JP4532722B2

JP4532722B2 - スクリュウプレス

Info

Publication number: JP4532722B2
Application number: JP2000360572A
Authority: JP
Inventors: 保寿田中; 一樹大森; 晃章田村
Original assignee: Mitsubishi Kakoki Kaisha Ltd
Current assignee: Mitsubishi Kakoki Kaisha Ltd
Priority date: 2000-11-28
Filing date: 2000-11-28
Publication date: 2010-08-25
Anticipated expiration: 2020-11-28
Also published as: JP2002160092A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、下水、産業排水、農業集落排水、し尿、ごみ浸出水などの水処理において、被処理物の減容化や後工程を簡素化する目的で使用されるスクリュウプレスに関する。
【０００２】
【従来の技術】
下水、産業排水、農業集落排水、し尿、ごみ浸出水等を処理する場合、被処理物の濃縮・脱水を行う工程では、被処理物の減容化や後工程を簡素化するために、濾布を用いたベルトプレス、フィルタプレス等のプレスフィルタや遠心力を用いた脱水機・濃縮機、或いはスクリュウプレス等が従来から使用されてきた。
しかし、近年、人口の集中した住宅地への処理場の設置や設置される処理施設の小型化のために、騒音問題や臭気対策、省電力化といった環境問題に対して対応し易いスクリュウプレスによる処理が多く見られるようになった。
【０００３】
スクリュウプレスは、一般に図５（ａ）に示すコーン型や図５（ｂ）に示す平行管型といった形状のドラム２００，３００内に被処理物の投入口２０１，３０１から被処理物（例えばスラリー）を投入し、固形分の出口側に背圧をかけることのできるプレッシャーリング２０２，３０２等を設けて、ドラム内部に設けたスクリュウ２０３，３０３による搬送・押し出し力により被処理物に強制的な容積変化を創出する加圧／圧搾濾過機である。投入された被処理物は圧搾され、液分を搾汁される。ドラム内で分離された分離液はドラム２００，３００の側壁に設けた間隙から排出され、脱液された固形分は固形分排出口２０４，３０４から排出される。これら従来のスクリュウプレスのうち、平行管型のスクリュウプレスについて図４を参照してもう少し詳しく説明する。
【０００４】
従来のスクリュウプレス１００は、図４に示すように、濾過孔を有するドラム１０１と、該ドラム１０１内で同軸的に回転自在に軸支され前記ドラムの内面と摺接しながら回転するスクリュウ１０２と、前記回転ドラム１０１内に被処理物を投入したり、前記ドラム１０１内から脱液された固形分を排出したりするための前記ドラム１０１の両端部に設けられた２つの開口部１０３，１０４と、固形分の出口側から前記ドラム１０１内部へ圧力をかける２つの油圧シリンダ１０５ａ，１０５ｂと、前記ドラム１０１の濾過孔から出てくる分離液を外部へ排出するための分離液排出口１０６ａを有するケーシング１０６とを備えて構成される。
【０００５】
次に、このように構成される従来のスクリュウプレス１００の作用について説明する。被処理物が、ホッパ、シュート、ヘッドタンク等から周囲が大気開放の開口部１０３に供給される。供給された被処理物は、スクリュウ１０２で搬送されながら濃縮ゾーンで重力濾過された後、次の濾過ゾーンでさらに加圧濾過されて脱液され、圧搾ゾーンへと搬送される。圧搾ゾーンへ行くまでに濃縮・濾過されて減容化した被処理物は、圧搾ゾーンを通過するときに、さらに油圧シリンダ１０５ａ，１０５ｂにより固形分の出口側からドラム１０１内の圧搾圧力を高くするように圧力をかけられて圧搾され、開口部１０４から脱液された固形分として外部に排出される。
