JP7444626B2

JP7444626B2 - Screw press and its operating method

Info

Publication number: JP7444626B2
Application number: JP2020020342A
Authority: JP
Inventors: 雄也森本; 浩之市川; 倫也板山
Original assignee: Swing Corp
Current assignee: Swing Corp
Priority date: 2020-02-10
Filing date: 2020-02-10
Publication date: 2024-03-06
Anticipated expiration: 2040-02-10
Also published as: JP2021122815A

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。 The present invention relates to a screw press for squeezing a liquid-containing material such as sludge to separate the liquid from the liquid-containing material.

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、プラグケーキ（栓）を形成する。このプラグケーキ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, screw presses have been used as devices for squeezing sludge (liquid-containing substances) discharged from liquid processing facilities such as water and sewage treatment plants and human waste treatment plants, and separating water from the sludge (that is, dewatering it). Are known. This screw press includes a filtration tube formed from a screen (perforated plate) and a screw placed inside the filtration tube. The screw has a screw shaft arranged concentrically with the filter cylinder and a screw blade fixed to the outer surface of the screw shaft. By rotating the screw blades using a rotation mechanism connected to the screw shaft, the sludge introduced into the filter cylinder is compressed and dehydrated. A back pressure plate that dams up the sludge is placed at the downstream opening end of the filtration tube, and this back pressure plate allows the cake (dehydrated sludge) sent by the rotating screw blades to stay there and form a plug cake. form. This plug cake applies back pressure to the cake that is fed later to further compress the cake, thereby reducing the water content of the sludge in the filter cylinder.

特許文献１には、二軸型のスクリュープレスが開示されている。このタイプのスクリュープレスは、ろ過筒内に直列に配列された第１スクリューと第２スクリューを備えている。これら第１スクリューと第２スクリューはそれぞれ別々の駆動装置によって異なる速度で回転することが可能に構成されている。したがって、第１スクリューと第２スクリューの回転速度を制御することで、背圧板を設けることなく、ろ過筒内にプラグケーキを形成し、ろ過筒内の汚泥を圧搾することができる。 Patent Document 1 discloses a twin-screw type screw press. This type of screw press includes a first screw and a second screw arranged in series within a filtration cylinder. The first screw and the second screw are configured to be able to rotate at different speeds by separate drive devices. Therefore, by controlling the rotational speeds of the first screw and the second screw, a plug cake can be formed in the filtration cylinder and the sludge in the filtration cylinder can be squeezed without providing a back pressure plate.

特開２０１８－５１５８２号公報JP 2018-51582 Publication

しかしながら、背圧板がないスクリュープレスでは、プラグケーキは第２スクリューと一体に回転し、第２スクリューから剥離しにくい。しかも、含水率が低いプラグケーキは、大きな塊となってシュートに落下し、シュートやコンベヤなどを閉塞させることがある。さらに、塊状のプラグケーキがホッパなどの容器に収容されると、プラグケーキの堆積物内に多くの隙間が形成され、堆積物の見かけ体積が大きくなってしまう。 However, in a screw press without a back pressure plate, the plug cake rotates together with the second screw and is difficult to separate from the second screw. Moreover, plug cake with a low moisture content may form large lumps that fall into the chute and clog the chute, conveyor, etc. Furthermore, when a block of plug cake is stored in a container such as a hopper, many gaps are formed within the plug cake pile, increasing the apparent volume of the pile.

そこで、本発明は、ろ過筒から排出されたプラグケーキを小さな断片に分解することができるスクリュープレスおよびその運転方法を提供する。 Therefore, the present invention provides a screw press that can break down the plug cake discharged from the filter cylinder into small pieces, and a method for operating the same.

一態様では、液体含有物から液体を分離するスクリュープレスを使用した液体含有物の処理方法であって、ろ過筒に液体含有物を投入し、前記ろ過筒内で前記ろ過筒と同心状に配置されたスクリューを回転させることによって、前記ろ過筒内の前記液体含有物を前記ろ過筒の排出口に向かって移送して、前記スクリューのスクリュー軸の周りにプラグケーキを形成し、前記スクリューを回転させることによって、前記プラグケーキを前記スクリュー軸の外面に設けられたケーキ切断構造体に向かって移送し、前記ケーキ切断構造体によって前記プラグケーキを切断しながら、前記切断したプラグケーキを前記ケーキ切断構造体の下流側に送る、方法が提供される。 In one aspect, there is provided a method for treating a liquid-containing substance using a screw press that separates a liquid from a liquid-containing substance, wherein the liquid-containing substance is introduced into a filtration cylinder and arranged concentrically with the filtration cylinder within the filtration cylinder. The liquid content in the filtration tube is transferred toward the outlet of the filtration tube to form a plug cake around the screw axis of the screw, and the screw is rotated. The plug cake is transferred toward a cake cutting structure provided on the outer surface of the screw shaft, and while the plug cake is being cut by the cake cutting structure, the cut plug cake is transferred to the cake cutting structure. A method is provided for downstream of a structure.

