JP7129628B2 - ドラム型固液分離装置 - Google Patents

Description

本発明は、下水汚泥のような被処理液を濃縮・脱水するためのドラム型固液分離装置に関するものである。

従来、ドラム型の固液分離装置として、例えば特許文献１には、円筒状のスクリーンと、このスクリーンの内部に収容されて回転させられるスクリューとを備える濃縮装置が開示されている。さらに特許文献１の濃縮装置には、隣接するスクリュー羽根の間に、このスクリュー羽根に渡って支持部材が取り付けられ、支持部材には掻き取り部材としてブレードを取付けることが開示されている。（特許文献１図３参照）

特許第６０３２８５８号公報

従来のドラム型固液分離装置は、特許文献１のように、スクリーンのろ過面を再生するため掻き取り部材（スクレーパ）を設けていたが、スクレーパがスクリーンに接しながら回転するため、スクリューを回転させるほどスクレーパが摩耗していた。また、弾性部材によりスクリーンにスクレーパを付勢しているが、スクレーパの摩耗で弾性力が減少し、ろ過面の再生能力が低減していた。
そして、スクレーパが摩耗した場合、スクレーパの交換、刃先の位置調整にはスクリーンの分解作業が必要となっていた。

さらに、特許文献１のように、スクレーパを回転方向と反対方向に延びるように配置する場合、摩耗によるクリアランスの変化をスクリーンに押し付けたスクレーパの復元力で調整するため、スクレーパには柔軟な材質を使用していた。しかし、柔軟な素材は摩耗に弱く、スクレーパの交換頻度が増加していた。

この発明は、スクレーパを支持部材とスクリーンの間に挟持させることでスクレーパの取付けを容易にし、継続したスクレーパの掻き取り効果が得られるドラム型固液分離装置を提供する。

円筒状のスクリーン内部に回転自在なスクリュー羽根を備えたドラム型固液分離装置において、スクリーン近傍に配置してスクリュー羽根と共に回転する支持部材と、スクリーンと前記支持部材の間に挟持して前記支持部材と共に回転する略楔状のスクレーパと、を有し、前記支持部材は、スクレーパとの接面の一部に、回転方向後方に向かうにつれ、前記支持部材とスクリーンが近接する形状を備えることで、スクレーパの設置が容易となり、常にスクレーパがスクリーンに押し付けられてろ過面を再生する。

前記支持部材は両端にフランジを備え、フランジとスクリュー羽根を固定部材で連結することで、支持部材をスクリーン近傍に配置することができる。

前記スクレーパは、鋭角部を回転方向後方に向けて配置することで、支持部材の回転でスクレーパがスクリーンに押し付けられる。

前記スクレーパは、回転方向前方にスクリーンと当接する突部を設けたことで、スクリーンとの接面が減少して摺動抵抗が低減する。

前記スクレーパは、回転方向前方に前記支持部材の接面に対して略垂直な押圧面を設けたことで、押圧面が汚泥から抵抗を大きく受け、スクレーパを押し込む力が強くなる。

前記スクレーパは、前記支持部材に向かって突出する返し部を有し、前記支持部材は返し部に対応する凹部を有することで、一時的にスクリュー羽根が逆回転した場合でも、スクレーパが支持部材とスクリーンの間から離れることがない。

本発明によれば、スクレーパの取付けは、支持部材とスクリーンの間に挟持させるだけでよく、ボルト等の固定部品を必要としない。
支持部材とスクリーンの距離が変化せず、支持部材とスクリーンの間にスクレーパを挟持させれば、スクリュー羽根の回転によってスクレーパがスクリーンに押し付けられるため、スクレーパの位置を調整する必要が無い。
スクレーパが摩耗しても、スクリュー羽根の回転によって常にスクレーパがスクリーンに押し付けられるため、掻き取り効果が維持される。
スクレーパは、摩耗によるクリアランスの変化に対してスクレーパの復元力を利用しないため、柔軟性を必要とせず、耐摩耗に優れる高硬度の材質を選定できる。高硬度の材質を選定すれば、スクレーパの摩耗量が低減し、スクレーパの交換頻度を低減できる。