一方、ドラム１０１内で分離された分離液は、ドラム１０１の側壁に設けられた濾過孔を通ってケーシング１０６の分離液排出口１０６ａから外部に排出される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のスクリュウプレス１００は、スクリュウ１０２によって被処理物を搬送し、加圧状態を利用して被処理物の容積変化を創出する加圧／圧搾濾過機であるため、被処理物の性状によっては、
（１）スクリュウ羽根１０２ａの軸方向間で被処理物が詰まってしまう状態、いわゆるブリッジを生じて、羽根面に被処理物が付着し、軸方向への移動がなくなり、掻き出すことができなくなるという搬送不良やスクリュウ１０２の軸１０２ｂ側とスクリュウ羽根１０２ａの先端部側とで脱液率が異なるという問題があった。
（２）また、脱液率の悪い被処理物では、ドラム１０１内部での圧搾時間（滞留時間）を稼ぐため、ドラム１０１の長さが長くなり、形状が大型化し易い傾向があった。さらに、ドラム１０１内部の圧搾圧力を高めるため、目的に応じた高い圧力（例えば０．５ＭＰａ）を油圧シリンダ１０５ａ，１０５ｂによって出口で加える必要があるため、大掛かりな圧縮装置（ばねや油圧）が必要となりコスト面で問題があった。
【０００７】
本発明は、前記課題を解決するためになされたものであって、スクリュウ羽根の軸方向間でのブリッジの発生が防止でき、かつ、形状が小型でも脱液率の悪い被処理物を処理することができる安価なスクリュウプレスを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するためになされた本発明に係るスクリュウプレスの請求項１に記載された発明は、ケーシング内に設けられる濾過孔を有する回転ドラムと、該回転ドラム内で同軸的に回転自在に軸支され前記回転ドラムの内面と摺接しながら回転する回転スクリュウと、前記回転ドラムの両端部に形成した２つの開口部とを備え、一方の開口部より投入される被処理物を濃縮・濾過・圧搾して分離液は前記回転ドラムから、脱液された固形分は他方の開口部より排出するスクリュウプレスにおいて、前記回転スクリュウを正逆回転自在に設けるとともに該回転スクリュウの羽根を螺旋状に形成し、該回転スクリュウの螺旋状の羽根の間に配置されるように、該回転スクリュウの回転軸回りに該回転スクリュウの羽根と同方向に螺旋する螺旋状の羽根からなる固定スクリュウを設け、前記回転ドラムの回転速度は、前記回転スクリュウの回転速度よりも高く設定され、前記回転ドラムの回転方向は、前記回転ドラム内に投入された前記被処理物が前記固定スクリュウに沿って、前記一方の開口部から前記他方の開口部へ搬送される回転方向であり、前記回転スクリュウの羽根の正回転運動と逆回転運動とを交互に行うことにより２つの羽根の間で被処理物を圧搾するようにしたことを特徴とする。
【０００９】
請求項１の発明によると、正逆両方向に回転可能とした前記回転スクリュウの羽根の間に、固定スクリュウの羽根を配置し、前記回転スクリュウを正逆両方向に回転運動させることにより２つの羽根の間で被処理物を圧搾するようにしたので、
（Ａ）回転ドラムの回転により固定スクリュウに沿って搬送される被処理物が、固定スクリュウと回転スクリュウで繰り返し圧搾されるのでドラムの長さが短くても高い脱液率を得ることが可能となる。その結果、装置の小型化が可能になる。従って安価な装置を提供できる。
（Ｂ）回転ドラムが回転により固定スクリュウの羽根に沿って搬送される被処理物が、固定スクリュウと回転スクリュウで繰り返し圧搾されるので、羽根面に被処理物が付着することがなく軸方向への移動も行われるため、羽根間の軸方向のブリッジの発生が防止できる。その結果、搬送能力が安定化する。従ってメインテナンス作業も低減できる。
