(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状フイルター（１）の内部に回転自在なスクリュー（５）を支架した濃縮ゾーンと、円筒状フイルター（１）の後端部に傾斜円筒フイルター（１１）を連結した脱水ゾーンとを有する脱水機において、上記スクリュー（５）の駆動モーター（７）にトルク検出器（１８）を設け、このトルク検出器（１８）の検知信号を傾斜円筒フイルター（１１）の排出口（１３）の背圧調整板（１５）に連動させることを特徴とする連続加圧脱水機。
【請求項２】
上記スクリュー（５）の駆動モーター（７）に、そのトルクを検知するトルク検出器（１８）と、検出した負荷電流を、予め設定してある上限設定トルク及び下限設定トルクの設定値と比較する比較器（１９）と、この比較器（１９）からの信号に基づき制御信号を発する制御器（２０）を設け、その制御信号により、スクリュー（５）の駆動モーター（７）に過大電流が流れた時に、シリンダー（１６）を作動して背圧調整板（１５）を緩める方向に移動させ、駆動モーター（７）に過小電流が流れた時に、背圧調整板（１５）を付勢する方向に移動させることを特徴とする請求項１記載の連続加圧脱水機。
【請求項３】
上記円筒状フイルター（１）と傾斜円筒フイルター（１１）の周部近傍に洗浄管（２５）、（２６）を設け、原液の供給管（９）に圧力検出器（２９）と、検出した負荷電流を予め設定してある圧力の上限設定値と比較する比較器（３０）と、この比較器（３０）からの信号に基づき制御信号を発する制御器（３１）とを設け、その制御信号により、洗浄管（２５）、（２６）の電磁弁（２７）、（２８）を開放させることを特徴とする請求項１乃至２の何れか１項に記載の連続加圧脱水機。
【請求項４】
上記円筒状フイルター（１）と傾斜円筒フイルター（１１）の間に可撓性の連結管（１０）を接続し、原液のろ過性の難易度に基づき、傾斜円筒フイルター（１１）の傾斜角を換えることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の連続加圧脱水機。
【請求項５】
上記円筒状フイルター（１）と傾斜円筒フイルター（１１）の外周ろ過面が、原水の送り方向にスリットを有するスクリーン（２）、（１２）であることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の連続加圧脱水機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、浄水処理場等から発生する無機系汚泥の濃縮、脱水装置に関し、特に、連続的に汚泥濃縮と、濃縮汚泥の圧密脱水を可能とした連続加圧脱水機の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、無機系の汚泥の固液分離装置としては、高速回転させる外筒と、外筒の内部に若干の差速で回転させるスクリュー胴を設け、遠心力によって連続的に固液分離を行う遠心分離機は、例えば、特開平７−８５８号公報に記載してあるように公知である。そして、並列したろ板間に原液を圧入して間歇的に固液分離を行うフイルタープレスも、例えば、特開平７−８０２１４号公報に記載してあるようによく知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
然しながら、特開平７−８５８号公報に記載の遠心分離機は、連続的に固液分離が行えるものであるが、固液分離を行った濃縮汚泥は、含水率が高く、処理汚泥の容量が大きくて、後処理の費用が高くなる欠点があった。また、特開平７−８０２１４号公報に記載のフイルタープレスにあっては、高圧搾が可能であり、脱水汚泥は含水率が低く後処理が容易であるが、間歇運転のために雑時間が長くなりコストも高くつく欠点があった。この発明は、本願の出願人が提案した、下水処理場等の難ろ過性の原水から有機物を洗浄分離して、残ったし渣をスクリューで移送しながら脱水する装置（実開平５−９３６７９号）の技術を応用して、無機系の汚泥の固液分離装置に適応し、上記の従来装置の欠点を解消する装置を提供する。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
