特開 2019-214077 スクリュープレス、およびスクリュープレスの運転方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2019-214077(P2019-214077A)

(43)【公開日】2019年12月19日

(54)【発明の名称】スクリュープレス、およびスクリュープレスの運転方法

(51)【国際特許分類】

   B30B 9/16 20060101AFI20191122BHJP

   B01D 29/17 20060101ALI20191122BHJP

   B01D 29/25 20060101ALI20191122BHJP

   B01D 29/37 20060101ALI20191122BHJP

   C02F 11/125 20190101ALI20191122BHJP

【ＦＩ】

   B30B9/16

   B01D29/30 501

   C02F11/125ZAB

【審査請求】有

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】20

(21)【出願番号】特願2019-165014(P2019-165014)

(22)【出願日】2019年9月11日

(62)【分割の表示】特願2016-189445(P2016-189445)の分割

【原出願日】2016年9月28日

(71)【出願人】

【識別番号】591030651

【氏名又は名称】水ｉｎｇ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100118500

【弁理士】

【氏名又は名称】廣澤 哲也

(74)【代理人】

【識別番号】100091498

【弁理士】

【氏名又は名称】渡邉 勇

(72)【発明者】

【氏名】板山 倫也

【テーマコード（参考）】

4D059

4D116

【Ｆターム（参考）】

4D059AA03

4D059BE04

4D059BE16

4D059BJ02

4D059BJ14

4D059CB06

4D059CB07

4D059EA20

4D059EB20

4D116BB01

4D116BC26

4D116BC27

4D116BC45

4D116BC48

4D116DD06

4D116FF17B

4D116GG02

4D116KK04

4D116QA55C

4D116QA55F

4D116QB50

4D116QC20

4D116QC50

4D116VV11

(57)【要約】

【課題】液体含有物から液体を分離する効率を高めることができ、かつスクリューをろ過筒に対して移動させることなく、プラグケーキをろ過筒から排出することができるスクリュープレスを提供する。
【解決手段】スクリュープレスは、液体含有物が投入されるろ過筒１と、該ろ過筒１と同心状に配置される第１スクリュー３および第２スクリュー４と、第１スクリュー３を回転させる第１回転機構７と、第１スクリュー３とは独立に第２スクリュー４を回転させる第２回転機構２０とを備える。第２スクリュー４は、液体含有物の移送方向Ｄにおいて第１スクリュー３の下流側に配置される。第２回転機構２０は、第２スクリュー４を第１スクリュー３とは異なる回転速度で回転可能であり、かつ第２スクリュー４の回転方向を第１スクリュー３の回転方向に対して同方向または逆方向に切り替え可能である。第２スクリュー羽根４Ｂの巻数は、３巻未満である。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

液体含有物が投入されるろ過筒と、
前記ろ過筒内で、該ろ過筒と同心状に配置され、前記液体含有物を所定の移送方向に移送する第１スクリューおよび第２スクリューと、
前記第１スクリューを回転させる第１回転機構と、
前記第１スクリューとは独立に前記第２スクリューを回転させる第２回転機構と、を備え、
前記第２スクリューは、前記移送方向において前記第１スクリューの下流側に配置されており、
前記第１スクリューは、円錐台形状の第１スクリュー軸と、該第１スクリュー軸の外面に固定された第１スクリュー羽根とを有し、
前記第２スクリューは、円筒形状の第２スクリュー軸と、該第２スクリュー軸の外面に固定された第２スクリュー羽根とを有し、
前記第２回転機構は、前記第２スクリューを前記第１スクリューとは異なる回転速度で回転させることが可能であり、かつ前記第２スクリューの回転方向を前記第１スクリューの回転方向に対して同方向または逆方向に切り替え可能であり、
前記第２スクリュー羽根の巻数は、３巻未満であることを特徴とするスクリュープレス。

【請求項2】

前記第２回転機構は、前記第２スクリューを回転させるための駆動機と、前記駆動機の電流および／またはトルクを検出可能な検出器と、を有しており、
前記第２スクリューの回転方向は、前記駆動機の電流および／またはトルクに基づいて切り替えられることを特徴とする請求項１に記載のスクリュープレス。

【請求項3】

請求項１または２に記載のスクリュープレスの運転方法であって、
前記第２スクリューを回転させずに、前記第１スクリューを回転させることにより、前
記ろ過筒内の前記液体含有物を前記第２スクリューに移送して、前記第２スクリュー軸の
周りにプラグケーキを形成し、
前記プラグケーキが形成された後で、前記第２スクリューを回転させて、前記ろ過筒か
らプラグケーキを排出することを特徴とする運転方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、汚泥などの液体含有物を圧搾して該液体含有物から液体を分離するスクリュープレスに関する。さらに、本発明は、スクリュープレスの運転方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、上下水処理場、し尿処理場などの液体処理施設から排出される汚泥（液体含有物）を圧搾して、該汚泥から水を分離する（すなわち、脱水する）装置として、スクリュープレスが知られている。このスクリュープレスは、スクリーン（多孔板）から形成されたろ過筒と、ろ過筒の内部に配置されたスクリューとを備える。スクリューは、ろ過筒と同心状に配置されたスクリュー軸と、スクリュー軸の外面に固定されたスクリュー羽根と、を有している。スクリュー軸に連結された回転機構によって、スクリュー羽根を回転させることにより、ろ過筒に投入された汚泥を圧搾し、脱水する。ろ過筒の下流側開口端には、汚泥を堰き止める背圧板が配置され、この背圧板により、回転するスクリュー羽根により送られてくるケーキ（脱水された汚泥）を滞留させ、ケーキからなるプラグ（栓）を形成する。このプラグが後から送り込まれるケーキに背圧を加えて、ケーキをさらに圧搾することにより、ろ過筒内の汚泥の含水率を低下させる。

【0003】

プラグが形成される位置にはスクリュー羽根は設けられておらず、スクリュー軸のみが存在する。プラグを形成するケーキ（以下、「プラグケーキ」と称する）は、後から送り込まれるケーキによって背圧板に押し付けられ、少しずつろ過筒の下流側開口端から排出される。ろ過筒内のケーキに加えられる背圧の大きさは、ろ過筒の下流側開口端に対する背圧板の位置（すなわち、プラグケーキが排出される排出口の大きさ）とプラグケーキの量とにより決定され、プラグケーキの量はプラグ長さにより決定される。プラグ長さは、スクリュー羽根の終端から背圧板までの距離であり、プラグケーキの長さと同義である。適切なプラグ長さは、ろ過筒に投入される汚泥の性状（例えば、粘度、含水率など）によって変わる。そこで、特許文献１に開示されているように、プラグ長さを調節する機構が従来から提案されている。

【0004】

プラグ長さを大きくした状態でプラグケーキの含水率が低下すると、円筒状のプラグケーキが硬化し、背圧板に突き当たったプラグケーキを円滑にろ過筒から排出することができなくなることがある。また、プラグケーキとスクリュー軸とが供回りして、プラグケーキをろ過筒から排出できなくなることもある。これらの問題を解決するために、上記特許文献１に記載の脱水プレスは、スクリュー軸をその軸方向に移動させる移動装置を備えている。移動装置でスクリュー軸をろ過筒に対して移動させることで、低含水率のプラグケーキをろ過筒から押し出す（すなわち、排出する）ことができる。さらに、スクリュー軸をその軸方向に移動させることにより、ろ過筒内のケーキにさらなる圧力を加えることが可能となっている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開平１１−３４７７９６号公報

