特許 6908087 汚泥濃縮装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6908087

(24)【登録日】2021年7月5日

(45)【発行日】2021年7月21日

(54)【発明の名称】汚泥濃縮装置

(51)【国際特許分類】

   C02F 11/125 20190101AFI20210708BHJP

   B01D 29/11 20060101ALI20210708BHJP

   B01D 29/31 20060101ALI20210708BHJP

   B01D 24/46 20060101ALN20210708BHJP

   B01D 29/62 20060101ALN20210708BHJP

【ＦＩ】

   C02F11/125ZAB

   B01D23/00 B

   B01D23/06

   !B01D23/24 Z

【請求項の数】2

【全頁数】7

(21)【出願番号】特願2019-198316(P2019-198316)

(22)【出願日】2019年10月31日

(62)【分割の表示】特願2015-213176(P2015-213176)の分割

【原出願日】2015年10月29日

(65)【公開番号】特開2020-15045(P2020-15045A)

(43)【公開日】2020年1月30日

【審査請求日】2019年10月31日

(73)【特許権者】

【識別番号】000001063

【氏名又は名称】栗田工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100086911

【弁理士】

【氏名又は名称】重野 剛

(74)【代理人】

【識別番号】100144967

【弁理士】

【氏名又は名称】重野 隆之

(72)【発明者】

【氏名】大木 康一

(72)【発明者】

【氏名】後藤 拓也

【審査官】 星 浩臣

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１２−００６０１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０８−０２８２４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−１３８６０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−２４６４３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−２６５０７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−０８８７１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−２２２７２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−０７５６７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−０００７４３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ０２Ｆ １１／００−１１／２０

Ｂ０１Ｄ ２３／００−３５／０４

Ｂ０１Ｄ ３５／０８−３７／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

多数の小穴を有したパンチングメタルの一重の円筒状巻回体よりなる濾過筒と、
該濾過筒の内部に収容されたスパイラルスクリューとを備え、
該スパイラルスクリューを回転駆動することによって、前記濾過筒内に導入された汚泥を搬送しながら、該汚泥に含まれる水分を前記濾過筒の小穴を通過させて汚泥を濃縮する汚泥濃縮装置において、
前記汚泥は凝集汚泥であり、
前記パンチングメタルの板厚が０．６〜０．８ｍｍであり、
前記パンチングメタルの小穴の直径が０．５〜０．８５ｍｍであり、
前記濾過筒のパンチングメタルのすべての前記小穴がパンチングメタルの継目から離隔しており、継目の全域においてパンチングメタルの辺縁同士が溶接されていることを特徴とする汚泥濃縮装置。

【請求項2】

請求項１において、前記濾過筒内周面と前記スパイラルスクリューとのクリアランスが０．３〜０．８ｍｍであることを特徴とする汚泥濃縮装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、汚泥を脱水して濃縮するための汚泥濃縮装置に係り、特に濾過筒内でスパイラルスクリューを回転駆動することによって、濾過筒内に導入された汚泥を搬送しながら濃縮する汚泥濃縮装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

各種汚泥を廃棄又は焼却するため、汚泥を脱水機にて脱水処理することが行われるが、脱水機に供給される汚泥は、その濃度が高い程、効率的に脱水処理することができる。このため、汚泥の脱水機による脱水処理に先立って、汚泥を凝集剤で凝集させ、この凝集された汚泥（凝集汚泥）から水分を分離して汚泥を脱水処理に適した濃度まで濃縮することが行われ、これを実施するための汚泥濃縮装置が種々提案されて実用に供されている。

【0003】

このような汚泥濃縮装置として、特許文献１に記載された汚泥濃縮装置を図７に示す。

【0004】

凝集汚泥導入管３０から汚泥濃縮装置３３の濾過筒３８内の上部に導入された汚泥は、モータＭによって回転するスパイラルスクリュー３９によって濾過筒３８内を下方へと搬送されながら、水分がパンチングメタルよりなる濾過面３８ａを通過する。この水分は、分離液として外筒３７と濾過筒３８の間の空間４０に収容され、分離液排出管４３から外部に排出される。濃縮された濃縮汚泥は、濾過筒３８の下部から濃縮汚泥排出管４１へと排出される。

