浓缩装置一体式螺旋压榨机

摘要

本发明提供一种浓缩装置一体式压榨机，其具备：将污泥连续地浓缩并作为浓缩污泥排出，并且具备均衡每单位时间的浓缩污泥排出量的排出量均衡部；与浓缩装置连接设置，并连续地移送从浓缩装置排出的浓缩污泥的容积型泵；以及与容积型泵的排出侧连接设置，并将浓缩污泥压榨脱水的螺旋压榨机。

权利要求

1.一种浓缩装置一体式螺旋压榨机，其特征在于，具备：将污泥连续地浓缩并作为浓缩污泥排出，且具备均衡每单位时间的浓缩污泥排出量的排出量均衡部的连续式浓缩装置；

与上述浓缩装置连接设置，并连续地移送从浓缩装置排出的浓缩污泥的容积型泵；以及与上述容积型泵的排出侧连接设置，并将浓缩污泥压榨脱水的螺旋压榨机。

2.根据权利要求1所述的浓缩装置一体式螺旋压榨机，其特征在于，上述浓缩装置是具备外筒滤网、以及在该外筒滤网内旋转并且在轴上螺旋状地卷装有螺旋叶片的螺旋轴的旋转浓缩机，上述排出量均衡部具备与上述螺旋轴一起旋转的挡板、涡旋状地形成在该挡板上的开口。

3.根据权利要求2所述的浓缩装置一体式螺旋压榨机，其特征在于，上述挡板的开口以其最低点的高度随着上述螺旋轴的旋转逐渐减小的方式形成。

4.根据权利要求2或者3所述的浓缩装置一体式螺旋压榨机，其特征在于，上述挡板的开口以在上述螺旋叶片的叶片终端边缘为基点的上述螺旋轴的旋转方向的规定角度范围内，半径方向外侧的开口边缘朝向旋转方后方逐渐接近上述挡板的外周边缘的方式形成。

5.根据权利要求1所述的浓缩装置一体式螺旋压榨机，其特征在于，上述浓缩装置是具备外筒滤网、以及在该外筒滤网内旋转并且在轴上螺旋状地卷装有螺旋叶片的螺旋轴的旋转浓缩机，上述排出量均衡部通过在上述螺旋叶片的内周部上形成开口，并使其开口宽度朝向排出侧徐徐增大而形成。

6.根据权利要求5所述的浓缩装置一体式螺旋压榨机，其特征在于，上述螺旋叶片的开口以其最低点的高度随着上述螺旋轴的旋转逐渐减小 的方式形成。

7.根据权利要求5或者6所述的浓缩装置一体式螺旋压榨机，其特征在于，上述螺旋叶片的开口通过从上述螺旋轴上切断上述螺旋叶片的半径方向内侧端缘而形成。

8.根据权利要求2、3、5以及6中任何一项所述的浓缩装置一体式螺旋压榨机，其特征在于，药液供给管设于上述螺旋轴内，且朝向在上述外筒滤网与上述螺旋轴之间划分而成的浓缩室的终端部开设有多个喷嘴孔，非透过性的环状筒设置在与上述外筒滤网的上述螺旋叶片的最终螺距所对应的区域。

9.根据权利要求1所述的浓缩装置一体式螺旋压榨机，其特征在于，上述浓缩装置是皮带式浓缩机，

上述排出量均衡部具备：

与上述皮带式浓缩机的排出部连接设置的浓缩污泥储存槽；以及具备横设在该浓缩污泥储存槽的槽底部上的驱动轴、以相互相反的方向卷装在该驱动轴上的一对螺旋叶片、以及与上述驱动轴连结的驱动器的集泥器。

10.根据权利要求1、2、3、5、6以及9中任何一项所述的浓缩装置一体式螺旋压榨机，其特征在于，上述容积型泵由单轴螺旋泵构成，

该单轴螺旋泵具备转子、及内设该转子的壳体，

上述壳体具有在一端侧开口的吸入口、以及扩展开另一端侧而形成的压入室，在上述压入室的侧壁上形成有与上述螺旋压榨机连接的排出口。

11.根据权利要求10所述的浓缩装置一体式螺旋压榨机，其特征在于，在上述浓缩装置与上述容积型泵的连接部连接有多硫酸铁供给泵，在延伸设置于上述单轴螺旋泵的压入室中、并驱动上述转子的转子驱动轴上固定有搅拌叶片。

12.根据权利要求10所述的浓缩装置一体式螺旋压榨机，其特 征在于，在上述单轴螺旋泵的压入室中形成有多个排出口，各排出口分别与多个螺旋压榨机连接。

13.根据权利要求1、2、3、5、6以及9中任何一项所述的浓缩装置一体式螺旋压榨机，其特征在于，上述浓缩装置配置在上述螺旋压榨机的上方或者侧方。

说明书

浓缩装置一体式螺旋压榨机

技术领域

[0001] 本发明涉及具备：浓缩下水、粪尿、聚居区排水以及从工厂等废水处理设施产生的污泥的浓缩装置，以及将浓缩后的污泥压榨脱水的螺旋压榨机的浓缩装置一体式螺旋压榨机。

背景技术

[0002] 对下水污泥等含水率高且流动性高的污泥进行脱水时，需要预先从污泥中分离水分，形成流动性低的浓缩污泥。特别是，利用螺旋压榨机对污泥进行压榨脱水的情况下，通常，预先将由浓缩装置浓缩的浓缩污泥暂时储存在储存槽中，向从中取出的污泥添加絮凝剂，再次进行污泥的絮凝之后，用螺旋压榨机进行脱水。