（Ｃ）被処理物が２つの羽根間にて圧搾されるため、基本的には従来ドラム内部の圧搾圧力を高めるために行われていた固形分の出口側から高い圧力で加圧することが不要となる。また、プレッシャーリングなどは、被処理物を回転ドラム内へ初期投入したときに、被処理物を充填するための予備背圧として低い圧力（例えば０．１ＭＰａ）をかけるためにだけ必要となるので、従来機のような高圧プレッシャー装置は不要となる。
【００１０】
前記課題を解決するためになされた本発明に係るスクリュウプレスの請求項２に記載された発明は、前記被処理物をポンプで加圧して前記回転ドラム内へ供給することを特徴とする。
【００１１】
請求項２の発明によると、従来、大気開放の開口部にホッパやヘッドタンク等から被処理物を供給して、濃縮ゾーンで重力濾過をしていた場合と比較して、周囲が密閉されている状態で被処理物が供給されるので供給圧を有効に使った加圧濾過が行える。その結果、濃縮ゾーンでの被処理物の濃縮時間が短縮される。
【００１２】
前記課題を解決するためになされた本発明に係るスクリュウプレスの請求項３に記載された発明は、前記回転ドラムに対向して前記ケーシング内に洗浄液供給配管を配設したことを特徴とする。
【００１３】
請求項３の発明によると、回転ドラムの濾過孔が運転中に目詰まりを起こしてもスクリュウプレスを運転しながら前記回転ドラムを洗浄できる。従って、ケーシング等を分解しなくても洗浄ができるので運転稼働時間を向上させることができる。また、連続して洗浄液を供給すれば目詰まりを起こし易い被処理物でも処理可能となる。
【００１４】
前記課題を解決するためになされた本発明に係るスクリュウプレスの請求項４に記載された発明は、前記被処理物の性状にあわせて前記回転ドラムと前記回転スクリュウの回転速度を決定することを特徴とする。
【００１５】
請求項４の発明によると、被処理物の性状にあわせて回転ドラムと回転スクリュウの回転速度を決定することにより、スクリュウプレスの最適化が図れる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明に係るスクリュウプレスについて図を参照して説明する。図１は、本発明に係るスクリュウプレスの第一実施形態を示す縦断面図、図２は、本発明に係るスクリュウプレスの第二実施形態を示す縦断面図、図３は、本発明に係るスクリュウプレスの被処理物の性状によって回転ドラムと回転スクリュウの回転方向及び回転速度並びに回転スクリュウの設置・非設置を決定する方法を説明するための一部拡大したスクリュウプレスの縦断面図である。
【００１７】
最初に本発明に係る第一実施形態のスクリュウプレスについて図１を参照して説明する。
第一実施形態のスクリュウプレス１は、図１に示すように、
ケーシング１３内に設けられる濾過孔を有する回転ドラム２と、
前記回転ドラム２内に同軸的に正逆回転自在に軸支された回転スクリュウ３と、
前記回転スクリュウ３のスクリュウ羽根３ａの間に設けられ、前記回転スクリュウ３のスクリュウ軸３ｂを囲繞するように設けられた固定スクリュウ４と、
固形分の出口１４側から前記回転ドラム２の内部へ圧力をかけるプレッシャーリング５と、
前記回転ドラム２及び回転スクリュウ３にそれぞれ外部からの駆動力を伝達するスプロケット６，７と、
前記回転ドラム２内に被処理物を供給する被処理物供給配管８と、
前記回転ドラム２内で濃縮・濾過・圧搾された被処理物を脱液された固形分として外部へ排出する固形分排出口９と、
前記回転ドラム２内で脱液された分離液を外部へ排出するためのケーシング１３下部に設けられた分離液排出口１０と、
から主要部が構成される。
【００１８】