【特許文献2】特開２０１２−５３２号公報

【特許文献3】特開昭６１−１６２２９８号公報

【特許文献4】特開昭５８−３２５９９号公報

【特許文献5】特開昭５９−１９１５９３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、スクリュー軸をその軸方向に移動させる移動装置を備えたスクリュープレスには、次のような問題点がある。
（ｉ）移動装置は、重量物であるスクリュー軸と該スクリュー軸に連結された回転装置とを同時に移動させながら、ろ過筒内のケーキを圧縮するときの反力も受けるため、大きな推力を必要とする。このため、高出力の移動装置が必要となり、スクリュープレス全体の大型化および製造コスト増を招いてしまう。
（ii）移動装置によって移動するスクリュー軸はろ過筒の端部の壁を貫通するため、止水性を持ち、かつ、スクリュー軸の回転運動と直進運動を同時に受ける軸受をろ過筒の壁に配置する必要がある。このような軸受は、その構造が特殊であり、高価である。
（iii）スクリュー羽根およびろ過筒は、それらの間に微小な隙間を介して配置される。したがって、スクリュー軸が移動装置によって移動するときに、スクリュー羽根がろ過筒に接触しないように、高い精度で、移動装置を製作する必要がある。
（iv）スクリュー軸をろ過筒の排出側に向かって移動させると、汚泥の投入部にスクリュー羽根がなくなるため、ろ過筒に投入された汚泥を移送することができなくなり、汚泥の脱水効率が低下する。
（ｖ）汚泥のろ過中、ろ過筒の内面には濃縮された汚泥の層が形成され、この汚泥の層はスクリュー羽根により掻き取られながら移送される。しかしながら、汚泥の投入部にスクリュー羽根がなくなると、汚泥の層がスクリュー羽根によって掻き取られず、その部分はろ過面として機能しなくなる。
（vi）スクリュー軸がスライドするため、スクリュー軸のストローク分のスペースが必要になる。その結果、スクリュープレス全体の大型化を招いてしまう。
（vii）脱水効率を高めるために高い背圧をろ過筒内のケーキに加えると、ケーキとスクリューとが供回りしてしまい、スクリュープレスの運転が継続できなくなる。ろ過筒内のケーキに加えるべき適正な背圧は、ろ過筒に投入される汚泥の性状（例えば、粘度、含水率など）に影響されるため一定でないことが多い。そのため、ろ過筒内のケーキに適正な背圧を加えるためには、背圧板の微妙な調整が必要である。しかしながら、背圧板は直線的な移動のみが許容されており、かつ汚泥の投入口とは離れた位置に配置されているので、この背圧板とスクリューの回転では、ろ過筒内のケーキに加えられる背圧の微妙な調整が困難である。

【0007】

特許文献２および特許文献３は、ろ過筒内のケーキに加えられる背圧を調整するために、ろ過筒の投入部側に配置された第１スクリューと、汚泥の移送方向において、この第１スクリューの下流側に配置された第２スクリューとを備えた装置を記載している。

【0008】

特許文献２に記載された脱水装置では、第２スクリューの回転速度を調整することにより、ケーシング（上記ろ過筒に相当する）から排出されるケーキの量を調整することができる。さらに、この脱水装置では、ケーシングの下流端に設けられた圧力調整ガイドの長さを調整することにより、第２スクリューに対して前進・後退可能な抵抗体（上記背圧板に相当する）に押し付けられる脱水ケーキに加えられる背圧を調整することができる。しかしながら、圧力調整ガイドの長さを変更するには、脱水装置を停止して、大掛かりな作業を行う必要がある。そのため、ケーシングに投入される汚泥の性状に応じて、ケーシング内のケーキに加えられる背圧を適時調整することが困難である。さらに、第２スクリューの羽根の巻数が多いため、高い粘性を有する汚泥を脱水処理する場合は、第２スクリューにケーキが付着して、このケーキと第２スクリューとが供回りしてしまう。

【0009】

特許文献３に記載のスクリュープレスでは、第１段スクリューによって圧搾されたケーキの圧力を検出する圧力検出器の出力信号と、ろ過筒から排出されたろ液の流量を検出する流量検出器の出力信号とに基づいて、ろ過筒内のケーキに加えられる背圧を調整する。したがって、このスクリュープレスには、特許文献２に記載の抵抗体が不要である。しかしながら、このスクリュープレスは、特許文献２に記載の脱水装置と同様に、第２段スクリューに設けられた羽根の巻数が多いため、スクリュープレスで、高い粘性を有する汚泥の脱水処理を行う場合に、ケーキと第２段スクリューとが供回りしてしまう。また、特許文献３に記載のスクリュープレスでは、ろ過筒内のケーキに高い背圧が加わると、供回りを避けるために、ケーキをろ過筒から排出するように構成されているため、高い背圧をろ過筒内のケーキに加えることが困難であり、脱水効率を高めることができない。

【0010】

特許文献４および特許文献５に記載されたスクリュープレス型脱水機も、２つのスクリュー軸を備えている。しかしながら、排出側のスクリュー軸は、外筒（上記ろ過筒に相当する）の排出口に向かってその軸径が拡大する円錐台形状を有している。そのため、ろ過筒内のケーキとスクリュー軸とが供回りしたときに、背圧を低減してケーキを外筒から強制的に排出することができない。

【0011】

そこで、本発明は、液体含有物から液体を分離する効率を高めることができ、かつスクリューをろ過筒に対して移動させることなく、プラグケーキをろ過筒から排出することができるスクリュープレスを提供することを目的とする。さらに、本発明は、このスクリュープレスの運転方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0012】

本発明の一態様は、液体含有物が投入されるろ過筒と、前記ろ過筒内で、該ろ過筒と同心状に配置され、前記液体含有物を所定の移送方向に移送する第１スクリューおよび第２スクリューと、前記第１スクリューを回転させる第１回転機構と、前記第１スクリューとは独立に前記第２スクリューを回転させる第２回転機構と、を備え、前記第２スクリューは、前記移送方向において前記第１スクリューの下流側に配置されており、前記第１スクリューは、円錐台形状の第１スクリュー軸と、該第１スクリュー軸の外面に固定された第１スクリュー羽根とを有し、前記第２スクリューは、円筒形状の第２スクリュー軸と、該第２スクリュー軸の外面に固定された第２スクリュー羽根とを有し、前記第２回転機構は、前記第２スクリューを前記第１スクリューとは異なる回転速度で回転させることが可能であり、かつ前記第２スクリューの回転方向を前記第１スクリューの回転方向に対して同方向または逆方向に切り替え可能であり、前記第２スクリュー羽根の巻数は、３巻未満であることを特徴とするスクリュープレスである。

【0013】

本発明の一参考例は、前記第２スクリュー羽根の巻数は、２巻き以上であることを特徴とする。

【0014】

本発明の一参考例は、液体含有物が投入されるろ過筒と、前記ろ過筒内で、該ろ過筒と同心状に配置され、前記液体含有物を所定の移送方向に移送する第１スクリューおよび第２スクリューと、前記第１スクリューを回転させる第１回転機構と、前記第１スクリューとは独立に前記第２スクリューを回転させる第２回転機構と、を備え、前記第２スクリューは、前記移送方向において前記第１スクリューの下流側に配置されており、前記第１スクリューは、円錐台形状の第１スクリュー軸と、該第１スクリュー軸の外面に固定された第１スクリュー羽根とを有し、前記第２スクリューは、円筒形状の第２スクリュー軸と、該第２スクリュー軸の外面に固定された第２スクリュー羽根とを有し、前記第２回転機構は、前記第２スクリューを前記第１スクリューとは異なる回転速度で回転させることが可能であり、前記第２スクリュー羽根の巻き方向は、前記第１スクリュー羽根の巻き方向とは逆であることを特徴とするスクリュープレスである。

