(57)【要約】  密閉構造で下端に開閉式の底部ハッチを有する円筒形状のボディの内部に、側壁に多数の分離孔を備えている分離器が同心円状に配置され、分離器内に充填した汚泥を液体と脱水汚泥とに分離し、脱水汚泥を底部ハッチを開けて下方向に排出する脱水装置。様々な汚泥に対して脱水機能を効果的に発揮させ、脱水汚泥を分離器に付着させずに除去する。  脱水装置は、脱水処理する汚泥が分離器の内部に充填される際、予め圧搾ベロー内部の圧力を高め、汚泥が充填される間その圧力を維持する機能と、汚泥の分離器内部への充填後、圧搾ベロー内部の圧力を更に高め、圧搾ベローを拡張させて汚泥を圧縮し、汚泥から液体を分離させる機能を有する弁機構と、底部ハッチが開けられた時に分離器から下方向に向けて脱水汚泥を排出するため、脱水汚泥の上側に対して下方向に向かう力を供給する外力供給手段とを備えている。【選択図】１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
密閉構造で下端に開閉式の底部ハッチを有する円筒形状のボディの内部に、側壁に多数の分離孔を備えている分離器が同心円状に配置され、該分離器内に充填した汚泥を液体と脱水汚泥とに分離し、該脱水汚泥を前記底部ハッチを開けて下方向に向けて排出する脱水装置であって、
前記分離器の内側に配置されていて、前記分離器の内部中央に流体が供給されることにより前記汚泥を前記側壁の方向に圧縮し、前記分離孔を介して液体と脱水汚泥とに分離させる圧搾ベローと、
前記分離器の内部中央への前記流体の給排を制御することにより、前記圧搾ベロー内部の圧力を制御する弁機構と
前記底部ハッチが開けられたときに前記分離器から下方向に向けて前記脱水汚泥を排出するために、前記脱水汚泥の上側に対して下方向に向かう力を供給する外力供給手段と
を備え
前記弁機構は、前記汚泥の種類に応じて、前記圧搾ベロー内部の圧力を制御することにより、
脱水処理する汚泥が前記分離器の内部に充填される際に、あらかじめ前記圧搾ベロー内部の圧力を高め、前記汚泥が充填される間その圧力を維持する機能と、
前記汚泥の前記分離器内部への充填後、前記圧搾ベロー内部の圧力をさらに高め、前記圧搾ベローを拡張させることで前記汚泥を圧縮し、前記汚泥から液体を分離させる機能と
を有する
ことを特徴とした脱水装置。
【請求項２】
前記分離器の側壁の内壁表面及び／又は分離孔に平滑処理が施されていることを特徴とする請求項１記載の脱水装置。
【請求項３】
前記外力供給手段は、前記底部ハッチを開けて前記脱水汚泥を下方向に向けて排出する際に、前記脱水汚泥の上部表面に対して均一に、下方向に向かう力を瞬間的に与えるものであることを特徴とした請求項１又は２記載の脱水装置。
【請求項４】
前記外力供給手段は環状ディスク型をしていることを特徴とした請求項３記載の脱水装置。
【請求項５】
前記外力供給手段は環状の可撓性を有する管状体であって、前記脱水汚泥の上部表面に対して均一に下方向に向かう力を瞬間的に与える際に、前記管状体内に急速に流体が供給され、前記管状体が瞬間的に膨張するものであることを特徴とした請求項３記載の脱水装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、密閉構造で下端に開閉式の底部ハッチを有する円筒形状のボディの内部に、側壁に多数の分離孔を備えている分離器が同心円状に配置されている脱水装置に関する。この脱水装置では、前記分離器内に充填した汚泥を液体と脱水汚泥とに分離し、当該脱水汚泥を前記底部ハッチを開けて下方向に向けて排出する。【０００２】
また、本発明は、前記脱水装置により汚泥、例えば、粒子を多く含む汚泥から液体を分離する方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
浄水の工程において、残留物は粒子形状で生成され、そのほとんどは、水分含有量の多い、いわゆる汚泥と呼ばれる最終物になる。前記汚泥の性質は、洗浄工程で分離された物質及び洗浄工程によって大きく異なる。例えば、食品産業での洗浄工程から発する食物廃棄物は、動物に欠かせない栄養素であるたんぱく質になるかもしれない。一方、工業や鉱業等から発する廃棄物は適切な処理が必要な有害物質になるものが多い。【０００４】
