JP3957050B2 - し渣脱水機 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願発明は夾雑物（し渣）を含んだ汚水からし渣を分離し、該し渣を脱水処理する汚水処理装置に組み付けられるし渣脱水機に関し、特に、粘性の高い糞塊類を多量に含むし渣の脱水処理に好適するし渣脱水機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、布、ビニール、野菜屑、糞塊などのようなし渣を含んだ汚水は、汚水処理装置を使用して処理される場合がある。
【０００３】
図８〜図１０は、従来の汚水処理装置の一例を示す図であり、図８は汚水処理装置の構成を示す平面図、図９は図８のＤ−Ｄ線矢視断面図、図１０は図８のＥ−Ｅ線矢視断面図である。
【０００４】
この汚水処理装置５１は、し渣を含んだ汚水が流入してくる汚水タンク５２と、汚水中に浮遊するし渣を破砕するドラム回転式の破砕機５３と、破砕されたし渣を汚水中から掻き出すバースクリーン式（微細目スクリーン式）の除塵機５４と、この除塵機５４によって掻き出されたし渣を脱水する螺旋翼（スクリュー）式のし渣脱水機５５とを備えている。
【０００５】
上記汚水タンク５２には、流入管６１、荒目スクリーン６２、オーバーフロー管６３、および沈砂ドレン管６４がそれぞれ取り付けられている。
【０００６】
破砕機５３は、その流入口５３ａが汚水タンク５２の隔壁６８に接続され、その排出口５３ｂは破砕機５３の下端にあり、下向きに開口している。
【０００７】
バースクリーン式の除塵機５４は、汚水からし渣を掻き出してし渣脱水機５５に搬送するもので、傾斜状態で配設されている。
【０００８】
し渣脱水機５５は、回転する螺旋翼(スクリュー)５７と、ケーシング５６とを有し、螺旋翼５７は水平面に対して若干傾斜した状態で配置されている。ケーシング５６は円筒状のもので、その中に螺旋翼５７が配設され、この螺旋翼５７は、ケーシング５６の基端部に配設された回転駆動機構５８によって回転駆動される。
【０００９】
また、ケーシング５６上にはホッパー６５が配設され、ケーシング５６の先端部には、先端側ほど縮径された中空の切頭円錐体形状の圧搾部５９が接続されている。この圧搾部５９はその形状から圧搾コーンと呼ばれることもある。圧搾部５９には、水分のみを通過させる多数の透孔が形成され、圧搾部５９の先端には、排出路６０が設けられている。
【００１０】
この構成の汚水処理装置５１においては、し渣を含んだ汚水が外部から流入管６１を介して供給されると、汚水が荒目スクリーン６２を通過することによって、比較的大きな固形物の塊が除かれ、このような大きな固形物が除かれた汚水が汚水タンク５２に貯まる。
【００１１】
この汚水タンク５２の汚水は破砕機５３に導かれ、汚水中に浮遊するし渣が破砕機５３内の回転するドラム状刃によって破砕されてある程度の細かさにまで破砕された状態となり、このようなし渣を含んだ汚水は破砕機５３の排出口５３ｂから落下して貯液槽７０に貯まる。
【００１２】
この貯液槽７０に貯まった汚水中のし渣は、除塵機５４によって掻き出される。除塵機５４にはレーキと呼ばれる櫛状の部材が設けられており、レーキが除塵機５４のバースクリーン上を移動することによってし渣が掻き出される。なお、レーキによってバースクリーン上を搬送されるし渣に含まれる水分は、バースクリーンを通過して落下する。
【００１３】
こうして、除塵機５４によって掻き出されたし渣は、ホッパー６５に投入されてし渣脱水機５５のケーシング５６内に導かれる。ケーシング５６に導入されたし渣は、回転する螺旋翼５７によってケーシング５６内をその先端側へと圧送される。そして、ケーシング５６内のし渣は、螺旋翼５７によって次第に圧搾部５９内へと押し込められて圧搾される。この圧搾により、圧搾部５９の透孔から水分が排出され、十分に水分が除去されたし渣（脱水し渣）は、圧搾部５９の先端に設けられた排出路６０に導かれて排出路６０から押し出され、し渣容器６９内へ投入される。なお、圧搾に伴って圧搾部５９からしみ出した水分は、ドレン管６６から排出される。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記するような従来構成の汚水処理装置５１では、し渣を破砕するドラム回転式の破砕機５３が比較的大型のものであったり、破砕機５３は構造的に、流入口５３ａよりも低いところに排出口５３ｂが位置し、破砕したし渣を含んだ汚水を下方に自然落下させる構造になっているために、破砕機５３と、この後に続くし渣脱水機５５との配置関係等からして、汚水処理装置５１は大掛かりなものである。
