(57)【要約】【課題】加圧ローラをベルトによって円滑に従動回転させることができ、汚泥を円滑に搬送・脱水することができる固液分離装置及び加圧ローラを提供する。【解決手段】固液分離装置１２は、駆動源１７からの駆動力によって走行して汚泥を搬送するろ布ベルト１６と、ろ布ベルト１６の上面１６ａに対向配置される加圧ローラ２６とを備え、加圧ローラ２６は、ろ布ベルト１６による汚泥の搬送方向と直交する方向を軸中心として回転自由に設けられる回転軸６０と、回転軸６０の外周側に配置され、当該加圧ローラ２６の外周表面を弾性支持する弾性部材６６とを有する。【選択図】図５
2014111242.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動源からの駆動力によって走行して汚泥を搬送するベルトと、前記ベルトの上面に対向配置され、該上面を搬送される汚泥を該上面との間で加圧する加圧ローラとを備え、汚泥を脱水して固液分離する固液分離装置であって、
前記加圧ローラは、前記ベルトによる汚泥の搬送方向と直交する方向を軸中心として回転自由に設けられる回転軸と、該回転軸の外周側に配置され、当該加圧ローラの外周表面を弾性支持する弾性部材とを有し、前記ベルトの上面に汚泥が載置されていない状態で、前記外周表面の少なくとも一部が前記ベルトの上面に接触する位置に設置されることを特徴とする固液分離装置。
【請求項２】
請求項１記載の固液分離装置において、
前記加圧ローラは、前記回転軸の両端部に設けられた硬質部材を有し、該両端部の硬質部材の間に前記弾性部材を設けたことを特徴とする固液分離装置。
【請求項３】
請求項２記載の固液分離装置において、
前記硬質部材の外周面に第２弾性部材を設けたことを特徴とする固液分離装置。
【請求項４】
請求項１記載の固液分離装置において、
前記加圧ローラは、前記回転軸の外周面に前記弾性部材を設けたことを特徴とする固液分離装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の固液分離装置において、
前記加圧ローラの外周表面は、可撓性のシート状部材で形成されていることを特徴とする固液分離装置。
【請求項６】
請求項５記載の固液分離装置において、
前記ベルトは、前記汚泥に含まれる水分をろ過可能なろ過体であり、
前記シート状部材は、前記ろ過体と同一素材で形成されていることを特徴とする固液分離装置。
【請求項７】
請求項１記載の固液分離装置において、
前記加圧ローラの上流側に、前記ベルトによる汚泥の搬送方向と交差する方向に延び、その回転によって汚泥を前記ベルトによる搬送方向と交差する方向に移動させるスクリューを備えることを特徴とする固液分離装置。
【請求項８】
請求項７記載の固液分離装置において、
前記加圧ローラの下流側に、前記ベルトの上面を搬送される汚泥を該上面との間で加圧する第２加圧ローラを備えることを特徴とする固液分離装置。
【請求項９】
請求項８記載の固液分離装置において、
前記加圧ローラの下流側であって前記第２加圧ローラの上流側となる位置に、前記ベルトの上面を搬送される汚泥に接触する棒体を起立配置したことを特徴とする固液分離装置。
【請求項１０】
請求項７〜９のいずれか１項に記載の固液分離装置において、
前記スクリューの上流側に、前記ベルトの上面を搬送される汚泥に接触する第２棒体を起立配置し、該第２棒体と前記スクリューとの間に、前記ベルトの上面を搬送される汚泥を該上面との間で加圧する第３加圧ローラを備えることを特徴とする固液分離装置。
【請求項１１】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の固液分離装置において、
前記加圧ローラの外周表面に凸部を設けたことを特徴とする固液分離装置。
【請求項１２】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の固液分離装置において、
前記ベルトの下面側であって前記加圧ローラと対向する位置に、前記ベルトの幅方向に沿って延びて該ベルトの下面側を支持する支持部材を設けたことを特徴とする固液分離装置。
【請求項１３】
請求項１記載の固液分離装置において、
前記ベルトによる汚泥の搬送方向に沿って前記加圧ローラを複数設置し、
各加圧ローラ毎に、弾性、外径、又は該加圧ローラとベルトの上面との間の隙間を異ならせたことを特徴とする固液分離装置。
【請求項１４】
請求項１３記載の固液分離装置において、
各加圧ローラ毎に弾性を異ならせる場合には、上流側より下流側の加圧ローラの弾性率を大きくし、
各加圧ローラ毎に外径を異ならせる場合には、上流側より下流側の加圧ローラの外径を小さくし、
各加圧ローラ毎にベルトの上面との間の隙間を異ならせる場合には、上流側より下流側の加圧ローラとベルトの上面との間の隙間を小さくすることを特徴とする固液分離装置。
【請求項１５】
駆動源からの駆動力によって走行することで汚泥を搬送するベルトの上面に対向配置され、該上面を搬送される汚泥を該上面との間で加圧することで脱水する加圧ローラであって、
回転軸と、該回転軸の外周側に配置され、当該加圧ローラの外周面を弾性支持する弾性部材とを有することを特徴とする加圧ローラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ベルトの上面に対向配置されることにより、該ベルトとの間で汚泥を加圧脱水する加圧ローラ及び該加圧ローラを備える固液分離装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ろ布ベルト上に加圧ローラを圧接させ、ろ布ベルトと加圧ローラとの間に下水や工場排水等の汚泥を導入して加圧脱水する固液分離装置が知られている。例えば、特許文献１には、加圧ローラと無端状のベルトとの間に汚泥を通して加圧脱水する固液分離装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−７５６１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１記載の装置では、加圧ローラに駆動源を持たないため、構成が簡素で省エネルギ化が図られている。ところが、汚泥の性状によっては加圧ローラがベルト上で滑って空転し、十分な脱水処理を行うことができず、加圧ローラ手前で汚泥が滞留する可能性がある。また、ベルトは可撓性材料で形成されるため、汚泥の重みでベルトが撓んだ場合には、加圧ローラとベルトとの間に隙間が変動し、汚泥の濃縮濃度（含水率）にばらつきを生じる可能性もある。
【０００５】
加圧ローラを個別の駆動源等によって直接的に回転駆動する構成も考えられるが、駆動源のコストが必要となり、また設備の大型化・複雑化を生じることになる。
【０００６】
本発明は、上記従来の問題を考慮してなされたものであり、簡素な構成で加圧ローラを円滑に回転させることができ、汚泥を円滑に搬送・脱水することができる固液分離装置及び加圧ローラを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る固液分離装置は、駆動源からの駆動力によって走行して汚泥を搬送するベルトと、前記ベルトの上面に対向配置され、該上面を搬送される汚泥を該上面との間で加圧する加圧ローラとを備え、汚泥を脱水して固液分離する固液分離装置であって、前記加圧ローラは、前記ベルトによる汚泥の搬送方向と直交する方向を軸中心として回転自由に設けられる回転軸と、該回転軸の外周側に配置され、当該加圧ローラの外周表面を弾性支持する弾性部材とを有し、前記ベルトの上面に汚泥が載置されていない状態で、前記外周表面の少なくとも一部が前記ベルトの上面に接触する位置に設置されることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明に係る加圧ローラは、駆動源からの駆動力によって走行することで汚泥を搬送するベルトの上面に対向配置され、該上面を搬送される汚泥を該上面との間で加圧することで脱水する加圧ローラであって、回転軸と、該回転軸の外周側に配置され、当該加圧ローラの外周面を弾性支持する弾性部材とを有することを特徴とする。
【０００９】