回転ドラム２は、円筒の形状をしており、回転スクリュウ３のスクリュウ軸３ｂの周りで回転自在にベアリング軸受け１２ａ及び支持ローラ１５により支持されている。回転ドラム２は、特殊な断面形状（例えば台形）のウェッジワイヤ等をリング状にして、そのリング間にわずかな隙間を設けて並べてつなぎ合わせた構造をしている。また、リング同士の設置間隔（濾材の目開きに相当）は、被処理物の投入側から固形分の排出側へ行くに従って徐々に狭くなるように設定してある。例えば、回転ドラムを４段に分割した場合は、１段目の目開きが０．５ｍｍ、２段目の目開きが０．３ｍｍ、３段目の目開きが０．２ｍｍ、４段目の目開きが０．１ｍｍとなるように設けられている。回転ドラム２の回転数は、１０ｍｉｎ^-1以下の回転数で、回転方向は、常に一定方向に回転するように運転される。
そして、回転ドラム２の回転方向は、回転ドラム２内に投入された被処理物を、後記する固定スクリュウ４に沿って、固形分の出口１４側に搬送する方向に回転する。また、回転ドラム２の回転速度は、後記する回転スクリュウ３の回転速度よりも高く設定されている。
【００１９】
回転スクリュウ３は、スクリュウ羽根３ａとスクリュウ軸３ｂとから形成される。スクリュウ羽根３ａは、螺旋状の形状をしておりスクリュウ軸３ｂの周囲に沿って固設されている。スクリュウ羽根３ａのピッチは、固形分の出口に近づくに連れて狭くなるように配置されているため、徐々に圧搾間隔が狭くなり、容積変化に伴う圧搾力が強くなるようになっている。スクリュウ軸３ｂの形状は、円柱であり、回転ドラム２内で正逆回転自在となるようにベアリング軸受け１１ａ，１１ｂで軸支されている。回転スクリュウ３は、回転ドラム２に対して一定の間隔で正逆回転を繰り返して回転する。また、回転スクリュウ３の回転速度は、後記する回転ドラム２の回転速度よりも低く設定されている。
【００２０】
固定スクリュウ４は、リボンスクリュウのごとく中心に軸芯部がない螺旋状に巻き廻された羽根だけの特殊な構造をしており、回転スクリュウ３のスクリュウ羽根３ａの間に固定スクリュウ４が挟まれるように設けられる。固定スクリュウ４の両端部は、回転ドラム２に対して静止した状態になるように、一端をメタルベアリングを介して濃縮ゾーンに、他端を圧搾ゾーン側のプレッシャーリング５の上部に固定している。また、固定スクリュウ４のピッチは、回転スクリュウ３と同様に、固形分の出口１４側に近づくに連れて狭くなるように配置されている。
【００２１】
プレッシャーリング５は、回転ドラム２内へ被処理物を初期投入したときに、固形分の出口１４側から回転ドラム２内に圧力をかけて、回転ドラム２内の被処理物の圧搾圧力を高めるために設けられており、この圧力はばね５ａ（又は油圧）にて加圧され加圧力は自由に調整が可能な構造となっている。しかし、加圧力は一般に０．１ＭＰａ程度と従来のスクリュウプレスより小さい。
【００２２】
スプロケット６，７は、夫々前記回転ドラム２及び前記回転スクリュウ３に外部からの駆動力を伝達するための鎖歯車であり、図示しないチェーンを介して電動機側の減速機と連結される。
【００２３】
被処理物供給配管８は、先端部が回転ドラム２内に開口している配管である。
被処理物供給配管８は、スクリュウ軸３ｂの中空部に挿通され、回転ドラム２内の濃縮ゾーンに被処理物が供給できるように配置されている。
被処理物を回転ドラム２内に供給するときに、周りを大気開放状態で供給せずに配管で密閉して加圧状態で供給することにより、供給圧を有効に使った加圧濾過が行える。その結果、濃縮ゾーンにおける脱液時間が短縮できる。
【００２４】
このように構成される第一実施形態のスクリュウプレス１の作用について説明する。
（１）回転ドラム２が、減速機付き電動機からの駆動力をスプロケット６を介して伝達され、定速（例えば１０ｍｉｎ^-1）にて一定方向に回転する。
（２）固定スクリュウ４は、回転ドラム２に対して静止している。
ここで、回転ドラム２の回転方向は、回転ドラム２内に投入された被処理物を、固定スクリュウ４に沿って、固形分の出口１４側に搬送する方向に回転する。