【0015】

本発明の一参考例は、前記第２スクリュー羽根のピッチは、前記第１スクリュー羽根のピッチよりも小さいことを特徴とする。
本発明の一参考例は、前記第２スクリューの上流側での第２スクリュー羽根のピッチは、前記第２スクリューの下流側での第２スクリュー羽根のピッチよりも大きいことを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記第２回転機構は、前記第２スクリューを回転させるための駆動機と、前記駆動機の電流および／またはトルクを検出可能な検出器と、を有しており、前記第２スクリューの回転方向は、前記駆動機の電流および／またはトルクに基づいて切り替えられることを特徴とする。

【0016】

本発明の他の態様は、上記スクリュープレスの運転方法であって、前記第２スクリューを回転させずに、前記第１スクリューを回転させることにより、前記ろ過筒内の前記液体含有物を前記第２スクリューに移送して、前記第２スクリュー軸の周りにプラグケーキを形成し、前記プラグケーキが形成された後で、前記第２スクリューを回転させて、前記ろ過筒からプラグケーキを排出することを特徴とする運転方法である。

【0017】

本発明の一参考例は、前記第２スクリューの回転速度を変更することにより、前記プラグケーキの排出量を調整することを特徴とする。
本発明の一参考例は、前記第２スクリューの回転と停止とを交互に繰り返す間欠運転を行うことにより、前記第１スクリューにより圧搾される前記液体含有物に加えられる背圧を調整することを特徴とする。
本発明の一参考例は、前記第２スクリューの回転方向を変更することにより、前記第１スクリューにより圧搾される前記液体含有物に加えられる背圧を調整することを特徴とする。
本発明の一参考例は、前記第２スクリューの回転方向は、前記第２駆動機構の駆動機の電流および／またはトルクに基づいて変更されることを特徴とする。

【発明の効果】

【0018】

本発明によれば、第１スクリューとは独立して回転可能な第２スクリューの回転速度を制御することによって、ろ過筒内の液体含有物に加えられる背圧を調整することができるので、液体含有物から液体を分離する効率を高めつつ、ケーキと第２スクリューとの供回りを防止することができる。さらに、第２スクリューを第１スクリューとは独立して回転させることにより、プラグケーキをろ過筒から円滑に排出することができる。したがって、第１スクリューおよび第２スクリューをろ過筒に対して移動させることなく、プラグケーキをろ過筒から排出することができる。さらに、第１スクリューおよび第２スクリューがろ過筒に対して移動しないので、第１スクリュー羽根および第２スクリュー羽根を常にろ過筒のスクリーン面全体と対向させることができる。その結果、ろ過筒のスクリーン面全体を使用して液体含有物から液体を分離することが可能となり、液体含有物から液体を分離する効率を向上させることができる。
さらに、第２スクリュー羽根の巻数が３巻未満である構成によれば、プラグケーキを短時間でろ過筒から排出することができる。したがって、スクリュープレスで液体が分離される液体含有物が高い粘性を有している場合でも、プラグケーキが第２スクリューと供回りする前に、プラグケーキをろ過筒から排出することができる。
さらに、第２スクリュー羽根の巻き方向が第１スクリュー羽根の巻き方向と異なる構成によれば、第２スクリューは、プラグケーキをろ過筒から排出するために、第１スクリューとは逆方向に回転させられる。したがって、第１スクリューの回転によって圧搾される液体含有物と、第２スクリューよって回転されるプラグケーキとは、逆回転方向に互いに押し合うため、プラグケーキと第２スクリューとの供回りを防止できる。その結果、液体含有物に高い背圧を加えながら、スクリュープレスを運転することが可能になるので、液体含有物から液体を分離する効率を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】一実施形態に係るスクリュープレスを示す模式図である。

【図2】図１に示される第２スクリューの概略断面図である。

【図3】第２スクリュー羽根の巻数を説明するための模式図である。

【図4】他の実施形態に係るスクリュープレスを示す模式図である。

【図5】図４に示される第２スクリューの概略断面図である。

【図6】図１に示されるスクリュープレスの動作を説明する図である。

【図7】図１に示されるスクリュープレスの動作を説明する図である。

【図8】図１に示されるスクリュープレスの動作を説明する図である。

【図9】他の実施形態に係る第２スクリューを示した模式図である。

【図10】さらに他の実施形態に係るスクリュープレスを示す模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
図１は、一実施形態に係るスクリュープレスを示す模式図である。図１に示されるスクリュープレスは、円筒状のスクリーンケーシング（ろ過筒）１と、スクリーンケーシング１内で、該スクリーンケーシング１と同心状に配置され、汚泥（液体含有物）を所定の移送方向Ｄに移送する第１スクリュー３および第２スクリュー４と、第１スクリュー３を回転させる第１回転機構７と、第１スクリュー３とは独立に第２スクリュー４を回転させる第２回転機構２０と、を備えている。スクリーンケーシング１は、パンチングメタルなどのスクリーン（多孔板）から形成されている。スクリーンケーシング１の上流側端部には、汚泥の投入口２が形成されている。投入口２からスクリーンケーシング１に投入された汚泥は、回転する第１スクリュー３および第２スクリュー４によりスクリーンケーシング１内で所定の移送方向Ｄに移送される。さらに、スクリュープレスは、第１回転機構７と第２回転機構２０の動作を制御する制御部６を有する。

【0021】

第２スクリュー４は、第１スクリュー３とは独立に回転可能なように、第１スクリュー３に連結されている。第１スクリュー３および第２スクリュー４は、スクリーンケーシング１および排出チャンバー３３をそれぞれ貫通して延びている。排出チャンバー３３は、スクリーンケーシング１に接続されている。この排出チャンバー３３に、後述するプラグケーキがスクリーンケーシング１から排出される。第２スクリュー４の軸方向の長さは、第１スクリューの軸方向の長さよりも短い。第１スクリュー３は、汚泥の移送方向Ｄにおける下流側に向かってその径が徐々に大きくなる円錐台形状（テーパ形状）の第１スクリュー軸３Ａと、第１スクリュー軸３Ａの外面に固定された第１スクリュー羽根３Ｂとを有している。第２スクリュー４は、円筒形状の第２スクリュー軸４Ａと、第２スクリュー軸４Ａの外面に固定された第２スクリュー羽根４Ｂとを有している。

【0022】

スクリーンケーシング１の上流側の端部は閉塞壁８によって密封されている。第１スクリュー軸３Ａの一方の端部（移送方向Ｄにおける上流側端部）はこの閉塞壁８を貫通して延びている。この閉塞壁８には、該閉塞壁８と第１スクリュー軸３Ａとの間の隙間をシールする水封装置１０が設置されている。閉塞壁８を貫通して延びる第１スクリュー軸３Ａの上流側端部は、ベース（図示せず）に設置された軸受１１，１２により軸方向の移動を拘束されながら回転自在に支持されている。なお、軸受１１，１２の一方を省略することができる。