【００１５】
また、上記の汚水処理装置５１では、破砕機５３により汚水中に浮遊するし渣は、ある程度の細かさにまで破砕された状態でし渣を含む汚水が貯液槽７０に貯まり、この貯液槽７０に貯まった汚水中のし渣は、除塵機５４によって汚水中から掻き出されてし渣脱水機５５のホッパー６５に投入される。そこで、し渣の中に粘性の高い糞塊類が多量に含まれていると、これがし渣脱水機５５のケーシング５６内に導かれて目詰まりを生じて脱水することが出来なくなることがある。また、脱水を調整するための調整機構により、し渣に与える抵抗を強くすると、し渣は閉塞して排出されない状態に陥り、し渣脱水機への過負荷をもたらすこともあることから、し渣脱水機５５の運転ができなり、汚水処理装置５１全体の運転に支障を来す。
【００１６】
そこで、本発明は、このような課題を解決するためになされたものであって、し渣中に含まれる粘性の高い糞塊類によってし渣脱水機の運転が左右されることがなく、能率よく円滑に脱水処理ができるし渣脱水機を提供することを目的としたものである。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明に係るし渣脱水機は、し渣脱水機のホッパー内に、処理水を一時的にホッパー内に貯留する手段と、ホッパー内に投入されるし渣を粉砕するグラインダポンプを配装したことを特徴とする。
【００１８】
ここで、し渣脱水機のホッパー内におけるグラインダポンプの配装位置は、特に、制約はなく、ホッパー内適所に配装される。また、グラインダポンプ自体は周知構成のもので、回転駆動軸に取り付けられた羽根車によって、吸い込んだ液体（汚水）に遠心力を生ぜしめ、この遠心力によって揚力を発生させるポンプであって、吸入路に固定された固定刃と、羽根車と同軸状に回転する切断刃とによって、吸い込んだ液体中に浮遊する固形物を破砕するもので、ドラム回転式の破砕機よりは小型のものである。また、ホッパー内に供給される処理水としては、水道水であってもよい。
【００１９】
このように構成した本発明のし渣脱水機によれば、ホッパー内に処理水を貯留した状態で、粘性の高い糞塊類を含むし渣を投入してグラインダポンプを運転すると、し渣は処理水とともにグラインダポンプに掛けられ、処理水がホッパー内に貯留されている間に、し渣は細かく破砕される同時に、粘性の高い糞塊類は細かく破砕されて処理水中に溶解する。こうして処理水中のし渣には、糞塊類は塊のままでは存在しなくなる。従って、このようなし渣を処理水と一緒に脱水機本体に導いて脱水処理すると、粘性の高い糞塊類によってし渣脱水機の運転が左右されることなく、し渣の脱水処理が円滑に行われる。
【００２０】
また、処理水を一時的にホッパー内に貯留する手段としては、ホッパーと脱水機本体との連結部に電動バルブを挿設した構成にすると、処理水をホッパー内に一時的に貯留したり、グラインダポンプを運転して処理水中のし渣を破砕したりする時間調整が簡単にできる。
【００２１】
また、ホッパー内の処理水に投入されるし渣が、ホッパーに結合したバースクリーン式の除塵機が汚水中から掻き出したし渣であると、し渣脱水機の運転に支障を来す粘性の高い糞塊類の量や種類等が、ホッパー内に投入直前に確認することができるので、これによりグラインダポンプの運転時間等の設定がし易くなり、能率よくし渣の脱水処理ができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面に基づいて詳細に説明する。
【００２３】
図１は本発明に係るし渣脱水機の概略構成を示す正面図、図２は同平面図、図３は同側面図、図４は脱水機本体の縦断面図、図５はホッパーに対する連結部が取り付けられた部分における脱水機本体の横断面図、図６は回転駆動機構を除いた脱水機本体の側面図である。
