JP6761092B2 - Screw press and how to operate the screw press - Google Patents

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Description

本発明は、汚泥などの液体含有物を圧搾して該液体含有物から液体を分離するスクリュープレスに関する。さらに、本発明は、スクリュープレスの運転方法に関する。 The present invention relates to a screw press that presses a liquid-containing material such as sludge to separate the liquid from the liquid-containing material. Furthermore, the present invention relates to a method of operating a screw press.

従来から、上下水処理場、し尿処理場などの液体処理施設から排出される汚泥(液体含有物)を圧搾して、該汚泥から水を分離する(すなわち、脱水する)装置として、スクリュープレスが知られている。このスクリュープレスは、スクリーン(多孔板)から形成されたろ過筒と、ろ過筒の内部に配置されたスクリューとを備える。スクリューは、ろ過筒と同心状に配置されたスクリュー軸と、スクリュー軸の外面に固定されたスクリュー羽根と、を有している。スクリュー軸に連結された回転機構によって、スクリュー羽根を回転させることにより、ろ過筒に投入された汚泥を圧搾し、脱水する。ろ過筒の下流側開口端には、汚泥を堰き止める背圧板が配置され、この背圧板により、回転するスクリュー羽根により送られてくるケーキ(脱水された汚泥)を滞留させ、ケーキからなるプラグ(栓)を形成する。このプラグが後から送り込まれるケーキに背圧を加えて、ケーキをさらに圧搾することにより、ろ過筒内の汚泥の含水率を低下させる。 Conventionally, a screw press has been used as a device for separating (that is, dehydrating) water from sludge (liquid-containing matter) discharged from a liquid treatment facility such as a water and sewage treatment plant or a urine treatment plant by pressing the sludge. Are known. The screw press includes a filter tube formed of a screen (perforated plate) and a screw arranged inside the filter tube. The screw has a screw shaft arranged concentrically with the filtration cylinder and a screw blade fixed to the outer surface of the screw shaft. The sludge charged into the filtration tube is squeezed and dehydrated by rotating the screw blades by a rotating mechanism connected to the screw shaft. A back pressure plate that dams up sludge is placed at the downstream opening end of the filtration tube, and the back pressure plate allows the cake (dehydrated sludge) sent by the rotating screw blades to stay and plugs made of cake (dehydrated sludge). A stopper) is formed. Back pressure is applied to the cake to which this plug is sent later to further squeeze the cake, thereby reducing the water content of the sludge in the filter tube.

プラグが形成される位置にはスクリュー羽根は設けられておらず、スクリュー軸のみが存在する。プラグを形成するケーキ(以下、「プラグケーキ」と称する)は、後から送り込まれるケーキによって背圧板に押し付けられ、少しずつろ過筒の下流側開口端から排出される。ろ過筒内のケーキに加えられる背圧の大きさは、ろ過筒の下流側開口端に対する背圧板の位置(すなわち、プラグケーキが排出される排出口の大きさ)とプラグケーキの量とにより決定され、プラグケーキの量はプラグ長さにより決定される。プラグ長さは、スクリュー羽根の終端から背圧板までの距離であり、プラグケーキの長さと同義である。適切なプラグ長さは、ろ過筒に投入される汚泥の性状(例えば、粘度、含水率など)によって変わる。そこで、特許文献1に開示されているように、プラグ長さを調節する機構が従来から提案されている。 No screw blades are provided at the position where the plug is formed, only the screw shaft exists. The cake forming the plug (hereinafter referred to as “plug cake”) is pressed against the back pressure plate by the cake sent later, and is gradually discharged from the downstream opening end of the filtration tube. The amount of back pressure applied to the cake in the filter tube is determined by the position of the back pressure plate with respect to the downstream opening end of the filter tube (that is, the size of the discharge port from which the plug cake is discharged) and the amount of the plug cake. The amount of plug cake is determined by the plug length. The plug length is the distance from the end of the screw blade to the back pressure plate, and is synonymous with the length of the plug cake. The appropriate plug length depends on the properties of the sludge charged into the filter tube (eg, viscosity, moisture content, etc.). Therefore, as disclosed in Patent Document 1, a mechanism for adjusting the plug length has been conventionally proposed.

プラグ長さを大きくした状態でプラグケーキの含水率が低下すると、円筒状のプラグケーキが硬化し、背圧板に突き当たったプラグケーキを円滑にろ過筒から排出することができなくなることがある。また、プラグケーキとスクリュー軸とが供回りして、プラグケーキをろ過筒から排出できなくなることもある。これらの問題を解決するために、上記特許文献1に記載の脱水プレスは、スクリュー軸をその軸方向に移動させる移動装置を備えている。移動装置でスクリュー軸をろ過筒に対して移動させることで、低含水率のプラグケーキをろ過筒から押し出す(すなわち、排出する)ことができる。さらに、スクリュー軸をその軸方向に移動させることにより、ろ過筒内のケーキにさらなる圧力を加えることが可能となっている。 If the water content of the plug cake decreases while the plug length is increased, the cylindrical plug cake may harden and the plug cake that hits the back pressure plate may not be smoothly discharged from the filter tube. In addition, the plug cake and the screw shaft may rotate together, making it impossible to discharge the plug cake from the filter tube. In order to solve these problems, the dehydration press described in Patent Document 1 is provided with a moving device for moving the screw shaft in the axial direction thereof. By moving the screw shaft with respect to the filter tube with the moving device, the plug cake having a low water content can be pushed out (that is, discharged) from the filter tube. Further, by moving the screw shaft in the axial direction, it is possible to apply further pressure to the cake in the filtration tube.

特開平11−347796号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 11-347996 特開2012−532号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2012-532 特開昭61−162298号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 61-162298 特開昭58−32599号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 58-32599 特開昭59−191593号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 59-191593

しかしながら、スクリュー軸をその軸方向に移動させる移動装置を備えたスクリュープレスには、次のような問題点がある。
(i)移動装置は、重量物であるスクリュー軸と該スクリュー軸に連結された回転装置とを同時に移動させながら、ろ過筒内のケーキを圧縮するときの反力も受けるため、大きな推力を必要とする。このため、高出力の移動装置が必要となり、スクリュープレス全体の大型化および製造コスト増を招いてしまう。
(ii)移動装置によって移動するスクリュー軸はろ過筒の端部の壁を貫通するため、止水性を持ち、かつ、スクリュー軸の回転運動と直進運動を同時に受ける軸受をろ過筒の壁に配置する必要がある。このような軸受は、その構造が特殊であり、高価である。
(iii)スクリュー羽根およびろ過筒は、それらの間に微小な隙間を介して配置される。したがって、スクリュー軸が移動装置によって移動するときに、スクリュー羽根がろ過筒に接触しないように、高い精度で、移動装置を製作する必要がある。
(iv)スクリュー軸をろ過筒の排出側に向かって移動させると、汚泥の投入部にスクリュー羽根がなくなるため、ろ過筒に投入された汚泥を移送することができなくなり、汚泥の脱水効率が低下する。
(v)汚泥のろ過中、ろ過筒の内面には濃縮された汚泥の層が形成され、この汚泥の層はスクリュー羽根により掻き取られながら移送される。しかしながら、汚泥の投入部にスクリュー羽根がなくなると、汚泥の層がスクリュー羽根によって掻き取られず、その部分はろ過面として機能しなくなる。
(vi)スクリュー軸がスライドするため、スクリュー軸のストローク分のスペースが必要になる。その結果、スクリュープレス全体の大型化を招いてしまう。
(vii)脱水効率を高めるために高い背圧をろ過筒内のケーキに加えると、ケーキとスクリューとが供回りしてしまい、スクリュープレスの運転が継続できなくなる。ろ過筒内のケーキに加えるべき適正な背圧は、ろ過筒に投入される汚泥の性状(例えば、粘度、含水率など)に影響されるため一定でないことが多い。そのため、ろ過筒内のケーキに適正な背圧を加えるためには、背圧板の微妙な調整が必要である。しかしながら、背圧板は直線的な移動のみが許容されており、かつ汚泥の投入口とは離れた位置に配置されているので、この背圧板とスクリューの回転では、ろ過筒内のケーキに加えられる背圧の微妙な調整が困難である。
However, the screw press provided with the moving device for moving the screw shaft in the axial direction has the following problems.
(I) The moving device requires a large thrust because it receives a reaction force when compressing the cake in the filtration tube while simultaneously moving the heavy screw shaft and the rotating device connected to the screw shaft. To do. For this reason, a high-power moving device is required, which leads to an increase in the size of the entire screw press and an increase in manufacturing cost.
(Ii) Since the screw shaft moved by the moving device penetrates the wall at the end of the filtration cylinder, a bearing that has water-stopping property and simultaneously receives the rotational movement and the linear movement of the screw shaft is arranged on the wall of the filtration cylinder. There is a need. Such bearings have a special structure and are expensive.
(Iii) The screw blades and the filtration tube are arranged with a minute gap between them. Therefore, it is necessary to manufacture the moving device with high accuracy so that the screw blades do not come into contact with the filter cylinder when the screw shaft is moved by the moving device.
(Iv) When the screw shaft is moved toward the discharge side of the filter cylinder, the sludge charged into the filter cylinder cannot be transferred because the screw blades disappear from the sludge input portion, and the sludge dewatering efficiency decreases. To do.
(V) During sludge filtration, a concentrated sludge layer is formed on the inner surface of the filtration cylinder, and this sludge layer is transferred while being scraped off by screw blades. However, when the sludge input portion has no screw blades, the sludge layer is not scraped off by the screw blades, and that portion does not function as a filtration surface.
(Vi) Since the screw shaft slides, space for the stroke of the screw shaft is required. As a result, the size of the entire screw press is increased.
(Vii) If a high back pressure is applied to the cake in the filter tube in order to increase the dehydration efficiency, the cake and the screw will rotate together, and the operation of the screw press cannot be continued. The proper back pressure to be applied to the cake in the filter tube is often not constant because it is affected by the properties of the sludge charged into the filter tube (eg, viscosity, moisture content, etc.). Therefore, in order to apply an appropriate back pressure to the cake in the filtration tube, it is necessary to finely adjust the back pressure plate. However, since the back pressure plate is only allowed to move linearly and is located away from the sludge inlet, this rotation of the back pressure plate and screw adds it to the cake in the filter tube. It is difficult to make fine adjustments to the back pressure.

特許文献2および特許文献3は、ろ過筒内のケーキに加えられる背圧を調整するために、ろ過筒の投入部側に配置された第1スクリューと、汚泥の移送方向において、この第1スクリューの下流側に配置された第2スクリューとを備えた装置を記載している。 Patent Document 2 and Patent Document 3 describe a first screw arranged on the input portion side of the filter cylinder and the first screw in the sludge transfer direction in order to adjust the back pressure applied to the cake in the filter cylinder. Describes a device with a second screw located downstream of the.

特許文献2に記載された脱水装置では、第2スクリューの回転速度を調整することにより、ケーシング(上記ろ過筒に相当する)から排出されるケーキの量を調整することができる。さらに、この脱水装置では、ケーシングの下流端に設けられた圧力調整ガイドの長さを調整することにより、第2スクリューに対して前進・後退可能な抵抗体(上記背圧板に相当する)に押し付けられる脱水ケーキに加えられる背圧を調整することができる。しかしながら、圧力調整ガイドの長さを変更するには、脱水装置を停止して、大掛かりな作業を行う必要がある。そのため、ケーシングに投入される汚泥の性状に応じて、ケーシング内のケーキに加えられる背圧を適時調整することが困難である。さらに、第2スクリューの羽根の巻数が多いため、高い粘性を有する汚泥を脱水処理する場合は、第2スクリューにケーキが付着して、このケーキと第2スクリューとが供回りしてしまう。 In the dehydrator described in Patent Document 2, the amount of cake discharged from the casing (corresponding to the above-mentioned filtration tube) can be adjusted by adjusting the rotation speed of the second screw. Further, in this dehydrator, by adjusting the length of the pressure adjustment guide provided at the downstream end of the casing, the second screw is pressed against a resistor (corresponding to the above back pressure plate) that can move forward and backward. The back pressure applied to the dehydrated cake to be made can be adjusted. However, in order to change the length of the pressure adjustment guide, it is necessary to stop the dehydrator and perform a large-scale work. Therefore, it is difficult to timely adjust the back pressure applied to the cake in the casing according to the properties of the sludge charged into the casing. Further, since the number of turns of the blades of the second screw is large, when the sludge having high viscosity is dehydrated, the cake adheres to the second screw, and the cake and the second screw rotate together.