【0023】

第１スクリュー軸３Ａの上流側端部は、第１スクリュー３を回転させるための第１回転機構７に連結されている。本実施形態では、第１回転機構７は、第１駆動機（例えば、電動機）１４と、第１駆動機１４の回転軸に固定されたスプロケット１５と、第１スクリュー軸３Ａに固定されたスプロケット１６と、これらスプロケット１５，１６に巻きかけられたチェーン１７とを備える。スプロケット１６は、上記軸受１１，１２の間に位置している。第１回転機構７の第１駆動機１４を駆動すると、この第１駆動機１４の回転軸に固定されたスプロケット１５が回転し、チェーン１７を介して第１スクリュー軸３Ａに固定されたスプロケット１６を回転させる。その結果、第１スクリュー３が第１回転機構７により回転させられる。第１駆動機１４は、制御部６に接続され、制御部６は、第１駆動機１４の動作を制御することができるように構成されている。

【0024】

図示はしないが、第１駆動機１４の回転軸を、減速機を介して第１スクリュー軸３Ａに連結してもよい。あるいは、第１駆動機１４の回転軸を、直接第１スクリュー軸３Ａに連結してもよい。

【0025】

図２は、図１に示される第２スクリュー４の概略断面図である。図２に示されるように、第２スクリュー軸４Ａは、中空構造を有している。第１スクリュー軸３Ａの他方の端部（移送方向Ｄにおける下流側端部）には、円筒形状の第２スクリュー軸４Ａに挿入される縮径部３Ｃが形成されている。縮径部３Ｃを第１スクリュー軸３Ａに形成することによって、第１スクリュー軸３Ａには、その軸方向と垂直な壁面３Ｄが形成される。縮径部３Ｃは、円筒形状の第２スクリュー軸４Ａに挿入され、第２スクリュー軸４Ａの内壁４Ｃに固定されたすべり軸受３０，３１に回転自在に支持されている。このような構成で、第１スクリュー３は、第２スクリュー４と回転可能に連結される。

【0026】

図２に示されるように、第１スクリュー軸３Ａの縮径部３Ｃが第２スクリュー軸４の内部に挿入された状態で、第２スクリュー軸４Ａの上流側端部は、第１スクリュー軸３Ａの壁面３Ｄと接触している。一実施形態では、第２スクリュー軸４Ａの上流側端部と第１スクリュー軸３Ａの壁面３Ｄとの間に、わずかな隙間が形成されてもよい。この場合、スクリーンケーシング１内の汚泥がすべり軸受３０と縮径部３Ｃとの間の隙間を通過することを阻止するシール構造（例えば、ラビリンス構造）を、すべり軸受３０および／または縮径部３Ｃに設けてもよい。

【0027】

図１および図２に示されるように、第２スクリュー４の第２スクリュー軸４Ａは、第１スクリュー軸３Ａと同心状に配置される。第２スクリュー軸４Ａの外径は第１スクリュー軸３Ａの最大径と同一である。第２スクリュー軸４Ａは、排出チャンバー３３の壁３３Ａを貫通して延びている。第２スクリュー軸４Ａの上流側端部は、上記すべり軸受３０，３１を介して第１スクリュー軸３Ａに回転自在に支持され、第２スクリュー軸４Ａの下流側端部は、ベース（図示せず）に設置された軸受２２，２３により軸方向の移動を拘束されながら回転自在に支持されている。なお、軸受２３を省略することができる。

【0028】

第２スクリュー軸４Ａの下流側端部は、第２スクリュー４を回転させるための第２回転機構２０に連結されている。本実施形態では、第２回転機構２０は、第２駆動機（例えば、電動機）２４と、第２駆動機２４の回転軸に固定されたスプロケット２５と、第２スクリュー軸４Ａに固定されたスプロケット２６と、これらスプロケット２５，２６に巻きかけられたチェーン２７とを備える。スプロケット２６は、軸受２２，２３の間の位置している。第２回転機構２０の第２駆動機２４を駆動すると、この第２駆動機２４の回転軸に固定されたスプロケット２５が回転し、チェーン２７を介して第２スクリュー軸４Ａに固定されたスプロケット２６を回転させる。その結果、第２スクリュー４が第２回転機構２０により回転させられる。

【0029】

第２駆動機２４は、上記制御部６に接続される。第２駆動機２４には、インバータ（図示せず）が内蔵されており、制御部６は、インバータを介して第２駆動機２４の動作を制御することができるように構成されている。すなわち、制御部６は、インバータを介して第２駆動機２４の回転速度および回転方向を制御することができる。第２駆動機２４は、第２スクリュー４を第１スクリュー３とは独立して回転させることが可能である。なお、上記第１駆動機１４も、該第１駆動機１４の回転速度および回転方向を変更可能なインバータを内蔵していることが好ましい。

【0030】

図示はしないが、第２駆動機２４の回転軸を、減速機を介して第２スクリュー軸４Ａに連結してもよい。あるいは、第２駆動機２４の回転軸を、直接第２スクリュー軸４Ａに連結してもよい。

【0031】

第１スクリュー羽根３Ｂは、第１スクリュー軸３Ａの軸方向に沿って螺旋状に延びており、第２スクリュー羽根４Ｂは、第２スクリュー軸４Ａの軸方向に沿って螺旋状に延びている。第１スクリュー羽根３Ｂが固定されている第１スクリュー３の部分と、第２スクリュー羽根４Ｂが固定されている第２スクリュー４の部分を合計した長さは、スクリーンケーシング１の軸方向の長さと同一か、または長い。

【0032】

スクリーンケーシング１の内面と第１スクリュー羽根３Ｂとの間には微小な隙間が形成されており、第１スクリュー羽根３Ｂはスクリーンケーシング１に接触することなく回転することができるようになっている。同様に、スクリーンケーシング１の内面と第２スクリュー羽根４Ｂとの間には微小な隙間が形成されており、第２スクリュー羽根４Ｂはスクリーンケーシング１に接触することなく回転することができるようになっている。スクリーンケーシング１の上流側端部に形成された投入口２からスクリーンケーシング１に投入された汚泥を、回転する第１スクリュー羽根３Ｂおよび第２スクリュー羽根４Ｂによって排出チャンバー３３に向かって（すなわち、移送方向Ｄに）移送することができる。

【0033】

本実施形態では、第２スクリュー羽根４Ｂの巻き方向（すなわち、螺旋方向）は、第１スクリュー羽根３Ｂの巻き方向とは逆である。したがって、投入口２から投入された汚泥を、排出チャンバー３３へ送り出すときは、図１に示されるように、第２スクリュー４を第１スクリュー３とは逆方向に回転させることになる。

【0034】

第２スクリュー羽根４Ｂの巻き方向を、第１スクリュー羽根３Ｂの巻き方向と同一にしてもよい。この場合、投入口２から投入された汚泥を、排出チャンバー３３へ送り出すときは、第２スクリュー４を第１スクリュー３と同方向に回転させることになる。第２スクリュー羽根４Ｂの巻き方向が第１スクリュー羽根３Ｂの巻き方向と同一である実施形態については後述する。

【0035】

図２に示されるように、第２スクリュー羽根４ＢのピッチＰ１は、第１スクリュー羽根３ＢのピッチＰ２よりも小さい（すなわち、Ｐ１＜Ｐ２）。さらに、第２スクリュー羽根４Ｂは、その巻数が３巻き未満である。図３は、第２スクリュー羽根４Ｂの巻数を説明するための模式図である。図３に示されるように、螺旋状に延びる第２スクリュー羽根４Ｂの巻数は、該第２スクリュー羽根４Ｂが始点Ｓ１から点Ｓ２まで第１スクリュー軸４Ａの周りを３６０°進んだときに、１巻きとカウントする。図３に示される第２スクリュー４では、第２スクリュー羽根４Ｂの巻数は、２巻きである。