一態様では、前記ケーキ切断構造体は、前記スクリュー軸の径方向外側に突出する少なくとも１つの突起部を備えている。
一態様では、前記スクリューは、第１スクリューと、前記第１スクリューの下流側に配置された第２スクリューを有しており、前記ケーキ切断構造体は、前記第２スクリューのスクリュー軸の外面に設けられており、前記スクリュー軸の周りにプラグケーキを形成する工程は、前記第１スクリューを回転させることによって、前記ろ過筒内の液体含有物を前記第２スクリューに移送して、前記第２スクリューのスクリュー軸の周りにプラグケーキを形成する工程を含み、前記プラグケーキを前記ケーキ切断構造体に向かって移送する工程は、前記第２スクリューのスクリュー軸の周りに前記プラグケーキが形成された状態で、前記第２スクリューを回転させることで、前記プラグケーキを前記ケーキ切断構造体に向かって移送する工程を含む。
一態様では、前記プラグケーキを切断する工程は、前記ケーキ切断構造体によって、前記プラグケーキに前記スクリューの回転方向の力を加えながら、前記プラグケーキを前記スクリュー軸の軸方向に切断する工程を含む。 In one aspect, the cake cutting structure includes at least one protrusion that protrudes radially outward of the screw shaft.
In one aspect, the screw has a first screw and a second screw disposed downstream of the first screw, and the cake cutting structure is attached to an outer surface of a screw shaft of the second screw. The step of forming a plug cake around the screw shaft includes transferring the liquid content in the filtration tube to the second screw by rotating the first screw, and forming the plug cake around the screw shaft. forming a plug cake around the screw axis of the screw, the step of transferring the plug cake toward the cake cutting structure forming the plug cake around the screw axis of the second screw; the plug cake being transferred toward the cake cutting structure by rotating the second screw in the state.
In one aspect, the step of cutting the plug cake includes the step of cutting the plug cake in the axial direction of the screw shaft while applying a force in the rotational direction of the screw to the plug cake using the cake cutting structure. include.

一態様では、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、前記第２スクリューによって形成されたプラグケーキを切断するケーキ切断構造体とを備え、前記ケーキ切断構造体は、前記第２スクリューの第２スクリュー軸の外面に設けられている、スクリュープレスが提供される。 In one embodiment, a filtration tube into which a liquid-containing substance is introduced, and a first screw and a second screw that are arranged concentrically with the filtration tube in the filtration tube and transfer the liquid-containing substance in a predetermined transfer direction. a first rotation mechanism that rotates the first screw; a second rotation mechanism that rotates the second screw independently of the first screw; and a cake that cuts the plug cake formed by the second screw. A screw press is provided, comprising a cutting structure, the cake cutting structure being provided on an outer surface of a second screw shaft of the second screw.

一態様では、前記スクリュープレスは、前記プラグケーキに背圧を加えるための背圧部材を有していない。
一態様では、前記ケーキ切断構造体は、前記第２スクリュー軸の径方向外側に突出する少なくとも１つの突起部を備えている。
一態様では、前記突起部は、板状の形状を有している。
一態様では、前記突起部は、鋭角形状の断面を持つ上流側縁部を有している。
一態様では、前記突起部は、前記第２スクリュー軸の外面に対して下流側に傾斜する上流側縁部を有している。
一態様では、前記突起部は、前記第２スクリュー軸の軸方向および周方向において異なる位置に取り付け可能である。
一態様では、前記ケーキ切断構造体は、リング部材をさらに備えており、前記リング部材は、前記第２スクリュー軸の外面に取り付けられており、前記突起部は、前記リング部材に接続されている。
一態様では、前記突起部は、複数の突起部であり、前記複数の突起部は、前記第２スクリュー軸の周方向に配列されている。 In one aspect, the screw press does not have a back pressure member for applying back pressure to the plug cake.
In one aspect, the cake cutting structure includes at least one protrusion that protrudes radially outward of the second screw shaft.
In one aspect, the protrusion has a plate-like shape.
In one aspect, the protrusion has an upstream edge having an acute-angled cross section.
In one aspect, the protrusion has an upstream edge that slopes downstream with respect to the outer surface of the second screw shaft.
In one aspect, the protrusion can be attached to different positions in the axial direction and circumferential direction of the second screw shaft.
In one aspect, the cake cutting structure further includes a ring member, the ring member is attached to an outer surface of the second screw shaft, and the protrusion is connected to the ring member. .
In one aspect, the protrusion is a plurality of protrusions, and the plurality of protrusions are arranged in a circumferential direction of the second screw shaft.

本発明によれば、ろ過筒から排出されたプラグケーキは、ケーキ切断構造体によって切断されながら、ケーキ切断構造体によってスクリューから剥離される。プラグケーキはケーキ切断構造体によって小さな断片に分解されるので、排出シュートやコンベヤの閉塞を防止することができる。特に、本発明によれば、切断されたプラグケーキは、背圧部材から背圧が加えられないので、後続のプラグケーキがろ過筒の内面にこびりつきにくい。 According to the present invention, the plug cake discharged from the filter cylinder is peeled off from the screw by the cake cutting structure while being cut by the cake cutting structure. The plug cake is broken up into small pieces by the cake cutting structure, thereby preventing blockage of the discharge chute or conveyor. In particular, according to the present invention, since no back pressure is applied from the back pressure member to the cut plug cake, subsequent plug cakes are less likely to stick to the inner surface of the filter cylinder.

スクリュープレスの一実施形態を示す模式図である。It is a schematic diagram showing one embodiment of a screw press. 図１に示すケーキ切断構造体を示す側面図である。2 is a side view showing the cake cutting structure shown in FIG. 1. FIG. ケーキ切断構造体の他の実施形態を示す側面図である。FIG. 7 is a side view showing another embodiment of the cake cutting structure. 図４（ａ）および図４（ｂ）は、突起部の変形例を上から見た図である。FIGS. 4(a) and 4(b) are top views of modified examples of the protrusion. 突起部の他の変形例を横から見た図である。FIG. 7 is a side view of another modification of the protrusion. ケーキ切断構造体の他の実施形態を示す側面図である。FIG. 7 is a side view showing another embodiment of the cake cutting structure. 図６のＡ－Ａ線断面図である。7 is a sectional view taken along line AA in FIG. 6. FIG. 図１に示される第２スクリューの概略断面図である。FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of the second screw shown in FIG. 1; 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。2 is a diagram for explaining the operation of the screw press shown in FIG. 1. FIG. 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。2 is a diagram for explaining the operation of the screw press shown in FIG. 1. FIG. 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。2 is a diagram for explaining the operation of the screw press shown in FIG. 1. FIG.

