JP2005131522A - ベルト型濃縮機 - Google Patents

Abstract

【課題】 濾過効率を向上させて、排出される汚泥の濃縮濃度を上げることが可能なベルト型濃縮機を提供する。
【解決手段】 汚泥３を回動する無端ベルト１０で搬送しながら重力濾過するベルト型濃縮機であって、汚泥３を無端ベルト１０で汚泥供給部２から汚泥排出部４へ搬送する搬送軌道が形成され、搬送軌道は、汚泥供給部２から搬送軌道の中途箇所にわたって形成された水平部２３ａと、水平部２３ａから汚泥排出部４にわたって形成された下り勾配の傾斜部２３ｂとで構成される。汚泥３は、傾斜部２３ｂにおいて、無端ベルト１０の表面を汚泥排出部４に向かって転がり落ちながら、複数の塊Ｂとなって団粒化される。これにより傾斜部２３ｂにおいて脱水が促進される。
【選択図】 図７

Description

本発明は、例えば下水処理場における余剰汚泥（混合生汚泥，消化汚泥，ＯＤ余剰汚泥）の濃縮等に用いられるベルト型濃縮機に関する。

従来、この種のベルト型濃縮機としては、図１１に示すように、汚泥供給部６１から濃縮対象汚泥６２を供給する始端側に従動ローラー６３が配置され、汚泥排出部６４から濃縮対象汚泥６２を排出する終端側に駆動ローラー６５が配置され、これら両ローラー６３，６５間に、透水性を有するワイヤーメッシュベルトからなる無端ベルト６６が掛け渡されたものがある（例えば特許文献１参照）。

これによると、汚泥供給部６１から汚泥排出部６４に濃縮対象汚泥６２を搬送する水平な搬送軌道６７が形成され、両ローラー６３，６５が回転して無端ベルト６６が一方向へ回動することにより、汚泥供給部６１から無端ベルト６６上に供給された濃縮対象汚泥６２は、無端ベルト６６によって搬送軌道６７上を搬送されながら重力濾過され、その後、汚泥排出部６４から排出される。

しかしながら上記のようなベルト型濃縮機６０では、濾過効率をさらに向上させることは難しく、汚泥排出部６４から排出される汚泥６２の濃縮濃度を上げることは困難であるといった問題があった。

排出される汚泥６２の濃縮濃度を上げるための対策として、例えば、図１２に示すように、汚泥排出部６４に、下向きに傾斜したシューター６８を配置し、このシューター６８の底面に、上記無端ベルト６６と同様のワイヤーメッシュベルトからなる濾過材６９を配置したものがある。

これによると、汚泥排出部６４から排出された汚泥６２は、シューター６８を滑り落ちる際、濾過材６９によってさらに重力濾過されるため、濃縮濃度が向上する。
しかしながら上記図１２に示すものでは、汚泥６２が濾過材６９に付着して目詰まりしてしまい、濾過材６９による濾過効率が低下し、シューター６８から排出される汚泥６２の濃縮濃度が短期間で低下してしまうといった問題があり、さらには、上記付着した汚泥６２を除去するために濾過材６９を頻繁に洗浄しなければならず、手間がかかった。
特開２００２−３２６００６号公報

本発明は、濾過効率を向上させて、排出される汚泥の濃縮濃度を上げることが可能なベルト型濃縮機を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本第１発明は、透水性を有する無端ベルトを回動させることにより、濃縮対象汚泥を無端ベルトで搬送しながら濾過するベルト型濃縮機であって、上記濃縮対象汚泥を無端ベルトで汚泥供給部から汚泥排出部へ搬送する搬送軌道の一部に、無端ベルト上の濃縮対象汚泥を搬送方向に向かって転がり落とす下り勾配の傾斜部が形成されているものである。