【0036】

図１に示されるように、スクリーンケーシング１は、第１スクリュー３が配置された脱水領域１Ａと、第２スクリュー４が配置されたプラグ形成領域１Ｂとに分割される。脱水領域１Ａで汚泥が移送される空間は、スクリーンケーシング１の内面と、第１スクリュー羽根３Ｂと、第１スクリュー軸３Ａとによって形成される。この移送空間の断面積は、図１に示すように、汚泥の移送方向Ｄに沿って漸次減少する。したがって、投入口２から投入された汚泥がこの移送空間を第１スクリュー羽根３Ｂによって移送されるに従って、汚泥は圧搾され、脱水される。スクリーンケーシング１のスクリーン（多孔板）を通過したろ液は、スクリーンケーシング１の下方に配置されたろ液受け３８によって回収される。ろ液受け３８には、ドレイン３９が接続されており、ろ液受け３８によって回収されたろ液は、ドレイン３９を介してスクリュープレスから排出される。

【0037】

プラグ形成領域１Ｂで汚泥が移送される空間は、スクリーンケーシング１の内面と、第２スクリュー羽根４Ｂと、第２スクリュー軸４Ａとによって形成される。図１に示すように、この移送空間の断面積は一定である。プラグ形成領域１Ｂでは、脱水領域１Ａで脱水された汚泥（すなわち、ケーキ）によって、プラグケーキが形成される。プラグケーキを形成する方法については後述する。

【0038】

図４は、他の実施形態に係るスクリュープレスを示す模式図である。図５は、図４に示される第２スクリュー４の概略断面図である。特に説明しない本実施形態の構成は、図１に示される実施形態の構成と同一であるため、その重複する説明を省略する。図４に示されるスクリュープレスは、第１回転機構７が第１スクリュー３の上流側端部ではなく、下流側端部に連結されている点で、図１に示されるスクリュープレスとは異なる。

【0039】

図４および図５に示されるように、第１スクリュー軸３Ａの縮径部３Ｃは、円筒形状の第２スクリュー軸４Ａを貫通して延びており、第２スクリュー軸４Ａの後端から突出している。第１回転機構７の軸受１１，１２は、この第２スクリュー軸４Ａの後端から突出する縮径部３Ｃを回転可能に支持している。縮径部３Ｃに固定されたスプロケット１６は、軸受１１，１２の間に配置される。閉塞壁８を貫通して延びる第１スクリュー軸３の上流側端部は、軸受３６により回転自在に支持されている。このような構成により、第２の回転機構２０は、第２スクリュー４を、第１回転機構７により回転させられる第１スクリューとは独立に回転させることができる。

【0040】

上述した実施形態のスクリュープレスは、第１スクリュー３および第２スクリュー４をスクリーンケーシング１に対して軸方向に移動させる移動機構を持たない。すなわち、スクリーンケーシング１と、第１スクリュー３および第２スクリュー４との相対位置は固定されている。したがって、移動機構が設けられる従来のスクリュープレスと比較して、スクリュープレス全体をコンパクトに構成することができる。さらに、第１スクリュー３および第２スクリュー４がスクリーンケーシング１に対して軸方向に移動しないので、第１スクリュー羽根３Ｂおよび第２スクリュー羽根４Ｂを常にスクリーンケーシング１のスクリーン面全体と対向させることができる。その結果、スクリーンケーシング１の全体を使用して汚泥を脱水することができるので、汚泥の脱水効率（すなわち、液体含有物から液体を分離する効率）を向上させることができる。

【0041】

次に、図１に示されるスクリュープレスの運転方法について、図６乃至図８を参照して説明する。図６乃至図８は、図１に示されるスクリュープレスの動作を説明するための図である。以下では、図１に示されるスクリュープレスの運転方法が説明されるが、同様の運転方法で、図４に示されるスクリュープレスを運転することができる。

【0042】

図６に示されるように、制御部６は、第２スクリュー４を停止させた状態で、第１回転機構７を駆動させて第１スクリュー３を回転させる。次いで、投入口２から汚泥（液体含有物）をスクリーンケーシング１内に投入する。上述したように、スクリーンケーシング１に対する第１スクリュー３の軸方向の位置は固定されているので、投入口２の下には常に第１スクリュー羽根３Ｂが存在する。したがって、投入口２から投入された汚泥は、その場に滞ることなく、回転する第１スクリュー羽根３Ｂによって第２スクリュー４に向かって（すなわち、移送方向Ｄに）移送される。

【0043】

第１スクリュー３が配置される脱水領域１Ａでは、汚泥が移送される空間の断面積は、移送方向Ｄに沿って漸次減少する。したがって、脱水領域１Ａを移送されるに従って汚泥は圧搾され、汚泥に含まれる水はスクリーンケーシング１によってろ過される。スクリーンケーシング１の内面に堆積した汚泥の層は、回転する第１スクリュー羽根３Ｂによって掻き取られるので、脱水領域１Ａにおけるスクリーンケーシング１の内面（ろ過面）は常に良好な状態に維持される。

【0044】

汚泥がスクリーンケーシング１の脱水領域１Ａを移送される間に、汚泥は脱水されてケーキとなり、第２スクリュー４が配置されたプラグ形成領域１Ｂに送り込まれる。図６に示されるように、運転当初は、第２スクリュー４は回転していない（すなわち、停止している）ので、プラグ形成領域１Ｂ内のケーキは排出チャンバー３３に排出されず、該プラグ形成領域１Ｂに滞留する。ケーキは第２スクリュー４上に徐々に蓄積され、脱水領域１Ａからプラグ形成領域１Ｂに移送される汚泥（以下、「後続のケーキ」と称する）によって第２スクリュー羽根４Ｂに押し付けられる。プラグ形成領域１Ｂ内のケーキは、第２スクリュー羽根４Ｂによって移動を妨げられることで圧搾され、低含水率のケーキとなる。この低含水率のケーキが、後続のケーキの移動を妨げるプラグケーキを形成する。第２スクリュー軸４Ａの周りに形成されたプラグケーキによって、後続のケーキには背圧が加えられ、該後続のケーキはさらに圧搾される。プラグ形成領域１Ｂでプラグケーキから分離された水は、上記ろ液受け３８によって回収され、ドレイン３９を介してスクリュープレスから排出される。

【0045】

スクリュープレスの運転が継続されるにしたがって、プラグケーキは、第２スクリュー軸４Ａの全周に亘って均一に形成される。その結果、図６に示されるように、後続のケーキを確実に堰き止めるプラグケーキが第２スクリュー軸４Ａの周りに形成される。したがって、後続のケーキの含水率が高い場合でも、プラグ形成領域１Ｂに形成されたプラグケーキによって、後続のケーキを確実に堰き止めることができるので、後続のケーキの片流れを防止することができる。この「片流れ」とは、プラグケーキよりも高い含水率を有する後続のケーキがプラグ形成領域１Ｂをそのまま通過して排出チャンバー３３に排出されてしまうことを意味する。

【0046】

図７に示されるように、プラグケーキが形成された後、制御部６は、第２スクリュー４を第１スクリュー３の回転方向とは逆方向に回転させ、第２スクリュー羽根４Ｂによってプラグケーキを少しずつ排出チャンバー３３に送り出す（すなわち、排出する）。このように、プラグケーキの形成とプラグケーキの排出とが連続的に行なわれるので、常にプラグ形成領域１Ｂにプラグケーキが存在する状態で、スクリュープレスを運転することができる。

