sectional view of a press dehydrator according to the present invention.
FIG. 5 is also a longitudinal side view of another embodiment in which the inner cylinder of the press dehydrator is a heating chamber.
FIG. 6 is also a longitudinal side view of another embodiment in which a suction chamber is provided in the peripheral portion of the dewatering cylinder of the press dehydrator.
FIG. 7 is also a longitudinal sectional side view of another embodiment in which a filter medium is stretched on the inner cylinder of the press dehydrator.
FIG. 8 is also a partial perspective view of an embodiment in which a filter medium used for a pressing cylinder is a wedge wire.
FIG. 9 is also a partial perspective view of an embodiment in which the filter medium used for the pressing cylinder is punched metal.
FIG. 10 is a side view of the mobile dewatering vehicle according to the present invention.
FIG. 11 is also a plan view of the mobile dewatering vehicle.
[Explanation of symbols]
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