これによると、汚泥供給部から無端ベルト上に供給された濃縮対象汚泥は、回動する無端ベルトによって搬送軌道上を搬送されながら濾過され、その後、汚泥排出部から排出される。この際、濃縮対象汚泥は、搬送軌道の傾斜部において、無端ベルトの表面を搬送方向に向かって転がり落ちながら、複数の塊となって団粒化される。これにより、傾斜部において汚泥の脱水が促進され、ベルト型濃縮機の濾過効率が向上し、排出される汚泥の濃縮濃度が上がる。

また、本第２発明は、傾斜部の始端箇所に、無端ベルトで搬送されている濃縮対象汚泥を無端ベルトから一旦剥離させた後に傾斜部の無端ベルト上へ戻す第１の剥離手段が設けられているものである。

これによると、傾斜部の始端箇所において、濃縮対象汚泥は第１の剥離手段によって無端ベルトから一旦剥離するため、無端ベルトの表面が汚泥の付着していない新規な面に更新される。これにより、傾斜部において汚泥の脱水がさらに促進され、ベルト型濃縮機の濾過効率がより一層向上して、排出される汚泥の濃縮濃度が上がる。

また、本第３発明は、傾斜部は搬送軌道の中途箇所から汚泥排出部にわたって形成され、汚泥排出部に、濃縮対象汚泥を無端ベルト上から剥離させる第２の剥離手段が設けられているものである。

これによると、濃縮対象汚泥は、搬送軌道の傾斜部において、搬送方向に向かって転がり落ちながら団粒化され、汚泥排出部から排出される。この際、無端ベルトの表面に付着した汚泥は第２の剥離手段によって無端ベルト上から剥離されて汚泥排出部から排出される。これにより、汚泥排出後の無端ベルトの表面が新規な面に更新されるため、汚泥の付着による濾過効率の低下を防止することができ、排出される汚泥の濃縮濃度が長期間にわたり良好に保たれる。

以上のように本発明によると、ベルト型濃縮機の濾過効率が向上し、排出される汚泥の濃縮濃度が上がる。

以下、本発明における第１の実施の形態を図１〜図７に基づいて説明する。
図１，図２に示すように、１は、始端側に設けられた汚泥供給部２（汚泥供給シュート等）から供給された濃縮対象汚泥３を搬送しながら重力濾過して脱水濃縮し、終端側に設けられた汚泥排出部４（汚泥排出シュート等）から排出するベルト型濃縮機である。

このベルト型濃縮機１は、始端側に配置された始端ローラー６と、終端側に配置され且つモーター７により回転駆動される終端ローラー８と、これら両ローラー６，８間に配置された中間ローラー９と、これらローラー６，８，９間に掛け渡された無端ベルト１０とを有している。図３，図４に示すように、各ローラー６，８，９の両端にはそれぞれ支軸１１が設けられ、これら支軸１１が軸受け１２を介して回転自在に左右一対のサイドフレーム１３に支持されている。また、上記各支軸１１には、各ローラー６，８，９の端部と各サイドフレーム１３との間に位置するスプロケット１５が設けられている。尚、各サイドフレーム１３は、複数本の脚１６を有する架台１７に立設されている。

図４に示すように、終端ローラー８の一端に設けられた一方の支軸１１の先端にはローラー側スプロケット１９が設けられ、図１に示すように、上記モーター７にはモーター側スプロケット２０が設けられ、これら両スプロケット１９，２０間に駆動用チェン２１が巻回されている。

尚、上記始端ローラー６と中間ローラー９とは同一高さに配置され、終端ローラー８は、中間ローラー９の後方において、中間ローラー９よりも下方に配置されている。
図１に示すように、上記無端ベルト１０の軌道として、上記汚泥供給部２から投入された濃縮対象汚泥３を汚泥排出部４まで搬送する搬送軌道２３と、この搬送軌道２３の下方に位置し且つ汚泥排出部４から汚泥供給部２へ戻る戻り軌道２４と、搬送軌道２３から戻り軌道２４へ反転する終端側反転軌道２５と、戻り軌道２４から搬送軌道２３へ反転する始端側反転軌道２６とが形成されている。