[0003] 日本专利第3797551号公报公开了为了提高螺旋压榨机的脱水效率而浓缩污泥的旋转浓缩机。

[0004] 日本专利第3680994号公报公开了预先将由旋转浓缩机浓缩的污泥暂时储存在储存槽中，将从该储存槽取出的浓缩污泥压入螺旋压榨机的下水污泥的处理方法。

[0005] 在预先将浓缩污泥储存在储存槽中，对从中取出的污泥添加絮凝剂，再次进行污泥的絮凝后再进行脱水的方法中，在因为各种原因导致浓缩工序、絮凝调节工序、脱水工序等各工序的处理无法整合等处理连续性下降的情况下，浓缩污泥有时会长时间滞留在储存槽中。若浓缩污泥长时间滞留，则存在由于浓缩污泥不断腐败，其脱水性下降，螺旋压榨机的脱水效率下降的问题。

[0006] 发明的内容

[0007] 本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于提供提高了利用浓缩装置的污泥浓缩与利用螺旋压榨机的压榨脱水的连续性，且能够实现高脱水效率并节省空间的浓缩装置一体式螺旋压榨机。

[0008] 本发明的一个实施方式是具备：将污泥连续地浓缩并作为浓缩污泥排出，并且具备均衡每单位时间的浓缩污泥排出量的排出量均衡部；与上述浓缩装置连接设置，并连续地移送从浓缩装置排出的浓缩污泥的容积型泵；以及与上述容积型泵的排出侧连接设置，并将浓缩污泥压榨脱水的螺旋压榨机的浓缩装置一体式螺旋压榨机。

附图说明

[0009] 图1是通过本发明的实施方式的浓缩装置一体式螺旋压榨机来对污泥进行浓缩并压榨脱水的污泥处理的流程图。

[0010] 图2是第一实施方式的浓缩装置一体式螺旋压榨机的纵剖侧视图。

[0011] 图3是通过第一实施方式的浓缩装置一体式螺旋压榨机来对污泥进行浓缩并压榨脱水的污泥处理的流程图。

[0012] 图4是第一实施方式的旋转浓缩机的纵剖视图。

[0013] 图5是图4的V向视图，是嵌装在第一实施方式的旋转浓缩机上的出口外筒法兰盘的正视图。

[0014] 图6是第一实施方式的旋转浓缩机的浓缩室的后端部的立体图。

[0015] 图7是表示第一实施方式的旋转浓缩机的，螺旋叶片的终端边缘与形成在挡板上的涡旋状开口的位置关系的示意图，是图4的VII向视图。

[0016] 图8是表示螺旋叶片的终端边缘及形成在挡板上的涡旋状开口的位置，与残留在浓缩室的螺旋叶片的最终螺距间的浓缩污泥的污泥界面的位置关系，随着螺旋轴的旋转如何变化的示意图。

[0017] 图9是作为第一实施方式的压入泵的单轴螺旋泵的纵剖视图。

[0018] 图10是第一实施方式的螺旋压榨机的纵剖视图。

[0019] 图11是表示第一实施方式的浓缩装置一体式螺旋压榨机的性能试验的结果的图。

[0020] 图12是表示第一实施方式的变形例的浓缩装置的排出量均衡部的结构的立体图。

[0021] 图13是本发明的第二实施方式的浓缩装置一体式螺旋压榨机的纵剖侧视图。

[0022] 图14是第二实施方式的皮带式浓缩机的侧视图。

[0023] 图15是图14的XV向视图，是接受从第二实施方式的皮带式浓缩机排出的浓缩污泥的浓缩污泥储槽的侧视图。

[0024] 图16是图15的XVI向视图。

[0025] 图17是表示旋转圆筒型浓缩机的一例的旋转滚筒型浓缩机的纵剖视图。

[0026] 图18是表示离心型浓缩机的一例的离心分离装置的纵剖视图。

[0027] 图19是表示多重圆盘外筒型浓缩机的一例的固液分离装置的纵剖视图。

[0028] 图20是表示旋转圆盘型浓缩机的一例的连续浓缩机的纵剖视图。

[0029] 图21是表示将浓缩装置配置在螺旋压榨机的入口侧的例子的浓缩装置一体式螺旋压榨机的纵剖侧视图。

[0030] 图22表示将浓缩装置经由压入泵与外筒滤网固定式螺旋压榨机的侧面连接的例子的浓缩装置一体式螺旋压榨机的俯视图。

具体实施方式

[0031] 以下，参照附图，对本发明优选的实施方式进行说明。本发明的技术范围应当根据权利要求书的记载来决定，并不仅限定于如下的实施方式。另外，在附图说明中，对相同的要素标注了相同的符号，省略重复的说明。

[0032] 图1是通过本发明的实施方式的浓缩装置一体式螺旋压榨机S来对污泥进行浓缩并压榨脱水的污泥处理的流程图。供给原污泥的污泥供给泵6经由污泥供给管7与絮凝装置10连接。污泥供给管7与来自药品供给泵8的药品供给管9连接。在絮凝装置10的下游配设有连续地对污泥进行浓缩并作为浓缩污泥排出的连续式浓缩装置2。在浓缩装置2的排出部连接设置有连续地移送从浓缩装置排出的浓缩污泥的压入泵4。来自多硫酸铁供给泵12的多硫酸铁供给管13的构成为：连接在与压入泵4连结的斜槽3的下部侧壁上，并能够向从浓缩装置2排出的浓缩污泥中添加多硫酸铁等无机絮凝剂。在压入泵4的排出部连接有将浓缩污泥压榨脱水的螺旋压榨机1。本发明的实施方式的浓缩装置一体式螺旋压榨机S由上述浓缩装置2、斜槽3、压入泵4、以及螺旋压榨机1构成。

