JP4536438B2 - 回転ドラム式沈砂分級機 - Google Patents

Description

本発明は、回転ドラム式沈砂分級機に関し、特に、下水処理場内の沈砂池等より回収された沈砂（汚砂を含み、以下「沈砂」という。）から、し渣（夾雑物）を除去するために洗浄した後、該洗浄後の沈砂の含水率を低下させ、かつその粒径に応じて分別して個別的に取り出すようにした回転ドラム式沈砂分級機に関するものである。

従来、下水処理場や浄水場等の沈砂池からポンプを用いて揚砂された沈砂は、比重差分離、遠心分離等を用いて固液分離を行うようにした沈砂処理装置により、沈砂の洗浄中に浮遊する夾雑物を汚水と共に越流させることにより固液分離し、底部に沈殿する砂分を回収するようにしている。
しかしながら、洗浄された沈砂においても、ヘドロ状の粒径の微少なるものから小石ほどの比較的粒径の大きなものまで混じり合った状態となっている。

ところで、近年、廃棄物に関する規制が厳しくなり、沈砂池より回収された沈砂は一般に産業廃棄物として取り扱われるので、その処分コストが膨大となり問題となっている。

しかしながら、沈砂を洗浄して夾雑物を除去すれば、該沈砂を産業廃棄物ではなく、再生資源として再利用することができるが、従来の沈砂処理装置では洗浄後の沈砂には、若干ではあるが依然としてし渣も含み、かつ含水率も高く、他の工程を経て含水率を低下させなければ、さらには粒径を揃えなければ再生資源として採用することができないという問題があった。

本発明は、上記従来の沈砂処理の有する問題点に鑑み、沈砂を洗浄によって夾雑物を除去するとともに、洗浄後の沈砂の粒径を揃えて、かつ一定の含水率以下として排出し、沈砂及び砂利を再生資源として再利用できるようにした回転ドラム式沈砂分級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、本発明の回転ドラム式沈砂分級機は、篩い機能を有し、内周面に搬送板を、外周に螺旋状のスクリュー羽根をそれぞれ形成し、始端に設けた開口部から沈砂を供給し、終端の開口部から篩い機能によって洗浄沈砂を分離した砂利及びし渣を排出するようにした回転ドラムを、固定ドラム内に回転可能に配設し、かつ、固定ドラムの回転ドラムの終端側に風力分離室を形成し、該風力分離室内に、回転ドラムの終端の開口部に対向して、砂利を分別するための隙間を介在させてし渣収容ドラムを配設し、回転ドラム内の空気をし渣収容ドラムに接続した空気吸込管を介して排気することによって搬送沈砂の含水率を低下、乾燥させ、回転ドラムの篩い目幅よりも粒径が小さい洗浄沈砂を回転ドラム外へ分離して、前記螺旋状のスクリュー羽根によって搬送、排出するようにし、前記搬送板によって搬送され、終端の開口部から排出される砂利とし渣とを、空気供給管からし渣収容ドラムに向けて噴射され、前記空気吸込管を介して排気される噴射空気による空気流によって、その比重差を利用して前記隙間とし渣収容ドラムとに分別排出するようにしたことを特徴とする。

この場合において、回転ドラム内の空気を吸い込み、その排気の一部を、空気供給管から噴射させる空気流通機構を配設することができる。

本発明の回転ドラム式沈砂分級機によれば、沈砂を所定の含水率まで低下させることができるとともに、簡易に沈砂の粒径を揃えて排出することができるので、洗浄沈砂、砂利を資源として有効に再利用でき、かつその処理費用も低減化できる。

特に、回転ドラムの回転にて篩い分けられてきた砂利とし渣とを、空気流により確実に排出することができるとともに、砂利とし渣との分別も簡易に行うことができる。

以下、本発明の回転ドラム式沈砂分級機の実施の形態を、図面に基づいて説明する。

図１に、本発明の回転ドラム式沈砂分級機の一実施例を示す。
この回転ドラム式沈砂分級機Ａは、下水処理場等の沈砂池内から回収され、ポンプ圧送された沈砂を、洗浄沈砂、砂利、し渣に分別して排出するようにするもので、フレーム８に固定した円筒形の固定ドラム２と、該固定ドラム内に回転可能に挿通し、かつ内部に供給される沈砂を、その粒径により分別しながら搬送する篩い機能及び搬送機能を有するようにした円筒形の回転ドラム１とより構成し、該回転ドラム１内を搬送される沈砂の含水率を低下するように乾燥させるための排気機構と、この乾燥され、攪拌される沈砂に対し、回転ドラムの出口付近にて空気流によって、砂利とし渣とをその比重差を利用して分別排出する分別機能とを備えるようにしている。

沈砂池内から回収された沈砂を、特に限定されるものではないが、例えば、図１に示すように、沈砂投入シュート３を経て供給するようにした円筒形の回転ドラム１は、フレーム８に固定された円筒形の固定ドラム２内に回転可能に配設する。
この回転ドラム１は、特に限定されるものではないが、例えば、回転ドラム１内を貫通するように配設した軸５をフレーム８に突設した軸受５２、５３にて回転可能に支持し、この軸の一端側に取り付けた動力伝達機構、特に限定されるものではないが、例えば、プーリー、ギア等５１と、フレーム８に固定したサイクロ減速機等の動力源６に取り付けたプーリー、ギア等６１との間を、ベルト、チェン等にて連繋して回転ドラム１を比較的低速で、或いは可変調速的に回転駆動するようにする。

