JPS592958Y2 - スクリユ−プレス型脱水機 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、用水・排水・その他の液体の清澄処理の際に
発生する汚泥、あるいはこれら汚泥に有機高分子凝集剤
その他の凝集剤を添加し、凝集させた凝集汚泥をスクリ
ュー羽根で連続的に圧搾脱水してろ液を絞り出し、著し
く含水率の低い脱水ケーキを生成することのできる円筒
型炉材の外筒と錐状筒型炉材の内筒からなるスクリュー
プレス型脱水機の改良に関するものである。

従来のスクリュープレスは、第１図に示されるように汚
泥ホッパー２′の汚泥供給口１′と、脱水ケーキ排出口
６′の間に設けた円筒型炉材の外筒３′と外周にスクリ
ュー羽根４′を有するスクリュー軸５′とからなり、し
かも外筒３′、スクリュー軸５及びスクリュー羽根４′
との環状間隙容積を適宜順次縮小して、汚泥供給口１′
に投入された汚泥をスクリュー軸５′の回転によって軸
方向、すなわち脱水ケーキ排出口６′方向に押出し順次
圧搾し、汚泥より絞り出されたろ液を円筒型炉材外筒３
′より排出させ脱水ケーキを脱水ケーキ排出口６′より
取り出すようにした構造・機能を有している。

一般に汚泥の圧搾脱水において、炉材面積当りの固形物
量、すなわち固形物負荷量が小さい程脱水は容易になる
。

換言すれば一定の含水率の脱水ケーキを生成させる場合
、投入汚泥の厚さが薄ければ薄いほど短時間で脱水が終
了し、また圧搾時間が一定であれば生成する脱水ケーキ
の含水率がより低下するなどという傾向にある。

すなわち従来のスクリュープレスにおいて汚泥を脱水す
る場合、炉材が円筒型が材の外筒３′だけであるので、
スクリュープレスに投入された汚泥の厚さはスクリュー
軸５′外面と円筒型炉材の外筒３′内面との間隙に相当
し、この間隙が大きいため一定の含水率の脱水ケーキを
得るには長時間装置内で圧搾脱水する必要があり、勢い
円筒型炉材の外筒３′とスクリュー羽根４′、スクリュ
ー軸５′を長くしなければならず、あるいはスクリュー
軸５′の回転速度を小さくして汚泥の滞留時間を長くし
なければならず、円筒型が材の外筒３′の直径に対して
長さが非常に長いもの、あるいはスクリュー軸５′の回
転速度を小さくしなければならないため処理固形物量が
すくなくなるなどという欠点があった。

また装置が大きくなった場合、スクリュー軸５′外面と
円筒型炉材の外筒３′との間隙もそれに比例して大きく
なり、大きくなった分即ち、装置内での汚泥厚が厚くな
った分だけ圧搾脱水に時間を多く必要とし、直径に対し
て長さがますます長くなるという欠点もある。

また最近第２図に示すように第１図例と同様な構成を持
ち、そのスクリュー軸５′にスチーム吹入ロア′とスチ
ーム排出口８′を設け、スクリュー軸５′をスチームで
加熱し、スクリュープレス内の汚泥の温度を高め、脱水
する構造のものが提案されるに至っている（特開昭５０
−１５７９６７号公報参照）。

一般にスクリュープレス型脱水機において汚泥を圧入し
ながら圧搾脱水する場合、投入汚泥の温度が高ければ高
いほど汚泥中に含まれる水の粘度が低下し、脱水が容易
になり、圧搾時間がより短時間でよく （圧搾速度がよ
り早くなる）あるいは圧搾時間が一定であれば生成する
脱水ケーキの含水率がより低下する傾向にあり、また圧
搾脱水の際ケーキ中を通過するろ液の粘度が小さいため
ろ液と共に流出する固形物量がすくなくなる傾向にある
。

