JPH078326B2 - 回転ドラム式脱水装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、上下水道又は産業用廃
水等を処理する際に分離したスラッジから、更に水分を
分離し、固型分をケーキ状にして取出すようにした回転
ドラム式脱水装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】前記の脱水装置としては、濾布で覆った
多孔ドラムと多孔ベルトを、その圧縮空間が回転方向に
漸次減少するように配置し、多孔ドラムをその中心軸で
支持し、該中心軸に回転力を伝えて多孔ドラムを低速回
転させ、スラッジを多孔ローラと多孔ベルトで圧縮して
水分を絞ると共に、多孔ローラで脱水中のスラッジを介
して多孔ベルトを連行して加圧状態を維持させるものが
知られている（例えば特開昭５３−４２５３号公報）。
この種の装置は、大量のスラッジを処理する必要がある
ため従来からかなり大型のものが使用されているが、更
に大型化の傾向がある。現在使用されているものの一つ
に多孔ドラムの外径が２ｍ、長さが１ｍ程度のものがあ
り、スラッジをケーキ状に絞るためには、強大な圧力を
長時間加えなければならないので、前記の装置では多孔
ローラを毎分１回転程度の低速度で駆動している。

【０００３】このような条件では、圧縮中のスラッジか
ら多孔ドラムに加わる圧縮抵抗やトルク抵抗が大きく、
これに打ちかつためには、多孔ドラムや中心軸の剛性を
大にすると共に、出力回転が極めて低く、高トルクを伝
えることができる駆動装置に連結する必要となる。そし
て多孔ドラム、中心軸等を高剛性にすると全体が高価に
なるばかりでなく、中心軸とドラムをつなぐアームも幅
広になって、点検修理の際に作業員が回転ドラム内に入
るのが困難となる。また、多孔ドラムを更に大型にしよ
うとすると、剛性を一層増大しなければならず、前記駆
動装置も、減速比を更に大きくして多孔ドラムの周速度
を上げることなく高トルクを出すものにしなければなら
ないので、大型になり高価なものとなる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、回転ドラム
を高剛性にする必要がなく、低トルクで運転できる脱水
装置を得ることを課題とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明において、前記課
題を解決するための手段の一つは、請求項１に記載した
とおり、回転する多孔ドラムと循環運動する多孔ベルト
を、一方が狭くなる圧縮空間を介して設置し、両部の表
面を濾布で覆い、両部の対向する部分を漸次接近するよ
うに運動させる回転ドラム式脱水装置において、円筒状
で無軸の多孔ドラムを、その内周面に接する支持ローラ
で回転自在に支持し、多孔ベルトの背面を凹円弧状に並
ぶローラで支持し、かつ多孔ベルトにこれを循環方向に
牽引する牽引装置を連動させたことを特徴とする、回転
ドラム式脱水装置。

【０００６】また、他の手段は、請求項１の手段に、凹
円弧状のガイドフレームと、該ガイドフレーム上を循環
するローラベルトのローラで多孔ベルトを支持したこと
を特徴とする、請求項２の手段を加えたものであり、更
に他の手段は、請求項１又は２の手段に、多数の水抜き
穴をもつ加圧板の両側にチェーンを結合して多孔ベルト
とし、該チェーンをこれにかみ合う駆動スプロケットで
駆動することを特徴とする、請求項３の手段を加えたも
のである。

【０００７】

【作用】以上の手段を備えるから、請求項１の発明にお
いては、圧縮空間に供給されたスラッジは、多孔ベルト
の走行に従って狭い圧縮空間に移動しながら圧縮され、
このときの圧縮抵抗によりドラムを連動回転させてスラ
ッジを送りながら圧縮力を逐次増大させる。そして、多
孔ドラムに加わる圧縮抵抗は、複数本の支持ローラ軸に
分散して直接的に支持され、このため、多孔ドラムの強
度が低く、支持ローラ軸１本の強度が低くても大きな圧
縮抵抗に耐えることができる。そして、装置に加える駆
動力は、多孔ベルトに加える牽引力であり、多孔ベルト
を直接牽引することにより、多孔ドラムの半径のような
大きいトルクアームを介することなく駆動できるから、
低トルクの駆動装置を用いても必要な牽引力が得られ
る。