【0047】

第２スクリュー４上のプラグケーキは、後続のケーキに背圧を加えながら、第２回転機構２０よって回転される第２スクリュー４の第２スクリュー羽根４Ｂによって排出チャンバー３３に排出される。制御部６は、第２スクリュー４の回転速度を変更することによって、排出チャンバー３３に排出されるプラグケーキの量を調整することができる。より具体的には、制御部６が第２スクリュー４の回転速度を低下させると、プラグケーキの排出量が減少し、制御部６が第２スクリュー４の回転速度を増加させると、プラグケーキの排出量が増加する。プラグケーキの排出量が減少すると、後続のケーキが脱水領域１Ａに滞留して、該後続のケーキに加えられる背圧が増加する。したがって、制御部６が第２スクリュー４の回転速度を低下させることにより、後続のケーキの含水率を低下させることができる。一実施形態では、第２スクリュー４の回転と停止とを交互に繰り返す間欠運転を行うことにより、後続のケーキに加えられる背圧を調整してもよい。

【0048】

このように、本実施形態では、第２スクリュー４を第１スクリュー３の回転方向とは逆向きに回転させることにより、第１スクリュー３および第２スクリュー４をスクリーンケーシング１に対して移動させることなく、低含水率のプラグケーキをスクリーンケーシング１から除去することができる。その結果、従来のスクリュープレスに設けられた移動装置でスクリュー軸をスクリーンケーシングの開口端部に向かって移動させたときと同様の効果が得られる。さらに、本実施形態によれば、スクリーンケーシング１の排出側端部には、背圧板などの抵抗体を設ける必要がない。したがって、プラグケーキをスクリーンケーシング１から円滑に排出チャンバー３３に排出することができる。さらに、背圧板や背圧板の作動機構が不要であるため、スクリュープレスを安価に製作することが可能になる。

【0049】

第２スクリュー４の第２スクリュー羽根４ＢのピッチＰ１（図２参照）は、第１スクリュー３の第１スクリュー羽根３ＢのピッチＰ２よりも小さい（すなわち、Ｐ１＜Ｐ２）。このように、第２スクリュー羽根４ＢのピッチＰ１を第１スクリュー羽根３ＢのピッチＰ２よりも小さくすると、第２スクリュー４が１回転する間に排出チャンバー３３に排出されるプラグケーキの移送距離が短くなるので、脱水領域１Ａ内のケーキに加えられる背圧をより細やかに調整することが可能になる。

【0050】

従来のスクリュープレスでは、円筒形状に圧搾されたプラグケーキが硬くなりすぎると、この硬化したプラグケーキがスクリーンケーシングを閉塞させ、スクリーンケーシングから排出できなくなる。さらに、この硬化したプラグケーキがスクリューと供回りしてしまう。その結果、スクリュープレスの運転が継続できなくなる。本実施形態のスクリュープレスでは、第２スクリュー４の第２スクリュー羽根４Ｂの巻き方向は、第１スクリュー３の第１スクリュー羽根３Ｂの巻き方向とは逆である。したがって、プラグ形成領域１Ｂに形成されたプラグケーキを排出チャンバー３３に排出するときは、図７に示されるように、第２スクリュー４を、第１スクリュー３の回転方向と逆方向に回転させる。第２スクリュー４とは逆方向に回転する第１スクリュー３によってケーキがプラグケーキに押し付けられると、第２スクリュー４の回転方向とは逆方向の力がプラグケーキに加えられる。その結果、プラグ形成領域１Ｂ内のプラグケーキと第２スクリュー４との供回り、および／または脱水領域１Ａ内のケーキと第１スクリュー３との供回りが防止されるので、汚泥に高い背圧を加えながら、スクリュープレスを運転することが可能になる。

【0051】

第２スクリュー羽根４Ｂの巻数が３巻き以上であると、プラグ形成領域１Ｂに形成されたプラグケーキを排出チャンバー３３に移送する時間が長くなる。プラグケーキの粘性が高い場合は、プラグケーキが第２スクリュー４と供回りするおそれがある。本実施形態では、第２スクリュー羽根４Ｂの巻数が３巻未満であるので、プラグケーキを短時間でスクリーンケーシング１から排出することができる。したがって、スクリュープレスで脱水される汚泥が高い粘性を有している場合でも、プラグケーキが第２スクリュー４とともに回転する前に、プラグケーキをスクリーンケーシング１から排出することができる。第２スクリュー羽根４Ｂの巻数が１巻きである場合は、プラグケーキが後続のケーキによって排出チャンバー３３に押し出されて、後続のケーキに効果的に背圧を加えることができなくなるおそれがある。したがって、第２スクリュー羽根４Ｂの巻数は、２巻き以上で３巻き未満が好ましい。

【0052】

図８に示されるように、第２スクリュー４を第１スクリュー３と同一方向に回転させてもよい。第２スクリュー４を第１スクリュー３と同一方向に回転させると、プラグ形成領域１Ｂに形成されたプラグケーキが脱水領域１Ａに向かって押し出され、脱水領域１Ａのケーキにより大きな背圧を加えることができる。その結果、汚泥の脱水効率を向上させることができる。

【0053】

第２スクリュー４を第１スクリュー３と同一方向に長時間回転させると、脱水領域１Ａ内のケーキが第１スクリュー３と供回りするおそれがある。したがって、第２スクリュー４を第１スクリュー３と同一方向にある程度の時間だけ回転させた後で、第２スクリュー４の回転方向を、第１スクリュー３の回転方向とは逆向きに戻す（図７参照）。本実施形態のスクリュープレスは、プラグケーキの排出を妨げる背圧板のような抵抗体を有していないので、第２スクリュー４は、スクリューコンベアのように、プラグケーキを円滑に排出チャンバー３３に排出することができる。このように、制御部６が第２スクリュー４の回転方向を変更することにより、脱水領域１Ａで第１スクリュー３により圧搾される汚泥に加えられる背圧を調整することができる。プラグケーキを排出チャンバー３３に確実に排出するために、第２スクリュー４の第２スクリュー羽根４Ｂの後端がスクリーンケーシング１の開口端部からやや突出するように構成してもよい。

【0054】

制御部６が第２スクリュー４の回転速度および回転方向を変更することにより、従来のスクリュープレスでは達成することができない低含水率にまで汚泥を脱水することができる。すなわち、第２スクリュー４を停止させた状態で、第１スクリュー３を回転させてプラグケーキを第２スクリュー軸４Ａの周りに形成する。次いで、第２スクリュー４を正方向（第１スクリュー３の回転方向とは逆方向）に回転させてプラグケーキを排出チャンバー３３に排出しながら、スクリーンケーシング１内の汚泥を圧搾して脱水処理を行う。汚泥の脱水処理中に、第２スクリュー４を逆方向（第１スクリュー３の回転方向と同一方向）に回転させて、脱水領域１Ａ内のケーキをさらに低含水率にまで脱水させ、その後、第２スクリュー４を正方向に回転させて、低含水率のプラグケーキを排出チャンバー３３に排出するようにしてもよい。このような第２スクリュー４の回転方向を変更する動作は、汚泥の性状に応じた間隔で定期的に行なうことが好ましい。

【0055】

図６乃至図８に示されるように、第２回転機構２０の第２駆動機２４は、該第２駆動機２４の電流値および／またはトルクを検出可能な検出器２８を有していてもよい。検出器２８は、信号線（図示せず）を介して制御部６に接続されている。第２駆動機２４の電流値および／またはトルクは、第２スクリュー４を回転させるために第２駆動機２４にかかる負荷と相関関係がある。したがって、制御部６が検出器２８から送られる電流値および／またはトルクの出力信号に基づいて第２スクリュー４の回転方向を変更することにより、第２駆動機２４にかかる負荷に応じて第２スクリュー４の回転方向を切り替えることができる。このように、第２スクリュー４の回転方向を、第２駆動機２４の電流値および／またはトルクに基づいて変更してもよい。

