(57)【要約】【課題】被圧搾物の性状に応じて圧縮比を容易に調整することができ、脱水性能の低下を防止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】脱水濾液を排出する複数の排出孔が形成されたケーシング３２内に、回転自在な２本スクリュー軸３３，３４が設けられ、スクリュー軸３３，３４に螺旋状のスクリュー羽根３９，４０が設けられ、スクリュー羽根３９，４０は、スクリュー軸３３，３４の外周に設けられた羽根本体４６と、羽根本体４６に着脱自在に取付けられる厚さ調節板４７とで構成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
脱水濾液を排出する複数の排出孔が形成されたケーシング内に、回転自在なスクリュー軸が設けられ、
スクリュー軸の外周に、供給部からケーシング内に供給された被圧搾物を排出部へ送り出す螺旋状のスクリュー羽根が設けられ、
スクリュー羽根の厚さが調節可能であることを特徴とするスクリュープレス。
【請求項２】
スクリュー軸は複数本平行に配置され、
スクリュー羽根は各スクリュー軸に設けられていることを特徴とする請求項１記載のスクリュープレス。
【請求項３】
スクリュー羽根は、スクリュー軸の外周に設けられた羽根本体と、羽根本体の表裏面の少なくとも片面に着脱自在に取り付けられる厚さ調節板とで構成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のスクリュープレス。
【請求項４】
厚さ調節板の厚さが周方向において変化していることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のスクリュープレス。
【請求項５】
脱水濾液を排出する複数の排出孔が形成されたケーシング内に、回転自在なスクリュー軸が設けられ、
スクリュー軸の外周に、供給部からケーシング内に供給された被圧搾物を排出部へ送り出す螺旋状のスクリュー羽根が設けられたスクリュープレスの圧縮比の調整方法であって、
スクリュー軸の外周に設けられた羽根本体の表裏面の少なくとも片面に厚さ調節板を着脱することを特徴とするスクリュープレスの圧縮比の調整方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば下水汚泥や工業廃水汚泥等の固液分離に用いられるスクリュープレスおよびスクリュープレスの圧縮比の調整方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のスクリュープレスとしては、例えば図５に示すように、２軸のスクリュープレス１１がある。このスクリュープレス１１は、スクリーン１２からなるケーシング１３と、ケーシング１３内に挿通されて平行に配置された左右一対のスクリュー軸１４ａ，１４ｂと、両スクリュー軸１４ａ，１４ｂの外周に設けられた螺旋状のスクリュー羽根１５ａ，１５ｂとを有している。
【０００３】
ケーシング１３の一端部には、被圧搾物（下水汚泥等）をケーシング１３内に供給する供給部１６が設けられ、ケーシング１３の他端部には、被圧搾物をケーシング１３の外に排出する排出部１７が設けられている。また、スクリュー軸１４ａ，１４ｂとケーシング１３との間には濾過室１９が形成されている。スクリュー軸１４ａ，１４ｂは排出部１７の側ほど直径が増大するテーパー状に形成されている。また、両スクリュー軸１４ａ，１４ｂには、両スクリュー軸１４ａ，１４ｂを回転させる回転駆動装置１８が接続されている。
【０００４】
これによると、回転駆動装置１８が駆動すると、両スクリュー軸１４ａ，１４ｂが回転する。そして、供給部１６からケーシング１３内に供給された被圧搾物は、スクリュー羽根１５ａ，１５ｂの回転によって排出部１７側へ搬送されながら、スクリーン１２で濾過される。
【０００５】
この際、スクリュー軸１４ａ，１４ｂはテーパー状であるため、排出部１７の側ほど濾過室１９の容積が減少し、これにより、被圧搾物は、濾過室１９の容積減少による圧密力と、両スクリュー羽根１５ａ，１５ｂの噛み合わせによるせん断力とで圧搾されて脱水され、その後、排出部１７から外部へ排出される。
