JP5192183B2 - スクリューコンベア - Google Patents

Description

本発明は、例えば、下水処理施設で発生する沈砂を洗浄して、その沈砂の表面に付着した有機物等を除去する機能を有したスクリューコンベアに関するものである。

下水処理施設の沈砂池で沈殿した沈砂は、定期的に沈砂池から掻き揚げられて、固液分離されたうえで、砂は更に洗砂装置によってその表面に付着した有機物、特に悪臭成分を除去したうえで、適宜に利用することが行われている。

従来、そのような洗砂装置として使用されるスクリューコンベアが、特許文献１または特許文献２に開示されている。この種のスクリューコンベアは、基本的に、コンベアケーシングの中に、シャフトの外周に螺旋羽根を設けたスクリューを挿入し、該スクリューを回転させることにより、被搬送物を軸方向の一端側から他端側へ向けて搬送するように構成されている。

特許文献１に記載されたスクリューコンベアでは、スクリューに螺旋羽根の一部を欠いた欠落部を設け、その欠落部に臨むように堰板を設け、スクリューにて搬送される途中の砂を堰板で止めて砂同士の摩擦により砂の表面に付着した有機物等を除去するようにしている。

また、特許文献２に記載されたスクリューコンベアでは、スクリューの螺旋羽根に適当な突起を設け、この突起により砂を掻き上げて攪拌しながら、上から水を噴射して洗浄を行うようにしている。

特開２００１−１４９８１０号公報 実開昭５３−８６６６５号公報

ところで、上記従来のスクリューコンベアでは、比較的自由な状態（あまり圧力のかかっていない状態）での攪拌により砂同士を擦り合わせるようにしているので、砂の表面に付着した有機物を充分に除去しきれず、洗浄効果が弱いという問題があった。洗浄度が低いと、例えば、その砂を配管工事の埋め戻し用に再利用しようとしても、その悪臭のために利用を敬遠されるという問題がある。

本発明は、上記事情を考慮し、沈砂等の洗浄効果を高めることのできるスクリューコンベアを提供することを目的とする。

請求項１の発明は、コンベアケーシングの中に、シャフトの外周に螺旋羽根を設けたスクリューを挿入し、該スクリューを回転させることにより、被搬送物を軸方向の一端側から他端側へ向けて搬送するスクリューコンベアにおいて、該コンベアの軸方向の一部に、前記螺旋羽根に切欠と、該切欠に隣接する螺旋羽根の周方向端縁を斜めに屈曲させて形成した掻き上げ片とを設けることで、搬送中の被搬送物の一部の滞留を促すと共に滞留中の被搬送物を掻き上げて攪拌する攪拌領域を確保し、
前記コンベアケーシングを、下半部が前記スクリューの攪拌羽根の外周に沿った半円筒状をなし上部が開放されたＵ字形断面の樋状に形成し、前記攪拌領域では、前記樋状のコンベアケーシングの上半部の空間を閉鎖ブロックで埋めることにより、前記スクリューの周囲を円筒周壁で囲んで密閉構造となしたことを特徴とする。

請求項２の発明は、請求項１に記載のスクリューコンベアにおいて、前記コンベアケーシングが、前記一端側が下側となり他端側が上側となるよう傾斜を付けて設置されており、該コンベアケーシングの前記攪拌領域の上側に、該コンベアケーシング内の滞留水の水位が設定されていることを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項２に記載のスクリューコンベアにおいて、前記コンベアケーシングに、前記滞留水の水位を維持しながら排水する排水機構が設けられていることを特徴とする。

請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載のスクリューコンベアにおいて、前記攪拌領域に水を噴射する水噴射ノズルが設けられていることを特徴とする。

請求項５の発明は、請求項１に記載のスクリューコンベアにおいて、前記閉鎖ブロックに、前記攪拌領域に水を噴射する水噴射ノズルが設けられていることを特徴とする。

請求項６の発明は、請求項１〜５のいずれか１項に記載のスクリューコンベアにおいて、前記スクリューのシャフトの内部に導水路が形成されると共に、該シャフトの周壁に、前記導水路に連通することで前記攪拌領域に水を噴射する水噴射ノズルが設けられていることを特徴とする。