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、スクリュープレスの一実施形態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。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic diagram showing one embodiment of a screw press. The screw press shown in FIG. 1 includes a cylindrical screen casing (filtration tube) 1, which is arranged concentrically within the screen casing 1, and which transfers sludge (liquid content) in a predetermined transfer direction D. a first screw 3 and a second screw 4 that are transferred to the first screw 3, a first rotation mechanism 7 that rotates the first screw 3, and a second rotation mechanism 20 that rotates the second screw 4 independently of the first screw 3; It is equipped with

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は、その上流側端部に、汚泥の投入口２を有している。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。 The screen casing 1 is formed from a screen (perforated plate) such as a punched metal. The screen casing 1 has a sludge inlet 2 at its upstream end. Sludge introduced into the screen casing 1 from the input port 2 is transferred in a predetermined transfer direction D within the screen casing 1 by the rotating first screw 3 and second screw 4. Furthermore, the screw press includes a control unit 6 that controls the operations 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および排出シュート３３をそれぞれ貫通して延びている。排出シュート３３は、スクリーンケーシング１に接続されている。この排出シュート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。 The second screw 4 is connected to the first screw 3 so as to be rotatable independently of the first screw 3. The first screw 3 and the second screw 4 extend through the screen casing 1 and the discharge chute 33, respectively. The discharge chute 33 is connected to the screen casing 1. A plug cake, which will be described later, is discharged from the screen casing 1 into this discharge chute 33.

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４Ｅに固定された第２スクリュー羽根４Ｂを有している。 The axial length of the second screw 4 is shorter than the axial length of the first screw. The first screw 3 has a truncated conical (tapered) first screw shaft 3A whose diameter gradually increases toward the downstream side in the sludge transfer direction D, and is fixed to the outer surface of the first screw shaft 3A. 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 an outer surface 4E of the second screw shaft 4A.

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、排出シュート３３の壁３３Ａを貫通して延びている。 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 chute 33.

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。 The upstream end of the screen casing 1 is sealed by a closing wall 8. One end (the upstream end in the transfer direction D) of the first screw shaft 3A extends through the closing wall 8. A water sealing device 10 is installed on the closing wall 8 to seal the gap between the closing wall 8 and the first screw shaft 3A.

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。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。第１回転機構７および第２回転機構２０の具体的構成は、特に限定されない。例えば、第１回転機構７および第２回転機構２０のそれぞれは、電動機とトルク伝達機構（例えばスプロケットとチェーン、または歯車と旋回軸受）との組み合わせを備えてもよい。 The upstream end of the first screw shaft 3A is connected to a first rotation mechanism 7 for rotating the first screw 3. A downstream end of the second screw shaft 4A is connected to a second rotation mechanism 20 for rotating the second screw 4. The specific configurations of the first rotation mechanism 7 and the second rotation mechanism 20 are not particularly limited. For example, each of the first rotation mechanism 7 and the second rotation mechanism 20 may include a combination of an electric motor and a torque transmission mechanism (eg, a sprocket and a chain, or a gear and a swing bearing).

本実施形態では、第２回転機構２０は、インバータを有する電動機（図示せず）を駆動源として備えている。制御部６は、第２回転機構２０の回転速度および回転方向を制御することが可能に構成されている。第２回転機構２０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、第１回転機構７も、その回転速度および回転方向を変更可能なインバータを有する電動機を駆動源として備えてもよい。 In this embodiment, the second rotation mechanism 20 includes an electric motor (not shown) having an inverter as a drive source. The control unit 6 is configured to be able to control the rotation speed and rotation direction of the second rotation mechanism 20. The second rotation mechanism 20 can rotate the second screw 4 independently of the first screw 3. Note that the first rotation mechanism 7 may also include, as a drive source, an electric motor having an inverter that can change its rotation speed and rotation direction.

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 helically 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 length of the screen casing 1 in the axial direction. 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によって排出シュート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 introduced into the screen casing 1 from the input port 2 formed at the upstream end of the screen casing 1 is directed toward the discharge chute 33 (i.e., transferred) by the rotating first screw blade 3B and second screw blade 4B. 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、排出シュート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 this embodiment, the winding direction (that is, the helical direction) of the second screw blade 4B is opposite to the winding direction of the first screw blade 3B. Therefore, when sending out the sludge introduced from the input port 2 to the discharge chute 33, the second screw 4 is rotated in the opposite direction to 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、排出シュート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。 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 sending out the sludge introduced from the input port 2 to the discharge chute 33, the second screw 4 is rotated in the same direction as the first screw 3.

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に示されるように、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によって集められる。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によって集められたろ液は、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 dewatering area 1A where the first screw 3 is placed and a plug forming area 1B where the second screw 4 is placed. A space in which sludge is transferred in the dewatering area 1A is formed by the inner surface of the screen casing 1, the first screw blade 3B, and the first screw shaft 3A. The cross-sectional area of this transfer space gradually decreases along the sludge transfer direction D, as shown in FIG. Therefore, as the sludge introduced from the input port 2 is transferred through this transfer space by the first screw blades 3B, the sludge is compressed and dewatered. The filtrate that has passed through the screen (perforated plate) of the screen casing 1 is collected by a 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に示されるように、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。 The space into which sludge is transferred in the plug formation 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-sectional area of this transfer space is constant. In the plug forming region 1B, a plug cake is formed from the sludge (ie, cake) dehydrated in the dewatering region 1A.

