JP2014226619A

JP2014226619A - 多重板型スクリュープレス脱水機

Info

Publication number: JP2014226619A
Application number: JP2013109195A
Authority: JP
Inventors: 幹介浅井; Mikisuke Asai
Original assignee: Shin Meiva Industry Ltd
Current assignee: Shinmaywa Industries Ltd
Priority date: 2013-05-23
Filing date: 2013-05-23
Publication date: 2014-12-08
Anticipated expiration: 2033-05-23
Also published as: JP6126461B2

Abstract

【課題】脱水対象物の詰まりの除去または予防を好適に行うことが可能な多重板型スクリュープレス脱水機を提供する。【解決手段】多重板型スクリュープレス汚泥脱水機１は、複数の第１環状板２０と、複数の第２環状板３０と、第１環状板２０および第２環状板３０の内側の空間に配置されたスクリューコンベア４０と、スクリューコンベア４０を回転させるモータ５０とを備えている。第１環状板２０および第２環状板３０のうちのいずれか２つの間に、径方向の内外を連通する孔６５が形成された孔空き環状板６０が配置されている。【選択図】図１

Description

本発明は多重板型スクリュープレス脱水機に関する。

従来から、消費電力が少なくかつコンパクトな脱水機として、多重板型スクリュープレス脱水機が知られている。多重板型スクリュープレス脱水機は、互いに間隔を空けて軸線方向に配列された複数の大径環状板と、それぞれ大径環状板の間に配置された複数の小径環状板と、大径環状板および小径環状板の内側の空間に配置され、螺旋状の羽根部を有するスクリューコンベアとを備える。小径環状板の内径、外径は、それぞれ大径環状板の内径、外径よりも小さくなっており、スクリューコンベアが回転すると、スクリューコンベアの羽根部が小径環状板の内周面と摺接し、小径環状板はスクリューコンベアに押されて偏心回転運動を行う。脱水対象物は、大径環状板および小径環状板（以下、大径環状板および小径環状板の全体を多重板と称する）の内側の空間内において、スクリューコンベアによって圧縮される。これにより、脱水対象物が脱水される。脱水対象物から除去された水は、大径環状板と小径環状板との間の隙間を通って多重板の外側に排出される。

多重板型スクリュープレス脱水機では、小径環状板が大径環状板の間で偏心回転運動を行うので、それらの板の間に脱水対象物が詰まってしまうことをある程度抑制することができる。しかし、それにも拘わらず、長時間の運転の後に脱水対象物が詰まってしまう場合がある。そこで従来から、多重板の外側から洗浄水を散布して、多重板およびスクリューコンベアから脱水対象物を洗い落とすことが知られている（特許文献１参照）。

ところが、多重板の外側から洗浄水を散布する方法では、多重板の内側およびスクリューコンベアを効果的に洗浄することができず、長時間をかけて大量の水を使用しなければならないという課題があった。そこで、特許文献２には、スクリューコンベアの内部に洗浄水の流路を形成するとともに、スクリューコンベアの外周面に複数のノズルを形成し、それらノズルから多重板の内側に洗浄水を直接噴射することが提案されている。

特開２００１−２５６１８号公報特開２０００−１５０１４号公報

上記従来技術では、多重板の内側に洗浄水を噴射することが可能であるが、スクリューコンベア自体に洗浄水の流路およびノズルを形成しなければならず、スクリューコンベアの構成が複雑となる。

また、上記従来技術では、スクリューコンベアは多重板によって囲まれているので、スクリューコンベアに運ばれている脱水対象物の状態を検出することはできない。しかし、スクリューコンベアに運ばれている脱水対象物の状態を検出することができれば、多重板に洗浄水を噴射する時期を適宜に決定したり、あるいは、予め脱水対象物が詰まらないように別の手段を講じること等が可能となる。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、脱水対象物の詰まりの除去または予防を好適に行うことが可能な多重板型スクリュープレス脱水機を提供することである。

本発明に係る多重板型スクリュープレス脱水機は、互いに間隔を空けて軸線方向に配列された複数の第１環状板と、それぞれ前記第１環状板の間に配置され、前記第１環状板の内径よりも小さな内径を有しかつ前記第１環状板の外径よりも小さな外径を有する複数の第２環状板と、前記第１環状板および前記第２環状板を貫くように前記第１環状板および前記第２環状板の内側の空間に配置され、軸部と前記軸部の周りに螺旋状に延びる羽根部とを有するスクリューコンベアと、前記スクリューコンベアを回転させる駆動装置と、を備え、前記第２環状板が前記スクリューコンベアの回転に伴い前記羽根部に押されることによって前記第１環状板の間で偏心回転運動を行う多重板型スクリュープレス脱水機である。前記複数の第１環状板および前記複数の第２環状板のうちのいずれか２つの間に、径方向の内外を連通する孔が形成された孔空き環状板が配置されている。

本発明に係る他の多重板型スクリュープレス脱水機は、互いに間隔を空けて軸線方向に配列された複数の第１環状板と、それぞれ前記第１環状板の間に配置され、前記第１環状板の内径よりも小さな内径を有しかつ前記第１環状板の外径よりも小さな外径を有する複数の第２環状板と、前記第１環状板および前記第２環状板の軸線方向の一方に配置され、孔が形成された壁部材と、前記壁部材の前記孔に挿通されると共に、前記第１環状板および前記第２環状板を貫くように前記第１環状板および前記第２環状板の内側の空間に配置され、軸部と前記軸部の周りに螺旋状に延びる羽根部とを有するスクリューコンベアと、
前記スクリューコンベアを回転させる駆動装置と、を備え、前記第２環状板が前記スクリューコンベアの回転に伴い前記羽根部に押されることによって前記第１環状板の間で偏心回転運動を行う多重板型スクリュープレス脱水機である。前記第１環状板および前記第２環状板のうち前記壁部材と対向する環状板と前記壁部材との間に、径方向の内外を連通する孔が形成された孔空き環状板が配置されている。