【0005】

濃縮運転によって濾過筒３８の濾過面３８ａに目詰まり等が生じた場合には、圧縮空気供給管４４から外筒３７内に圧縮空気を噴射し、濾過面３８ａに目詰まりを生じさせている固形物を除去する。また、洗浄体４５を濾過筒３８の外周面に沿って上下動させる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２０１２−６０１６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

従来の汚泥濃縮装置にあっては、濾過筒３８は、図６のように多数の小穴５１を有したパンチングメタル５０を後述の図５と同様にして円筒状に丸め、パンチングメタル５０の１対の辺部５０ａ，５０ｂを突き合わせ、該辺部５０ａ，５０ｂ同士を溶接によって結合して円筒状としたものである。

【0008】

従来では、パンチングメタル５０の該辺部５０ａには、略半円形の半穴５２があいている。この半穴５２部分は溶接されないので、辺部５０ａ，５０ｂ同士の溶接強度が低いものとなっており、濾過筒３８の強度、耐久性を低下させる一因となっていた。また、濾過筒３８の上端及び下端には、後述の環状座が溶接されるが、濾過筒３８の上端辺及び下端辺でも半穴５２が存在しており、環状座への溶接強度が低いものとなっている。

【0009】

また、特許文献１の汚泥濃縮装置では、上記の通り、濾過筒３８に目詰りが生じたときに圧縮空気を噴射して目詰りを解消するが、圧縮空気が直射される圧縮空気噴射ノズル近傍において圧縮空気圧により濾過筒３８に損傷や変形が生じ易かった。

【0010】

本発明は、強度及び耐久性に優れた濾過筒を有する汚泥濃縮装置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】

【0011】

本発明の汚泥濃縮装置は、多数の小穴を有したパンチングメタルの一重の円筒状巻回体よりなる濾過筒と、該濾過筒の内部に収容されたスパイラルスクリューとを備え、該スパイラルスクリューを回転駆動することによって、前記濾過筒内に導入された汚泥を搬送しながら、該汚泥に含まれる水分を前記濾過筒の小穴を通過させて汚泥を濃縮する汚泥濃縮装置に関するものである。
第１発明では、前記濾過筒のパンチングメタルのすべての前記小穴がパンチングメタルの継目から離隔しており、継目の全域においてパンチングメタルの辺縁同士が溶接されている。
第２発明では、前記濾過筒に向って濾過筒外側から圧縮空気を噴射するノズルが設けられており、該濾過筒の外周面のうち該ノズルに対面するノズル対峙部位に、該ノズルから噴射された圧縮空気が濾過筒を直射することを防止するための遮風板が設置されている。

【0012】

本発明では、前記パンチングメタルの板厚が０．４〜０．８ｍｍであることが好ましい。また、前記濾過筒内周面と前記スパイラルスクリューとのクリアランスが０．３〜０．８ｍｍであることが好ましい。

【発明の効果】

【0013】

第１発明の汚泥濃縮装置にあっては、濾過筒を構成するパンチングメタルの小穴が濾過筒の溶接継目から離隔しており、濾過筒の溶接強度が高く、耐久性に優れる。
第２発明では、濾過筒の目詰り清掃用の圧縮空気噴射ノズルに対峙するように遮風板を設けたことにより、圧縮空気による濾過筒の損傷、変形が防止される。

【0014】

濾過筒のパンチングメタルの厚さを０．４〜０．８ｍｍと大きくすることにより、濾過筒の強度、耐久性が向上する。濾過筒とスパイラルスクリューとのクリアランスを０．３〜０．８ｍｍと大きくすることにより、濾過筒とスパイラルスクリューとの接触が防止され、汚泥濃縮装置の耐久性が向上する。クリアランスを０．３〜０．８ｍｍと大きくしても、濾過性能は維持される。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】実施の形態に係る汚泥濃縮装置の縦断面図である。

【図2】図１のII部分の拡大図である。

【図3】図２のIII−III線断面図である。

【図4】実施の形態に係るパンチングメタルの一部拡大図である。

【図5】濾過筒の上部の模式的な斜視図である。

【図6】従来例に係るパンチングメタルの一部拡大図である。

【図7】従来例に係る汚泥濃縮装置の構成図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、図１〜５を参照して実施の形態に係る汚泥濃縮装置について説明する。

