JP5713290B2

JP5713290B2 - スクリュープレス型脱水装置

Info

Publication number: JP5713290B2
Application number: JP2011117798A
Authority: JP
Inventors: 佳久杉山; 良寅長岡
Original assignee: 静岡メンテ株式会社
Priority date: 2011-05-26
Filing date: 2011-05-26
Publication date: 2015-05-07
Anticipated expiration: 2031-05-26
Also published as: JP2012245450A

Description

本発明はスクリュープレス型脱水装置に係り、特にし尿、工場排水、その他排水処理によって生じる汚泥を脱水するスクリュープレス型脱水装置に関するものである。

特許文献１に記載されたスクリュープレス型脱水装置は、略円筒状のろ過体を備え、このろ過体は、その一端側に脱水ケーキ排出口を有し、他端側に汚泥供給部を有している。ろ過体には脱水ケーキ排出口に向かってある傾斜角で軸径を大きくした軸にスクリュー羽根を装備したスクリュー軸が収容されている。更に、スクリュープレス型脱水装置にはテーパーコーンが備えられており、このテーパーコーンは脱水ケーキ排出口を完全に閉鎖する閉鎖位置と、脱水ケーキ排出口とテーパーコーンとの間に僅かな隙間が形成される隙間形成位置とに動作する。

このスクリュープレス型脱水装置では、運転開始時にはテーパーコーンを閉鎖状態として、汚泥を汚泥供給部から供給してスクリュー軸を回転させ、ろ過体内の汚泥にある程度圧力がかかったところで、テーパーコーンを隙間形成位置に移動して、汚泥をスクリュー軸の回転によって搬送しながら圧力をかけて、ろ過体を介して水分を排出し、脱水された汚泥は脱水ケーキとして脱水ケーキ排出口から排出される。スクリュー軸を連続して回転させることにより、汚泥の脱水、脱水ケーキの排出が連続して行われる。

ところで、脱水ケーキの含水率が低下し過ぎる等の理由から、脱水ケーキ排出口に脱水ケーキが詰まってしまう場合がある。脱水ケーキが一旦詰まると、後続の脱水ケーキによって脱水ケーキ排出口付近の脱水ケーキが押圧されて押し固められてしまうことになる。このように脱水ケーキが押し固められた状態になると、作業員が工具によって脱水ケーキを穿り出さなければならない。

特開２０１０−２５３５３６号公報

しかしながら、押し固められた脱水ケーキを穿り出す作業は、相当に大変であり、作業員にかなりの負担を強いることになる。
また、上記従来のスクリュープレス型脱水装置は、テーパーコーンが隙間形成位置まで後退しても、テーパーコーンは脱水ケーキ排出口が開放されるまでは離間しないため、テーパーコーンと脱水ケーキ排出口との間には僅かな隙間しかない。このため、隙間から手を入れて工具によって押し固められた脱水ケーキを穿り出さなくてはならず、作業が行い難いばかりか危険が伴うという問題もある。
本発明は上記従来の問題点に着目して為されたものであり、脱水ケーキ排出口に詰まった脱水ケーキを穿り出す作業を容易に、且つ安全に行うことができるスクリュープレス型脱水装置の提供を、その目的とする。

本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、請求項１の発明は、筒状で汚泥供給部と一端部に脱水ケーキ排出口を有するろ過体と、前記ろ過体に収容されて前記脱水ケーキ排出口に向かって徐々に軸径を大きくした回転軸と前記回転軸の外周に設けられたスクリュー羽根とから成るスクリュー軸と、前記排出口を閉鎖する閉鎖位置と脱水ケーキ排出口とテーパーコーンとの間に脱水ケーキを排出するための隙間を形成する隙間形成位置との間で動作するテーパーコーンとを具備するスクリュープレス型脱水装置において、
前記脱水ケーキ排出口から前記ろ過体へ進入する進入位置と、前記脱水ケーキ排出口より外側に後退する後退位置とに動作する出入部材を備え、前記出入部材が進入位置にあるときは、出入部材の外周面と前記ろ過体の内周面との間に隙間が形成されるようにして、且つ前記テーパーコーンを脱水ケーキ排出口が完全に開放される開放位置に後退可能としたことを特徴とするスクリュープレス型脱水装置である。

