JP4570539B2 - スクリュー式濾過脱水装置 - Google Patents

Description

本発明は例えば、オキシデーションディッチ法等に代表される比較的小規模の下水処理作業において発生する懸濁微粒子を含む懸濁液を、濃縮工程を経由しない低濃度の状態により、濾水と懸濁微粒子とに分離するためのスクリュー式濾過脱水装置に関するものである。

スクリュー式濾過脱水装置では通常、脱水ケーキの含水率を一定値に保持させ、且つ、その排出量を適量に増減させるための圧力調整弁が、吐出口口周の環状弁座と広狭自在に対向させた態様で装着されている（例えば、特許文献1参照。）。

しかし、分離対象とされる汚泥の種類によっては、汚泥中に混じっている小粒状或いは繊維状の夾雑物が圧力調整弁と環状弁座との対向面間の間隙に詰り、また、運転時間の経過と共に濾過体内終端部で圧密された脱水ケーキが固化成長して上記間隙に詰る。また、運転終了後に空運転を行っても、上記間隙内の脱水ケーキ排出が不十分で、停止中に残存している脱水ケーキが固化して運転再開時に上記間隙に詰る。このように、圧力調整弁と環状弁座との対向面間の間隙に詰ることによって、脱水ケーキの円滑な排出が阻害されることになる。このような問題を回避するために従来は、定期的に圧力調整弁を開放して清掃が行なわれいた。
特開昭６０−１９０１２号公報 （第１図）

解決しようとする課題は、圧力調整弁と環状弁座との対向面間の間隙が初期設定のままであっても、汚泥中に混じっている小粒状或いは繊維状の夾雑物による詰りを生じることがなく、汚泥の性状に適応した脱水ケーキの排出作用が確保され、また、運転中において脱水ケーキが上記間隙に圧密固化することを防ぐことができ、更にまた、運転終了時の空運転を実施した場合においても上記間隙に脱水ケーキが残存することなく十分に排出されて運転再開時に脱水ケーキの排出作用に支障を来たすことがなく、従来行なわれていたような圧力調整弁を開放しての定期的な清掃作業を必要としない、スクリュー式濾過脱水装置を提供することにある。

本発明スクリュー式濾過脱水装置では、筒状に形成された濾過体の始端開口部を汚泥の送り込み口として中心孔にスクリューコンベアを嵌装し、上記濾過体の終端開口部に定着された環状弁座と対向する圧力調整弁をスクリュー軸に装着し、該圧力調整弁と環状弁座との対向面間の間隙を広狭自在に調整し得るよう構成して脱水ケーキの送り出し口となし、上記環状弁座の外端面に複数のピンを円形に配列させた態様で植設して内歯車を構成させ、該内歯車と噛合う遊星歯車を圧力調整弁の内端面へ回転自在に軸着したことを、最も主要な特徴とする。

本発明スクリュー濾過脱水装置によれば、圧力調整弁と環状弁座との対向面間の間隙が初期設定のままであっても、汚泥中に混じっている小粒状或いは繊維状の夾雑物による詰りを生じることがなく、汚泥の性状に適応した脱水ケーキの排出作用が確保され、また、運転中において脱水ケーキが上記間隙に圧密固化することを防ぐことができ、更にまた、運転終了時の空運転を実施した場合においても上記間隙に脱水ケーキが残存することなく十分に排出されて運転再開時に脱水ケーキの排出作用に支障を来たすことがなく、従来行なわれていたような圧力調整弁を開放しての定期的な清掃作業を必要とせずメンテナンス性に優れているという利点もある。

筒状に形成された濾過体の始端開口部を汚泥の送り込み口として中心孔にスクリューコンベアを嵌装し、上記濾過体の終端開口部に定着された環状弁座と対向する圧力調整弁をスクリュー軸に装着し、該圧力調整弁と環状弁座との対向面間の間隙を広狭自在に調整し得るよう構成して脱水ケーキの送り出し口となし、上記環状弁座の外端面に複数のピンを円形に配列させた態様で植設して内歯車を構成させ、該内歯車と噛合う遊星歯車を圧力調整弁の内端面へ回転自在に軸着すると共に該遊星歯車の歯縁が破砕刃となるように形成し、遊星歯車の内端面には、長短差のある複数本の攪拌羽根を、それぞれの先端を濾過体の終端開口部内へ向けた態様で凸設させ、且つ、遊星歯車の歯数と内歯車の歯数の商が整数とならない歯数の組み合わせとする。