特許文献3に記載のスクリュープレスでは、第1段スクリューによって圧搾されたケーキの圧力を検出する圧力検出器の出力信号と、ろ過筒から排出されたろ液の流量を検出する流量検出器の出力信号とに基づいて、ろ過筒内のケーキに加えられる背圧を調整する。したがって、このスクリュープレスには、特許文献2に記載の抵抗体が不要である。しかしながら、このスクリュープレスは、特許文献2に記載の脱水装置と同様に、第2段スクリューに設けられた羽根の巻数が多いため、スクリュープレスで、高い粘性を有する汚泥の脱水処理を行う場合に、ケーキと第2段スクリューとが供回りしてしまう。また、特許文献3に記載のスクリュープレスでは、ろ過筒内のケーキに高い背圧が加わると、供回りを避けるために、ケーキをろ過筒から排出するように構成されているため、高い背圧をろ過筒内のケーキに加えることが困難であり、脱水効率を高めることができない。 In the screw press described in Patent Document 3, the output signal of the pressure detector that detects the pressure of the cake squeezed by the first stage screw and the output signal of the flow detector that detects the flow rate of the filtrate discharged from the filter tube. Based on, the back pressure applied to the cake in the filter tube is adjusted. Therefore, this screw press does not require the resistor described in Patent Document 2. However, since this screw press has a large number of turns of blades provided on the second stage screw like the dehydrator described in Patent Document 2, when the screw press is used to dehydrate sludge having high viscosity. , The cake and the second stage screw rotate together. Further, in the screw press described in Patent Document 3, when a high back pressure is applied to the cake in the filter cylinder, the cake is discharged from the filter cylinder in order to avoid rotation, so that the back pressure is high. Is difficult to add to the cake in the filter tube, and the dehydration efficiency cannot be increased.

特許文献4および特許文献5に記載されたスクリュープレス型脱水機も、2つのスクリュー軸を備えている。しかしながら、排出側のスクリュー軸は、外筒(上記ろ過筒に相当する)の排出口に向かってその軸径が拡大する円錐台形状を有している。そのため、ろ過筒内のケーキとスクリュー軸とが供回りしたときに、背圧を低減してケーキを外筒から強制的に排出することができない。 The screw press type dehydrator described in Patent Document 4 and Patent Document 5 also has two screw shafts. However, the screw shaft on the discharge side has a truncated cone shape in which the shaft diameter expands toward the discharge port of the outer cylinder (corresponding to the above-mentioned filtration cylinder). Therefore, when the cake in the filtration cylinder and the screw shaft rotate together, the back pressure cannot be reduced and the cake cannot be forcibly discharged from the outer cylinder.

そこで、本発明は、液体含有物から液体を分離する効率を高めることができ、かつスクリューをろ過筒に対して移動させることなく、プラグケーキをろ過筒から排出することができるスクリュープレスを提供することを目的とする。さらに、本発明は、このスクリュープレスの運転方法を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention provides a screw press capable of increasing the efficiency of separating the liquid from the liquid-containing material and discharging the plug cake from the filter cylinder without moving the screw with respect to the filter cylinder. The purpose is. Furthermore, it is an object of the present invention to provide a method of operating this screw press.

本発明の一態様は、液体含有物が投入されるろ過筒と、前記ろ過筒内で、該ろ過筒と同心状に配置され、前記液体含有物を所定の移送方向に移送する第1スクリューおよび第2スクリューと、前記第1スクリューを回転させる第1回転機構と、前記第1スクリューとは独立に前記第2スクリューを回転させる第2回転機構と、を備え、前記第2スクリューは、前記移送方向において前記第1スクリューの下流側に配置されており、前記第1スクリューは、円錐台形状の第1スクリュー軸と、該第1スクリュー軸の外面に固定された第1スクリュー羽根とを有し、前記第2スクリューは、円筒形状の第2スクリュー軸と、該第2スクリュー軸の外面に固定された第2スクリュー羽根とを有し、前記第2回転機構は、前記第2スクリューを前記第1スクリューとは異なる回転速度で回転させることが可能であり、かつ前記第2スクリューの回転方向を前記第1スクリューの回転方向に対して同方向または逆方向に切り替え可能であり、前記第2スクリュー羽根の巻数は、3巻未満であることを特徴とするスクリュープレスである。 One aspect of the present invention includes a filter cylinder into which a liquid-containing material is charged, a first screw which is arranged concentrically with the filter cylinder in the filter cylinder and transfers the liquid-containing material in a predetermined transfer direction. A second screw, a first rotation mechanism for rotating the first screw, and a second rotation mechanism for rotating the second screw independently of the first screw are provided, and the second screw is the transfer. Arranged on the downstream side of the first screw in the direction, the first screw has a conical first screw shaft and a first screw blade fixed to the outer surface of the first screw shaft. The second screw has a cylindrical second screw shaft and a second screw blade fixed to the outer surface of the second screw shaft, and the second rotation mechanism attaches the second screw to the second screw. It is possible to rotate at a rotation speed different from that of the 1 screw, and the rotation direction of the 2nd screw can be switched in the same direction or in the opposite direction to the rotation direction of the 1st screw. The screw press is characterized in that the number of turns of the blade is less than three.

本発明の一参考例は、前記第2スクリュー羽根の巻数は、2巻き以上であることを特徴とする。 One reference example of the present invention is characterized in that the number of turns of the second screw blade is two or more.

本発明の一参考例は、液体含有物が投入されるろ過筒と、前記ろ過筒内で、該ろ過筒と同心状に配置され、前記液体含有物を所定の移送方向に移送する第1スクリューおよび第2スクリューと、前記第1スクリューを回転させる第1回転機構と、前記第1スクリューとは独立に前記第2スクリューを回転させる第2回転機構と、を備え、前記第2スクリューは、前記移送方向において前記第1スクリューの下流側に配置されており、前記第1スクリューは、円錐台形状の第1スクリュー軸と、該第1スクリュー軸の外面に固定された第1スクリュー羽根とを有し、前記第2スクリューは、円筒形状の第2スクリュー軸と、該第2スクリュー軸の外面に固定された第2スクリュー羽根とを有し、前記第2回転機構は、前記第2スクリューを前記第1スクリューとは異なる回転速度で回転させることが可能であり、前記第2スクリュー羽根の巻き方向は、前記第1スクリュー羽根の巻き方向とは逆であることを特徴とするスクリュープレスである。 A reference example of the present invention is a filter cylinder into which a liquid-containing material is charged, and a first screw which is arranged concentrically with the filter cylinder in the filter cylinder and transfers the liquid-containing material in a predetermined transfer direction. A second screw, a first rotating mechanism for rotating the first screw, and a second rotating mechanism for rotating the second screw independently of the first screw are provided, and the second screw is the same. It is arranged on the downstream side of the first screw in the transfer direction, and the first screw has a conical first screw shaft and a first screw blade fixed to the outer surface of the first screw shaft. The second screw has a cylindrical second screw shaft and a second screw blade fixed to the outer surface of the second screw shaft, and the second rotation mechanism has the second screw. The screw press is capable of rotating at a rotation speed different from that of the first screw, and the winding direction of the second screw blade is opposite to the winding direction of the first screw blade.

本発明の一参考例は、前記第2スクリュー羽根のピッチは、前記第1スクリュー羽根のピッチよりも小さいことを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記第2スクリューの上流側での第2スクリュー羽根のピッチは、前記第2スクリューの下流側での第2スクリュー羽根のピッチよりも大きいことを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記第2回転機構は、前記第2スクリューを回転させるための駆動機と、前記駆動機の電流および/またはトルクを検出可能な検出器と、を有しており、前記第2スクリューの回転方向は、前記駆動機の電流および/またはトルクに基づいて切り替えられることを特徴とする。
A reference example of the present invention is characterized in that the pitch of the second screw blade is smaller than the pitch of the first screw blade.
A preferred embodiment of the present invention is characterized in that the pitch of the second screw blades on the upstream side of the second screw is larger than the pitch of the second screw blades on the downstream side of the second screw.
In a preferred embodiment of the present invention, the second rotation mechanism has a drive for rotating the second screw and a detector capable of detecting the current and / or torque of the drive. The rotation direction of the second screw is switched based on the current and / or torque of the drive machine.

本発明の他の態様は、上記スクリュープレスの運転方法であって、前記第2スクリューを回転させずに、前記第1スクリューを回転させることにより、前記ろ過筒内の前記液体含有物を前記第2スクリューに移送して、前記第2スクリュー軸の周りにプラグケーキを形成し、前記プラグケーキが形成された後で、前記第2スクリューを回転させて、前記ろ過筒からプラグケーキを排出することを特徴とする運転方法である。 Another aspect of the present invention is the method of operating the screw press, in which the liquid-containing material in the filtration tube is subjected to the first screw by rotating the first screw without rotating the second screw. Transfer to 2 screws to form a plug cake around the 2nd screw shaft, and after the plug cake is formed, rotate the 2nd screw to discharge the plug cake from the filter tube. It is a driving method characterized by.

本発明の好ましい態様は、前記第2スクリューの回転速度を変更することにより、前記プラグケーキの排出量を調整することを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記第2スクリューの回転と停止とを交互に繰り返す間欠運転を行うことにより、前記第1スクリューにより圧搾される前記液体含有物に加えられる背圧を調整することを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記第2スクリューの回転方向を変更することにより、前記第1スクリューにより圧搾される前記液体含有物に加えられる背圧を調整することを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記第2スクリューの回転方向は、前記第2回転機構の駆動機の電流および/またはトルクに基づいて変更されることを特徴とする。
A preferred embodiment of the present invention is characterized in that the discharge amount of the plug cake is adjusted by changing the rotation speed of the second screw.
A preferred embodiment of the present invention is characterized in that the back pressure applied to the liquid-containing material squeezed by the first screw is adjusted by performing an intermittent operation in which rotation and stop of the second screw are alternately repeated. And.
A preferred embodiment of the present invention is characterized in that the back pressure applied to the liquid-containing material squeezed by the first screw is adjusted by changing the rotation direction of the second screw.
A preferred embodiment of the present invention is characterized in that the rotation direction of the second screw is changed based on the current and / or torque of the drive of the second rotation mechanism.