請求項２の発明は、請求項１に記載したスクリュープレス型脱水装置において、出入部材はスクリュー軸の回転軸と同じ径寸法の円柱状で、前記回転軸と軸芯が一致した状態で備えられていることを特徴とするスクリュープレス型脱水装置である。

請求項３の発明は、請求項１に記載したスクリュープレス型脱水装置において、スクリュー軸の回転軸は回転駆動するシャフトに固定され、前記シャフトは脱水ケーキ排出口からろ過体外へ突出しており、前記シャフトには出入部材がスライド自在に支持されていることを特徴とするスクリュープレス型脱水装置である。

請求項４の発明は、請求項１から３のいずれかに記載したスクリュープレス型脱水装置において、テーパーコーンは出入部材に対しスライド自在に支持され、前記出入部材にガイドされて動作することを特徴とするスクリュープレス型脱水装置である。

本発明のスクリュープレス型脱水装置では、脱水ケーキ排出口に詰まった脱水ケーキを穿り出す作業を容易に、且つ安全に行うことができるようになる。

本発明の実施の形態に係るスクリュープレス型脱水装置の出入部材が進入位置にあり、テーパーコーンが閉鎖位置にある状態を示す図である。本発明の実施の形態に係るスクリュープレス型脱水装置の出入部材が進入位置にあり、テーパーコーンが隙間形成位置にある状態を示す図である。本発明の実施の形態に係るスクリュープレス型脱水装置の出入部材が進入位置にあり、テーパーコーンが開放位置にある状態を示す図である。本発明の実施の形態に係るスクリュープレス型脱水装置の出入部材を後退位置にあり、テーパーコーンが開放位置にある状態を示す図である。

本発明の実施の形態に係るスクリュープレス型脱水装置１を図面にしたがって説明する。
符号３はベースを示し、このベース３には後述する脱水ケーキＤを受ける開口５が形成されている。この開口５は図示しない脱水ケーキ貯留部に連通している。
ベース３にはろ過体７が備えられており、このろ過体７は略円筒状でパンチングメタルによって構成される本体９を有し、本体９には外周部分に多数の小穴(図示せず)が設けられている。本体９の一端にはリング１３が固定され、このリング１３の一端部、すなわちろ過体７の一端側が脱水ケーキ排出口１５となっている。また、本体９の他端側の上部には図示しない汚泥供給口が設けられている。

符号１７はシャフトを示し、このシャフト１７の一端部は脱水ケーキ排出口１５からろ過体７外へ突出しており、この突出部分の端部が軸受１９によって支持されている。また、シャフト１７の他端部は図示しない軸受（図示せず）によって支持され、シャフト１７は回転できるようになっている。
シャフト１７の一端部にはスプロケット２１が取り付けられており、このスプロケット２１には図示しないモータの動力が伝達されて、シャフト１７が回転駆動されるようになっている。

符号２３はスクリュー軸を示し、このスクリュー軸２３はシャフト１７に固定されており、シャフト１７と共に回転する。スクリュー軸２３はろ過体７に収容されている。スクリュー軸２３は、脱水ケーキ排出口１５に向かって徐々に軸径を大きくした回転軸２５と、この回転軸２５の外周に設けられたスクリュー羽根２７とから成る。

符号２９は出入部材を示し、この出入部材２９はシャフト１７にスライド自在に支持されている。出入部材２９はスクリュー軸２３の回転軸２５と同じ径寸法の円柱状で、回転軸２５と軸芯が一致した状態で備えられている。
符号３１はテーパーコーンを示し、このテーパーコーン３１は出入部材２９に対しスライド自在に支持されている。テーパーコーン３１は徐々に縮径する側が脱水ケーキ排出口１５に対向している。

ベース３にはシリンダーベース３３が固定されており、このシリンダーベース３３は開口５と軸受１９との間に備えられている。シリンダーベース３３には一対の油圧シリンダー３７が支持され、油圧シリンダー３７の駆動ロッド４１の先端はテーパーコーン３１の後部に取り付けられている。
また、シリンダーベース３３には一対の油圧シリンダー３５が支持され、油圧シリンダー３５の駆動ロッド３９の先端は出入部材２９の後部に取り付けられている。
油圧シリンダー３５の駆動ロッド３９の駆動ストロークは油圧シリンダー３７の駆動ロッド４１より長いものとなっている。