図１において、１は筒状の濾過体であり、例えば多数枚の環状濾過プレートを互に細隙を隔てて積層状に配列させ、上記各細隙を濾水流出溝２・・２とする。濾過体１の始端開口部は汚泥の送り込み口３として中心孔４にスクリューコンベア５が嵌装される。６は濾過体１の終端開口部に定着された環状弁座、８は該環状弁座６と対向してスクリュー軸５Ｓに装着された圧力調整弁であり、該圧力調整弁８と環状弁座６との対向面間の間隙を広狭自在に調整し得るよう構成して脱水ケーキの送り出し口１２を保有させる。７は上記環状弁座６の外端面に複数のピンを図２に示すよう円形に配列させた態様で植設して構成される内歯車、９は該内歯車７と噛合うよう圧力調整弁８の内端面へ回転自在に軸着した遊星歯車、１０は該遊星歯車９の軸受、１４は圧力調整弁８を所定の設定位置で定着させるためのセットボルト、１５はスクリューコンベア５を駆動させるための原動機である。なお、上記遊星歯車９は複数個配設することもある。

原動機１５を駆動させるとスクリューコンベア５が回転し、送り込み口３から濾過体１の中心孔４内へ送り込まれた汚泥が、スクリューブレード５Ｂに沿って旋回しながら軸方向へ前進する過程において、濾過された濾水は濾水流出溝２・・２より流出すると共に脱水ケーキは前方の送り出し口１２から順次排出されるのであるが、圧力調整弁８と環状弁座６との対向面間の間隙を広く調整することによって脱水ケーキの排出量を増大させ、上記間隙を狭く調整することによって低含水率の脱水ケーキを排出させることができる。そして、スクリューコンベア５の回転時にはスクリュー軸５Ｓと共に圧力調整弁８が回転し、遊星歯車９が内歯車７のピンと噛合して圧力調整弁８と環状弁座６との対向面間でスクリュー軸５Ｓを中心として公転しながら自転することにより、汚泥中に混じっている小粒状或いは繊維状の夾雑物は該遊星歯車９の歯縁によって破砕され、更に遊星歯車９の歯溝の部分によって掻き出される。従って、低含水率の脱水ケーキを排出させるために上記間隙を狭く設定した場合でも詰りを生じることがなく、脱水ケーキの排出は支障なく行なわれる。また、運転終了時に空運転を実施した場合も、遊星歯車９による上述の破砕・掻き出し作用によって上記間隙内に残存する脱水ケーキの排出が十分に行われるので、運転再開時における脱水ケーキの排出作用に支障を来たすことはない。

実施例１の構成を前提として、遊星歯車９の歯縁が破砕刃１３となるように、例えば鋭角に形成することで、実施例１の場合よりも更に夾雑物の破砕機能が高められる。

実施例１の構成を前提として、遊星歯車９の内端面には、先端を濾過体１の終端開口部内へ向けた単一または複数の攪拌羽根１１を凸設する。該攪拌羽根１１の存在によって脱水ケーキの固化が防止され、遊星歯車９による破砕・掻き出し作用が更に有効に機能することになる。遊星歯車９の歯縁部は実施例２の場合のように破砕刃１３に形成することが望ましく、また、攪拌羽根１１は遊星歯車９の軸心から偏心位置に凸設することにより送り出し口１２内部の脱水ケーキをより広範囲に攪拌することができるので破砕・掻き出し作用を更に効率良く機能させることができる。また、攪拌羽根１１の形状としては単純な棒状とするがけでなく、例えば攪拌羽根１１の先端部をＬ字型やクランク軸状(図示せず)に曲成させてもよい。