一般的に、全ての工程において、発生した廃棄物すなわち汚泥は容量が少なく、軽量であることが望ましい。これは、汚泥からできるだけ水分を取り除き、残留物を凝縮することによって達成される。【０００５】
前記のような課題を解決するために様々な脱水装置に関する発明が存在する。中でも粒子を多く含んだ汚泥からバッチ式により流体を分離する脱水装置の発明が提案されている。しかし、数々の汚泥に対して脱水機能がすべて適切に働くとは限らないという問題点があった。
【特許文献１】ＥＰ０８８３５７６公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
密閉構造で下端に開閉式の底部ハッチを有する円筒形状のボディの内部に、側壁に多数の分離孔を備えている分離器が同心円状に配置され、該分離器内に充填した汚泥を液体と脱水汚泥とに分離し、該脱水汚泥を前記底部ハッチを開けて下方向に向けて排出する脱水装置には、従来、いくつかの問題点があった。【０００７】
例えば、様々な汚泥に対して脱水機能が効果的に働かないことがあるという問題点があった。また、脱水が行われたとしても残留物である脱水汚泥が分離器に付着し、効果的な除去ができないという問題点もあった。【０００８】
これらの問題点を解決するために、分離器及び分離器内の側壁に設けられている分離孔の設計の見直しがなされている。しかし、いまだ十分な解決には至っていない。【０００９】
本発明は、上述した脱水装置において、様々な汚泥に対して脱水機能を効果的に発揮させ、残留物である脱水汚泥を分離器に付着させずに効果的に除去することを目的にしている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１記載の発明は、
密閉構造で下端に開閉式の底部ハッチを有する円筒形状のボディの内部に、側壁に多数の分離孔を備えている分離器が同心円状に配置され、該分離器内に充填した汚泥を液体と脱水汚泥とに分離し、該脱水汚泥を前記底部ハッチを開けて下方向に向けて排出する脱水装置であって、
前記分離器の内側に配置されていて、前記分離器の内部中央に流体が供給されることにより前記汚泥を前記側壁の方向に圧縮し、前記分離孔を介して液体と脱水汚泥とに分離させる圧搾ベローと、
前記分離器の内部中央への前記流体の給排を制御することにより、前記圧搾ベロー内部の圧力を制御する弁機構と
前記底部ハッチが開けられたときに前記分離器から下方向に向けて前記脱水汚泥を排出するために、前記脱水汚泥の上側に対して下方向に向かう力を供給する外力供給手段と
を備え
前記弁機構は、前記汚泥の種類に応じて、前記圧搾ベロー内部の圧力を制御することにより、
脱水処理する汚泥が前記分離器の内部に充填される際に、あらかじめ前記圧搾ベロー内部の圧力を高め、前記汚泥が充填される間その圧力を維持する機能と、
前記汚泥の前記分離器内部への充填後、前記圧搾ベロー内部の圧力をさらに高め、前記圧搾ベローを拡張させることで前記汚泥を圧縮し、前記汚泥から液体を分離させる機能と
を有する
ことを特徴とした脱水装置である。【００１１】
請求項２記載の発明は、
前記分離器の側壁の内壁表面及び／又は分離孔に平滑処理が施されていることを特徴とする請求項１記載の脱水装置である。【００１２】
請求項３記載の発明は、
前記外力供給手段は、前記底部ハッチを開けて前記脱水汚泥を下方向に向けて排出する際に、前記脱水汚泥の上部表面に対して均一に、下方向に向かう力を瞬間的に与えるものであることを特徴とした請求項１又は２記載の脱水装置である。【００１３】
請求項４記載の発明は、
前記外力供給手段は環状ディスク型をしていることを特徴とした請求項３記載の脱水装置である。【００１４】
請求項５記載の発明は、
前記外力供給手段は環状の可撓性を有する管状体であって、前記脱水汚泥の上部表面に対して均一に下方向に向かう力を瞬間的に与える際に、前記管状体内に急速に流体が供給され、前記管状体が瞬間的に膨張するものであることを特徴とした請求項３記載の脱水装置である。
【発明の効果】
【００１５】
この発明によれば、上述した脱水装置において、様々な汚泥に対して脱水機能を効果的に発揮させることができ、残留物である脱水汚泥を分離器に付着させずに効果的に除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の脱水装置の一例の内部構造を説明する断面図。