このような構成によれば、加圧ローラは、汚泥を加圧脱水する際には弾性部材が弾性変形して汚泥を受け入れることができるため、汚泥を加圧する際にも、その外周表面の少なくとも一部のベルトへの接触状態が維持され、汚泥の有無に関わらず常にベルトによって安定して従動回転する。これにより、ベルトとの間に汚泥を挟み込んだことで加圧ローラがベルト上で滑って空転することが防止され、加圧ローラに個別の駆動源を設けない簡素な構成としても、汚泥を円滑に搬送・脱水することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、加圧ローラに弾性部材を設けたことにより、加圧ローラに個別の駆動源を設けずとも、汚泥を円滑に搬送・脱水することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係る固液分離装置を備えた汚泥脱水システムの全体構成を示す側面図である。
【図２】図２は、図１に示す固液分離装置の平面図である。
【図３】図３は、図２に示す固液分離装置の移動機構周辺部を拡大した説明図である。
【図４】図４は、本発明の一実施形態に係る加圧ローラの構成図であり、図４（Ａ）は、一部断面正面図であり、図４（Ｂ）は、側面図である。
【図５】図５は、図４に示す加圧ローラで汚泥を押し潰している状態を示す正面断面図である。
【図６】図６は、第１変形例に係る加圧ローラの構成図であり、図６（Ａ）は、一部断面正面図であり、図６（Ｂ）は、側面図である。
【図７】図７は、図６に示す加圧ローラで汚泥を押し潰している状態を示す正面断面図である。
【図８】図８は、第２変形例に係る加圧ローラの正面断面図である。
【図９】図９は、第３変形例に係る加圧ローラの構成図であり、図９（Ａ）は、一部断面正面図であり、図９（Ｂ）は、側面図である。
【図１０】図１０は、変形例に係る加圧部の構成図であり、図１０（Ａ）は、一部断面正面図であり、図１０（Ｂ）は、側面図である。
【図１１】図１１は、図１０に示す加圧部で汚泥を押し潰している状態を示す正面断面図である。
【図１２】図１２は、図４に示す加圧部で汚泥を押し潰している状態の一例を示す正面断面図である。
【図１３】図１３は、第１変形例に係る固液分離装置の構成を示す側面図である。
【図１４】図１４は、図１３に示す固液分離装置の平面図である。
【図１５】図１５は、第２変形例に係る固液分離装置の構成を示す側面図である。
【図１６】図１６は、図１５に示す固液分離装置の平面図である。
【図１７】図１７は、第３変形例に係る固液分離装置の構成を示す側面図である。
【図１８】図１８は、図１７に示す固液分離装置の平面図である。
【図１９】図１９は、第４変形例に係る固液分離装置の構成を示す側面説明図である。
【図２０】図２０は、第５変形例に係る固液分離装置の構成を示す側面説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明に係る加圧ローラを備えた固液分離装置について、この装置を適用した汚泥脱水システムとの関係で好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１３】
１．汚泥脱水システムの全体構成の説明
図１は、本発明の一実施形態に係る固液分離装置１２を備えた汚泥脱水システム１０の全体構成を示す側面図であり、図２は、図１に示す固液分離装置１２の平面図である。図１に示す汚泥脱水システム１０は、上段の固液分離装置（濃縮装置）１２で汚泥（例えば、下水汚泥）を重力ろ過して濃縮した後、下段の脱水装置１４で加圧脱水することにより脱水ケーキとして排出する汚泥処理設備である。固液分離装置１２は、このように脱水装置１４と組み合わされたシステム以外にも適用可能であり、固液分離装置１２を単独で使用しても勿論よい。
【００１４】
汚泥脱水システム１０は、無端軌道で走行するろ布ベルト（ろ過体、ベルト）１６の上面１６ａで汚泥を重力ろ過（重力濃縮）するろ過部１８を備えた固液分離装置１２と、固液分離装置１２で固液分離されて濃縮された汚泥を一対のろ布ベルト２０，２２間で挟持しながら搬送し、加圧脱水する脱水装置１４とを備える。固液分離装置１２の直前には、当該汚泥脱水システム１０の前段設備から搬送された汚泥中に高分子凝集剤（第１の薬剤）Ｆ１を混合するための凝集混和槽２４が設けられている。高分子凝集剤Ｆ１としては、一般に公知のものを用いればよく、例えば、アニオン性高分子凝集剤やカチオン性高分子凝集剤が挙げられる。
【００１５】
１．１  固液分離装置の説明
先ず、固液分離装置１２について説明する。
【００１６】
図１及び図２に示すように、本実施形態に係る固液分離装置１２は、凝集混和槽２４からろ布ベルト１６の上面１６ａに投入された汚泥を重力ろ過するろ過部１８と、ろ過部１８で重力ろ過された汚泥を加圧ローラ（脱水用ローラ）２６によって加圧脱水して下段の脱水装置１４へと排出する加圧部２８とを備える。ろ過部１８の途中には、ろ布ベルト１６による搬送方向と交差（図２では直交）する方向に汚泥を移動させる移動機構３０が設けられている。
【００１７】
ろ過部１８は、複数のローラ１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，１９ｄ，１９ｅに巻き掛けられ、一方向に周回駆動される無端状のろ布ベルト１６の上面（外周面）１６ａで構成され、ローラ１９ａ，１９ｅ間に張られたろ布ベルト１６の上面１６ａに汚泥が載置されることで、該汚泥に含まれる水分を重力によってろ過分離する手段である。
【００１８】
ろ布ベルト１６は、例えば、通水性を持った長尺帯状のろ布や、微細な孔部が網目状に複数形成された長尺帯状の金属スクリーン等によって構成される。ろ布ベルト１６は、十分な張力で各ローラ１９ａ〜１９ｅに巻き掛けられており、モータ等で構成された駆動源（回転駆動源）１７からの駆動力により、図１中に示す矢印の方向（図１では反時計方向）に走行可能である。図１及び図２において、右側（上流側）から左側（下流側）に向かう方向が固液分離装置１２での汚泥の搬送方向となる。例えば、駆動源１７は、その回転軸１７ａと、所定の駆動ローラ（本実施形態ではローラ１９ａ）の回転軸２３との間に駆動ベルト１７ｂ（例えば、ベルトやチェーン）を巻き掛けることにより、図示しない減速機構等を介してろ布ベルト１６を所望の速度で走行させる。
【００１９】
従って、ろ過部１８の上流位置に凝集混和槽２４の出口ポート２４ａから投入・載置された汚泥は、ろ布ベルト１６によって下流側へと搬送されつつ、水分のみが重力によってろ布ベルト１６を透過してろ過脱水され、ろ過された水分（分離液、ろ液）は、ろ液受皿３２ａ，３２ｂによって回収される（図１参照）。
【００２０】
ろ過部１８を構成するろ布ベルト１６の上面１６ａには、複数本（図２では、移動機構３０の前後に合計１２本の構成を例示）の棒体（プラウ）３４が立設されている。棒体３４は、その配置を適宜設定することにより、ろ布ベルト１６上を搬送される汚泥に当接して分散させ或いは寄せて集め、その水切りを促進するための障害物であり、その設置位置や本数、形状等は、適宜変更可能である。なお、スクリュー４０ａ，４０ｂの上流側に設置されている棒体３４については、その一部を一般的な脱水用として用いられるに硬質のローラ（図示せず）に置き換えてもよい。その場合、該ローラとろ布ベルト１６の間には若干の隙間を設けるとよく、これにより、該ローラは脱水用としてではなく簡易的な水切り用として用いられる。該ローラは複数あっても構わない。
【００２１】
ろ過部１８における移動機構３０の上流側には、搬送される汚泥に対して鉄系の無機凝集剤（第２の薬剤）Ｆ２を添加する第２薬注装置（薬注装置、薬剤添加装置）３６が設けられている。第２薬注装置３６は、無機凝集剤Ｆ２を貯留する薬品タンク３６ａと、薬品タンク３６ａの出口から２方弁３６ｂで分岐した第１ライン３６ｃ及び第２ライン３６ｄとを備える。無機凝集剤Ｆ２としては、一般に公知のものを用いればよく、例えば、鉄系やアルミ系のものが挙げられる。
【００２２】
図２に示すように、本実施形態では、第１ライン３６ａをさらに並列に２本に分岐させ、これら２本の第１ライン３６ｃ，３６ｃを移動機構３０の上流位置でろ布ベルト１６の幅方向に渡って延在させ、ろ布ベルト１６の両側部近傍にそれぞれ添加ノズル３６ｅを設けている。勿論、第１ライン３６ａを分岐させずに１本のままで用いてもよい。図１中に破線で示すように、第２ライン３６ｄは、凝集混和槽２４へと投入される汚泥に無機凝集剤Ｆ２を添加可能に配設されており、図示はしないが第１ライン３６ｃの添加ノズル３６ｅと同様な構成でよい。本実施形態の通常の運転状態では、図示しない制御装置の制御下に、２方弁３６ｂは第１ライン３６ｃ側に切換制御されている。