上記搬送軌道２３は、始端ローラー６から中間ローラー９に至る範囲に形成された水平部２３ａと、中間ローラー９から終端ローラー８に至る範囲に形成された下り勾配の傾斜部２３ｂとで構成されている。上記無端ベルト１０は、搬送軌道２３の水平部２３ａにおいて複数の支持板２８により下側（裏側）から支持され、搬送軌道２３の傾斜部２３ｂと戻り軌道２４とにおいて複数の支持ローラー２９により下側から支持されている。

上記傾斜部２３ｂの始端箇所には、水平部２３ａに沿って搬送されてきた濃縮対象汚泥３を無端ベルト１０の表面から一旦剥離させた後に傾斜部２３ｂの無端ベルト１０上へ戻す第１のスクレーパー３１（第１の剥離手段の一例）が配置されている。第１のスクレーパー３１の先端は、中間ローラー９の外周面に対向して、無端ベルト１０の表面に接触している。尚、図２に示すように、第１のスクレーパー３１は、取付フレーム３２を介して、一対のサイドフレーム１３間に設けられている。

また、上記汚泥排出部４には、濃縮対象汚泥３を無端ベルト１０の表面から剥離させる第２のスクレーパー３３（第２の剥離手段の一例）が配置されている。第２のスクレーパー３３の先端は、終端ローラー８の外周面に対向して、無端ベルト１０の表面に接触している。尚、図２に示すように、第２のスクレーパー３３は、取付フレーム３４を介して、一対のサイドフレーム１３間に設けられている。

また、一対のサイドフレーム１３には、搬送軌道２３に沿って搬送される濃縮対象汚泥３が無端ベルト１０上から両外側方へ零れ落ちることを防止するための左右一対のガイド体３６が設けられている。

図５，図６に示すように、上記無端ベルト１０は、螺旋状をなす複数の金属又は樹脂製の線材１０ａを相互に当接して平行に配置し、これら複数の線材１０ａに直線状の骨線材１０ｂを挿通して構成されたメッシュ状のベルトである。この無端ベルト１０は、上記線材１０ａからなる上層と下層の間に空隙１０ｃを有する多層構造をなし、各層には隣接する線材１０ａ間に形成される微小な開孔１０ｄを適当間隔で設けている。これにより、上記各線材１０ａ同士は骨線材１０ｂによって互いに連結され、無端ベルト１０は、骨線材１０ｂに沿って表裏方向に屈曲自在となり、且つ、表裏方向における透水性を有する。また、図２〜図４に示すように、無端ベルト１０の幅方向Ｗの両側縁には、上記各スプロケット１５に歯合するチェン３８が設けられている。

図１に示すように、サイドフレーム１３には、戻り軌道２４上の無端ベルト１０の裏面に洗浄水を噴射して無端ベルト１０を洗浄する洗浄装置４０が設けられている。さらに、上記架台１７には、濃縮対象汚泥３を重力濾過することによって無端ベルト１０から滴下した脱離水を集水して排出する排出部（図示せず）が設けられている。

以下、上記構成における作用を説明する。
モーター７で終端ローラー８を回転駆動することにより、残りのローラー６，９と各スプロケット１５とが回転し、無端ベルト１０が一方向へ回動する。そして、濃縮対象汚泥３に凝集剤を添加して凝集させた後、この濃縮対象汚泥３を汚泥供給部２から無端ベルト１０上に供給する。これにより、濃縮対象汚泥３は、搬送軌道２３上を搬送されながら重力濾過され、その後、汚泥排出部４から排出される。

この際、濃縮対象汚泥３は、図７に示すように、搬送軌道２３の水平部２３ａにおいて、ある程度脱水され、その後、傾斜部２３ｂにおいて、無端ベルト１０の表面を汚泥排出部４に向かって転がり落ちながら、複数の塊Ｂとなって団粒化される。これにより、傾斜部２３ｂにおいて脱水が促進され、ベルト型濃縮機１の濾過効率が向上し、排出される汚泥３の濃縮濃度が上がる。

