(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
縦方向に延びる中心軸線を有して内部に被処理液が供給される円筒状の濾過スクリーンと、この濾過スクリーンの内部に収容されて上記中心軸線回りに回転させられるスクリューと、上記濾過スクリーンの少なくとも外周部および底部を覆うように設けられて該濾過スクリーンとの間に上記被処理液から濾過された濾液を保持する濾液空間を形成する濾過容器とを備え、
この濾過容器には、上記被処理液の濾過濃縮時に上記濾液空間に保持された上記濾液によって上記濾過スクリーンが浸漬された状態で該濾液空間に洗浄液を供給する洗浄液供給手段が設けられており、
上記洗浄液供給手段は、上記濾過スクリーンに対して相対的に移動可能に上記濾液空間に配設された洗浄管を備えており、この洗浄管には上記濾過スクリーンに上記洗浄液を噴出するノズルが設けられていることを特徴とする縦型濾過濃縮装置。
【請求項２】
上記洗浄管は上記中心軸線に平行に延びるように上記濾液空間に配設されていて、この洗浄管の上記濾過スクリーンに対向する部分に複数の上記ノズルが上記中心軸線方向に間隔をあけて並ぶように設けられているとともに、上記濾過スクリーンはスクリーン回転手段によって上記中心軸線回りに回転可能に支持されていることを特徴とする請求項１に記載の縦型濾過濃縮装置。
【請求項３】
上記洗浄管は上記濾液空間において上記濾過スクリーンの外周を取り囲むように配設されていて、この洗浄管の上記濾過スクリーンに対向する部分に複数の上記ノズルが周方向に間隔をあけて並ぶように設けられているとともに、この洗浄管は洗浄管昇降手段によって上下動可能に支持されていることを特徴とする請求項１に記載の縦型濾過濃縮装置。
【請求項４】
上記洗浄液供給手段には、複数の上記洗浄管が上記中心軸線方向に間隔をあけて配設されていることを特徴とする請求項３に記載の縦型濾過濃縮装置。
【請求項５】
上記洗浄液供給手段には、３本以上の上記洗浄管が上記中心軸線方向に間隔をあけて配設されていて、このうち上記濾液空間の上部において上記中心軸線方向に隣接する洗浄管同士の間隔と、上記濾液空間の下部において上記中心軸線方向に隣接する洗浄管同士の間隔とが異なる大きさとされていることを特徴とする請求項４に記載の縦型濾過濃縮装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、下水汚泥のような被処理液を濾過濃縮するための縦型濾過濃縮装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
このような縦型濾過濃縮装置として、例えば特許文献１、２には、円筒状の濾過スクリーンが、その中心軸線を略鉛直方向に向けて処理タンク内に設置されるとともに、この濾過スクリーンの内部には、回転駆動されるスクリューが、濾過スクリーンの内周面に接近して旋回するように配置されたものが提案されている。このような縦型濾過濃縮装置においては、濾過スクリーンが被処理液と被処理液から濾過されて濾過容器内の濾液空間に保持された濾液に浸漬されるので、濾過面積を広く確保することができて効率的な濃縮濾過を行うことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−７５６１３号公報
【特許文献２】特開２００５−１２５１３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、このような縦型濾過濃縮装置により被処理液として例えば上述のような下水汚泥を濾過濃縮する場合、特に連続して濾過濃縮運転を行うときには、濾過された固形分が濾過スクリーンの内周面に付着して目詰まりを起こし、濾過効率を低下させるとともにスクリューへの抵抗が増大してスクリューを回転駆動することができなくなり、運転不能に陥るおそれがある。
【０００５】
この点、特許文献１に記載された縦型濾過濃縮装置では、スクリューの外周部に突起部を形成して、この突起部に被処理液中の繊維などを付着堆積させることにより、この付着堆積した繊維によってブラシのように濾過スクリーンの内周面を擦って固形分を除去するようにしている。また、特許文献２に記載された縦型濾過濃縮装置では、スクリューの外周部にブラシそのものを取り付けて固形分を除去するようにしている。
【０００６】
しかしながら、このようなブラシや、ブラシのように突起部に付着堆積した繊維には、さらに被処理液中の繊維等の固形分が絡まって堆積することになり、こうしてさらに絡まった固形分によってやはりスクリューへの抵抗が増大してしまうため、スクリューを回転駆動することができなくなって運転不能に陥るおそれがある。このため、そのような場合には、装置の運転を停止して濾過スクリーンに付着した固形分を除去しなければならず、運転停止により濾過濃縮の作業効率が損なわれてしまう。
【０００７】
一方、このような縦型濾過濃縮装置においては、濾過スクリーンと濾過容器との間の濾液空間に保持された濾液中にも、比較的小さな固形分がある程度は濾過スクリーンを通過して混入することが避けられない。ところが、このように混入した固形分が十分に排出されずに濾液空間の濾液中に浮遊して滞留したままであると、被処理液からの濾液の分離処理が阻害され、やはり効率的な濾過濃縮が妨げられてしまうことになる。
【０００８】
本発明は、このような背景の下になされたもので、下水汚泥のような被処理液を連続して濾過濃縮する場合でも、固形分による濾過スクリーンの目詰まりを防ぐとともに濾液空間に浮遊する固形分の排出を促して、効率的な濃縮濾過性を維持することが可能な縦型濾過濃縮装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決して、このような目的を達成するために、本発明は、縦方向に延びる中心軸線を有して内部に被処理液が供給される円筒状の濾過スクリーンと、この濾過スクリーンの内部に収容されて上記中心軸線回りに回転させられるスクリューと、上記濾過スクリーンの少なくとも外周部および底部を覆うように設けられて該濾過スクリーンとの間に上記被処理液から濾過された濾液を保持する濾液空間を形成する濾過容器とを備え、この濾過容器には、上記被処理液の濾過濃縮時に上記濾液空間に保持された上記濾液によって上記濾過スクリーンが浸漬された状態で該濾液空間に洗浄液を供給する洗浄液供給手段が設けられており、上記洗浄液供給手段は、上記濾過スクリーンに対して相対的に移動可能に上記濾液空間に配設された洗浄管を備えており、この洗浄管には上記濾過スクリーンに上記洗浄液を噴出するノズルが設けられていることを特徴とする。
【００１０】
