JP4370772B2 - 連続加圧脱水機 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、産業排水汚泥、下水汚泥などの原液を円環状のろ過室に圧入し、羽根車と原液を供回りさせながら、ろ過板からろ液を排出して濃縮脱水する連続加圧脱水機に関し、詳しくは、連続加圧脱水機の羽根車とろ過室の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、円盤状のろ過板とろ室外環とでろ過室を形成し、このろ過室に羽根を４〜６枚とした回転自在な羽根車を配設して、ろ過室の中心部から圧入した原液を羽根車で供回りさせながら、ろ過板と原液との間に発生する摩擦抵抗と、ろ過面に積層するケーキと原液との間にせん断摩擦抵抗力を発生させて脱水し、羽根にスクレーパを止着した羽根車でろ過面のケーキを掻取りながらろ室外環の排出口からケーキを取出す連続加圧脱水機を、特許文献１でこの発明の出願人が提案している。また、羽根の背面に補強板を止着して、羽根の側縁にスクレーパを配設した羽根車も、特許文献１で提案している。そして、スクリーンの補強枠を外枠と内枠に固定したスクリーンと、羽根車の回転方向の作用面に樹脂をコーティングした装置も、特許文献１で提案している。
【０００３】
【特許文献１】
再公表公報のＷＯ００／１６９７０号公報、（請求の範囲の請求項１、５、１４、１５及び１６、ＦＩＧ１、ＦＩＧ５、ＦＩＧ９及びＦＩＧ１０乃至図１３）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
出願人が提案している連続加圧脱水機は、ろ過室を多数並列すれば大容量処理が可能であり、広い設置スペースも必要とせず、ろ布などの消耗品も不用となる。従来の連続加圧脱水機の羽根に補強リブを連続的に設置した羽根車は、補強リブで強度が増加するが、原液が反対側のろ過面に流動するのが規制され、ろ過室に生成されるケーキの含水率にバラツキが生じていた。
【０００５】
脱水したケーキを機外に排出する場合、羽根から押出されたケーキは、ろ室外環のケーキ排出部を経て、プレッサー部（背圧調整弁）を通り排出される。この時、羽根車に潤滑性と耐摩耗性を有する樹脂をコーティングしても、粘着性を有するケーキであると、摩擦抵抗が大きくなり、ケーキ排出性が悪くなる欠点がある。この発明は、連続運転を可能として脱水能力を向上させ、均一な含水率の脱水ケーキを得ることを目的とする。他の目的は、摩擦抵抗の少ないケーキの排出と、次にろ過室に受け入れる原液の流入を容易とする連続加圧脱水機を提供する。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明の要旨は、一対のろ過面を有する円盤状のろ過板と環状のろ室外環とでろ過室を形成し、このろ過室に回転自在な羽根車を配設した加圧脱水機において、ろ過板の内周端に止着した内環支持筒の前後にろ過板スペーサーを配設して給液室を形成し、一方のろ過板スペーサーに給液管を支架させて給液室に開口し、他方のろ過板スペーサーに止着した軸受に駆動軸を軸支して給液室に延設し、駆動軸に羽根車を止着して、羽根車の羽根を回転方向後方に後退させると共に、羽根の背面に複数の補強リブを断続的に止着して、補強リブの間に原液の流動間隔を設け、さらに、ろ室外環に設けたケーキの排出口を下側横向きに配設し、ろ室外環とケーキの排出口に潤滑部材を貼着し、或は、潤滑剤を塗布するもので、ろ過室に受け入れる原液の流入が容易となり、ろ過室に供給した原液を左右に流動させて、脱水ケーキの含水率の均一化を図ることができる。また、ろ過板の内周端に給液室を形成したので、ろ過室に受け入れる原液の流入が容易となる。そして、粘着性のあるケーキであっても、ろ室外環に摺接するケーキの摩擦抵抗が減少し、排出口からのケーキの摩擦抵抗も少なくなり、ケーキがスムーズに排出され、次にろ過室に受け入れる原液の流入も容易となる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