また、傾斜部２３ｂの始端箇所において、濃縮対象汚泥３は第１のスクレーパー３１によって無端ベルト１０の表面から一旦上方へ剥離するため、無端ベルト１０の表面が汚泥３の付着していない新規な面に更新される。これにより、傾斜部２３ｂにおいて脱水がさらに促進され、ベルト型濃縮機１の濾過効率がより一層向上する。尚、剥離した濃縮対象汚泥３は第１のスクレーパー３１の上面を乗り越えて、傾斜部２３ｂの無端ベルト１０に落下する。

さらに、傾斜部２３ｂにおいて無端ベルト１０の表面に付着した汚泥３は、第２のスクレーパー３３によって無端ベルト１０上から剥離され、汚泥排出部４から排出される。これにより、上記汚泥３を排出した後の無端ベルト１０の表面が新規な面に更新されるため、汚泥３の付着による濾過効率の低下を防止することができ、排出される汚泥３の濃縮濃度が長期間にわたり良好に保たれる。

上記第１の実施の形態では、第１の剥離手段の一例として、第１のスクレーパー３１を用いたが、ワイヤー等を無端ベルト１０の幅方向Ｗに張り、このワイヤーで濃縮対象汚泥３を無端ベルト１０の表面から剥離させてもよい。

上記第１の実施の形態では、図７に示すように、始端ローラー６と中間ローラー９とを同一高さに配置し、終端ローラー８を上記両ローラー６，９よりも下方に配置しているが、第２の実施の形態として、図８に示すように、始端ローラー６と終端ローラー８とを同一高さに配置し、中間ローラー９を上記両ローラー６，８よりも上方に配置し、さらに、無端ベルト１０の両側部を上方から押えつけて無端ベルト１０を屈曲させる左右一対の押えローラー４５を追加して、水平部２３ａと下り勾配の傾斜部２３ｂとの間に、上り勾配の傾斜部２３ｃを形成してもよい。

上記第１の実施の形態では、図７に示すように、傾斜部２３ｂを水平部２３ａの後側（下流側）から汚泥排出部４にわたり形成し、濃縮対象汚泥３が水平部２３ａから傾斜部２３ｂを経て汚泥排出部４へ排出されるように構成しているが、第３の実施の形態として、図９に示すように、下り勾配の傾斜部２３ｂを水平部２３ａの中途に形成し、濃縮対象汚泥３が始端側の水平部２３ａから傾斜部２３ｂを経て終端側の水平部２３ａから汚泥排出部４へ排出されるように構成してもよい。

上記第１の実施の形態では、図７に示すように、１本の無端ベルト１０で水平部２３ａと傾斜部２３ｂとを形成しているが、第４の実施の形態として、図１０に示すように、２本の無端ベルト１０Ａ，１０Ｂで搬送軌道２３の水平部２３ａと傾斜部２３ｂとを形成してもよい。すなわち、一方の無端ベルト１０Ａが一対の始端ローラー６と終端ローラー８との間に掛け渡されて、水平部２３ａが形成され、他方の無端ベルト１０Ｂが別に設けられた一対のローラー４６，４７間に掛け渡されて、傾斜部２３ｂが形成されている。

また、上記終端ローラー８とローラー４７とはモーター（図示せず）により互いに反対方向へ回転駆動される。各ローラー６，８，４６，４７は、上記第１の実施の形態と同様に、左右一対のサイドフレーム１３間に回転自在に支持されている。また、上記無端ベルト１０Ａ，１０Ｂは、上記第１の実施の形態の無端ベルト１０と同一構造のベルトであり、両側部にチェン３８を有している。

上記水平部２３ａの終端側には、濃縮対象汚泥３を一方の無端ベルト１０Ａの表面から剥離させて他方の無端ベルト１０Ｂ上へ排出する第１のスクレーパー４８が設けられている。また、汚泥排出部４には、濃縮対象汚泥３を他方の無端ベルト１０Ｂの表面から剥離させる第２のスクレーパー４９が設けられている。