また、シリンダーベース３３には図示しないガイド装置が設けられ、このガイド装置は出入部材２９を挟んで左右に配置されている。ガイド装置はガイドロッドを有しており、出入部材２９は図示しないガイドロッドによってスライド自在に支持され、安定してスライドできるようになっている。

次に、このスクリュープレス型脱水装置１の動作を説明する。
図１に示すように、油圧シリンダー３５の駆動ロッド３９を突出する方向へ駆動し、出入部材２９を脱水ケーキ排出口１５の方向へ移動する。そして、出入部材２９を脱水ケーキ排出口１５からろ過体７へ進入し、出入部材２９の端面とスクリュー軸２３の回転軸２５の端面とが接触する進入位置で停止させる。出入部材２９が進入位置にあるときは、出入部材２９の外周面と、ろ過体７の内周面との間に隙間１０が形成される。
次いで、油圧シリンダー３７の駆動ロッド４１を突出する方向へ駆動し、テーパーコーン３１を脱水ケーキ排出口１５の方向へ移動させ、テーパーコーン３１によって脱水ケーキ排出口１５が閉鎖される閉鎖位置に停止させる。なお、前述のようにテーパーコーン３１は出入部材２９に対しスライド自在に支持されているので、出入部材２９にガイドされて動作する。

また、スプロケット２１に図示しないモータの動力が伝達させて、シャフト１７と共にスクリュー軸２３を回転させる。そして、汚泥供給部から汚泥Ｎをろ過体７へ供給する。この汚泥Ｎはスクリュー軸２３のスクリュー羽根２７によって脱水ケーキ排出口１５に向かって搬送される。

前記のようにテーパーコーン３１は閉鎖位置にあるので、汚泥Ｎがスクリュー軸２３によって脱水ケーキ排出口１５に向かって搬送されるに従って、ろ過体７内の汚泥Ｎに加わる圧力が増大していく。
そして、ある程度汚泥Ｎに圧力がかかったところで、図２に示すように油圧シリンダー３７の駆動ロッド４１を後退する方向へ駆動し、テーパーコーン３１を脱水ケーキ排出口１５から離間する方向へ移動させて、脱水ケーキ排出口１５とテーパーコーン３１との間に脱水ケーキＤを排出するための隙間３２を形成する隙間形成位置に停止させる。

テーパーコーン３１を隙間形成位置に停止させた後においても、汚泥Ｎを汚泥供給部からろ過体７へ供給する。汚泥Ｎは回転するスクリュー軸２３によって脱水ケーキ排出口１５に向かって搬送される。
前記したようにスクリュー軸２３は脱水ケーキ排出口１５に向かって徐々に軸径が大きくなっているので、スクリュー軸２３とろ過体７との隙間は脱水ケーキ排出口１５に向かうに従って小さくなっている。よって、汚泥Ｎは脱水ケーキ排出口１５の方向へ搬送されるに従って圧力が加わり脱水され、ろ過体７の穴を通して水が排出される。
そして、脱水された汚泥Ｎは脱水ケーキＤとして、隙間１０を通り脱水ケーキ排出口１５とテーパーコーン３１との間から排出され、これが連続して行われる。脱水ケーキ排出口１５とテーパーコーン３１との間から排出された脱水ケーキＤは開口５へ落下し、脱水ケーキ貯留部に貯留される。

ところが、汚泥Ｎの水分含量等によって脱水ケーキＤが脱水ケーキ排出口１５とテーパーコーン３１との隙間３２から排出されず、脱水ケーキ排出口１５から隙間３２にかけて詰まってしまうことがある。このように脱水ケーキＤが詰まると、後続の脱水ケーキＤによって脱水ケーキ排出口１５付近の脱水ケーキＤが押圧されるため押し固められてしまう状態となる。

このような場合は、図３、図４に示すように、油圧シリンダー３７の駆動ロッド４１を後退する方向へ駆動し、テーパーコーン３１を脱水ケーキ排出口１５から離間する方向へ移動させて、脱水ケーキ排出口１５が完全に開放される開放位置に停止させる。なお、テーパーコーン３１は脱水ケーキ排出口１５から離間する方向へ移動する際にも出入部材２９にガイドされて動作する。