上記多重板型スクリュープレス脱水機によれば、孔空き環状板の孔を通じて、脱水対象物の詰まりの除去または予防を行うことが可能となる。例えば、第１環状板および第２環状板（以下、第１環状板および第２環状板の全体を総称して多重板という。）の外側から内側に洗浄水等を供給することが可能となる。よって、スクリューコンベアの構成を複雑化しなくても、多重板の内側に洗浄水等を直接供給することが可能となる。また、孔空き環状板の孔を通じて、多重板の内側の脱水対象物の状態を検出することが可能となる。あるいは、孔空き環状板の孔から多重板の内側の脱水対象物をサンプリングし、多重板の外側において脱水対象物の状態を調べることができる。このように、上記多重板型スクリュープレス脱水機によれば、脱水対象物の詰まりの除去または予防を好適に行うことが可能となる。

本発明の好ましい一態様によれば、前記孔空き環状板は、円弧状の第１部材と、円弧状の第２部材と、前記第１部材と前記第２部材とを着脱自在に結合する結合具とを備えている。

上記態様によれば、スクリューコンベアを囲むようにスクリューコンベアの周りで第１部材と第２部材とを結合具で結合することにより、スクリューコンベアを取り外さなくても孔空き環状板を設置することが可能となる。そのため、孔空き環状板の設置が容易となる。また、孔空き環状板が設けられていない既設の多重板型スクリュープレス脱水機に対して、孔空き環状板を追加で設置することが容易となる。

本発明の好ましい他の一態様によれば、前記孔空き環状板の前記孔に取り付けられ、前記スクリューコンベアに運ばれる脱水対象物の状態を検出するセンサを備えている。

上記態様によれば、多重板の内側の脱水対象物の状態をセンサで検出することが可能となる。これにより、脱水対象物の状態に応じて詰まりの除去または予防を行うことができる。

本発明の好ましい他の一態様によれば、前記センサは圧力センサである。

上記態様によれば、多重板の内側の脱水対象物の圧力を検出することが可能となる。これにより、脱水対象物の圧力に基づいて、脱水対象物の詰まりの除去または予防を行うことができる。

本発明の好ましい他の一態様によれば、前記センサは粘度センサである。

上記態様によれば、多重板の内側の脱水対象物の粘度を検出することが可能となる。これにより、脱水対象物の粘度に基づいて、脱水対象物の詰まりの除去または予防を行うことができる。

本発明の好ましい他の一態様によれば、前記センサの検出値に基づいて前記スクリューコンベアの回転速度を制御する制御装置を備えている。

上記態様によれば、センサにより検出された脱水対象物の状態に応じて、スクリューコンベアの回転速度を自動的に調整することができる。これにより、脱水対象物の詰まりを自動的に除去または予防することができる。

本発明の好ましい他の一態様によれば、前記孔空き環状板の前記孔に取り付けられ、前記第１環状板および前記第２環状板の内側の空間に流体を供給する供給装置を備えている。

上記態様によれば、供給装置が供給する流体により、第１環状板および第２環状板の内側またはスクリューコンベアを直接的に洗浄することができる。

本発明の好ましい他の一態様によれば、前記供給装置は流体を噴射するノズルである。

上記態様によれば、ノズルから噴射される流体により、第１環状板および第２環状板の内側またはスクリューコンベアを直接的に洗浄することができる。

本発明の好ましい他の一態様によれば、前記スクリューコンベアにより運ばれる脱水対象物は汚泥であり、前記孔空き環状板の前記孔に取り付けられ、前記第１環状板および前記第２環状板の内側の空間に凝集剤を供給する供給装置を備えている。

上記態様によれば、第１環状板および第２環状板の内側において、汚泥に凝集剤を混合させることができる。これにより、第１環状板および第２環状板の内側において汚泥の性状を変化させることができる。

本発明の好ましい他の一態様によれば、前記スクリューコンベアは、前記軸部の一端から他端に脱水対象物を運ぶように構成されている。前記孔空き環状板は、前記第１環状板および前記第２環状板のうち最も前記一端側に位置する環状板と最も前記他端側に位置する環状板との間の中間位置よりも前記他端側に配置されている。

スクリューコンベアが軸部の一端から他端に脱水対象物を運ぶように構成されている場合、軸部の一端から他端に向かうほど、脱水対象物の含水率は小さくなり、脱水対象物は詰まりやすくなる傾向がある。上記態様によれば、孔空き環状板は軸部の他端側に配置されているので、脱水対象物が詰まりやすい部分において、脱水対象物の状態の検出、多重板またはスクリューコンベアの洗浄等を行うことができる。

本発明の好ましい他の一態様によれば、前記孔空き環状板には、前記孔が複数形成されている。

上記態様によれば、例えば、いずれか一つの孔に脱水対象物の状態を検出するセンサを取り付け、他の一つの孔に洗浄水を噴射するノズルを取り付ける等、孔空き環状板を同時に複数の用途に利用することができる。

本発明の好ましい他の一態様によれば、前記孔空き環状板には前記孔が複数形成され、または、前記孔空き環状板が複数配置されている。前記多重板型スクリュープレス脱水機は、少なくとも一つの孔に取り付けられ、前記スクリューコンベアに運ばれる脱水対象物の状態を検出するセンサと、少なくとも一つの他の孔に取り付けられ、前記第１環状板および前記第２環状板の内側の空間に流体を供給する供給装置と、前記センサの検出値に基づいて前記供給装置を制御する制御装置と、を備えている。

上記態様によれば、センサにより検出された脱水対象物の状態に応じて、供給装置を制御することができる。これにより、脱水対象物の詰まりを自動的に除去または予防することができる。