[0033] 在利用上述浓缩装置一体式螺旋压榨机S的污泥处理中，向从污泥供给泵6供给而来的下水污泥等原污泥中，添加从药品供给泵8供给而来的高分子絮凝剂，并由絮凝装置10的搅拌器11将其搅拌混合，对其进行制粒而形成絮凝粒。将该絮凝调节后的污泥供给到浓缩装置2，从含水率高且流动性高的污泥中分离水分，获得流动性低的浓缩污泥。从浓缩装置2排出的浓缩污泥，由斜槽3接受并供给到压入泵4。在压入泵4的吸入侧，将从多硫酸铁供给泵12供给而来的多硫酸铁等无机絮凝剂添加到浓缩污泥中。然后，用压入泵4将添加的无机絮凝剂与浓缩污泥捏合而形成坚固的絮凝物之后，压入螺旋压榨机1进行压榨脱水。另外，也可以使用高分子絮凝剂来代替无机絮凝剂添加到供给到螺旋压榨机1的浓缩污泥中，使破坏的絮凝物再次生成。

[0034] 第一实施方式

[0035] 图2是本发明的第一实施方式的浓缩装置一体式螺旋压榨机S1的纵剖侧视图。浓缩装置一体式螺旋压榨机S1采用旋转浓缩机5作为上述浓缩装置一体式螺旋压榨机S的浓缩装置2。即，浓缩装置一体式螺旋压榨机S1具备：螺旋压榨机1、载置在螺旋压榨机1上的旋转浓缩机5、与旋转浓缩机5的排出部连接且接受从旋转浓缩机5排出的浓缩污泥的斜槽3、垂直设置在螺旋压榨机1的始端部并将斜槽3接受的浓缩污泥压入螺旋压榨机1的压入泵4。斜槽3与压入泵4的吸入侧连接，螺旋压榨机1与压入泵4的排出侧连接设置。

[0036] 图3是通过上述浓缩装置一体式螺旋压榨机S1来将污泥浓缩并压榨脱水的污泥处理的流程图，相当于将图1中的浓缩装置一体式螺旋压榨机S置换为上述浓缩装置一体式螺旋压榨机S1。在浓缩装置一体式螺旋压榨机S1中，从药品供给管9分路的药品供给管9a与旋转浓缩机5的排出侧连接，旋转浓缩机5向分离水分后的浓缩污泥中添加从药品供给管9a供给而来的高分子絮凝剂，在进行被浓缩工序破坏的絮凝物的二次絮凝之后，连续地排出浓缩污泥。

[0037] 图4是旋转浓缩机5的纵剖视图。旋转浓缩机5具备：具有大致水平的中心轴的外筒滤网14、同轴配置在外筒滤网14内部且绕外筒滤网14的中心轴旋转的螺旋状地卷绕螺旋叶片15的螺旋轴16、分别嵌装在外筒滤网14的入口侧端部及出口侧端部的圆盘状入口外筒法兰盘17及出口外筒法兰盘18。螺旋叶片15的半径方向外侧端缘15c与外筒滤网14的内周面滑动接触。在外筒滤网14的内周面与螺旋轴16的外周面之间形成有由螺旋叶片15螺旋状地分隔而成的浓缩室19。

[0038] 螺旋轴16的入口侧端部被支撑在前机架20上的污泥供给管21可自由转动地轴支撑。此外，外筒滤网14的入口外筒法兰盘17被污泥供给管21可自由转动地枢轴支撑。

[0039] 在螺旋轴16的内部形成有将浓缩室19与污泥供给管21连通的污泥供给通道22。污泥供给通道22的一端作为设置在螺旋轴16的外周面上的多个供给口22a朝向浓缩室19开口，另一端为向螺旋轴16的入口端侧开口的开口22b。从絮凝装置10供给而来的絮凝调节污泥经由污泥供给管21及污泥供给通道22供给到浓缩室19的始端侧(图4的左侧)。

[0040] 图5是图4的V向视图，是嵌装于外筒滤网14上的出口外筒法兰盘18的正视图。在出口外筒法兰盘18上沿圆周方向设置有用于将在浓缩室19浓缩的浓缩污泥排出到斜槽
3的多个排出口23。各排出口23具有沿圆周方向延伸的形状，其半径方向外侧的开口边缘沿着外筒滤网14的内周面。

[0041] 此外，如图4所示，在外筒滤网14的出口外筒法兰盘18上连结着外筒驱动轴24。外筒驱动轴24由支撑在后机架25上的轴承26轴支撑。螺旋轴16的后端部与螺旋驱动轴
27连结。螺旋驱动轴27插入并贯通外筒驱动轴24内。螺旋驱动轴27的前端部由设置在后机架25上的底座28的轴承29支撑。在外筒滤网14的外筒驱动轴24以及螺旋轴16的螺旋驱动轴27上分别嵌装有链轮30、31，并构成为由图2所示的驱动器32、33使外筒滤网
14及螺旋轴16以相反的方向差速旋转。外筒滤网14与螺旋轴16虽然也可以沿相同方向差速旋转，但是若使外筒滤网14与螺旋轴16沿反方向旋转，则提高了螺旋叶片15对外筒滤网14的相对转数，能够增加螺旋叶片15的半径方向外侧端缘15c与外筒滤网14的滤网面内表面滑动接触的次数(频率)。由此，将要堵塞的过滤面有效地再生，促进滤液的排出，从而能够大量处理浓度低的污泥。另外，根据浓缩的原液，也可以在外筒滤网14的过滤面堵塞时，进行差速旋转并洗净过滤面。在外筒滤网14的下方配设有接受被分离排出的滤液的滤液接受槽34。通过将排出到滤液接受槽34中的滤液的一部份供给到斜槽3内，则能够防止产生斜槽3内的浓缩污泥的架桥现象，从而顺利地将浓缩污泥供给到压入泵4。在外筒滤网14的周围配设有沿外筒滤网14的洗净管35，并构成为在使外筒滤网14旋转的同时喷洒洗净液，从而消除过滤面的堵塞。

[0042] 如图4所示。在处于浓缩室19的终端部的螺旋轴16上嵌装有圆板状的挡板36，并与螺旋轴16一起旋转(同步旋转)。挡板36设置成与外筒滤网14的出口外筒法兰盘18大致平行地接近。挡板36的外周边缘36b与后述的外筒滤网14的环状筒40的内表面滑动接触。