このような構成の縦型濾過濃縮装置では、上記被処理液の濾過濃縮時に洗浄液供給手段によって濾液空間に洗浄液を供給することにより、濾液空間に保持された濾液が撹拌されて流れを生じ、この濾液の流れが濾過スクリーンの外周面に当たることによって、濾過スクリーンの内周面に付着した固形分を剥離して除去することができる。従って、このような固着した固形分による濾過スクリーンの目詰まりを防いで被処理液の効率的な濾過濃縮を図ることができる。
【００１１】
また、こうして供給された洗浄液によって濾液空間内の濾液が撹拌されることと、濾液が洗浄液によって希釈または置換されることにより、濾液中に浮遊して滞留した固形分も撹拌して希釈または置換された濾液とともに速やかに排出することができる。このため、被処理液からの濾液の分離処理を促進することができ、やはり効率的な被処理液の濾過濃縮を促すことができる。なお、上記洗浄液供給手段を、上記中心軸線方向において異なる供給量の洗浄液が供給可能とすることにより、供給量の多い部分から少ない部分に向けて洗浄液の流れを形成して固形分の排出を促すことができる。しかも、洗浄液の供給は、装置運転中の上記被処理液の濾過濃縮時に行われるので、洗浄のために装置の運転を停止する必要もなく一層効率的である。
【００１２】
さらに、上記洗浄液供給手段に、上記濾過スクリーンに対して相対的に移動可能に上記濾液空間に配設される洗浄管を備えて、この洗浄管には上記濾過スクリーンに上記洗浄液を噴出するノズルを設けることにより、このノズルから洗浄液を直接的に濾過スクリーンに吹きかけつつ、洗浄管と濾過スクリーンとの相対移動によって濾過スクリーン内周面の全面に亙って付着した固形分の除去を図ることができる。
【００１３】
ここで、このように洗浄管を濾過スクリーンに対して相対的に移動可能に配設して濾過スクリーンの全面に洗浄液を供給するのに、第１には、洗浄管を上記中心軸線に平行に延びるように濾液空間に配設して、この洗浄管の濾過スクリーンに対向する部分に複数の上記ノズルを中心軸線方向に間隔をあけて並ぶように設けるとともに、濾過スクリーンはスクリーン回転手段によって上記中心軸線回りに回転可能に支持することにより、回転する濾過スクリーンに対して洗浄管は相対的にその周りを周回するように移動することとなって、中心軸線方向に並んだノズルから噴出する洗浄液を濾過スクリーンの外周面に満遍なく供給することができる。
【００１４】
また、第２に、上記洗浄管を濾液空間において濾過スクリーンの外周を取り囲むように配設して、この洗浄管の濾過スクリーンに対向する部分に複数の上記ノズルを周方向に間隔をあけて並ぶように設けるとともに、この洗浄管を洗浄管昇降手段によって上下動可能に支持することによっても、濾過スクリーンを取り囲んだ洗浄管のノズルから噴出する洗浄液を濾過スクリーンの中心軸線方向の全体に亙って吹きかけることができて、濾過スクリーン外周面に満遍なく洗浄液を供給することが可能となる。
【００１５】
さらに、この第２の場合には、上記洗浄液供給手段に、複数の上記洗浄管を中心軸線方向に間隔をあけて配設することにより、洗浄管の上下動のストロークを小さく抑えて装置のコンパクト化を図ることができる。さらにまた、こうして複数本の洗浄管を備える場合でも、上記洗浄液供給手段に、３本以上の上記洗浄管を中心軸線方向に間隔をあけて配設して、このうち濾液空間の上部において中心軸線方向に隣接する洗浄管同士の間隔と、濾液空間の下部において中心軸線方向に隣接する洗浄管同士の間隔とが異なる大きさとなるようにすれば、間隔の小さな部分から大きな部分への上述したような洗浄液の流れを形成して濾液中に浮遊する固形分の一層効率的な排出を図ることができる。
【発明の効果】
【００１６】
以上説明したように、本発明によれば、連続運転を行っても濾過スクリーンの内周面に付着した固形分を確実に除去して目詰まりを防止するとともに、濾液空間内に保持された濾液中に浮遊する固形分も速やかに排出することができ、効率的で安定した被処理液の濾過濃縮を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１の実施形態を示す側断面図である。
【図２】図１に示す実施形態の濾過スクリーン、スクリーン回転手段、および洗浄液供給手段の洗浄管を示す斜視図である。
【図３】図１に示す実施形態における第１の掻き取り部材（ブレード）を示す（ａ）斜視図、（ｂ）側面図、（ｃ）図３（ｂ）におけるＺＺ断面図である。
【図４】図１に示す実施形態における第２の掻き取り部材（掻き取りチップ）を示す（ａ）スクリューの螺旋に沿って見た側面図、（ｂ）スクリューの下側から見た部分底面図である。
【図５】図１に示す実施形態における第２の掻き取り部材（掻き取りチップ）の（ａ）付勢されていない状態の図４（ｂ）におけるＺＺ拡大断面図、（ｂ）付勢された状態の図４（ｂ）におけるＺＺ拡大断面図である。
【図６】本発明の第２の実施形態を示す側断面図である。
【図７】図６に示す実施形態の洗浄液供給手段の洗浄管および洗浄管昇降手段を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
図１ないし図５は、本発明の第１の実施形態を示すものである。本実施形態の縦型濾過濃縮装置１は、縦方向に延びる中心軸線Ｏを有して内部に下水汚泥等の被処理液Ａが供給される円筒状の濾過スクリーン２と、この濾過スクリーン２の内部に収容されて上記中心軸線Ｏ回りに回転方向Ｔに回転させられるスクリュー３と、濾過スクリーン２の少なくとも外周部および底部を覆うように設けられて濾過スクリーン２との間に被処理液Ａから濾過された濾液Ｂを保持する濾液空間Ｓを形成する濾過容器４とを備えている。
【００１９】
濾過スクリーン２は、パンチングメタルやウェッジワイヤ等の濾過材により形成されていて、被処理液Ａ中の液分である濾液Ｂは通過可能とされるとともに、被処理液Ａ中のある程度の大きさの固形分は通過不可能とされている。また、スクリュー３においては、中心軸線Ｏに沿って延びる回転軸３Ａの外周に螺旋状のスクリュー羽根３Ｂが取り付けられており、このスクリュー羽根３Ｂの外径は濾過スクリーン２の内径よりも僅かに小さくされている。
【００２０】
さらに、濾過容器４は、上記中心軸線Ｏを中心とした内接円の内径が濾過スクリーン２の外径よりも長い断面正方形等の有底の角筒状、または内径が濾過スクリーン２の外径よりも大きな有底の中心軸線Ｏを中心とした円筒状をなしていて、濾過スクリーン２の外周部と底部を覆い、この濾過容器４の内周面と濾過スクリーン２の外周面との間に上記濾液空間Ｓが形成される。これら濾過スクリーン２やスクリュー３、濾過容器４を始め、縦型濾過濃縮装置１の主な構成部材はステンレス鋼等の鋼材により形成されている。
【００２１】
なお、濾過容器４の底部は、本実施形態では濾液空間Ｓの底に位置する部分が中心軸線Ｏに垂直な平面上に延びる円環状とされる一方、濾過スクリーン２内の底部を覆う中央部４Ａは下方に突出して中心軸線Ｏを中心とした凹円錐状の漏斗形に形成されており、内周側に向かうに従い下方に向かうように傾斜が付けられている。さらに、この中央部４Ａの傾斜した部分には、被処理液Ａから濾過スクリーン２によって濾液Ｂが濾過されて濃縮された濃縮汚泥等の固形分濃度の高い濃縮液Ｃの排出管４Ｂが接続されている。