本発明によれば、脱水対象物の詰まりの除去または予防を好適に行うことが可能な多重板型スクリュープレス脱水機を提供することができる。

実施形態に係る多重板型スクリュープレス汚泥脱水機の鉛直断面図である。スクリューコンベアおよび多重板を側方から見た断面図である。第１環状板および第２環状板の斜視図である。第１環状板および第２環状板の正面図である。実施形態に係る孔空き環状板の断面図である。実施形態に係る孔空き環状板の平面図である。実施形態に係る孔空き環状板の側面図である。他の実施形態に係る孔空き環状板の断面図である。センサが取り付けられた孔空き環状板の断面図である。供給装置が取り付けられた孔空き環状板の断面図である。他の実施形態に係る多重板型スクリュープレス汚泥脱水機の鉛直断面図である。他の実施形態に係る多重板型スクリュープレス汚泥脱水機の鉛直断面図である。供給装置の制御システムのブロック図である。モータの制御システムのブロック図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態について説明する。図１に示すように、本実施形態に係る多重板型スクリュープレス脱水機は、汚泥を脱水する多重板型スクリュープレス汚泥脱水機（以下、単に汚泥脱水機という）１である。本実施形態では、脱水対象物は汚泥である。汚泥脱水機１は、ケーシング１０と、多重板５と、スクリューコンベア４０と、モータ５０とを備えている。

ケーシング１０は、多重板５が収容された脱水槽１１と、汚泥が投入される汚泥投入部１２と、脱水後の汚泥である脱水ケーキを搬出する脱水ケーキ搬出部１３とを備えている。本実施形態では、脱水槽１１は一端から他端に向かって斜め上向きに傾いている。しかし、脱水槽１１は水平に配置されていてもよい。汚泥投入部１２は脱水槽１１の一端部に接続され、脱水ケーキ搬出部１３は脱水槽１１の他端部に接続されている。汚泥投入部１２には、斜め上向きに開口する汚泥投入口１２ａが形成されている。脱水ケーキ搬出部１３には、斜め下向きに開口する脱水ケーキ搬出口１３ａが形成されている。なお、汚泥投入口１２ａは鉛直上向きに開口していてもよく、脱水ケーキ搬出口１３ａは鉛直下向きに開口していてもよい。脱水槽１１の底部には、汚泥から除去される水および後述する洗浄ノズル１８から噴射される水を排出する排水口１４が設けられている。

多重板５は、複数の第１環状板２０と複数の第２環状板３０とにより構成されている。図２に示すように、第１環状板２０は軸線方向に配列されており、隣り合う第１環状板２０同士の間には間隔が空けられている。なお、第１環状板２０の軸線方向とは、第１環状板２０の中心を通りかつ第１環状板２０の表面と垂直な線が延びる方向である。第２環状板３０は、第１環状板２０の間に配置されている。図３に示すように、隣り合う第１環状板２０同士の間に所定の間隔が空けられるように、第１環状板２０に表面２１から突出するスペーサ２３が設けられていてもよい。第１環状板２０の外側および内側の輪郭並びに第２環状板３０の外側および内側の輪郭は、いずれも真円形状である。第２環状板３０の内径３０ｄｉは第１環状板２０の内径２０ｄｉよりも小さく、第２環状板３０の外径３０ｄｏは第１環状板２０の外径２０ｄｏよりも小さい。図２に示すように、第２環状板３０の厚み３０ｔは、第１環状板２０の厚み２０ｔよりも小さい。ただし、第２環状板３０の厚み３０ｔは第１環状板２０の厚み２０ｔと等しくてもよく、第１環状板２０の厚み２０ｔよりも大きくてもよい。

図４に示すように、第１環状板２０の周囲には、軸方向に延びる棒２７が配置されている。第１環状板２０は棒２７に支持されている。各棒２７は、脱水槽１１の一端側の壁１１ａから他端側の壁１１ｂに架け渡されていてもよく（図１参照）、または、棒２７を支持するフレームを脱水槽１１内に設け、そのフレームに固定されていてもよい。棒２７の本数および位置は特に限定されないが、本実施形態では、第１環状板２０の下方、左斜め下方、右斜め下方、左方、右方、および上方にそれぞれ棒２７が配置されている。これら棒２７のうち少なくとも上方の棒２７は、取り付けおよび取り外しが自在に構成されている。後述するように第１環状板２０および第２環状板３０は遊動可能であるが、これらの棒２７により、第１環状板２０および第２環状板３０の脱落が防止されている。なお、第１環状板２０の脱落を防止する構成は特に限定されない。例えば、第１環状板２０に孔を形成し、それらの孔に棒を通すことによって、第１環状板２０の脱落を防止することも可能である。この場合、第１環状板２０は棒によって固定され、遊動不能となる。このように、第１環状板２０は、遊動可能であってもよく、遊動不能であってもよい。

図１に示すように、スクリューコンベア４０は、第１環状板２０および第２環状板３０を貫くように第１環状板２０および第２環状板３０の内側の空間に配置されている。スクリューコンベア４０は、第１環状板２０の軸線方向に延びる軸部４１と、軸部４１の周りに螺旋状に延びる羽根部４２とを備えている。羽根部４２のピッチ４２ｐは、汚泥投入部１２側から脱水ケーキ搬出部１３側に行くほど小さくなっている。これにより、汚泥はスクリューコンベア４０により、汚泥投入部１２側から脱水ケーキ搬出部１３側に向かって搬送されるとともに、その搬送に伴って圧縮されるようになっている。

図２に示すように、軸部４１の中心４１ｃから羽根部４２の先端までの距離４２ｒは、第２環状板３０の内径３０ｄｉの１／２よりも大きく、第１環状板２０の内径２０ｄｉの１／２以下である。上記距離４２ｒが第２環状板３０の内径３０ｄｉの１／２よりも大きいので、スクリューコンベア４０が回転すると、羽根部４２の先端は第２環状板３０の内周面に摺接し、第２環状板３０は羽根部４２によって径方向に押される。その結果、図４に示すように、第２環状板３０は偏心回転運動を行う。言い換えると、第２環状板３０は、第２環状板３０の中心が第１環状板２０の中心の周りを周回するように遊動する。隣り合う第１環状板２０の間で第２環状板３０が偏心回転運動を行うことにより、第１環状板２０同士の間および第２環状板３０同士の間の汚泥は掻き落とされる。