互いに独立して回転することができる第１スクリュー３および第２スクリュー４を備えたスクリュープレスは、背圧部材を用いることなく、スクリーンケーシング１内にプラグケーキを形成することができる。したがって、本実施形態のスクリュープレスは、プラグケーキに背圧を加えるための背圧板などの背圧部材を有していない。プラグケーキを形成する方法については後述する。 A screw press equipped with a first screw 3 and a second screw 4 that can rotate independently of each other can form a plug cake in the screen casing 1 without using a back pressure member. Therefore, the screw press of this embodiment does not have a back pressure member such as a back pressure plate for applying back pressure to the plug cake. A method for forming a plug cake will be described later.

スクリュープレスは、第２スクリュー４によって形成されたプラグケーキを切断するケーキ切断構造体４０をさらに備えている。このケーキ切断構造体４０は、第２スクリュー軸４Ａの外面４Ｅに設けられている。より具体的には、ケーキ切断構造体４０は、第２スクリュー軸４Ａの外面４Ｅに設けられた複数の突起部４１を備えている。これら突起部４１は、第２スクリュー軸４Ａの径方向外側に突出している。複数の突起部４１は、第２スクリュー軸４Ａの周方向に配列されている。各突起部４１は、板状の形状を有しており、第２スクリュー軸４Ａの軸方向と平行に配置されている。一実施形態では、後述するように、各突起部４１は、第２スクリュー軸４Ａの軸方向に対して傾いてもよい。 The screw press further includes a cake cutting structure 40 for cutting the plug cake formed by the second screw 4. This cake cutting structure 40 is provided on the outer surface 4E of the second screw shaft 4A. More specifically, the cake cutting structure 40 includes a plurality of protrusions 41 provided on the outer surface 4E of the second screw shaft 4A. These protrusions 41 protrude outward in the radial direction of the second screw shaft 4A. The plurality of protrusions 41 are arranged in the circumferential direction of the second screw shaft 4A. Each protrusion 41 has a plate-like shape and is arranged parallel to the axial direction of the second screw shaft 4A. In one embodiment, each protrusion 41 may be inclined with respect to the axial direction of the second screw shaft 4A, as described later.

図２は、図１に示すケーキ切断構造体４０を示す側面図である。図２に示されるように、突起部４１は、第２スクリュー４と一体に回転し、第２スクリュー４の回転によって第２スクリュー４の軸方向に送られてくるプラグケーキＧを切断しながら、第２スクリュー４から剥離する。 FIG. 2 is a side view of the cake cutting structure 40 shown in FIG. As shown in FIG. 2, the protrusion 41 rotates together with the second screw 4, and cuts the plug cake G that is sent in the axial direction of the second screw 4 by the rotation of the second screw 4. It is peeled off from the second screw 4.

第２スクリュー４の回転速度と、プラグケーキＧの回転速度との間には差がある。すなわち、第２スクリュー４の回転方向のベクトルは、プラグケーキＧを第２スクリュー４の軸方向に送るベクトルと、プラグケーキＧを第２スクリュー４の周方向に回転させるベクトルに分解される。プラグケーキＧを第２スクリュー４の周方向に回転させるベクトルは、第２スクリュー４の回転方向のベクトルよりも小さいので、第２スクリュー４の回転速度と、プラグケーキＧの回転速度との間には差が生じる。結果として、突起部４１は、プラグケーキＧに第２スクリュー４の回転方向の力を加えながら、プラグケーキＧを第２スクリュー軸４Ａの軸方向に切断することができる。 There is a difference between the rotation speed of the second screw 4 and the rotation speed of the plug cake G. That is, the vector in the rotation direction of the second screw 4 is decomposed into a vector that sends the plug cake G in the axial direction of the second screw 4 and a vector that rotates the plug cake G in the circumferential direction of the second screw 4. Since the vector that rotates the plug cake G in the circumferential direction of the second screw 4 is smaller than the vector in the rotation direction of the second screw 4, there is a gap between the rotation speed of the second screw 4 and the rotation speed of the plug cake G. There will be a difference. As a result, the protruding portion 41 can cut the plug cake G in the axial direction of the second screw shaft 4A while applying a force to the plug cake G in the rotational direction of the second screw 4.

このようにして、突起部４１は、スクリーンケーシング１から出た円筒状のプラグケーキＧを第２スクリュー４の軸方向に切断しながら、プラグケーキＧを第２スクリュー４の周方向に裂くことができる。すなわち、突起部４１は、プラグケーキＧを切断することで小さな断片に分解し、プラグケーキＧに周方向に力を加えることで、プラグケーキＧを第２スクリュー４から剥離する。本実施形態によれば、プラグケーキＧは小さな断片に分割されるので、排出シュート３３やコンベヤの閉塞を防止することができる。 In this way, the protrusion 41 can tear the plug cake G in the circumferential direction of the second screw 4 while cutting the cylindrical plug cake G coming out of the screen casing 1 in the axial direction of the second screw 4. can. That is, the protrusion 41 breaks down the plug cake G into small pieces by cutting it, and peels the plug cake G from the second screw 4 by applying force to the plug cake G in the circumferential direction. According to this embodiment, since the plug cake G is divided into small pieces, it is possible to prevent the discharge chute 33 and the conveyor from being blocked.

突起部４１の数は特に限定されないが、プラグケーキＧをある程度細かく切断するために、少なくとも２つの突起部４１が設けられることが好ましい。本実施形態では、４つの突起部４１が、第２スクリュー４の周方向に沿って等間隔に配列されている。一実施形態では、１つの突起部４１のみを設けてもよい。 Although the number of protrusions 41 is not particularly limited, it is preferable that at least two protrusions 41 are provided in order to cut the plug cake G into a certain degree of fineness. In this embodiment, the four protrusions 41 are arranged at equal intervals along the circumferential direction of the second screw 4. In one embodiment, only one protrusion 41 may be provided.

