JPS6245363A - 遠心濃縮機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、工場排水や下水等の濃縮、脱水、固形物およ
び分離液の回収を行う遠心濃縮機に関するものである。

〈従来の技術〉 近時、下水汚泥の処理量の増加および有機物含有率の増
加等の性状の変化によって、従来の重力を利用した重力
濃縮方式では、十分な分離性能や濃縮汚泥濃度を得るこ
七が非常に困難となってきている。

そのため最近では、加圧浮上式の濃縮法や遠心力を利用
した遠心濃縮法等の強制濃縮方式が注目され、その実用
化へ向けて各所で研究開発が盛んに進められている。

この強制濃縮方式の濃縮技術を、第２図に示すａ縮装面
の基本図を参照して説明する。

この強制濃縮方式はスクリューコンベア八を同心軸線上
に内蔵した外ドラムＢを回転自在に支持する。

そしてスクリューコンベアＡと外ドラムＢをある速度差
を持たせて回転する。

この装置の軸心から汚泥Ｃを定量供給すると、ｒＦｉ泥
Ｃは遠心力によって外ドラムＢの内壁に沈降する高濃度
の濃縮液と分離液とに分離される。

その後、分離された各分離液を外ドラムＢの外周部から
排出する構造である。

なお、濃縮液の排出には、外ドラムＢの円錐端から排出
する方式と、円錐と円筒の境界部に設けたノズルから排
出する方式とがある。

〈本発明が解決しようとする問題点〉 上記した従来の濃縮機には、次の問題点が存在する。

（イ）回転中心から離れるほど流体の保有する運動エネ
ルギーは大きくなる。

従来の濃縮機は、濃縮液と分離液の排出口が、回転中心
から離れた外ドラムＢの外周部に設けられている。

そのため、分離した流体を放出する際の放出エネルギー
は太き（なり、単位供給液量当たりのランニングコスト
（電力費）が亮くなる。

（ロ）濃縮液をノズルから排出する方式では、濃縮機の
運転中に、汚泥Ｃの供給量や固形物の濃度の変化に追随
させて、分離した各流体の（Ｊト出量を調節することは
不可能である。

また、固形物がノズルを閉塞した場合には、その都度装
置の運転を停止して、閉塞物を除去しなければならず、
運転効率が低い。

く本発明の目的〉 本発明は以上のような問題点を解決するためになされた
もので、次に示す濃縮技術を提供することを目的とする
。

（イ）ランニングコストを低減して省エネルギー化が図
れる濃縮技術。

（ロ）濃縮機の運転中において、汚泥の供給量や性状の
変化に即応して、濃縮液と分離液の排出量を自動制御で
きる濃縮技術。

（ハ）分離効率の高いｆの縮技術。

〈実施例〉 以下、図面を参（１クシながら本発明に係る遠心濃縮機
の各部について説明する。

くイ〉外ドラム 外ドラム１は、密封形の筒体である。

この外ドラム１内には、外ドラム１と同軸上にスクリュ
ーコンベア２を収納する。

９［）・ラム１の側壁１１．１２に接続する中空軸１３
．１４を、ヘアリング１５．１６で軸支する。

中空軸１４の端にはプーリを取り付け、外ドラム１に回
転力を与えられるよう構成する。

く口〉スクリューコンベア スクリューコンベア２は、円筒の外周面に、外ドラム１
の内周面に接触しない程度の外径のスクリュー羽根２８
を突設した回転体である。

このスクリューコンベア２の側壁２１．２２に接続する
中空のロッド２３．２４は、ベアリング２５．２６を介
して回転可能に軸支する。

ロッド２４の端にブーりを取り付け、スクリューコンベ
ア２に独立した回転を与えられるよう構成する。

さらに外トラム１とスクリューコンベア２の導入部側の
側壁間には、案内羽根３を外ドラム１の側壁１２に一体
に固定する。

案内羽根３は、ロッド２４内を通過して導入した汚泥Ｃ
を外トラム１の回転速度に加速することを目的とする。

〈ハ〉排出部 遠心濃縮機は、重力負荷の小さい回転中心部から供給し
た汚泥Ｃを遠心分離した後、分離した余液を回転中心に
集めて分離排出する構造である。

すなわち、ロッド２３内に濃縮液専用通路・１と、ロッ
ド２３の外周と中空軸１３との間に形成された間隙に分
離液専用通路７を形成する。

円環用通路４．７に各分離した流体を導入するには、例
えば回転中心から距離の異なる専用の濃縮液回収路４１
と分離液回収路７１を設ける。

そして、濃縮液回収路４１は濃縮液専用通路４に接続し
、また分離液回収路７１は分離液専用通路７に接続する
。

本実施例のように濃縮液専用通路４を回転中心に一致さ
せて設け、回転中心かられずかに離れた位置に分離液専
用通路７を設ける場合の伯に、】！の組み合わせも可能
である。

