(57)【要約】【課題】  圧搾圧や圧搾時間を大きくすることなく高い脱水効率を得ることができる。【解決手段】  通水性を有する脱水プレート９と、脱水プレート９上にこれと間隔をあけて回転可能に垂直に設けられた、上部に汚泥投入口２が形成された円錐形状のケーシング１と、ケーシング１の内面にこれと同軸にスパイラル状に固定された、下端が脱水プレート９に至る羽根１０とを備え、汚泥投入口２からケーシング１の中央部内に投入された汚泥は、脱水プレート９上を回転する羽根１０によってケーシング１の外周側に向って押し出される過程で圧搾され、水分は、脱水プレート９から排水され、脱水ケーキは、ケーシングの底部全外周から排出される。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
通水性を有する脱水プレートと、前記脱水プレート上に前記脱水プレートと間隔をあけて回転可能に垂直に設けられた、上部に汚泥投入口が形成された円錐形状のケーシングと、前記ケーシングの内面に前記ケーシングと同軸にスパイラル状に固定された、下端が前記脱水プレートに至る羽根とを備え、前記汚泥投入口から前記ケーシングの中央部内に投入された汚泥は、前記脱水プレート上を回転する前記羽根によって前記ケーシングの外周側に向って押し出される過程で圧搾され、水分は、前記脱水プレートから排水され、脱水ケーキは、前記ケーシングの底部全外周から排出されることを特徴とする円錐型脱水装置。
【請求項２】
前記羽根は、回転軸を中心として対称に複数枚設けられていることを特徴とする、請求項１記載の円錐型脱水装置。
【請求項３】
前記ケーシングの高さ調整手段が設けられていることを特徴とする、請求項１または２記載の円錐型脱水装置。
【請求項４】
前記ケーシングの底部全外周に脱水ケーキ回収手段が設けられていることを特徴とする、請求項１から３の何れか１つに記載の円錐型脱水装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、円錐型脱水装置、特に、圧搾圧や圧搾時間を大きくすることなく高い脱水効率を得ることができる、汚泥の円錐型脱水装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、下水汚泥を脱水処理する装置として、スクリュープレス型脱水装置、ベルトプレス型脱水装置、あるいはロータリー型脱水装置等が知られている。スクリュープレス型脱水装置の一例が特許文献１に開示され、ベルトプレス型脱水装置の一例が特許文献２に開示され、ロータリー型脱水装置の一例が特許文献３に開示されている。
【０００３】
以下に、各脱水装置を、図面を参照しながら説明する。
【０００４】
図５に示すように、スクリュープレス型脱水装置は、汚泥供給口１７とケーキ排出口１８とを有するスクリーン１９の内部にスクリュー羽根２０を設けたものであり、スクリュー羽根２０の回転により汚泥供給口１７内からスクリーン１９内に投入された汚泥を圧搾脱水しつつ脱水ケーキをケーキ排出口１８から排出するものである。
【０００５】
図６に示すように、ベルトプレス型脱水装置は、上下に配された２枚の無端のろ布ベルト２１、２２を備え、両ベルト２１、２２間に汚泥を挟んで加圧ロール２３の間を千鳥状に移動させて加圧脱水し、脱水ケーキをシュート２４から排出するものである。
【０００６】
図７に示すように、ロータリー型脱水装置は、内輪スペーサ２５を外輪スペーサ２６に対して偏心させて設け、両スペーサ２５、２６と固液分離板２７とによって形成される脱水処理室２８の断面積をその入口側から出口側にかけて次第に小さく形成したものからなり、脱水処理室２８からの脱水ケーキの排出に背圧を与えて、汚泥を脱水処理するものである。
【０００７】
【特許文献１】特開平１−１２２６９７号公報
【特許文献２】特開昭６１−１３７６９８号公報
【特許文献３】特開２００４−９００４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記各脱水装置によれば、汚泥を確実に脱水処理することができるが、何れも基本的には、脱水ケーキを一方向にのみ機械的に圧搾して脱水するものであるので、脱水ケーキの含水率を下げるには、圧搾圧または圧搾時間を多くするしかないとされている。