上述したように、本実施形態では、プラグケーキＧに背圧を加えるための背圧部材は設けられていない。したがって、突起部４１は、第２スクリュー４の回転によって送られるプラグケーキＧを切断しながら、切断されたプラグケーキＧは後続のプラグケーキによって突起部４１の下流側に送られる。具体的には、突起部４１は、プラグケーキＧを切断しながら、切断されたプラグケーキＧは背圧部材から背圧を加えられない状態で（切断されたプラグケーキＧの排出が阻害されない状態で）、第２スクリュー軸４Ａの軸方向に送られる。 As described above, in this embodiment, a back pressure member for applying back pressure to the plug cake G is not provided. Therefore, while the protrusion 41 cuts the plug cake G sent by the rotation of the second screw 4, the cut plug cake G is sent downstream of the protrusion 41 by the subsequent plug cake. Specifically, while cutting the plug cake G, the protrusion 41 cuts the cut plug cake G in a state where no back pressure is applied from the back pressure member (in a state where the discharge of the cut plug cake G is not inhibited). ), it is sent in the axial direction of the second screw shaft 4A.

従来のスクリュープレスのように、スクリーンケーシング１から出たプラグケーキに背圧部材によって背圧を加えると、背圧がスクリーンケーシング１内のプラグケーキに加わり、スクリーンケーシング１の内面にプラグケーキがこびりつくことがある。本実施形態によれば、切断されたプラグケーキは背圧部材から背圧が加えられないので、後続のプラグケーキがスクリーンケーシング１の内面にこびりつきにくい。 When back pressure is applied by a back pressure member to the plug cake coming out of the screen casing 1 like in a conventional screw press, the back pressure is applied to the plug cake inside the screen casing 1, causing the plug cake to stick to the inner surface of the screen casing 1. Sometimes. According to this embodiment, since no back pressure is applied from the back pressure member to the cut plug cake, subsequent plug cakes are less likely to stick to the inner surface of the screen casing 1.

本実施形態では、突起部４１は、第２スクリュー軸４Ａの軸方向と平行であるが、プラグケーキを切断することができる限りにおいて、図３に示すように、突起部４１は第２スクリュー４の軸方向に対して傾いてもよい。プラグケーキを切断しやすくするために、図４（ａ）および図４（ｂ）に示すように、各突起部４１は、鋭角形状の断面を持つ上流側縁部４１ａを有してもよい。さらに図５に示すように、各突起部４１は、第２スクリュー軸４Ａの外面４Ｅに対して下流側に傾斜した上流側縁部４１ａを有してもよい。このような上流側縁部４１ａを有する突起部４１は、プラグケーキを容易に切断することができる。 In this embodiment, the protrusion 41 is parallel to the axial direction of the second screw shaft 4A, but as long as the plug cake can be cut, the protrusion 41 is parallel to the axial direction of the second screw shaft 4A, as shown in FIG. It may be tilted with respect to the axial direction. To facilitate cutting the plug cake, each protrusion 41 may have an upstream edge 41a with an acute-angled cross section, as shown in FIGS. 4(a) and 4(b). Furthermore, as shown in FIG. 5, each protrusion 41 may have an upstream edge 41a that is inclined downstream with respect to the outer surface 4E of the second screw shaft 4A. The protrusion 41 having such an upstream edge 41a can easily cut the plug cake.

図６は、ケーキ切断構造体４０の他の実施形態を示す側面図であり、図７は図６のＡ－Ａ線断面図である。特に説明しない本実施形態の構成は、図１および図２を参照して説明した実施形態と同じであるので、その重複する説明を省略する。 6 is a side view showing another embodiment of the cake cutting structure 40, and FIG. 7 is a sectional view taken along the line AA in FIG. The configuration of this embodiment, which is not particularly described, is the same as that of the embodiment described with reference to FIGS. 1 and 2, so the redundant explanation will be omitted.

本実施形態では、ケーキ切断構造体４０は、第２スクリュー軸４Ａの外面４Ｅに配置されたリング部材４５と、リング部材４５に接続された突起部４１と、リング部材４５を第２スクリュー軸４Ａに固定するための締結具としてのボルト４８およびナット４９を有している。ケーキ切断構造体４０は、第２スクリュー軸４Ａの外面４Ｅに着脱可能に取り付けられている。 In this embodiment, the cake cutting structure 40 includes a ring member 45 disposed on the outer surface 4E of the second screw shaft 4A, a protrusion 41 connected to the ring member 45, and a ring member 45 disposed on the outer surface 4E of the second screw shaft 4A. It has bolts 48 and nuts 49 as fasteners for fixing to. The cake cutting structure 40 is detachably attached to the outer surface 4E of the second screw shaft 4A.

リング部材４５は、２つの半円環部材４５Ａ，４５Ｂを有している。半円環部材４５Ａの両端には、ボルト４８が通過可能な孔（図示せず）を有する２つの当接部材５０Ａが接続されている。同様に、半円環部材４５Ｂの両端には、ボルト４８が通過可能な孔（図示せず）を有する２つの当接部材５０Ｂが接続されている。当接部材５０Ａは半円環部材４５Ａと一体であってもよく、または溶接などの公知の接合技術により半円環部材４５Ａに接合されてもよい。同様に、当接部材５０Ｂは半円環部材４５Ｂと一体であってもよく、または溶接などの公知の接合技術により半円環部材４５Ｂに接合されてもよい。 The ring member 45 has two semicircular members 45A and 45B. Two contact members 50A having holes (not shown) through which bolts 48 can pass are connected to both ends of the semicircular ring member 45A. Similarly, two contact members 50B having holes (not shown) through which the bolts 48 can pass are connected to both ends of the semicircular ring member 45B. The contact member 50A may be integral with the semicircular ring member 45A, or may be joined to the semicircular ring member 45A by a known joining technique such as welding. Similarly, the abutting member 50B may be integral with the semicircular ring member 45B, or may be joined to the semicircular ring member 45B by a known joining technique such as welding.