図１は、本発明に係るドラム型固液分離装置の側断面図である。 図２は、同じくスクリュー羽根の略側断面図である。 図３は、同じく支持部材の略正面断面図である。 図４は、本発明の他の実施例に係るドラム型固液分離装置の支持部材の略正面断面図である。

図１は、本発明に係るドラム型固液分離装置の側断面図である。
本発明のドラム型固液分離装置１は、汚泥が供給される円筒状のスクリーン２と、スクリーン２の内部にスクリュー羽根３を巻き掛けたスクリュー軸４を配置して構成する。スクリュー軸４の一端には汚泥供給管５を接続し、スクリュー軸４内を通ってスクリーン２内に開口した供給孔６から汚泥が供給される。スクリュー軸４の他端には電動機７を連結し、スクリュー軸４を回転させる。
スクリーン２内に供給された汚泥は、スクリーン２によって水分が分離され、スクリーン２内周面には脱水ケーキが形成される。形成された脱水ケーキは、スクリュー羽根３によって搬送され、排出口８から排出される。スクリーン２内周面に堆積した脱水ケーキを搬送することで、スクリーン２のろ過面が再生し、脱水性能が向上する。

スクリュー羽根３の搬送面のスクリーン２近傍には、隣接するスクリュー羽根３に渡って支持部材９を橋架ける。スクリュー羽根３間で橋架けた支持部材９は、スクリーン２との距離が一定になるよう配置する。また、支持部材９の両端は、円筒状のスクリーン２の軸心に沿ってスクリュー羽根３に連結される。
なお、支持部材９はスクリュー羽根３の各所に複数設けることができる。

図２は、本発明に係るドラム型固液分離装置のスクリュー羽根の略側断面図である。
スクリュー羽根３の汚泥搬送面の外周には、支持部材９が連結されており、隣接するスクリュー羽根３に向かって延設している。延設した支持部材９は隣接するスクリュー羽根３の汚泥搬送面とは逆の面に連結する。支持部材９とスクリュー羽根３を連結することで、支持部材９はスクリュー羽根３と共に回転する。

支持部材９は両端にフランジ１０を設け、フランジ１０とスクリュー羽根３をネジ等の固定部材１１で連結する。支持部材９とスクリーン２の間には、後述するスクレーパ１２が配置できるように間隙を設ける。

本実施例では支持部材９の両端をスクリュー羽根３に連結しているが、支持部材９をスクリーン２近傍に配置してスクリュー羽根３と共に回転できれば連結手段は問わず、例えば、スクリュー軸４に設けた支柱に支持部材９を連結してスクリーン２近傍に固定してもよい。

図３は、本発明に係るドラム型固液分離装置の支持部材の略正面断面図である。
本発明のドラム型固液分離装置１は、支持部材９とスクリーン２の間にスクレーパ１２を挟持する。スクレーパ１２は支持部材９と共に回転し、スクリーン２内周面に接しながら摺動する。

支持部材９は、スクレーパ１２との接面の一部に、回転方向後方に向かうにつれ、支持部材９とスクリーン２が近接する形状を備える。本実施例では断面形状がひし形の支持部材９を用いているが、例えば丸形、平板形、三角形など、上記を満たす形状であれば本発明の効果を得られる。

スクレーパ１２は、略楔状で鋭角部１３を形成し、鋭角部１３を回転方向後方に向けて配置する。スクレーパ１２をこのように配置することで、スクリュー羽根３の回転によって、スクレーパ１２が支持部材９とスクリーン２の間に押し込まれる。支持部材９とスクリーン２の間に押し込まれたスクレーパ１２は、スクリュー羽根３が回転することでスクリーン２内周面を圧迫するため、スクリーン２内周面に堆積した脱水ケーキを掻き取り、スクリーン２のろ過面を再生する。

スクレーパ１２は、スクリーン２内周面に接しながら摺動するため徐々に摩耗するが、スクリュー羽根３の回転に伴い支持部材９とスクリーン２の間に押し込まれ続けるため、スクレーパ１２の摩耗によってスクリーン２間に隙間ができることはなく、ろ過面の再生能力が低下することもない。