【００２３】
一方、上記した高分子凝集剤Ｆ１は、本実施形態の通常の運転状態では、第１薬注装置（薬剤添加装置）３８によって凝集混和槽２４に投入される直前の汚泥に添加される。第１薬注装置３８は、高分子凝集剤Ｆ１を貯留する薬品タンク３８ａと、薬品タンク３８ａの出口から２方弁３８ｂで分岐した第１ライン３８ｃ及び第２ライン３８ｄとを備える。
【００２４】
図１に示すように、第１ライン３８ｃは、凝集混和槽２４へと投入される汚泥に対し、第２薬注装置３６の第２ライン３６ｄの下流位置で高分子凝集剤Ｆ１を添加可能に配設されている。図２中に破線で示すように、第２ライン３８ｄは、第２薬注装置３６の第１ライン３６ｄの上流位置でろ布ベルト１６の幅方向に渡って延在し、ろ布ベルト１６の両側部近傍にそれぞれ添加ノズル３８ｅが設けられている。本実施形態の通常の運転状態では、図示しない制御装置の制御下に、２方弁３８ｂは第１ライン３８ｃ側に切換制御されている。
【００２５】
通常の運転時、第１薬注装置３８からの高分子凝集剤Ｆ１が添加された汚泥が導入される凝集混和槽２４は、汚泥が貯留されるタンク２４ｂと、タンク２４ｂ内の汚泥をモータ２４ｃを駆動源として攪拌する攪拌羽根２４ｄとを備える。攪拌羽根２４ｄによってタンク２４ｂ内で高分子凝集剤Ｆ１が十分に混合された汚泥は、出口ポート２４ａからろ布ベルト１６の上面１６ａに投入される。
【００２６】
次に、このようなろ過部１８の途中に設けられる移動機構３０は、ろ布ベルト１６上を搬送される汚泥を交差方向に移動させつつ、その幅方向寸法を縮小すると同時に汚泥高さを高くすることで圧密し、第２薬注装置３６によって添加された無機凝集剤Ｆ２を十分に混練する。これにより、固液分離装置１２及び脱水装置１４での汚泥のろ過効率を向上させ、汚泥濃度を高めることを可能とする。
【００２７】
移動機構（スクリューコンベア）３０は、ろ布ベルト１６の上面１６ａの上流側全面に向かって開口して汚泥を受け入れ可能となっており、ろ布ベルト１６による搬送方向と直交する方向に汚泥を移動させる一対のスクリュー４０ａ，４０ｂと、スクリュー４０ａ，４０ｂの下流側に近接配置され、ろ布ベルト１６の幅方向両端側にそれぞれ起立配置された一対の案内板４２ａ，４２ｂとを備える。移動機構３０では、案内板４２ａ，４２ｂ間の隙間（各スクリュー４０ａ，４０ｂ間の隙間と略同一）が、当該移動機構３０から下流側へと汚泥を排出するための通路（汚泥通路４３）となっている。
【００２８】
スクリュー４０ａ，４０ｂは、ろ布ベルト１６による汚泥の搬送方向と直交する方向に延びて該ろ布ベルト１６を幅方向に渡るスクリュー軸４４と、スクリュー軸４４の中央付近を除く両側方の外周面にそれぞれらせん状に設けられたスクリュー羽根４１ａ，４１ｂとを有する。
【００２９】
スクリュー軸４４は、図示しない軸受によって両端部がろ布ベルト１６の幅方向外側位置で軸支され、例えば、ろ布ベルト１６を巻き掛けたローラ１９ａに対し、チェーンやベルト等の可撓性動力伝達部材３９（図１中の２点鎖線参照）によって連係されることで、ろ布ベルト１６の走行に伴って回転可能である。ろ布ベルト１６の走行動作とスクリュー軸４４の回転動作とを同期させる構成とすると、可撓性動力伝達部材３９を巻き掛ける各軸の径を適宜設計し又は図示しない減速装置等を搭載することにより、ろ布ベルト１６による汚泥の搬送速度と、スクリュー軸４４の回転速度（つまり、スクリュー４０ａ，４０ｂによる汚泥の移動速度）との関係を容易に設定・制御することができる。勿論、スクリュー軸４４を独自に回転駆動するモータ等の駆動源を設けてもよい。
【００３０】
各スクリュー４０ａ，４０ｂを構成するスクリュー羽根４１ａ，４１ｂは、ろ布ベルト１６の幅方向両側方に寄った位置でスクリュー軸４４の外周面にそれぞれ設けられ、互いの先端同士が案内板４２ａ，４２ｂ間の隙間と同程度の隙間を介して対向している。各スクリュー羽根４１ａ，４１ｂのらせんの方向は、ろ布ベルト１６の中心線で対照形状（逆向き）となっており、各スクリュー４０ａ，４０ｂによる汚泥の移動方向は、それぞれ反対方向に設定されている。このため、各スクリュー４０ａ，４０ｂは、互いにろ布ベルト１６の幅方向で外側から内側（中央）に向かって汚泥を移動させ、その先端同士が前記隙間を介して離間した中央部では、両外側から移動された汚泥同士が互いに押し合って圧密され、無機凝集剤Ｆ２が汚泥中で十分に混練される（図３も参照）。各スクリュー４０ａ，４０ｂは、共通のスクリュー軸４４を用いた構成ではなく、それぞれ個別のスクリュー軸を用いた構成としてもよい。
【００３１】
本実施形態の場合、スクリュー軸４４の中央部、つまり各スクリュー４０ａ，４０ｂ間で露出したスクリュー軸４４の外周面に、ろ布ベルト１６の幅方向中央側を搬送されてきた汚泥と、一対のスクリュー４０ａ，４０ｂによって中央に圧密された汚泥とを下流側へと円滑に排出するためのパドル４５が複数枚設けられている。パドル４５は、例えば、スクリュー軸４４の外周面に周方向に沿って数枚一組で設けられた羽根車である。
【００３２】
案内板４２ａ，４２ｂは、スクリュー４０ａ，４０ｂの下流側であって該スクリュー４０ａ，４０ｂと近接する位置で起立した壁部４６と、壁部４６の下端をろ布ベルト１６による汚泥の搬送方向で上流側へと湾曲させて突出させることでスクリュー４０ａ，４０ｂの下方略半分を覆う底部４７とを有する。各案内板４２ａ，４２ｂの中央側の端部には、ろ布ベルト１６による汚泥の搬送方向に沿って下流側へと延びた一対の通路板４８ａ，４８ｂがそれぞれ設けられている。各案内板４２ａ，４２ｂ間の隙間は、各スクリュー４０ａ，４０ｂによる汚泥の移動方向で前方側に位置しており、この隙間が下流側へと汚泥を排出するための汚泥通路４３を形成している。
【００３３】
壁部４６は、スクリュー４０ａ，４０ｂの高さと同程度の高さに設定される板状部材であり、その高さは適宜変更可能である。底部４７は、図１に示すように、壁部４６の下端から搬送方向で上流側に向かって、スクリュー４０ａ，４０ｂの略中心となる位置まで突出形成される板状部材であり、その長さは適宜変更可能である。案内板４２ａ，４２ｂを構成する壁部４６や底部４７には、微細な孔部を多数形成したスクリーン等を用いてもよい。
【００３４】
各通路板４８ａ，４８ｂは、スクリュー羽根４１ａ，４１ｂ間や案内板４２ａ，４２ｂ間に形成される隙間と同幅の隙間を挟んで互いに対面するように起立設置されている。通路板４８ａ，４８ｂは、スクリュー４０ａ，４０ｂによってろ布ベルト１６の中央付近に圧密された汚泥を、下流側への円滑に排出するための通路を形成する壁部材であり、壁部４６と同程度の高さに設定される。なお、実際上、スクリュー４０ａ，４０ｂによって中央に圧密された汚泥は、ろ布ベルト１６の走行により、一対の案内板４２ａ，４２ｂ（壁部４６）間に形成された汚泥通路４３から下流側へと搬送されるため、通路板４８ａ，４８ｂは省略することもできるが、通路板４８ａ，４８ｂを設けると、中央に圧密され、高さを増した汚泥を下流側へとより円滑に搬送することができる。
【００３５】
次に、加圧部２８は、固液分離装置１２の下方に配置された脱水装置１４の前段脱水部（１次脱水部）を構成するものであり、ろ布ベルト１６に対してその外周面が圧接配置される加圧ローラ２６を備える。
【００３６】
ろ過部１８でろ過濃縮されると共に、移動機構３０で無機凝集剤Ｆ２が十分に混練され、圧密によって厚みを増した汚泥は、加圧部２８において加圧ローラ２６とろ布ベルト１６との間で加圧脱水された後、加圧部２８の出口（固液分離装置１２の出口）から排出・落下され、次工程の脱水装置１４に投入される。加圧部２８は、移動機構３０で圧密されて中央に集合させられた汚泥を潰し、ろ布ベルト１６の幅方向に再び広げた状態で脱水装置１４に送り出すことにより、該脱水装置１４に投入される汚泥の脱水面積を拡大させ、ここでの脱水効率を向上させる機能も有する。
【００３７】
図４は、本発明の一実施形態に係る加圧ローラ２６の構成図であり、図４（Ａ）は、一部断面正面図であり、図４（Ｂ）は、側面図である。
【００３８】