（３）回転スクリュウ３は、減速機付き電動機からの駆動力をスプロケット７を介して伝達され、回転ドラム２に対して一定間隔で正逆回転を繰り返して回転する。回転スクリュウ３のスクリュウ羽根３ａは、固定スクリュウ（羽根）４との間を最大ストロークとして回転する（寸動運動による羽根の軸方向の回転運動）。ここで正回転とは、回転ドラム２と同じ方向への回転を意味し、逆回転とは回転ドラム２と反対方向への回転を意味する。正逆回転方向を切り替えるタイミングは、固定スクリュウ（羽根）４と回転スクリュウ３のスクリュウ羽根３ａが面接する近傍が最も効率よく、これにより羽根の間にある被処理物を正逆方向に繰り返し圧搾し、脱液効果を高めるのに役立たせる。また、第一実施形態のスクリュウプレス１は、この効果が回転ドラム２内の被処理物が入口からその出口に至るまで継続して得られるように設計されている。
なお、回転スクリュウ３の圧搾により、被処理物が被処理物の入口側に移動したとしても、回転ドラム２の回転速度は、後記する回転スクリュウ３の回転速度よりも高く設定されている。
【００２５】
（４）以上のように設定された第一実施形態のスクリュウプレス１に、スラリー状の被処理物が図示しないポンプ等により加圧され、被処理物供給配管８から回転ドラム２内の濃縮ゾーンに圧入される。濃縮ゾーンでは、その圧力、並びにスクリュウの回転運動により被処理物が予備濃縮される。予備濃縮された被処理物は、後工程の濾過ゾーンへと導かれる。
このように、従来、大気開放の開口部にホッパやヘッドタンク等から被処理物を供給して、濃縮ゾーンで重力濾過をしていた場合と比較して、周囲が密閉されている状態で被処理物が供給されるので供給圧を有効に使った加圧濾過が行える。その結果、濃縮ゾーンでの被処理物の濃縮時間が短縮される。
（５）回転ドラム２の中央部の濾過ゾーンでは、被処理物は回転ドラム２内での移動に伴う容積変化と羽根の繰り返し運動による圧搾力を受けながら濾過・脱液され、分離液は回転ドラム２の外周のウェッジワイヤの間隙から回転ドラム２の外部へ排出され、ケーシング１３の下部に設けられた分離液排出口１０を通って所定のタンク等へ導かれる。
このように濾過ゾーンでは、前工程で濃縮された被処理物が、回転ドラム２内での移動に伴う容積変化と回転スクリュウ３のスクリュウ羽根３ａの軸方向への繰り返し運動による圧搾力を受けながら徐々に濾過・脱液されるので、固定ドラム中で一方向の回転のみで被処理物を濾過・脱液する場合と比較して脱液率が向上する。
【００２６】
一方、濾過・脱液された固形分は、さらに圧搾ゾーンへと搬送され、移動に伴う容積変化と回転スクリュウ３の繰り返し運動による圧搾力を受けながら、回転ドラム２の端部２ａとプレッシャーリング５のプレッサ５ｂとの間に形成された固形分の出口１４へと回転スクリュウ３により導かれる。
このように圧搾ゾーンでは、回転スクリュウ３のスクリュウ羽根３ａ及び固定スクリュウ（羽根）４のピッチが小さくなるので被処理物には最も高い圧搾力が作用する。しかしながら、回転ドラム２の半径方向だけでなく、軸方向にも強制的に回転運動による圧搾力を加えるようにしたので、常に被処理物を前進・後退させて回転ドラム２内を移動させることができるのでブリッジの発生を防止できる。また、従来のような固定ドラム中で一方向の回転のみで被処理物を圧搾する場合と比較して、軸方向にも強制的に回転運動による圧搾力を加えるようにしたので、径の小さな固形分も羽根間で捕捉される結果、脱液された固形分の歩留まりと脱液率が向上する。
（６）固形分の出口１４付近では、充分圧搾された固形分が、所定の圧力を有するプレッシャーリング５のプレッサ５ｂを押しのけて、さらに脱液されながら円周上に排出され、プレッシャーリング５のケーシング下部に設けられた固形分排出口９から回収される。尚、プレッシャーリング５の加圧力は、被処理物を初期投入時にドラム内部に充填するためにのみ機能すればよいため、加圧力は、回転スクリュウ３のスクリュウ羽根３ａと固定スクリュウ（羽根）４との間の圧搾力に比べて小さい。