【図２】（ａ）汚泥充填前の予備加圧が行われている状態の正面断面図、（ｂ）汚泥充填中の正面断面図。
【図３】（ａ）汚泥を圧縮し液体を分離している状態の正面断面図、（ｂ）液体分離後、圧搾ベローを収縮させている状態の正面断面図。
【図４】底部ハッチを開き脱水汚泥を排出している状態の正面断面図。
【符号の説明】
【００１７】
１  脱水装置
２  分離器
３  外力伝達手段
４  外力発生手段
５  外力供給手段
６  圧搾ベロー
７  弁機構
８  底部ハッチ
９  開閉装置
１０  側壁
１１  分離孔
１２  汚泥流入管
１３  排水集水スペース
１４  排水管
１５  センサー
１６  通気管
１８  通気孔
１９  ボディ
２０  汚泥
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明の脱水装置は、密閉構造で下端に開閉式の底部ハッチを有する円筒形状のボディの内部に、側壁に多数の分離孔を備えている分離器が同心円状に配置され、該分離器内に充填した汚泥を液体と脱水汚泥とに分離し、該脱水汚泥を前記底部ハッチを開けて下方向に向けて排出するものである。【００１９】
本発明は、このような脱水装置において、底部ハッチが開けられた分離器から下方向に脱水汚泥を排出するために、脱水汚泥の上側に対して下方向に向かう力を供給する外力供給手段を備えている点に第一の特徴を有する。【００２０】
分離器に脱水処理すべき汚泥を充填し、液体を汚泥から分離させる。その後、分離器下方の底部ハッチを開き、外力供給手段によって、分離器内に残留した脱水汚泥の上側に対して下方向に向かう力、すなわち外力を供給する。【００２１】
これによって、脱水汚泥はその自重と外力とにより落下する。こうして、本発明は、脱水時に分離器内の側壁に付着物が付着する量を減少させることに成功した。【００２２】
脱水汚泥は水分が少ない固形物の形態をしている。この脱水汚泥に加える下向きの外力は長時間作用させる必要はなく、瞬時に加えるだけで十分である。分離器下方の底部ハッチが開くことにより、脱水汚泥は自重によって落下しようとする。そこで、脱水汚泥に加える下向きの外力を生じさせるために大きなエネルギーを必要としない。また、分離器の下側に脱水汚泥運搬用のコンテナなどを配置しておき、その中に脱水汚泥を落下させることにより、分離器から排出した脱水汚泥の運搬を容易にできる。【００２３】
外力供給手段は、底部ハッチを開けて脱水汚泥を下方向に向けて排出する際に、脱水汚泥の上部表面に対して均一に、下方向に向かう力を、瞬間的に与えるものである。【００２４】
本発明の第二の特徴は、分離器の内側に配置されていて、分離器の内部中央に流体が供給されることにより汚泥を分離器の側壁の方向に圧縮し、前記側壁の分離孔を介して液体と脱水汚泥とに分離させる圧搾ベローと、分離器の内部中央への流体の給排を制御することにより、圧搾ベロー内部の圧力を制御する弁機構とを備えている点にある。【００２５】
前記弁機構は、圧搾ベロー内の圧力を制御することにより、脱水処理する汚泥が分離器の内部に充填される際に、あらかじめ圧搾ベロー内部の圧力を高め、汚泥が充填される間その圧力を維持するように機能する。【００２６】
また、弁機構は、汚泥の分離器内部への充填後、汚泥の種類に応じて、圧搾ベロー内部の圧力をさらに高め、圧搾ベローを拡張させることで汚泥を圧縮し、汚泥から液体を分離するように機能する。【００２７】
これによって、圧縮してもあまり容積が小さくならない汚泥に対しても脱水機能をより効果的に働かせることができるようになった。ここで、圧縮してもあまり容積が小さくならない汚泥は圧縮率が小さい汚泥である。一般的に、無機物を多く含む汚泥は圧縮率が小さい。【００２８】
また、弁機構が前記のように機能することにより、分離器内に汚泥が溜るという問題点を、たとえ圧縮率の小さい汚泥が多く含まれている場合でも、最小限に抑えることができるようになった。【００２９】
前述したように、本発明の脱水装置は、円筒形状のボディの内部に、側壁に多数の分離孔を備えている分離器が同心円状に配置され、圧搾ベローが分離器の内側に配置されている。【００３０】