図２、図４（Ａ）及び図４（Ｂ）に示すように、加圧ローラ２６は、その軸中心に金属や樹脂等の硬質部材からなる回転軸６０を有する。回転軸６０は、例えば左右両端部がそれぞれ軸受ブラケット６２，６２によって軸支され、ろ布ベルト１６による汚泥の搬送方向と直交する方向を軸中心として回転自由に設置される。回転軸６０の外周面の両端側には、金属や樹脂等を円筒形状に形成した左右一対の硬質部材６４，６４が設けられ、これら両端側の硬質部材６２，６２間に、スポンジやゴム等を円筒形状に形成した弾性部材（弾性体）６６が設けられている。
【００３９】
左右の硬質部材６４及び中央の弾性部材６６で形成された外周面には、可撓性のシート状部材であるろ布６８が巻回されており、このろ布６８が加圧ローラ２６の外周表面を形成している。ろ布６８は、例えば、ろ布ベルト１６と同一素材で構成される。ろ布６８は、回転軸６０の軸方向で両端部の内面が硬質部材６４によって強固に支持される一方、その間となる中央部の内面が弾性部材６６によって弾性支持されている。この弾性部材６６により、加圧ローラ２６は、その外周表面が弾性を有する弾性ローラとして構成される。
【００４０】
図４（Ａ）に示すように、加圧ローラ２６は、ろ布ベルト１６の上面１６ａに汚泥が載置されていない状態で、その外周表面（ろ布６８の外面）の少なくとも軸方向一部（図４では軸方向全部）がろ布ベルト１６の上面１６ａに接触する位置に設置され、ろ布ベルト１６の走行によって従動回転する。
【００４１】
図１に戻り、加圧部２８と、下段の脱水装置１４との間には、傾斜板４９が配設されている。傾斜板４９は、固液分離装置１２から排出・落下した汚泥を、脱水装置１４の投入位置となるろ布ベルト２２上へと円滑に導くためのガイドである。
【００４２】
１．２  脱水装置の説明
次に、脱水装置１４について説明する。
【００４３】
図１に示すように、脱水装置１４は、固液分離装置１２の出口から傾斜板４９を介して投入された汚泥を一対のろ布ベルト２０，２２間で搬送しながら加圧脱水する脱水部５０と、脱水部５０で脱水された汚泥をさらに加圧し圧搾する圧搾部５２とを備え、一般的なベルトプレス型脱水機と略同様な構成である。
【００４４】
下側のろ布ベルト２０は、例えば、通水性を持った長尺帯状のろ布や、微細な孔部が網目状に複数形成された長尺帯状の金属スクリーン等によって構成される。ろ布ベルト２０は、十分な張力で複数のローラ２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ，２１ｅ，２１ｆ，２１ｇ，２１ｈ，２１ｉ，２１ｊ，２１ｋ，２１ｌ，２１ｍ，２１ｎ間に巻き掛けられており、図示しないモータ等の駆動源により、図１中に示す矢印の方向（図１では時計方向）に走行可能である。
【００４５】
略同様に、上側のろ布ベルト２２についても、例えば、通水性を持った長尺帯状のろ布や、微細な孔部が網目状に複数形成された長尺帯状の金属スクリーン等によって構成される。ろ布ベルト２２は、十分な張力で複数のローラ２１ｏ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ，２１ｅ，２１ｆ，２１ｇ，２１ｈ，２１ｉ，２１ｊ，２１ｐ，２１ｑ間に巻き掛けられており、図示しないモータ等の駆動源により、図１中に示す矢印の方向（図１では反時計方向）に走行可能である。
【００４６】
ローラ２１ｂ〜２１ｉ間での下のろ布ベルト２０と上のろ布ベルト２２との外周面（表面）同士を上下に蛇行させながら当接（又は近接）配置した部分が、脱水部５０を構成しており、この間で汚泥は十分に加圧脱水される。また、ローラ２１ｊ，２１ｐ間での下のろ布ベルト２０と上のろ布ベルト２２との外周面（表面）同士を当接（又は近接）配置した部分が、圧搾部５２を構成しており、圧搾ローラとなるローラ２１ｊ，２１ｐ間で汚泥はさらに加圧されて圧搾され、所望の水分率の脱水ケーキとなって外部に排出される。
【００４７】
脱水装置１４の入口付近には、固液分離装置１２の出口からろ布ベルト２０上へと落下・投入された汚泥の高さをある程度均一化させ、ろ布ベルト２０，２２間に形成された脱水部５０の入口５０ａへと円滑に導入するための均し板５１が設けられている。均し板５１は、固液分離装置１２からろ布ベルト２０上への汚泥の落下位置のやや下流側上方に配置され、入口５０ａに向かって次第に下方に傾斜したプレート部材であり、汚泥を下方に押さえつける方向に付勢された板ばね部材で形成してもよい。
【００４８】
脱水装置１４の出口には、ローラ２１ｊの外周面を走行するろ布ベルト２０に近接するように、後端下がりの傾斜姿勢で排出トレイ５４が設置されている。脱水ケーキは排出トレイ５４上を滑りながら排出される。排出トレイ５４の上方には、ローラ２１ｐの外周面を走行するろ布ベルト２２に近接するように、後端上がりの傾斜姿勢でスクレバ（掻き取り板）５６が設置されている。ローラ２１ｊ，２１ｐ間から排出トレイ５４へと排出されず、上のろ布ベルト２２に付着したままの汚泥は、スクレバ５６によって掻き取られて排出トレイ５４へと排出される。なお、下のろ布ベルト２０に付着したままの汚泥は、排出トレイ５４によって掻き取られ、そのまま排出トレイ５４上を滑り落ちる。
【００４９】
このような脱水装置１４では、固液分離装置１２からろ布ベルト２０上に投入された汚泥は、入口５０ａから脱水部５０を構成するろ布ベルト２０，２２間に引き込まれて挟持・加圧された状態で下流側へと搬送される。この間、水分のみが両ろ布ベルト２０，２２による加圧力によってろ布ベルト２０を透過してろ過脱水され、さらに圧搾部５２で圧搾された後、脱水ケーキとして排出トレイ５４上に排出される。これら脱水部５０及び圧搾部５２でろ過された水分は、ろ布ベルト２０を透過して落下し、ろ液受皿５８によって回収される。
【００５０】
図１に示すように、本実施形態に係る汚泥脱水システム１０では、従来より一般的に用いられているシステムと異なり、固液分離装置１２のろ布ベルト１６と脱水装置１４のろ布ベルト２０，２２とを兼用とせず、それぞれを独立した無端軌道で走行させる構成としている。このため、前段の固液分離装置１２のろ布ベルト１６の走行速度と、後段の脱水装置１４のろ布ベルト２０，２２の走行速度とを異なる速度に容易に制御することができる。この場合、固液分離装置１２のろ布ベルト１６の走行速度よりも、脱水装置１４のろ布ベルト２０，２２の走行速度を遅く設定制御することが好ましい。すなわち、当該汚泥脱水システム１０では、固液分離装置１２に移動機構３０を搭載しているため、従来の濃縮装置に比べて脱水率が大幅に高まっており、その結果、脱水装置１４に投入される汚泥の量（ケーキ量）を大幅に減少させることができ、脱水装置１４でのろ布ベルト２０，２２の走行速度を遅くしても、投入される汚泥全量を十分に脱水処理することが可能となっている。そして、脱水装置１４でのろ布ベルト２０，２２の走行速度を遅くすることにより、その脱水時にろ布ベルト２０，２２間を通る時間を長くすることができ、脱水装置１４をコンパクトな構成としつつも、高い脱水性能を得ることができる。
【００５１】
２．汚泥脱水システムの動作及び作用効果の説明
次に、以上のように構成される汚泥脱水システム１０の動作及び作用効果について説明する。
【００５２】
先ず、当該汚泥脱水システム１０で濃縮・脱水する処理対象物である汚泥は、第１薬注装置３８の第１ライン３８ｃによって所定の高分子凝集剤Ｆ１が添加された状態で凝集混和槽２４に導入される。凝集混和槽２４のタンク２４ｂ内に導入された汚泥は、攪拌羽根２４ｄによって十分に攪拌・混合されてフロック化し、出口ポート２４ａからろ布ベルト１６の上面１６ａの上流側、つまり固液分離装置１２の入口へと投入される。
【００５３】
固液分離装置１２に投入された汚泥は、走行するろ布ベルト１６によってろ過部１８を搬送され、途中で棒体３４による水切り促進作用を受けながら重力ろ過（重力脱水）される。この間、図２及び図３に示すように、ろ布ベルト１６の幅方向で両側方を搬送される汚泥に対し、第２薬注装置３６の添加ノズル３６ｅから所定の無機凝集剤Ｆ２が滴下されつつ、該汚泥は移動機構３０に到達する。
【００５４】
図３に示すように、移動機構３０では、ろ布ベルト１６の幅方向で両側方を搬送され、無機凝集剤Ｆ２が搬送方向に連続する帯状に添加された汚泥は、各スクリュー４０ａ，４０ｂの回転に巻き込まれると、案内板４２ａ，４２ｂによって案内されつつ、中央部に向かって押し込まれながら移動する。この際、回転するスクリュー羽根４１ａ，４１ｂによって一定間隔で切断されつつ移動される小さな汚泥の各塊には、それぞれ無機凝集剤Ｆ２が付着している。