当接部材５０Ａ，５０Ｂ同士が互いに接触した状態で、半円環部材４５Ａ，４５Ｂは第２スクリュー軸４Ａの外面４Ｅに配置される。ボルト４８は当接部材５０Ａ，５０Ｂの孔を貫通し、ボルト４８はナット４９に螺合している。ボルト４８とナット４９によって締結された２つの当接部材５０Ａ，５０Ｂは、ケーキ切断構造体４０の複数の突起部４１のうちの１つを構成する。別の突起部４１は、半円環部材４５Ａ，４５Ｂの外周面に接続（固定）されている。 The semicircular ring members 45A, 45B are arranged on the outer surface 4E of the second screw shaft 4A with the contact members 50A, 50B in contact with each other. The bolt 48 passes through holes in the contact members 50A and 50B, and is screwed into a nut 49. The two contact members 50A and 50B fastened by the bolt 48 and nut 49 constitute one of the plurality of protrusions 41 of the cake cutting structure 40. Another protrusion 41 is connected (fixed) to the outer peripheral surface of the semicircular ring members 45A, 45B.

ボルト４８およびナット４９を緩めると、ケーキ切断構造体４０の全体を、第２スクリュー軸４Ａ上でその軸方向に移動させることができる。所望の位置に移動させた当接部材５０Ａ，５０Ｂをボルト４８およびナット４９により締結すると、ケーキ切断構造体４０の位置を固定することができる。このようにして、ケーキ切断構造体４０の突起部４１は、第２スクリュー軸４Ａの軸方向および周方向において異なる位置に取り付け可能である。 By loosening the bolt 48 and nut 49, the entire cake cutting structure 40 can be moved in the axial direction on the second screw shaft 4A. When the contact members 50A, 50B that have been moved to the desired positions are fastened with the bolts 48 and nuts 49, the position of the cake cutting structure 40 can be fixed. In this way, the protrusion 41 of the cake cutting structure 40 can be attached to different positions in the axial direction and the circumferential direction of the second screw shaft 4A.

図８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。第２スクリュー軸４Ａは、中空構造を有している。図８に示されるように、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に回転可能に支持されている。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。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に回転可能に支持されている。 FIG. 8 is a schematic cross-sectional view of the second screw 4 shown in FIG. 1. The second screw shaft 4A has a hollow structure. As shown in FIG. 8, the other end (downstream end in the transfer direction D) of the first screw shaft 3A is formed with a reduced diameter portion 3C that is inserted into the cylindrical second screw shaft 4A. ing. 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 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. 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.

図８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. 8, in a state where the reduced diameter portion 3C of the first screw shaft 3A is inserted into the second screw shaft 4, the upstream end of the second screw shaft 4A is connected to 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, a seal structure (for example, a labyrinth structure) that prevents the sludge in the screen casing 1 from passing through the gap between the slide bearing 30 and the reduced diameter portion 3C is installed in the slide bearing 30 and/or the reduced diameter portion 3C. may be provided.

図８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１に示される第２スクリュー羽根４Ｂの巻数は、２巻きである。 As shown in FIG. 8, 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). Furthermore, the number of turns of the second screw blade 4B is less than three turns. The number of turns of the second screw blade 4B shown in FIG. 1 is two turns.

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９乃至図１１を参照して説明する。図９乃至図１１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。以下の説明は、図１に示す実施形態に係るスクリュープレスの運転方法であるが、図６および図７を参照して説明した他の実施形態に係るスクリュープレスの運転方法にも同様に適用することができる。 Next, a method of operating the screw press shown in FIG. 1 will be described with reference to FIGS. 9 to 11. 9 to 11 are diagrams for explaining the operation of the screw press shown in FIG. 1. FIG. The following explanation is about the operating method of the screw press according to the embodiment shown in FIG. 1, but it similarly applies to the operating method of the screw press according to the other embodiments described with reference to FIGS. 6 and 7. be able to.

図９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。投入口２から投入された汚泥は、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. 9, the control unit 6 drives the first rotation mechanism 7 to rotate the first screw 3 while the second screw 4 is stopped. Next, sludge (liquid content) is introduced into the screen casing 1 from the input port 2. The sludge introduced from the input port 2 is transferred toward the second screw 4 (that is, in the transfer direction D) by the rotating first screw blade 3B.

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 dewatering area 1A where the first screw 3 is arranged, the cross-sectional area of the space where sludge is transferred gradually decreases along the transfer direction D. Therefore, the sludge is squeezed as it is transferred through the dewatering area 1A, and the water contained in the sludge is filtered by the screen casing 1. Since the layer of sludge deposited 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 dewatering area 1A is always maintained in a good condition.