本発明によれば、第1スクリューとは独立して回転可能な第2スクリューの回転速度を制御することによって、ろ過筒内の液体含有物に加えられる背圧を調整することができるので、液体含有物から液体を分離する効率を高めつつ、ケーキと第2スクリューとの供回りを防止することができる。さらに、第2スクリューを第1スクリューとは独立して回転させることにより、プラグケーキをろ過筒から円滑に排出することができる。したがって、第1スクリューおよび第2スクリューをろ過筒に対して移動させることなく、プラグケーキをろ過筒から排出することができる。さらに、第1スクリューおよび第2スクリューがろ過筒に対して移動しないので、第1スクリュー羽根および第2スクリュー羽根を常にろ過筒のスクリーン面全体と対向させることができる。その結果、ろ過筒のスクリーン面全体を使用して液体含有物から液体を分離することが可能となり、液体含有物から液体を分離する効率を向上させることができる。
さらに、第2スクリュー羽根の巻数が3巻未満である構成によれば、プラグケーキを短時間でろ過筒から排出することができる。したがって、スクリュープレスで液体が分離される液体含有物が高い粘性を有している場合でも、プラグケーキが第2スクリューと供回りする前に、プラグケーキをろ過筒から排出することができる。
さらに、第2スクリュー羽根の巻き方向が第1スクリュー羽根の巻き方向と異なる構成によれば、第2スクリューは、プラグケーキをろ過筒から排出するために、第1スクリューとは逆方向に回転させられる。したがって、第1スクリューの回転によって圧搾される液体含有物と、第2スクリューよって回転されるプラグケーキとは、逆回転方向に互いに押し合うため、プラグケーキと第2スクリューとの供回りを防止できる。その結果、液体含有物に高い背圧を加えながら、スクリュープレスを運転することが可能になるので、液体含有物から液体を分離する効率を高めることができる。
According to the present invention, the back pressure applied to the liquid content in the filtration tube can be adjusted by controlling the rotation speed of the second screw, which can rotate independently of the first screw, and thus the liquid. It is possible to prevent the cake from rotating with the second screw while increasing the efficiency of separating the liquid from the inclusions. Further, by rotating the second screw independently of the first screw, the plug cake can be smoothly discharged from the filtration tube. Therefore, the plug cake can be discharged from the filter tube without moving the first screw and the second screw with respect to the filter tube. Further, since the first screw and the second screw do not move with respect to the filtration cylinder, the first screw blade and the second screw blade can always face the entire screen surface of the filtration cylinder. As a result, the entire screen surface of the filter tube can be used to separate the liquid from the liquid content, and the efficiency of separating the liquid from the liquid content can be improved.
Further, according to the configuration in which the number of turns of the second screw blade is less than 3, the plug cake can be discharged from the filtration tube in a short time. Therefore, even when the liquid content from which the liquid is separated by the screw press has a high viscosity, the plug cake can be discharged from the filter tube before the plug cake rotates with the second screw.
Further, according to the configuration in which the winding direction of the second screw blade is different from the winding direction of the first screw blade, the second screw is rotated in the direction opposite to that of the first screw in order to discharge the plug cake from the filtration tube. Be done. Therefore, since the liquid content squeezed by the rotation of the first screw and the plug cake rotated by the second screw are pressed against each other in the opposite rotation direction, the rotation of the plug cake and the second screw can be prevented. .. As a result, the screw press can be operated while applying a high back pressure to the liquid content, so that the efficiency of separating the liquid from the liquid content can be improved.

一実施形態に係るスクリュープレスを示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the screw press which concerns on one Embodiment. 図1に示される第2スクリューの概略断面図である。It is the schematic sectional drawing of the 2nd screw shown in FIG. 第2スクリュー羽根の巻数を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the number of turns of a 2nd screw blade. 他の実施形態に係るスクリュープレスを示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the screw press which concerns on other embodiment. 図4に示される第2スクリューの概略断面図である。It is the schematic sectional drawing of the 2nd screw shown in FIG. 図1に示されるスクリュープレスの動作を説明する図である。It is a figure explaining the operation of the screw press shown in FIG. 図1に示されるスクリュープレスの動作を説明する図である。It is a figure explaining the operation of the screw press shown in FIG. 図1に示されるスクリュープレスの動作を説明する図である。It is a figure explaining the operation of the screw press shown in FIG. 他の実施形態に係る第2スクリューを示した模式図である。It is a schematic diagram which showed the 2nd screw which concerns on other embodiment. さらに他の実施形態に係るスクリュープレスを示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the screw press which concerns on still another embodiment.

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
図1は、一実施形態に係るスクリュープレスを示す模式図である。図1に示されるスクリュープレスは、円筒状のスクリーンケーシング(ろ過筒)1と、スクリーンケーシング1内で、該スクリーンケーシング1と同心状に配置され、汚泥(液体含有物)を所定の移送方向Dに移送する第1スクリュー3および第2スクリュー4と、第1スクリュー3を回転させる第1回転機構7と、第1スクリュー3とは独立に第2スクリュー4を回転させる第2回転機構20と、を備えている。スクリーンケーシング1は、パンチングメタルなどのスクリーン(多孔板)から形成されている。スクリーンケーシング1の上流側端部には、汚泥の投入口2が形成されている。投入口2からスクリーンケーシング1に投入された汚泥は、回転する第1スクリュー3および第2スクリュー4によりスクリーンケーシング1内で所定の移送方向Dに移送される。さらに、スクリュープレスは、第1回転機構7と第2回転機構20の動作を制御する制御部6を有する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic view showing a screw press according to an embodiment. The screw press shown in FIG. 1 is arranged concentrically with the cylindrical screen casing (filtration cylinder) 1 and the screen casing 1 in the screen casing 1, and sludge (liquid content) is transferred in a predetermined transfer direction D. The first screw 3 and the second screw 4 to be transferred to the casing, the first rotation mechanism 7 for rotating the first screw 3, and the second rotation mechanism 20 for rotating the second screw 4 independently of the first screw 3. It has. The screen casing 1 is formed of a screen (perforated plate) such as punching metal. A sludge inlet 2 is formed at the upstream end of the screen casing 1. The sludge charged into the screen casing 1 from the charging port 2 is transferred in the screen casing 1 in a predetermined transfer direction D by the rotating first screw 3 and the second screw 4. Further, the screw press has a control unit 6 that controls the operation of the first rotation mechanism 7 and the second rotation mechanism 20.

第2スクリュー4は、第1スクリュー3とは独立に回転可能なように、第1スクリュー3に連結されている。第1スクリュー3および第2スクリュー4は、スクリーンケーシング1および排出チャンバー33をそれぞれ貫通して延びている。排出チャンバー33は、スクリーンケーシング1に接続されている。この排出チャンバー33に、後述するプラグケーキがスクリーンケーシング1から排出される。第2スクリュー4の軸方向の長さは、第1スクリューの軸方向の長さよりも短い。第1スクリュー3は、汚泥の移送方向Dにおける下流側に向かってその径が徐々に大きくなる円錐台形状(テーパ形状)の第1スクリュー軸3Aと、第1スクリュー軸3Aの外面に固定された第1スクリュー羽根3Bとを有している。第2スクリュー4は、円筒形状の第2スクリュー軸4Aと、第2スクリュー軸4Aの外面に固定された第2スクリュー羽根4Bとを有している。 The second screw 4 is connected to the first screw 3 so that it can rotate independently of the first screw 3. The first screw 3 and the second screw 4 extend through the screen casing 1 and the discharge chamber 33, respectively. The discharge chamber 33 is connected to the screen casing 1. The plug cake described later is discharged from the screen casing 1 into the discharge chamber 33. The axial length of the second screw 4 is shorter than the axial length of the first screw. The first screw 3 is fixed to the outer surfaces of the truncated cone-shaped (tapered) first screw shaft 3A and the first screw shaft 3A whose diameter gradually increases toward the downstream side in the sludge transfer direction D. It has a first screw blade 3B. The second screw 4 has a cylindrical second screw shaft 4A and a second screw blade 4B fixed to the outer surface of the second screw shaft 4A.

スクリーンケーシング1の上流側の端部は閉塞壁8によって密封されている。第1スクリュー軸3Aの一方の端部(移送方向Dにおける上流側端部)はこの閉塞壁8を貫通して延びている。この閉塞壁8には、該閉塞壁8と第1スクリュー軸3Aとの間の隙間をシールする水封装置10が設置されている。閉塞壁8を貫通して延びる第1スクリュー軸3Aの上流側端部は、ベース(図示せず)に設置された軸受11,12により軸方向の移動を拘束されながら回転自在に支持されている。なお、軸受11,12の一方を省略することができる。 The upstream end of the screen casing 1 is sealed by a closing wall 8. One end of the first screw shaft 3A (upstream end in the transfer direction D) extends through the closing wall 8. A water sealing device 10 that seals the gap between the closing wall 8 and the first screw shaft 3A is installed on the closing wall 8. The upstream end of the first screw shaft 3A extending through the closing wall 8 is rotatably supported by bearings 11 and 12 installed on the base (not shown) while restraining axial movement. .. One of the bearings 11 and 12 can be omitted.

第1スクリュー軸3Aの上流側端部は、第1スクリュー3を回転させるための第1回転機構7に連結されている。本実施形態では、第1回転機構7は、第1駆動機(例えば、電動機)14と、第1駆動機14の回転軸に固定されたスプロケット15と、第1スクリュー軸3Aに固定されたスプロケット16と、これらスプロケット15,16に巻きかけられたチェーン17とを備える。スプロケット16は、上記軸受11,12の間に位置している。第1回転機構7の第1駆動機14を駆動すると、この第1駆動機14の回転軸に固定されたスプロケット15が回転し、チェーン17を介して第1スクリュー軸3Aに固定されたスプロケット16を回転させる。その結果、第1スクリュー3が第1回転機構7により回転させられる。第1駆動機14は、制御部6に接続され、制御部6は、第1駆動機14の動作を制御することができるように構成されている。 The upstream end of the first screw shaft 3A is connected to a first rotation mechanism 7 for rotating the first screw 3. In the present embodiment, the first rotation mechanism 7 includes a first drive (for example, an electric motor) 14, a sprocket 15 fixed to the rotation shaft of the first drive 14, and a sprocket fixed to the first screw shaft 3A. A 16 and a chain 17 wound around the sprockets 15 and 16 are provided. The sprocket 16 is located between the bearings 11 and 12. When the first drive machine 14 of the first rotation mechanism 7 is driven, the sprocket 15 fixed to the rotation shaft of the first drive machine 14 rotates, and the sprocket 16 fixed to the first screw shaft 3A via the chain 17 To rotate. As a result, the first screw 3 is rotated by the first rotation mechanism 7. The first drive unit 14 is connected to the control unit 6, and the control unit 6 is configured to be able to control the operation of the first drive unit 14.

図示はしないが、第1駆動機14の回転軸を、減速機を介して第1スクリュー軸3Aに連結してもよい。あるいは、第1駆動機14の回転軸を、直接第1スクリュー軸3Aに連結してもよい。 Although not shown, the rotating shaft of the first driving machine 14 may be connected to the first screw shaft 3A via a speed reducer. Alternatively, the rotating shaft of the first driving machine 14 may be directly connected to the first screw shaft 3A.

図2は、図1に示される第2スクリュー4の概略断面図である。図2に示されるように、第2スクリュー軸4Aは、中空構造を有している。第1スクリュー軸3Aの他方の端部(移送方向Dにおける下流側端部)には、円筒形状の第2スクリュー軸4Aに挿入される縮径部3Cが形成されている。縮径部3Cを第1スクリュー軸3Aに形成することによって、第1スクリュー軸3Aには、その軸方向と垂直な壁面3Dが形成される。縮径部3Cは、円筒形状の第2スクリュー軸4Aに挿入され、第2スクリュー軸4Aの内壁4Cに固定されたすべり軸受30,31に回転自在に支持されている。このような構成で、第1スクリュー3は、第2スクリュー4と回転可能に連結される。 FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of the second screw 4 shown in FIG. As shown in FIG. 2, the second screw shaft 4A has a hollow structure. At the other end of the first screw shaft 3A (downstream end in the transfer direction D), a reduced diameter portion 3C to be inserted into the cylindrical second screw shaft 4A is formed. By forming the reduced diameter portion 3C on the first screw shaft 3A, a wall surface 3D perpendicular to the axial direction is formed on the first screw shaft 3A. The reduced diameter portion 3C is inserted into the cylindrical second screw shaft 4A and is rotatably supported by the slide bearings 30 and 31 fixed to the inner wall 4C of the second screw shaft 4A. With such a configuration, the first screw 3 is rotatably connected to the second screw 4.

図2に示されるように、第1スクリュー軸3Aの縮径部3Cが第2スクリュー軸4の内部に挿入された状態で、第2スクリュー軸4Aの上流側端部は、第1スクリュー軸3Aの壁面3Dと接触している。一実施形態では、第2スクリュー軸4Aの上流側端部と第1スクリュー軸3Aの壁面3Dとの間に、わずかな隙間が形成されてもよい。この場合、スクリーンケーシング1内の汚泥がすべり軸受30と縮径部3Cとの間の隙間を通過することを阻止するシール構造(例えば、ラビリンス構造)を、すべり軸受30および/または縮径部3Cに設けてもよい。 As shown in FIG. 2, with the reduced diameter portion 3C of the first screw shaft 3A inserted inside the second screw shaft 4, the upstream end of the second screw shaft 4A is the first screw shaft 3A. It is in contact with the wall surface 3D. In one embodiment, a slight gap may be formed between the upstream end of the second screw shaft 4A and the wall surface 3D of the first screw shaft 3A. In this case, the sliding bearing 30 and / or the reduced diameter portion 3C is provided with a seal structure (for example, a labyrinth structure) that prevents sludge in the screen casing 1 from passing through the gap between the sliding bearing 30 and the reduced diameter portion 3C. It may be provided in.