【００２４】
本発明に係るし渣脱水機１は、図１〜図３に示されるように、ホッパー２と、ホッパー２内に配装したグラインダポンプ３と、ホッパー２下方に連結部を介して連結した脱水機本体４と、連結部に挿設した電動バルブ５を備えている。
【００２５】
ホッパー２には、その外壁２ａを貫通してホッパー２内に処理水を供給する流入管１３、外壁２ａの中間部位に取り付けられ、ホッパー２内に供給される処理水量を制限するオーバフロー管１４などを備えている。
【００２６】
グラインダポンプ３は周知構成のもので、図示はしていないが、回転駆動軸に取り付けられた羽根車によって、吸い込んだ液体に遠心力を生ぜしめ、この遠心力によって揚力を発生させるポンプであって、吸入路に固定された固定刃と、羽根車と同軸状に回転する切断刃とによって、吸い込んだ液体中に浮遊する固形物を破砕するようにしたものである。
【００２７】
実施の形態では、ホッパー２内に供給する処理水が所定量に達すると、グラインダポンプ３は処理水中に浸漬され、本体部３ａ下部にある吸込口３ｂから吸い込んだ処理水を、本体部３ａよりも高い位置に、下向きに開口させた吐出口３ｃからホッパー２内に吐出して循環させるようにしている。
【００２８】
し渣脱水機１の具体的構成としては、図４〜図６に示されるように、脱水機本体４は、円筒状のケーシング６と、ケーシング６内に設けられた螺旋翼７と、ケーシング６の先端に取り付けられた圧搾部８とを備えている。
【００２９】
ケーシング６は、その先端側（圧搾部８側）が若干高位置となるように、傾斜状態（傾斜角７度程度）に設置され、ケーシング６の上部に設けた開口部１２が連結部を介して図１に示すように、ホッパー２下端に結合されてホッパー２とケーシング６の内部が連通し、ケーシング６の基端部には、螺旋翼７を回転させる回転駆動機構９が取り付けられ、また、ドレン管１０が接続されている。
【００３０】
螺旋翼７は、回転軸７ａの周面に螺旋状の翼部材７ｂを固定してなるもので、翼部材７ｂの外周端とケーシング６との間に僅かな隙間を形成している。
【００３１】
圧搾部８は、ケーシング６の内部に連通し、先端側ほど縮径された中空の切頭円錐体形状をなすもので、この圧搾部８には、その全体に、し渣の通過を阻止し、水分のみを通過させる多数の透孔８ａが形成され、圧搾部８の先端部は、図１に示すように、圧搾によって脱水処理されたし渣（脱水し渣）を排出するための排出路１１に接続されている。
【００３２】
ホッパー２とケーシング６の連結部に挿設した電動バルブ５は、周知構成のもので、実施の形態では、電動バルブ５のケーシング５ａが連結部を形成し、このケーシング５ａ内の通路を開閉する弁体５ｂを有し、この弁体５ｂを外部の操作駆動源５ｃに連結している。
【００３３】
上記構成において、本発明に係るし渣脱水機１は、し渣を含む汚水を処理する汚水処理装置Ａに組み込まれる。図７はし渣脱水機１を汚水処理装置Ａに組み付けた状態を示す汚水処理装置の概略構成図である。
【００３４】
図７において、し渣脱水機１は、汚水タンク３０に付設している。汚水タンク３０は、し渣を含んだ汚水が流入する流入管３１、オーバーフロー管３２、および流出管３３等がそれぞれ設けられ、また、汚水中に浮遊するし渣を掻き出すバースクリーン式（微細目スクリーン式）の除塵機３４を備え、この除塵機３４の上端部をホッパー２に結合し、汚水タンク３０内の汚水から除塵機３４によって掻き出しし渣をホッパー２内に投入するようにしている。
【００３５】
次に、上記構成を有するし渣脱水機１の動作を説明する。
【００３６】
まず、電動バルブ５を閉じて処理水（水道水であってもよい）を流入管１３からホッパー２内に供給する。除塵機３４を運転して汚水タンク３０内に流入した汚水の中からし渣を掻き出してホッパー２内に投入し、グラインダポンプ３を起動する。ここで、処理水とともにし渣が吸込口３ｂからポンプ内に吸い込まれ、処理水中に浮遊するし渣がグラインダポンプ３によって細かく破砕される。この時、し渣中の粘性の高い糞塊類は細かく破砕されて処理水に溶解される。こうして、粘性の高い糞塊類が処理水に溶解して塊がなくなったところで、電動バルブ５を開くと、ホッパー２内の処理水とし渣が脱水機本体４のケーシング６内に導かれる。