図１に示すように、モータ５０は図示しないギア等を介してスクリューコンベア４０の軸部４１に連結されている。モータ５０は、スクリューコンベア４０を回転させる駆動装置の一例である。ただし、駆動装置はモータ５０に限定されず、公知の各種駆動装置を好適に用いることができる。

脱水槽１１には複数の洗浄ノズル１８が配置されている。各洗浄ノズル１８は給水配管１９に接続されている。洗浄ノズル１８は多重板５の周囲に配置されており、多重板５に向かって水を噴射する。本実施形態では、洗浄ノズル１８は多重板５の上方に配置されている。ただし、洗浄ノズル１８の位置および個数は特に限定されない。また、洗浄ノズル１８は必ずしも必要ではなく、省略することができる。

ところで、スクリューコンベア４０は多重板５（すなわち、第１環状板２０および第２環状板３０）に囲まれているので、そのままではスクリューコンベア４０に運ばれている汚泥の状態を検出したり、多重板５の内側に洗浄水等を直接供給することはできない。そこで、本実施形態に係る汚泥脱水機１では、径方向の内外を連通する孔６５が形成された孔空き環状板６０が多重板５に挿入されている。

図５は孔空き環状板６０の横断面図、図６は孔空き環状板６０の平面図、図７は孔空き環状板６０の側面図である。図５〜図７に示すように、本実施形態に係る孔空き環状板６０は、半円弧状の第１部材６１と、半円弧状の第２部材６２と、第１部材６１と第２部材６２とを着脱自在に結合するボルト６３とによって構成されている。孔空き環状板６０は分解可能に形成されている。本実施形態では孔空き環状板６０を構成する部材の個数は２個であるが、それらの個数は３個以上であってもよい。例えば、孔空き環状板６０は、それぞれ円弧状の第１部材、第２部材、および第３部材を備え、それらがボルト等の結合具によって着脱自在に結合されていてもよい。

図８に示すように、孔空き環状板６０は単一の部材により構成されていてもよい。言い換えると、孔空き環状板６０は一体物であってもよい。

孔空き環状板６０は、径方向の内外を連通する少なくとも１つの孔６５を有する環状の板であるが、ここでいう環状は、単に中心の周りを一周する形状を意味し、外側および内側の輪郭が真円状のものに限定されない。図５に示すように本実施形態では、孔空き環状板６０の内側の輪郭は真円状であるが、外側の輪郭は真円状ではない。

図１に示すように、孔空き環状板６０の厚みは、第１環状板２０の厚みよりも大きく、第２環状板３０の厚みよりも大きい。孔空き環状板６０の厚みは特に限定されないが、径方向の内外を貫く良好な孔を形成できる程度の厚みが好ましい。例えば、孔空き環状板６０の厚みは第１環状板２０の厚みの５〜３０倍であってもよく、１０〜２０倍であってもよい。

孔空き環状板６０の孔６５の数は特に限定されない。孔空き環状板６０の孔６５の数は１つでもよく、複数でもよい。図５に示すように本実施形態では、孔空き環状板６０には５つの孔６５が形成されている。詳しくは、孔空き環状板６０の上部、左斜め上部、右斜め上部、左斜め下部、および右斜め下部にそれぞれ孔６５が形成されている。ただし、孔６５の位置は特に限定されない。孔空き環状板６０の左部、右部、または下部に孔６５が形成されていてもよい。孔６５の形状も限定されず、例えば真円形、楕円形、または四角形であってもよい。孔６５は孔空き環状板６０の径方向に向かって真っ直ぐな孔であってもよく、孔空き環状板６０の径方向の外側から内側に向かって縮径または拡径する孔であってもよい。孔６５は、後述するセンサ等が取り付けやすいように、いわゆるざぐり孔であってもよい。孔６５の内周面に段差が設けられていてもよい。孔６５の内周面は平滑面であってもよく、雄ねじ部を有するセンサ等が取り付けやすいように、孔６５の内周面に螺旋溝が形成されていてもよい。すなわち、孔６５はねじ孔であってもよい。孔６５の形状および大きさは互いに等しくてもよく、異なっていてもよい。本実施形態では、上部、左斜め下部、および右斜め下部の孔６５は、内周面に実質的に段差のない孔であるが、左斜め上部および右斜め上部の孔６５は、内周面に段差のある孔である。

図１に示すように、スクリューコンベア４０は、軸部４１の一端４１ａから他端４１ｂに汚泥を運ぶように構成されている。孔空き環状板６０は、第１環状板２０および第２環状板３０のうち最も一端４１ａ側に位置する環状板２０ａと最も他端４１ｂ側に位置する環状板２０ｂとの間の中間位置２０ｃよりも他端４１ｂ側に配置されている。なお、環状板２０ａと環状板２０ｂとの間の中間位置２０ｃとは、環状板２０ａの一端４１ａ側の表面と環状板２０ｂの他端４１ｂ側の表面との間の中間の位置のことであり、軸方向に関する中間位置のことである。ただし、孔空き環状板６０の位置は特に限定されない。また、本実施形態では孔空き環状板６０の個数は１個であるが、孔空き環状板６０を複数設けることも可能である。

孔空き環状板６０は、複数の第１環状板２０および複数の第２環状板３０のうち、いずれか２つの環状板の間に挟まれている。本実施形態では、孔空き環状板６０は２つの第１環状板２０の間に挟まれている。第１環状板２０と同様、孔空き環状板６０の下方、左斜め下方、右斜め下方、左方、右方、および上方に、それぞれ前述の棒２７（図４参照）が配置されている。孔空き環状板６０は棒２７に支持されており、棒２７により脱落が防止されている。第１環状板２０と同様、孔空き環状板６０は遊動可能である。ただし、第１環状板２０と同様、孔空き環状板６０を棒２７に固定し、遊動不能とすることも可能である。また、孔空き環状板６０に他の支持部材を設け、その支持部材によって孔空き環状板６０を遊動不能に支持することもできる。孔空き環状板６０を支持する構成は特に限定されない。

後述するように、孔空き環状板６０の孔６５は様々な用途に利用することができる。ただし、汚泥脱水機１によって汚泥の脱水を行っているときに孔６５が常時開放されていると、孔６５から汚泥が漏れ出す可能性がある。そこで、図示しない栓によって孔６５を適宜塞ぐようにしてもよい。