図1および図2に示されるように、第2スクリュー4の第2スクリュー軸4Aは、第1スクリュー軸3Aと同心状に配置される。第2スクリュー軸4Aの外径は第1スクリュー軸3Aの最大径と同一である。第2スクリュー軸4Aは、排出チャンバー33の壁33Aを貫通して延びている。第2スクリュー軸4Aの上流側端部は、上記すべり軸受30,31を介して第1スクリュー軸3Aに回転自在に支持され、第2スクリュー軸4Aの下流側端部は、ベース(図示せず)に設置された軸受22,23により軸方向の移動を拘束されながら回転自在に支持されている。なお、軸受23を省略することができる。 As shown in FIGS. 1 and 2, the second screw shaft 4A of the second screw 4 is arranged concentrically with the first screw shaft 3A. The outer diameter of the second screw shaft 4A is the same as the maximum diameter of the first screw shaft 3A. The second screw shaft 4A extends through the wall 33A of the discharge chamber 33. The upstream end of the second screw shaft 4A is rotatably supported by the first screw shaft 3A via the slide bearings 30 and 31, and the downstream end of the second screw shaft 4A is a base (not shown). ), The bearings 22 and 23 are rotatably supported while restraining the movement in the axial direction. The bearing 23 can be omitted.

第2スクリュー軸4Aの下流側端部は、第2スクリュー4を回転させるための第2回転機構20に連結されている。本実施形態では、第2回転機構20は、第2駆動機(例えば、電動機)24と、第2駆動機24の回転軸に固定されたスプロケット25と、第2スクリュー軸4Aに固定されたスプロケット26と、これらスプロケット25,26に巻きかけられたチェーン27とを備える。スプロケット26は、軸受22,23の間の位置している。第2回転機構20の第2駆動機24を駆動すると、この第2駆動機24の回転軸に固定されたスプロケット25が回転し、チェーン27を介して第2スクリュー軸4Aに固定されたスプロケット26を回転させる。その結果、第2スクリュー4が第2回転機構20により回転させられる。 The downstream end of the second screw shaft 4A is connected to a second rotation mechanism 20 for rotating the second screw 4. In the present embodiment, the second rotation mechanism 20 includes a second drive (for example, an electric motor) 24, a sprocket 25 fixed to the rotation shaft of the second drive 24, and a sprocket fixed to the second screw shaft 4A. 26 and a chain 27 wound around these sprockets 25 and 26 are provided. The sprocket 26 is located between the bearings 22 and 23. When the second drive machine 24 of the second rotation mechanism 20 is driven, the sprocket 25 fixed to the rotation shaft of the second drive machine 24 rotates, and the sprocket 26 fixed to the second screw shaft 4A via the chain 27. To rotate. As a result, the second screw 4 is rotated by the second rotation mechanism 20.

第2駆動機24は、上記制御部6に接続される。第2駆動機24には、インバータ(図示せず)が内蔵されており、制御部6は、インバータを介して第2駆動機24の動作を制御することができるように構成されている。すなわち、制御部6は、インバータを介して第2駆動機24の回転速度および回転方向を制御することができる。第2駆動機24は、第2スクリュー4を第1スクリュー3とは独立して回転させることが可能である。なお、上記第1駆動機14も、該第1駆動機14の回転速度および回転方向を変更可能なインバータを内蔵していることが好ましい。 The second drive machine 24 is connected to the control unit 6. The second drive machine 24 has a built-in inverter (not shown), and the control unit 6 is configured to be able to control the operation of the second drive machine 24 via the inverter. That is, the control unit 6 can control the rotation speed and the rotation direction of the second drive machine 24 via the inverter. The second drive machine 24 can rotate the second screw 4 independently of the first screw 3. It is preferable that the first drive machine 14 also has an inverter capable of changing the rotation speed and the rotation direction of the first drive machine 14.

図示はしないが、第2駆動機24の回転軸を、減速機を介して第2スクリュー軸4Aに連結してもよい。あるいは、第2駆動機24の回転軸を、直接第2スクリュー軸4Aに連結してもよい。 Although not shown, the rotating shaft of the second drive machine 24 may be connected to the second screw shaft 4A via a speed reducer. Alternatively, the rotating shaft of the second drive machine 24 may be directly connected to the second screw shaft 4A.

第1スクリュー羽根3Bは、第1スクリュー軸3Aの軸方向に沿って螺旋状に延びており、第2スクリュー羽根4Bは、第2スクリュー軸4Aの軸方向に沿って螺旋状に延びている。第1スクリュー羽根3Bが固定されている第1スクリュー3の部分と、第2スクリュー羽根4Bが固定されている第2スクリュー4の部分を合計した長さは、スクリーンケーシング1の軸方向の長さと同一か、または長い。 The first screw blade 3B extends spirally along the axial direction of the first screw shaft 3A, and the second screw blade 4B spirally extends along the axial direction of the second screw shaft 4A. The total length of the portion of the first screw 3 to which the first screw blade 3B is fixed and the portion of the second screw 4 to which the second screw blade 4B is fixed is the axial length of the screen casing 1. Same or longer.

スクリーンケーシング1の内面と第1スクリュー羽根3Bとの間には微小な隙間が形成されており、第1スクリュー羽根3Bはスクリーンケーシング1に接触することなく回転することができるようになっている。同様に、スクリーンケーシング1の内面と第2スクリュー羽根4Bとの間には微小な隙間が形成されており、第2スクリュー羽根4Bはスクリーンケーシング1に接触することなく回転することができるようになっている。スクリーンケーシング1の上流側端部に形成された投入口2からスクリーンケーシング1に投入された汚泥を、回転する第1スクリュー羽根3Bおよび第2スクリュー羽根4Bによって排出チャンバー33に向かって(すなわち、移送方向Dに)移送することができる。 A minute gap is formed between the inner surface of the screen casing 1 and the first screw blade 3B so that the first screw blade 3B can rotate without contacting the screen casing 1. Similarly, a minute gap is formed between the inner surface of the screen casing 1 and the second screw blade 4B, so that the second screw blade 4B can rotate without contacting the screen casing 1. ing. The sludge charged into the screen casing 1 from the inlet 2 formed at the upstream end of the screen casing 1 is transferred toward the discharge chamber 33 by the rotating first screw blades 3B and the second screw blades 4B (that is, transferred). Can be transferred (in direction D).

本実施形態では、第2スクリュー羽根4Bの巻き方向(すなわち、螺旋方向)は、第1スクリュー羽根3Bの巻き方向とは逆である。したがって、投入口2から投入された汚泥を、排出チャンバー33へ送り出すときは、図1に示されるように、第2スクリュー4を第1スクリュー3とは逆方向に回転させることになる。 In the present embodiment, the winding direction of the second screw blade 4B (that is, the spiral direction) is opposite to the winding direction of the first screw blade 3B. Therefore, when the sludge charged from the charging port 2 is sent out to the discharge chamber 33, the second screw 4 is rotated in the direction opposite to that of the first screw 3 as shown in FIG.

第2スクリュー羽根4Bの巻き方向を、第1スクリュー羽根3Bの巻き方向と同一にしてもよい。この場合、投入口2から投入された汚泥を、排出チャンバー33へ送り出すときは、第2スクリュー4を第1スクリュー3と同方向に回転させることになる。第2スクリュー羽根4Bの巻き方向が第1スクリュー羽根3Bの巻き方向と同一である実施形態については後述する。 The winding direction of the second screw blade 4B may be the same as the winding direction of the first screw blade 3B. In this case, when the sludge charged from the charging port 2 is sent out to the discharge chamber 33, the second screw 4 is rotated in the same direction as the first screw 3. An embodiment in which the winding direction of the second screw blade 4B is the same as the winding direction of the first screw blade 3B will be described later.

図2に示されるように、第2スクリュー羽根4BのピッチP1は、第1スクリュー羽根3BのピッチP2よりも小さい(すなわち、P1<P2)。さらに、第2スクリュー羽根4Bは、その巻数が3巻き未満である。図3は、第2スクリュー羽根4Bの巻数を説明するための模式図である。図3に示されるように、螺旋状に延びる第2スクリュー羽根4Bの巻数は、該第2スクリュー羽根4Bが始点S1から点S2まで第1スクリュー軸4Aの周りを360°進んだときに、1巻きとカウントする。図3に示される第2スクリュー4では、第2スクリュー羽根4Bの巻数は、2巻きである。 As shown in FIG. 2, the pitch P1 of the second screw blade 4B is smaller than the pitch P2 of the first screw blade 3B (that is, P1 <P2). Further, the number of turns of the second screw blade 4B is less than three. FIG. 3 is a schematic view for explaining the number of turns of the second screw blade 4B. As shown in FIG. 3, the number of turns of the second screw blade 4B extending spirally is 1 when the second screw blade 4B advances 360 ° around the first screw shaft 4A from the start point S1 to the point S2. Count as a roll. In the second screw 4 shown in FIG. 3, the number of turns of the second screw blade 4B is two.

図1に示されるように、スクリーンケーシング1は、第1スクリュー3が配置された脱水領域1Aと、第2スクリュー4が配置されたプラグ形成領域1Bとに分割される。脱水領域1Aで汚泥が移送される空間は、スクリーンケーシング1の内面と、第1スクリュー羽根3Bと、第1スクリュー軸3Aとによって形成される。この移送空間の断面積は、図1に示すように、汚泥の移送方向Dに沿って漸次減少する。したがって、投入口2から投入された汚泥がこの移送空間を第1スクリュー羽根3Bによって移送されるに従って、汚泥は圧搾され、脱水される。スクリーンケーシング1のスクリーン(多孔板)を通過したろ液は、スクリーンケーシング1の下方に配置されたろ液受け38によって回収される。ろ液受け38には、ドレイン39が接続されており、ろ液受け38によって回収されたろ液は、ドレイン39を介してスクリュープレスから排出される。 As shown in FIG. 1, the screen casing 1 is divided into a dehydration region 1A in which the first screw 3 is arranged and a plug forming region 1B in which the second screw 4 is arranged. The space to which sludge is transferred in the dehydration region 1A is formed by the inner surface of the screen casing 1, the first screw blade 3B, and the first screw shaft 3A. As shown in FIG. 1, the cross-sectional area of this transfer space gradually decreases along the sludge transfer direction D. Therefore, as the sludge charged from the charging port 2 is transferred through this transfer space by the first screw blade 3B, the sludge is squeezed and dehydrated. The filtrate that has passed through the screen (perforated plate) of the screen casing 1 is collected by the filtrate receiver 38 arranged below the screen casing 1. A drain 39 is connected to the filtrate receiver 38, and the filtrate collected by the filtrate receiver 38 is discharged from the screw press via the drain 39.

プラグ形成領域1Bで汚泥が移送される空間は、スクリーンケーシング1の内面と、第2スクリュー羽根4Bと、第2スクリュー軸4Aとによって形成される。図1に示すように、この移送空間の断面積は一定である。プラグ形成領域1Bでは、脱水領域1Aで脱水された汚泥(すなわち、ケーキ)によって、プラグケーキが形成される。プラグケーキを形成する方法については後述する。 The space to which sludge is transferred in the plug forming region 1B is formed by the inner surface of the screen casing 1, the second screw blade 4B, and the second screw shaft 4A. As shown in FIG. 1, the cross section of this transfer space is constant. In the plug forming region 1B, a plug cake is formed by the sludge (that is, cake) dehydrated in the dehydrated region 1A. The method of forming the plug cake will be described later.