この発明は、上述のような従来の課題を解決したものであって、その要旨とするところは、円筒状フイルターの内部に回転自在なスクリューを支架した濃縮ゾーンと、円筒状フイルターの後端部に傾斜円筒フイルターを連結した脱水ゾーンとを有する脱水機において、上記スクリューの駆動モーターにトルク検知器を設け、この検知器の検知信号を、傾斜円筒フイルターの排出口に設けた背圧調整板に連動させたものである。具体的には、上記スクリューの駆動モーターに、そのトルクを検知するトルク検出器と、検出した負荷電流を、予め設定してある上限設定トルク及び下限設定トルクの設定値とを比較する比較器と、この比較器からの信号に基づき制御信号を発する制御器を設け、その制御信号により、スクリューの駆動モーターに過大電流が流れた時に、シリンダーを作動して背圧調整板を緩める方向に移動させ、駆動モーターに過小電流が流れた時に、背圧調整板を付勢する方向に移動させ、均一な脱水汚泥を得るようにしたものである。
【０００５】
上記円筒状フイルターと傾斜円筒フイルターの周部近傍に洗浄管を設け、原液の供給路に圧力検出器と、検出した負荷電流を予め設定してある圧力の上限設定値と比較する比較器と、この比較器からの信号に基づき制御信号を発する制御器とを設け、スクリーンが目詰まりしたときには、その制御信号により、洗浄管の電磁弁を開放させるものである。また、上記円筒状フイルターと傾斜円筒フイルターの間に可撓性の連結管を接続し、原液のろ過性の難易度に基づき、傾斜円筒フイルターの傾斜角を設定し、原液のろ過性の難易度に応じて背圧を換えるものである。また、上記円筒状フイルターと傾斜円筒フイルターの外周ろ過面が、原水の送り方向にスリットを有するスクリーンで構成し、スクリューの回転により、濃縮汚泥と脱水汚泥がスクリーンのスリットに沿って移送され、汚泥がスリットに押込まれないようにしたものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】
この発明に係る装置は、上述のように構成してあり、濃縮ゾーンの円筒状フイルターに圧入された原液は、その圧入圧によって円周面のスクリーンでろ過され、濃縮されながらスクリューによってスクリーンの終端に向かって移送される。そして、このとき、水分が分離された濃縮汚泥は、スクリーンのスリットに沿って送られるので、スリットへの押込みが防止される。次に、濃縮汚泥は、圧密脱水ゾーンの傾斜円筒スクリーンの始端部に送り込まれ、搬送圧力と傾斜によるヘッド圧により圧密されながら上昇する。上昇してきた汚泥は、排出口の圧力調整用の背圧調整板による付勢圧と搬送スクリューの搬送圧とで圧密脱水され、脱水汚泥は負荷調整板を押し上げて排出される。そして、脱水汚泥が圧密されて、スクリュー軸の負荷が増大し、スクリュー軸の駆動機に上限設定値よりも過大トルクが検知された時に、背圧調整板を緩める方向に移動させる。スクリュー軸の駆動機に下限設定値よりも過小トルクが検知された時には、背圧調整板を付勢する方向に移動させるものである。
【０００７】
やがて、円筒状フイルターの目詰まりにより、原液の供給路の内圧が、上限設定圧よりも大きい負荷となった時、圧力検出器の検知信号により、洗浄管の電磁弁が開放され、洗浄管から洗浄水が噴射され、円筒状フイルターと傾斜円筒フイルターは初期のろ過性を回復することができる。そして、傾斜円筒フイルターの設置角度は、ろ過性のよい原液は、後端部を立ち上がらせた急勾配として背圧を大きくし、難ろ過性の原液に対しては、勾配を緩くして、背圧を少なくし、ゆっくりと加圧するように傾斜角度を設定すればよいものである。
【０００８】
【実施例】
この発明に係る実施例を図面に基づき詳述すると、先ず図１において、符号１は円筒状フイルターであって、その周面には中心軸線方向に多数のスリットを有するスクリーン２が張設してあり、円筒状フイルター１の内部には、回転軸３にスクリュー羽根４を螺旋状に巻き付けたスクリュー５が配設してあり、円筒状フイルター１の側板から突出させた回転軸３に嵌着したスプロケット６に駆動モーター７がチェーン掛けしてあり、駆動モーター７でスクリュー５を回転駆動するようにしてある。なお、符号８はスプロケット６の前後に設けた回転軸３の軸受である。符号９は原液の供給管であって、円筒状フイルター１の側板を貫通して内部へ原液を供給するようにしてあり、円筒状フイルター１の一端に供給された原液は、スクリュー５で他端に移送されながらスクリーン２からろ液を分離し濃縮するようにしてあり、汚泥の濃縮ゾーンを形成している。なお、この原液の供給管９は、スクリーン２周面の側端部から供給するようにしてもよいものである。
【０００９】
符号１０は可撓性のあるアール状の連結管であって、円筒状フイルター１の終端部に連結してある。この連結管１０は、回動できるものであればよく、フレキシブルパイプでも、伸縮性のあるカップリングでもよいものである。連結管１０の後端には、その後方部を上方に立ち上がらせて傾斜させた傾斜円筒フイルター１１が連結してあり、その周面には、円筒状フイルター１と同様、中心軸線方向に多数のスリットを設けたスクリーン１２が張設してある。傾斜円筒フイルター１１の終端部の排出口１３には、その周部に設けた蝶番１４に枢着された背圧調整板１５が回動自在に設けてあり、この背圧調整板１５はエアーシリンダー１６に連結されて、常態においては、排出口１３を閉止する方向に付勢するようにしてある。