次に、汚泥脱水機１の動作について説明する。汚泥または凝集剤が混合された汚泥（以下、単に汚泥という）が汚泥投入口１２ａから投入されると、その汚泥はスクリューコンベア４０によって汚泥投入部１２側から脱水ケーキ搬出部１３側に運ばれる。スクリューコンベア４０は多重板５によって囲まれており、また、羽根部４２のピッチ４２ｐは汚泥投入部１２側から脱水ケーキ搬出部１３側に行くほど小さくなっているので、汚泥は軸部４１と羽根部４２と第１環状板２０と第２環状板３０とによって圧縮され、汚泥に含まれる水が除去される。除去された水は、第１環状板２０と第２環状板３０との間の隙間を通って下方に流下する。汚泥は脱水ケーキ搬出部１３側に徐々に移動するとともに、徐々に脱水される。脱水後の汚泥は脱水ケーキとなって、脱水ケーキ搬出口１３ａから搬出される。

このように、スクリューコンベア４０の回転に伴って、汚泥は脱水ケーキ搬出部１３側に徐々に移動するとともに、汚泥の含水率は徐々に小さくなる。それに伴い、汚泥の粘度は上昇する。汚泥の粘度が高くなると、多重板５に汚泥が詰まりやすくなる。しかし、前述の通り、スクリューコンベア４０の回転に伴って第２環状板３０は偏心回転運動を行い、第１環状板２０同士の間および第２環状板３０同士の間の汚泥は掻き落とされる。また、多重板５には洗浄ノズル１８から洗浄水が噴射される。これにより、汚泥による多重板５の詰まりが抑制される。

ところが、汚泥が多重板５の間に堆積することを完全に防止することは困難であり、長時間の運転後に、汚泥の詰まりが発生する場合がある。いったん詰まりが発生すると、汚泥脱水機１の運転を停止し、詰まった汚泥を取り除かなければならない。そこで、詰まりが発生しそうか否かを検出し、詰まりが発生しそうな場合にはそれを未然に防ぐ措置を講ずることが望ましい。また、詰まりが発生した場合には、速やかに多重板５およびスクリューコンベア４０を洗浄し、詰まった汚泥を取り除くことが望ましい。以下に説明するように、孔空き環状板６０は、汚泥の詰まりの除去または予防に関して特に有用である。

次に、孔空き環状板６０の利用方法の例について説明する。まず、孔空き環状板６０は、多重板５の内側の汚泥を多重板５の外側に取り出す用途に用いることができる。多重板５の内側の汚泥を取り出すことができれば、多重板５の外側において汚泥の状態を調べることができ、その汚泥の状態に基づいて詰まりが発生しそうか否かを判定することができる。しかし、第１環状板２０と第２環状板３０との間には僅かな隙間しか形成されていないので、その隙間から汚泥を取り出すことはできない。ところが、孔空き環状板６０には孔６５が形成されているので、その孔６５から汚泥を取り出すことが可能である。例えば、サンプリングのための器具を孔６５の外側から内側に挿入し、その器具を用いて汚泥を取り出すことが可能である。あるいは、汚泥脱水機１の運転中は、多重板５の内側の圧力は外側の圧力よりも高いので、孔６５を開放させたまま汚泥脱水機１を運転させると、汚泥は孔６５を通じて自動的に取り出される。そのため、サンプリングのための器具を用いなくても、汚泥を取り出すことが可能である。多重板５の外側に取り出した汚泥の状態は、例えば、目視による観察、触覚による観察、粘度計による粘度の測定、水分計による含水率の測定等によって調べることができる。汚泥の状態から詰まりが発生しそうと判定した場合、詰まりを回避する措置を講ずることにより、詰まりを未然に防止することができる。詰まりを回避する措置は特に限定されないが、例えば、スクリューコンベア４０の回転速度を高めることが挙げられる。

図９に示すように、孔空き環状板６０の孔６５に、汚泥の状態を検出するセンサ５５を取り付けるようにしてもよい。センサ５５によって汚泥の状態を検出することとすれば、汚泥を多重板５の外側に取り出す必要がなくなる。センサ５５の種類は特に限定されないが、詰まりの発生と相関関係がある物理量として、例えば、汚泥の粘度および圧力が挙げられる。そこで、センサ５５として、粘度センサまたは圧力センサを好適に用いることができる。孔空き環状板６０の孔６５に粘度センサを取り付け、この粘度センサにより多重板５の内側の汚泥の粘度を測定し、その粘度に基づいて詰まりが発生しそうか否かを判定することができる。例えば、汚泥の粘度が所定値以上になると、詰まりが発生しそうと判定してもよい。また、孔空き環状板６０の孔６５に圧力センサを取り付け、この圧力センサにより多重板５の内側の汚泥の圧力を測定し、その圧力に基づいて詰まりが発生しそうか否かを判定することができる。例えば、汚泥の圧力が所定値以上になると、詰まりが発生しそうと判定してもよい。センサ５５の検出値に基づいて詰まりが発生しそうと判定された場合、詰まりを回避する措置を講ずることが好ましい。これにより、詰まりを未然に防止することができる。なお、センサ５５は、圧力および粘度以外の物理量を検出するセンサであってもよい。例えば、センサ５５は、汚泥のｐＨ（ペーハー）を検出するｐＨ計であってもよい。汚泥のｐＨは、凝集剤の適正量の把握に利用することができる。例えば、汚泥のｐＨに基づいて凝集剤の添加量を調整することができる。