【0056】

図９は、他の実施形態に係る第２スクリュー４を示した模式図である。図９に示される第２スクリュー４の第２スクリュー羽根４Ｂのピッチは、汚泥の移送方向Ｄにおける上流側と下流側で異なっている。より具体的には、第２スクリュー羽根４Ｂの上流側のピッチＰ１’は、第２スクリュー羽根４Ｂの下流側のピッチＰ１’’よりも大きい（すなわち、Ｐ１’＞Ｐ１’’）。このように、上流側のピッチＰ１’を下流側のピッチＰ１’’よりも大きくすると、第１スクリュー３の回転により脱水領域１Ａからプラグ形成領域１Ｂに移送されたケーキを、プラグ形成領域１Ｂに徐々に滞留させることができる。その結果、脱水領域１Ａ内のケーキに加えられる背圧が急激に上昇しないので、脱水領域１Ａ内のケーキが第１スクリュー３と供回りすることを効果的に防止することができる。

【0057】

図１０は、さらに他の実施形態に係るスクリュープレスを示した模式図である。特に説明しない本実施形態の構成は、図１に示される実施形態の構成と同一であるため、その重複する説明を省略する。図１０に示されるスクリュープレスは、第２スクリュー４の第２スクリュー羽根４Ｂの巻き方向（すなわち，螺旋方向）が第１スクリュー３の第１スクリュー羽根３Ｂの巻き方向と同一である点で、図１に示されるスクリュープレスとは異なる。

【0058】

本実施形態では、第２スクリュー羽根４Ｂの巻き方向は、第１スクリュー羽根３Ｂの巻き方向と同一である。したがって、投入口２から投入された汚泥を、排出チャンバー３３へ送り出すときは、図１０に示されるように、第２スクリュー４を第１スクリュー３とは同一方向に回転させることになる。プラグケーキを短時間でスクリーンケーシング１から排出するために、第２スクリュー羽根４Ｂの巻数は３巻未満である。さらに、第２スクリュー羽根４Ｂの巻数は、後続のケーキに効果的に背圧を加えるために、２巻き以上であることが好ましい。図１０に示した第２スクリュー羽根４Ｂの巻数は２巻きである。

【0059】

次に、図１０に示されるスクリュープレスの運転方法について説明する。最初に、制御部６は、第２スクリュー４を停止させた状態で、第１回転機構７を駆動させて第１スクリュー３を回転させる。次いで、投入口２から汚泥（液体含有物）をスクリーンケーシング１内に投入し、この汚泥を、回転する第１スクリュー羽根３Ｂによって第２スクリュー４に向かって（すなわち、移送方向Ｄに）移送する。

【0060】

上述したように、第１スクリュー３が配置される脱水領域１Ａを移送される間に、汚泥は脱水されてケーキとなり、第２スクリュー４が配置されたプラグ形成領域１Ｂに送り込まれる。運転当初は、第２スクリュー４は回転していない（すなわち、停止している）ので、プラグ形成領域１Ｂ内のケーキは排出チャンバー３３に排出されず、該プラグ形成領域１Ｂに滞留する。その結果、後続のケーキの移動を妨げるプラグケーキがプラグ形成領域１Ｂに形成される。第２スクリュー軸４Ａの周りに形成されたプラグケーキによって、後続のケーキには背圧が加えられるので、該後続のケーキをさらに圧搾することができる。

【0061】

プラグケーキが形成された後、制御部６は、第２スクリュー４を第１スクリュー３の回転方向と同一方向に回転させ、第２スクリュー羽根４Ｂによってプラグケーキを少しずつ排出チャンバー３３に送り出す（すなわち、排出する）。このように、プラグケーキの形成とプラグケーキの排出とが連続的に行なわれるので、常にプラグ形成領域１Ｂにプラグケーキが存在する状態で、スクリュープレスを運転することができる。

【0062】

第２スクリュー４上のプラグケーキは、後続のケーキに背圧を加えながら、第２回転機構２０よって回転される第２スクリュー４の第２スクリュー羽根４Ｂによって排出チャンバー３３に排出される。図１０に示されるスクリュープレスも、制御部６は、第２スクリュー４の回転速度を変更することによって、排出チャンバー３３に排出されるプラグケーキの量を調整することができる。より具体的には、制御部６が第２スクリュー４の回転速度を低下させると、プラグケーキの排出量が減少し、制御部６が第２スクリュー４の回転速度を増加させると、プラグケーキの排出量が増加する。プラグケーキの排出量が減少すると、後続のケーキが脱水領域１Ａに滞留して、該後続のケーキに加えられる背圧が増加する。したがって、制御部６が第２スクリュー４の回転速度を低下させることにより、後続のケーキの含水率を低下させることができる。一実施形態では、第２スクリュー４の回転と停止とを交互に繰り返す間欠運転を行うことにより、後続のケーキに加えられる背圧を調整してもよい。

【0063】

本実施形態でも、第１スクリュー３および第２スクリュー４をスクリーンケーシング１に対して移動させることなく、低含水率のプラグケーキをスクリーンケーシング１から除去することができる。その結果、従来のスクリュープレスに設けられた移動装置でスクリュー軸をスクリーンケーシングの開口端部に向かって移動させたときと同様の効果が得られる。さらに、本実施形態でも、スクリーンケーシング１の排出側端部には、背圧板などの抵抗体を設ける必要がない。したがって、プラグケーキをスクリーンケーシング１から円滑に排出チャンバー３３に排出することができる。さらに、背圧板や背圧板の作動機構が不要であるため、スクリュープレスを安価に製作することが可能になる。

【0064】

第２スクリュー４を第１スクリュー３と逆方向に回転させてもよい。第２スクリュー４を第１スクリュー３と逆方向に回転させると、プラグ形成領域１Ｂに形成されたプラグケーキが脱水領域１Ａに向かって押し出され、脱水領域１Ａのケーキにより大きな背圧を加えることができる。その結果、汚泥の脱水効率を向上させることができる。

【0065】

さらに、第２スクリュー４を第１スクリュー３と逆方向に回転させると、第２スクリュー４によって回転されるプラグ形成領域１Ｂ内のプラグケーキと、第１スクリュー３によって回転させられる脱水領域１Ａ内のケーキとは、逆回転方向で互いに押し合う。その結果、プラグ形成領域１Ｂ内のプラグケーキと第２スクリュー４との供回り、および脱水領域１Ａ内のケーキと第１スクリュー３との供回りを防止しながら、脱水領域１Ａ内のケーキに大きな背圧を加えることができるので、低含水率にまで汚泥を脱水することができる。しかしながら、脱水領域１Ａ内のケーキに加えられる背圧が高すぎると、スクリーンケーシング１のスクリーン（多孔板）からケーキが漏洩することがある。したがって、第２スクリュー４を第１スクリュー３と逆方向にある程度の時間だけ回転させた後で、第２スクリュー４の回転方向を、第１スクリュー３の回転方向と同一の方向に戻す。このように、制御部６が第２スクリュー４の回転方向を変更することにより、脱水領域１Ａで第１スクリュー３により圧搾される汚泥に加えられる背圧を調整することができる。プラグケーキを排出チャンバー３３に確実に排出するために、第２スクリュー４の第２スクリュー羽根４Ｂの後端がスクリーンケーシング１の開口端部からやや突出するように構成してもよい。