【００５５】
無機凝集剤Ｆ２を伴いながらスクリュー４０ａ，４０ｂで移動された汚泥は、ろ布ベルト１６の中央部（中心部）を搬送されてきた汚泥と混合される。同時に、各スクリュー４０ａ，４０ｂによる押出力によってろ布ベルト１６の中央部で汚泥同士が押し潰され合って圧密される。これにより、汚泥は、その幅方向寸法が縮小して高さ（嵩）が増加した状態で、パドル４５の回転力も付与されながら汚泥通路４３を通って通路板４８ａ，４８ｂ間から下流側へと排出され、この間にも、ろ布ベルト１６による重力ろ過が継続されて所望の濃縮濃度まで濃縮される。なお、スクリュー４０ａ，４０ｂの前後位置においてもろ布ベルト１６が走行しているため、パドル４５を省略した構成としても、スクリュー４０ａ，４０ｂによって圧密された汚泥を、案内板４２ａ，４２ｂ間の開口部である汚泥通路４３から下流側へと円滑に排出することは勿論可能である。
【００５６】
このような固液分離装置１２による濃縮過程において、例えば、図１及び図２に示すように、ろ過部１８の入口側にろ布ベルト１６の幅方向で幅Ｗ１に広がって高さｈ１で投入された汚泥は、移動機構３０から排出される際には、幅Ｗ１より狭い幅Ｗ２に縮小されるため、その平面視での表面積の低下分だけ高さ方向寸法が増して高さｈ２となり、十分に圧密された状態となっている。このため、汚泥の濃縮濃度は、一般的な濃縮装置で通常の重力ろ過のみを受けた場合に比べて大幅に高まる。また、移動機構３０より下流側では汚泥高さが増しているため、その自重によって重力ろ過の効率が一層向上し、しかも無機凝集剤Ｆ２がスクリュー４０ａ，４０ｂによって十分に混練されている。従って、移動機構３０までの時点で十分に脱水され濃縮された汚泥であっても、さらに重力ろ過による濃縮を促進することができる。さらに、スクリュー４０ａ，４０ｂで汚泥を中央部へと移動させる際に、案内板４２ａ，４２ｂとスクリュー羽根４１ａ，４１ｂの回転力とによって汚泥が移動しながら圧搾されるため、汚泥の濃縮がさらに高まることになる。この際、スクリュー４０ａ，４０ｂによって圧搾された汚泥の水分は、壁部４６から底部４７を伝って流れ、ろ布ベルト１６によってろ過される。
【００５７】
移動機構３０によって圧密された汚泥は、その下流側の棒体３４によって水切り促進作用を受けつつ、さらに下流側へと搬送されて加圧部２８に導入される。加圧部２８に導入された汚泥は、加圧ローラ２６とろ布ベルト１６との間で挟持加圧されることで幅Ｗ２から幅Ｗ３へと広がり、高さｈ２より低い高さｈ３となりながら加圧脱水されて排出・落下し、傾斜板４９上を滑って脱水装置１４に投入される。移動機構３０で一旦圧密された汚泥を再び加圧部２８で扁平に広げることにより、後工程である脱水装置１４での汚泥の脱水面積を拡大し、その脱水効率を向上させることができる。
【００５８】
この場合、加圧ローラ２６は、ろ布ベルト１６の上面１６ａに汚泥が載置されていない状態で、その外周表面が長手方向に渡ってろ布ベルト１６の上面１６ａに接触する位置に設置され、ろ布ベルト１６の走行によって従動回転可能である（図４（Ａ）及び図４（Ｂ））。図５に示すように、この加圧ローラ２６とろ布ベルト１６との間に移動機構３０から排出され、ろ布ベルト１６の中央付近に圧密された汚泥Ｓが巻き込まれると、硬質部材６４で支持されたろ布６８の両端部がろ布ベルト１６に接触した状態のまま、弾性部材６６で弾性支持されたろ布６８の中央部が汚泥Ｓによって内側に弾性的に凹みつつ、該汚泥Ｓを平坦に押し潰して加圧脱水する。
【００５９】
加圧部２８を経て脱水装置１４の入口側に落下・投入された汚泥は、走行するろ布ベルト２２で搬送されつつ均し板５１で均された後、先ず、入口５０ａから脱水部５０へと導入される。脱水部５０において、汚泥は、蛇行する上下一対のろ布ベルト２０，２２間で挟持・加圧されて効率よく脱水されながら搬送され、次に圧搾部５２に導入される。圧搾部５２において、汚泥は、一対のろ布ベルト２０，２２間に挟持されつつ、圧搾ローラとなるローラ２１ｊ，２１ｐ間で強く加圧されて圧搾されて所望の水分率の脱水ケーキとなり、排出トレイ５４からシステム外部へと排出される。
【００６０】
以上のように、本実施形態に係る固液分離装置１２は、駆動源１７からの駆動力によって走行して汚泥を搬送するろ布ベルト１６と、ろ布ベルト１６の上面１６ａに対向配置され、該上面１６ａを搬送される汚泥を該上面１６ａとの間で加圧する加圧ローラ２６とを備え、汚泥を脱水して固液分離する装置である。ここで、加圧ローラ２６は、回転軸６０と、該回転軸６０の外周側に配置され、当該加圧ローラ２６の外周面を弾性支持する弾性部材６６とを有し、ろ布ベルト１６の上面１６ａに汚泥が載置されていない状態で、前記外周表面の少なくとも一部がろ布ベルト１６の上面に接触する位置に設置される。
【００６１】
加圧ローラ２６は、汚泥を加圧脱水する際には、弾性部材６６が弾性変形して汚泥を受け入れることができるため、その外周表面の少なくとも一部（本実施形態では、両端部の硬質部材６４で支持された部位及びその近接部位）のろ布ベルト１６への接触状態が維持されることになり、汚泥の有無に関わらず常にろ布ベルト１６によって安定して従動回転する（図４及び図５参照）。
【００６２】
従って、従来技術のように、ろ布ベルト１６との間に汚泥を挟み込んだことで加圧ローラ２６がろ布ベルト１６上で滑って空転することが回避され、当該加圧ローラ２６に個別の駆動源を設けない簡素な構成としても、十分な脱水処理を施すことができ、ローラ手前での汚泥の滞留も防止できる。なお、加圧ローラ２６のための個別の駆動源を設けた構成としてもよく、この場合にも、加圧ローラ２６とろ布ベルト１６との間の隙間を常に略一定に維持し、汚泥の濃縮濃度（含水率）を安定させることができる等の効果を得ることができる。
【００６３】
さらに、加圧ローラ２６は、汚泥を挟み込んだ際の圧力によって外周表面を弾性支持する弾性部材６６が弾性変形するため、例えば、汚泥の重み等によってろ布ベルト１６が撓んだ場合であっても、加圧ローラ２６とろ布ベルト１６との間の隙間が常に略一定に保たれ、汚泥の濃縮濃度（含水率）を安定させることができる。しかも、ろ布ベルト１６と加圧ローラ２６の外周表面を形成するろ布６８とは、互いに同一素材で構成されるため、互いを損傷させることを可及的に防止できる。なお、ろ布６８を設けず、加圧ローラ２６の外周表面を弾性部材６６及びその両端の硬質部材６４で形成し、実質的に弾性部材６６の外周面が直接的に当該加圧ローラ２６の外周表面を弾性支持する構造としてもよく、以下で説明する加圧ローラ２６ａ〜２６ｃについても同様である。すなわち、ろ布６８がない場合であっても、ろ布ベルト１６と加圧ローラ２６は同じ速度で回転するので、ろ布ベルト１６の上に来る加圧ローラ２６は常に固定された状態となり、ろ布ベルト１６に対して摩擦等による損傷を与える事はない。
【００６４】
図４及び図５に示すように、加圧ローラ２６は、回転軸６０の両端部に設けられた硬質部材６４を有し、該両端部の硬質部材６４の間に弾性部材６６を設けた構成となっている。このため、加圧ローラ２６とろ布ベルト１６との間に巻き込まれた汚泥により、中央部の弾性部材６６で支持した外周表面は弾性的に凹む一方、その両脇の硬質部材６４で支持した外周表面は安定してろ布ベルト１６との接触状態を確実に維持するため、汚泥の挟み込みによる加圧ローラ２６の空転等をより確実に防止できる。
【００６５】
固液分離装置１２では、加圧ローラ２６の上流側に、前記ベルトによる汚泥の搬送方向と交差する方向に延び、その回転によって汚泥を前記ベルトによる搬送方向と交差する方向に移動させるスクリュー４０ａ，４０ｂを備える。このため、汚泥をスクリュー４０ａ，４０ｂによって移動させることで圧密し、その濃縮濃度を一層高めることができる。また、スクリュー４０ａ，４０ｂによって中央に集合させられた汚泥を加圧ローラ２６を備えた加圧部２８で扁平に広げることにより、後工程である脱水装置１４での汚泥の脱水面積を拡大し、その脱水効率を向上させることができる。
【００６６】