【００２７】
このように正逆両方向に回転可能とした前記回転スクリュウの羽根の間に、固定スクリュウの羽根を配置し、前記回転スクリュウを正逆両方向に回転運動させることにより２つの羽根の間で被処理物を圧搾するようにしたので、
（Ａ）被処理物がスクリュウで搬送されながら繰り返し圧搾されるのでドラムの長さが短くても高い脱液率を得ることが可能となる。その結果、装置の小型化が可能になる。従って安価な装置を提供できる。
（Ｂ）被処理物がスクリュウで搬送されながら繰り返し圧搾されるので、羽根面に被処理物が付着することがなく軸方向への移動も行われるため、羽根間の軸方向のブリッジの発生が防止できる。その結果、搬送能力が安定化する。従ってメインテナンス作業も低減できる。
（Ｃ）被処理物が２つの羽根間にて圧搾されるため、基本的には従来ドラム内部の圧搾圧力を高めるために行われていた固形分の出口側から高い圧力で加圧することが不要となる。また、プレッシャーリングなどは、被処理物を回転ドラム内へ初期投入したときに、被処理物を充填するための予備背圧として低い圧力（例えば０．１ＭＰａ）をかけるためにだけ必要となるので、従来機のような高圧プレッシャー装置は不要となる。
【００２８】
次に第二実施形態のスクリュウプレスについて図２を参照して説明する。第二実施形態のスクリュウプレス２０は、第一実施形態のスクリュウプレスのケーシングの内部に回転ドラムの外周壁面に対向して洗浄液供給配管２１を配設したものである。
尚、第一実施形態のスクリュウプレスと同じ部材については同じ符号を付して説明する。
洗浄液供給配管２１は、ケーシング１３上部の長手方向に固設された多岐管（マニホールド管）である。図示しないポンプ等により、洗浄液が加圧されて洗浄液供給配管２１に供給され、回転ドラム２の長手方向に適宜間隔で設けられた複数の噴射ノズル２１ａ，２１ａ，…から回転ドラム２に向かって洗浄液を噴射する。
ケーシング１３の中で回転ドラム２を回転させ、回転ドラム２の外側から洗浄液を噴射することにより、均一に回転ドラムの洗浄をすることができる。また、ドラムの濾過孔が運転中に目詰まりを起こしてもスクリュウプレス２０を運転しながら回転ドラム２を洗浄できる。従って、回転ドラム２の掃除のためにケーシング１３を分解する作業をしなくてもすむので運転稼働時間を向上させることができる。また、連続して洗浄液を供給すれば目詰まりを起こし易い被処理物でも処理することが可能となる。
【００２９】
次に、本発明に係るスクリュウプレスにおいて、被処理物の性状にあわせて回転ドラムと回転スクリュウの回転速度を調整した例について説明する。併せて、回転スクリュウが回転しない場合と回転スクリュウを設けていない場合における参考例についても説明する。
図３（ａ）は、スラリー状の被処理物中の固形分の粒径が細かく（５マイクロメータ未満）、圧搾したときの圧密性が大きい被処理物を処理するときのスクリュウプレスの構造例を示したものである。
このスクリュウプレスの運転は、例えば回転ドラム２の回転数は２ｍｉｎ^-1、固定スクリュウ４は静止、回転スクリュウ３は、正逆回転を行い、回転ドラム２と同じ方向に１ｍｉｎ^-1、回転ドラム２と反対方向に１ｍｉｎ^-1一定間隔で回転する。従って、回転スクリュウ３が固形分排出側に前進するときには、２+１＝３ｍｉｎ^-1、回転スクリュウ３が被処理物投入側に後退するときには、２-１＝１ｍｉｎ^-1で回転し固定スクリュウ４との間では、０±１＝±１ｍｉｎ^-1で被処理物を圧搾することになる。スクリュウプレス全体としては、平均して２ｍｉｎ^-1で回転して圧搾していることになる。