図4は、他の実施形態に係るスクリュープレスを示す模式図である。図5は、図4に示される第2スクリュー4の概略断面図である。特に説明しない本実施形態の構成は、図1に示される実施形態の構成と同一であるため、その重複する説明を省略する。図4に示されるスクリュープレスは、第1回転機構7が第1スクリュー3の上流側端部ではなく、下流側端部に連結されている点で、図1に示されるスクリュープレスとは異なる。 FIG. 4 is a schematic view showing a screw press according to another embodiment. FIG. 5 is a schematic cross-sectional view of the second screw 4 shown in FIG. Since the configuration of the present embodiment not particularly described is the same as the configuration of the embodiment shown in FIG. 1, the duplicate description thereof will be omitted. The screw press shown in FIG. 4 differs from the screw press shown in FIG. 1 in that the first rotation mechanism 7 is connected to the downstream end portion of the first screw 3 instead of the upstream end portion.

図4および図5に示されるように、第1スクリュー軸3Aの縮径部3Cは、円筒形状の第2スクリュー軸4Aを貫通して延びており、第2スクリュー軸4Aの後端から突出している。第1回転機構7の軸受11,12は、この第2スクリュー軸4Aの後端から突出する縮径部3Cを回転可能に支持している。縮径部3Cに固定されたスプロケット16は、軸受11,12の間に配置される。閉塞壁8を貫通して延びる第1スクリュー軸3の上流側端部は、軸受36により回転自在に支持されている。このような構成により、第2の回転機構20は、第2スクリュー4を、第1回転機構7により回転させられる第1スクリューとは独立に回転させることができる。 As shown in FIGS. 4 and 5, the reduced diameter portion 3C of the first screw shaft 3A extends through the cylindrical second screw shaft 4A and protrudes from the rear end of the second screw shaft 4A. There is. The bearings 11 and 12 of the first rotation mechanism 7 rotatably support the reduced diameter portion 3C protruding from the rear end of the second screw shaft 4A. The sprocket 16 fixed to the reduced diameter portion 3C is arranged between the bearings 11 and 12. The upstream end of the first screw shaft 3 extending through the closing wall 8 is rotatably supported by the bearing 36. With such a configuration, the second rotation mechanism 20 can rotate the second screw 4 independently of the first screw rotated by the first rotation mechanism 7.

上述した実施形態のスクリュープレスは、第1スクリュー3および第2スクリュー4をスクリーンケーシング1に対して軸方向に移動させる移動機構を持たない。すなわち、スクリーンケーシング1と、第1スクリュー3および第2スクリュー4との相対位置は固定されている。したがって、移動機構が設けられる従来のスクリュープレスと比較して、スクリュープレス全体をコンパクトに構成することができる。さらに、第1スクリュー3および第2スクリュー4がスクリーンケーシング1に対して軸方向に移動しないので、第1スクリュー羽根3Bおよび第2スクリュー羽根4Bを常にスクリーンケーシング1のスクリーン面全体と対向させることができる。その結果、スクリーンケーシング1の全体を使用して汚泥を脱水することができるので、汚泥の脱水効率(すなわち、液体含有物から液体を分離する効率)を向上させることができる。 The screw press of the above-described embodiment does not have a moving mechanism for moving the first screw 3 and the second screw 4 in the axial direction with respect to the screen casing 1. That is, the relative positions of the screen casing 1 and the first screw 3 and the second screw 4 are fixed. Therefore, the entire screw press can be configured more compactly as compared with the conventional screw press provided with the moving mechanism. Further, since the first screw 3 and the second screw 4 do not move in the axial direction with respect to the screen casing 1, the first screw blade 3B and the second screw blade 4B can always face the entire screen surface of the screen casing 1. it can. As a result, the sludge can be dewatered using the entire screen casing 1, so that the sludge dewatering efficiency (that is, the efficiency of separating the liquid from the liquid content) can be improved.

次に、図1に示されるスクリュープレスの運転方法について、図6乃至図8を参照して説明する。図6乃至図8は、図1に示されるスクリュープレスの動作を説明するための図である。以下では、図1に示されるスクリュープレスの運転方法が説明されるが、同様の運転方法で、図4に示されるスクリュープレスを運転することができる。 Next, the operation method of the screw press shown in FIG. 1 will be described with reference to FIGS. 6 to 8. 6 to 8 are diagrams for explaining the operation of the screw press shown in FIG. The operation method of the screw press shown in FIG. 1 will be described below, but the screw press shown in FIG. 4 can be operated by the same operation method.

図6に示されるように、制御部6は、第2スクリュー4を停止させた状態で、第1回転機構7を駆動させて第1スクリュー3を回転させる。次いで、投入口2から汚泥(液体含有物)をスクリーンケーシング1内に投入する。上述したように、スクリーンケーシング1に対する第1スクリュー3の軸方向の位置は固定されているので、投入口2の下には常に第1スクリュー羽根3Bが存在する。したがって、投入口2から投入された汚泥は、その場に滞ることなく、回転する第1スクリュー羽根3Bによって第2スクリュー4に向かって(すなわち、移送方向Dに)移送される。 As shown in FIG. 6, the control unit 6 drives the first rotation mechanism 7 to rotate the first screw 3 with the second screw 4 stopped. Next, sludge (liquid-containing material) is charged into the screen casing 1 from the charging port 2. As described above, since the axial position of the first screw 3 with respect to the screen casing 1 is fixed, the first screw blade 3B is always present under the inlet 2. Therefore, the sludge charged from the charging port 2 is transferred toward the second screw 4 (that is, in the transfer direction D) by the rotating first screw blade 3B without staying in place.

第1スクリュー3が配置される脱水領域1Aでは、汚泥が移送される空間の断面積は、移送方向Dに沿って漸次減少する。したがって、脱水領域1Aを移送されるに従って汚泥は圧搾され、汚泥に含まれる水はスクリーンケーシング1によってろ過される。スクリーンケーシング1の内面に堆積した汚泥の層は、回転する第1スクリュー羽根3Bによって掻き取られるので、脱水領域1Aにおけるスクリーンケーシング1の内面(ろ過面)は常に良好な状態に維持される。 In the dehydration region 1A where the first screw 3 is arranged, the cross-sectional area of the space where the sludge is transferred gradually decreases along the transfer direction D. Therefore, the sludge is squeezed as it is transferred through the dehydration region 1A, and the water contained in the sludge is filtered by the screen casing 1. Since the sludge layer accumulated on the inner surface of the screen casing 1 is scraped off by the rotating first screw blade 3B, the inner surface (filtration surface) of the screen casing 1 in the dehydration region 1A is always maintained in a good state.

汚泥がスクリーンケーシング1の脱水領域1Aを移送される間に、汚泥は脱水されてケーキとなり、第2スクリュー4が配置されたプラグ形成領域1Bに送り込まれる。図6に示されるように、運転当初は、第2スクリュー4は回転していない(すなわち、停止している)ので、プラグ形成領域1B内のケーキは排出チャンバー33に排出されず、該プラグ形成領域1Bに滞留する。ケーキは第2スクリュー4上に徐々に蓄積され、脱水領域1Aからプラグ形成領域1Bに移送される汚泥(以下、「後続のケーキ」と称する)によって第2スクリュー羽根4Bに押し付けられる。プラグ形成領域1B内のケーキは、第2スクリュー羽根4Bによって移動を妨げられることで圧搾され、低含水率のケーキとなる。この低含水率のケーキが、後続のケーキの移動を妨げるプラグケーキを形成する。第2スクリュー軸4Aの周りに形成されたプラグケーキによって、後続のケーキには背圧が加えられ、該後続のケーキはさらに圧搾される。プラグ形成領域1Bでプラグケーキから分離された水は、上記ろ液受け38によって回収され、ドレイン39を介してスクリュープレスから排出される。 While the sludge is transferred through the dehydration region 1A of the screen casing 1, the sludge is dehydrated into a cake and sent to the plug forming region 1B where the second screw 4 is arranged. As shown in FIG. 6, since the second screw 4 is not rotating (that is, stopped) at the beginning of operation, the cake in the plug forming region 1B is not discharged to the discharge chamber 33, and the plug is formed. It stays in the region 1B. The cake is gradually accumulated on the second screw 4 and pressed against the second screw blade 4B by sludge (hereinafter referred to as “subsequent cake”) transferred from the dehydration region 1A to the plug forming region 1B. The cake in the plug forming region 1B is squeezed by being hindered from moving by the second screw blade 4B, resulting in a cake having a low water content. This low moisture content cake forms a plug cake that impedes subsequent cake movement. Back pressure is applied to the subsequent cake by the plug cake formed around the second screw shaft 4A, and the subsequent cake is further squeezed. The water separated from the plug cake in the plug forming region 1B is collected by the filtrate receiver 38 and discharged from the screw press via the drain 39.

スクリュープレスの運転が継続されるにしたがって、プラグケーキは、第2スクリュー軸4Aの全周に亘って均一に形成される。その結果、図6に示されるように、後続のケーキを確実に堰き止めるプラグケーキが第2スクリュー軸4Aの周りに形成される。したがって、後続のケーキの含水率が高い場合でも、プラグ形成領域1Bに形成されたプラグケーキによって、後続のケーキを確実に堰き止めることができるので、後続のケーキの片流れを防止することができる。この「片流れ」とは、プラグケーキよりも高い含水率を有する後続のケーキがプラグ形成領域1Bをそのまま通過して排出チャンバー33に排出されてしまうことを意味する。 As the operation of the screw press is continued, the plug cake is uniformly formed over the entire circumference of the second screw shaft 4A. As a result, as shown in FIG. 6, a plug cake that reliably dams the subsequent cake is formed around the second screw shaft 4A. Therefore, even when the water content of the subsequent cake is high, the plug cake formed in the plug forming region 1B can reliably block the subsequent cake, so that one-sided flow of the subsequent cake can be prevented. This "one-sided flow" means that a subsequent cake having a higher water content than the plug cake passes through the plug forming region 1B as it is and is discharged to the discharge chamber 33.

図7に示されるように、プラグケーキが形成された後、制御部6は、第2スクリュー4を第1スクリュー3の回転方向とは逆方向に回転させ、第2スクリュー羽根4Bによってプラグケーキを少しずつ排出チャンバー33に送り出す(すなわち、排出する)。このように、プラグケーキの形成とプラグケーキの排出とが連続的に行なわれるので、常にプラグ形成領域1Bにプラグケーキが存在する状態で、スクリュープレスを運転することができる。 As shown in FIG. 7, after the plug cake is formed, the control unit 6 rotates the second screw 4 in the direction opposite to the rotation direction of the first screw 3, and the second screw blade 4B makes the plug cake. It is gradually sent out to the discharge chamber 33 (that is, discharged). In this way, since the plug cake is formed and the plug cake is discharged continuously, the screw press can be operated with the plug cake always present in the plug forming region 1B.

第2スクリュー4上のプラグケーキは、後続のケーキに背圧を加えながら、第2回転機構20よって回転される第2スクリュー4の第2スクリュー羽根4Bによって排出チャンバー33に排出される。制御部6は、第2スクリュー4の回転速度を変更することによって、排出チャンバー33に排出されるプラグケーキの量を調整することができる。より具体的には、制御部6が第2スクリュー4の回転速度を低下させると、プラグケーキの排出量が減少し、制御部6が第2スクリュー4の回転速度を増加させると、プラグケーキの排出量が増加する。プラグケーキの排出量が減少すると、後続のケーキが脱水領域1Aに滞留して、該後続のケーキに加えられる背圧が増加する。したがって、制御部6が第2スクリュー4の回転速度を低下させることにより、後続のケーキの含水率を低下させることができる。一実施形態では、第2スクリュー4の回転と停止とを交互に繰り返す間欠運転を行うことにより、後続のケーキに加えられる背圧を調整してもよい。 The plug cake on the second screw 4 is discharged to the discharge chamber 33 by the second screw blade 4B of the second screw 4 rotated by the second rotation mechanism 20 while applying back pressure to the subsequent cake. The control unit 6 can adjust the amount of plug cake discharged into the discharge chamber 33 by changing the rotation speed of the second screw 4. More specifically, when the control unit 6 reduces the rotation speed of the second screw 4, the discharge amount of the plug cake decreases, and when the control unit 6 increases the rotation speed of the second screw 4, the plug cake Emissions increase. When the discharge amount of the plug cake decreases, the subsequent cake stays in the dehydration region 1A, and the back pressure applied to the subsequent cake increases. Therefore, the control unit 6 can reduce the rotation speed of the second screw 4 to reduce the water content of the subsequent cake. In one embodiment, the back pressure applied to the subsequent cake may be adjusted by performing an intermittent operation in which the rotation and the stop of the second screw 4 are alternately repeated.