【００１０】
そして、傾斜円筒フイルター１１は、圧密脱水ゾーンを形成してあり、円筒状フイルター１でろ液を分離された濃縮汚泥は、スクリュー５により連結管１０を経て、傾斜円筒フイルター１１に送り込まれる。濃縮汚泥を傾斜面に沿ってスクリュー圧を掛けながら上昇させ、スクリーン１２からろ液を分離して更に汚泥を濃縮させる。一方、傾斜円筒フイルター１１の排出口１３から流出しようとする汚泥を排出口１３の背圧調整板１５で汚泥を塞き止めて背圧をかけながら、傾斜円筒フイルター１１の上部でさらに圧搾脱水し、脱水された汚泥は背圧調整板１５を押し広げながら排出するようにしてある。傾斜円筒フイルター１１は、その下端部が可撓性のある連結管１０に接続してあるので、原液のろ過性の難易度により傾斜角度が換えられるようにしてある。符号１７は傾斜円筒フイルター１１の排出口１３に設けた汚泥排出用のケーキシュートである。
【００１１】
上記スクリュー５の駆動モーター７には、図２に示すように、駆動モーター７のトルクを検知するトルク検出器１８と、検出した負荷電流を、予め設定してある上限設定トルク値及び下限設定トルク値とを比較する比較器１９と、この比較器１９からの信号に基づき制御信号を発する制御器２０を設けてある。また、背圧調整板１５に連結したエアーシリンダー１６のエアー配管２１には、電磁弁２２を介してエアータンク２３が連結してあり、このエアータンク２３にコンプレッサー２４から圧縮空気を供給するようにしてある。そして、スクリュー５の駆動モーター７に過大電流が流れた時に、制御器２０の制御信号により電磁弁２２を操作して、シリンダー１６を作動させ、背圧調整板１５を緩める方向に移動させ、駆動モーター７に過小電流が流れた時には、背圧調整板１５を付勢する方向に移動させるようにしてある。
【００１２】
円筒状フイルター１と傾斜円筒フイルター１１には、図３及び図４に示すように、複数の洗浄管２５、２６がその円周部の近傍に、軸芯線に沿って配設してあり、洗浄管２５、２６の一端にそれぞれ電磁弁２７、２８が連結してある。そして、原液の供給管９には圧力検出器２９と、検出した負荷電流を予め設定してある圧力の上限設定値と比較する比較器３０と、この比較器３０からの信号に基づき制御信号を発する制御器３１とを配設し、原液の圧入圧が圧力の上限設定値を超えたとき、制御器３１の制御信号により、洗浄管２５、２６の電磁弁２７、２８を開放させて、円筒状フイルター１と傾斜円筒フイルター１１のスクリーン２、１２のスリットを洗浄し、ろ過性を回復するようにしてある。なお、符号３２は複数の洗浄管２５、２６を連結したヘッダー管である。符号３３は原液の圧送ポンプである。
【００１３】
【発明の効果】
この発明の加圧脱水機は、円筒状フイルターに内設したスクリューの駆動モーターのトルクを検知して、傾斜円筒フイルターの排出口の背圧調整板を調整して、汚泥に背圧を懸けるので、均一な脱水汚泥が得られるものである。また、原液の供給管の圧力を検知して、洗浄管の電磁弁を開放してスクリーンを洗浄するので、連続的に濃縮、脱水を行いながらスクリーンの洗浄を可能としたものである。そして、傾斜円筒フイルターを傾動自在に配設したので、原液のろ過性の難易度に応じて傾斜角度を調整し、汚泥に加わる背圧を換えることができるものである。なお、スクリーンのスリットを汚泥の送り方向に設けておけば、汚泥がスリットに押込まれないものである。
【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一部切断側面図である。
【図２】この発明に係る連続加圧脱水機の制御装置の作動要領説明図である。
【図３】同じく、スクリーンの洗浄装置の作動要領説明図である。
【図４】同じく、洗浄装置を取出して示す縦断側面図である。
【符号の説明】
１  円筒状フイルター
２、１２  スクリーン
５  スクリュー
７  駆動モーター
９  原液の供給管
１０  連結管
１１  傾斜円筒フイルター
１３  排出口
１５  背圧調整板
１６  エアーシリンダー
１８  トルク検出器
１９  比較器
２０  制御器
２５、２６  洗浄管
２７、２８  電磁弁
２９  圧力検出器
３０  比較器
３１  制御器
【図１】
0003675219.tif 000002
【図２】
0003675219.tif 000003
【図３】
0003675219.tif 000004
【図４】
0003675219.tif 000005