そこで、前述した外力供給手段は環状であることが望ましい。たとえば、環状のディスク型をしている外力供給手段を採用できる。【００３１】
このような環状の外力供給手段に対して、外力発生手段から外力伝達手段を介して空圧、油圧、電気、手動若しくは他の動力により、脱水汚泥の上部表面に対して均一に、鉛直下方向に向かう力を、瞬間的に与える。【００３２】
外力供給手段は環状の可撓性を有する管状体にすることができる。この場合、外力伝達手段を介して外力発生手段から前記管状体内に急速に流体が供給され、前記管状体が瞬間的に膨張する。これによって、脱水汚泥の上部表面に対して均一に下方向に向かう力を瞬間的に与える。【００３３】
前記の環状の可撓性を有する管状体としては、柔軟性のあるチューブ、例えばゴムチューブを採用できる。このようなチューブは構造が単純で、チューブ全体に等しく力を供給できるという利点がある。【００３４】
なお、圧搾ベロー内の圧力制御に用いられる流体を前記チューブに分配すればより効率的である。【００３５】
本発明の第三の特徴は、前記分離器の側壁の内壁表面及び／又は分離孔に平滑処理が施されている点にある。これによって、分離器と脱水汚泥との付着力を弱め、脱水汚泥を分離器から容易に排出できる。分離器の側壁の内壁表面及び／又は分離孔に施される平滑処理としては、分離器の内壁表面を平滑にするバフ研磨などの金属表面加工を採用できる。また、分離器の内壁表面及び／又は分離孔にフッ素樹脂コーティングを施すこともできる。【００３６】
本発明の脱水装置によれば次のように脱水工程が行われる。【００３７】
初めに充填工程で分離器内に脱水処理する汚泥を必要とされるレベルまで供給し、充填する。なお、汚泥が分離器内に充填される際、あらかじめ圧搾ベロー内部の圧力を高め、汚泥が充填される間その圧力を維持する。【００３８】
汚泥供給後、分離工程では、分離器内の側壁に向かって汚泥に圧力を加えるように圧搾ベローを拡張させる。この圧搾ベローの拡張は、弁機構の制御により可能である。汚泥に圧力が加わることにより、分離器の側壁に設けられた分離孔を通して、分離器から液体を排出する。このような充填と液体の排出を、汚泥の濃縮脱水が十分なレベルに達するまで一回または複数回行う。【００３９】
次に分離器の下方に位置する底部ハッチを開く。開いたら脱水汚泥を分離器から排出するために、外力供給手段により、脱水汚泥の上部表面に対して均一に、下方向に向かう力（すなわち、外力）を、瞬間的に与える。この外力と脱水汚泥の自重によって脱水汚泥は落下し、分離器から排出される。
【実施例１】
【００４０】
以下、添付図面を参照して本発明の好ましい実施例を説明する。【００４１】
図１は本発明の脱水装置の一例の内部構造を説明する断面図である。【００４２】
脱水装置１は、密閉構造で下端に開閉式の底部ハッチ８を有する円筒形状のボディ１９の内部に、分離器２が同心円状に配置されているものである。分離器２の内部には圧搾ベロー６及び通気管１６が同軸上に設置されている。【００４３】
分離器２は側壁１０を備えている。側壁１０の形状は図２図示のように円錐型である。側壁１０には汚泥から液体を分離させる分離孔１１が多数設けられている。分離孔１１は、脱水処理対象となる汚泥の種類によって、それぞれ最適な数及び形状が定められている。【００４４】
側壁１０は図２図示のように、上端側から下端側に向かって次第に径が大きくなっている。側壁１０の最大直径はボディ１９の内径よりわずかに小さい。側壁１０の下端は図４図示のようにボディ１９の内側の底板に接続している。側壁１０とボディ１９の内側との間には汚泥から分離された液体を溜める排水集水スペース１３が設けられている。【００４５】
圧搾ベロー６は分離器２内に同心円状に配置され、気体もしくは液体のような流体が圧搾ベロー６内部に供給されると、ゴムのように拡張する材質で構成されている。例えば、可撓性を有する部材で圧搾ベロー６を形成することができる。【００４６】
通気管１６が圧搾ベロー６の内部中心に位置している。通気管１６には通気孔１８が存在している。通気孔１８を通して流体が通気管１６から圧搾ベロー６内へ供給され、逆に、圧搾ベロー６内から通気管１６内に排出される。こうして、流体は通気孔１８を介して、通気管１６内から圧搾ベロー６内へ、逆に、圧搾ベロー６内から通気管１６内へ自由に行き来できる。【００４７】