【0066】

図１に示されるスクリュープレスと同様に、制御部６が第２スクリュー４の回転速度および回転方向を変更することにより、従来のスクリュープレスでは達成することができない低含水率にまで汚泥を脱水することができる。第２スクリュー４の回転方向を変更する動作は、汚泥の性状に応じた間隔で定期的に行なうことが好ましい。あるいは、第２スクリュー４の回転方向を、検出器２８から制御部６に送られる第２駆動機２４の電流値および／またはトルクに基づいて変更してもよい。

【0067】

図２を参照して説明されたように、第２スクリュー羽根４Ｂのピッチは、好ましくは、第１スクリュー羽根３Ｂのピッチよりも小さい。図９を参照して説明されたように、第２スクリュー羽根４Ｂの上流側のピッチを、第２スクリュー羽根４Ｂの下流側のピッチよりも大きくしてもよい。図示はしないが、図１０に示されるスクリュープレスの第１回転機構７を、図４および図５参照して説明されたスクリュープレスのように、第１スクリュー３の下流側端部に連結してもよい。

【0068】

上述した実施形態のスクリュープレスは、液体含有物の一例である汚泥から液体である水を分離するために用いられているが、このスクリュープレスを汚泥以外の液体含有物から液体を分離するために用いてもよい。例えば、果実、油等の食品の処理、および古紙の再生処理などの工業製品の処理にも、上述の実施形態に係るスクリュープレスを用いることができる。食品の処理では、果実、種子などの原料（液体含有物）を圧搾して、果汁、油などの液体を原料から分離するためにスクリュープレスが用いられる。古紙の再生処理では、古紙を水および薬品などの液体と混合して、古紙を繊維状物質にほぐす。スクリュープレスは、繊維状物質と液体の混合物（液体含有物）を圧搾して、繊維状物質を混合物から分離するために用いられる。

【0069】

上述した実施形態は、本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者が本発明を実施できることを目的として記載されたものである。上記実施形態の種々の変形例は、当業者であれば当然になしうることであり、本発明の技術的思想は他の実施形態にも適用しうることである。したがって、本発明は、記載された実施形態に限定されることはなく、特許請求の範囲によって定義される技術的思想に従った最も広い範囲に解釈されるものである。

【符号の説明】

【0070】

１ スクリーンケーシング（ろ過筒）
１Ａ 脱水領域
１Ｂ プラグ形成領域
２ 投入口
３ 第１スクリュー
３Ａ 第１スクリュー軸
３Ｂ 第１スクリュー羽根
３Ｃ 縮径部
３Ｄ 壁面
４ 第２スクリュー
４Ａ 第２スクリュー軸
４Ｂ 第２スクリュー羽根
６ 制御部
７ 第１回転機構
８ 閉塞壁
１０ 水封装置
１１，１２ 軸受
１４ 第１駆動機
１５，１６ スプロケット
１７ チェーン
２０ 第２回転機構
２２，２３ 軸受
２４ 第２駆動機
２５，２６ スプロケット
２７ チェーン
２８ 検出器
３０，３１ すべり軸受
３３ 排出チャンバー
３６ 軸受
３８ ろ液受け
３９ ドレイン

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【手続補正書】

【提出日】2019年10月28日

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

液体含有物が投入されるろ過筒と、
前記ろ過筒内で、該ろ過筒と同心状に配置され、前記液体含有物を所定の移送方向に移送する第１スクリューおよび第２スクリューと、
前記第１スクリューを回転させる第１回転機構と、
前記第１スクリューとは独立に前記第２スクリューを回転させる第２回転機構と、を備え、
前記第２スクリューは、前記移送方向において前記第１スクリューの下流側に配置されており、
前記第１スクリューは、円錐台形状の第１スクリュー軸と、該第１スクリュー軸の外面に固定された第１スクリュー羽根とを有し、
前記第２スクリューは、円筒形状の第２スクリュー軸と、該第２スクリュー軸の外面に固定された第２スクリュー羽根とを有し、
前記第２回転機構は、前記第２スクリューを前記第１スクリューとは異なる回転速度で回転させることが可能であり、かつ前記第２スクリューの回転方向を前記第１スクリューの回転方向に対して同方向または逆方向に切り替え可能であり、
前記第２スクリュー羽根の巻数は、３巻未満であることを特徴とするスクリュープレス。

【請求項2】

前記第２スクリューの上流側での第２スクリュー羽根のピッチは、前記第２スクリューの下流側での第２スクリュー羽根のピッチよりも大きいことを特徴とする請求項１に記載のスクリュープレス。

【請求項3】

前記第２回転機構は、前記第２スクリューを回転させるための駆動機と、前記駆動機の電流および／またはトルクを検出可能な検出器と、を有しており、
前記第２スクリューの回転方向は、前記駆動機の電流および／またはトルクに基づいて切り替えられることを特徴とする請求項１または２に記載のスクリュープレス。

【請求項4】

請求項１乃至３のいずれか一項に記載のスクリュープレスの運転方法であって、
前記第２スクリューを回転させずに、前記第１スクリューを回転させることにより、前
記ろ過筒内の前記液体含有物を前記第２スクリューに移送して、前記第２スクリュー軸の
周りにプラグケーキを形成し、
前記プラグケーキが形成された後で、前記第２スクリューを回転させて、前記ろ過筒か
らプラグケーキを排出することを特徴とする運転方法。

【請求項5】

前記第２スクリューの回転速度を変更することにより、前記プラグケーキの排出量を調整することを特徴とする請求項４に記載の運転方法。

【請求項6】

前記第２スクリューの回転と停止とを交互に繰り返す間欠運転を行うことにより、前記第１スクリューにより圧搾される前記液体含有物に加えられる背圧を調整することを特徴とする請求項４に記載の運転方法。

【請求項7】

前記第２スクリューの回転方向を変更することにより、前記第１スクリューにより圧搾される前記液体含有物に加えられる背圧を調整することを特徴とする請求項４に記載の運転方法。

【請求項8】

前記第２スクリューの回転方向は、前記第２駆動機構の駆動機の電流および／またはトルクに基づいて変更されることを特徴とする請求項７に記載の運転方法。

【手続補正2】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１５

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0015】

本発明の一参考例は、前記第２スクリュー羽根のピッチは、前記第１スクリュー羽根のピッチよりも小さいことを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記第２スクリューの上流側での第２スクリュー羽根のピッチは、前記第２スクリューの下流側での第２スクリュー羽根のピッチよりも大きいことを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記第２回転機構は、前記第２スクリューを回転させるための駆動機と、前記駆動機の電流および／またはトルクを検出可能な検出器と、を有しており、前記第２スクリューの回転方向は、前記駆動機の電流および／またはトルクに基づいて切り替えられることを特徴とする。

【手続補正3】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１７

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0017】

本発明の好ましい態様は、前記第２スクリューの回転速度を変更することにより、前記プラグケーキの排出量を調整することを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記第２スクリューの回転と停止とを交互に繰り返す間欠運転を行うことにより、前記第１スクリューにより圧搾される前記液体含有物に加えられる背圧を調整することを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記第２スクリューの回転方向を変更することにより、前記第１スクリューにより圧搾される前記液体含有物に加えられる背圧を調整することを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記第２スクリューの回転方向は、前記第２駆動機構の駆動機の電流および／またはトルクに基づいて変更されることを特徴とする。