また、この回転ドラム１は、特に限定されるものではないが、例えば、パンチングメタル等を用い、沈砂を選別する粒径となる孔径の篩い孔（図示省略）を多数穿設し、回転ドラム１を回転させることで篩い機能を持たせ、これにより篩い孔より比較的粒径の小さな洗浄沈砂を回転ドラム１外に排出するようする。
さらに、この回転ドラム１には、その内周面側に該回転ドラム１内に供給される沈砂を攪拌しつつ、反供給側へ搬送又は移動させるようにした搬送板１１、１１（図示の実施例では２枚）を、回転ドラムの内周面から中心に向かうようにして突設し、さらには、該搬送板１１の表面には、図５に示すように、搬送板１１の表面に対し斜め方向に複数の前方搬送凸起１１ａを配設し、搬送板１１の回転にて沈砂の攪拌を行いつつ前方搬送凸起１１ａにて該沈砂を前方方向へ移動（搬送）できるようにするとともに、外周面には所要ピッチで螺旋状にスクリュー羽根１２を突設する。
これにより、回転ドラム１より篩い分けられた比較的粒径の小さな洗浄沈砂を、固定ドラム２との間に形成された洗浄沈砂搬送路１Ｒ内をスクリュー羽根１２により、洗浄沈砂排出シュート２１側へ搬送するようにする。

固定ドラム２の、回転ドラム１の終端部には、砂利とし渣とを分別するための風力分離室Ｒを形成し、この風力分離室Ｒ内に、詳しくは回転ドラム１の終端側に穿設した開口部１Ｈと対向するようにして回転ドラム側を開口したし渣収容ドラム４をステー４１を介して取り付け、これにより回転ドラム１の開口部１Ｈより吹き出されるし渣を受け止めるようにする。
なお、この回転ドラム１の終端面とし渣収容ドラム４との間には、開口部１Ｈよりし渣と共に吹き出される砂利を、比重差を利用してし渣と分別するための隙間を介在するようにする。

また、固定ドラム２の終端側下部には、前記洗浄沈砂排出シュート２１に隣接して砂利排出シュート２２と、し渣収容ドラム４に接続するようにしてし渣排出シュート２３とを配設する。これにより、回転ドラム１内に供給される沈砂を、篩い分けられた洗浄沈砂と砂利とし渣とを分離して排出できるようにする。

また、回転ドラム１内に供給される沈砂の含水率を低下するようにして乾燥させるための排気機能は、回転ドラム１内の空気を排気させることにより行う。これは、特に限定されるものではないが、例えば、ブロア７に空気供給管７１及び空気吸込管７２を接続し、この一方の空気供給管７１を、前記回転ドラム１内を挿通して先端部を開口部１Ｈの近傍になるようにして、回転ドラム１内を攪拌しつつ、乾燥し、搬送されてきたし渣、砂利をこの空気圧にて開口部１Ｈ外へ吹き飛ばすようにするとともに、他方の空気吸込管７２は固定ドラム２の外側を経てし渣収容ドラム４内に達するようにし、これにより、し渣収容ドラム４内及び開口部１Ｈを経て回転ドラム１内の空気を吸い込むようにし、回転ドラム１内を搬送板１１にて攪拌されつつ搬送される沈砂を乾燥するようにする。
ブロア７に空気供給管７１を接続する際、管７３の先端を二股に分岐し、この各分岐管７１、７４にそれぞれ開閉弁７５、７６を配設し、この一方の開閉弁７６を備えた分岐管を空気供給管７１とし、開閉弁７５を備えた分岐管７４は大気中に開放し排気を行うようにする。

なお、上記のように構成する回転ドラム式沈砂分級機Ａは単独にても使用することができるが、例えば、沈砂処理のシステムとして、特に限定されるものではないが、例えば、図２に示すように、構成して採用することができる。
この沈砂処理システムは、下水処理場等の沈砂池内（図示省略）から回収された沈砂混合水を、汚砂洗浄機Ｂへ供給し、ここで所要の洗浄を行った後、沈砂をスクリューコンベア等の沈砂掻揚機Ｃを経て掻き揚げ、この沈砂Ｓを切り替え可能としたシュートＣ１又はＣ２を経て本発明の回転ドラム式沈砂分級機Ａへ、又は直接沈砂貯留ホッパＤへ供給するようにして使用する。