通気管１６は、図示のように圧搾ベロー６内部を貫通し、その下端は圧搾ベロー６の下面に接続している。通気孔１８は通気管１６の側壁全体に亘り設けられる。通気孔１８の総面積は、通気管１６の断面積よりも大きい。【００４８】
通気管１６には、その上方に弁機構７が設置され、弁機構７によって圧搾ベロー６内への流体の出入りが制御される。弁機構７は圧搾ベロー６内部の流体の圧力のコントロールと保持に使用される。弁機構７の形状は、本実施形態においては、バタフライ型の弁を使用している。後述する弁機構７に要求される動作を実行できるものであればどの種類の弁でも使用できる。【００４９】
脱水装置１には、汚泥２０を取り込むために汚泥流入管１２が取り付けられている。汚泥流入管１２から汚泥が側壁１０と圧搾ベロー６によって隔てられた空間に導かれ（図２（ｂ））、充填される。【００５０】
ボディ１９の外周下方には、脱水装置１によって分離した液体を排出するために排水管１４が取り付けられている。また分離器２上方には汚泥の充填完了に反応する信号を発信するセンサー１５が付設されている。【００５１】
ボディ１９の底部は、底部ハッチ８との接触圧力に対応できるフランジで構成される。底部ハッチ８は近接されている開閉装置９により機械的に作動させることが可能である。また底部ハッチ８は、ボディ１９及び分離器２の底部全体を覆う。底部ハッチ８が図４図示のように開放位置にあると、脱水装置１下方を完全に開放状態にする。【００５２】
本発明では外力供給手段５が設けられている。外力供給手段５は、脱水処理完了後、脱水装置１における分離器２の内部を空の状態にするため、脱水汚泥に対して、脱水汚泥の上側から下方向に向かう力を直接与える。【００５３】
図１において外力供給手段５は、外力伝達手段３を介して外力発生手段４に接続されている。【００５４】
外力供給手段５の主な目的は、汚泥が脱水され、底部ハッチ８が開放された時、脱水汚泥が側壁１０に付着することなく分離器２の内部を空の状態にすることである。【００５５】
分離器２は図示の形状・構造をしていることが望ましい。すなわち、分離器２は短いコーン型の形状をしている。また、図２〜図４図示のように、上部表面の面積は、下部表面の面積よりも小さい。【００５６】
外力供給手段５は、脱水汚泥の上部表面に対して均一に、下方向に向かう力を付与する。図示の実施形態では、脱水装置１は円筒形状のボディ１９によって構成され、ボディ１９の内部に円錐型の分離器２が同心円状に設置されている。そして、分離器２の内部に圧搾ベロー６及び通気管１６が同軸上に設置されている。そこで、外力供給手段５は環状の形状をしていることが、脱水汚泥の上部表面に対して均一に、鉛直下方向に向かう力を付与する上で望ましい。【００５７】
環状の外力供給手段５としては、環状ディスク状や、環状で板状のものが採用できる。【００５８】
環状ディスク状や、環状で板状の外力供給手段５を脱水汚泥の上部表面に接触させ、脱水汚泥の上部表面に対して均一に、下方向に向かう力を付与する。【００５９】
外力供給手段５に対して外力伝達手段３を介して外力を供給する外力発生手段４は、空圧、油圧、電気、手動若しくは他のどんな動力によって外力を供給するものでもよい。【００６０】
外力発生手段４は、外力供給手段５が脱水汚泥の上部表面に対して均一に下方向に向かう力を付与するように、必要な外力を、外力伝達手段３を介して外力供給手段５に供給できるものであればよい。【００６１】
外力供給手段５から脱水汚泥の上部表面に対して付与される下方向に向かう力は、瞬間的で、短時間で働き、かつ適度の強さであることが望ましい。外力の適度の強さとは、その強さが、脱水汚泥の分離孔１１及び側壁１０への付着力を上回り、側壁１０から脱水汚泥が剥離し、落下することにより脱水汚泥の排出を可能にするものである。【００６２】
なお、前述したように、底部ハッチ８が開くことにより、脱水汚泥は自重によって落下しようとする。そこで、前記の適度の強さの外力を発生させるために、外力発生手段４が外力伝達手段３を介して外力供給手段５に供給するエネルギーは小さなものでよい。【００６３】
外力供給手段５として環状の可撓性を有する管状体を採用できる。例えば、ゴムチューブのように、柔軟な環状のチューブを外力供給手段５として採用できる。【００６４】