【０００８】また、請求項２の発明においては、多孔ベ
ルトがローラベルトを介してガイドフレームに支持され
ているため、ローラベルトの各ローラのコロ作用で比較
的小さい牽引力で走行できる。

【０００９】更に、請求項３の発明においては、チェー
ンと駆動スプロケットにより牽引力を加えるから、駆動
スプロケットを小径のものとすることにより低トルクで
も高い牽引力が作用する。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。図１で１は本発明の回転ドラム式脱水装置、２は
予備的な脱水をする振動式脱水装置である。この振動式
脱水装置２は後記する構成のものであるが、回転ドラム
式脱水装置にとって必須のものではなく省略することが
できる。

【００１１】回転ドラム型脱水装置１において、３は多
孔ドラム、４はその支持ローラ、５は多孔ベルト、６は
多孔ベルト５の背面に接するローラベルト、７は円弧状
凹面をもつ樋状のガイドフレーム、８は圧縮空間、９は
支持ローラ４を支持するサイドフレームである。

【００１２】多孔ベルト５は、回転ドラム３の両側に配
置した駆動スプロケット１０とアイドルスプロケット１
１に巻掛けられて循環し、駆動スプロケット１０は、チ
ェーン伝動装置１２を介して差動減速機及びモータより
なる駆動装置１３で駆動される。そしてローラベルト６
は、フレームに固定した３本のガイド１４によって決ま
る循環経路を走行する。また、回転ドラム１の表面を覆
う濾布１５は、２本のガイドローラ１６によって案内さ
れ、多孔ベルト５の表面を覆う濾布１７も３本のガイド
ローラ１８によって案内され、各濾布１５、１７は多孔
ドラム３又は多孔ベルト５から離れた位置で洗浄箱１９
中を通過し、洗浄箱中のノズルから噴射される水によっ
て目詰まりした固型分が分離される。

【００１３】前記の装置を更に詳細に説明すると、図２
に示すように、多孔ドラム３は、多数の水抜き孔３ａ₁
をもつ円筒状のドラム３ａとその内周の左右に溶接され
た１対の補強リング３ｂからなり、これを支持する支持
ローラ４は、補強リング３ｂの側面に接するフランジ４
ａを備えるもので、ローラ軸４ｂに固定され、該ローラ
軸４ｂの両端は、図１に示す両側のサイドフレーム９の
保持溝９ａ中に位置調節自在に設けた軸受によって支持
される。

【００１４】多孔ベルト５は、多数の水抜き穴５ａ₁を
もつ加圧板５ａをチェーンによりキャタピラ状に接続し
たものである。図３〜５で加圧板５ａの両側には、スラ
ッジの横洩れを防止するために、前記圧縮空間８の高さ
より僅かに高い側板２０が溶接され、更に各加圧板５ａ
を連結すると共に該加圧板５ａに牽引力を作用させるた
めに、ねじ孔２１ａをもつチェーン取付け部２１が溶接
される。左右の側板２０の一端には図３、図５に示すよ
うに外側を切欠いた薄肉部２０ａと内側を切欠いた薄肉
部２０ｂが、端部側で広くなるように三角形に設けら
れ、図５に仮想線で示すように隣接する加圧板５ａ、５
ａが多孔ドラム３を囲むために多角形状に折れ曲がると
き、各薄肉部２０ａ、２０ｂが重なって横洩れを防止し
ながら折れ曲がりを可能にする。また、この側板２０
は、スラッジの横洩れを防止するばかりでなく、濾布１
５、１７の横ずれ、蛇行を防止することができる。

【００１５】そして、各加圧板５ａをキャタピラ状に接
続するために、図６に示すチェーン２３が使用される。
該チェーン２３は、左右のリンク２４、２５でローラ２
６を挾み、これらをボルト２７で連結した、ローラチェ
ーン型のものであり、一方のリンク２４には、横方向に
伸びるフランジ２４ａが連設され、その中央には取付け
穴２４ａ₁が設けられる。図７で、加圧板５ａのチェー
ン取付け部２１には、チェーン２４のフランジ２４ａが
載置され、ボルト２７が取付け穴２４ａ₁を通って前記
ねじ孔２１ａに螺入され、かつナット２７ａが螺合され
て固定される。図中２８はガイドフレーム７を支持する
側板である。