これによると、モーター（図示せず）により終端ローラー８とローラー４７とを回転駆動することによって、一方の無端ベルト１０Ａが一方向イへ回動するとともに、他方の無端ベルト１０Ｂが一方の無端ベルト１０Ａとは逆方向ロに回動する。

そして、汚泥供給部２から一方の無端ベルト１０Ａ上に供給された濃縮対象汚泥３は、搬送軌道２３の水平部２３ａにおいて、ある程度脱水され、その後、一方の無端ベルト１０Ａ上から他方の無端ベルト１０Ｂ上へ排出され、傾斜部２３ｂにおいて、他方の無端ベルト１０Ｂの表面を汚泥排出部４に向かって転がり落ちながら、複数の塊Ｂとなって団粒化される。これにより、傾斜部２３ｂにおいて脱水が促進され、ベルト型濃縮機５０の濾過効率が向上し、排出される汚泥３の濃縮濃度が上がる。

この際、傾斜部２３ｂにおいて、落下しようとする汚泥３に対して他方の無端ベルト１０Ｂが下から上へ移動するため、汚泥３が転がり易くなり、汚泥３の団粒化が促進される。

また、一方の無端ベルト１０Ａの表面に付着した濃縮対象汚泥３は第１のスクレーパー４８によって剥離されるため、一方の無端ベルト１０Ａの表面が新規な面に更新される。同様に、他方の無端ベルト１０Ｂの表面に付着した濃縮対象汚泥３は第２のスクレーパー４９によって剥離されるため、他方の無端ベルト１０Ｂの表面が新規な面に更新される。これにより、汚泥３の付着による濾過効率の低下を防止することができる。

本発明の第１の実施の形態におけるベルト型濃縮機の側面図である。 同、ベルト型濃縮機の平面図である。 同、ベルト型濃縮機の始端ローラーの取付部分の構造を示す図である。 同、ベルト型濃縮機の中間ローラーと終端ローラーの取付部分の構造を示す図である。 同、ベルト型濃縮機の無端ベルトの構成を示す拡大平面図である。 図５におけるＸ−Ｘ矢視図である。 同、ベルト型濃縮機によって汚泥が脱水濃縮される様子を示した概略側面図である。 本発明の第２の実施の形態におけるベルト型濃縮機の概略側面図である。 本発明の第３の実施の形態におけるベルト型濃縮機の概略側面図である。 本発明の第４の実施の形態におけるベルト型濃縮機の概略側面図である。 従来のベルト型濃縮機の概略側面図である。 同、ベルト型濃縮機の汚泥排出部に設けられたシューターの図である。

符号の説明

１ ベルト型濃縮機
２ 汚泥供給部
３ 濃縮対象汚泥
４ 汚泥排出部
１０ 無端ベルト
２３ 搬送軌道
２３ｂ 傾斜部
３１ 第１のスクレーパー（第１の剥離手段）
３３ 第２のスクレーパー（第２の剥離手段）

Claims (3)

1. 透水性を有する無端ベルトを回動させることにより、濃縮対象汚泥を無端ベルトで搬送しながら濾過するベルト型濃縮機であって、
   上記濃縮対象汚泥を無端ベルトで汚泥供給部から汚泥排出部へ搬送する搬送軌道の一部に、無端ベルト上の濃縮対象汚泥を搬送方向に向かって転がり落とす下り勾配の傾斜部が形成されていることを特徴とするベルト型濃縮機。
2. 傾斜部の始端箇所に、無端ベルトで搬送されている濃縮対象汚泥を無端ベルトから一旦剥離させた後に傾斜部の無端ベルト上へ戻す第１の剥離手段が設けられていることを特徴とする請求項１記載のベルト型濃縮機。
3. 傾斜部は搬送軌道の中途箇所から汚泥排出部にわたって形成され、汚泥排出部に、濃縮対象汚泥を無端ベルト上から剥離させる第２の剥離手段が設けられていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のベルト型濃縮機。

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