この際、固液分離装置１２では、ろ布ベルト１６による汚泥の搬送方向でスクリュー４０ａ（４０ｂ）の下流側であって該スクリュー４０ａ（４０ｂ）と近接する位置に、スクリュー４０ａ（４０ｂ）による汚泥の移動を案内する案内板４２ａ，４２ｂを起立させている。従って、案内板４２ａ，４２ｂでせき止めながら汚泥をスクリュー４０ａ，４０ｂによって移動させることができるため、汚泥を一層均一に混練することができ、さらに、汚泥を圧搾することで、その濃縮濃度を一層高めることができる。
【００６７】
また、このような固液分離装置１２を備える汚泥脱水システム１０では、固液分離装置１２から排出される汚泥を加圧脱水する脱水装置１４を備え、固液分離装置１２には、第１の薬剤（例えば、高分子凝集剤Ｆ１）が添加された汚泥を重力ろ過するろ過部１８と、ろ過部１８を搬送される汚泥に第２の薬剤（例えば、無機凝集剤Ｆ２）を添加する第２薬注装置３６と、第２の薬剤が添加された汚泥をろ布ベルト１６による搬送方向と交差する方向に移動させる移動機構３０とを設けている。
【００６８】
従って、汚泥脱水システム１０では、固液分離装置１２において、第１の薬剤が添加され、ろ過部１８で重力ろ過されることである程度濃縮された汚泥に第２の薬剤を添加した後、移動機構３０でろ布ベルト１６の搬送方向と交差する方向に汚泥を移動させることにより、この移動時に汚泥を第２の薬剤と十分に混練し、さらに圧密することができ、固液分離装置１２での汚泥の濃縮・脱水率を向上させ、濃縮濃度を高めることができる。さらに、第１の薬剤を添加して濃縮した後に、第２の薬剤を添加する第２薬注装置３６と、この第２の薬剤を混練する移動装置３０と、汚泥を加圧脱水する弾性ローラである加圧ローラ２６を備えた加圧部２８とを固液分離装置１２に設け、その後段に汚泥を加圧脱水する脱水装置１４を設けたことにより、高分子凝集剤Ｆ１や無機凝集剤Ｆ２の使用量を少なくしながらも、コンパクトな構成で汚泥の含水率を大幅に低下させ、汚泥の濃縮濃度をさらに高めることが可能となっている。
【００６９】
３．加圧ローラの変形例の説明
３．１  第１変形例に係る加圧ローラの説明
上記した加圧ローラ２６は、その両端部に硬質部材６４を配置してろ布ベルト１６との接触状態をより確実に維持可能な構造としたが、図６（Ａ）及び図６（Ｂ）に示すように、硬質部材である回転軸６０の外周面に直接的に又は図示しない硬質部材を介在させて、円筒状の弾性部材６６を設けた構造の加圧ローラ２６ａとして構成してもよい。
【００７０】
加圧ローラ２６ａは、図４に示す加圧ローラ２６と同様に、ろ布ベルト１６の上面１６ａに汚泥が載置されていない状態で、その外周表面が長手方向に渡ってろ布ベルト１６の上面１６ａに接触する位置に設置され、ろ布ベルト１６の走行によって従動回転可能である（図６（Ａ）及び図６（Ｂ））。そして、図７に示すように、加圧ローラ２６ａとろ布ベルト１６との間に汚泥Ｓが巻き込まれると、汚泥Ｓから離れた位置にあるろ布６８の両端部がろ布ベルト１６に接触した状態のまま、弾性部材６６で弾性支持されたろ布６８の中央部が汚泥Ｓによって内側に弾性的に凹みつつ、該汚泥Ｓを平坦に押し潰して加圧脱水する。
【００７１】
このように、加圧ローラ２６ａは、その両端部に硬質部材６４を配置せず、簡素な構造でありながらも、加圧ローラ２６と略同等な作用を十分に果たすことができる。特に、加圧ローラ２６ａは、当該固液分離装置１２のように、その上流側に移動機構３０を設け、導入される汚泥が常にろ布ベルト１６の中央に集合する構成の装置に適用すれば、その外周表面の一部をろ布ベルト１６に常に安定して接触させておくことができるため、コスト面等の点で図４に示す加圧ローラ２６より有利である。なお、回転軸６０の一端部にのみ加圧ローラ２６のものと同様な硬質部材６４を設けた構成としてもよいことは勿論である。
【００７２】
３．２  第２変形例に係る加圧ローラの説明
上記した加圧ローラ２６は、図８に示すように、加圧ローラ２６ａと組み合わせたような構造からなる加圧ローラ２６ｂとして構成してもよい。
【００７３】
加圧ローラ２６ｂは、図４に示す加圧ローラ２６の両端の硬質部材６４，６４の外径を小さくし、その外周面に円筒状の弾性部材（第２弾性部材）６５，６５を配置した構成となっている。これにより、加圧ローラ２６ｂでは、その外周表面全体が図６に示す加圧ローラ２６ａと同様に弾性部材６５，６６によって弾性支持される。従って、加圧ローラ２６ｂは、ろ布ベルト１６の上面１６ａに対し、その全面が弾性的に接触するため、図６に示す加圧ローラ２６ａと同様、図４に示す加圧ローラ２６と比べて、ろ布ベルト１６との接触をより強固なものとすることができる。これら加圧ローラ２６，２６ａ，２６ｂの選択は、汚泥の性状や処理量、巻き込み位置等によって適宜選定すればよい。なお、弾性部材６５は汚泥を押し潰すための弾性部材６６とは異なる性状でも同じ性状でもよく、厚みが異なっても同じでも勿論よい。
【００７４】
３．３  第３変形例に係る加圧ローラの説明
上記した加圧ローラ２６（２６ａ，２６ｂ）は、図９に示すように、ろ布６８で形成した外周表面の長手方向一部（又は全部）に凸部７０を設けた加圧ローラ２６ｃとして構成することもできる。
【００７５】
図９に示すように、加圧ローラ２６ｃは、加圧ローラ２６（２６ａ，２６ｂ）と比べて、その外周表面に周方向に並ぶ凸部７０を設けた以外は、これら加圧ローラ２６（２６ａ，２６ｂ）と同様な構成である。凸部７０は、例えば、回転軸６０の軸方向に延びた短尺な角棒や丸棒からなる棒状部材７２を、ろ布６８の外面に周方向で等間隔に１周分固着させた構成である。凸部７０を設けたことにより、加圧ローラ２６ｃでは、ろ布ベルト１６との間に汚泥を巻き込んだ際、回転する凸部７０がろ布ベルト１６や汚泥に食い込んで引っ掛かるため、その回転（従動回転）が一層確実なものとなり、空転を一層確実に防止できる。凸部７０は横方向に複数あってもよく、千鳥状に配置されていてもよい。また、凸部７０の形状、大きさ、長等がそれぞれ異なっていてもよい。
【００７６】
４．加圧部の変形例の説明
図１０は、変形例に係る加圧部２８ａの構成図であり、図１０（Ａ）は、一部断面正面図であり、図１０（Ｂ）は、側面図である。また、図１１は、図１０に示す加圧部２８ａで汚泥Ｓを押し潰している状態を示す正面断面図である。
【００７７】
上記のように、本実施形態に係る加圧ローラ２６（２６ａ〜２６ｃ）は、弾性部材６６を内装しているため、その外周表面が弾性変形し、汚泥をろ布ベルト１６の幅方向で均一に加圧することができる。ところで、加圧ローラ２６（２６ａ〜２６ｃ）と対向配置されるろ布ベルト１６は可撓性部材で構成され、互いに離間して配設されたローラ１９ａ，１９ｅ間に張設されている。このため、汚泥の性状や処理量等によっては、図１２に示すように、汚泥Ｓの自重や加圧ローラ２６からの加圧力により、ろ布ベルト１６が幅方向や走行方向に撓み、汚泥Ｓを均一に且つ平坦に押し潰すことができず、押し潰し後の汚泥Ｓの形状にばらつきを生じ、脱水性にむらを生じる可能性がある。
【００７８】
そこで、図１０（Ａ）及び図１０（Ｂ）に示すように、上記した加圧部２８に代えて、加圧ローラ２６（２６ａ〜２６ｃ）と対向する位置のろ布ベルト１６の下面側を、該ろ布ベルト１６の幅方向に沿って延びた支持部材７４で支持する構成とした加圧部２８ａを用いてもよい。
【００７９】
支持部材７４は、加圧ローラ２６をその全幅に渡って受け止め可能な幅寸法（長さ）と、加圧ローラ２６とろ布ベルト１６との接触部を十分にカバーできる程度の厚さ（板厚）とを有する板状部材であり、その上端面７４ａでろ布ベルト１６の下面を支持することができる。上端面７４ａの四辺の角部は、ろ布ベルト１６の円滑な走行を考慮してＲ形状に形成してもよい。
【００８０】
加圧部２８ａでは、ろ布ベルト１６の下面に、その当て板となる支持部材７４を設けたことにより、図１１に示すように、汚泥Ｓの自重や加圧ローラ２６からの加圧力がろ布ベルト１６に付与された場合であっても、該ろ布ベルト１６が幅方向や走行方向に撓むことを防止でき、汚泥Ｓを均一に且つ平坦に押し潰すことができる。このため、加圧部２８ａを用いると、押し潰し後の汚泥Ｓの形状が安定し、その脱水性にむらを生じることを有効に回避することができる。
【００８１】
５．固液分離装置の変形例の説明
５．１  第１変形例に係る固液分離装置の説明
図１３は、第１変形例に係る固液分離装置１２ａの構成を示す側面図であり、図１４は、図１３に示す固液分離装置１２ａの平面図である。図１３では、汚泥脱水システム１０のうち、固液分離装置１２ａのみを図示し、脱水装置１４の図示を省略しており、図１５及び図１７についても同様としている。