請求項７の発明は、請求項４〜６のいずれか１項に記載のスクリューコンベアにおいて、前記水噴射ノズルから噴射する水として、前記コンベアケーシングからの排水を利用することを特徴とする。

請求項１の発明のスクリューコンベアでは、攪拌領域の螺旋羽根に切欠があるので、その切欠から被搬送物の一部が脱落して滞留する。また、攪拌領域の螺旋羽根に掻き上げ片があるので、スクリューの回転に伴って被搬送物が攪拌される。この状態で上流側から次々と被搬送物が搬送されてくるので、攪拌領域に滞留する被搬送物はオーバーフローしようとするが、スクリューの周囲は密閉構造とされているので、攪拌領域に存在する被搬送物は、オーバーフローすることができず、圧密状態となりながら攪拌されることになる。従って、攪拌領域において被搬送物同士の擦れ合いが強まることになり、被搬送物の表面の付着物が効果的に除去される。その結果、被搬送物の洗浄度が高まり、その固形成分の再利用時の障害を取り除くことができる。

また、請求項１の発明によれば、閉鎖ブロックでコンベアケーシングの上半部の空間を埋めることにより、スクリューの周囲を円筒周壁で囲んで密閉構造となしているので、被搬送物の圧密度を高めることができ、被搬送物の表面付着物の除去性能を上げることができる。

請求項２の発明によれば、コンベアケーシングの傾斜に沿って下から搬送されてくる被搬送物によって、攪拌領域に滞留している被搬送物が押し上げられるので、同領域で強く圧密されながら被搬送物が攪拌されることになる。その際、コンベアケーシング内の滞留水の水位が攪拌領域の上側に設定されているので、被搬送物は常に滞留水の中で揉まれながら表面の付着物が効率よく除去されることになる。

請求項３の発明によれば、コンベアケーシング内の滞留水の水位を維持しながら排水することができるので、除去された付着物を排水と共にコンベアケーシング外に排出することができ、処理後の被搬送物の固形成分だけを上側へ搬送して外部に取り出すことができる。

請求項４の発明によれば、攪拌領域に水を噴射する水噴射ノズルを設けたので、コンベアケーシング内の滞留水の水位が低い場合であっても、水噴射ノズルから洗浄用の水を噴射することにより、圧密状態での攪拌により脱落した表面付着物を積極的に水と共に流すことができる。また、水噴射ノズルから圧力水を噴射することにより、コンベアケーシング内の滞留水の水位に拘わらず、被搬送物の表面付着物の除去効果を高めることができる。その結果、被搬送物の洗浄度が高まり、その固形成分の再利用時の障害を取り除くことができる。

請求項５の発明によれば、前記閉鎖ブロックに水噴射ノズルを設けたので、簡単な構造で、洗浄用の水を、必要とされる場所に効率よく供給することができる。

請求項６の発明によれば、スクリューのシャフトの周壁に設けた水噴射ノズルから洗浄用の水を噴射するようにしたので、構造の簡素化が図れる。

請求項７の発明によれば、水噴射ノズルから噴射する水として、コンベアケーシングからの排水を利用するので、排水の有効利用が図れる。

以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
図１は洗砂装置として使用されるスクリューコンベアの全体構成を示す側面図、図２はその内部構造を示す側面図、図３（ａ）は図２の要部の拡大図、（ｂ）は（ａ）のＩＩＩｂ−ＩＩＩｂ矢視断面図である。

図１において、１は固液分離装置、１０は固液分離装置１の下部から斜め上方に延びる本発明の実施形態のスクリューコンベアである。固液分離装置１は、被処理水導入口２から導入された被処理水を螺旋流路を利用して固液分離し、固形分を下部の滞留槽３へ沈降させる。滞留槽３内に沈降した固形分（被搬送物）Ｍは、スクリューコンベア１０の投入口１３に導入される。

スクリューコンベア１０は、図２に示すように、樋状のコンベアケーシング１１の中に、シャフト２１の外周に一定ピッチの螺旋羽根２２を取り付けたスクリュー２０を挿入し、回転駆動装置１６によってスクリュー２０を図３（ｂ）の矢印Ａ方向に回転させることにより、水分を含んだ汚泥や沈砂等の被搬送物Ｍを、軸方向の一端側（低い側）から他端側（高い側）へと搬送するようにしたものである。このコンベア１０の長手方向の２箇所には、被搬送物Ｍの表面に付着した有機物（悪臭成分）等を洗浄するためにコンベアケーシング１１内に洗浄水Ｗを噴射する水噴射装置１７、１８が設けられている。