次に、本発明の回転ドラム式沈砂分級機の作用について説明する。
沈砂池等からポンプ圧送された沈砂は、回転する回転ドラム１へ直接又は沈砂投入シュート３を経て供給するとともに、ブロア７を駆動することにより空気吸込管７２を経てし渣収容ドラム４、開口部１Ｈを経て回転ドラム１内の空気を吸い込むようにする。また、この回転ドラム１が回転すると搬送板１１も共に回転して回転ドラム内の沈砂は、回転ドラムの周回方向に掻き揚げられ、ドラム内頂部から落下するようにして攪拌される。このとき、回転ドラム１内を流通する乾燥用空気と接触して乾燥され、所定の含水率まで低下するようになるとともに、該回転ドラム１の回転による攪拌と、ドラム内頂部から落下により、沈砂中の回転ドラムの篩い孔の孔径よりも小なる沈砂がこの篩い孔から回転ドラム外部へ排出するようになって篩い分けられる。

この篩い分けられた比較的粒子の小さな沈砂は、回転ドラム１の回転により固定ドラム内周の洗浄沈砂搬送路１Ｒ内を回転するスクリュー羽根１２により洗浄沈砂排出シュート２１側へ搬送され、該洗浄沈砂搬送路１Ｒの終端部に配設された洗浄沈砂排出シュート２１より外部へ排出される。

また、回転ドラム内を攪拌され、乾燥されつつ搬送されてきた、沈砂より篩い分けられた砂利、し渣は、空気供給管７１より噴射される空気流（空気圧）にて、回転ドラム端部の開口部１Ｈより風力分離室Ｒ内へ噴出される。このとき、篩いにかけられて選別された比較的大きな粒状の砂利とし渣は、さらにこの空気圧にてその比重差にて分けられて、比重の重い砂利は空気圧にても吹き飛ばされることなく、開口部１Ｈのほぼ直下下方位置に落下して砂利排出シュート２２から外部へ排出され、比重の軽いし渣は、空気圧にて吹き飛ばされるようにしてし渣収容ドラム４に収容され、かつし渣排出シュート２３より外部へ排出される。

このようにして、回転ドラム式沈砂分級機Ａ内に供給される沈砂は、回転ドラム内を搬送される工程で分別、乾燥され、沈砂と砂利とし渣とが個別的に排出されるので、沈砂の処理が簡易に、連続的に行われるとともに、沈砂はコンクリート用砂、埋め立て用砂、その他の資源として、また砂利はコンクリート用骨材として再利用可能となる。さらには一般廃棄物として廃棄することも可能となり、処理費用が低廉化することができる。

以上、本発明の回転ドラム式沈砂分級機について、実施例に基づいて説明したが、本発明は上記実施例に記載した構成に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができるものである。

本発明の回転ドラム式沈砂分級機は、回転ドラムの回転による沈砂の搬送時に篩い分けられて沈砂の分級と、排気による含水率の低下とを同時に行って排出するという特性を有していることから、沈砂分級の用途に好適に用いることができるほか、例えば、下水処理の沈砂集中処理や建設骨材の沈砂再利用設備の用途にも用いることができる。

本発明の回転ドラム式沈砂分級機の一実施例を示す縦断面図である。 同回転ドラム式沈砂分級機を沈砂の処理設備に組み込んで使用する沈砂処理システムの一例を示す説明図である。 同回転ドラム式沈砂分級機の要部の拡大縦断面図である。 同側面縦断面図である。 搬送板の正面図である。

Ａ 回転ドラム式沈砂分級機
Ｒ 風力分離室
１ 回転ドラム
１１ 搬送板
１２ スクリュー羽根
１Ｈ 開口部
１Ｒ 洗浄沈砂搬送路
２ 固定ドラム
２１ 洗浄沈砂排出シュート
２２ 砂利排出シュート
２３ し渣排出シュート
３ 沈砂投入シュート
４ し渣収容ドラム
５ 軸
６ 動力源
７ ブロア
７１ 空気供給管
７２ 空気吸込管
８ 砂利排出シュート

Claims (2)

1. 篩い機能を有し、内周面に搬送板を、外周に螺旋状のスクリュー羽根をそれぞれ形成し、始端に設けた開口部から沈砂を供給し、終端の開口部から篩い機能によって洗浄沈砂を分離した砂利及びし渣を排出するようにした回転ドラムを、固定ドラム内に回転可能に配設し、かつ、固定ドラムの回転ドラムの終端側に風力分離室を形成し、該風力分離室内に、回転ドラムの終端の開口部に対向して、砂利を分別するための隙間を介在させてし渣収容ドラムを配設し、回転ドラム内の空気をし渣収容ドラムに接続した空気吸込管を介して排気することによって搬送沈砂の含水率を低下、乾燥させ、回転ドラムの篩い目幅よりも粒径が小さい洗浄沈砂を回転ドラム外へ分離して、前記螺旋状のスクリュー羽根によって搬送、排出するようにし、前記搬送板によって搬送され、終端の開口部から排出される砂利とし渣とを、空気供給管からし渣収容ドラムに向けて噴射され、前記空気吸込管を介して排気される噴射空気による空気流によって、その比重差を利用して前記隙間とし渣収容ドラムとに分別排出するようにしたことを特徴とする回転ドラム式沈砂分級機。
2. 回転ドラム内の空気を吸い込み、その排気の一部を、空気供給管から噴射させる空気流通機構を配設したことを特徴とする請求項１記載の回転ドラム式沈砂分級機。

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