【0017】

図１〜３の通り、この汚泥濃縮装置１は、パンチングメタルの一重の円筒状巻回体よりなる濾過筒２を有している。濾過筒２は、円筒の軸心線を上下方向として設置されている。濾過筒２の上側に上筒３が連なり、濾過筒２の下側に下筒４が連なっている。上筒３及び下筒４の内径は濾過筒２と同一か、又はそれよりも若干大きなものとなっている。濾過筒２と、上筒３及び下筒４とは同軸状となっている。上筒３に汚泥の導入口５が設けられ、下筒４に脱水汚泥の排出口６が設けられている。上筒３の上縁のフランジ３ａに上蓋７が取り付けられ、下筒４の下縁のフランジ４ａに底蓋８が取り付けられている。

【0018】

上筒３、濾過筒２及び下筒４内を縦通するようにしてスパイラルスクリュー１０がこれらと同軸状に配置されている。スパイラルスクリュー１０の上端は、上蓋７を貫通して駆動装置１１に連結されている。スパイラルスクリュー１０の下端は、底蓋８の中央部の軸受部１２に回動可能に支持されている。

【0019】

スパイラルスクリュー１０は、軸（シャフト）１０ａと、スパイラル状の羽根１０ｂとを有している。羽根１０ｂと濾過筒２との間のクリアランスＣは０．３〜０．８ｍｍ具体的には０．５ｍｍに設定されている。

【0020】

濾過筒２を取り巻くように、濾液流出口１３ａ，１３ｂを有した外筒１５が濾過筒２と同軸状に設けられている。濾液流出口１３ａは外筒１５の上部に設けられ、濾液流出口１３ｂは外筒１５の下部に設けられている。濾過筒２と外筒１５との間が濾液排出室１４となっている。

【0021】

外筒１５の上端にはフランジ１５ａが設けられ、上筒３の下縁のフランジ３ｂが重ね合わされ、ボルト等によってフランジ３ｂ、１５ａが固定されている。フランジ１５ａは内方へ鍔状に張り出しており、その内周縁に環状座１５ｂが嵌合している。環状座１５ｂは短い円筒状のものである。この環状座１５ｂの内周面に濾過筒２の上端部が内嵌し、溶接等によって固定されている。

【0022】

外筒１５の下端にはフランジ１５ｃが設けられ、下筒４の上縁のフランジ４ｂが重ね合わされ、ボルト等によってフランジ４ｂ、１５ｃが固定されている。フランジ１５ｃは内方へ鍔状に張り出しており、その内周縁に環状座１５ｄが嵌合している。環状座１５ｄは短い円筒状のものである。この環状座１５ｄの内周面に濾過筒２の下端部が内嵌し、溶接等によって固定されている。

【0023】

外筒１５の下部に圧縮空気の噴射用の開口１６が設けられ、該開口１６に圧縮空気噴射用ノズル１７が接続されている。この実施の形態では、該ノズル１７は外筒１５内の濾液排出室１４内に圧縮空気を周回方向に吹き込むように、外筒１５の直径方向と交差する角度で外筒１５に接続されている。開口１６の中心を通る外筒１５の直径方向の線Ｌ_１と、該ノズル１７の軸心方向の線Ｌ_２との挟角αは５０〜７０°程度であるが、濾液排出室１４内に圧縮空気が周回方向に吹き込まれるように接続されていればよく、これに限定されない。

【0024】

濾過筒２の外周面に沿って、開口１６と対面する位置に、遮風板１８が設けられている。遮風板１８は、円弧状に湾曲した板材よりなり、濾過筒２の外周面に重なっている。遮風板１８は、濾過筒２の中心に対し周方向角度θが５０〜７０°程度となるように周方向に延在している。遮風板１８は、その下端に、外方へ張り出す脚片１８ａを備えており、Ｌ字形縦断面形状となっている。この脚片１８ａが環状座１５ｄの上面に当接し、ボルト（図示略）によって環状座１５ｄに固定されている。遮風板１８は、厚さ約３ｍｍ程度のステンレス板製とされているが、これに限定されない。