コンベアケーシング１１は、下半部がスクリュー２０の螺旋羽根２２の外周に沿った半円筒状をなし、上部が開放されたＵ字形断面の樋状に形成されており、上端部に被搬送物Ｍの固体成分の排出口１５、下端付近に処理すべき被搬送物Ｍの投入口１３がそれぞれ設けられている。なお、コンベアケーシング１１の上面開口はカバー１２により塞がれている。

このスクリューコンベア１０では、軸方向の一部である投入口１３のすぐ上側に、図３
に示すように、スクリュー２０の螺旋羽根２２に切欠２３と掻き上げ片２４とを設けることで、搬送中の被搬送物Ｍの一部の滞留を促すと共に滞留中の被搬送物Ｍを掻き上げて攪拌する攪拌領域３０を確保している。切欠２３は、螺旋羽根２２の円周方向に等配した４箇所に設けられており、その切欠２３に隣接する螺旋羽根２２の周方向端縁を斜めに屈曲させることで、前記掻き上げ片２４が形成されている。

攪拌領域３０におけるスクリュー２０の周囲は、滞留しつつ攪拌される被搬送物Ｍの圧密度を高め得るような密閉構造としてある。即ち、スクリュー２０の周囲の下半部は、コンベアケーシング１１の下半部により密閉されているが、上半部は開放されている。そこで、攪拌領域３０では、樋状のコンベアケーシング１１の上半部の空間を閉鎖ブロック３１で埋めることにより、スクリュー２０の周囲の全周を円筒周壁で囲んで、密閉構造としている。また、閉鎖ブロック３１には、攪拌領域３０に洗浄水Ｗを噴射するための水噴射ノズル１７Ｎ（水噴射装置１７の主要素）が設けられている。

また、攪拌領域３０の上側には排水機構１４が設けられている。コンベアケーシング１１の上面開口は、少なくともこの排水機構１４の高さまでカバー１２で密閉されており、排水機構１４内部の堰板の作用で、コンベアケーシング１１内の滞留水の水位ＷＬが、攪拌領域３０の上側となるように設定され維持されている。この水位ＷＬは、固液分離装置１の水位ＷＬとほぼ等しい。

次に作用を説明する。
このスクリューコンベア１０を作動させると、スクリュー２０の回転により、被搬送物Ｍが下側から上側に向けて搬送される。その際、途中に確保した攪拌領域３０の螺旋羽根２２には切欠２３が設けられているので、その切欠２３から被搬送物Ｍの一部が脱落して滞留する。また、攪拌領域３０の螺旋羽根２２には掻き上げ片２４が設けられているので、スクリュー２０の回転に伴って被搬送物Ｍが掻き上げられ攪拌される。

この状態で上流側（下側）から次々と被搬送物Ｍが搬送されてくるので、攪拌領域３０に滞留する被搬送物Ｍはオーバーフローしようとするが、スクリュー２０の周囲は、上方の空間が閉鎖ブロック３１で埋められることにより、全周が円筒周壁により閉じられた密閉構造とされているので、攪拌領域３０に存在する被搬送物Ｍは、オーバーフローすることができず、圧密状態となりながら攪拌されることになる。

従って、攪拌領域３０において被搬送物Ｍ同士の擦れ合いが強まることになり、被搬送物Ｍの表面に付着していた有機物等の付着物が効果的に除去される。その際、コンベアケーシング１１内の滞留水の水位ＷＬが排水機構１４の作用によって攪拌領域３０の上側に維持されているので、被搬送物Ｍは、常に滞留水の中で揉まれながら、表面の付着物が効率よく除去されることになる。従って、特に水噴射ノズル１７Ｎから水を噴射しない場合でも、被搬送物Ｍの洗浄効果を得ることができる。そして、洗浄後の排水は排水機構１４内の堰板をオーバーフローして外部に取り出される。