上記の利用例は、孔空き環状板６０を汚泥の状態の検出に利用する例である。一方、孔空き環状板６０を詰まりの除去または多重板５の洗浄に利用することもできる。図１０に示すように、孔空き環状板６０の孔６５に、流体を供給する供給装置５６を取り付けるようにしてもよい。多重板５の外側に配置された洗浄ノズル１８（図１参照）では、多重板５の内側を間接的にしか洗浄することができないが、孔６５に取り付けられた供給装置５６から流体を供給することにより、多重板５の内側およびスクリューコンベア４０を直接的に洗浄することができ、詰まった汚泥を除去することができる。供給装置５６が供給する流体は、気体（例えば高圧ガス）であってもよく、液体であってもよい。供給装置５６が供給する流体は、例えば、空気であってもよく、水であってもよく、薬剤であってもよい。供給装置５６の流体の供給形態は限定されず、例えば、流体を噴射してもよく、散布してもよい。供給装置５６はノズルであってもよく、例えば、高圧の空気または水を噴射する洗浄ノズルであってもよい。供給装置５６は、流体を常時供給してもよく、間欠的に供給してもよく、特定の時間にだけ供給してもよい。

ところで、汚泥に凝集剤を供給することにより、汚泥の性状を変化させることができる。そこで、孔空き環状板６０の孔６５から、多重板５の内側の汚泥に凝集剤を供給するようにしてもよい。また、孔６５に取り付けた供給装置５６（図１０参照）から凝集剤を供給するようにしてもよい。これにより、スクリューコンベア４０に運ばれている汚泥に凝集剤を混ぜることが可能となり、汚泥の性状を変化させることによって詰まりを防止することができる。

孔空き環状板６０の孔６５から他の汚泥を投入してもよい。汚泥投入口１２ａから投入する汚泥と孔空き環状板６０の孔６５から投入する汚泥とは、種類が同じであってもよく、異なっていてもよい。例えば、第１の汚泥と、第１の汚泥よりも水切れ性のよい（言い換えると、脱水しやすい）第２の汚泥とがあった場合に、第１の汚泥を汚泥投入口１２ａか投入し、第２の汚泥を孔空き環状板６０の孔６５から投入するようにしてもよい。

また、孔空き環状板６０の孔６５から一部の汚泥を排出してもよい。例えば、詰まりの解消のために多重板５の内側に洗浄水を供給した場合、供給部分の汚泥は局所的に含水率の高い汚泥となる。途中で含水率が高くなった上記汚泥は、脱水ケーキ搬出口１３ａの近傍に至っても脱水ケーキとならない場合がある。そこで、脱水ケーキ搬出口１３ａからは脱水ケーキのみが搬出されるように、途中で洗浄水が供給された汚泥を孔空き環状板６０の孔６５から排出するようにしてもよい。

前述の通り、孔空き環状板６０の孔６５は複数設けられていてもよい。ここで、それぞれの孔６５の利用方法は同一でもよいが、異なっていてもよい。上記利用例は適宜組み合わせることができる。例えば、いずれか一つの孔６５にセンサ５５を取り付け、他の一つの孔６５に供給装置５６を取り付けてもよい。この場合、いずれか一つの孔６５に取り付けられたセンサ５５の検出結果に基づいて、他の孔６５に取り付けられた供給装置５６のＯＮ／ＯＦＦまたは流体若しくは凝集剤の供給量を制御してもよい。

また、孔空き環状板６０は複数設けられていてもよい。例えば、図１１に示すように、中間位置２０ｃよりも一端４１ａ側、他端４１ｂ側にそれぞれ孔空き環状板６０を配置してもよい。図示は省略するが、中間位置２０ｃよりも他端４１ｂ側に、２つ以上の孔空き環状板６０を配置することも可能である。例えば、いずれか一つの孔空き環状板６０の孔６５にセンサ５５を取り付け、他の孔空き環状板６０の孔６５に供給装置５６を取り付けてもよい。この場合、いずれか一つの孔空き環状板６０の孔６５に取り付けられたセンサ５５の検出結果に基づいて、他の孔空き環状板６０の孔６５に取り付けられた供給装置５６のＯＮ／ＯＦＦまたは流体若しくは凝集剤の供給量を制御してもよい。

図１２に示すように、孔空き環状板６０を脱水槽１１の壁１１ｂと環状板２０ｂとの間に配置することも可能である。図示は省略するが、孔空き環状板６０を脱水槽１１の壁１１ａと環状板２０ａとの間に配置することも可能である。壁１１ａおよび壁１１ｂは、多重板５の軸線方向の一方に配置され、孔が形成された壁部材である。壁１１ａおよび壁１１ｂの孔にはスクリューコンベア４０が挿通されている。環状板２０ａは、第１環状板２０および第２環状板３０のうち壁１１ａと対向する環状板であり、環状板２０ｂは、第１環状板２０および第２環状板３０のうち壁１１ｂと対向する環状板である。環状板２０ｂと壁１１ｂとの間および／または環状板２０ａと壁１１ａとの間と、第１環状板２０および第２環状板３０のうちのいずれか２つの間とに、孔空き環状板６０を配置することも可能である。

供給装置５６のＯＮ／ＯＦＦまたは流体若しくは凝集剤の供給量の制御は、手動で行ってもよいが、自動化されていてもよい。例えば、運転時間を計測するタイマを備え、そのタイマによって計測される運転時間に基づいて供給装置５６のＯＮ／ＯＦＦが制御されるようになっていてもよい。また、汚泥脱水機１の運転停止時に供給装置５６が自動的にＯＮされるようになっていてもよい。また、例えば、図１３に示すように、汚泥脱水機１は、センサ５５からの信号を受けて供給装置５６を制御する制御装置５７を備えていてもよい。制御装置５７は、例えば、センサ５５の検出値が所定値以上になると供給装置５６をＯＮしてもよく、センサ５５の検出値が大きくなるほど供給装置５６の供給量を増加させてもよい。例えば、センサ５５として圧力センサを用い、供給装置５６として水を噴射する洗浄ノズルを用いる場合、制御装置５７は、圧力センサによって検出される圧力が所定値以上になると洗浄ノズルをＯＮしてもよく、また、圧力センサによって検出される圧力が大きくなるほど洗浄ノズルの噴射量を多くするようにしてもよい。同様に、センサ５５として粘度センサを用い、供給装置５６として水を噴射する洗浄ノズルを用いる場合、制御装置５７は、粘度センサによって検出される粘度が所定値以上になると洗浄ノズルをＯＮしてもよく、また、粘度センサによって検出される粘度が大きくなるほど洗浄ノズルの噴射量を多くするようにしてもよい。他のセンサを用いる場合や、供給装置５６として他の流体または凝集剤を供給する場合にも、同様の制御を行うことができる。このような制御により、汚泥の詰まりを自動的に防止することができる。