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９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内のケーキは排出シュート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によって集められ、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 being transferred through the dewatering area 1A of the screen casing 1, the sludge is dehydrated into a cake and sent to the plug forming area 1B where the second screw 4 is arranged. As shown in FIG. 9, at the beginning of operation, the second screw 4 is not rotating (that is, stopped), so the cake in the plug forming area 1B is not discharged to the discharge chute 33, and the plug forming area 1B is not discharged to the discharge chute 33. It stays in area 1B. The cake gradually accumulates on the second screw 4 and is pressed against the second screw blade 4B by the sludge (hereinafter referred to as "following cake") transferred from the dewatering area 1A to the plug forming area 1B. The cake in the plug forming region 1B is compressed by being prevented from moving by the second screw blade 4B, and becomes a cake with a low moisture content. This low moisture content cake forms a plug cake that prevents subsequent cake movement. The plug cake formed around the second screw shaft 4A applies back pressure to the subsequent cake, which is further squeezed. The water separated from the plug cake in the plug forming area 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９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シュート３３に排出されてしまうことを意味する。 As the screw press continues to operate, the plug cake is formed uniformly over the entire circumference of the second screw shaft 4A. As a result, as shown in FIG. 9, a plug cake is formed around the second screw shaft 4A, which reliably dams up subsequent cakes. Therefore, even when the moisture content of the subsequent cake is high, the subsequent cake can be reliably dammed up by the plug cake formed in the plug formation area 1B, so that one-sided flow of the subsequent cake can be prevented. This "one-sided flow" means that a subsequent cake having a higher moisture content than the plug cake passes through the plug forming area 1B as it is and is discharged into the discharge chute 33.

図１０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シュート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. 10, 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 plug cake is removed by the second screw blade 4B. It is sent out (that is, discharged) little by little to the discharge chute 33. In this way, since the formation of the plug cake and the discharge of the plug cake are performed continuously, the screw press can be operated with the plug cake always present in the plug forming area 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によってケーキ切断構造体４０に送られる。ケーキ切断構造体４０の突起部４１は、第２スクリュー４と一体に回転しながら、プラグケーキを切断し、プラグケーキを第２スクリュー４から剥離させる。切断されたプラグケーキは、排出シュート３３に排出される。 The plug cake on the second screw 4 is fed to the cake cutting structure 40 by the second screw vane 4B of the second screw 4, which is rotated by the second rotation mechanism 20 while applying back pressure to the following cake. The protrusion 41 of the cake cutting structure 40 cuts the plug cake while rotating together with the second screw 4 and peels the plug cake from the second screw 4. The cut plug cake is discharged into a discharge chute 33.

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、排出シュート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 control unit 6 can adjust the amount of plug cake discharged into the discharge chute 33 by changing the rotational speed of the second screw 4. More specifically, when the control unit 6 decreases the rotational speed of the second screw 4, the amount of plug cake discharged decreases, and when the control unit 6 increases the rotational speed of the second screw 4, the amount of plug cake discharged decreases. Emissions will increase. As the amount of discharged plug cake decreases, subsequent cakes remain in the dewatering area 1A, and the back pressure applied to the subsequent cakes increases. Therefore, when the control unit 6 reduces the rotational speed of the second screw 4, the moisture content of the subsequent cake can be reduced. In one embodiment, the back pressure applied to subsequent cakes may be adjusted by performing intermittent operation in which the second screw 4 is alternately rotated and stopped.

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、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。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から円滑に排出シュート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。 Thus, in this embodiment, by rotating the second screw 4 in the opposite direction to the rotation direction of the first screw 3, the plug cake with a low water content can be removed from the screen casing 1. Furthermore, according to this embodiment, there is no need 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 chute 33. Furthermore, since a back pressure plate and a mechanism for operating 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８参照）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回転する間に排出シュート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. 8) of the second screw blades 4B of the second screw 4 is smaller than the pitch P2 of the first screw blades 3B of the first screw 3 (ie, P1<P2). In this way, when the pitch P1 of the second screw blade 4B is made smaller than the pitch P2 of the first screw blade 3B, the transfer distance of the plug cake discharged into the discharge chute 33 during one rotation of the second screw 4 is shortened. Therefore, it becomes possible to more finely adjust the back pressure applied to the cake in the dehydration area 1A.

一般的な一軸型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。本実施形態の二軸型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シュート３３に排出するときは、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 typical uniaxial screw press, if the plug cake compressed into a cylindrical shape becomes too hard, the hardened plug cake will block the screen casing and cannot be discharged from the screen casing. Furthermore, this hardened plug cake rotates with the screw. As a result, the screw press cannot continue operating. In the twin-screw press of this 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 discharging the plug cake formed in the plug forming region 1B to the discharging chute 33, the second screw 4 is rotated in the opposite direction to the rotating direction of the first screw 3, as shown in FIG. When the cake is pressed against the plug cake by the first screw 3 rotating in the opposite direction to the second screw 4, a force in the opposite direction to the rotation direction of the second screw 4 is applied to the plug cake. As a result, the plug cake in the plug forming area 1B and the second screw 4 are prevented from rotating together, and/or the cake in the dewatering area 1A and the first screw 3 are prevented from rotating together, so there is a high back pressure on the 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シュート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シュート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 three or more turns, it takes a long time to transfer the plug cake formed in the plug formation region 1B to the discharge chute 33. If the plug cake has high viscosity, there is a risk that the plug cake will rotate together with the second screw 4. In this embodiment, since the number of turns of the second screw blade 4B is less than three, the plug cake can be discharged from the screen casing 1 in a short time. Therefore, even if the sludge to be dewatered in 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. If the number of turns of the second screw blade 4B is one, there is a risk that the plug cake will be pushed out to the discharge chute 33 by the subsequent cake, making it impossible to effectively apply back pressure to the subsequent cake. Therefore, the number of turns of the second screw blade 4B is preferably 2 turns or more and less than 3 turns.