【００２２】
また、濾過容器４の上部には、濾過スクリーン２の外径よりも僅かに大きな内径の中心軸線Ｏを中心とした円形孔５Ａを有する水平な板状の隔壁５を介して、濾過容器４と同形同大の断面を有する筒状のケーシング６がシールされて設けられており、濾過スクリーン２も、その上下の端部が隔壁５の上記円形孔５Ａと濾過容器４の底面とにそれぞれシールされた状態で、本実施形態では濾過容器４内に中心軸線Ｏ回りに回転可能に支持されている。さらにまた、このケーシング６の胴周部の中心軸線Ｏ方向略中央部には、上記被処理液Ａの供給管６Ａが接続されている。
【００２３】
さらに、ケーシング６の上部は蓋部６Ｂによって覆われていて、この蓋部６Ｂには、上記スクリュー３を中心軸線Ｏ回りに回転駆動するスクリュー回転手段７と、このスクリュー回転手段７とは独立して濾過スクリーン２を中心軸線Ｏ回りに回転駆動するスクリーン回転手段８とが備えられている。このうち、スクリュー回転手段７は、蓋部６Ｂ上に設けられたモータや減速器等を備えた駆動装置７Ａを有しており、この駆動装置７Ａがスクリュー３の中心軸線Ｏに沿って延びる回転軸３Ａに連結されて、この回転軸３Ａの外周に設けられて濾過スクリーン２内に収容された螺旋状のスクリュー羽根３Ｂごとスクリュー３を中心軸線Ｏ回りに回転させる。
【００２４】
また、スクリーン回転手段８は図２に示すように、ケーシング６内に収容されて下端部が濾過スクリーン２の上端部に接続されるとともに上端部外周にはフランジ状の従動歯車が取り付けられた中心軸線Ｏを中心とする円筒状の連結部材８Ａと、蓋部６Ｂ上に配置されてこの連結部材８Ａの上記従動歯車に噛合する駆動歯車を備えたモータ等の駆動装置８Ｂとを有しており、この駆動装置８Ｂにより駆動歯車および従動歯車を介して連結部材８Ａごと濾過スクリーン２を回転させる。連結部材８Ａには、供給管６Ａからケーシング６内に供給された被処理液Ａを濾過スクリーン２内に導入する窓部８Ｃが周方向に間隔をあけて複数形成されている。
【００２５】
そして、濾過スクリーン２と濾過容器４との間の濾液空間Ｓには、被処理液Ａの濾過濃縮時に濾液空間Ｓ内に洗浄液（洗浄水）を供給する洗浄液供給手段９が設けられている。本実施形態における洗浄液供給手段９は、濾過容器４の底面から中心軸線Ｏに平行に隔壁５の近くにまで延びるように立設された洗浄管９Ａを備えており、１本のこのような洗浄管９Ａが濾過スクリーン２の外周面と間隔をあけて設けられていて、図示されない洗浄液（洗浄水）の供給管に接続されるとともに、この洗浄管９Ａの濾過スクリーン２に対向する部分には、濾過スクリーン２の外周面に向けて開口する複数（多数）のノズル９Ｂが中心軸線Ｏ方向に間隔をあけて並ぶように設けられている。
【００２６】
また、濾過容器４の上部外周には、濾液空間Ｓに連通する濾液導入管１０Ａを介して濾液排出ボックス１０が取り付けられている。この濾液排出ボックス１０内は、濾液排出ボックス１０の底面から上方に延びる高さ調整可能な堰板１０Ｂによって、濾液空間Ｓ側の導入室１０Ｃと濾液空間Ｓの反対側の排出室１０Ｄとの２室に仕切られており、濾液導入管１０Ａは導入室１０Ｃの底部に接続されるとともに、排出室１０Ｄの底面には濾液排出管１０Ｅが接続されている。
【００２７】
さらにまた、本実施形態では、スクリュー３の外周部に、このスクリュー３の外周側に弾性的に付勢されて濾過スクリーン２の内周面に摺接可能とされた第１、第２の２種の掻き取り部材が取り付けられている。まず、本実施形態では、上記中心軸線Ｏ方向に隣接するスクリュー３のスクリュー羽根３Ｂの間に、このスクリュー羽根３Ｂ間に亙って支持部材１１が取り付けられ、この支持部材１１に、このうち第１の掻き取り部材として、中心軸線Ｏ方向に延びる板状のブレード１２が弾性部材１３を介して取り付けられている。ブレード１２は、この弾性部材１３によって上述のようにスクリュー３の外周側に弾性的に付勢され、濾過スクリーン２の内周面に摺接させられている。
【００２８】
ここで、本実施形態では、図１および図３（ａ）、（ｂ）に示すように、スクリュー３の螺旋状に捩れるスクリュー羽根３Ｂの外周部下面の所定位置と、この所定位置からスクリュー羽根３Ｂの螺旋に沿って１周した位置の外周部上面とに、断面Ｌ字の板状をなす一対の取付部材１４が、互いの断面Ｌ字の１辺に沿う第１の板状部１４Ａを中心軸線Ｏ方向に平行として、その板厚方向をスクリュー３の径方向に向けるように突出させ、断面Ｌ字の他の１辺に沿う第２の板状部１４Ｂがスクリュー羽根３Ｂにボルトとナットによって締結されるなどして取り付けられている。
【００２９】
また、支持部材１１は「コ」字状をなす長板状の部材であり、この「コ」字状に開口した開口部１１Ａをスクリュー３の回転方向Ｔとは反対側に向けて上記一対の取付部材１４の間に位置させ、その長手方向の両端部が、これらの取付部材１４の上記第１の板状部１４Ａにそれぞれ締結されるなどして、中心軸線Ｏ方向に隣接するスクリュー３のスクリュー羽根３Ｂの間に取り付けられている。ここで、支持部材１１は、スクリュー３の外周側を向く取付部材１４の上記第１の板状部１４Ａの側面に取り付けられ、従って該支持部材１１がなす長板の板厚方向は、この第１の板状部１４Ａの板厚方向と同様にスクリュー３の径方向に向けられる。
【００３０】
さらに、上記弾性部材１３は、支持部材１１や取付部材１４よりも薄いステンレス鋼等の鋼材よりなる金属製の長方形の板バネであって、その長さは支持部材１１の上記開口部１１Ａの長さよりも僅かに短く、本実施形態ではこの長方形の短辺方向に「へ」字状をなして鈍角に折り曲げられるように形成されている。このような弾性部材１３は、こうして折り曲げられたうちの第１の板状部１３Ａを、図２（ｃ）に示すようにスクリュー３の外周側に向かうに従い回転方向Ｔとは反対側に延びるように支持部材１１の上記開口部１１Ａに位置させ、他の第２の板状部１３Ｂが支持部材１１と押さえ板１５に挟み込まれた上で、やはり締結されるなどして支持部材１１に取り付けられている。
【００３１】
さらにまた、ブレード１２は、濾過スクリーン２を形成するステンレス鋼等の鋼材よりは硬度の低いポリエチレン等の樹脂材料によって弾性部材１３と略等しい長さの長方形の板状に形成されており、この長方形の第１の長辺部の板厚方向中央部には、該ブレード１２の全長に亙ってスリット１２Ａが形成されている。このようなブレード１２は、図３（ｃ）に示すようにこのスリット１２Ａに弾性部材１３の上記第１の板状部１３Ａが挿入されて挟み込まれた上で、この第１の板状部１３Ａごとブレード１２を貫通するボルトとナットによって締結されることなどにより、その全長に亙って弾性部材１３に取り付けられる。
【００３２】