次いで、図４に示すように、油圧シリンダー３５の駆動ロッド３９を後退する方向へ駆動し、出入部材２９を脱水ケーキ排出口１５から離間する方向へ移動させて、脱水ケーキ排出口１５より外側に後退する後退位置に停止させる。出入部材２９が後退位置に移動すると、出入部材２９が入っていた部分が空洞１２となり、隙間１０にある押し固められた脱水ケーキＤがリング状に残される。従って、隙間１０内の脱水ケーキＤに加わっている圧力を空洞１２へ逃がすことが可能となり、隙間１０内の脱水ケーキＤを容易に掻き出すことができる。よって、脱水ケーキ排出口１５に詰まった脱水ケーキＤを除去する作業を容易に、且つ安全に行うことができる。
また、脱水ケーキ排出口１５が完全に開放される状態となっているので、テーパーコーン３１と脱水ケーキ排出口１５との間に作業員が入ることが可能となり、脱水ケーキＤの除去作業を容易に行うことができる。

上記のように隙間１０に詰まった脱水ケーキＤを除去した後、油圧シリンダー３５の駆動ロッド３９を突出する方向へ駆動し、出入部材２９を脱水ケーキ排出口１５の方向へ移動する。そして、出入部材２９を脱水ケーキ排出口１５からろ過体７へ進入させ、出入部材２９の端面とスクリュー軸２３の回転軸２５の端面とが接触する進入位置で停止させる。

次いで、油圧シリンダー３７の駆動ロッド４１を突出する方向へ駆動し、テーパーコーン３１を脱水ケーキ排出口１５の方向へ移動させ、隙間形成位置に停止させる。
そして、シャフト１７と共にスクリュー軸２３を回転させて、汚泥Ｎを脱水ケーキ排出口１５に向かう方向へ搬送して、脱水ケーキＤを脱水ケーキ排出口１５とテーパーコーン３１との隙間３２から連続して排出させる。

以上、本発明の実施の形態について詳述してきたが、具体的構成は、この実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における設計の変更などがあっても発明に含まれる。
例えば、テーパーコーン３１を出入部材２９にガイドされない構成とすることも可能である。

本発明は、スクリュープレス型脱水装置製造業、このスクリュープレス型脱水装置を用いた汚泥処理業に利用可能性を有している。

１…スクリュープレス型脱水装置３…ベース
５…開口７…ろ過体９…本体
１０…出入部材の外周面とろ過体の内周面との間の隙間
１２…空洞１３…リング１５…脱水ケーキ排出口
１７…シャフト１９…軸受２１…スプロケット
２３…スクリュー軸２５…回転軸
２７…スクリュー羽根２９…出入部材
３１…テーパーコーン３３…シリンダーベース
３５、３７…油圧シリンダー３９、４１…駆動ロッド
Ｎ…汚泥Ｄ…脱水ケーキ

Claims

筒状で汚泥供給部と一端部に脱水ケーキ排出口を有するろ過体と、前記ろ過体に収容されて前記脱水ケーキ排出口に向かって徐々に軸径を大きくした回転軸と前記回転軸の外周に設けられたスクリュー羽根とから成るスクリュー軸と、前記排出口を閉鎖する閉鎖位置と脱水ケーキ排出口とテーパーコーンとの間に脱水ケーキを排出するための隙間を形成する隙間形成位置との間で動作するテーパーコーンとを具備するスクリュープレス型脱水装置において、
前記脱水ケーキ排出口から前記ろ過体へ進入する進入位置と、前記脱水ケーキ排出口より外側に後退する後退位置とに動作する出入部材を備え、前記出入部材が進入位置にあるときは、出入部材の外周面と前記ろ過体の内周面との間に隙間が形成されるようにして、且つ前記テーパーコーンを脱水ケーキ排出口が完全に開放される開放位置に後退可能としたことを特徴とするスクリュープレス型脱水装置。
請求項１に記載したスクリュープレス型脱水装置において、出入部材はスクリュー軸の回転軸と同じ径寸法の円柱状で、前記回転軸と軸芯が一致した状態で備えられていることを特徴とするスクリュープレス型脱水装置。
請求項１に記載したスクリュープレス型脱水装置において、スクリュー軸の回転軸は回転駆動するシャフトに固定され、前記シャフトは脱水ケーキ排出口からろ過体外へ突出しており、前記シャフトには出入部材がスライド自在に支持されていることを特徴とするスクリュープレス型脱水装置。
請求項１から３のいずれかに記載したスクリュープレス型脱水装置において、テーパーコーンは出入部材に対しスライド自在に支持され、前記出入部材にガイドされて動作することを特徴とするスクリュープレス型脱水装置。