【０００６】
上記のようなスクリュープレスは例えば下記特許文献１に記載されている。
また、下記特許文献２には、被圧搾物の性状に応じた厚さの可撓性部材をスクリュー軸の外周に取付け、径方向における濾過室の大きさを調節する点が記載されている。これによると、被圧搾物の性状に応じて圧縮比を調節することができる。
【０００７】
また、下記特許文献３には、両スクリュー羽根のうち、一方のスクリュー羽根をスクリュー軸の軸心方向へ往復移動させて、両スクリュー羽根間の距離を変更する２軸のスクリュープレスが記載されている。
【特許文献１】特開昭６３−１７４８００
【特許文献２】特許第３８３８１４２号
【特許文献３】特開２００７−２４５２２４
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら図５に示した上記の従来形式では、スクリュープレスの圧縮比を変えることは困難であり、被圧搾物（下水汚泥等）の性状に応じて上記圧縮比を調整することは困難であるといった課題がある。
【０００９】
また、上記特許文献２に記載されているように、可撓性部材をスクリュー軸の外周に取付ける場合、２軸のスクリュープレスでは、左右一方のスクリュー羽根が他方のスクリュー軸の可撓性部材に接触したり或いは他方のスクリュー羽根が一方のスクリュー軸の可撓性部材に接触するのを防止するために、予め可撓性部材の厚さ分を見込んで、両スクリュー軸間の間隔を広く設定しておく必要がある。しかしながら、上記のように両スクリュー軸間の間隔を広く設定した場合、脱水効率が低下してしまい、脱水性能が低下するといった課題がある。
【００１０】
また、上記特許文献３に記載されている２軸のスクリュープレスでは、一方のスクリュー羽根をスクリュー軸の軸心方向に沿って排出部側へ移動した場合、一方のスクリュー羽根と他方のスクリュー羽根との排出部側の間隔は縮小されるが、その分、供給部側の間隔は拡大される。反対に、一方のスクリュー羽根をスクリュー軸の軸心方向に沿って供給部側へ移動した場合、一方のスクリュー羽根と他方のスクリュー羽根との供給部側の間隔は縮小されるが、その分、排出部側の間隔は拡大される。このように、一方のスクリュー羽根をスクリュー軸の軸心方向に沿って往復移動させた場合、濾過室の容積減少比率は反復的に変化するが、平均の圧縮比は変化しない。したがって、被圧搾物の性状が大幅に変動した場合、十分に対応できない。
【００１１】
本発明は、被圧搾物の性状に応じて圧縮比を容易に調整することができ、脱水性能の低下を防止することができるスクリュープレスおよびスクリュープレスの圧縮比の調整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】
上記目的を達成するために、本第１発明におけるスクリュープレスは、脱水濾液を排出する複数の排出孔が形成されたケーシング内に、回転自在なスクリュー軸が設けられ、
スクリュー軸の外周に、供給部からケーシング内に供給された被圧搾物を排出部へ送り出す螺旋状のスクリュー羽根が設けられ、
スクリュー羽根の厚さが調節可能であるものである。
【００１３】
これによると、供給部からケーシング内に供給された被圧搾物は、スクリュー羽根の回転により、排出部側へ搬送されながら、ケーシング内で圧搾され脱水濾過される。
スクリュー羽根の厚さを分厚くすることによって、スクリュー軸の軸心方向におけるスクリュー羽根の間隔が縮小され、これにより、圧縮比が増大する。また、スクリュー羽根の厚さを薄くすることによって、スクリュー軸の軸心方向におけるスクリュー羽根の間隔が拡大され、これにより、圧縮比を減少させることができる。
【００１４】
このように、スクリュー羽根の厚さを調節することで、被圧搾物の性状に応じて圧縮比を容易に調整することができる。
本第２発明におけるスクリュープレスは、スクリュー軸は複数本平行に配置され、
スクリュー羽根は各スクリュー軸に設けられているものである。
【００１５】
これによると、スクリュー軸の外周に可撓性部材を取付けて圧縮比を調整するのではなく、スクリュー羽根の厚さを調節することで圧縮比を調整するため、複数本のスクリュー軸間の間隔を広く設定しておく必要はない。これにより、脱水効率が低下してしまうのを防止し、脱水性能の低下を防止することができる。