従って、こうして取り付けられたブレード１２も、弾性部材１３の第１の板状部１３Ａと同様に、スクリュー３の外周側に向かうに従い回転方向Ｔとは反対側に延びるように配設される。また、この回転方向Ｔとは反対側に位置するブレード１２の第２の長辺部は、図３（ｃ）に示したように回転方向Ｔとは反対側を向く面とスクリュー３の外周側を向く面との交差稜線部が斜めに切り欠かれるなどして、スクリュー３の外周側に向かうに従い先細りとなるように形成されていて、この第２の長辺部に断面が鋭角をなすエッジ１２Ｂが形成されている。
【００３３】
さらに、弾性部材１３が弾性変形していない状態では、濾過スクリーン２の中心軸線Ｏと同軸とされるスクリュー３の中心線からブレード１２の外周縁の上記エッジ１２Ｂまでの半径が、この中心軸線Ｏから濾過スクリーン２の内周面までの半径よりも僅かに大きくなるように設定されている。従って、スクリュー３を濾過スクリーン２内に収容する際には、弾性部材１３をスクリュー３の内周側に僅かに撓ませて弾性変形させることにより、ブレード１２は上述のようにスクリュー３の外周側に弾性的に付勢されて上記エッジ１２Ｂが濾過スクリーン２の内周面に摺接させられる。
【００３４】
本実施形態では、複数のこのようなブレード１２（第１の掻き取り部材）が、スクリュー３の外周部に濾過スクリーン２の中心軸線Ｏ方向に並ぶように取り付けられている。ただし、こうして中心軸線Ｏ方向に並んだブレード１２同士は、中心軸線Ｏ方向に隣接するものの間でスクリュー３の周方向の位相が僅かにずらされており、従ってこれらのブレード１２が取り付けられる支持部材１１および取付部材１４も、中心軸線Ｏ方向に隣接するもの同士の間で周方向に位相が僅かにずらされている。
【００３５】
さらに、本実施形態では、このように濾過スクリーン２の中心軸線Ｏ方向に並んだ複数のブレード１２が、周方向にも複数列配設されている。本実施形態では、図１に示したように２列のブレード１２が中心軸線Ｏを挟んで互いに略反対側に位置するように配列されていて、すなわち複数のブレード１２（第１の掻き取り部材）がスクリュー３の外周部に周方向に間隔をあけて取り付けられている。
【００３６】
ただし、これら複数のブレード１２のスクリュー羽根３Ｂの螺旋に沿った周方向の間隔は、スクリュー３の下部においては略１／２周分であるのに対し、上部においては１／２周よりも小さくされている。従って、被処理液Ａが濾過スクリーン２の上部から供給される本実施形態の縦型濾過濃縮装置１においては、濾過スクリーン２内への被処理液Ａの供給側において排出側よりも小さくされている。
【００３７】
一方、スクリュー３のスクリュー羽根３Ｂの外周部には、第２の掻き取り部材として、複数の掻き取りチップ２１が、ブレード１２（第１の掻き取り部材）と同じくスクリュー３の外周側に付勢されて濾過スクリーン２の内周面に摺接可能に取り付けられている。なお、第１、第２の掻き取り部材であるブレード１２と掻き取りチップ２１とは互いに干渉しないように、例えばブレード１２の取付部材１４の取付位置がスクリュー羽根３Ｂの外周縁から内周側に間隔をあけて配置されている。
【００３８】
ここで、本実施形態では、図４に示すように、スクリュー３の外周部におけるスクリュー羽根３Ｂの下面の外周縁に、複数の長方形板状の取付座２２が、その長手方向をスクリュー羽根３Ｂの外周縁がなす螺旋に略沿わせるようにして、この螺旋の捩れ方向に等間隔に接合されている。そして、この取付座２２と、取付座２２のネジ孔２２Ａにねじ込まれる取付ボルト２３によって装着される長方形板状の押さえ板２４との間に挟み込まれるようにして、上記掻き取りチップ２１がスクリュー３の内外周に進退可能に取り付けられている。
【００３９】
取付座２２には、２つの上記ネジ孔２２Ａが、取付座２２の下面の長手方向両端部にそれぞれ形成されるとともに、押さえ板２４の長手方向両端部にも、取付ボルト２３のネジ部が挿通可能な大きさの２つの貫通孔２４Ａが、取付座２２の２つのネジ孔２２Ａの間隔と等間隔にそれぞれ形成されている。また、ネジ孔２２Ａにねじ込まれる取付ボルト２３の取付座２２と押さえ板２４との間のネジ部外周には、ステンレス鋼等からなる円筒状のバックアップパイプ２５が嵌め込まれている。
【００４０】
一方、掻き取りチップ２１は、ブレード１２と同様にポリエチレン等の樹脂材料により形成され、図４（ａ）および図５に示すように断面が長方形状で、図４（ｂ）に示すように平面視には円弧形の板状をなしており、この掻き取りチップ２１がなす円弧の外周部の半径は、濾過スクリーン２の内周面の半径と略等しく設定されている。また、この掻き取りチップ２１には、上記バックアップパイプ２５が挿入可能な幅と、このバックアップパイプ２５の直径よりも大きな互いに等しい長さを有する４つの長孔２１Ａが、それぞれ図４（ｂ）に示す上記円弧の中心角の二等分線Ｌに平行に延びるように、この円弧が湾曲する方向に間隔をあけて形成されている。
【００４１】
このうち、掻き取りチップ２１の中央部の２つの長孔２１Ａの間隔は、１つの取付座２２（図４（ｂ）における中央の取付座２２）の２つのネジ孔２２Ａの間隔と等間隔とされている。また、これら中央部の２つの長孔２１Ａと、その両外側に形成された長孔２１Ａとのそれぞれの間隔は、上記１つの取付座２２の両端部のネジ孔２２Ａと、この１つの取付座２２の両端部側に隣接する他のそれぞれ１つの取付座２２（図４（ｂ）における上下の取付座２２）における該１つの取付座２２側のネジ孔２２Ａとの間の、１つの取付座２２の上記長手方向の間隔と等しく設定されている。
【００４２】
従って、このような掻き取りチップ２１は、上記中央部の２つの長孔２１Ａを上記１つの取付座２２の２つのネジ孔２２Ａと重ね合わせるとともに、両外側の２つの長孔２１Ａを上記１つの取付座２２の両側の他の１つずつの取付座２２の１つの取付座２２側のネジ孔２２Ａに重ね合わせて、これら合計３つの取付座２２の下面に配設することができる。なお、この状態で、スクリュー羽根３Ｂの螺旋の方向に隣接する掻き取りチップ２１同士の間には、互いの干渉を避けるために小さな間隔があけられており、すなわち掻き取りチップ１１は、該掻き取りチップ１１がなす円弧の周方向（スクリュー羽根３Ｂの螺旋のねじれの方向）に適宜分割されて形成されている。
【００４３】
そして、この状態から、ネジ部を押さえ板２４の貫通孔２４Ａとバックアップパイプ２５に挿入した２本の取付ボルト２３を各取付座２２の２つのネジ孔２２Ａにねじ込むことにより、掻き取りチップ２１は、バックアップパイプ２５が長孔２１Ａに挿入されるとともに取付座２２と押さえ板２４の間に挟み込まれて、スクリュー３外周部のスクリュー羽根３Ｂに取り付けられる。このとき、各掻き取りチップ２１は、長孔２１Ａが延びる範囲で上記二等分線Ｌ方向にスライドして、上述のようにスクリュー３の内外周に進退可能とされる。
【００４４】