ところが従来例の前者（第１図例）のものは汚泥の加熱
機構をもっておらず汚泥を脱水する場合、汚泥は加熱さ
れずほぼ常温で濾過圧搾脱水されるため、汚泥中に含ま
れる水の粘度は加熱による温度上昇がまったくないので
低下せず、なかなか汚泥から水が排出されず（脱水され
ず）含水率の高い脱水ケーキが生成する。

また第２図例の後者に示されるような型式のものは汚泥
の加熱機構をもっているが、加熱部分がスクリュー軸５
′だけにかぎられており熱の伝熱面積がスクリュー軸表
面部だけであるので伝熱面積が小さく、スクリュープレ
ス内での汚泥の温度上昇がおそく、スクリュープレスに
おける脱水ケーキ排出口６′附近のケーキ温度は高くな
るが、汚泥供給口１′附近あるいは中間部附近では汚泥
温度が低く汚泥中に含まれる水の粘度が低くならずなか
なか脱水されない。

汚泥温度が高くなる後半部において、汚泥温度に反比例
して水の粘度が低下し、より脱水が容易になるが、短時
間でケーキ排出口６′に近づきケーキ排出口６′よりケ
ーキとして排出されるためせっかく水の粘度が低下し脱
水が容易になっても、脱水に要する時間が短いため十分
脱水されず、含水率の高いケーキが排出される。

本考案は、これら従来のスクリュープレス型脱水機にお
ける欠点を有効に除去し得る汚泥脱水機を経済的に提供
しようとすることを目的としたものである。

本考案は、汚泥供給口とケーキ排出口とを有する筒型炉
材の外筒内に汚泥供給口がらケーキ排出口方向にしたが
って外筒内の間隙が小さくなるように錐状筒型炉材の内
筒を固定配設すると共に、該錐状筒型炉材の内筒の外側
にスクリュー羽根を回転可能に配備したスクリュープレ
ス型脱水機において、スクリュー羽根の半径方向の高さ
で筒型炉材の外筒内面と錐状筒型炉材の内筒外面との間
隔の中間部に同心円状で゛円筒状の中間筒をスクリュー
羽根に固定し、該中間筒をスクリュー羽根軸方向に対し
て汚泥供給口部分を除く全面あるいは一部に設け、しか
もこの中間筒およびスクリュー羽根の一部又は全部を中
空にしてこの部分に加熱流体を流し、汚泥を加熱しなが
ら脱水し、含水率の低い脱水ケーキを生成させることを
特徴とするスクリュープレス型脱水機である。

以下本考案の実施例を第３図を参照して説明する。

汚泥供給口１のあるホッパー２を一端に備え他端に脱水
ケーキ排出口６を備えた円筒型炉材の外筒３内にケーキ
排出口６側にろ液排出口１０およびリブ７を備えた錐状
筒型炉材の内筒５を錐状筒型炉材内筒のサポート１２で
固定配備しである。

この錐状筒型炉材の内筒５の外側でしがも外面にそって
回転するスクリュー羽根回転軸８をもつ回転スクリュー
羽根４を同心円状に、しがもスクリュー羽根回転用駆動
装置９より発生した回転力がスクリュー羽根用回転軸８
に伝えられ錐状筒型炉材の内筒５上を回転可能に設け、
しがもスクリュー羽根４の半径方向高さで円筒型炉材の
外筒３内面と錐状筒型炉材の内筒５外面との間隔の中間
部に同心円状で円筒状の中間筒１１をスクリュー羽根４
に固定一体化して設けである。

この中間筒１１はスクリュー羽根４軸方向に対して汚泥
供給口１の部分を除く全面あるいは一部に設け、しかも
中間筒１１およびスクリュー羽根４の一部又は全部を中
空にしてスクリュー羽根回転軸８にとりつけられた加熱
流体吹込パイプ１３より蒸気、熱風、燃焼排ガス、加熱
油等の加熱流体をこれら中空部に流入させ、装置内の汚
泥をスクリュー羽根４あるいは中間筒１１を介して加熱
し、汚泥の温度を高めて汚泥中に含まれる水の粘度を低
下させて加熱流体吐出パイプ１４よりロータリーパルプ
１５および加熱流体吐出弁１６などを通して装置外に排
出できるようにしである。