このように、本実施形態では、第2スクリュー4を第1スクリュー3の回転方向とは逆向きに回転させることにより、第1スクリュー3および第2スクリュー4をスクリーンケーシング1に対して移動させることなく、低含水率のプラグケーキをスクリーンケーシング1から除去することができる。その結果、従来のスクリュープレスに設けられた移動装置でスクリュー軸をスクリーンケーシングの開口端部に向かって移動させたときと同様の効果が得られる。さらに、本実施形態によれば、スクリーンケーシング1の排出側端部には、背圧板などの抵抗体を設ける必要がない。したがって、プラグケーキをスクリーンケーシング1から円滑に排出チャンバー33に排出することができる。さらに、背圧板や背圧板の作動機構が不要であるため、スクリュープレスを安価に製作することが可能になる。 As described above, in the present embodiment, the first screw 3 and the second screw 4 are moved with respect to the screen casing 1 by rotating the second screw 4 in the direction opposite to the rotation direction of the first screw 3. Instead, the plug cake with low water content can be removed from the screen casing 1. As a result, the same effect as when the screw shaft is moved toward the open end of the screen casing by the moving device provided in the conventional screw press can be obtained. Further, according to the present embodiment, it is not necessary to provide a resistor such as a back pressure plate at the discharge side end of the screen casing 1. Therefore, the plug cake can be smoothly discharged from the screen casing 1 to the discharge chamber 33. Further, since the back pressure plate and the operation mechanism of the back pressure plate are not required, the screw press can be manufactured at low cost.

第2スクリュー4の第2スクリュー羽根4BのピッチP1(図2参照)は、第1スクリュー3の第1スクリュー羽根3BのピッチP2よりも小さい(すなわち、P1<P2)。このように、第2スクリュー羽根4BのピッチP1を第1スクリュー羽根3BのピッチP2よりも小さくすると、第2スクリュー4が1回転する間に排出チャンバー33に排出されるプラグケーキの移送距離が短くなるので、脱水領域1A内のケーキに加えられる背圧をより細やかに調整することが可能になる。 The pitch P1 (see FIG. 2) of the second screw blade 4B of the second screw 4 is smaller than the pitch P2 of the first screw blade 3B of the first screw 3 (that is, P1 <P2). When the pitch P1 of the second screw blade 4B is made smaller than the pitch P2 of the first screw blade 3B in this way, the transfer distance of the plug cake discharged to the discharge chamber 33 during one rotation of the second screw 4 is short. Therefore, the back pressure applied to the cake in the dehydrated region 1A can be finely adjusted.

従来のスクリュープレスでは、円筒形状に圧搾されたプラグケーキが硬くなりすぎると、この硬化したプラグケーキがスクリーンケーシングを閉塞させ、スクリーンケーシングから排出できなくなる。さらに、この硬化したプラグケーキがスクリューと供回りしてしまう。その結果、スクリュープレスの運転が継続できなくなる。本実施形態のスクリュープレスでは、第2スクリュー4の第2スクリュー羽根4Bの巻き方向は、第1スクリュー3の第1スクリュー羽根3Bの巻き方向とは逆である。したがって、プラグ形成領域1Bに形成されたプラグケーキを排出チャンバー33に排出するときは、図7に示されるように、第2スクリュー4を、第1スクリュー3の回転方向と逆方向に回転させる。第2スクリュー4とは逆方向に回転する第1スクリュー3によってケーキがプラグケーキに押し付けられると、第2スクリュー4の回転方向とは逆方向の力がプラグケーキに加えられる。その結果、プラグ形成領域1B内のプラグケーキと第2スクリュー4との供回り、および/または脱水領域1A内のケーキと第1スクリュー3との供回りが防止されるので、汚泥に高い背圧を加えながら、スクリュープレスを運転することが可能になる。 In a conventional screw press, if the cylindrically squeezed plug cake becomes too hard, the hardened plug cake occludes the screen casing and cannot be discharged from the screen casing. Furthermore, this hardened plug cake goes around with the screw. As a result, the operation of the screw press cannot be continued. In the screw press of the present embodiment, the winding direction of the second screw blade 4B of the second screw 4 is opposite to the winding direction of the first screw blade 3B of the first screw 3. Therefore, when the plug cake formed in the plug forming region 1B is discharged to the discharge chamber 33, the second screw 4 is rotated in the direction opposite to the rotation direction of the first screw 3, as shown in FIG. When the cake is pressed against the plug cake by the first screw 3 that rotates in the direction opposite to that of the second screw 4, a force in the direction opposite to the rotation direction of the second screw 4 is applied to the plug cake. As a result, the rotation of the plug cake and the second screw 4 in the plug forming region 1B and / or the rotation of the cake and the first screw 3 in the dehydration region 1A are prevented, so that the back pressure is high against sludge. It becomes possible to operate the screw press while adding.

第2スクリュー羽根4Bの巻数が3巻き以上であると、プラグ形成領域1Bに形成されたプラグケーキを排出チャンバー33に移送する時間が長くなる。プラグケーキの粘性が高い場合は、プラグケーキが第2スクリュー4と供回りするおそれがある。本実施形態では、第2スクリュー羽根4Bの巻数が3巻未満であるので、プラグケーキを短時間でスクリーンケーシング1から排出することができる。したがって、スクリュープレスで脱水される汚泥が高い粘性を有している場合でも、プラグケーキが第2スクリュー4とともに回転する前に、プラグケーキをスクリーンケーシング1から排出することができる。第2スクリュー羽根4Bの巻数が1巻きである場合は、プラグケーキが後続のケーキによって排出チャンバー33に押し出されて、後続のケーキに効果的に背圧を加えることができなくなるおそれがある。したがって、第2スクリュー羽根4Bの巻数は、2巻き以上で3巻き未満が好ましい。 When the number of turns of the second screw blade 4B is 3 or more, the time for transferring the plug cake formed in the plug forming region 1B to the discharge chamber 33 becomes long. If the plug cake has a high viscosity, the plug cake may rotate with the second screw 4. In the present embodiment, since the number of turns of the second screw blade 4B is less than 3, the plug cake can be discharged from the screen casing 1 in a short time. Therefore, even when the sludge dehydrated by the screw press has a high viscosity, the plug cake can be discharged from the screen casing 1 before the plug cake rotates together with the second screw 4. When the number of turns of the second screw blade 4B is one, the plug cake may be pushed out to the discharge chamber 33 by the subsequent cake, and back pressure may not be effectively applied to the subsequent cake. Therefore, the number of turns of the second screw blade 4B is preferably 2 or more and less than 3 turns.

図8に示されるように、第2スクリュー4を第1スクリュー3と同一方向に回転させてもよい。第2スクリュー4を第1スクリュー3と同一方向に回転させると、プラグ形成領域1Bに形成されたプラグケーキが脱水領域1Aに向かって押し出され、脱水領域1Aのケーキにより大きな背圧を加えることができる。その結果、汚泥の脱水効率を向上させることができる。 As shown in FIG. 8, the second screw 4 may be rotated in the same direction as the first screw 3. When the second screw 4 is rotated in the same direction as the first screw 3, the plug cake formed in the plug forming region 1B is pushed out toward the dehydration region 1A, and a larger back pressure can be applied to the cake in the dehydration region 1A. it can. As a result, the dewatering efficiency of sludge can be improved.

第2スクリュー4を第1スクリュー3と同一方向に長時間回転させると、脱水領域1A内のケーキが第1スクリュー3と供回りするおそれがある。したがって、第2スクリュー4を第1スクリュー3と同一方向にある程度の時間だけ回転させた後で、第2スクリュー4の回転方向を、第1スクリュー3の回転方向とは逆向きに戻す(図7参照)。本実施形態のスクリュープレスは、プラグケーキの排出を妨げる背圧板のような抵抗体を有していないので、第2スクリュー4は、スクリューコンベアのように、プラグケーキを円滑に排出チャンバー33に排出することができる。このように、制御部6が第2スクリュー4の回転方向を変更することにより、脱水領域1Aで第1スクリュー3により圧搾される汚泥に加えられる背圧を調整することができる。プラグケーキを排出チャンバー33に確実に排出するために、第2スクリュー4の第2スクリュー羽根4Bの後端がスクリーンケーシング1の開口端部からやや突出するように構成してもよい。 If the second screw 4 is rotated in the same direction as the first screw 3 for a long time, the cake in the dehydration region 1A may rotate with the first screw 3. Therefore, after rotating the second screw 4 in the same direction as the first screw 3 for a certain period of time, the rotation direction of the second screw 4 is returned to the direction opposite to the rotation direction of the first screw 3 (FIG. 7). reference). Since the screw press of the present embodiment does not have a resistor such as a back pressure plate that prevents the plug cake from being discharged, the second screw 4 smoothly discharges the plug cake into the discharge chamber 33 like a screw conveyor. can do. By changing the rotation direction of the second screw 4 in this way, the control unit 6 can adjust the back pressure applied to the sludge squeezed by the first screw 3 in the dehydration region 1A. In order to reliably discharge the plug cake into the discharge chamber 33, the rear end of the second screw blade 4B of the second screw 4 may be configured to slightly protrude from the open end of the screen casing 1.

制御部6が第2スクリュー4の回転速度および回転方向を変更することにより、従来のスクリュープレスでは達成することができない低含水率にまで汚泥を脱水することができる。すなわち、第2スクリュー4を停止させた状態で、第1スクリュー3を回転させてプラグケーキを第2スクリュー軸4Aの周りに形成する。次いで、第2スクリュー4を正方向(第1スクリュー3の回転方向とは逆方向)に回転させてプラグケーキを排出チャンバー33に排出しながら、スクリーンケーシング1内の汚泥を圧搾して脱水処理を行う。汚泥の脱水処理中に、第2スクリュー4を逆方向(第1スクリュー3の回転方向と同一方向)に回転させて、脱水領域1A内のケーキをさらに低含水率にまで脱水させ、その後、第2スクリュー4を正方向に回転させて、低含水率のプラグケーキを排出チャンバー33に排出するようにしてもよい。このような第2スクリュー4の回転方向を変更する動作は、汚泥の性状に応じた間隔で定期的に行なうことが好ましい。 By changing the rotation speed and rotation direction of the second screw 4, the control unit 6 can dehydrate the sludge to a low water content that cannot be achieved by a conventional screw press. That is, with the second screw 4 stopped, the first screw 3 is rotated to form a plug cake around the second screw shaft 4A. Next, the sludge in the screen casing 1 is squeezed and dehydrated while the second screw 4 is rotated in the forward direction (the direction opposite to the rotation direction of the first screw 3) to discharge the plug cake into the discharge chamber 33. Do. During the dewatering treatment of the sludge, the second screw 4 is rotated in the opposite direction (the same direction as the rotation direction of the first screw 3) to dehydrate the cake in the dehydration region 1A to a lower water content, and then the first screw. 2 The screw 4 may be rotated in the forward direction to discharge the plug cake having a low water content into the discharge chamber 33. It is preferable that the operation of changing the rotation direction of the second screw 4 is performed periodically at intervals according to the properties of the sludge.

図6乃至図8に示されるように、第2回転機構20の第2駆動機24は、該第2駆動機24の電流値および/またはトルクを検出可能な検出器28を有していてもよい。検出器28は、信号線(図示せず)を介して制御部6に接続されている。第2駆動機24の電流値および/またはトルクは、第2スクリュー4を回転させるために第2駆動機24にかかる負荷と相関関係がある。したがって、制御部6が検出器28から送られる電流値および/またはトルクの出力信号に基づいて第2スクリュー4の回転方向を変更することにより、第2駆動機24にかかる負荷に応じて第2スクリュー4の回転方向を切り替えることができる。このように、第2スクリュー4の回転方向を、第2駆動機24の電流値および/またはトルクに基づいて変更してもよい。 As shown in FIGS. 6 to 8, even if the second drive machine 24 of the second rotation mechanism 20 has a detector 28 capable of detecting the current value and / or torque of the second drive machine 24. Good. The detector 28 is connected to the control unit 6 via a signal line (not shown). The current value and / or torque of the second drive machine 24 correlates with the load applied to the second drive machine 24 to rotate the second screw 4. Therefore, the control unit 6 changes the rotation direction of the second screw 4 based on the output signal of the current value and / or the torque sent from the detector 28, so that the second screw 4 is second according to the load applied to the second drive 24. The rotation direction of the screw 4 can be switched. In this way, the rotation direction of the second screw 4 may be changed based on the current value and / or torque of the second drive machine 24.