[0043] 图6是浓缩室的后端部的立体图。挡板36上形成有涡旋状的开口37。图7是表示螺旋叶片的终端边缘15a与形成在挡板36上的涡旋状开口37的位置关系的示意图，相当于螺旋轴16的图4的VII向视图。由比挡板36的开口37更靠近半径方向外侧的部分构成的堰36a，以其高度t(从堰36a的半径方向外侧周边缘部到半径方向内侧的开口周边缘部的半径方向的宽度)在以螺旋叶片15的终端边缘15a为基点的旋转方向的规定角度范围α内，朝向旋转方向后方(图7中的顺时针方向)以大致一定的减小率逐渐减小的方式形成。换句话说，挡板36的开口37，在以螺旋叶片15的叶片终端边缘15a为基点的螺旋轴16的旋转方向的规定角度范围α内，半径方向外侧的开口边缘37d朝向旋转方向后方逐渐接近挡板36的外周边缘36b。此外，开口37的开口度朝向旋转方向后方以大致一定的增加率逐渐增加。开口度的意思是从开口37的半径方向内侧的开口边缘37c到半径方向外侧的开口边缘37d的半径方向的宽度。在本实施方式中，在距螺旋叶片15的终端边缘15a旋转方向前方大约10度的位置上设有开口37的始端部37a，在距终端边缘15a旋转方向后方大约270度的位置上设有开口37的终端部37b，在以终端边缘15a为基点的旋转方向大约280度的角度范围内形成堰36a，在该角度范围内，堰36a的高度t朝向旋转方向后方逐渐减小，开口37的开口度朝向旋转方向后方逐渐增大。

[0044] 挡板36及涡旋状的开口37与螺旋轴16一起旋转。开口37以堰36a的高度t朝向旋转方向后方以大致一定的减小率逐渐减小的方式形成，因此当螺旋轴16以一定速度沿旋转方向旋转时，开口37的最低点的高度h也随着螺旋轴16的旋转以大致一定的减小率减小。但是，由于螺旋叶片15的最终螺距间的浓缩室19中的浓缩污泥最终溢出堰36a而排出，所以每单位时间的浓缩污泥排出量(以下简称为排出量)根据开口37的最低点的高度h的减小率而变化。在本实施方式中，在螺旋轴16从图7所示的状态向旋转方向旋转大约330度的期间，由于高度h随着螺旋轴16的旋转以大致一定的减小率减小，所以浓缩污泥的排出量也大致一定。由此，防止了浓缩污泥的排出量在每一个循环中急剧地增减波动，浓缩污泥的排出量变得均衡。

[0045] 以往，螺旋叶片15每旋转一次螺旋叶片15的最终螺距间的浓缩污泥间歇或者断续地排出。更加详细的说，例如，若螺旋叶片15的终端边缘15a与浓缩污泥存在图7左图的位置关系，则从该时间点到终端边缘15a移动到螺旋轴16的旋转轴正下方的位置的期间，即，螺旋轴16沿旋转方向旋转大约50度的期间，螺旋叶片15的最终螺距间的浓缩污泥基本上都被排出，之后，螺旋轴16旋转到螺旋叶片15的终端边缘15a返回到原位置的期间，浓缩污泥的排出停止。另一方面，在本实施方式的旋转浓缩机5中，通过与螺旋轴16一起旋转的挡板36的开口37调整控制浓缩污泥的溢出量，从一个循环的开始到结束以大致一定的流量排出浓缩污泥。溢出堰36a的浓缩污泥从出口外筒法兰盘18的排出口23流出，并排出到被后机架25支撑的斜槽3内。

[0046] 图8是表示螺旋叶片15的终端边缘15a及形成在挡板36上的涡旋状开口37的位置，与残留在浓缩室19的螺旋叶片15的最终螺距间的浓缩污泥的污泥界面的位置的关系随着螺旋轴16的旋转如何变化的示意图。

[0047] 图8(a)是表示螺旋叶片15的终端边缘15a的位置处于由垂直线X旋转大约60度的方向后方的状态。在该时间点，螺旋叶片15的最终螺距之间的污泥还未排出，污泥界面的高度为最大值h1。在比螺旋叶片15的最终螺距更靠排出侧的位置上，浓缩污泥的排出已经完成，设在挡板36上的开口37的终端部37b以远离污泥界面的方式移动。

[0048] 图8(b)表示螺旋轴16及挡板36从图(a)的状态旋转大约30度后的状态。螺旋叶片15的终端边缘15a位于由垂直线X旋转大约30度的方向后方。此时，螺旋叶片15的最终螺距之间的污泥越过终端边缘15a流入比螺旋叶片15的最终螺距更靠排出侧的空隙中。并且，若浓缩污泥界面的高度h2变得比作为开口37的最低点的始端部37a的堰36a(堰高度t2)高，则浓缩污泥从始端部37a溢出。

[0049] 图8(c)表示螺旋轴16及挡板36从图8(b)的状态进一步旋转了大约60度的状态。螺旋叶片15的终端边缘15a位于由垂直线X旋转大约30度的方向前方。此时，浓缩污泥界面的高度h3变得比开口37的最低点的堰36a(堰高度t3)高，浓缩污泥从堰36a溢出。随着溢出污泥界面的高度h3开始减小。

[0050] 图8(d)表示螺旋轴16及挡板36从图8(c)的状态进一步旋转了大约90度的状态。螺旋叶片15的终端边缘15a位于由垂直线X旋转大约120度的方向前方。此时，浓缩污泥界面的高度h4变得比开口37的最低点的堰36a(堰高度t4)高，浓缩污泥从堰36a溢出。随着溢出污泥界面的高度h4开始减小。