また、図１４に示すように、制御装置５７は、センサ５５からの信号を受けてモータ５０を制御するように構成されていてもよい。モータ５０の回転速度を上げると、スクリューコンベア４０の回転速度が上昇するので、詰まりを防止することができる。制御装置５７は、例えば、センサ５５の検出値が所定値以上になるとモータ５０の回転速度を上昇させてもよく、また、センサ５５の検出値が大きくなるほどモータ５０の回転速度を大きくしてもよい。例えば、センサ５５として圧力センサを用いる場合、制御装置５７は、圧力センサによって検出される圧力が所定値以上になるとモータ５０の回転速度を上昇させてもよく、また、圧力センサによって検出される圧力が大きくなるほどモータ５０の回転速度を大きくしてもよい。同様に、センサ５５として粘度センサを用いる場合、制御装置５７は、粘度センサによって検出される粘度が所定値以上になるとモータ５０の回転速度を上昇させてもよく、また、粘度センサによって検出される粘度が大きくなるほどモータ５０の回転速度を大きくしてもよい。他のセンサを用いる場合にも同様の制御を行うことができる。このような制御によっても、汚泥の詰まりを自動的に防止することができる。

以上のように、本実施形態によれば、孔空き環状板６０を備えていることにより、多重板型スクリュープレス汚泥脱水機１の本来の機能を維持したまま、運転中に多重板５の内外を連通させることができる。よって、多重板５の内側の汚泥の状態を検出することが可能となる。また、多重板５の内側およびスクリューコンベア４０を直接洗浄することが可能となる。したがって、汚泥の詰まりの除去または予防を好適に行うことができる。

孔空き環状板６０は一体物であってもよいが、本実施形態では図５に示すように、ボルト６３によって組み立てられた円弧状の第１部材６１および第２部材６２からなっている。第１部材６１および第２部材６２は、スクリューコンベア４０の周りで容易に組み立てることができる。そのため、スクリューコンベア４０を多重板５から抜き出さなくても孔空き環状板６０を設置することができ、孔空き環状板６０の設置が容易となる。例えば、既設の多重板型スクリュープレス汚泥脱水機から一部の第１環状板および第２環状板を抜き出し、それによって空いたスペースに孔空き環状板６０を設置することにより、孔空き環状板６０を後付けすることができる。本実施形態に係る孔空き環状板６０によれば、そのような後付けも容易である。また、孔空き環状板６０自体の洗浄、孔６５に取り付けるセンサ５５または供給装置５６の交換のために、孔空き環状板６０を取り外す場合がある。本実施形態に係る孔空き環状板６０によれば、スクリューコンベア４０の周りで第１部材６１および第２部材６２を分離することができるので、スクリューコンベア４０を多重板５から抜き出さなくても、孔空き環状板６０を容易に取り外すことができる。

図９に示すように、孔空き環状板６０の孔６５に汚泥の状態を検出するセンサ５５を取り付けることにより、多重板５の内側の汚泥の状態を検出することが可能となる。そのため、検出した汚泥の状態に基づいて、汚泥の詰まりの除去または予防を行うことができる。

センサ５５が圧力センサの場合、多重板５の内側の汚泥の圧力を検出することが可能となる。これにより、汚泥の圧力に基づいて汚泥の詰まりの除去または予防を行うことができる。また、センサ５５が粘度センサの場合、多重板５の内側の汚泥の粘度を検出することが可能となる。これにより、汚泥の粘度に基づいて汚泥の詰まりの除去または予防を行うことができる。

図１４に示すように、センサ５５の検出値に基づいてスクリューコンベア４０の回転速度を制御する制御装置５７を備えることとすれば、汚泥の状態に応じてスクリューコンベア４０の回転速度を自動的に調整することができる。これにより、汚泥の詰まりを自動的に除去または予防することができる。

図１０に示すように、孔空き環状板６０の孔６５に流体を供給する供給装置５６を取り付けることにより、供給装置５６が供給する流体により多重板５の内側およびスクリューコンベア４０を直接洗浄することができる。供給装置５６が流体を噴射するノズルである場合、そのノズルから噴射する流体（例えば水、空気等）で多重板５の内側およびスクリューコンベア４０を直接洗浄することができる。これにより、汚泥の詰まりの除去または予防を好適に行うことができる。

孔空き環状板６０の孔６５に凝集剤を供給する供給装置５６を取り付けることにより、多重板５の内側において汚泥に凝集剤を混合させることができる。よって、多重板５の内側において、汚泥の性状を変化させることができる。これにより、汚泥の詰まりを好適に予防することができる。

図１に示すように、本実施形態によれば、スクリューコンベア４０は汚泥を軸部４１の一端４１ａから他端４１ｂに運ぶように構成され、孔空き環状板６０は、第１環状板２０および第２環状板３０のうち最も一端４１ａ側に位置する環状板２０ａと最も他端４１ｂ側に位置する環状板２０ｂとの間の中間位置２０ｃよりも他端４１ｂ側に配置されている。これにより、汚泥の詰まりがより発生しやすい箇所に孔空き環状板６０を配置することができ、汚泥が詰まりやすい部分において汚泥の状態の検出または多重板５の洗浄等を行うことができる。

孔空き環状板６０に複数の孔６５を形成することとすれば、一つの孔空き環状板６０を複数の用途に用いることができる。そのため、孔空き環状板６０の利便性を高めることができる。

図１３に示すように、センサ５５の検出値に基づいて供給装置５６を制御する制御装置５７を備えることとすれば、センサ５５によって検出した汚泥の状態に応じて、供給装置５６を制御することができる。これにより、汚泥の詰まりを自動的に予防または除去することができる。