【００１６】このように構成された多孔ドラム３と多孔
ベルト５の表面を覆って循環する濾布１５、１７は、目
の粗いのネット１５ａ、１７ａと目の細かい布１５ｂ、
１７ｂを重ねたものである。

【００１７】ローラベルト６は、図２の多数のローラ６
ａをリンク６ｂ、軸６ｃで連結したもので、ローラ６ａ
は、図７に示すようにパイプ６ａ₁に端板６ａ₂を溶接し
た中空体として形成されており、その全長は多孔ローラ
の長さより短くされてガイドフレーム７に支持される。
またガイドフレーム７の最下部には適宜数の水抜き穴７
ａが穿設されている。

【００１８】次に、前記振動式脱水装置２を図８によっ
て説明する。この装置２は、前記濾布１５の上下を覆う
上ケース３０と下ケース３１によって囲まれ、両ケース
３０、３１は前記側板２８に固定される。そして上ケー
ス３０に、スラッジＳを流入させるホッパと３０ａと出
口３０ｂが設けられ、下ケース３１内には振動板３２が
ばね３３で支持され、該振動板３２の下面に振動発生器
３４が取付けられ、上面に取付けたゴム板３２ａが濾布
１５の下面に接している。振動発生器３３で発生する振
動をゴム板３２ａに伝え、該ゴム板３２ａで濾布１５を
微振動させると、スラッジＳの水分と固型分は、ある程
度まで上下に分離され、上部の水分Ｗ₁は、出口３０ｂ
の側部開口から側方へ流出し、一方、濾布１５を通って
滴下する少量の水分Ｗ₂は下ケース３１から側方に流出
する。

【００１９】振動式脱水器２で水分を減少されたスラッ
ジＳは、多孔ドラム３と多孔ベルト５の間の圧縮空間８
の広い側に流入して両部により圧縮されて水分が分離さ
れる。多孔ベルト５は、駆動装置１３、チェーン伝動装
置１２により低速駆動される駆動スプロケット１０によ
り牽引力Ｆを受けて移動し、多孔ベルト５の背面はロー
ラベルト６、ガイドフレーム７によって支持され、ロー
ラベルト６のローラ６ａがガイドフレーム７上を転がる
コロ作用によって、多孔ベルト５は、小さい牽引力で移
動しスラッジＳを圧縮空間８内で圧縮する。該圧縮空間
８の下流側には、脱水したスラッジＳが介在するので、
牽引力ＦがこのスラッジＳを介して多孔ドラム３に伝達
され、多孔ドラム３は、ガイドローラ４に案内されて多
孔ベルト５と同速度で連れ回りする。この両部の運動に
より、広い圧縮空間に供給されたスラッジＳは、狭い圧
縮空間に移動しながら圧縮され水分を水抜き穴３ａ₁、
５ａ₁、７ａから放出して脱水し、ケーキＣとなって圧
縮空間８から出る。そして、剥離ナイフ３５によって濾
布１７上から剥ぎ取られて装置外に排出される。

【００２０】また、多孔ベルト５の運動を案内するため
に、図７に示す形状保持ガイド３６、図１に示すベルト
レール３７、ベルトテンショナ３８がフレーム２８に固
定されている。前記形状保持ガイド３６は、ガイド部３
６ａがガイドフレーム７と略平行に半円形に伸びてチェ
ーン２４のローラ２６を押さえ、多孔ベルト５の跳ね上
りを防止するもので、更に非作動時に多孔ベルト５が作
動時の状態から大きく変位するのを防止する。更に、ア
イドルスプロケット１１の上部には山形のアームをもつ
濾布押さえ３９が支軸４０で揺動自在に支持されてい
る。濾布押さえ３９は、両側のチェーン２３のローラ２
６に乗ることができる長さの１対の押しローラ３９ａ、
３９ｂを軸支しており、一方の押しローラ３９ａがロー
ラ２６上に乗るときは、アームの揺動により他方の押し
ローラ３９ｂは押し下げられて濾布１７を多孔ベルト５
に押しつけ、濾布のずれを防止する。