[0051] 图8(e)表示螺旋轴16及挡板36从图8(d)状态进一步旋转了大约90度的状态。螺旋叶片15的终端边缘15a位于由垂直线X旋转大约210度的方向后方。此时，残留的浓缩污泥从作为开口37的最低点的终端部37b(堰高度t5)排出，污泥界面的高度变为h5。
因为以堰高度根据距螺旋叶片15的终端边缘15a的角度而减小的方式来构成与螺旋轴16同步旋转的挡板36，所以能够以一定的流量排出浓缩污泥。

[0052] 此外，如图4所示，在螺旋轴16的后端部及螺旋驱动轴27的内部，设置有用于向浓缩室19的终端部供给二次絮凝用絮凝剂的药液供给管38。药液供给管38的一端与药品供给管9a连接，另一端成为在螺旋轴16的后端部外周面朝向浓缩室19的终端部开口的多个喷嘴孔39。此外，如图4及图6所示，在外筒滤网14的螺旋叶片15的最终螺距所对应的区域上连接设置有非透过性的环状筒40。无机絮凝剂从喷嘴孔39供给到环状筒40内的浓缩污泥，使该无机絮凝剂与浓缩污泥沿环状筒40的内周面旋转，同时由螺旋叶片15进行搅拌，进行浓缩污泥的二次絮凝。因为从设置在螺旋轴16的后端部外周面上的喷嘴孔39添加絮凝剂，所以增加了环状筒40内的絮凝剂成分的混合性，能够高效地进行在浓缩室19内的浓缩工序被破坏了的絮凝物的二次絮凝。若将经过该二次絮凝的浓缩污泥压入螺旋压榨机1，就提高了螺旋压榨机1的压榨脱水效率。

[0053] 图9是作为压入泵4的单轴螺旋泵41的纵剖视图。单轴螺旋泵41作为向螺旋压榨机1压入从旋转浓缩机5排出的浓缩污泥的压入泵4发挥作用。单轴螺旋泵41具备转子42、内设有转子42的壳体43、扩开壳体43的下端侧而形成的压入室44以及连接设置在压入室44的下端的驱动器47。压入室44扩展开来，在其内部延伸设置有驱动器47的驱动轴45。驱动轴45的上端与转子42连结。此外，在驱动轴45上固定有向半径方向突出的多个搅拌叶片46。在壳体43的上端侧开口的吸入口48与接受从旋转浓缩机5排出的浓缩污泥的斜槽3连接。在斜槽3上连接有多硫酸铁供给泵12的多硫酸铁供给管13。多硫酸铁等的无机絮凝剂经由多硫酸铁供给管13添加到从旋转浓缩机5排出的浓缩污泥中，并用转子42与搅拌叶片46对其进行搅拌、捏合。由此，能够在浓缩污泥中形成坚固均匀的絮凝物，同时无波动地将浓缩污泥压入螺旋压榨机1。

[0054] 在压入室44的侧壁上设有向水平方向开口的排出口49。排出口49与螺旋压榨机1的供给通道58连接，从而能够将形成了坚固均匀的絮凝物的浓缩污泥压入螺旋压榨机1。另外，也可以在压入室44的侧壁上形成多个排出口49，各排出口49分别与多个螺旋压榨机1连接设置。由此，在旋转浓缩机5的污泥处理量比螺旋压榨机1的处理量大的情况下，通过将多个螺旋压榨机1与旋转浓缩机5连接，能够获得污泥处理量的整合。

[0055] 另外，在本实施方式中，虽然采用单轴螺旋泵41作为压入泵4，但压入泵4并不限定于此，可以使用各种形式的泵。除单轴螺旋泵之外，由于不会破坏从浓缩装置排出的浓缩污泥，优选隔膜泵、贯流泵、活塞式泵等容积型泵。特别是，如上所述，由于单轴螺旋泵具有污泥的排出连续且排出量均衡，此外，由于是旋转式而能够向移送的污泥中添加絮凝剂并搅拌等优点而最佳。

[0056] 图10是螺旋压榨机的局部纵剖侧视图。螺旋压榨机1具备：侧面具有过滤面的圆筒状的外筒滤网50、以及在外筒滤网50内旋转且螺旋状地卷绕螺旋叶片51的螺旋轴52。在外筒滤网50的内周面与螺旋轴52的外周面之间形成有由螺旋叶片51分隔成螺旋状的过滤室53。过滤室53从供给侧(图10的右侧)向排出侧(图10的左侧)缩小。在外筒滤网50的供给侧端部嵌装有入口法兰盘54。在入口法兰盘54上外嵌有链轮55，链轮55与载置在前机架56上的可正反转的外筒驱动器57联动地连结。在螺旋轴52的供给侧端部的内部形成有用于向过滤室53供给浓缩污泥的供给通道58。供给通道58的一端作为设置在螺旋轴52的外周面上的多个供给口59而朝向过滤室53的始端部开口。螺旋轴52的排出侧端部与螺旋驱动轴60连结。在螺旋驱动轴60上嵌装有链轮61，链轮61与螺旋驱动器62联动地连结。在过滤室53的排出口63相对地配置有背压调整用承压滚筒64。在承压滚筒64上连结有滑动气缸65，滑动气缸65被配设在后机架66上的移动轴67可自由滑动地支撑。螺旋驱动轴60被设置在后机架66上的轴承68支撑。螺旋压榨机1的螺旋轴
52与单轴螺旋泵41的排出口49滑动接触，添加无机絮凝剂而形成坚固的絮凝物的浓缩污泥从单轴螺旋泵41压入螺旋压榨机1。另外，在外筒滤网50的下方配设有滤液接受槽69。
在外筒滤网50的周围沿外筒滤网50配设有洗净管70，构成为在使外筒滤网50旋转的同时喷洒洗净液，从而消除过滤面的堵塞。在螺旋压榨机1的终端部配设有脱水污泥的泥饼接受槽71。