【０００９】
しかしながら、一般的に、脱水ケーキの含水率の低下速度は、対数的に減少するので圧搾圧や圧搾時間を大きくしても脱水効率の向上には限界がある。
【００１０】
従って、この発明の目的は、脱水ケーキの厚みを薄く、変形させながら圧搾することによって、圧搾圧や圧搾時間を変えることなく、高い脱水効率を得ることができる円錐型脱水装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この発明は、上記目的を達成するためになされたものであり、下記を特徴とするものである。
【００１２】
請求項１記載の発明は、通水性を有する脱水プレートと、前記脱水プレート上に前記脱水プレートと間隔をあけて回転可能に垂直に設けられた、上部に汚泥投入口が形成された円錐形状のケーシングと、前記ケーシングの内面に前記ケーシングと同軸にスパイラル状に固定された、下端が前記脱水プレートに至る羽根とを備え、前記汚泥投入口から前記ケーシングの中央部内に投入された汚泥は、前記脱水プレート上を回転する前記羽根によって前記ケーシングの外周側に向って押し出される過程で圧搾され、水分は、前記脱水プレートから排水され、脱水ケーキは、前記ケーシングの底部全外周から排出されることに特徴を有するものである。
【００１３】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、羽根は、回転軸を中心として対称に複数枚設けられていることに特徴を有するものである。
【００１４】
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の発明において、ケーシングの高さ調整手段が設けられていることに特徴を有するものである。
【００１５】
請求項４記載の発明は、請求項１から３の何れか１つに記載の発明において、ケーシングの底部全外周に脱水ケーキ回収手段が設けられていることに特徴を有するものである。
【発明の効果】
【００１６】
この発明によれば、脱水ケーキの厚みを薄く、変形させながら圧搾することによって、圧搾圧や圧搾時間を変えることなく、脱水効率を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
この発明の円錐型脱水装置の一実施態様を、図面を参照しながら説明する。
【００１８】
図１は、この発明の円錐型脱水装置を示す断面図、図２は、この発明の円錐型脱水装置の羽根を示す斜視図、図３は、この発明の円錐型脱水装置の羽根を示す平面図、図４は、この発明の円錐型脱水装置を示す平面図である。
【００１９】
図１から図４において、１は、上部に汚泥投入口２が形成された円錐形状のケーシングであり、後述する汚泥投入管の下部に回転可能に取り付けられている。３は、汚泥投入管であり、その下部は、ケーシング１の汚泥投入口２内にケーシング１が回転可能となるように挿入されている。４は、汚泥投入管３を垂直に固定するためのアームであり、基台５に固定されている。６は、ケーシング１をその中心軸線を中心として一方向（図３中、時計方向）に回転させるための駆動手段である。駆動手段６は、ケーシング１の外周に固定されたウォームホイール７Ａとウォームホイール７Ａに噛み合うウォーム７Ｂと、これらからなるウォームギヤを駆動するモータ８とからなっている。
【００２０】
９は、基台５に水平に固定された脱水プレートである。ケーシング１は、脱水プレート９上にこれと間隔をあけて、上記駆動手段６により回転可能に垂直に設けられている。脱水プレート９は、通水性に富むように、パンチングメタル等の多数の開口が形成されたものからなっている。圧搾された汚泥の水分は、脱水プレート９の前記開口からケーシング１外に排水され、脱水ケーキは、ケーシング１の下端と脱水プレート９との間隔（Ｔ）からケーシング１外に押し出される。
【００２１】