実施例１の構成を前提として、遊星歯車９の内端面には、長短差のある複数本の攪拌羽根１１・・１１がそれぞれの先端を濾過体１の終端開口部内へ向けた態様で凸設される。この構成により攪拌羽根１１・・１１による攪拌領域１７が広くなり、攪拌効果が増大する。実施例２の態様と併用することでスクリュー式濾過脱水装置としての機能は更に高められることになる。また、実施例３の場合と同しく攪拌羽根１１の形状としては単純な棒状とするがけでなく、例えば攪拌羽根１１の先端部をＬ字型やクランク軸状(図示せず)に曲成させてもよい。

実施例１ないし４のいずれかの構成を前提として、遊星歯車９の歯数で内歯車７の歯数を割った商が整数とならない歯数の組み合わせ、例えば図５に示すよう、遊星歯車９の歯数を５枚、内歯車７の歯数を１２枚とする。図６に示すよう遊星歯車９の歯数で内歯車７の歯数を割った商が整数となる歯数の組み合わせであれば、攪拌羽根１１が同一軌跡を通るため攪拌の死角領域１８を生じることになる。しかし、上述のように、遊星歯車９の歯数で内歯車７の歯数を割った商が整数とならない歯数の組み合わせであれば、攪拌羽根１１が同一軌跡を通らないため送り出し口１２の内部をむらなく攪拌することが可能となり、攪拌の死角領域を生じることがなく、送り出し口１２内における脱水ケーキの圧密固化を防ぐ機能が増大する。そして、実施例２の態様と併用することでスクリュー式濾過脱水装置としての機能は更に高められることになる。

本発明スクリュー式濾過脱水装置の構成を略示した縦断側面図である。 図１のＡ−Ａ線における要部縦断正面図である。 図２のＢ−Ｂ線における要部縦断側面図であって、１個の遊星歯車を配置した事例を示す。 図２のＢ−Ｂ線における要部縦断側面図であって、１個の遊星歯車に２本の攪拌羽根を凸設した事例を示す。 図４のＣ−Ｃ線における要部縦断正面図であって、遊星歯車の歯数と内歯車の歯数の商が整数でない事例を示す。 図４のＣ−Ｃ線における要部縦断正面図であって、遊星歯車の歯数と内歯車の歯数の商が整数である事例を示す。

符号の説明

１ 濾過体
２ 濾水流出溝
３ 汚泥の送り込み口
４ 中心孔
５ スクリューコンベア
５Ｓ スクリュー軸
６ 環状弁座
７ 内歯車
８ 圧力調整弁
９ 遊星歯車
１１ 攪拌羽根
１２ 脱水ケーキの送り出し口
１３ 破砕刃

Claims (5)

1. 筒状に形成された濾過体の始端開口部を汚泥の送り込み口として中心孔にスクリューコンベアを嵌装し、上記濾過体の終端開口部に定着された環状弁座と対向する圧力調整弁をスクリュー軸に装着し、該圧力調整弁と環状弁座との対向面間の間隙を広狭自在に調整し得るよう構成して脱水ケーキの送り出し口となし、上記環状弁座の外端面に複数のピンを円形に配列させた態様で植設して内歯車を構成させ、該内歯車と噛合う遊星歯車を圧力調整弁の内端面へ回転自在に軸着したことを特徴とする、スクリュー式濾過脱水装置。
2. 遊星歯車の歯縁が破砕刃となるように形成されていることを特徴とする、請求項１記載のスクリュー式濾過脱水装置。
3. 遊星歯車の内端面には、先端を濾過体の終端開口部内へ向けた攪拌羽根が凸設されていることを特徴とする、請求項１または２記載のスクリュー式濾過脱水装置。
4. 遊星歯車の内端面には、長短差のある複数本の攪拌羽根が、それぞれの先端を濾過体の終端開口部内へ向けた態様で凸設されていることを特徴とする、請求項１または２記載のスクリュー式濾過脱水装置
5. 遊星歯車の歯数で内歯車の歯数を割った商が整数とならない歯数の組み合わせとすることを特徴とする、請求項１ないし４のいずれかに記載のスクリュー式濾過脱水装置。

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