なおこの吐出弁１６を前記加熱流体の供給源にリサクル
流路で連絡し、排出される流体を再使用して熱回収を図
る形態とすることもできるし、さらに加熱流体の流路と
なる前記中空部は回転軸８からスクリュー羽根４及び中
間筒１１に連ねて形成しであるが、別途の流路系にする
こともできる。

しかして、スクリュープレス型脱水機に投入された汚泥
を回転スクリュー羽根４の回転によって脱水ケーキ排出
口６方向に送りこみ、濾過圧搾し汚泥よりにじみ出た水
を円筒型炉材の外筒３および錐状筒型炉材の内筒５より
直接装置外へあるいは錐状筒型炉材の内筒５に配備され
ているリブ７内側を通ってろ液排出口１０より装置外へ
排出し、含水率の低い脱水ケーキを脱水ケーキ排出口６
より得る。

そしてこの場合汚泥供給口１、ホッパー２を介して円筒
型炉材の外筒３、錐状筒型炉材の内筒５、回転スクリュ
ー羽根４との環状隙間に投入された汚泥は回転スクリュ
ー羽根４のゆっくりとした回転に伴ない、順次脱水ケー
キ排出口６に移送されつつ円筒型炉材の外筒３、錐状筒
型炉材の内筒５、回転スクリュー羽根４との環状隙間の
減少でしだいに汚泥に圧力が加わると共に加熱流体によ
って加熱されている円筒状の中間筒１１によって汚泥に
熱が伝えられ、汚泥温度が上昇することによって汚泥中
の水の粘度が低下し、より脱水が容易になり、汚泥中に
含まれる水が円筒型炉材の外筒３および錐状筒型炉材の
内筒５などより排出され、濾過圧搾脱水が行なわれ、し
だいに含水率の低いケーキ状になり、ケーキ排出口６が
ら極めて含水率の低い脱水ケーキを得るものである。

この際、汚泥の濾過圧搾脱水において汚泥中に含まれる
水の抵抗力は、水の粘度に比例し、水の粘度が低下すれ
ばするほど水の抵抗力も低下する。

即ち、汚泥中に含まれる水は水の粘度が低下すればする
ほど汚泥中を透過しやすくなり、より容易に脱水される
ようになる。

あるいは水の粘度が低下し、水の抵抗力が小さくなるた
め、炉材よりろ液がぬけやすくなりろ液と共に炉材より
流出する固形物量が減少し、延いてはスクリュープレス
型脱水機への汚泥圧入圧力もより高めることができ、そ
の結果脱水ケーキの含水率をより低下させることができ
る。

例えば水温と粘度の関係は ｌｏｇη＝−１，６４７８＋ゴ労□「 η：水の粘度（粘性率） 単位 ｃ、ｐ。

Ｔ：水 温 単位 Ｋ。

という式で表わされ、水温Ｏ′Ｃのとき水の粘度は１．
７９２ Ｃ、Ｐ 、、２０°Ｃのとき１．００２ Ｃ、
Ｐ 、、４０°Ｃのとき０．６５２７ Ｃ、Ｐ 、、６
０°Ｃのとき０．４６６５ Ｃ、Ｐ 、、ｇｏ’ ｃの
とき０．３５Ｃ，Ｐ、である。