さらに、こうして取り付けられる際に、掻き取りチップ２１の長孔２１Ａのスクリュー３における外周側の内縁部と上記バックアップパイプ２５との間には、掻き取りチップ２１をこのスクリュー３の外周側に付勢する付勢部材２６が介装される。この付勢部材２６は、本実施形態では弾性を有する樹脂材料により形成された管状部材であって、例えばゴムチューブである。
【００４５】
このような付勢部材２６は、長孔２１Ａのスクリュー３における内周側の内縁部をバックアップパイプ２５に当接させた状態で、管状部材の管の中心線が上記二等分線Ｌ方向と直交する方向に向けられて、外周側の内縁部とバックアップパイプ２５とに接するように介装される。この状態で、付勢部材２６は、図５（ａ）に示すように弾性変形せずに円管状を維持するか、あるいは僅かに上記二等分線Ｌ方向（図５（ａ）、（ｂ）における左右方向）に潰れた形状となる。
【００４６】
このように付勢部材２６が介装された掻き取りチップ２１をスクリュー３の内周側に押し込むと、図５（ｂ）に示すように付勢部材２６は上記二等分線Ｌ方向に短軸を有する断面楕円状または長円状に潰れて、その弾性力により掻き取りチップ２１をスクリュー３の外周側に付勢する。従って、スクリュー３を濾過スクリーン２の内部に収容する際には、図５（ａ）に示した状態でスクリュー３の中心軸線Ｏから掻き取りチップ２１の外周部までの半径が、濾過スクリーン２の中心軸線Ｏから内周面までの半径よりも例えば２ｍｍ程度大きくなるように設定しておいて、掻き取りチップ２１をスクリュー３の内周側に押し込みながら収容することにより、図５（ｂ）に示したように掻き取りチップ２１が外周側に付勢されて濾過スクリーン２の内周面に摺接した状態とすることができる。
【００４７】
このような第１の実施形態の縦型濾過濃縮装置１において、被処理液Ａは、濾過容器４の上部のケーシング６に接続された上記供給管６Ａからケーシング６内に供給され、さらにケーシング６内に収容された連結部材８Ａの上記窓部８Ｃから濾過スクリーン２内に供給されて、濾過スクリーン２内を重力落下およびスクリュー３の回転によって下方に移送されつつ、濾過スクリーン２によって濾液Ｂが固形分から分離して濾液空間Ｓに排出される。すなわち、本実施形態におけるスクリュー３の回転方向Ｔは、濾過スクリーン２内の被処理液Ａを下方に押し下げる方向となる。そして、このように下方に移送された被処理液Ａから濾液Ｂが分離した固形分濃度の高い濃縮液Ｃは、濾過容器４の底部中央部に接続された上記排出管４Ｂから抜き出されて排出される。
【００４８】
ここで、上記供給管６Ａからケーシング６内を介して濾過スクリーン２内に供給される被処理液Ａの液位は、濾過容器４の上端（濾液空間Ｓの上端）および濾液排出ボックス１０内の堰板１０Ｂの上端よりも高くなるように設定されていて、本実施形態ではケーシング６内の連結部材８Ａに形成された窓部８Ｃの下端縁よりも高い位置を維持するように設定されている。従って、濾過スクリーン２の内部は被処理液Ａにより、外部の濾液空間Ｓは濾液Ｂによりそれぞれ浸漬され、濾液Ｂは被処理液Ａとの液位差による圧力差によって濾過スクリーン２を通過して上述のように濾液空間Ｓに排出され、次いで濾液導入管１０Ａを通して濾液排出ボックス１０の導入室１０Ｃに導入されて、堰板１０Ｂを乗り越えて排出室１０Ｄにオーバーフローし、濾液排出管１０Ｅから排出される。
【００４９】
このようにして被処理液Ａの濾過濃縮を行ううちに、濾過スクリーン２の内周面には、被処理液Ａ中の汚泥等の固形分が付着して目詰まりを生じる。通常の濾過時における被処理液Ａと濾液Ｂとの圧力差は２．５ｋＰａ以下であるが、この圧力差が５〜１０ｋＰａ、あるいはそれ以上となると目詰まりが生じ易くなり、これは例えば１５〜５０ｋＰａ程度のスクリュープレスの圧入圧などと比べて低い。そして、このような目詰まりが生じると、濾過効率が低下するのは勿論、スクリュー３を回転駆動する際の抵抗が増大して、場合によってはスクリュー回転手段７によるスクリュー３の回転駆動が不可能となり、縦型濾過濃縮装置１を運転することができなくなるおそれがある。
【００５０】
これに対して、上記構成の第１の実施形態の縦型濾過濃縮装置１では、濾過容器４に、被処理液Ａの濾過濃縮時に濾液空間Ｓに洗浄液を供給する洗浄液供給手段９が設けられており、濾過容器４との間の濾液空間Ｓに保持された濾液Ｂによって濾過スクリーン２が浸漬された状態で洗浄液を供給することにより、濾液Ｂが撹拌されて濾液空間Ｓに液流が発生する。そして、この液流が濾過スクリーン２の外周面に当たることによって内周面に付着した固形分を剥離して除去することができるので、上述のような目詰まりを防ぐことができるとともに、固形分の濾過スクリーン２内周面への付着によってスクリュー３の回転抵抗が増大するのも抑えることができ、スクリュー回転手段７における駆動力の軽減を図って効率的かつ経済的な縦型濾過濃縮装置１の運転を行うことができる。
【００５１】
また、濾液空間Ｓに保持された濾液Ｂ中には、濾過スクリーン２を通過した比較的小さな固形分が混入することが避けられず、このような固形分が濾液空間Ｓに浮遊して滞留すると、被処理液Ａからの濾液Ｂの分離処理が阻害されて、やはり濾過濃縮効率を損なうことになる。ところが、これに対しても上記構成の縦型濾過濃縮装置１では、濾過スクリーン２の内外周が被処理液Ａと濾液Ｂに浸漬された運転状態で洗浄液供給手段９から洗浄液を濾液空間Ｓ内に供給することにより、上述のように濾液Ｂが撹拌されるとともに、固形分が浮遊した濾液Ｂを洗浄液によって希釈または置換されるので、滞留した固形分も撹拌して希釈または置換された濾液Ｂとともに、濾液導入管１０Ａから濾液排出ボックス１０を介して濾液排出管１０Ｅより速やかに排出することができ、被処理液Ａからの濾液Ｂの効率的な分離を図ることができる。
【００５２】
従って、このような縦型濾過濃縮装置１によれば、長期に亙って連続的な運転を行っても、濾過スクリーン２の内外周面が被処理液Ａと濾液Ｂに浸漬されることによる上述した効率的な濾過濃縮性能を安定的に維持することができる。しかも、洗浄液の供給は、このように濾過スクリーン２の内外周面が被処理液Ａと濾液Ｂに浸漬された縦型濾過濃縮装置１の運転中に行われるので、洗浄のために装置の運転を停止する必要もない。ただし、濾過容器４内から被処理液Ａおよび濾液Ｂを排出した装置の運転停止時にも、この洗浄液供給手段９を用いて濾過スクリーン２の洗浄を行ってもよい。
【００５３】
また、本実施形態では、上記洗浄液供給手段９が濾過スクリーン２に対して相対的に移動可能に濾液空間Ｓに配設される洗浄管９Ａを備えていて、この洗浄管９Ａには濾過スクリーン２に洗浄液を噴出するノズル９Ｂが設けられている。このため、単に濾過容器４に洗浄液を供給する供給管を洗浄液供給手段として接続するような場合に比べて、ノズル９Ｂから直接的に濾過スクリーン２に洗浄液を吹きかけて固形分を確実に剥離することができるとともに、洗浄管９Ａと濾過スクリーン２との相対的な移動によって濾過スクリーン２の全面に亙って付着した固形分の除去を図ることができる。
【００５４】