[0057] 根据本实施方式，因为旋转浓缩机5经由单轴螺旋泵41与螺旋压榨机1直接连接，能够在用旋转浓缩机5将污泥浓缩后立即由螺旋压榨机1进行压榨脱水。无需使浓缩后的污泥长时间滞留在储存槽中，也不会发生污泥不断腐败而脱水效率降低的现象。即，根据本实施方式的浓缩装置一体式螺旋压榨机S1，因为通过将旋转浓缩机5与螺旋压榨机1直接连接，从而在污泥浓缩后立即进行脱水，所以不会发生浓缩污泥的腐败等，能够提高脱水效率。

[0058] 此外，根据浓缩装置一体式螺旋压榨机S1，在旋转浓缩机5中，因为向浓缩污泥中添加高分子絮凝剂来进行在浓缩工序中被破坏了的絮凝物的二次絮凝，所以进一步提高了螺旋压榨机1的压榨脱水效率。此外，根据浓缩装置一体式螺旋压榨机S1，因为向从旋转浓缩机5排出的浓缩污泥中添加无机絮凝剂，并由单轴螺旋泵41的转子42与搅拌叶片46对其进行搅拌、捏合，所以能够在浓缩污泥中形成坚固且均匀的絮凝物，同时将无波动的浓缩污泥压入螺旋压榨机1中。即，根据本实施方式的浓缩装置一体式螺旋压榨机S1，能够对含水率高且流动性高的污泥进行高效的浓缩脱水从而获得低含水率的脱水泥饼。

[0059] 并且，本实施方式的浓缩装置一体式螺旋压榨机S1不需要用于浓缩装置、浓缩污泥储存槽、以及脱水设备的大的设置面积。因此，与将以往的浓缩装置与脱水装置组合而得到的系统相比较，设置面积显著地减小，实现了空间的节省。此外，在浓缩装置一体式螺旋压榨机S1中，如后所述，因为能够使从旋转浓缩机5排出的浓缩污泥的排出量均衡，所以能够减小接受浓缩污泥的斜槽3的容积。由此，进一步实现空间的节省。

[0060] 本实施方式的旋转浓缩机5作为浓缩装置，尺寸小而紧凑，电动机容量小而省电。此外，旋转浓缩机5通过控制螺旋轴16的转数，能够容易地调节浓缩浓度。此外，螺旋压榨机1与皮带式脱水机、离心脱水机等以往的连续式脱水机相比较，尺寸更小而紧凑，电动机容量也更小而省电。此外，螺旋压榨机1容易进行稳定运转的控制，且脱水效率高。通过将该旋转浓缩机5与螺旋压榨机1直接连接，从而污泥处理变得更加节省空间、节能高效。

[0061] 此外，本实施方式的浓缩装置一体式螺旋压榨机S1将在大致水平的螺旋轴16上具备浓缩用螺旋叶片15的旋转浓缩机5，与在大致水平的螺旋轴52上具备压榨用螺旋叶片51的螺旋压榨机1形成为一个整体。因此，不会像将在水平螺旋轴上具备压榨用螺旋叶片的水平圆筒滤网与在垂直螺旋轴上具备移送用螺旋叶片的垂直圆筒滤网连接设置的情况那样，产生包含比重大的固形物的污泥沉淀堆积在垂直圆筒滤网的污泥供给口附近的问题。

[0062] 并且，本实施方式的旋转浓缩机5的作为使每单位时间的浓缩污泥排出量均衡的排出量均衡部，具备与螺旋轴16一起旋转的挡板36，以及形成在挡板36上的涡旋状开口37。开口37以以下方式形成：由其外侧的部分构成的堰36a的高度t在以螺旋叶片15的终端边缘15a为基点的旋转方向的规定角度范围α内，朝向旋转方向后方以大致一定的减小率逐渐减小。因此，在螺旋轴16以一定速度旋转时，开口37的最低点的高度h也随着螺旋轴16的旋转以大致一定的减小率减小，每单位时间的浓缩污泥排出量也变得大致一定。
由此，防止了浓缩污泥排出量的波动，浓缩污泥排出量变得均衡。即，供给到螺旋压榨机1的浓缩污泥的供给量，压入压力，性状等变得均衡，提高了利用旋转浓缩机5的污泥浓缩与利用螺旋压榨机1的压榨脱水的连续性。由此，提高了螺旋压榨机1的脱水效率，所以能够高效地获得没有偏差的含水率低的脱水泥饼。另外，挡板36的开口37的形状只要构成为半径方向外侧的开口边缘37d为涡旋状，开口37的最低点的高度随着螺旋轴16的旋转逐渐减小，就无需特别限定其开口度。

[0063] 进行了本实施方式的浓缩装置一体式螺旋压榨机S1的性能测试。对浓缩装置一体式螺旋压榨机S1以及作为比较例的以往的高效率型螺旋压榨机，利用具有下述表1的性质的两种消化污泥分别进行浓缩及脱水，对获得的泥饼的含水率(％W.B.)以及处理量(kg/h)进行了比较。

[0064] 使用了表1的重力浓缩消化污泥的情况下的比较结果表示在图11(a)中，使用表1的机械浓缩消化污泥的情况下的比较结果表示在图11(b)中。

[0065] 表1

[0066]

[0067] 由表1可知，在任何一种消化污泥的情况下，浓缩装置一体式螺旋压榨机S1都能发挥比以往的高效率型螺旋压榨机更优秀的性能。即，浓缩装置一体式螺旋压榨机S1在相同处理量的条件下能够获得含水率更低的泥饼，在相同含水率的条件下能够获得更多的处理量。

[0068] 变形例

[0069] 图12是表示第一实施方式的变形例的浓缩装置的排出量均衡部的结构的立体图。虽然第一实施方式的排出量均衡部具备与螺旋轴16一起旋转的挡板36以及涡旋状的开口37，但是也可以采用如下将结构：如图11所示，在螺旋叶片15’的内周部上形成开口37’，使其开口宽度朝向排出侧徐徐增大。