このように水の粘度は水温が高くなればなるほど低下し
、汚泥中に含をれる水はより脱水が容易になる。

本考案によるスクリュープレス型脱水機は炉材として円
筒型炉材の外筒３および錐状筒型炉材の内筒５をもつた
め炉材として円筒型炉材の外筒だけの従来のスクリュー
プレス型脱水機とくらべ、装置の大きさが同じでも錐状
筒型炉材の内需分だけ炉材面積が多く、また装置に投入
された汚泥は円筒型炉材の外筒と錐状筒型炉材の内筒に
はさまれて濾過圧搾脱水されるため両面濾過と同じ作用
をうけるのに対し、円筒型が材の外筒だけで濾過・圧搾
脱水される片面濾過と同じ作用をうける従来のスクリュ
ープレス型脱水機とくらべ、炉材に対するみかけのケー
キ厚が半分となり、濾過・圧搾脱水時間が一定でもみか
けのケーキ厚が半分となっており、かつ装置内で汚泥を
加熱するのに、汚泥への伝熱面がスクリュー羽根の一部
と円筒状の中間筒の両方であり、特に円筒状の中間筒は
内外両面が伝熱面となっており、この部分の伝熱面積だ
けでも従来のスクリュープレス型脱水機の伝熱面すなわ
ち、スクリュー軸表面面積の約２倍程度となり、短時間
で汚泥を加熱し、高温にすることができ、従来のスクリ
ュープレス型脱水機とくらべ汚泥の滞留時間が同じであ
っても短時間で高温になるため、高温での圧搾時間が多
くとれ、より脱水ケーキの含水率が低下する傾向となる
。

このように本考案は、円筒状の中間筒をスクリュー羽根
に、スクリュー羽根軸方向に対して汚泥供給口部分を除
く全面あるいは一部に設け、しかも中間筒およびスクリ
ュー羽根の少なくとも一部を中空にしてこの中空部分に
加熱流体を流し、汚泥を加熱しながら脱水しつつ、ケー
キ排出口から含水率の低い脱水ケーキを生成させること
により、従来型スクリュープレスとくらべ、炉材が筒型
Ｆ’材の外筒と錐状筒型炉材の内筒であるため炉材面積
が大きくかつ、圧搾脱水時のみかけのケーキ厚が半分程
度であり、しかも汚泥の伝熱面としてスクリュー羽根の
一部および円筒状の中間筒をもっため伝熱面が大きく、
単時間で汚泥を加熱することができることなどにより、
脱水ケーキの含水率を著しく低下させることができると
いう実用上の効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図はそれぞれ従来例の縦断面図、第３図
は本考案の実施例の縦断面図であ、る。 １・・・汚泥供給口、２・・・ホッパー、３・・・円筒
型炉材の外筒、４・・・回転スクリュー羽根、５・・・
錐状筒型炉材の内筒、６・・・脱水ケーキ排出口、７・
・・リブ、８・・・スクリュー羽根用回転軸、９・・・
スクリュー羽根回転駆動装置、１０・・・ろ液排出口、
１１・・・円筒状の中間筒、１２・・・錐状筒型炉材内
筒のサポート、１３・・・加熱流体吹込パイプ、１４・
・・加熱流体吐出パイプ、１５・・・ロータリーパルプ
、１６・・・加熱流体吐出弁。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 汚泥供給口とケーキ排出口とを有する筒型炉材の外
   筒内に汚泥供給口からケーキ排出口方向にしたがって外
   筒内の間隙が少さくなるように錐状筒型炉材の内筒を固
   定配設すると共に、該錐状筒型炉材の内筒の外側にスク
   リュー羽根を回転可能に配備したスクリュープレス型脱
   水機において、前記スクリュー羽根に前記汚泥供給口側
   を除いて内筒を覆う如く軸方向に中間筒を固定配備し、
   前記スクリュー羽根の少なくとも一部ならびに中間筒を
   中空部とし、この中空部に加熱流体を流過せしめるよう
   に構成したスクリュープレス型脱水機。 ２ 前記中空部が、スクリュー羽根と中間筒とに連通さ
   れているものであって、加熱流体吹込部と吐出部とに連
   結されているものである実用新案登録請求の範囲第１項
   記載の脱水機。 ３ 前記スクリュー羽根が、回転軸に配備されたもので
   あって、該回転軸中の加熱流体路にスクリュー羽根の中
   空部が連通されているものである実用新案登録請求の範
   囲第１項又は第２項記載の脱水機。 ４ 前記中間筒が、外筒と同心円上に配備されたもので
   あって、スクリュー羽根の半径方向の高さで外筒内面と
   内筒外面との中間部に備えたものである実用新案登録請
   求の範囲第１項、第２項又は第３項記載の脱水機。