【００１６】
本第３発明におけるスクリュープレスは、スクリュー羽根は、スクリュー軸の外周に設けられた羽根本体と、羽根本体の表裏面の少なくとも片面に着脱自在に取り付けられる厚さ調節板とで構成されているものである。
【００１７】
これによると、羽根本体に分厚い厚さ調節板を取付けた場合、スクリュー羽根の厚さが分厚くなり、これにより、スクリュー軸の軸心方向におけるスクリュー羽根の間隔が縮小され、圧縮比が増大する。
【００１８】
また、羽根本体に薄い厚さ調節板を取付けた場合、スクリュー羽根の厚さが薄くなり、これにより、スクリュー軸の軸心方向におけるスクリュー羽根の間隔が拡大され、圧縮比が減少する。
【００１９】
本第４発明におけるスクリュープレスは、厚さ調節板の厚さが周方向において変化しているものである。
これによると、スクリュー羽根が回転しているとき、周方向（回転方向）において厚さ調節板の分厚い部分の位置と薄い部分の位置とが変移するため、圧密力が反復的に変化（増減）する。これによって、被圧搾物中の自由水がより分離され易くなり、脱水性能が向上する。
【００２０】
本第５発明は、脱水濾液を排出する複数の排出孔が形成されたケーシング内に、回転自在なスクリュー軸が設けられ、
スクリュー軸の外周に、供給部からケーシング内に供給された被圧搾物を排出部へ送り出す螺旋状のスクリュー羽根が設けられたスクリュープレスの圧縮比の調整方法であって、
スクリュー軸の外周に設けられた羽根本体の表裏面の少なくとも片面に厚さ調節板を着脱するものである。
【発明の効果】
【００２１】
以上のように、本発明によると、スクリュー羽根の厚さを調節することで、被圧搾物の性状に応じて圧縮比を容易に調整することができる。また、スクリュー軸の外周に可撓性部材を取付けて圧縮比を調整するのではないため、複数本のスクリュー軸間の間隔を広く設定しておく必要はない。これにより、脱水効率が低下してしまうのを防止し、脱水性能の低下を防止することができる。
【００２２】
また、被圧搾物の性状に応じた厚さの厚さ調節板を羽根本体に取り付けることにより、スクリュー軸の軸心方向におけるスクリュー羽根の間隔が調節され、容易に圧縮比が調整される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の第１の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１に示すように、３１は下水汚泥や工業廃水汚泥等の被圧搾物の固液分離に用いられる二軸のスクリュープレスである。スクリュープレス３１は、筒状のケーシング３２と、ケーシング３２内に平行に配置された回転自在な２本のスクリュー軸３３，３４と、両スクリュー軸３３，３４を相反する方向へ回転させる駆動装置３５とを有している。
【００２４】
ケーシング３２の一端部には、ケーシング３２内に被圧搾物を供給する供給部３６が設けられている。また、ケーシング３２の他端部には、脱水された被圧搾物（ケーキ）をケーシング３２の外部へ排出する排出部３７が設けられている。排出部３７には、ケーシング３２の他端開口に対向して背圧板３８が配置されている。両スクリュー軸３３，３４はそれぞれ均一な直径を有するストレート状に形成されている。スクリュー軸３３，３４とケーシング３２との間には濾過室５０が形成されている。
【００２５】
両スクリュー軸３３，３４の外周には、供給部３６からケーシング３２内に供給された被圧搾物を排出部３７へ送り出す螺旋状のスクリュー羽根３９，４０が設けられている。両スクリュー羽根３９，４０は相互に反対螺旋状に形成されており、一方のスクリュー羽根３９の螺旋の間に形成された谷部に、他方のスクリュー羽根４０が入り込んでいるとともに、他方のスクリュー羽根４０の螺旋の間に形成された谷部に、一方のスクリュー羽根３９が入り込んで、両スクリュー羽根３９，４０が係合している。尚、一方のスクリュー羽根３９のピッチＰは排出部３７の側ほど狭くなっており、同様に、他方のスクリュー羽根４０のピッチＰも排出部３７の側ほど狭くなっている。