また、水切りされた固形分は、上側の噴射装置１８から洗浄水を噴射することにより、更に洗浄されて、上側へと搬送され、排出口１５から外部へ排出される。その結果、被搬送物Ｍの洗浄度が高まり、固形成分の再利用時の障害を取り除くことができる。この場合も、洗浄後の排水は、排水機構１４から外部に導かれる。

また、水噴射ノズル１７Ｎから洗浄用の水を噴射することによって、コンベアケーシング１１内の滞留水の水位ＷＬが低い場合でも、攪拌によって脱落した付着物を洗浄することができる上、コンベアケーシング１１内の滞留水の水位ＷＬのレベルに拘わらず、水噴射ノズル１７Ｎからの圧力水の噴射によって洗浄効果を高めることができる。この場合は
、閉鎖ブロック３１に水噴射ノズル１７Ｎを設けているので、簡単な構造で、洗浄用の水を、必要とされる場所に効率よく供給することができる。

なお、上記実施形態では、閉鎖ブロック３１に水噴射ノズル１７Ｎを設けていたが、図４に示すように、スクリュー２０のシャフト２１の内部空間を導水路として形成し、シャフト２１の周壁に設けた水噴射ノズル１７Ｎａから攪拌領域３０中の被搬送物Ｍに水を噴射するように構成してもよい。

また、噴射装置１７、１８から噴射する水は、他の系の比較的きれいな水を利用してもよいが、排水機構１４からの排水を利用してもよい。そうした場合、無駄な水の使用を減らせる。

洗砂装置として使用された本発明の実施形態のスクリューコンベアの全体構成を示す側面図である。 その内部構造を示す側面図である。 （ａ）は図２の要部の側面拡大図、（ｂ）は（ａ）のＩＩＩｂ−ＩＩＩｂ矢視断面図である。 他の実施形態の要部の拡大側面図である。

符号の説明

１０ スクリューコンベア
１１ ケーシング
１２ 蓋
１４ 排水機構
２０ スクリュー
２１ シャフト
２２ 螺旋羽根
２３ 切欠
２４ 掻き上げ片
３１ 閉鎖ブロック
１７Ｎ，１７Ｎａ 水噴射ノズル

Claims (7)

1. コンベアケーシングの中に、シャフトの外周に螺旋羽根を設けたスクリューを挿入し、該スクリューを回転させることにより、被搬送物を軸方向の一端側から他端側へ向けて搬送するスクリューコンベアにおいて、
   該コンベアの軸方向の一部に、前記螺旋羽根に切欠と、該切欠に隣接する螺旋羽根の周方向端縁を斜めに屈曲させて形成した掻き上げ片とを設けることで、搬送中の被搬送物の一部の滞留を促すと共に滞留中の被搬送物を掻き上げて攪拌する攪拌領域を確保し、
   前記コンベアケーシングを、下半部が前記スクリューの攪拌羽根の外周に沿った半円筒状をなし上部が開放されたＵ字形断面の樋状に形成し、前記攪拌領域では、前記樋状のコンベアケーシングの上半部の空間を閉鎖ブロックで埋めることにより、前記スクリューの周囲を円筒周壁で囲んで密閉構造となしたことを特徴とするスクリューコンベア。
2. 前記コンベアケーシングが、前記一端側が下側となり他端側が上側となるよう傾斜を付けて設置されており、該コンベアケーシングの前記攪拌領域の上側に、該コンベアケーシング内の滞留水の水位が設定されていることを特徴とする請求項１に記載のスクリューコンベア。
3. 前記コンベアケーシングに、前記滞留水の水位を維持しながら排水する排水機構が設けられていることを特徴とする請求項２に記載のスクリューコンベア。
4. 前記攪拌領域に水を噴射する水噴射ノズルが設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のスクリューコンベア。
5. 前記閉鎖ブロックに、前記攪拌領域に水を噴射する水噴射ノズルが設けられていることを特徴とする請求項１に記載のスクリューコンベア。
6. 前記スクリューのシャフトの内部に導水路が形成されると共に、該シャフトの周壁に、前記導水路に連通することで前記攪拌領域に水を噴射する水噴射ノズルが設けられていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のスクリューコンベア。
7. 前記水噴射ノズルから噴射する水として、前記コンベアケーシングからの排水を利用することを特徴とする請求項４〜６のいずれか１項に記載のスクリューコンベア。

Images