このように回転スクリュウ３を正逆両方向に回転運動させて２つの羽根の間で被処理物を繰り返し圧搾し、鉛直方向だけではなく軸方向にも強制的に圧搾することができるので、径の小さな固形分も羽根間で捕捉でき、従来のスクリュウプレスよりも回転ドラム２内から外部への固形分の漏れ量が減り、脱液率も向上する。また、回転スクリュウ３のスクリュウ羽根３ａと固定スクリュウ（羽根）４の間の１点を起点として、被処理物をスクリュウ軸３ｂの前後方向に回転運動させる力が作用するので、従来、羽根の間で搬送されずに滞留して残っていた被処理物が軸の前後方向の力を強制的に受けるので移動し易くなる。その結果、ブリッジ発生の防止と被処理物の搬送が安定化する。また、被処理物の圧密性が大きくても従来のように一気に圧搾・脱液しないで、見かけ上前進・後退を繰り返して徐々に圧搾することになるので、脱液率（搾汁効果）が向上する。
【００３０】
図３（ｂ）は、回転スクリュウが回転しない場合における参考例であり、スラリー状の被処理物中の固形分の粒径が比較的大きく（５〜４０マイクロメータ）、圧搾したときの圧密性が中程度の被処理物を処理するときのスクリュウプレスの構造例を示したものである。このスクリュウプレスの回転ドラム２の回転数は２ｍｉｎ^-1、固定スクリュウ４及び回転スクリュウ３は静止した状態で運転される。このように回転ドラム２だけを回転し、回転スクリュウ３及び固定スクリュウ４を静止した状態に保持することにより、ドラム回転式のスクリュウプレスの構造となる。回転ドラム２と回転スクリュウ３及び固定スクリュウ４から形成される複数のスクリュウ羽根の間を被処理物が通過する間に濃縮・濾過・圧搾されて、分離液と脱液した固形分とがそれぞれ排出される。
【００３１】
図３（ｃ）は、回転スクリュウを設けていない場合における参考例であり、スラリー状の被処理物中の固形分の粒径が大きく（４０マイクロメータ〜数ミリメートル）、圧搾したときの圧密性が小さい被処理物を処理するときのスクリュウプレスの構造例を示したものである。このスクリュウプレスの回転ドラム２の回転数は２ｍｉｎ^-1、スクリュウは、固定スクリュウ４のみ設置して、回転スクリュウ３は設置しない状態で運転される。このように回転ドラム２だけを回転し、固定スクリュウ４を静止した状態に保持することにより、従来のドラム回転式のスクリュウプレスと同様な構造となる。但し、図３（ｂ）と比較してスクリュウの羽根の枚数が少なくスクリュウのピッチが大きい（被処理物に対する加圧／圧搾力が小さい）。回転ドラム２と固定スクリュウ４の羽根の間を被処理物が通過する間に濃縮・濾過・圧搾されて、分離液と脱液した固形分がそれぞれ排出される。
【００３２】
このように被処理物の性状にあわせてスクリュウプレスの回転ドラムと回転スクリュウの回転方向及び回転速度を調整したり、回転ドラム内に設ける回転スクリュウの設置・非設置について決定することにより、最適な圧搾ができる。
【００３３】
【発明の効果】
以上の構成と作用からなる本発明によれば以下の発明の効果を奏する。
１）請求項１の発明によれば、正逆両方向に回転可能とした前記回転スクリュウの羽根の間に、固定スクリュウの羽根を配置し、前記回転スクリュウを回転運動させることにより２つの羽根の間で被処理物を圧搾するようにしたので、
（Ａ）回転ドラムの回転により固定スクリュウに沿って搬送される被処理物が、固定スクリュウと回転スクリュウで繰り返し圧搾されるのでドラムの長さが短くても高い脱液率を得ることが可能となる。その結果、装置の小型化が可能になる。従って安価な装置を提供できる。
（Ｂ）回転ドラムが回転により固定スクリュウの羽根に沿って搬送される被処理物が、固定スクリュウと回転スクリュウで繰り返し圧搾されるので、羽根面に被処理物が付着することがなく軸方向への移動も行われるため、羽根間の軸方向のブリッジの発生が防止できる。その結果、搬送能力が安定化する。従ってメインテナンス作業も低減できる。
（Ｃ）２つの羽根間にて圧搾されるため、基本的には固形分の出口側での加圧は不要となり、プレッシャーリングなどは被処理物の初期投入の予備背圧としての低い圧力（例えば０．１ＭＰａ）をかけるためにだけ必要となるので従来機のような高圧プレッシャー装置は、不要となる。