図9は、他の実施形態に係る第2スクリュー4を示した模式図である。図9に示される第2スクリュー4の第2スクリュー羽根4Bのピッチは、汚泥の移送方向Dにおける上流側と下流側で異なっている。より具体的には、第2スクリュー羽根4Bの上流側のピッチP1’は、第2スクリュー羽根4Bの下流側のピッチP1’’よりも大きい(すなわち、P1’>P1’’)。このように、上流側のピッチP1’を下流側のピッチP1’’よりも大きくすると、第1スクリュー3の回転により脱水領域1Aからプラグ形成領域1Bに移送されたケーキを、プラグ形成領域1Bに徐々に滞留させることができる。その結果、脱水領域1A内のケーキに加えられる背圧が急激に上昇しないので、脱水領域1A内のケーキが第1スクリュー3と供回りすることを効果的に防止することができる。 FIG. 9 is a schematic view showing the second screw 4 according to another embodiment. The pitch of the second screw blade 4B of the second screw 4 shown in FIG. 9 is different between the upstream side and the downstream side in the sludge transfer direction D. More specifically, the pitch P1 ″ on the upstream side of the second screw blade 4B is larger than the pitch P1 ″ on the downstream side of the second screw blade 4B (that is, P1 ″> P1 ″). When the pitch P1'on the upstream side is made larger than the pitch P1'on the downstream side in this way, the cake transferred from the dehydration region 1A to the plug forming region 1B by the rotation of the first screw 3 is transferred to the plug forming region 1B. It can be gradually retained. As a result, the back pressure applied to the cake in the dehydration region 1A does not rise sharply, so that it is possible to effectively prevent the cake in the dehydration region 1A from rotating with the first screw 3.

図10は、さらに他の実施形態に係るスクリュープレスを示した模式図である。特に説明しない本実施形態の構成は、図1に示される実施形態の構成と同一であるため、その重複する説明を省略する。図10に示されるスクリュープレスは、第2スクリュー4の第2スクリュー羽根4Bの巻き方向(すなわち,螺旋方向)が第1スクリュー3の第1スクリュー羽根3Bの巻き方向と同一である点で、図1に示されるスクリュープレスとは異なる。 FIG. 10 is a schematic view showing a screw press according to still another embodiment. Since the configuration of the present embodiment not particularly described is the same as the configuration of the embodiment shown in FIG. 1, the duplicate description thereof will be omitted. In the screw press shown in FIG. 10, the winding direction (that is, the spiral direction) of the second screw blade 4B of the second screw 4 is the same as the winding direction of the first screw blade 3B of the first screw 3. It is different from the screw press shown in 1.

本実施形態では、第2スクリュー羽根4Bの巻き方向は、第1スクリュー羽根3Bの巻き方向と同一である。したがって、投入口2から投入された汚泥を、排出チャンバー33へ送り出すときは、図10に示されるように、第2スクリュー4を第1スクリュー3とは同一方向に回転させることになる。プラグケーキを短時間でスクリーンケーシング1から排出するために、第2スクリュー羽根4Bの巻数は3巻未満である。さらに、第2スクリュー羽根4Bの巻数は、後続のケーキに効果的に背圧を加えるために、2巻き以上であることが好ましい。図10に示した第2スクリュー羽根4Bの巻数は2巻きである。 In the present embodiment, the winding direction of the second screw blade 4B is the same as the winding direction of the first screw blade 3B. Therefore, when the sludge charged from the charging port 2 is sent out to the discharge chamber 33, the second screw 4 is rotated in the same direction as the first screw 3 as shown in FIG. In order to eject the plug cake from the screen casing 1 in a short time, the number of turns of the second screw blade 4B is less than three. Further, the number of turns of the second screw blade 4B is preferably two or more in order to effectively apply back pressure to the subsequent cake. The number of turns of the second screw blade 4B shown in FIG. 10 is two.

次に、図10に示されるスクリュープレスの運転方法について説明する。最初に、制御部6は、第2スクリュー4を停止させた状態で、第1回転機構7を駆動させて第1スクリュー3を回転させる。次いで、投入口2から汚泥(液体含有物)をスクリーンケーシング1内に投入し、この汚泥を、回転する第1スクリュー羽根3Bによって第2スクリュー4に向かって(すなわち、移送方向Dに)移送する。 Next, the operation method of the screw press shown in FIG. 10 will be described. First, the control unit 6 drives the first rotation mechanism 7 to rotate the first screw 3 with the second screw 4 stopped. Next, sludge (liquid-containing material) is charged into the screen casing 1 from the charging port 2, and the sludge is transferred toward the second screw 4 (that is, in the transfer direction D) by the rotating first screw blade 3B. ..

上述したように、第1スクリュー3が配置される脱水領域1Aを移送される間に、汚泥は脱水されてケーキとなり、第2スクリュー4が配置されたプラグ形成領域1Bに送り込まれる。運転当初は、第2スクリュー4は回転していない(すなわち、停止している)ので、プラグ形成領域1B内のケーキは排出チャンバー33に排出されず、該プラグ形成領域1Bに滞留する。その結果、後続のケーキの移動を妨げるプラグケーキがプラグ形成領域1Bに形成される。第2スクリュー軸4Aの周りに形成されたプラグケーキによって、後続のケーキには背圧が加えられるので、該後続のケーキをさらに圧搾することができる。 As described above, while the sludge is transferred to the dehydration region 1A where the first screw 3 is arranged, the sludge is dehydrated into a cake and sent to the plug forming region 1B where the second screw 4 is arranged. At the beginning of operation, since the second screw 4 is not rotating (that is, stopped), the cake in the plug forming region 1B is not discharged to the discharge chamber 33, but stays in the plug forming region 1B. As a result, a plug cake that hinders the subsequent movement of the cake is formed in the plug forming region 1B. Back pressure is applied to the subsequent cake by the plug cake formed around the second screw shaft 4A, so that the subsequent cake can be further squeezed.

プラグケーキが形成された後、制御部6は、第2スクリュー4を第1スクリュー3の回転方向と同一方向に回転させ、第2スクリュー羽根4Bによってプラグケーキを少しずつ排出チャンバー33に送り出す(すなわち、排出する)。このように、プラグケーキの形成とプラグケーキの排出とが連続的に行なわれるので、常にプラグ形成領域1Bにプラグケーキが存在する状態で、スクリュープレスを運転することができる。 After the plug cake is formed, the control unit 6 rotates the second screw 4 in the same direction as the rotation direction of the first screw 3, and gradually sends the plug cake to the discharge chamber 33 by the second screw blade 4B (that is,). ,Discharge). In this way, since the plug cake is formed and the plug cake is discharged continuously, the screw press can be operated with the plug cake always present in the plug forming region 1B.

第2スクリュー4上のプラグケーキは、後続のケーキに背圧を加えながら、第2回転機構20よって回転される第2スクリュー4の第2スクリュー羽根4Bによって排出チャンバー33に排出される。図10に示されるスクリュープレスも、制御部6は、第2スクリュー4の回転速度を変更することによって、排出チャンバー33に排出されるプラグケーキの量を調整することができる。より具体的には、制御部6が第2スクリュー4の回転速度を低下させると、プラグケーキの排出量が減少し、制御部6が第2スクリュー4の回転速度を増加させると、プラグケーキの排出量が増加する。プラグケーキの排出量が減少すると、後続のケーキが脱水領域1Aに滞留して、該後続のケーキに加えられる背圧が増加する。したがって、制御部6が第2スクリュー4の回転速度を低下させることにより、後続のケーキの含水率を低下させることができる。一実施形態では、第2スクリュー4の回転と停止とを交互に繰り返す間欠運転を行うことにより、後続のケーキに加えられる背圧を調整してもよい。 The plug cake on the second screw 4 is discharged to the discharge chamber 33 by the second screw blade 4B of the second screw 4 rotated by the second rotation mechanism 20 while applying back pressure to the subsequent cake. In the screw press shown in FIG. 10, the control unit 6 can adjust the amount of plug cake discharged into the discharge chamber 33 by changing the rotation speed of the second screw 4. More specifically, when the control unit 6 reduces the rotation speed of the second screw 4, the discharge amount of the plug cake decreases, and when the control unit 6 increases the rotation speed of the second screw 4, the plug cake Emissions increase. When the discharge amount of the plug cake decreases, the subsequent cake stays in the dehydration region 1A, and the back pressure applied to the subsequent cake increases. Therefore, the control unit 6 can reduce the rotation speed of the second screw 4 to reduce the water content of the subsequent cake. In one embodiment, the back pressure applied to the subsequent cake may be adjusted by performing an intermittent operation in which the rotation and the stop of the second screw 4 are alternately repeated.

本実施形態でも、第1スクリュー3および第2スクリュー4をスクリーンケーシング1に対して移動させることなく、低含水率のプラグケーキをスクリーンケーシング1から除去することができる。その結果、従来のスクリュープレスに設けられた移動装置でスクリュー軸をスクリーンケーシングの開口端部に向かって移動させたときと同様の効果が得られる。さらに、本実施形態でも、スクリーンケーシング1の排出側端部には、背圧板などの抵抗体を設ける必要がない。したがって、プラグケーキをスクリーンケーシング1から円滑に排出チャンバー33に排出することができる。さらに、背圧板や背圧板の作動機構が不要であるため、スクリュープレスを安価に製作することが可能になる。 Also in this embodiment, the plug cake having a low water content can be removed from the screen casing 1 without moving the first screw 3 and the second screw 4 with respect to the screen casing 1. As a result, the same effect as when the screw shaft is moved toward the open end of the screen casing by the moving device provided in the conventional screw press can be obtained. Further, also in this embodiment, it is not necessary to provide a resistor such as a back pressure plate at the discharge side end of the screen casing 1. Therefore, the plug cake can be smoothly discharged from the screen casing 1 to the discharge chamber 33. Further, since the back pressure plate and the operation mechanism of the back pressure plate are not required, the screw press can be manufactured at low cost.

第2スクリュー4を第1スクリュー3と逆方向に回転させてもよい。第2スクリュー4を第1スクリュー3と逆方向に回転させると、プラグ形成領域1Bに形成されたプラグケーキが脱水領域1Aに向かって押し出され、脱水領域1Aのケーキにより大きな背圧を加えることができる。その結果、汚泥の脱水効率を向上させることができる。 The second screw 4 may be rotated in the direction opposite to that of the first screw 3. When the second screw 4 is rotated in the direction opposite to that of the first screw 3, the plug cake formed in the plug forming region 1B is pushed toward the dehydration region 1A, and a larger back pressure can be applied to the cake in the dehydration region 1A. it can. As a result, the dewatering efficiency of sludge can be improved.