この発明に係る装置は上記のように構成してあり、運転開始時には、ケーキの排出口を閉塞し、原液をろ過室に圧入すれば、圧入圧力でろ過板のろ過面からろ液が分離される。羽根車に止着した原液の流動間隔を設けた補強リブの間から、原液を左右に流動させながら均一に濃縮して、ろ過板のろ過面にケーキ層が徐々に形成される。羽根車に止着したスクレーパがろ過板のろ過面に摺接しながら回転し、目詰まりせんとする薄いケーキ層を掻取り、ケーキを搬送しながらろ過板のろ過面を再生する。羽根車で掻取られたケーキはろ過室の外周部に送られて、やがて、ろ液を分離したケーキは流動性を失う。そして、ろ過室に脱水されたケーキが充満して圧力が上昇した時に、ろ過室のケーキの排出口を開放すれば、原液を圧入しながら、羽根車と一緒に回転するケーキが徐々にろ過室から排出される。
【０００８】
粘着性のあるケーキであっても、ろ室外環に摺接するケーキの摩擦抵抗が減少し、排出口からのケーキの摩擦抵抗も少なくなり、ケーキがスムーズに排出され、次にろ過室に受け入れる原液の流入も容易となる。ろ過室における原液に対する加圧力は、ろ過室の排出口の開度を調整することにより発生する。ろ過室の圧力が調整された後は、羽根車の羽根がろ過板の内周面に摺接して回転するので、ろ材面が目詰まりすることなく連続運転が可能となる。
【０００９】
【実施例】
この発明に係る連続加圧脱水機を図面に基づき詳述すると、図１はこの発明に係る連続加圧脱水機の縦断面図であって、金属ろ材を張設した一対の円板状のろ過板１、１に、その外周端に環状のろ室外環２と、内周端に内環支持筒３が連結してあり、一対のろ過板１、１の間に円環状のろ過室４が形成してある。内環支持筒３の前後にろ過板スペーサー５、６が連結してあり、内環支持筒３の内部に給液室７を形成してある。原液の給液管８が一方のろ過板スペーサー５に支架されて給液室７に開口してあり、給液管８から供給した原液を給液室７に圧入し、給液室７から円周方向のろ過室４に流入させる。圧入圧力でろ過板１のろ過面からろ液を分離して、ろ過板１のろ過面にケーキ層を形成させる。他方のろ過板スペーサー６に止着した軸受１１がフレーム１０に連結されている。このろ過板スペーサー６の軸受１１に軸支された駆動軸１２が給液室７に延設してあり、ろ過室４に配設した羽根車１３が駆動軸１２に止着してある。フレーム１０に配設した羽根車駆動機１４が駆動軸１２の後端に連動連結してあり、羽根車１３をろ過室４で回転自在としてある。
【００１０】
図２はろ過室に配設した羽根車であって、羽根車１３の側縁をろ過板１に近接させ、その先端部をろ室外環２に接近させてある。この発明の実施例では、羽根車１３の羽根１３ａが５個の直片に折り曲げて湾曲線に近似させて、回転方向後方に後退させてある。図３は羽根車の正面図であって、回転方向背面の羽根１３ａに複数の補強リブ１５…が断続的に止着してある。補強リブ１５、１５の間に原液の流動間隔ａが設けてあり、ろ過室４に供給した原液を補強リブ１５の左右のろ過室４に流動させ、脱水ケーキの含水率の均一化を行なう。図４は羽根車の羽根の断面図であって、羽根車１３の両側縁に一連の凹溝１３ｂが設けてあり、この凹溝１３ｂに帯状のスクレーパ１６を嵌入してある。溝の深さを規定寸法に加工できるため、羽根の側面から突出するスクレーパ１６の寸法のバラツキがなくなる。又、スクレーパ１６は溝に対して軽くハンマーでたたくだけで良く、取換えが容易となる。