２）請求項２の発明によれば、従来、大気開放の開口部にホッパやヘッドタンク等から被処理物を供給して、濃縮ゾーンで重力濾過をしていた場合と比較して、周囲が密閉されている状態で被処理物が供給されるので供給圧を有効に使った加圧濾過が行える。その結果、濃縮ゾーンでの被処理物の濃縮時間が短縮される。
３）請求項３の発明によれば、回転ドラムの濾過孔が運転中に目詰まりを起こしてもスクリュウプレスを運転しながらドラムを洗浄できる。従って、ケーシング等を分解しなくても洗浄ができるので運転稼働時間を向上させることができる。また、連続して洗浄液を供給すれば目詰まりを起こし易い被処理物でも処理可能となる。
４）請求項４の発明によれば、被処理物の性状にあわせて回転ドラムと回転スクリュウの回転速度を決定することにより、スクリュウプレスの最適化が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るスクリュウプレスの第一実施形態を示す縦断面図である。
【図２】本発明に係るスクリュウプレスの第二実施形態を示す縦断面図である。
【図３】本発明に係るスクリュウプレスの被処理物の性状によって回転ドラムと回転スクリュウの回転方向及び回転速度並びに回転スクリュウの設置・非設置を決定する方法を説明するための一部拡大したスクリュウプレスの縦断面図である。
【図４】従来の第一実施形態のスクリュウプレスの縦断面図である。
【図５】（ａ）従来の第二実施形態のスクリュウプレスの縦断面図である。
（ｂ）従来の第三実施形態のスクリュウプレスの縦断面図である。
【符号の説明】
１，２０スクリュウプレス
２回転ドラム
３回転スクリュウ
３ａスクリュウ羽根
３ｂスクリュウ軸
４固定スクリュウ
５プレッシャーリング
５ａばね
５ｂプレッサ
６，７スプロケット
８被処理物供給配管
９固形分排出口
１０分離液排出口
１１ａ，１１ｂベアリング軸受け
１２ａベアリング軸受け
１３ケーシング
１４固形分の出口
１５支持ローラ

Claims

ケーシング内に設けられる濾過孔を有する回転ドラムと、該回転ドラム内で同軸的に回転自在に軸支され前記回転ドラムの内面と摺接しながら回転する回転スクリュウと、
前記回転ドラムの両端部に形成した２つの開口部とを備え、
一方の開口部より投入される被処理物を濃縮・濾過・圧搾して分離液は前記回転ドラムから、脱液された固形分は他方の開口部より排出するスクリュウプレスにおいて、
前記回転スクリュウを正逆回転自在に設けるとともに該回転スクリュウの羽根を螺旋状に形成し、
該回転スクリュウの螺旋状の羽根の間に配置されるように、該回転スクリュウの回転軸回りに該回転スクリュウの羽根と同方向に螺旋する螺旋状の羽根からなる固定スクリュウを設け、
前記回転ドラムの回転速度は、前記回転スクリュウの回転速度よりも高く設定され、
前記回転ドラムの回転方向は、前記回転ドラム内に投入された前記被処理物が前記固定スクリュウに沿って、前記一方の開口部から前記他方の開口部へ搬送される回転方向であり、
前記回転スクリュウの羽根の正回転運動と逆回転運動とを交互に行うことにより２つの羽根の間で被処理物を圧搾するようにしたことを特徴とするスクリュウプレス。
前記被処理物をポンプで加圧して前記回転ドラム内へ供給することを特徴とする請求項１に記載のスクリュウプレス。
前記回転ドラムに対向して前記ケーシング内に洗浄液供給配管を配設したことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のスクリュウプレス。
前記被処理物の性状にあわせて前記回転ドラムと前記回転スクリュウの回転速度を決定することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一つに記載のスクリュウプレス。