さらに、本実施形態の縦型濾過濃縮装置１では、このように洗浄管９Ａを濾過スクリーン２に対して相対的に移動可能とするのに、洗浄管９Ａは濾液空間Ｓ内において上記中心軸線Ｏに平行に延びるように固定して配設し、この洗浄管９Ａの濾過スクリーン２に対向する部分に複数のノズル９Ｂを中心軸線Ｏ方向に間隔をあけて並ぶように設ける一方で、濾過スクリーン２をスクリーン回転手段８によって中心軸線Ｏ回りに回転可能に支持することにより、濾過スクリーン２から見ればその外周を洗浄管９Ａが相対的に周回して移動するようにしている。このため、本実施形態のように洗浄管９Ａが１本でも濾過スクリーン２の全体に洗浄液を吹きかけることができるとともに、洗浄液供給量も少なくて済む。ただし、複数本の洗浄管９Ａを濾液空間Ｓの周方向に間隔をあけて配設してもよい。
【００５５】
なお、このような洗浄液供給手段９による洗浄液の供給は、例えば１時間に１回などタイマー制御によって定期的に一定時間ずつ行ってもよく、また被処理液Ａと濾液Ｂの圧力差を測定してこの圧力差が例えば上述した通常濾過時の圧力差２．５ｋＰａに対して３．０ｋＰａを超えて上昇したときに自動的に洗浄液を供給するようにしてもよい。さらに、例えば洗浄管９Ａの中心軸線Ｏ方向の上下いずれか一方の側のノズル９Ｂから供給される洗浄液の供給量を他方の側よりも多くしたり、いずれか一方の側のノズル９Ｂからのみ洗浄液を供給したりするようにして、この一方の側から他方の側に向けて濾液空間Ｓ内に浮遊する固形分を効率的に排出するようにしてもよい。
【００５６】
一方、本実施形態では、スクリュー３の外周部に、第１、第２の掻き取り部材（ブレード１２、掻き取りチップ２１）が、スクリュー３の外周側に付勢されて濾過スクリーン２の内周面に摺接可能に取り付けられており、濾過スクリーン２の内周面に付着した固形分を、スクリュー３の回転に伴いこれらの掻き取り部材によって常時掻き取ることができるので、上記洗浄液供給手段９による洗浄効果と相俟って一層効率的な濃縮濾過を図ることができる。また、このように濾過スクリーン２に摺接する掻き取り部材によって固形分を掻き取るので、被処理液Ａが下水汚泥などであっても被処理液Ａ中の繊維が掻き取り部材に絡まるようなこともない。
【００５７】
また、これら第１、第２の掻き取り部材（ブレード１２、掻き取りチップ２１）は、濾過スクリーン２を形成するステンレス鋼等の鋼材よりも軟質なポリエチレン等の樹脂材料より形成されていて、摺接により濾過スクリーン２を損傷することがない一方で自身は摩耗することになるが、上述のようにスクリュー３の外周側に付勢されているので、摩耗しても濾過スクリーン２の内周面への摺接は確実に維持することができる。このため、上記構成の縦型濾過濃縮装置１によれば、長期に亙る連続運転を行っても、掻き取り部材による固形分の除去性能が損なわれることがなく、確実に効率的な被処理液Ａの濾過濃縮を行うことができる。
【００５８】
さらに、本実施形態では、このうち第１の掻き取り部材が、濾過スクリーン２の中心軸線Ｏ方向に隣接するスクリュー羽根３Ｂの間に延びる板状のブレード１２であって、このようなブレード１２が、取付部材１４および支持部材１１を介して弾性部材１３によりスクリュー３の外周側に付勢されて取り付けられている。このため、１枚のブレード１２により中心軸線Ｏ方向において広範囲の濾過スクリーン２内周面に付着した固形分を効率的に掻き取ることができるとともに、このブレード１２の上記エッジ１２Ｂによって被処理液Ａの固形分中の繊維を断ち切ることができるので、このような繊維の絡まり等を一層確実に防ぐことができる。
【００５９】
また、本実施形態では、複数のこのようなブレード１２が、スクリュー３の外周部に中心軸線Ｏ方向に並ぶように取り付けられており、これらのブレード１２によって濾過スクリーン２の内周面の略全面に亙って固形分の除去を図ることができる。しかも、これらの中心軸線Ｏ方向に並んだ複数のブレード１２は、この中心軸線Ｏ方向に隣接するもの同士でスクリュー３の周方向の位相がずらされているので、固形分の掻き取りによってブレード１２から弾性部材１３、支持部材１１および取付部材１４を介して作用する負荷がスクリュー羽根３Ｂの特定の部分に集中するのを防ぐことができ、スクリュー羽根３Ｂの撓み等を防いで安定したスクリュー３の回転を行うことができる。
【００６０】
さらに、本実施形態では、このようなブレード１２がスクリュー３の周方向にも間隔をあけて複数設けられているので、スクリュー羽根３Ｂの捩れによってブレード１２の中心軸線Ｏ回りの回転軌跡を重なり合わせて満遍なく一層確実に濾過スクリーン２の内周面に付着した固形分を除去することができる。そして、さらにこうして周方向にあいたブレード１２の間隔が、濾過スクリーン２の上部で下部よりも小さくされていて、すなわち上部から被処理液Ａが供給されて下部から排出される本実施形態の縦型濾過濃縮装置１では被処理液Ａの供給側が排出側よりも小さくなるように設定されているので、濾過スクリーン２への固形分の付着が多いこの供給側における固形分の掻き取りを効率的に行うことが可能となる。
【００６１】
また、本実施形態では、板状のブレード１２がスクリュー３の外周側に向かうに従いスクリュー３の回転方向Ｔとは反対側に向かうように延びており、これとは逆に外周側に向かうに従いスクリュー３の回転方向Ｔに延びていたり、あるいは回転方向Ｔに垂直に延びていたりするのに比べ、濾過スクリーン２に摺接しつつ被処理液Ａ中で回転する該ブレード１２によってスクリュー３の回転抵抗が大きくなるのを抑えることができる。しかも、濾過スクリーン２の内周面に付着した繊維等の固形分に引っ掛かりを生じるようなこともない。
【００６２】
さらに、このような板状のブレード１２よりなる第１の掻き取り部材をスクリュー３の外周側に付勢する弾性部材１３が、本実施形態では金属製の板バネであるので、例えばコイルバネによってブレード１２の長手方向に複数の箇所を外周側に付勢するような場合に比べ、ブレード１２を中心軸線Ｏに対して傾けることなくエッジ１２Ｂを全長に亙って安定して濾過スクリーン２の内周面に摺接させることができる。また、こうして濾過スクリーン２の内周面に摺接するエッジ１２Ｂが断面鋭角に形成されているので、このエッジ１２Ｂから上述のようにブレード１２に摩耗が生じても濾過スクリーン２との摺接面積が急激に大きくなることはなく、やはり回転抵抗が増大するのを抑えることができる。
【００６３】
一方、本実施形態では、この第１の掻き取り部材としての板状のブレード１２と併せ、第２の掻き取り部材として、やはりスクリュー３の外周側に付勢されて濾過スクリーン２の内周面に摺接可能とされた複数の掻き取りチップ２１がスクリュー３外周部のスクリュー羽根３Ｂに取り付けられている。従って、中心軸線Ｏ方向に隣接するスクリュー羽根３Ｂの間にブレード１２を配設したためにスクリュー羽根３Ｂの外周縁では固形分の掻き取りが行われなくなるのを補って、スクリュー３の全長に亙って固形分の掻き取り除去を図ることができる。