さらに、第2スクリュー4を第1スクリュー3と逆方向に回転させると、第2スクリュー4によって回転されるプラグ形成領域1B内のプラグケーキと、第1スクリュー3によって回転させられる脱水領域1A内のケーキとは、逆回転方向で互いに押し合う。その結果、プラグ形成領域1B内のプラグケーキと第2スクリュー4との供回り、および脱水領域1A内のケーキと第1スクリュー3との供回りを防止しながら、脱水領域1A内のケーキに大きな背圧を加えることができるので、低含水率にまで汚泥を脱水することができる。しかしながら、脱水領域1A内のケーキに加えられる背圧が高すぎると、スクリーンケーシング1のスクリーン(多孔板)からケーキが漏洩することがある。したがって、第2スクリュー4を第1スクリュー3と逆方向にある程度の時間だけ回転させた後で、第2スクリュー4の回転方向を、第1スクリュー3の回転方向と同一の方向に戻す。このように、制御部6が第2スクリュー4の回転方向を変更することにより、脱水領域1Aで第1スクリュー3により圧搾される汚泥に加えられる背圧を調整することができる。プラグケーキを排出チャンバー33に確実に排出するために、第2スクリュー4の第2スクリュー羽根4Bの後端がスクリーンケーシング1の開口端部からやや突出するように構成してもよい。 Further, when the second screw 4 is rotated in the direction opposite to that of the first screw 3, the plug cake in the plug forming region 1B rotated by the second screw 4 and the dehydration region 1A rotated by the first screw 3 The cakes are pressed against each other in the opposite direction of rotation. As a result, the cake in the dehydration region 1A is large while preventing the plug cake in the plug forming region 1B and the second screw 4 from rotating and the cake in the dehydration region 1A and the first screw 3 from rotating. Since back pressure can be applied, sludge can be dehydrated to a low water content. However, if the back pressure applied to the cake in the dehydration region 1A is too high, the cake may leak from the screen (perforated plate) of the screen casing 1. Therefore, after rotating the second screw 4 in the direction opposite to that of the first screw 3 for a certain period of time, the rotation direction of the second screw 4 is returned to the same direction as the rotation direction of the first screw 3. By changing the rotation direction of the second screw 4 in this way, the control unit 6 can adjust the back pressure applied to the sludge squeezed by the first screw 3 in the dehydration region 1A. In order to reliably discharge the plug cake into the discharge chamber 33, the rear end of the second screw blade 4B of the second screw 4 may be configured to slightly protrude from the open end of the screen casing 1.

図1に示されるスクリュープレスと同様に、制御部6が第2スクリュー4の回転速度および回転方向を変更することにより、従来のスクリュープレスでは達成することができない低含水率にまで汚泥を脱水することができる。第2スクリュー4の回転方向を変更する動作は、汚泥の性状に応じた間隔で定期的に行なうことが好ましい。あるいは、第2スクリュー4の回転方向を、検出器28から制御部6に送られる第2駆動機24の電流値および/またはトルクに基づいて変更してもよい。 Similar to the screw press shown in FIG. 1, the control unit 6 changes the rotation speed and rotation direction of the second screw 4 to dehydrate sludge to a low water content that cannot be achieved by a conventional screw press. be able to. It is preferable that the operation of changing the rotation direction of the second screw 4 is performed periodically at intervals according to the properties of sludge. Alternatively, the rotation direction of the second screw 4 may be changed based on the current value and / or torque of the second drive machine 24 sent from the detector 28 to the control unit 6.

図2を参照して説明されたように、第2スクリュー羽根4Bのピッチは、好ましくは、第1スクリュー羽根3Bのピッチよりも小さい。図9を参照して説明されたように、第2スクリュー羽根4Bの上流側のピッチを、第2スクリュー羽根4Bの下流側のピッチよりも大きくしてもよい。図示はしないが、図10に示されるスクリュープレスの第1回転機構7を、図4および図5参照して説明されたスクリュープレスのように、第1スクリュー3の下流側端部に連結してもよい。 As described with reference to FIG. 2, the pitch of the second screw blade 4B is preferably smaller than the pitch of the first screw blade 3B. As described with reference to FIG. 9, the pitch on the upstream side of the second screw blade 4B may be larger than the pitch on the downstream side of the second screw blade 4B. Although not shown, the first rotation mechanism 7 of the screw press shown in FIG. 10 is connected to the downstream end of the first screw 3 as in the screw press described with reference to FIGS. 4 and 5. May be good.

上述した実施形態のスクリュープレスは、液体含有物の一例である汚泥から液体である水を分離するために用いられているが、このスクリュープレスを汚泥以外の液体含有物から液体を分離するために用いてもよい。例えば、果実、油等の食品の処理、および古紙の再生処理などの工業製品の処理にも、上述の実施形態に係るスクリュープレスを用いることができる。食品の処理では、果実、種子などの原料(液体含有物)を圧搾して、果汁、油などの液体を原料から分離するためにスクリュープレスが用いられる。古紙の再生処理では、古紙を水および薬品などの液体と混合して、古紙を繊維状物質にほぐす。スクリュープレスは、繊維状物質と液体の混合物(液体含有物)を圧搾して、繊維状物質を混合物から分離するために用いられる。 The screw press of the above-described embodiment is used to separate liquid water from sludge, which is an example of a liquid content, but this screw press is used to separate a liquid from a liquid content other than sludge. You may use it. For example, the screw press according to the above embodiment can also be used for processing foods such as fruits and oils, and processing industrial products such as recycled waste paper. In the processing of foods, a screw press is used to squeeze raw materials (liquid-containing substances) such as fruits and seeds and separate liquids such as fruit juice and oil from the raw materials. In the recycling process of used paper, the used paper is mixed with water and liquids such as chemicals to loosen the used paper into fibrous substances. A screw press is used to squeeze a mixture of fibrous material and liquid (liquid content) to separate the fibrous material from the mixture.

上述した実施形態は、本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者が本発明を実施できることを目的として記載されたものである。上記実施形態の種々の変形例は、当業者であれば当然になしうることであり、本発明の技術的思想は他の実施形態にも適用しうることである。したがって、本発明は、記載された実施形態に限定されることはなく、特許請求の範囲によって定義される技術的思想に従った最も広い範囲に解釈されるものである。 The above-described embodiment is described for the purpose of enabling a person having ordinary knowledge in the technical field to which the present invention belongs to carry out the present invention. Various modifications of the above embodiment can be naturally made by those skilled in the art, and the technical idea of the present invention can be applied to other embodiments. Therefore, the present invention is not limited to the described embodiments, but is construed in the broadest range according to the technical idea defined by the claims.

1 スクリーンケーシング(ろ過筒)
1A 脱水領域
1B プラグ形成領域
2 投入口
3 第1スクリュー
3A 第1スクリュー軸
3B 第1スクリュー羽根
3C 縮径部
3D 壁面
4 第2スクリュー
4A 第2スクリュー軸
4B 第2スクリュー羽根
6 制御部
7 第1回転機構
8 閉塞壁
10 水封装置
11,12 軸受
14 第1駆動機
15,16 スプロケット
17 チェーン
20 第2回転機構
22,23 軸受
24 第2駆動機
25,26 スプロケット
27 チェーン
28 検出器
30,31 すべり軸受
33 排出チャンバー
36 軸受
38 ろ液受け
39 ドレイン
1 Screen casing (filter tube)
1A Dehydration area 1B Plug formation area 2 Input port 3 1st screw 3A 1st screw shaft 3B 1st screw blade 3C Reduced diameter part 3D wall surface 4 2nd screw 4A 2nd screw shaft 4B 2nd screw blade 6 Control unit 7 1st Rotating mechanism 8 Blocking wall 10 Water sealing device 11, 12 Bearing 14 First drive machine 15, 16 Sprocket 17 Chain 20 Second rotation mechanism 22, 23 Bearing 24 Second drive machine 25, 26 Sprocket 27 Chain 28 Detector 30, 31 Plain bearing 33 Drain chamber 36 Bearing 38 Strain receiver 39 Drain

Claims (8)

液体含有物が投入されるろ過筒と、
前記ろ過筒内で、該ろ過筒と同心状に配置され、前記液体含有物を所定の移送方向に移送する第1スクリューおよび第2スクリューと、
前記第1スクリューを回転させる第1回転機構と、
前記第1スクリューとは独立に前記第2スクリューを回転させる第2回転機構と、を備え、
前記第2スクリューは、前記移送方向において前記第1スクリューの下流側に配置されており、
前記第1スクリューは、円錐台形状の第1スクリュー軸と、該第1スクリュー軸の外面に固定された第1スクリュー羽根とを有し、
前記第2スクリューは、円筒形状の第2スクリュー軸と、該第2スクリュー軸の外面に固定された第2スクリュー羽根とを有し、
前記第2回転機構は、前記第2スクリューを前記第1スクリューとは異なる回転速度で回転させることが可能であり、かつ前記第2スクリューの回転方向を前記第1スクリューの回転方向に対して同方向または逆方向に切り替え可能であり、
前記第2スクリュー羽根の巻数は、3巻未満であることを特徴とするスクリュープレス。
The filter tube into which the liquid content is charged and
In the filter tube, the first screw and the second screw, which are arranged concentrically with the filter tube and transfer the liquid content in a predetermined transfer direction,
The first rotation mechanism for rotating the first screw and
A second rotation mechanism for rotating the second screw independently of the first screw is provided.
The second screw is arranged on the downstream side of the first screw in the transfer direction.
The first screw has a truncated cone-shaped first screw shaft and a first screw blade fixed to the outer surface of the first screw shaft.
The second screw has a cylindrical second screw shaft and a second screw blade fixed to the outer surface of the second screw shaft.
The second rotation mechanism can rotate the second screw at a rotation speed different from that of the first screw, and the rotation direction of the second screw is the same as that of the first screw. Can be switched in the direction or the opposite direction,
A screw press characterized in that the number of turns of the second screw blade is less than three.
前記第2スクリューの上流側での第2スクリュー羽根のピッチは、前記第2スクリューの下流側での第2スクリュー羽根のピッチよりも大きいことを特徴とする請求項1に記載のスクリュープレス。 The screw press according to claim 1, wherein the pitch of the second screw blades on the upstream side of the second screw is larger than the pitch of the second screw blades on the downstream side of the second screw. 前記第2回転機構は、前記第2スクリューを回転させるための駆動機と、前記駆動機の電流および/またはトルクを検出可能な検出器と、を有しており、
前記第2スクリューの回転方向は、前記駆動機の電流および/またはトルクに基づいて切り替えられることを特徴とする請求項1または2に記載のスクリュープレス。
The second rotation mechanism includes a drive for rotating the second screw and a detector capable of detecting the current and / or torque of the drive.
The screw press according to claim 1 or 2, wherein the rotation direction of the second screw is switched based on the current and / or torque of the driving machine.
請求項1乃至3のいずれか一項に記載のスクリュープレスの運転方法であって、
前記第2スクリューを回転させずに、前記第1スクリューを回転させることにより、前記ろ過筒内の前記液体含有物を前記第2スクリューに移送して、前記第2スクリュー軸の周りにプラグケーキを形成し、
前記プラグケーキが形成された後で、前記第2スクリューを回転させて、前記ろ過筒からプラグケーキを排出することを特徴とする運転方法。
The method for operating a screw press according to any one of claims 1 to 3.
By rotating the first screw without rotating the second screw, the liquid-containing material in the filtration tube is transferred to the second screw, and a plug cake is placed around the second screw shaft. Form and
An operation method characterized in that after the plug cake is formed, the second screw is rotated to discharge the plug cake from the filter tube.
前記第2スクリューの回転速度を変更することにより、前記プラグケーキの排出量を調整することを特徴とする請求項4に記載の運転方法。 The operation method according to claim 4, wherein the discharge amount of the plug cake is adjusted by changing the rotation speed of the second screw. 前記第2スクリューの回転と停止とを交互に繰り返す間欠運転を行うことにより、前記第1スクリューにより圧搾される前記液体含有物に加えられる背圧を調整することを特徴とする請求項4に記載の運転方法。 4. The fourth aspect of the present invention is characterized in that the back pressure applied to the liquid-containing material squeezed by the first screw is adjusted by performing an intermittent operation in which rotation and stop of the second screw are alternately repeated. How to drive. 前記第2スクリューの回転方向を変更することにより、前記第1スクリューにより圧搾される前記液体含有物に加えられる背圧を調整することを特徴とする請求項4に記載の運転方法。 The operation method according to claim 4, wherein the back pressure applied to the liquid-containing material squeezed by the first screw is adjusted by changing the rotation direction of the second screw. 前記第2スクリューの回転方向は、前記第2回転機構の駆動機の電流および/またはトルクに基づいて変更されることを特徴とする請求項7に記載の運転方法。 The operation method according to claim 7, wherein the rotation direction of the second screw is changed based on the current and / or torque of the drive machine of the second rotation mechanism.
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