以上、本発明のいくつかの実施形態を説明してきたが、前述の実施形態は単なる例示であり、本発明が前述の実施形態に限定されないことは勿論である。

前述の実施形態では、孔空き環状板６０の孔６５は全周囲が閉じた孔であったが、孔６５は孔空き環状板６０の軸線方向に開いた孔であってもよい。孔空き環状板６０は第１環状板２０または第２環状板３０によって挟まれるので、このような孔であっても、孔空き環状板６０が第１環状板２０または第２環状板３０によって挟まれた状態では、全周囲が閉じた孔となる。前述の通り、孔空き環状板６０は、径方向の内外を連通する少なくとも１つの孔６５を有する環状の板であり、ここでいう環状は、単に中心の周りを一周する形状を意味する。ただし、ここでいうところの一周する形状とは、孔６５を含めて一周する形状のことである。よって、孔６５は全周囲が囲まれた孔に限らず、軸線方向に開いた孔であってもよい。例えば、孔空き環状板６０に径方向に延びるスリット（＝孔）が形成され、そのスリットにセンサ等が嵌め込まれるように構成されていてもよい。

前記実施形態では脱水対象物は汚泥であったが、本発明に係る多重板型スクリュープレス脱水機の脱水対象物は汚泥に限定されない。

１多重板型スクリュープレス汚泥脱水機
５多重板
２０第１環状板
３０第２環状板
４０スクリューコンベア
４１軸部
４２羽根部
５０モータ（駆動装置）
６０孔空き環状板
６５孔

Claims

互いに間隔を空けて軸線方向に配列された複数の第１環状板と、
それぞれ前記第１環状板の間に配置され、前記第１環状板の内径よりも小さな内径を有しかつ前記第１環状板の外径よりも小さな外径を有する複数の第２環状板と、
前記第１環状板および前記第２環状板を貫くように前記第１環状板および前記第２環状板の内側の空間に配置され、軸部と前記軸部の周りに螺旋状に延びる羽根部とを有するスクリューコンベアと、
前記スクリューコンベアを回転させる駆動装置と、を備え、
前記第２環状板が前記スクリューコンベアの回転に伴い前記羽根部に押されることによって前記第１環状板の間で偏心回転運動を行う多重板型スクリュープレス脱水機であって、
前記複数の第１環状板および前記複数の第２環状板のうちのいずれか２つの間に、径方向の内外を連通する孔が形成された孔空き環状板が配置されている、多重板型スクリュープレス脱水機。
互いに間隔を空けて軸線方向に配列された複数の第１環状板と、
それぞれ前記第１環状板の間に配置され、前記第１環状板の内径よりも小さな内径を有しかつ前記第１環状板の外径よりも小さな外径を有する複数の第２環状板と、
前記第１環状板および前記第２環状板の軸線方向の一方に配置され、孔が形成された壁部材と、
前記壁部材の前記孔に挿通されると共に、前記第１環状板および前記第２環状板を貫くように前記第１環状板および前記第２環状板の内側の空間に配置され、軸部と前記軸部の周りに螺旋状に延びる羽根部とを有するスクリューコンベアと、
前記スクリューコンベアを回転させる駆動装置と、を備え、
前記第２環状板が前記スクリューコンベアの回転に伴い前記羽根部に押されることによって前記第１環状板の間で偏心回転運動を行う多重板型スクリュープレス脱水機であって、
前記第１環状板および前記第２環状板のうち前記壁部材と対向する環状板と前記壁部材との間に、径方向の内外を連通する孔が形成された孔空き環状板が配置されている、多重板型スクリュープレス脱水機。
前記孔空き環状板は、円弧状の第１部材と、円弧状の第２部材と、前記第１部材と前記第２部材とを着脱自在に結合する結合具とを備えている、請求項１または２に記載の多重板型スクリュープレス脱水機。
前記孔空き環状板の前記孔に取り付けられ、前記スクリューコンベアに運ばれる脱水対象物の状態を検出するセンサを備えている、請求項１〜３のいずれか一つに記載のスクリュープレス脱水機。
前記センサは圧力センサである、請求項４に記載のスクリュープレス脱水機。
前記センサは粘度センサである、請求項４に記載のスクリュープレス脱水機。
前記センサの検出値に基づいて前記スクリューコンベアの回転速度を制御する制御装置を備えている、請求項４〜６のいずれか一つに記載のスクリュープレス脱水機。
前記孔空き環状板の前記孔に取り付けられ、前記第１環状板および前記第２環状板の内側の空間に流体を供給する供給装置を備えている、請求項１〜３のいずれか一つに記載のスクリュープレス脱水機。
前記供給装置は流体を噴射するノズルである、請求項８に記載のスクリュープレス脱水機。
前記スクリューコンベアにより運ばれる脱水対象物は汚泥であり、
前記孔空き環状板の前記孔に取り付けられ、前記第１環状板および前記第２環状板の内側の空間に凝集剤を供給する供給装置を備えている、請求項１〜３のいずれか一つに記載のスクリュープレス脱水機。
前記スクリューコンベアは、前記軸部の一端から他端に脱水対象物を運ぶように構成され、
前記孔空き環状板は、前記第１環状板および前記第２環状板のうち最も前記一端側に位置する環状板と最も前記他端側に位置する環状板との間の中間位置よりも前記他端側に配置されている、請求項１〜１０のいずれか一つに記載のスクリュープレス脱水機。
前記孔空き環状板には、前記孔が複数形成されている、請求項１〜１１のいずれか一つに記載の多重板型スクリュープレス脱水機。
前記孔空き環状板には前記孔が複数形成され、または、前記孔空き環状板が複数配置され、
少なくとも一つの孔に取り付けられ、前記スクリューコンベアに運ばれる脱水対象物の状態を検出するセンサと、
少なくとも一つの他の孔に取り付けられ、前記第１環状板および前記第２環状板の内側の空間に流体を供給する供給装置と、
前記センサの検出値に基づいて前記供給装置を制御する制御装置と、
を備えている、請求項１に記載の多重板型スクリュープレス脱水機。