１０は、ケーシング１の内面にケーシング１と同軸にスパイラル状に固定された羽根である。羽根１０は、下端が脱水プレート９に至る高さを有し、回転軸を中心として対称に２枚固定されている。羽根１０の枚数は、１枚または３枚以上であっても良い。
【００２２】
１１は、ケーシング１の高さ調整手段であり、脱水処理する汚泥の性状に応じてケーシング１の下端と脱水プレート９との間隔（Ｔ）を調整する。すなわち、含水率が高い汚泥の場合には、間隔（Ｔ）を狭め、含水率が低い汚泥の場合には、間隔（Ｔ）を広くする。高さ調整手段１１は、ケーシング１の周囲にステー１２により水平に固定された皿形状の高さ調整板１３と、基台５に固定された高さ調整可能な支持アーム１４とからなっている。支持アーム１４は、ケーシング１の周囲の複数箇所（この例では１２０°間隔をあけて３箇所）に設けられている。各支持アーム１４の先端には、１対のローラ１５が取り付けられ、ローラ１５間に高さ調整板１３が挟まれている。ローラ１５の高さを調整することによって、ケーシング１は、所定高さ位置に回転自在に支持される。１６は、ケーシング１の底部全外周に設けられた脱水ケーキ回収手段としてのピットである。
【００２３】
このように構成されている、この発明の円錐型脱水装置によれば、以下のようにして、汚泥が脱水処理される。
【００２４】
汚泥投入管３から汚泥投入口２を経てケーシング１の中心部内に投入された汚泥は、一方向に回転する羽根１０の中央部から外周に向って圧搾されながら移動する。ケーシング１は、円錐形状をなしているので、汚泥は外周に向うにしたがって脱水ケーキの厚みが薄くなりつつ圧搾脱水される。すなわち、羽根１０の中央部では、ケーキの含水率が高いので、ケーキ厚が厚くても脱水されやすい（透水抵抗が低い）。一方、外周に向うにしたがってケーキの含水率が低くなり脱水され難くなる（透水抵抗が高い）が、ケーシング１の円錐形状に応じてケーキ厚が薄くなるので、この点からは脱水されやすい。このように、含水率とケーキ厚とが相殺し合う結果、脱水率は変わらない。すなわち、透水抵抗は変化しない。
【００２５】
従って、圧搾圧や圧搾時間を大きくすることなく、高い脱水効率を得ることができる。しかも、ケーキが薄く変形しながら脱水されるので、汚泥粒子の再配列や変形による相乗効果によってさらに脱水効率が向上する。
【００２６】
このようにして、汚泥の脱水処理が行われるが、水分は、脱水プレート９の開口を通ってケーシング１外に排水され、脱水ケーキは、ケーシング１の下端と脱水プレート９との間隔（Ｔ）から押し出され、ピット１６内に溜まる。
【００２７】
汚泥の性状に応じて上記間隔（Ｔ）を調整する場合には、支持アーム１４をローラ１５と共に昇降させれば良い。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】この発明の円錐型脱水装置を示す断面図である。
【図２】この発明の円錐型脱水装置の羽根を示す斜視図である。
【図３】この発明の円錐型脱水装置の羽根を示す平面図である。
【図４】この発明の円錐型脱水装置を示す平面図である。
【図５】スクリュープレス型脱水装置を示す断面図である。
【図６】ベルトプレス型脱水装置を示す断面図である。
【図７】ロータリー型脱水装置を示す断面図である。
【符号の説明】
【００２９】
１：ケーシング
２：汚泥投入口
３：汚泥投入管
４：アーム
５：基台
６：駆動手段
７Ａ：ウォームホイール
７Ｂ：ウォーム
８：モータ 
９：脱水プレート
１０：羽根
１１：高さ調整手段
１２：ステー
１３：高さ調整板
１４：支持アーム
１５：ローラ
１６：ピット
１７：汚泥供給口
１８：ケーキ排出口
１９：スクリーン
２０：スクリュー羽根
２１：ベルト
２２：ベルト
２３：加圧ロール
２４：シュート
２５：内輪スペーサ
２６：外輪スペーサ
２７：固液分離板
２８：脱水処理室
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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