【００８２】
図１３及び図１４に示すように、固液分離装置１２ａは、図１及び図２に示す固液分離装置１２と比べて、移動機構３０より下流側の構成が異なっている。固液分離装置１２ａは、移動機構３０と加圧部２８との間に、ろ布ベルト１６の上面１６ａを搬送される汚泥を加圧して平坦化する１次加圧部８０を備える。１次加圧部８０は、スクリュー４０ａ，４０ｂによって中央に集合され、汚泥通路４３から排出された汚泥を押し潰して平坦に均し、ろ布ベルト１６の幅方向へと広げるものである。１次加圧部８０は、例えば、上記した加圧部２８（２８ａ）と同様な構成とされ、その外周表面に弾性を有する加圧ローラ２６（２６ａ〜２６ｃ）を備える。
【００８３】
固液分離装置１２ａでは、スクリュー４０ａ，４０ｂで中央に圧密集合されて塊状となった汚泥を、第１加圧ローラとなる１次加圧部８０の加圧ローラ２６で平板状に均した後、第２加圧ローラとなる加圧部２８の加圧ローラ２６で加圧脱水してから下段の脱水装置１４へと排出する。固液分離装置１２ａによれば、スクリュー４０ａ，４０ｂで圧密した汚泥を、１次脱水部８０及び加圧部２８の２段の加圧ローラで押し潰して脱水することで汚泥の濃縮濃度を一層高めることができる。また、１次加圧部８０を構成する加圧ローラを弾性ローラである加圧ローラ２６（２６ａ〜２６ｃ）としたことにより、その駆動源はろ布ベルト１６の走行動力を利用することができ、新たな駆動源等を追加する必要がなく、コストを抑えつつ、装置の脱水性能を向上させることができる。
【００８４】
図１３及び図１４では、１次脱水部８０及び加圧部２８（２８ａ）に共に弾性ローラである加圧ローラ２６（２６ａ〜２６ｃ）を用いた構成を例示したが、いずれか一方については、従来一般的に用いられているものと同様、その外周表面が樹脂や金属で硬質（非弾性）に構成され、専用の駆動源等が付設されるローラを用いてもよい。
【００８５】
なお、固液分離装置１２ａについて、図１３では、図１に示す構成と比べて、ろ布ベルト１６を支持するローラ１９ａの上流側にローラ１９ｆを増設し、このローラ１９ｆより下流側でろ布ベルト１６を下方に向けて傾斜させた構成を例示している。ろ布ベルト１６を傾斜させたことにより、汚泥を加圧部２８へと一層円滑に導入することができ、さらに１次加圧部８０から排出された平坦な汚泥を斜面を転がる衝撃で再び嵩上げしてから加圧部２８に導入し、加圧部２８での脱水性能を向上させることもできる。ローラ１９ｆを設けて加圧部２８を一段下げる構成は、図１に示す固液分離装置１２に適用しても勿論よい。
【００８６】
５．２  第２変形例に係る固液分離装置の説明
図１５は、第２変形例に係る固液分離装置１２ｂの構成を示す側面図であり、図１６は、図１５に示す固液分離装置１２ｂの平面図である。
【００８７】
図１５及び図１６に示すように、固液分離装置１２ｂは、ろ布ベルト１６がローラ１９ｆから下流側に向かって傾斜する部分より上流側であって１次加圧部８０の下流側となる位置に棒体３４を立設させた以外は、図１３及び図１４に示す固液分離装置１２ａと同様な構成である。棒体３４は、例えば、１次加圧部８０を構成する加圧ローラ２６（２６ａ〜２６ｃ）の幅方向に沿って３個設けられる。
【００８８】
固液分離装置１２ｂでは、スクリュー４０ａ，４０ｂで中央に圧密集合されて塊状となった汚泥を、第１加圧ローラとなる１次加圧部８０の加圧ローラ２６で平板状に均した後、各棒体３４で再び寄せて集めることができる。そして、棒体３４で寄せて集められた汚泥は、ローラ１９ｆから下方へと傾斜したろ布ベルト１６上を滑り落ちながら落下する過程でその向きや塊の形状が変化し、より厚みのある汚泥となって第２加圧ローラとなる加圧部２８（２８ａ）の加圧ローラ２６（２６ａ〜２６ｃ）に導入されて加圧脱水される。このように、スクリュー４０ａ，４０ｂで圧密した汚泥を１次加圧部８０及び加圧部２８の２段の加圧ローラで押し潰して脱水すると共に、これら２段の加圧ローラの間で一旦平坦化された汚泥を再び寄せ集める棒体３４を設けたことにより、汚泥の濃縮濃度をより一層高めることができる。しかも、棒体３４の下流側のろ布ベルト１６を下方へと傾斜させたことにより、棒体３４で集めた汚泥の厚みを傾斜面を落下させながら一層増加させることができ、加圧部２８での脱水性能を一層高めることができる。
【００８９】
固液分離装置１２ｂにおいても、１次加圧部８０及び加圧部２８（２８ａ）のうちのいずれか一方の加圧ローラ２６（２６ａ〜２６ｃ）を、従来一般的に用いられているものと同様に硬質のローラで構成しても勿論よい。
【００９０】
５．３  第３変形例に係る固液分離装置の説明
図１７は、第３変形例に係る固液分離装置１２ｃの構成を示す側面図であり、図１８は、図１７に示す固液分離装置１２ｃの平面図である。
【００９１】
図１７及び図１８に示すように、固液分離装置１２ｃは、移動機構３０の上流側に前加圧部８２を設けた以外は、図１５及び図１６に示す固液分離装置１２ｂと同様な構成である。前加圧部８２は、ろ布ベルト１６上を搬送される汚泥を平坦に押し潰して均し、ろ布ベルト１６の幅方向に広げてから移動機構３０へと導入するものであり、汚泥に無機凝集剤Ｆ２を添加する添加ノズル３６ｅより上流側に配設されることが好ましい。前加圧部８２は、上記した加圧部２８（２８ａ）や１次脱水部８０と同様な構成とされ、その外周表面に弾性を有する加圧ローラ２６（２６ａ〜２６ｃ）を備える。
【００９２】
前加圧部８２の直前には棒体（第２棒体）３４が立設される。棒体３４は、例えば、３本設けられ、ろ布ベルト１６の幅方向中央に１本設けられた棒体３４の下流側に２本が所定間隔を介して配置されることにより、図１８に示す平面視で３本の棒体３４が略三角形状に配置される。これにより、前加圧部８２に導入される汚泥を円滑に寄せ集めて嵩上げすることができる。
【００９３】
固液分離装置１２ｃでは、上記のように、スクリュー４０ａ，４０ｂの上流側に棒体３４を起立配置し、該棒体３４とスクリュー４０ａ，４０ｂとの間に、ろ布ベルト１６上を搬送される汚泥を加圧して脱水する第３加圧ローラ（前加圧ローラ）となる加圧ローラ２６（２６ａ〜２６ｃ）を備える前加圧部８２を設けている。このため、汚泥を棒体３４で集めた後、前加圧部８２で平坦化させてからスクリュー４０ａ，４０ｂに導入でき、汚泥の濃縮濃度をより一層高めることができる。すなわち、棒体３４で整列されて集められた汚泥は、前加圧部８２の加圧ローラ２６で平板状に均され、無機凝集剤Ｆ２が添加された後、スクリュー４０ａ，４０ｂで混練されつつ中央に圧密集合され、塊状となる。続いて、この塊状の汚泥は、第１加圧ローラとなる１次加圧部８０の加圧ローラ２６（２６ａ〜２６ｃ）で再び平板状に均された後、各棒体３４で再び寄せ集められ、ローラ１９ｆから下方へと傾斜したろ布ベルト１６上を滑り落ちて、第２加圧ローラとなる加圧部２８（２８ａ）の加圧ローラ２６（２６ａ〜２６ｃ）に導入されて加圧脱水される。
【００９４】
固液分離装置１２ｃにおいても、前加圧部８２、１次加圧部８０及び加圧部２８（２８ａ）のうちのいずれか１つの加圧ローラ２６（２６ａ〜２６ｃ）を、従来一般的に用いられているものと同様に硬質のローラで構成しても勿論よい。
【００９５】
５．４  第４変形例に係る固液分離装置の説明
図１９は、第４変形例に係る固液分離装置１２ｄの構成を示す側面説明図であり、ローラ１９ｂ，１９ｃ、ろ液受皿３２ａ，３２ｂ、凝集混和槽２４、第１薬注装置３８及び第２薬注装置３６等を省略して図示しており、図２０についても同様である。
【００９６】
図１９に示すように、固液分離装置１２ｄは、前加圧部８２の上流側の棒体３４に代えて初期加圧部８４を設けた以外は、図１７及び図１８に示す固液分離装置１２ｃと略同様な構成である。なお、固液分離装置１２ｄでは、固液分離装置１２ｃ等と比べて、下流側の加圧部２８及びローラ１９ａの配置が多少異なり、加圧部２８を構成する加圧ローラ２６より下流側にローラ１９ａを配置している。
【００９７】
初期加圧部８４は、ろ布ベルト１６上を搬送される汚泥を平坦に押し潰して均し、ろ布ベルト１６の幅方向に広げてから前加圧部８２へと導入するものであり、上記した加圧部２８（２８ａ）、１次脱水部８０及び前加圧部８２と同様な構成とされ、その外周表面に弾性を有する加圧ローラ２６（２６ａ〜２６ｃ）を備える。
【００９８】