外力供給手段５として環状の可撓性を有する管状体を採用する場合、外力発生手段４から外力伝達手段３を介して急速に気体などの流体を当該管状体内に供給する。管状体内に急速に供給された流体により、当該管状体が一気に膨張する。これによって、脱水汚泥の上部表面に対して均一に、下方向に向かう力が、瞬間的に、短時間で、かつ適度の強さで働く。【００６５】
なお、この場合、外力伝達手段３も可撓性を有する管状体にすることができる。【００６６】
分離器２の内壁即ち側壁１０の内壁表面及び／又は分離孔１１を平滑処理することで脱水汚泥を分離器２から一層容易に剥離させることができる。【００６７】
例えば、側壁１０の内壁表面にバフ研磨などの金属表面加工を施す。あるいは、フッ素樹脂コーティングを側壁１０の内壁表面及び／又は分離孔１１に施す。これによって、脱水汚泥と分離器２の側壁１０との間の付着力を弱め、脱水汚泥を分離器２から一層容易に排出することができる。【００６８】
弁機構７は、圧搾ベロー６内への流体の出入りを制御し、脱水処理する汚泥２０が分離器２の内部に充填される際に、圧搾ベロー６内部の圧力を高め、汚泥２０が充填される間その圧力を維持するように機能する。【００６９】
また、弁機構７は、圧搾ベロー６内への流体の出入りを制御し、汚泥の充填後、汚泥の種類に応じて、圧搾ベロー６内部の圧力をさらに高め、圧搾ベロー６を拡張させて分離器２の側壁１０に向かって汚泥２０を圧縮する。こうして、側壁１０に設けられた分離孔１１を通して汚泥２０から液体を分離する。【００７０】
また、弁機構７は、圧搾ベロー６内への流体の出入りを制御し、圧搾ベロー６の膨張した形状を維持すると共に、汚泥２０による水平方向（図２（ａ）中、左右方向）の圧力で圧搾ベロー６が分離器２の内部中央側に向けて圧縮されるのを防ぐ。【００７１】
仮に圧搾ベロー６が分離器２の内部中央側に向けて圧縮され、圧搾ベロー６の容積が減少すると、分離器２を空にする際に脱水汚泥が分離器２の開口部の直径を超えてしまい、分離器２を空にする際に困難が起こるおそれがある。【００７２】
従来は、圧縮率が小さい汚泥の場合、分離器２内に充填された汚泥２０に対して圧搾ベロー６が均一に圧力を加えることが困難になることがあった。このようになると、脱水工程が非効率となってしまい、場合によっては、脱水装置の破損も引き起こすこともあった。【００７３】
本発明によれば、上述したように、弁機構７が、圧搾ベロー６内への流体の出入りを制御し、圧搾ベロー６の膨張した形状を維持する。また、弁機構７が、圧搾ベロー６内への流体の出入りを制御し、汚泥２０による分離器２の内部中央側に向かう水平方向（図２（ａ）中、左右方向）の圧力で圧搾ベロー６が圧縮されるのを防止する。【００７４】
これによって、圧縮率が小さい汚泥であっても、圧搾ベロー６が均一に圧力を加え、脱水工程が効率的になる。そこで、汚泥２０の充填工程で脱水装置が破損することはなくなる。【００７５】
また、圧縮率の小さい汚泥に対しても脱水機能をより効果的に働かせることができるようになる。更に、分離器２内に汚泥が溜るという問題点を、たとえ圧縮率の小さい汚泥が多く含まれている場合でも、最小限に抑えることができる。【００７６】
脱水装置１の内部には不図示の洗浄ノズルが設けられており、分離器２内部を空の状態にした後、分離器２内部を洗浄する。【００７７】
図２（ａ）で示すのは、圧搾ベロー６の内部中央に配置されている通気管１６を通して、圧搾ベロー６内部を事前に流体で加圧している状態である。脱水装置の運転を最適化するため、圧搾ベロー６内に注入する流体の量及び圧搾ベロー６内の圧力は、脱水対象の汚泥２０に対応させて、脱水前に汚泥２０の密度等の物理量によって算出される。【００７８】
必要量の流体が、圧搾ベロー６内部に満たされ、加圧されたら弁機構７で圧搾ベロー６内を密閉する。汚泥２０の充填工程の間この状態が維持される。【００７９】
図２（ｂ）で示すのは、分離器２に汚泥２０を充填する工程である。汚泥流入管１２を通しての分離器２への汚泥２０の投入は、必要な充填レベルまで達するとセンサー１５によって検知され、充填が中断される。ここで分離器２の側壁１０の分離孔１１から流出した液体は、ボディ１９と分離器２との間に隔てられた排水集水スペース１３に流出し、さらに排水管１４から外界へ排出される。すると液体の排出により、前もって決められた充填レベルから汚泥２０の容積が減少するので、該充填レベルに達するまで再び汚泥２０が充填される。流出する液体が少なくなる段階まで、汚泥２０の充填と充填の中断が、汚泥２０の濃縮度によって予め定められている回数（例えば、一回又は複数回）行われる。【００８０】