[0070] 在本变形例中，从螺旋轴16上切断螺旋叶片15’的半径方向内侧端边缘15b，从而在螺旋轴16的外周面与螺旋叶片15’的半径方向内侧端边缘15b之间形成开口37’，使其开口宽度(从螺旋轴16的外周面到螺旋叶片15’的半径方向内侧端边缘15b的半径方向的宽度)朝向排出侧徐徐增大。

[0071] 即，本变形例的螺旋叶片15’与堰36a相同以其高度ta(从螺旋叶片15’的半径方向外侧端边缘15c到半径方向内侧端边缘15b的半径方向的宽度)在旋转方向的规定角度范围α中，朝向旋转方向后方以大致一定的减小率逐渐减小的方式形成。沿着螺旋轴16的中心轴方向从其排出侧向入口侧(图12中从右侧向左侧的方向)观察螺旋叶片15’时，螺旋叶片15’的半径方向内侧端边缘15b的形状与第一实施方式的涡旋状开口37的半径方向外侧的开口边缘37d的形状大致相同。换句话说，将螺旋叶片15’的半径方向内侧端边缘15b所描绘的螺旋曲线向与螺旋轴16的中心轴垂直的平面投影的话，与涡旋状开口37的半径方向外侧的开口边缘37d的涡旋曲线大致相同。

[0072] 因此，在螺旋轴16以一定速度旋转时，半径方向内侧端边缘15b的最低点的高度h随着螺旋轴16的旋转以大致一定的减小率减小，每单位时间的浓缩污泥排出量也变得大致一定。由此，防止了浓缩污泥排出量的波动，浓缩污泥排出量变得均衡。即，供给到螺旋压榨机1的浓缩污泥的供给量、压入压力、性状等变得均衡，提高了螺旋压榨机1的脱水效率，所以能够高效地获得没有偏差的低含水率的脱水泥饼。

[0073] 如上所述，根据本变形例无需设置挡板36就能够获得与第一实施方式相同的效果。

[0074] 第二实施方式

[0075] 图13是本发明的第二实施方式的浓缩装置一体式螺旋压榨机S2的纵剖侧视图。浓缩装置一体式螺旋压榨机S2与第一实施方式不同之点在于，浓缩装置2，并不是由旋转浓缩机5，而是由皮带式浓缩机81与浓缩污泥储存槽82构成。

[0076] 浓缩装置一体式螺旋压榨机S2具备螺旋压榨机1、配设在螺旋压榨机1的前段的皮带式浓缩机81、配设在皮带式浓缩机81的排出部的浓缩污泥储存槽82、与浓缩污泥储存槽82的排出部连接并接受从浓缩污泥储存槽82排出的浓缩污泥的斜槽3、垂直设置在螺旋压榨机1的始端部并将斜槽3接受的浓缩污泥压入螺旋压榨机1的压入泵4。

[0077] 图14是皮带式浓缩机81的侧视图。皮带式浓缩机81具有张紧滚筒84、驱动滚筒85、可自由移动地卷绕在张紧滚筒84与驱动滚筒85之间的环形皮带86。环形皮带86的过滤面86a设置成朝向污泥排出侧(图14的右侧)形成上升的斜率。过滤面86a的上表面与多个翻耕装置87滑动接触，过滤面86a的内表面与多个网条88滑动接触。在多个网条
88上沿环形皮带86的移动方向形成有细长孔。通过使该细长孔朝向排出侧孔径或者宽度逐渐变小，从而从污泥供给侧(图14中的左侧)朝向污泥排出侧依次将过滤面86a划分为初期浓缩区域A、中期浓缩区域B、以及后期浓缩区域C三个区域。

[0078] 在皮带式浓缩机81中，从给泥装置89向环形皮带86的初期浓缩区域A供给絮凝调节污泥并进行固液分离。翻耕装置87与环形皮带86的过滤面86a滑动接触，在使过滤面86a上的浓缩污泥翻转的同时收集浓缩污泥，从而使过滤面86a再生。由此，浓缩污泥翻转，含水分多的污泥面向下，再次载置在再生后的过滤面86a上，所以通过翻转效果与翻耕效果提高了浓缩浓度。利用驱动滚筒85使环形皮带86反转时，将浓缩污泥排出到浓缩污泥储存槽82。另外，在环形皮带86的反转部设有曲折修正装置91以及皮带洗净装置92。在网条88的下方设置有网条洗净装置93。另外，作为皮带式浓缩机公开有，由多个相互邻接配置的金属线材形成具有多个开孔的过滤面的皮带式浓缩机。

[0079] 图15是接受从皮带式浓缩机81排出的浓缩污泥的浓缩污泥储存槽82的侧视图，相当于图14的XV向视图。图16是图15的XVI向视图。浓缩污泥储存槽82配设在通过驱动滚筒85使环形皮带86反转的皮带式浓缩机81的排出部的下方。浓缩污泥储存槽82俯视为大致长方形的箱形形状，侧视形成为大致漏斗状。在浓缩污泥储存槽82上设有集泥器95，集泥器95具备：沿长度方向横设在浓缩污泥储存槽82的槽底部的驱动轴96；沿互相相反的方向卷装在驱动轴96上的一对螺旋叶片97、98；与驱动轴96连结的驱动器99。通过驱动滚筒85使环形皮带86反转，在环形皮带86整个宽度范围内扩展的浓缩污泥从环形皮带86上落下，并排出到浓缩污泥储存槽82中。排出到浓缩污泥储存槽82中的浓缩污泥，被集泥器95破碎并收集到槽底中央部。