【００６４】
しかも、本実施形態では、掻き取りチップ２１が断面長方形状をなしていて、濾過スクリーン２の内周面に摺接する部分の中心軸線Ｏに沿った断面も方形に形成されており、この濾過スクリーン２の内周面に摺接する部分が摩耗しても摺接面積が変動するようなことがなく、一定の摺接状態を維持することができる。このため、長期に亙る連続運転でも、安定的に付着した固形分を除去して、目詰まりによる濾過効率の低下やスクリューの抵抗増大を防ぐことができる。
【００６５】
さらに、本実施形態では、このように掻き取りチップ２１をスクリュー３の外周側に付勢して濾過スクリーン２の内周面に摺接させる付勢部材２６として、金属製のコイルバネなどではなく、ゴムチューブのような弾性を有する樹脂材料により形成された管状部材を用いている。このため、濾過スクリーン２とともにスクリュー３が常に被処理液Ａや濾液Ｂに浸漬されていても腐食による劣化が生じることが少なく、長期に亙って付勢力を維持して一層安定した連続運転を可能とすることができる。
【００６６】
一方、上記第１の実施形態では、洗浄液供給手段９として、濾液空間Ｓ内に立設された中心軸線Ｏに平行な洗浄管９Ａを用いて、濾過スクリーン２をスクリーン回転手段８によって回転することにより両者を相対的に移動させているが、これに代えて、図６および図７に示す本発明の第２の実施形態の縦型濾過濃縮装置３１における洗浄液供給手段３２のように、濾液空間Ｓにおいて濾過スクリーン２の外周を取り囲むように洗浄管３２Ａを配設し、この洗浄管３２Ａの濾過スクリーン２側に間隔をあけて複数開口したノズル３２Ｂから洗浄液を噴出するとともに、該洗浄管３２Ａを洗浄管昇降手段３３によって上下動させて濾過スクリーン２に対し相対的に移動させてもよい。なお、この図６および図７に示す第２の実施形態において、第１の実施形態と共通する部分には同一の符号を配して説明を省略する。
【００６７】
すなわち、この第２の実施形態の縦型濾過濃縮装置３１では、濾過スクリーン２は濾過容器４に固定されていて回転可能とされてはおらず、従ってスクリーン回転手段８の連結部材８Ａや駆動装置８Ｂは備えられてはいない。また、本実施形態では、濾液排出ボックス１０も設けられておらず、これに代えて、濾液空間Ｓの底部の濾過容器４の側面と、上部の側面と、必要に応じてこれらの中間部とに、複数本（本実施形態では３本）の濾液導入管３４Ａが中心軸線Ｏ方向に略等間隔に接続され、これらの濾液導入管３４Ａは中心軸線Ｏに平行に延びる有底の１本のオーバーフロー管３４に接続されて、このオーバーフロー管３４の上端部は、濾過容器４の上部のケーシング６に接続された被処理液Ａの供給管６Ａと略等しい高さで水平方向に曲折させられている。
【００６８】
さらに、本実施形態の洗浄液供給手段３２において、洗浄管３２Ａは中心軸線Ｏを中心としたＣ字状または円環状をなしていて、このような洗浄管３２Ａの濾過スクリーン２側を向く内周部に上記ノズル３２Ｂが周方向に等間隔に設けられている。本実施形態では、同形同大の複数本（３本）のこのような洗浄管３２Ａが、中心軸線Ｏ方向に間隔をあけて該中心軸線Ｏに平行に延びる１本の接続管３２Ｃに接続されて内部が連通しており、このうち濾液空間Ｓの上部で中心軸線Ｏ方向に隣接する洗浄管３２Ａ同士の間隔は下部で隣接する洗浄管３２Ａ同士の間隔よりも大きく設定されている。なお、洗浄管３２ＡがＣ字状の場合は、このＣ字が開いた両端部は封止されるとともに、接続管３２Ｃはこの両端部とは反対側に接続される。
【００６９】
また、濾過容器４の濾液空間Ｓの上部を覆う隔壁５は、本実施形態ではその円形孔５Ａの内径が濾過スクリーン２の内径と略等しくされて、濾過スクリーン２の上端部はこの隔壁５の下面における円形孔５Ａの周りに固定される。さらに、この隔壁５の上部に設けられるケーシング６も、本実施形態では濾過スクリーン２と略等しい内径を有する円筒状であり、隔壁５の上面における円形孔５Ａの周りにシールされて取り付けられている。そして、洗浄液供給手段３２の上記接続管３２Ｃも、シールされた状態で上下動可能にこの隔壁５を貫通していて、その上端部に図示されない洗浄液（洗浄水）の供給管が接続されている。
【００７０】
このような洗浄液供給手段３２を上下動させる上記洗浄管昇降手段３３は、本実施形態では電動シリンダーやエアシリンダー、油圧シリンダー等のシリンダー装置であって、中心軸線Ｏ方向に延びるシリンダーロッドとシリンダーとを備え、これらシリンダーロッドとシリンダーのうちの一方の端部が濾過容器４の側面に固定されるとともに、他方の端部がブラケット３３Ａを介して接続管３２Ｃの上端部に連結され、電力によるモータ等の駆動力や空気圧、油圧によって洗浄管３２Ａごと接続管３２Ｃを所定のストロークで上下動させる。シリンダー装置によって接続管３２Ｃがストロークの上端に達したときには図６に示すように最上端の洗浄管３２Ａが濾液空間Ｓの上端部に位置し、ストロークの下端に達したときには最下端の洗浄管３２Ａが濾液空間Ｓの底部に位置する。
【００７１】
このような第２の実施形態の縦型濾過濃縮装置３１において、供給管６Ａから供給される被処理液Ａの液位は、やはり濾過容器４の上端（濾液空間Ｓの上端）を越え、オーバーフロー管３４上端部の水平方向に曲折させられた部分よりも高くなるように設定されていて、本実施形態ではケーシング６内の蓋部６Ｂより僅かに低い位置を維持するようにされている。従って、濾過スクリーン２の内外周部は被処理液Ａと濾液Ｂによって浸漬され、濾液Ｂは被処理液Ａとの液位差による圧力差によって濾過スクリーン２を通過して濾液空間Ｓに排出され、次いで濾液導入管３４Ａを通してオーバーフロー管３４に導入されて、その上端部をオーバーフローして排出される。
【００７２】
そして、このように被処理液Ａが濾過濃縮されるうちに濾過スクリーン２の内周面に被処理液Ａ有の固形分が付着しても、この第２の実施形態でも第１の実施形態と同様に、濾過スクリーン２と濾過容器４との間に形成される濾液空間Ｓに洗浄液を供給する洗浄液供給手段３２が設けられており、濾過スクリーン２が被処理液Ａと濾液Ｂに浸漬された運転状態でこの洗浄液供給手段３２から洗浄液を濾液空間Ｓ内に供給することにより、濾液空間Ｓに保持された濾液Ｂに流れを生じさせて付着した固形分を剥離することができるとともに、濾液空間Ｓ内に浮遊する固形分を濾液導入管３４Ａからオーバーフロー管３４を介して速やかに排出し、効率的な濾過濃縮を促すことができる。また、この第２の実施形態でも、洗浄液は濾過スクリーン２側を向いたノズル３２Ｂから噴出するので、濾過スクリーン２内周面に付着した固形分を確実に除去して目詰まりの防止を図ることができる。
【００７３】