【0025】

外筒１５の上下方向の中間付近には、濾液排出室内に洗浄水を供給するための給水口２０が設けられ、洗浄水噴射ノズル２１が接続されている。

【0026】

次に濾過筒２の構成について図４，５を参照して説明する。この濾過筒２は、長方形の薄板状のパンチングメタル２２を一重の円筒状に巻回し、パンチングメタル２２の１対の辺２２ａ，２２ｂ同士を突き合わせ、溶接して円筒形としたものである。パンチングメタル２２は多数の小穴２３を有しているが、小穴２３は辺２２ａ，２２ｂからは離隔している。パンチングメタル２２は、辺２２ａ，２２ｂに沿う部分は、その全長に渡って無穴の板状となっている。この無穴の板状の辺２２ａ，２２ｂ同士を溶接したことにより、溶接継目２ａ上には小穴２３が全く存在しない。このため、濾過筒２は溶接継目２ａ付近の強度が高く、耐久性に優れる。また、小穴２３は、パンチングメタル２２の上端側及び下端側の辺２２ｃからも離隔しており、パンチングメタル２２は辺２２ｃに沿う部分も全長に渡って無穴の板状となっている。この無穴の辺２２ｃを環状座１５ｂ，１５ｄに溶接したことにより、濾過筒２と環状座１５ｂ，１５ｄとの連結強度が高い。

【0027】

このパンチングメタル２の厚さｔは好ましくは０．４〜０．８ｍｍであり、本実施の形態では０．６ｍｍとされている。これにより、濾過筒２の内周側及び外周側の双方から溶接することが可能となり、濾過筒２の強度、耐久性が向上する。なお、この厚さｔを０．６ｍｍ程度とすると、溶接時のひずみの影響が極めて小さくなると共に、厚さｔ＝０．５ｍｍのものに比べてたわみ量が約４０％低減されることが認められた。濾過筒２の厚さｔを大きくしたことによる濾過筒２の強度向上効果と、遮風板１８を設けたことによる効果が重畳することにより、濾過筒２の耐久性が向上し、汚泥濃縮装置の信頼性も著しく高いものとなる。

【0028】

小穴２３の直径は好ましくは０．５〜０．８５ｍｍであり、本実施の形態では０．８ｍｍとされている。ｔ＝０．６ｍｍ、小穴直径＝０．８ｍｍの場合、ｔ＝０．５ｍｍ、小穴直径０．６ｍｍの場合と濾過性能に差異はないことが認められた。

【0029】

前述の通り、濾過筒２とスパイラルスクリュー１０とのクリアランスＣを約０．５ｍｍとしている。従来ではＣ＝０．３〜０．４ｍｍとしているが、Ｃ＝０．５ｍｍとしてもＣ＝０．３〜０．４ｍｍの場合と遜色ない濾過性能が得られることが認められた。これにより、製作要求精度を緩和しても濾過筒２とスパイラルスクリュー１０との接触が防止されるので、濾過筒２の製作コストが低減される。

【0030】

なお、この汚泥濃縮装置１においても、被処理汚泥は、導入口５から濾過筒２内に導入され、駆動装置１１によって回転するスパイラルスクリュー１０によって濾過筒２内を下方へ搬送される。この間に水位差を駆動力として、濾液が濾過筒２の小穴２３を通過し、濾液排出室１４から濾液排出口１３ａ，１３ｂを介して外筒１５外に排出される。濃縮された汚泥は、排出口６から排出される。小穴２３の目詰りを清掃するために、タイマー等によって定期的に（又は必要に応じ）、ノズル１７から圧縮空気を噴射すると共にノズル２１から洗浄水を噴射する。

【0031】

上記実施の形態は本発明の一例であり、本発明は図示以外の構成とされてもよい。例えば遮風板１８は濾過筒２から離隔させて設けてもよい。また、圧縮空気噴射ノズル１７や、洗浄水噴射ノズル２１は、設置位置を異ならせて複数個設置されてもよい。

【符号の説明】

【0032】

１，３３ 汚泥濃縮装置
２，３８ 濾過筒
１０，３９ スパイラルスクリュー
１５ 外筒
１７ 圧縮空気噴射ノズル
１８ 遮風板
２１ 洗浄水噴射ノズル
２２，５０ パンチングメタル
２３，５１ 小穴

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】