[0080] 如图15所示，在浓缩污泥储存槽82的槽底中央部上开设有排出口100，排出口100上安装有形成成正视为漏斗状侧视为长方形状的斜槽3。被集泥器95粉碎且收集到槽底中央部的浓缩污泥通过集泥器95压入斜槽3，并供给到垂直设置的单轴螺旋泵4的吸入口48。集泥器95通过制御装置(未图示)来控制驱动器99的旋转方向及转数，由此控制螺旋叶片97、98的旋转方向及转数，从而使从排出口100向斜槽3排出的浓缩污泥的每单位时间的排出量均衡。由此，浓缩装置一体式螺旋压榨机S2能够获得与浓缩装置一体式螺旋压榨机S1相同的效果。即，从浓缩装置排出的浓缩污泥的每单位时间的排出量变得均衡，由此经由单轴螺旋泵4供给到螺旋压榨机1的浓缩污泥的供给量，压入压力，性质等变得均衡，提高了螺旋压榨机1的脱水效率，所以能够高效地获得没有偏差的含水率低的脱水泥饼。

[0081] 此外，根据本实施方式，即使是流动性低的浓度4％以上的高浓缩污泥，也可以在被集泥器95粉碎的同时压入斜槽3，利用单轴螺旋泵4连续地压入螺旋压榨机1，所以能够提高利用螺旋压榨机1的脱水效率。

[0082] 并且，根据本实施方式，皮带式浓缩机81及浓缩污泥储存槽82经由单轴螺旋泵41与螺旋压榨机1直接连接，所以能够在利用皮带式浓缩机81浓缩后立即利用螺旋压榨机1将污泥压榨脱水。无需将浓缩的污泥长时间滞留在储存槽中，不会发生污泥不断腐败，脱水效率下降的现象。即，根据本实施方式的浓缩装置一体式螺旋压榨机S2，通过将皮带式浓缩机81及浓缩污泥储存槽82与螺旋压榨机1直接连接，从而在浓缩后直接将污泥脱水，所以不会发生浓缩污泥的腐败等现象，能够提高脱水效率。

[0083] 此外，向从浓缩污泥储存槽82排出的浓缩污泥中添加无机絮凝剂，利用单轴螺旋泵41的转子42与搅拌叶片46搅拌混匀，所以能够在浓缩污泥中形成坚固且均匀的絮凝物，并且能够无波动地将浓缩污泥压入螺旋压榨机1。即，根据本实施方式的浓缩装置一体式螺旋压榨机S2，能够对含水率高且流动性高的污泥进行浓缩脱水并获得含水率低的脱水泥饼。

[0084] 并且，本实施方式的浓缩装置一体式螺旋压榨机S2不需要用于设置浓缩装置、浓缩污泥储存槽、以及脱水设备的大的设置面积。因此，与将以往的浓缩装置与脱水装置组合而得到的系统比较，设置面积显著减小，实现了空间的节省。

[0085] 以上所说明的实施方式仅仅是为了使本发明容易理解而记载的单个示例，本发明并不限定于这些实施方式，能够在本发明的技术范围内进行各种变更。例如，作为浓缩装置，第一实施方式的旋转浓缩机，第二实施方式的皮带式浓缩机与浓缩污泥储存槽一体的浓缩装置以外，还可以使用旋转圆筒型浓缩机、离心型浓缩机、多重圆盘外筒型浓缩机、或者旋转圆板型浓缩机等。

[0086] 作为旋转圆筒型浓缩机，例如可以考虑以下的旋转滚筒型浓缩机107，如图17所示，配置在壳体101内部的滚筒滤网102上配设有圆筒状的螺旋103，滚筒滤网102的一端侧上设有污泥投入口104，另一端侧上设有污泥排出口105，壳体101的下游侧配设有分离液排出口106。

[0087] 作为离心型浓缩机，例如可以考虑以下的离心分离装置，如图18所示，在具有重质分出口111与轻质分出口112的壳体113上配设有旋转筒状体的离心转筒114，在离心转筒114内部设置有差速旋转的螺旋输送器115，在螺旋输送器115的主体部上设有被处理液的供给喷嘴116。

[0088] 作为多重圆盘外筒型浓缩机，例如可以考虑如下的螺旋压榨机形状的固液分离装置128，如图19所示，将在由多个固定环121与浮动环122形成的圆筒状体的内部配置有螺旋输送器123的固液分离部配设在壳体124的内部中央，壳体124的左侧下部形成有污泥水的流入口125，在右侧下部形成有固体成分的排出口126，在中央下部形成有分离水分的排水口127。

[0089] 并且，作为旋转圆板型浓缩机，例如可以考虑如下污泥浓缩装置145，如图20所示，在浓缩槽131中配设可旋转的蜂窝状滤网132，在浓缩槽131的一方的侧部上设有絮凝物化污泥的供给口133，在另一方的侧部上设有浓缩污泥的排出口144。

[0090] 此外，虽然在上述实施方式中，螺旋压榨机1的外筒滤网50通过可正反旋转的外筒驱动器57来旋转，但是外筒滤网也可以是固定的。

[0091] 并且，虽然在上述实施方式中，各种浓缩机都搭载在螺旋压榨机的上部，但是浓缩装置的配置并不限定于此。如图21所示，也可以将浓缩装置2配置在螺旋压榨机1的入口侧，也可以如图22所示，也可以经由压入泵4将浓缩装置2连接在外筒滤网固定式螺旋压榨机1的侧面。

[0092] 本申请主张2009年3月19日申请的日本特许第2009-067380号以及2009年9月30日申请的日本特许第2009-226833号的优先权，这些申请的全部内容都通过参照组合到本说明书中。

[0093] 产业上的利用可能性

[0094] 本发明的浓缩装置一体式螺旋压榨机由于具备均衡每单位时间的浓缩污泥排出量的排出量均衡部，供给到螺旋压榨机的浓缩污泥的供给量，压入压力，性质等变得均衡，提高了利用浓缩装置的污泥浓缩与利用螺旋压榨机的压榨脱水的连续性。由此，能够提高螺旋压榨机的脱水效率，并高效地获得没有偏差且含水率低的脱水泥饼。

[0095] 本发明的浓缩装置一体式螺旋压榨机若设置在下水、粪尿、聚居区排水以及工厂等排水处理设施中，则成为节省空间的浓缩脱水设备。