【００２６】
また、図３に示すように、ケーシング３２は、スクリーンからなり、内外周面に開口して脱水濾液を排出する多数の排出孔４１を有している。
駆動装置３５は、両スクリュー軸３３，３４の他端部に設けられて互いに歯合する歯車４２，４３と、片方のスクリュー軸３４の他端部に連動連結された電動機４４とを有している。
【００２７】
背圧板３８はシリンダー装置４５によってスクリュー軸３３，３４の軸心方向Ａへ移動自在であり、ケーシング３２の他端開口に対向して作用させる圧力を調整することにより、圧搾力（脱水力）を制御している。
【００２８】
図１〜図３に示すように、一方のスクリュー羽根３９は、一方のスクリュー軸３３の外周に設けられた螺旋状の羽根本体４６と、羽根本体４６の表裏一方の面（すなわち排出部３７側に向いた面）に着脱自在に取り付けられる複数の厚さ調節板４７とで構成されている。図２に示すように、各厚さ調節板４７は、スクリュー軸３３の軸心方向から見て、約９０°の扇形状に形成されている。各厚さ調節板４７はそれぞれ、複数のボルト４８（取付手段）とナット４９（取付手段）とによって、着脱自在に羽根本体４６に取り付けられている。
【００２９】
尚、厚さ調節板４７は厚さｔの異なる複数種類のものが用意されており、厚さｔの分厚い厚さ調節板４７を取り付けた場合、一方のスクリュー羽根３９の厚さＴ（すなわち羽根本体４６の厚さ＋厚さ調節板４７は厚さｔ）が増大し、厚さｔの薄い厚さ調節板４７を取り付けた場合、一方のスクリュー羽根３９の厚さＴが減少する。これにより、一方のスクリュー羽根３９の厚さＴが調節可能になる。
【００３０】
また、他方のスクリュー羽根４０も、一方のスクリュー羽根３９と同様に、羽根本体４６と複数の厚さ調節板４７とで構成されており、他方のスクリュー羽根４０の厚さＴが調節可能である。
【００３１】
以下、上記構成における作用を説明する。
電動機４４の駆動により、両スクリュー軸３３，３４が相反する方向へ回転し、両スクリュー羽根３９，４０も相反する方向へ回転する。供給部３６からケーシング３２内に供給された被圧搾物は、両スクリュー羽根３９，４０の回転により、排出部３７側へ搬送されながら、ケーシング３２で濾過される。この際、脱水濾液はケーシング３２の排出孔４１を通って排出される。また、各スクリュー羽根３９，４０のピッチＰは排出部３７の側ほど狭くなっているため、排出部３７の側ほど濾過室５０の容積が減少し、これにより、被圧搾物は、濾過室５０の容積減少による圧密力と、両スクリュー羽根３９，４０の噛み合わせによるせん断力とで圧搾されて脱水され、その後、排出部３７から外部へ排出される。
【００３２】
厚さｔの分厚い厚さ調節板４７を羽根本体４６に取付けた場合、各スクリュー羽根３９，４０の厚さＴが分厚くなる。これにより、図３に示すように、各スクリュー軸３３，３４の軸心方向における各スクリュー羽根３９，４０の間隔Ｂが縮小され、圧縮比が増大するとともに、隣接する濾過室５０内の被圧搾物に対するせん断力が増大する。
【００３３】
また、厚さｔの薄い厚さ調節板４７を羽根本体４６に取付けた場合、各スクリュー羽根３９，４０の厚さＴが薄くなる。これにより、各スクリュー軸３３，３４の軸心方向における各スクリュー羽根３９，４０の間隔Ｂが拡大され、圧縮比が減少するとともに、隣接する濾過室５０内の被圧搾物に対するせん断力が減少する。
【００３４】
このように、各スクリュー羽根３９，４０の厚さＴを調節することで、被圧搾物の性状に応じて圧縮比およびせん断力を容易に調整することができる。尚、ボルト４８，ナット４９を着脱することによって、容易に、厚さ調節板４７を様々な厚さｔのものに交換することができる。
【００３５】
また、スクリュー軸の外周に可撓性部材を取付けて圧縮比およびせん断力を調整する従来のようなスクリュープレスではなく、本実施の形態でのスクリュープレス３１は、両スクリュー羽根３９，４０の厚さＴを調節することで圧縮比およびせん断力を調整するため、両スクリュー軸３３，３４間の間隔を広く設定しておく必要はない。これにより、脱水効率が低下してしまうのを防止し、脱水性能の低下を防止することができる。
【００３６】