要は、分離した各流体の運動エネルギーを回収して、運
動エネルギーのほとんどない状態で回転中心から排出で
きる構造であれば良い。

く二〉排出比の自動制御機構 分離液または濃縮液のいずれかの排出口には、流体の排
出速度を調節する調節弁８を装備する。

この調節弁８は、例えば公知のステッピングモータを内
蔵する弁であり、微妙に流量を調節できる構造のものを
使用できる。

本実施例では濃縮液専用通路４側に調整弁８を設ける場
合について説明するが、分離液専用通路７側にのみ設け
ることも、また両方に設けることも可能である。

さらに、いずれか一方の排出口には、濃度計９を配備す
る。

この濃度計９と調節弁８の間を結線する。

そして、濃度計９の計測データをフィードバックさせて
、調節弁８を設けた側の流体（濃縮液）の排出量と調節
弁８を設けない側の流体（分離液）の排出量を自動制御
できるよう構成する。

このように、いずれか一方の排出口に調節弁８と濃度計
９を設けるだけで、両流体の排出量を制御できる。

次に前記遠心濃縮機の作動について説明する。

（１）汚泥の供給 速度差を持たせて外ドラム１とスクリューコンベア２を
回転させる。

この状態でロッド２４の自由端方向から汚ｉＪＺ　Ｃの
供給を開始する。

ロッド２４内を通過した汚泥Ｃは、案内羽根３で加速さ
れて外ドラム１の内周面へ向けて放射される。

（２）ｉＦｉ泥の遠心分離 外ドラム１内に放出された汚泥Ｃは、スクリューコンベ
ア２のスクリュー羽根２８によって排出口使１に移送さ
れる。

移送の途中、汚泥Ｃ中の懸濁粒子が遠心力の作用を受け
て外ドラム１の内周面へ集情して濃縮液の層が形成され
る。

さらに、濃縮液の層の内周側には、汚泥Ｃ中の懸濁粒子
が除かれた分離液の層が形成される。

（３）分離流体の回収 濃縮液と分離液は、それぞれスクリューコンベア２によ
って強制的に移送される。

濃縮液は回転中心から外ドラム１の内周面に接近して設
けた濃縮液回収路４１を経て、濃縮液専用通路４に回収
される。

一方、分離液は外ドラム１の内周面からやや離れた位置
に設けた分離液回収路７１を経て、分離液専用通路７に
回収される。

本発明は、分離した流体を再び回転中心に集めて排出す
ることを特徴の一つとする。

このように、層状に分離した濃縮液と分離液は強制的に
送り続けられるので、両回収路４１．７１を設けておく
だけで容易に回収でき、特別に回収のための駆動力を必
要としない。

分離回収した濃縮液と分！ｌ！液は、それぞれの排出口
から排出される。

（４）排出比の自動制御 板に汚ｉＭ　Ｃの供給量を１００とすると、両排出口か
ら排出される濃縮液と分離、夜の総量は１００となり、
常に供給量と排出量とは一致していなければならない。

従って、本実施例のように濃縮液側の排出口に設けた調
節弁８の開閉操作を自動制御することにより、相対的に
濃縮液と分離液の排出量（排出比）を調節できろ。

ここでさらに、濃度計９で計測した濃縮液の排出濃度を
調節弁８にフィードベックさせる。

調節弁８にはあらかじめ濃縮液の濃度範囲を設定してお
き、この設定値の範囲を越えた濃度データを受信すると
設定値の範囲に戻そうと調節弁８で流路の開閉操作が行
なわれる。

従って、設定した濃度範囲を維持した濃縮液と分離液が
排出される。

く効果〉 本発明は以上説明したようになるから、次のような効果
を期待することができる。

（イ）分離流体のいずれか一方の排出口に、分離流体の
濃度を検出する検知器を設け、この検知器と連動させて
いずれか一方または両方の排出口に分離流体の排出量を
調節する弁を設けることにより、両分離流体の排出比を
自動制御することができる。

１ｊｆｆって、各分離流体を所望の濃度で回収できる。

（（」）回転中心から供給した汚泥を遠心分離した後、
分離した各流体を再び回転中心に集めて運動ｌネルギー
のほとんどない状態で排出するので、放出エネルギーを
極限まで低くできる。

従って、従来の同サイズの濃縮機に比べて単位供給液量
当たりのランニングコストを極めて低（押さえられ、省
エネルギー化を図ることができる。

（ハ）従来装置の場合、排出流体の速度比は、プール液
面高さとスクリューコンベアおよび外ドラムの回転速度
差の調節、あるいはノズル排出方式ではノズル径の変更
によって変えることは可能ではあるが、その操作に手数
がかがる。

これに対し、本発明では分阿を流体の排出駆動力がブー
ルと外気の圧力差のみであるから、その速度差は弁操作
だけで制御できる。

【図面の簡単な説明】

第１図・本発明に係る遠心濃縮機の断面説明図第２図、
従来装置の１説明図 １・外ドラム　　　２ニスクリユーコンヘア３・案内羽
根　　　４・濃縮液専用通路７・分離液専用通路　　８
．調節弁　　　９：濃度計　　　Ｃ１汚泥

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 外ドラム内にはスクリューコンベアを同軸上に回転自在
   に内蔵し、 前記外ドラムはスクリューコンベアから独立して速度差
   を介して回転可能に軸支し、 スクリューコンベアの中心軸に汚泥等の供給液の供給路
   を形成し、 遠心分離した流体を排出する通路を外ドラムの回転中心
   とスクリューコンベアの回転中心に設け、 遠心分離した流体の通路上に流体濃度の検知手段を配備
   し、 前記流体濃度の検知手段に連動させて遠心分離した流体
   のいずれか一方、あるいは両方の通路に、流量調節用の
   弁を配備してなる、 遠心濃縮機。