【００１１】
ろ過室４の羽根車１３は羽根車駆動機１４を作動して回転させ、羽根車１３の羽根１３ａに嵌入したスクレーパ１６をろ過板１のろ過面に摺接させる。羽根車１３の羽根１３ａがろ過板１のろ過面に摺接しながら回転し、目詰まりせんとする薄いケーキ層を掻取り、ケーキを搬送しながらろ過板１のろ過面を再生するので、ろ材面が目詰まりすることなく連続運転が可能となる。ケーキの含水率が低下するろ室外環２の近傍では、羽根１３ａの回転クサビ作用とケーキを半径方向へ湾曲流動させる力が増大し、ケーキに大きなせん断力が加えられる。この発明の実施例では羽根車１３の羽根１３ａの枚数を６枚としてあるが、羽根１３ａの枚数を４〜８枚とすれば、製作が容易であり、スクレーパ効果も得られ、脱水能力が向上する。
【００１２】
図５はろ過板の正面図であって、ろ過板１のろ過面に張設した金属ろ材を、ウエッジワイヤー１７で構成してある。ウエッジワイヤー１７が外周環１８と内周環１９に連結してあり、半円形状に分割できるようにしてある。外周環１８と内周環１９に取付け孔１８ａ、１９ａが設けてある。ろ過板１のろ材面をウエッジワイヤー１７で構成したので強度が得られ、スリット溝に沿ってケーキが流動するため、スリット溝にケーキを押込むこともない。図６はろ材枠の正面図であって、ろ過板１の外周面に補強用のろ材枠２０が配設してある。ろ材枠２０は、放射状に広がる複数の板状の縦リブ２１が環状の外枠２２と内枠２３に止着してある。図７に示すように、外枠２２と内枠２３に止着した縦リブ２１に円環リブ２４が裏側から溶着してある。ろ材枠２０の外枠２２と内枠２３にもろ過板１の外周環１８と内周環１９の取付け孔１８ａ、１９ａに対応する取付け孔２２ａとネジ孔２３ａが設けてある。ろ材枠２０のリブの数が少なくなり、それぞれの機械加工も容易となりろ過室４の真円度も得られる。なお、符号２３ｂはろ過板スペーサー３１への取付け孔である。
【００１３】
図８はろ過室の拡大図であって、ろ過室４を組立てるには、先ず、ろ過板１の内周環１９をろ材枠２０の内枠２３に取付ボルト２６で固定する。図９に示すように、ろ材枠２０の外枠２２に挿通した取付ボルト２５でろ室外環２のネジ孔２ａに螺着して、ろ材枠２０で補強した一方のろ過板１にろ室外環２を取り付ける。このろ過板１を止着したろ材枠２０の内枠２３をフレーム１０に連結したろ過板スペーサー６に取付ボルト２７で固定する。次に、羽根車１３を駆動軸１２に嵌入し、他方のろ過板を止着したろ材枠２０の外枠に取付ボルト２５を挿通し、ろ室外環２のネジ孔２ａに螺着する。このろ過板１を止着したろ材枠２０の内枠２３をろ過板スペーサー５に取付ボルト２７で固定すれば、給液室７に連通するろ過室４を形成することができる。そして、損耗し易いろ過板１を半円形状に分割可能としたので、それぞれの取付ボルト２５、２６、２７を取外せば、ろ過板１の分解が容易となり、ろ過板１の交換やろ過室４の点検が可能となる。ろ過室４を構成する部品は、消耗した部品だけを交換するだけで良く、特に、ろ過室４が多室型になる程効果が発揮できる。
【００１４】
図２に示すように、ろ室外環２に設けたケーキの排出口２８が下側横向きに配設してあり、ろ室外環２とケーキの排出口２８に潤滑部材を貼着し、或は、潤滑剤を塗布してある。粘着性のあるケーキであっても、ろ室外環２に摺接するケーキの摩擦抵抗が減少し、排出口２８からのケーキの摩擦抵抗も少なくなり、ケーキがスムーズに排出されて、ろ過室４に受け入れる原液の流入も容易となる。 図１０は連続加圧脱水機の外形図であって、排出口２８には、エアーシリンダー２９で開閉させるフラップ弁３０が設けてあり、ろ過室４の排出口２８の開度を調整して、ろ過室４における原液に対する加圧力を発生させる。図１１はろ過室を２室並列した実施例であって、羽根車１３を配設した一対のろ過室４、４を並列し、ろ過板１の内周端に止着した前後の給液室７、７をろ過板スペーサー３１で連結してある。複数のろ過室４…を並列し、ろ過板１の内周部の給液室７…をろ過板スペーサー３１…で連結すれば、ろ過室４…の多室化が可能となる。なお、符号３２は、ろ過室４の支持用のサポートである。