汚泥２０の性状が圧搾される必要のあるものなら、汚泥２０は圧搾ベロー６の拡張による圧搾脱水工程に移行する。【００８１】
図３（ａ）はその圧搾脱水工程を示す。前記充填工程で行われた予備加圧と同様に、弁機構７により圧搾ベロー６内への流体の出入りを制御し、通気管１６及び通気孔１８を介して圧搾ベロー６内を流体で満たす。こうして、圧搾ベロー６を水平方向に、すなわち、径方向外側に向けて、拡張させる。【００８２】
拡張した圧搾ベロー６は、分離器２内の汚泥２０を側壁１０に向かって押し付け、分離器２内の汚泥２０に圧力を加える。これによって押圧された汚泥２０から液体が、側壁１０の分離孔１１を通して、排水集水スペース１３に流出し、さらに排水管１４から外界へ排出される。【００８３】
図３（ｂ）に示すのは、圧搾圧力の開放工程である。圧搾ベロー６内の流体は、圧搾脱水工程が完了した後、弁機構７を開き、通気管１６の通気管１８を通して、図３（ｂ）に矢印で示すように、外部に放出される。これにより、圧搾ベロー６の容積が減少する。【００８４】
圧搾ベロー６内部を加圧するために使用される流体としては空気を採用できる。空気は、他の流体に比し、取扱が容易で、技術的処置を要しないからである。【００８５】
図４に示すのは、脱水汚泥の排出工程である。必要な排水がなされ、圧搾も完了した後、開閉装置９により底部ハッチ８を開くと、脱水汚泥は自重により落下しようとする。【００８６】
この際、外力発生手段４から外力伝達手段３を介して急速に気体などの流体を環状の可撓性を有する管状体からなる外力供給手段５に供給する。これにより、外力供給手段５から脱水汚泥の上部表面に対して均一に、下方向に向かう力が、瞬間的に与えられる。前記の外力は瞬間的に作用し、分離器２の側壁１０から脱水汚泥を剥離させ、脱水汚泥は前記外力と重力により落下し、外界へ排出される。こうして分離器２が空になる。【００８７】
分離器２が空の状態になった後、底部ハッチ８を閉じると脱水装置１の内部は適度な時間、洗浄ノズルからの水で洗浄される。【００８８】
脱水装置１で脱水できる汚泥の種類は多いので、前記脱水工程のいくつかは汚泥の種類によって除外されることもある。【００８９】
例えば、圧搾ベロー６によって容易に圧搾される種類の汚泥（圧縮率の高い汚泥）に関しては、充填工程における圧搾ベロー６内の予備加圧をする必要がない。【００９０】
一方、圧縮率の低い物質の含有率が高い汚泥に関しては、圧搾脱水工程での圧搾ベローの圧搾をしないこともある。【００９１】
また、底部ハッチ８を開けることによって脱水汚泥が自重で落下する場合、外力供給手段５が不要になることもある。しかし、外力供給手段５を使用することによって脱水汚泥排出工程を迅速にすることが可能であり、脱水汚泥を分離器２から一層容易に分離させることができる。そこで、外力供給手段５の利用価値は高い。【００９２】
本発明の脱水装置は、粒子を多く含む汚泥から液体をバッチ式により分離するのに適している。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【手続補正書】
【提出日】平成22年4月30日(2010.4.30)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
密閉構造で下端に開閉式の底部ハッチを有する円筒形状のボディの内部に、側壁に多数の分離孔を備えている分離器が同心円状に配置され、該分離器内に充填した汚泥を液体と脱水汚泥とに分離し、該脱水汚泥を前記底部ハッチを開けて下方向に向けて排出する脱水装置であって、
前記分離器の内側に配置されていて、前記分離器の内部中央に流体が供給されることにより前記汚泥を前記側壁の方向に圧縮し、前記分離孔を介して液体と脱水汚泥とに分離させる圧搾ベローと、
前記分離器の内部中央への前記流体の給排を制御することにより、前記圧搾ベロー内部の圧力を制御する弁機構と