【００２１】以上のように本発明の装置は、多孔ベルト
５に原動力として牽引力Ｆを与えることにより運転され
るものであり、多孔ドラム３よりも駆動スプロケット１
０の半径を小とすることによって、小トルクで必要な牽
引力Ｆを得ることができる。例えば、多孔ドラム３の半
径の２分の１の半径の駆動スプロケット１０を用いれ
ば、多孔ドラム３を原動側とするものに比べてトルクア
ームの長さも２分の１であるため、２分の１のトルクで
同一の牽引力Ｆを発生させることができる。このように
牽引力Ｆは、駆動スプロケット１０の半径とこれに加え
るトルクによって決まるから、処理能力上、多孔ドラム
３の直径を大きくしても原動力をさ程大きくする必要は
ない。また、処理能力は、多孔ドラム３の位置を調節し
て圧縮空間８の入口幅を増大させ、スラッジＳの流入量
を増加しても増大する。この場合、圧縮抵抗が増加する
ため駆動トルクを増加させなければならないが、この装
置の駆動トルクは元来少いから、駆動トルクの増加量も
少くてすむ。

【００２２】なお、前記実施例において、多孔ベルト５
に牽引力Ｆを与える手段として、チェーン２３と駆動ス
プロケット１０を用いているが、各加圧板５ａをリング
で連結し、駆動スプロケット１０がかみ合う部分を各加
圧板５に直接設けてもよく、更に、加圧板５ａを把持し
て間欠的に油圧等で牽引する手段に代えてもよい。

【００２３】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の請求項１の発明においては、多孔ドラムに原動力を与
えず、多孔ベルトに原動力としての牽引力を与えるよう
にしたから、多孔ドラムを、その中心軸を省略して複数
本のガイドローラで直接的に支持することができ、これ
により低剛性で軽量の多孔ドラムが使用でき、軸受装置
も簡単になる利点を有する。

【００２４】更に、多孔ベルトに駆動スプロケット等で
直接牽引力を与えるから、大径の多孔ドラム側から牽引
力を与えるものに比べて、多孔ベルトに加えるトルクが
低トクルであっても所要の牽引力を発生させることがで
き、駆動機構全体を小型化できる利点を有する。

【００２５】次に、請求項２の発明においては、ローラ
ベルトの各ローラが、ガイドフレームと多孔ベルトの間
にあって連続的にコロ作用を行うので、無摩擦で大荷重
を支持することができて、小さな牽引力でも大きな圧縮
力を与えることができる利点を有する。

【００２６】また、請求項３の発明によれば、多数の加
圧板を連続させて多孔ベルトとすると共に、スプロケッ
トで駆動される構造が、加圧板の両側にチェーンを連結
するという簡単な手段で得られる利点を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の各要素の配置を示す側面図

【図２】 図１のＡ部詳細図

【図３】 加圧板の平面図

【図４】 同上正面図

【図５】 同上側面図

【図６】 チェーンの平面図

【図７】 図２の７−７線断面図

【図８】 図１のＢ部詳細図

【符号の説明】

１ 回転ドラム式脱水器 ３ 多孔ドラム ３ａ₁、５ａ₁ 水抜き孔 ４ 支持
ローラ ５ 多孔ベルト ５ａ 加圧板 ６ ローラベルト ７ ガイドフレーム ８ 圧縮空間 １０ 駆動スプロケッ
ト １３ 駆動装置 １５、１７ 濾布 ２３ チェーン

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転する多孔ドラムと循環運動する多孔
   ベルトを、一方が狭くなる圧縮空間を介して設置し、両
   部の表面を濾布で覆い、両部の対向する部分を漸次接近
   するように運動させる回転ドラム式脱水装置において、
   円筒状で無軸の多孔ドラムを、その内周面に接する支持
   ローラで回転自在に支持し、多孔ベルトの背面を凹円弧
   状に並ぶローラで支持し、かつ多孔ベルトにこれを循環
   方向に牽引する牽引装置を連動させたことを特徴とす
   る、回転ドラム式脱水装置。
2. 【請求項２】 凹円弧状のガイドフレームと、該ガイド
   フレーム上を循環するローラベルトのローラで多孔ベル
   トを支持したことを特徴とする、請求項１の回転ドラム
   式脱水装置。
3. 【請求項３】 多数の水抜き孔をもつ加圧板の両側にチ
   ェーンを結合して多孔ベルトとし、該チェーンをこれに
   かみ合う駆動スプロケットで駆動することを特徴とす
   る、請求項１又は２の回転ドラム式脱水装置。