次に、本発明における第２の実施の形態を図４を参照して説明する。
各厚さ調節板４７の表面には凹部６０と凸部６１とが形成されており、これにより、厚さ調節板４７の厚さｔが周方向（スクリュー羽根３９，４０の回転方向）において変化する。
【００３７】
以下、上記構成における作用を説明する。
両スクリュー羽根３９，４０が回転しているとき、周方向において厚さ調節板４７の凸部６１（すなわち分厚い部分）の位置と凹部６０（すなわち薄い部分）の位置とが変移するため、圧密力および隣接する濾過室５０内の被圧搾物に対するせん断力が反復的に変化（増減）する。これによって、被圧搾物中の自由水がより分離され易くなり、脱水性能が向上する。
【００３８】
上記第２の実施の形態では、厚さ調節板４７の厚さｔを周方向において変化させたが、厚さ調節板４７の厚さｔを径方向において変化させてもよい。
上記各実施の形態では、図２に示すように、各厚さ調節板４７は、スクリュー軸３３，３４の軸心方向から見て、約９０°の扇形状に形成されているが、９０°以外の角度であってもよい。また、羽根本体４６に、扇形状に分断された複数の厚さ調節板４７を取り付けたが、羽根本体４６と同じ螺旋状の１本の連続した厚さ調節板４７を取り付けてもよい。
【００３９】
上記各実施の形態では、厚さ調節板４７を、羽根本体４６の表裏一方の面（すなわち排出部３７側に向いた面）に取り付けたが、羽根本体４６の表裏他方の面（すなわち供給部３６側に向いた面）に取り付けてもよい。また、厚さ調節板４７を羽根本体４６の表裏両方の面に取り付けてもよい。
【００４０】
上記各実施の形態では、取付手段の一例であるボルト４８およびナット４９を用いて、厚さ調節板４７を羽根本体４６に取り付けているが、適宜、その他の取付手段を採用してもよい。また、ボルト４８の頭部やナット４９が突出しないように、羽根本体４６や厚さ調節板４７に座ぐり加工やねじ加工を施してもよい。
【００４１】
上記各実施の形態では、羽根本体４６に直接厚さ調節板４７を取り付けているが、羽根本体４６と厚さ調節板４７との間にスペーサーを入れて、スクリュー羽根３９，４０の厚さＴを調節してもよい。
【００４２】
上記各実施の形態では、各スクリュー軸３３，３４をそれぞれストレート状に形成し、各スクリュー羽根３９，４０のピッチＰをそれぞれ排出部３７の側ほど狭くしているが、各スクリュー軸３３，３４をそれぞれ排出部３７の側ほど直径が増大するテーパー状に形成し、各スクリュー羽根３９，４０のピッチＰをそれぞれ等ピッチにしてもよい。
【００４３】
上記各実施の形態では、２軸のスクリュープレス３１を挙げたが、１軸又は３軸以上の複数軸であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の第１の実施の形態におけるスクリュープレスの模式図であり、ケーシングを水平断面にして、ケーシングの内部を上から見た図である。
【図２】図１におけるＸ−Ｘ矢視図である。
【図３】図１におけるＹ−Ｙ矢視図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態におけるスクリュープレスのスクリュー羽根を側面から見た模式図である。
【図５】従来のスクリュープレスの模式図であり、（ａ）はケーシングを水平断面にして、ケーシングの内部を上から見た図であり、（ｂ）は（ａ）を横から見た側断面図である。
【符号の説明】
【００４５】
３１        スクリュープレス
３２        ケーシング
３３，３４  スクリュー軸
３６        供給部
３７        排出部
３９，４０  スクリュー羽根
４１        排出孔
４６        羽根本体
４７        厚さ調節板
Ｔ        スクリュー羽根の厚さ
ｔ        厚さ調節板の厚さ
【図１】
2010051968.tif 000003
【図２】
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【図３】
2010051968.tif 000005
【図４】
2010051968.tif 000006
【図５】
2010051968.tif 000007