スクレーパ１２を摩耗に強い高硬度の物質、例えばＵＨＰＥなどで構成すると、スクレーパ１２の点検交換頻度を低減させることができる。

図４は、本発明の他の実施例に係るドラム型固液分離装置の支持部材の略正面断面図である。
スクレーパ１２は、回転方向前方にスクリーン２と当接する突部１４を設ける。さらに、スクレーパ１２は、支持部材９の接面に対して略垂直な押圧面１５を回転方向前方に設ける。

突部１４は、スクレーパ１２が押し込まれた際に応力が集中するため、突部１４による脱水ケーキの掻き取り効果が向上する。また、突部１４を設けることでスクレーパ１２の鋭角部１３がスクリーン２と接触せず、スクリーン２との接面が減少し、摺動抵抗を低減させることができる。

押圧面１５は、スクリーン２内に汚泥が供給されている場合に、汚泥から抵抗を受けることでスクレーパ１２をさらに押し込む。押圧面１５は支持部材９の接面に対して垂直に近いほど、スクレーパ１２をスクリーン２に押し付ける力が強くなる。

鋭角部１３は、支持部材９とスクリーン２の隙間より十分薄い高さに設定することで、スクレーパ１２が押し込まれてもスクリーン２と接触しない。また、突部１４が摩耗した場合はスクレーパ１２の回転方向前方が支持部材９とスクリーン２に挟持され、鋭角部１３がスクリーン２と接触しない高さとする。

スクレーパ１２は、支持部材９に向かって突出する返し部１６を形成してもよい。返し部１６を設けることで、洗浄、点検等で一時的にスクリュー羽根３が逆回転した場合でも、スクレーパ１２が支持部材９とスクリーン２の間から離れることがない。なお、返し部１６を設ける場合は、支持部材９に対応する凹部１７を設ける。

本実施例では、ドラム型固液分離装置を、スクリュープレスのようにテーパー状のスクリュー軸を備えた構成としているが、径が一定のスクリュー軸を配置してもよい。もしくは、スクリュー軸を省略したスパイラルに支持部材とスクレーパを設けることでも、本発明の効果が得られる。
また、汚泥の供給方式に関しても、スクリュー軸に汚泥供給管を接続する他、円筒状のスクリーン側面に汚泥供給管を接続するなど、本実施例に限定されない。

１ ドラム型固液分離装置
２ スクリーン
３ スクリュー羽根
９ 支持部材
１０ フランジ
１１ 固定部材
１２ スクレーパ
１３ 鋭角部
１４ 突部
１５ 押圧面
１６ 返し部
１７ 凹部

Claims (6)

1. 円筒状のスクリーン（２）内部に回転自在なスクリュー羽根（３）を備えたドラム型固液分離装置（１）において、
   スクリーン（２）近傍に配置してスクリュー羽根（３）と共に回転する支持部材（９）と、
   スクリーン（２）と前記支持部材（９）の間に挟持して前記支持部材（９）と共に回転する略楔状のスクレーパ（１２）と、を有し、
   前記支持部材（９）は、スクレーパ（１２）との接面の一部に、回転方向後方に向かうにつれ、前記支持部材（９）とスクリーン（２）が近接する形状を備える
   ことを特徴とするドラム型固液分離装置。
2. 前記支持部材（９）は両端にフランジ（１０）を備え、
   フランジ（１０）とスクリュー羽根（３）を固定部材（１１）で連結する
   ことを特徴とする請求項１に記載のドラム型固液分離装置。
3. 前記スクレーパ（１２）は、
   鋭角部（１３）を回転方向後方に向けて配置する
   ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のドラム型固液分離装置。
4. 前記スクレーパ（１２）は、
   回転方向前方にスクリーン（２）と当接する突部（１４）を設けた
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載のドラム型固液分離装置。
5. 前記スクレーパ（１２）は、
   回転方向前方に前記支持部材（９）の接面に対して略垂直な押圧面（１５）を設けた
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載のドラム型固液分離装置。
6. 前記スクレーパ（１２）は、前記支持部材（９）に向かって突出する返し部（１６）を有し、
   前記支持部材（９）は返し部（１６）に対応する凹部（１７）を有する
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか１項に記載のドラム型固液分離装置。

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