前記底部ハッチが開けられたときに前記分離器から下方向に向けて前記脱水汚泥を排出するために、前記脱水汚泥の上側に対して下方向に向かう力を供給する外力供給手段と
を備え
前記弁機構は、前記汚泥の種類に応じて、前記圧搾ベロー内部の圧力を制御することにより、
脱水処理する汚泥が前記分離器の内部の前記圧搾ベローと前記分離器との間に充填される際に、あらかじめ前記圧搾ベロー内部の圧力を高め、前記汚泥が前記分離器の内部の前記圧搾ベローと前記分離器との間に充填される間その圧力を維持して、前記圧縮ベローが前記分離器の内部中央側に向けて圧縮され、前記圧縮ベローの容積が減少することを防ぐ機能と、
前記汚泥の前記分離器内部への充填後、前記圧搾ベロー内部の圧力をさらに高め、前記圧搾ベローを拡張させることで前記汚泥を圧縮し、前記汚泥から液体を分離させる機能と
を有する
ことを特徴とした脱水装置。
【請求項２】
前記分離器の側壁の内壁表面及び／又は分離孔に平滑処理が施されていることを特徴とする請求項１記載の脱水装置。
【請求項３】
前記外力供給手段は、前記底部ハッチを開けて前記脱水汚泥を下方向に向けて排出する際に、前記脱水汚泥の上部表面に対して均一に、下方向に向かう力を瞬間的に与えるものであることを特徴とした請求項１又は２記載の脱水装置。
【請求項４】
前記外力供給手段は環状ディスク型をしていることを特徴とした請求項３記載の脱水装置。
【請求項５】
前記外力供給手段は環状の可撓性を有する管状体であって、前記脱水汚泥の上部表面に対して均一に下方向に向かう力を瞬間的に与える際に、前記管状体内に急速に流体が供給され、前記管状体が瞬間的に膨張するものであることを特徴とした請求項３記載の脱水装置。
【手続補正書】
【提出日】平成23年6月22日(2011.6.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
密閉構造で下端に開閉式の底部ハッチを有する円筒形状のボディの内部に、側壁に多数の分離孔を備えている分離器が同心円状に配置され、該分離器内に充填した汚泥を液体と脱水汚泥とに分離し、該脱水汚泥を前記底部ハッチを開けて下方向に向けて排出する脱水装置であって、
前記分離器の内側に配置されていて、前記分離器の内部中央に流体が供給されることにより前記汚泥を前記側壁の方向に圧縮し、前記分離孔を介して液体と脱水汚泥とに分離させる圧搾ベローと、
前記分離器の内部中央への前記流体の給排を制御することにより、前記圧搾ベロー内部の圧力を制御する弁機構と
前記底部ハッチが開けられたときに前記分離器から下方向に向けて前記脱水汚泥を排出するために、前記脱水汚泥の上側に対して下方向に向かう力を供給する外力供給手段と
を備え
前記弁機構は、前記汚泥の種類に応じて、前記圧搾ベロー内部の圧力を制御することにより、
脱水処理する汚泥が前記分離器の内部の前記圧搾ベローと前記分離器との間に充填される際に、あらかじめ前記圧搾ベロー内部の圧力を高め、前記汚泥が前記分離器の内部の前記圧搾ベローと前記分離器との間に充填される間その圧力を維持して、前記圧搾ベローが前記分離器の内部中央側に向けて圧縮され、前記圧搾ベローの容積が減少することを防止し、
前記汚泥の前記分離器内部への充填後、前記圧搾ベロー内部の圧力をさらに高め、前記圧搾ベローを拡張させることで前記汚泥を圧縮し、前記汚泥から液体を分離させる
ように制御される
ことを特徴とした脱水装置。
【請求項２】
前記分離器の側壁の内壁表面及び／又は分離孔に平滑処理が施されていることを特徴とする請求項１記載の脱水装置。
【請求項３】
前記外力供給手段は、前記底部ハッチを開けて前記脱水汚泥を下方向に向けて排出する際に、前記脱水汚泥の上部表面に対して均一に、下方向に向かう力を瞬間的に与えるものであることを特徴とした請求項１又は２記載の脱水装置。
【請求項４】
前記外力供給手段は環状ディスク型をしていることを特徴とした請求項３記載の脱水装置。
【請求項５】
前記外力供給手段は環状の可撓性を有する管状体であって、前記脱水汚泥の上部表面に対して均一に下方向に向かう力を瞬間的に与える際に、前記管状体内に急速に流体が供給され、前記管状体が瞬間的に膨張するものであることを特徴とした請求項３記載の脱水装置。
【国際調査報告】
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