固液分離装置１２ｄでは、前加圧部８２の上流側に、ろ布ベルト１６上を搬送される汚泥を加圧して脱水する第４加圧ローラ（初期加圧ローラ）となる加圧ローラ２６（２６ａ〜２６ｃ）を備える初期加圧部８４を設けている。このため、汚泥を初期加圧部８４である程度平坦化させた後、前加圧部８２でさらに平坦化させてからスクリュー４０ａ，４０ｂに導入できるため、汚泥の濃縮濃度をより一層高めることができる。
【００９９】
固液分離装置１２ｄにおいても、初期加圧部８４、前加圧部８２、１次加圧部８０及び加圧部２８（２８ａ）のうちのいずれか１つの加圧ローラ２６（２６ａ〜２６ｃ）を、従来一般的に用いられているものと同様に硬質なローラで構成しても勿論よい。
【０１００】
５．５  第５変形例に係る固液分離装置の説明
図２０は、第５変形例に係る固液分離装置１２ｅの構成を示す側面説明図である。
【０１０１】
図２０に示すように、固液分離装置１２ｅは、前加圧部８２の上流側の初期加圧部８４に代えて、前移動機構８６を設けた以外は、図１９に示す固液分離装置１２ｄと略同様な構成である。前移動機構８６は、ろ布ベルト１６上を搬送される汚泥をその搬送方向と交差する方向に移動させ、中央に圧密してから前加圧部８２へと導入するものであり、上記した移動機構３０と同様な構成とされ、スクリュー４０ａ，４０ｂを備える。
【０１０２】
固液分離装置１２ｅでは、前加圧部８２の上流側に、ろ布ベルト１６上を搬送される汚泥を移動させて圧密するスクリュー４０ａ，４０ｂを備える前移動機構８６を設けることにより、スクリュー４０ａ，４０ｂと弾性ローラ（加圧ローラ２６）の組み合わせを複数（図２０では２組）設けている。これにより、汚泥を前移動機構８６で圧密した後、前加圧部８２でさらに平坦化させてからスクリュー４０ａ，４０ｂに導入できるため、汚泥の濃縮濃度をより一層高めることができる。
【０１０３】
ところで、図１９及び図２０中に矢印を用いた説明図で図示しているように、固液分離装置１２ｄ，１２ｅにおいて、ろ布ベルト１６の走行方向で上流側では、汚泥の含水率が高いため汚泥量（容積）が多く、下流側に向かって次第に汚泥量が少なくなり、他の固液分離装置１２，１２ａ〜１２ｃでも同様である。
【０１０４】
そこで、このような搬送方向での汚泥量の変化を考慮して、図１３〜図２０に示す固液分離装置１２ａ〜１２ｅのように、弾性ローラとなる加圧ローラ２６（２６ａ〜２６ｃ）をろ布ベルト１６の走行方向で複数並べた構成の場合、各加圧ローラ２６毎に外周表面の弾性（弾性部材６６の弾性率又はローラ外面全体としての弾性率）を変えてもよく、例えば、上流側より下流側のものの弾性率を大きくし、その弾性を硬くするとよい。汚泥量が多い上流側の加圧ローラ２６、例えば、図１９に示す固液分離装置１２ｄにおける初期加圧部８４の加圧ローラ２６では、弾性率を小さくし弾性を柔らかくすることにより、その外周表面を十分に弾性変形させながら汚泥を受け入れ、確実に潰すことができる。一方、汚泥量が少ない下流側の加圧ローラ２６、例えば図１９に示す固液分離装置１２ｄにおける加圧部２８の加圧ローラ２６では、弾性率を大きくし弾性を硬くすることにより、少ない量の汚泥であっても十分な加圧力を持って潰すことができる。
【０１０５】
略同様に、図１３〜図２０に示す固液分離装置１２ａ〜１２ｅのように、弾性ローラとなる加圧ローラ２６（２６ａ〜２６ｃ）を複数並べた構成の場合、各加圧ローラ２６毎にローラ径（外径）を変えてもよく、例えば、上流側より下流側のもののローラ径を小さくするとよい。汚泥量が多くて潰すために大きな加圧力が必要な上流側の加圧ローラ２６、例えば、図１９に示す固液分離装置１２ｄにおける初期加圧部８４の加圧ローラ２６では、外径を大きくすることにより、大きなトルクによる十分な加圧力を持って汚泥を潰すことができる。一方、汚泥量が少なくなり潰すための加圧力が小さくてよい下流側の加圧ローラ２６、例えば図１９に示す固液分離装置１２ｄにおける加圧部２８の加圧ローラ２６では、外径を小さくすることにより、ろ布ベルト１６による従動回転時に該ろ布ベルト１６の駆動源１７に与える負荷を小さくしつつ、汚泥を十分に潰すことができ、駆動源１７を小型化することができる。
【０１０６】
さらに、図１３〜図２０に示す固液分離装置１２ａ〜１２ｅのように、弾性ローラとなる加圧ローラ２６（２６ａ〜２６ｃ）を複数並べた構成の場合、各加圧ローラ２６毎に加圧ローラ２６とろ布ベルト１６との間の隙間を変えてもよく、例えば、上流側より下流側のものの隙間を小さくするとよい。すなわち、汚泥量が多い上流側の加圧ローラ２６、例えば、図１９に示す固液分離装置１２ｄにおける初期加圧部８４の加圧ローラ２６では、ろ布ベルト１６の上面１６ａとの間の隙間を大きくすることにより、多い量の汚泥であっても確実に受け入れて潰すことができる。一方、汚泥量が少ない下流側の加圧ローラ２６、例えば図１９に示す固液分離装置１２ｄにおける加圧部２８の加圧ローラ２６では、ろ布ベルト１６の上面１６ａとの間の隙間を小さくすることにより、少ない量の汚泥であっても十分な加圧力を持って潰すことができる。
【０１０７】
このような各弾性ローラでの弾性、ローラ径及び隙間の設定は、それぞれを組み合わせても用いてもよく、例えば、上流側より下流側の加圧ローラ２６（２６ａ〜２６ｃ）の弾性を硬くし、ローラ径を小さくし且つ隙間を小さくした構成としてもよい。
【０１０８】
また、図１３〜図２０に示す固液分離装置１２ａ〜１２ｅのように、弾性ローラである加圧ローラ２６（２６ａ〜２６ｃ）と、汚泥の混合装置となる移動機構３０（スクリュー４０ａ，４０ｂ及び案内板４２ａ，４２ｂ）と、棒体３４とを交互に並べた構成とし、この構成で、上流側の加圧ローラ２６より下流側の加圧ローラ２６の弾性を硬くし、ローラ径を小さくし且つ隙間を小さくした構成とすると、汚泥の濃縮濃度を一層効率よく高めることができる。
【０１０９】
なお、本発明は、上記した実施形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で自由に変更できることは勿論である。
【０１１０】
例えば、図２では、移動機構３０を構成するスクリュー４０ａ，４０ｂ及び案内板４２ａ，４２ｂをろ布ベルト１６による汚泥の搬送方向に直交する方向に設置した構成を例示したが、これらスクリュー４０ａ，４０ｂ及び案内板４２ａ，４２ｂは汚泥の搬送方向に対して傾斜させた姿勢としてもよい。また、移動機構３０は、ろ布ベルト１６の幅方向に渡った１本のスクリューによって構成しても勿論よい。
【符号の説明】
【０１１１】
１０  汚泥脱水システム
１２，１２ａ〜１２ｅ  固液分離装置
１４  脱水装置
１６，２０，２２  ろ布ベルト
１７  駆動源
１７ａ，２３，６０  回転軸
１８  ろ過部
２４  凝集混和槽
２６，２６ａ〜２６ｃ  加圧ローラ
２８，２８ａ  加圧部
３０  移動機構
３４  棒体
３６  第２薬注装置
３８  第１薬注装置
４０ａ，４０ｂ  スクリュー
４２ａ，４２ｂ  案内板
４３  汚泥通路
６４  硬質部材
６６  弾性部材
６８  ろ布
７０  凸部
７２  棒状部材
７４  支持部材
８０  １次加圧部
８２  前加圧部
【図１】
2014111242.tif 000003
【図２】
2014111242.tif 000004
【図３】
2014111242.tif 000005
【図４】
2014111242.tif 000006
【図５】
2014111242.tif 000007
【図６】
2014111242.tif 000008
【図７】
2014111242.tif 000009
【図８】
2014111242.tif 000010
【図９】
2014111242.tif 000011
【図１０】
2014111242.tif 000012
【図１１】
2014111242.tif 000013
【図１２】
2014111242.tif 000014
【図１３】
2014111242.tif 000015
【図１４】
2014111242.tif 000016
【図１５】
2014111242.tif 000017
【図１６】
2014111242.tif 000018
【図１７】
2014111242.tif 000019
【図１８】
2014111242.tif 000020
【図１９】
2014111242.tif 000021
【図２０】
2014111242.tif 000022