さらに、本実施形態における洗浄液供給手段３２は、濾液空間Ｓにおいて濾過スクリーン２の外周を取り囲むように洗浄管３２Ａが配設され、この洗浄管３２Ａの濾過スクリーン２側を向く内周部に洗浄液を噴出するノズル３２Ｂが周方向に間隔をあけて複数開口するとともに、洗浄管３２Ａを上下動させることにより濾過スクリーン２に対して相対的に移動させる洗浄管昇降手段３３を備えたものであって、この洗浄管昇降手段３３によって洗浄管３２Ａを上下動させることにより、濾過スクリーン２の全面に洗浄液を噴出することができる。このため、第１の実施形態のように濾過スクリーン２自体を回転可能に支持する必要が無く、また連結部材８Ａや駆動装置８Ｂを備えたスクリーン回転手段８も不要となる。
【００７４】
また、本実施形態では、複数本の洗浄管３２Ａが中心軸線Ｏ方向に間隔をあけて設けられており、これらの洗浄管３２Ａごと接続管３２Ｃを洗浄管昇降手段３３によって上下動させることにより、少ないストロークで濾過スクリーン２の全面に洗浄液を噴出して速やかに固形分の除去を図ることができるとともに、洗浄管昇降手段３３として上述のようなシリンダー装置を用いた場合でも、このシリンダー装置の小型化を図ることができて、引いては当該縦型濾過濃縮装置３１の設置高さ等のコンパクト化を促すこともできる。
【００７５】
さらに、本実施形態では、３本以上（３本）の洗浄管３２Ａが接続管３２Ｃに接続されて濾液空間Ｓ内に配設されており、このうち濾液空間Ｓの上部で中心軸線Ｏ方向に隣接する洗浄管３２Ａ同士の間隔が下部で隣接する洗浄管３２Ａ同士の間隔よりも大きく設定されていて、すなわち中心軸線Ｏ方向に隣接する洗浄管３２Ａ同士の間隔が不等間隔となっている。このため、洗浄管３２Ａ同士の間隔が密な部分（本実施形態では濾液空間Ｓの下部）に供給される洗浄液の供給量を、間隔が疎な部分（本実施形態では濾液空間Ｓの上部）の供給量よりも多くすることができて、密な部分から疎な部分に向けて洗浄液の流れを形成して濾液Ｂ中に浮遊する固形分を効率的に排出することができる。
【００７６】
なお、このような洗浄液の流れを形成するには、上述のように洗浄管３２Ａ同士の間隔を不等間隔とするほかにも、洗浄管３２Ａ１本当たりのノズル３２Ｂの数を異なる数としたり、洗浄液噴出量の異なるノズル３２Ｂを取り付けたりする手段を採ることができる。また、第１の実施形態でも同様に、例えば濾液空間Ｓの下部におけるノズル９Ｂの中心軸線Ｏ方向の間隔を上部よりも密としたり、濾液空間Ｓの下部において上部よりも洗浄液噴出量の多いノズル９Ｂを取り付けたりして、濾液空間Ｓの下部から濾液導入管１０Ａが接続された上部に向けて洗浄液の流れを形成するようにしてもよい。
【００７７】
また、第２の実施形態では、濾過容器４の側面にも複数本（本実施形態では３本）の濾液導入管３４Ａが中心軸線Ｏ方向に間隔をあけて接続されてオーバーフロー管３４に連結されている。従って、これらの濾液導入管３４Ａにバルブ等の開閉手段を設けるなどして、濾液空間Ｓ内に浮遊する固形分が増大した場合には、上述のように洗浄管３２Ａ同士の間隔が密な部分（本実施形態では濾液空間Ｓの下部）に接続された濾液導入管３４Ａの開閉手段を閉じたり絞ったりして、疎な部分（本実施形態では濾液空間Ｓの上部）の濾液導入管３４Ａから固形分ごと一気に濾液Ｂを洗浄液とともに排出することもできる。また、洗浄液の供給量が中心軸線Ｏ方向で同じ場合でも、最上部または最下部以外の濾液導入管３４Ａの開閉手段を閉じたり絞ったりすることで濾液空間Ｓに洗浄液の流れが形成されるので、固形分の排出を促進することができる。
【００７８】
さらに、被処理液Ａ中の固形分が沈降性の比較的高いものであって濾液空間Ｓの下部に滞留しやすい場合などには、上記第２の実施形態とは逆に濾液空間Ｓの上部で洗浄管３２Ａ同士の間隔を密にするとともに、濾過容器４の上部に接続された濾液導入管３４Ａの開閉手段を閉じたり絞ったりして、下部に滞留した固形分ごと濾液Ｂを洗浄液とともに排出するようにしてもよい。
【００７９】
また、この第２の実施形態や、上記第１の実施形態においても、このような濾液導入管１０Ａ、３４Ａのすべてに設けた開閉手段を閉じたり絞ったりした上で、洗浄液供給手段９、３２から濾液空間Ｓに洗浄液を供給することにより、濾液空間Ｓ内の液圧を高めて濾液Ｂを濾過スクリーン２内に逆流させ、濾過スクリーン２内周面に付着した固形分を剥離して除去する逆洗操作を行うこともできる。
【００８０】
なお、これら第１、第２の実施形態のような縦型濾過濃縮装置１、３１によって濾過濃縮される被処理液Ａとしては、固形分濃度が４．０ｗｔ％以下のものが望ましい。これよりも固形分濃度が高いと、濾過スクリーン２の内周面に付着した固形分を掻き取り部材によって掻き取っても、直ぐに固形分が再び付着して濾過効率が低減するとともに、掻き取り部材の摩耗も顕著となって頻繁に交換を余儀なくされるおそれがあり、さらにはブレード１２に作用する抵抗が高くなったり、掻き取りチップ２１がスムーズに進退しなくなったりして適切な付勢力を維持できなくなるおそれもある。ただし、第１、第２の実施形態では、これらブレード１２と掻き取りチップ２１を洗浄液供給手段９、３２と併用して目詰まりの防止を図っているが、洗浄液供給手段９、３２によって十分な目詰まり防止が可能であれば、ブレード１２と掻き取りチップ２１との少なくとも一方は備えていなくてもよい。
【符号の説明】
【００８１】
１、３１  縦型濾過濃縮装置
２  濾過スクリーン
３  スクリュー
３Ａ  回転軸
３Ｂ  スクリュー羽根
４  濾過容器
７  スクリュー回転手段
８  スクリーン回転手段
９、３２  洗浄液供給手段
９Ａ、３２Ａ  洗浄管
９Ｂ、３２Ｂ  ノズル
３３  洗浄管昇降手段
１０  濾液排出ボックス
１１  支持部材
１２  ブレード（第１の掻き取り部材）
１３  弾性部材
２１  掻き取りチップ（第２の掻き取り部材）
２６  付勢部材
３４  オーバーフロー管
Ｏ  濾過スクリーン２の中心軸線
Ｔ  スクリュー３の回転方向
Ａ  被処理液
Ｂ  濾液
Ｃ  濃縮液
Ｓ  濾液空間
【要約】
【課題】下水汚泥のような被処理液を連続して濾過濃縮する場合でも、固形分による濾過スクリーンの目詰まりを防ぐとともに濾液空間に浮遊する固形分の排出を促して、効率的な濃縮濾過性を維持する。
【解決手段】縦方向に延びる中心軸線Ｏを有して内部に被処理液Ａが供給される円筒状の濾過スクリーン２と、この濾過スクリーン２の内部に収容されて中心軸線Ｏ回りに回転させられるスクリュー３と、濾過スクリーン２の少なくとも外周部および底部を覆うように設けられて濾過スクリーン２との間に被処理液Ａから濾過された濾液Ｂを保持する濾液空間Ｓを形成する濾過容器４とを備え、この濾過容器４には、被処理液Ａの濾過濃縮時に濾液空間Ｓに洗浄液を供給する洗浄液供給手段９が設けられている。
【選択図】図１【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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