【００３７】
ケーシング６内に導かれた処理水とし渣は、回転駆動機構９によって回転する螺旋翼７によって、ケーシング６内を圧送される。この圧送される過程で水分の大部分はケーシング６の基端部に接続されたドレン管１０（図１参照）を介して外部に排出される。そして、ケーシング６内にはし渣だけが残留し、このし渣が螺旋翼７の回転によってケーシング６の先端部に取り付けられた圧搾部８の方へ圧送され、圧搾部８内へ次第に押し込められて圧搾が行われる。この圧搾によって圧搾部８の透孔８ａからは、し渣に含まれる水分がしみ出し、圧搾部８の内周面に押しつけられて十分に脱水されたし渣は、脱水し渣として圧搾部８から排出路１１に導かれて排出路１１の先端から落下し、別工程へ移行して所定の後処理（例えば、焼却処理等）が施される。
【００３８】
上記するように、本発明に係るし渣脱水機では、脱水機本体４のケーシング６内には、粘性の高い糞塊類を含まないし渣が処理水とともに導かれ、このし渣が螺旋翼７の回転によって脱水処理を行うので、従来のように、粘性の高い糞塊類によってし渣脱水機が目詰まりを生じたり、し渣が閉塞して排出されない状態に陥って脱水処理が出来なくなるなるようなことがなく、常に、円滑な運転を実現する。
【００３９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係るし渣脱水機によれば、し渣脱水機のホッパー内にグラインダポンプを配装し、ホッパー内に一時的に処理水を貯留し、この中に汚水から掻き出したし渣を投入し、し渣中の粘性の高い糞塊類をグラインダポンプで細かく破砕して処理水中に溶解させ、こうして処理水内に残るし渣をし渣脱水機に掛けて脱水処理するので、粘性の高い糞塊類等によってし渣脱水機の運転が左右されることがなくなり、汚水処理が能率よく円滑に行われる。
【００４０】
また、グラインダポンプをし渣脱水機のホッパー内に設置しているので、ホッパーとは別個にグラインダポンプを設置するためのスペースを必要とせず、し渣脱水機が小型化できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示すし渣脱水機の概略構成を示す正面図である。
【図２】し渣脱水機の概略構成を示す平面図である。
【図３】し渣脱水機の概略構成を示す側面図である。
【図４】脱水機本体の縦断面図である。
【図５】し渣脱水機のホッパーに対する連結部が取り付けられた部分における脱水機本体の横断面図である。
【図６】回転駆動機構を除いた脱水機本体の側面図である。
【図７】本発明に係るし渣脱水機を組み付けた汚水処理装置の概略構成を示す正面図である。
【図８】従来の汚水処理装置の構成を示す平面図である。
【図９】図８のＤ−Ｄ線矢視断面図である。
【図１０】図８のＥ−Ｅ線矢視断面図である。
【符号の説明】
１ 渣脱水機
２ ホッパー
３ グラインダポンプ
３ａ 本体部
３ｂ 吸込口
３ｃ 吐出口
４ 脱水機本体
５ 電動バルブ
５ａ ケーシング
５ｂ 弁体
５ｃ 操作駆動源
６ ケーシング
７ 螺旋翼
７ａ 回転軸
７ｂ 翼部材
８ 圧搾部
８ａ 透孔
９ 回転駆動機構
１０ ドレン管
１１ 排出路
１２ 開口部
１３ 流入管
１４ オーバフロー管
３０ 汚水タンク
３１ 流入管
３２ オーバーフロー管
３３ 流出管
３４ 除塵機

Claims (3)

1. し渣脱水機のホッパー内に、処理水を一時的に貯留する手段と、ホッパー内に投入されるし渣を粉砕するグラインダポンプを配装したことを特徴とするし渣脱水機。
2. 処理水を一時的にホッパー内に貯留する手段が、ホッパーとし渣脱水機との連結部に挿設した電動バルブからなることを特徴とする請求項１記載のし渣脱水機。
3. ホッパー内に投入されるし渣が、ホッパーに結合したバースクリーン式の除塵機が汚水中から掻き出したし渣であることを特徴とする請求項１記載のし渣脱水機。

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