【００１５】
【発明の効果】
この発明の連続加圧脱水機は上記のように構成してあり、連続運転を可能として脱水能力を向上させ、均一な含水率の脱水ケーキと、摩擦抵抗の少ないケーキの排出部となるものである。即ち、従来の連続加圧脱水機は、ろ過室に生成されるケーキの含水率にバラツキが生じ、粘着性を有するケーキであると、摩擦抵抗が大きくなり、ケーキ排出性が悪くなる欠点がある。この発明にあっては、ろ過室に回転自在に配設した羽根車の羽根の背面に複数の補強リブを断続的に止着して、補強リブの間に原液の流動間隔を設けたので、ろ過室の原液を流動させて、脱水ケーキの含水率の均一化を図ることができる。また、ろ過板の内周端に給液室を形成したので、ろ過室に受け入れる原液の流入が容易となる。そして、ろ室外環に設けたケーキの排出口を下側横向きに配設し、ろ室外環とケーキの排出口に潤滑部材を貼着し、或は、潤滑剤を塗布するので、摩擦抵抗が減少し、ケーキがスムーズに排出され、次にろ過室に受け入れる原液の流入も容易となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明に係る連続加圧脱水機の縦断面図である。
【図２】 同じく、ろ過室に配設する羽根車の側面図である。
【図３】 同じく、羽根車の縦断面図である。
【図４】 図３のＡ−Ａ切断線から見た、羽根車の羽根に嵌着したスクレーパの縦断面図である。
【図５】 同じく、ウエッジワイヤーを張設したろ過板の正面図である。
【図６】 同じく、ろ過板を補強するろ材枠の正面図である。
【図７】 同じく、ろ材枠の要部縦断面図である。
【図８】 同じく、ろ過室の要部縦断面図である。
【図９】 同じく、ろ過室の組立状態を示す縦断面図である。
【図１０】 同じく、連続加圧脱水機の正面図である。
【図１１】 連続加圧脱水機の他の実施例の縦断面図である。
【符号の説明】
１ ろ過板
２ ろ室外環
４ ろ過室
１３ 羽根車
１３ａ 羽根
１３ｂ 凹溝
１５ 補強リブ
１６ スクレーパ
２０ ろ材枠
２１ 縦リブ
２４ 円環リブ
２５、２６ ボルト
２８ 排出口
ａ 流動間隔

Claims (1)

1. 一対のろ過面を有する円盤状のろ過板（１、１）と環状のろ室外環（２）とでろ過室（４）を形成し、このろ過室（４）に回転自在な羽根車（１３）を配設した加圧脱水機において、ろ過板（１）の内周端に止着した内環支持筒（３）の前後にろ過板スペーサー（５、６）を配設して給液室（７）を形成し、一方のろ過板スペーサー（５）に給液管（８）を支架させて給液室（７）に開口し、他方のろ過板スペーサー（６）に止着した軸受（１１）に駆動軸（１２）を軸支して給液室（７）に延設し、駆動軸（１２）に羽根車（１３）を止着して、羽根車（１３）の羽根（１３ａ）を回転方向後方に後退させると共に、羽根（１３ａ）の背面に複数の補強リブ（１５…）を断続的に止着して、補強リブ（１５、１５）の間に原液の流動間隔（ａ）を設け、さらに、ろ室外環（２）に設けたケーキの排出口（２８）を下側横向きに配設し、ろ室外環（２）とケーキの排出口（２８）に潤滑部材を貼着し、或は、潤滑剤を塗布することを特徴とする連続加圧脱水機。

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