図１１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. 11, 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 area 1B is pushed out toward the dewatering area 1A, and it is possible to apply greater back pressure to the cake in the dewatering area 1A. can. As a result, sludge dewatering efficiency 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１０参照）。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シュート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シュート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, there is a possibility that the cake in the dehydration area 1A will rotate together 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 opposite direction to the rotation direction of the first screw 3 (Fig. 10 reference). Since the screw press of this embodiment does not have a resistor such as a back pressure plate that prevents discharge of the plug cake, the second screw 4 smoothly discharges the plug cake into the discharge chute 33 like a screw conveyor. can do. In this way, by the control unit 6 changing the rotation direction of the second screw 4, the back pressure applied to the sludge squeezed by the first screw 3 in the dewatering area 1A can be adjusted. In order to reliably discharge the plug cake into the discharge chute 33, the rear end of the second screw blade 4B of the second screw 4 may be configured to 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シュート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シュート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 by the control unit 6, the sludge can be dehydrated to a low water content that cannot be achieved with 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, while rotating the second screw 4 in the forward direction (opposite to the rotation direction of the first screw 3) and discharging the plug cake into the discharge chute 33, the sludge in the screen casing 1 is squeezed and dewatered. conduct. During the sludge dewatering process, the second screw 4 is rotated in the opposite direction (same direction as the rotational direction of the first screw 3) to further dehydrate the cake in the dehydration area 1A to a lower water content, and then The plug cake with a low moisture content may be discharged into the discharge chute 33 by rotating the two screws 4 in the forward direction. It is preferable that such an operation of changing the rotational direction of the second screw 4 is performed periodically at intervals depending on the properties of the sludge.

一実施形態では、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ってもよい。この場合は、投入口２から投入された汚泥を、排出シュート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。 In one embodiment, 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 sending out the sludge introduced from the input port 2 to the discharge chute 33, the second screw 4 is rotated in the same direction as the first screw 3. In order to discharge 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 turns. Further, the number of turns of the second screw blade 4B is preferably two or more turns in order to effectively apply back pressure to the subsequent cake.

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 embodiment described above is used to separate water, which is a liquid, from sludge, which is an example of a liquid containing material, but this screw press is used to separate liquid from liquid containing materials other than sludge. May be used. For example, the screw press according to the above-described embodiment can also be used for processing foods such as fruits and oil, and processing industrial products such as recycling waste paper. In food processing, screw presses are used to squeeze raw materials (liquid content) such as fruits and seeds to separate liquids such as fruit juice and oil from the raw materials. In waste paper recycling, waste paper is mixed with liquids such as water and chemicals to loosen it into fibrous materials. 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 embodiments described above have been described to enable those skilled in the art to carry out the 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 invention is not limited to the described embodiments, but is to be construed in the broadest scope according to the spirit 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
２０第２回転機構
３３排出シュート
３８ろ液受け
３９ドレイン
４０ケーキ切断構造体
４１突起部
４５リング部材
４５Ａ，４５Ｂ半円環部材
４８ボルト
４９ナット
５０Ａ，５０Ｂ当接部材 1 Screen casing (filtration cylinder)
1A Dehydration area 1B Plug formation area 2 Inlet port 3 First screw 3A First screw shaft 3B First screw blade 3C Reduced diameter part 3D Wall surface 4 Second screw 4A Second screw shaft 4B Second screw blade 6 Control part 7 First Rotation mechanism 8 Closure wall 10 Water sealing device 20 Second rotation mechanism 33 Discharge chute 38 Filtrate receiver 39 Drain 40 Cake cutting structure 41 Projection 45 Ring member 45A, 45B Semicircular ring member 48 Bolt 49 Nut 50A, 50B Contact Element

Claims

a filtration cylinder into which the liquid content is introduced;
a first screw and a second screw that are arranged concentrically with the filter tube within the filter tube and transfer the liquid content in a predetermined transfer direction;
a first rotation mechanism that rotates the first screw;
a second rotation mechanism that rotates the second screw independently of the first screw;
a cake cutting structure that cuts the plug cake formed by the second screw;
The cake cutting structure is provided on the outer surface of the second screw shaft of the second screw, and is arranged downstream of the screw blade of the second screw,
The cake cutting structure includes at least one protrusion that protrudes radially outward of the second screw shaft,
In the screw press, the protrusion has a plate-like shape extending parallel to the second screw shaft .

The screw press according to claim 1 , wherein the screw press does not have a back pressure member for applying back pressure to the plug cake.

The screw press according to claim 1 , wherein the protrusion has an upstream edge having an acute-angled cross section.

The screw press according to claim 1 , wherein the protrusion has an upstream edge that slopes downstream with respect to the outer surface of the second screw shaft.

a filtration cylinder into which the liquid content is introduced;
a first screw and a second screw that are arranged concentrically with the filter tube within the filter tube and transfer the liquid content in a predetermined transfer direction;
a first rotation mechanism that rotates the first screw;
a second rotation mechanism that rotates the second screw independently of the first screw;
a cake cutting structure that cuts the plug cake formed by the second screw;
The cake cutting structure is provided on the outer surface of the second screw shaft of the second screw,
The cake cutting structure includes at least one protrusion that protrudes radially outward of the second screw shaft,
The screw press, wherein the protrusion can be attached to different positions in the axial direction and the circumferential direction of the second screw shaft.

a filtration cylinder into which the liquid content is introduced;
a first screw and a second screw that are arranged concentrically with the filter tube within the filter tube and transfer the liquid content in a predetermined transfer direction;
a first rotation mechanism that rotates the first screw;
a second rotation mechanism that rotates the second screw independently of the first screw;
a cake cutting structure that cuts the plug cake formed by the second screw;
The cake cutting structure is provided on the outer surface of the second screw shaft of the second screw,
The cake cutting structure includes at least one protrusion that protrudes radially outward of the second screw shaft,
The cake cutting structure further includes a ring member,
The ring member is attached to the outer surface of the second screw shaft,
The screw press, wherein the protrusion is connected to the ring member.