(57)【要約】【課題】  ドラムスクリーンに目詰まりが発生した場合でも、原水中のし渣だけを取り出して脱水機へ送り込むことができ、従来のようにオーバーフロー水が脱水機へ流れ込むことのない回転ドラム式固液分離装置を提供すること。  【解決手段】  原水流入管３のまわりにし渣送り用スクリュー１１を回転自在に設けてドラムスクリーン２に連結固定することにより、し渣送り用スクリューが原水流入管のまわりでドラムスクリーンと一体になって回転するようにし、し渣送り用スクリュー１１の外周囲には、し渣送り用スクリューの下半部を覆って、周面に水切り穴１３ａを穿たれた断面半円形状になる樋状の水切りトラフ１３を固定配置し、ドラムスクリーン２のドラム開口端側の内周面には、水切りトラフ１３と対向する位置に、ドラムスクリーン内をドラム開口端側へ向けて移送されてくるし渣を掻き上げて水切りトラフ内へ投入するし渣掻揚用羽根１４を立設した。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理対象とする原水を回転するドラムスクリーン内に投入して液分を濾過し、濾過後に残ったし渣をさらに脱水機にかけて脱水することにより、投入された原水を固形分と液分とに分離する回転ドラム式固液分離装置において、
ドラム開口端側からドラムスクリーン内に向けてドラム回転軸と同芯に挿入された原水流入管のまわりに位置して、螺旋状のスクリュー羽根を備えたし渣送り用スクリューを原水流入管に対して同心かつ回転自在に設け、
該し渣送り用スクリューをドラムスクリーンに連結固定することにより、し渣送り用スクリューが原水流入管のまわりでドラムスクリーンと一体になって回転するようにし、
該回転するし渣送り用スクリューの外周囲には、し渣送り用スクリューの下半部を覆って、周面に水切り穴を穿たれた断面半円形状になる樋状の水切りトラフをし渣送り用スクリューに摺接するかあるいは僅かなすき間をおいて固定配置し、
前記ドラムスクリーンのドラム開口端側の内周面には、前記水切りトラフと対向する位置に、ドラムスクリーン内をドラム開口端側へ向けて移送されてくるし渣を掻き上げて水切りトラフ内へ投入するし渣掻揚用羽根を立設したこと
を特徴とする回転ドラム式固液分離装置。
【請求項２】
前記ドラムスクリーンのドラム開口端下方に位置して、ドラムスクリーンから溢れ出るオーバーフロー水を回収するためのオーバーフロー受けを設けたことを特徴とする請求項１記載の回転ドラム式固液分離装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、汚水処理場などで用いられる固液分離装置に関し、特に、処理対象とする原水（し渣夾雑物などの固形分を含んだ汚水）を回転するドラムスクリーン内に投入することによって液分を濾過し、濾過後に残ったし渣（固形分）をさらに脱水機にかけて脱水することにより、原水を固形分と液分とに分離するようにした回転ドラム式固液分離装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
回転ドラム式固液分離装置は、濾過用のドラムスクリーンと脱水機を組み合わせて１つのユニットしたものである。図５に、従来用いられている回転ドラム式固液分離装置の一般的な構造を示す（特許文献１参照）。
【０００３】
従来の回転ドラム式固液分離装置は、図示するように、モータ１などの駆動機構によって回転駆動されるドラムスクリーン２、ドラムスクリーン２内に原水を送り込むための原水流入管３、原水流入管３の先端に取り付けられた整流板４、ドラムスクリーン２によって濾過された液分（濾液）を集める濾液回収シュート５、集められた濾液を貯留する濾液回収タンク６、液分を濾過された後のし渣をさらに脱水するスクリュー式脱水機７、脱水された後のし渣を収容するし渣収容箱８などから構成されている。
【０００４】
ドラムスクリーン２は、断面三角形状をしたウェッジワイヤと呼ばれる金属線条を０．５〜５ｍｍ程度のわずかな間隔をおいてドラムの軸芯方向に沿って円筒状に並べることにより、かご状のドラムとしたもので、隣り合うウエッジワイヤ９の間に形成される微小なすき間によって液分を濾過し、原水をし渣（固形分）と液分に分けるものである。
【０００５】
ドラムスクリーン２の内周壁面には、ひれ状をしたし渣送り用羽根１０がドラム回転軸方向に所定の傾斜角を有して複数個立設されており、濾過された後に残ったし渣をこのし渣送り用羽根１０によってスクリュー式脱水機７の側に向けて送り出していく。また、ドラムスクリーン２の下側には濾液回収シュート５が配置されており、ドラムスクリーン２によって濾過された濾液はこの濾液回収シュート５で回収されて濾液回収タンク６に収容され、あるいは図示しない排水管を通じて系外へ排出される。
【０００６】
スクリュー式脱水機７は、ドラムスクリーン２の開口端下方に位置して設置されている。し渣送り用羽根１０によって送り出されてきたし渣は、ドラムスクリーン２の開口端からスクリュー式脱水機７のし渣投入シュート７ａに投入され、モータ７ｂによって回転駆動されるスクリュー７ｃの作用によってし渣排出口７ｄへ向かって送られながら、その間に圧縮脱水される。そして、脱水後のし渣はし渣収容箱８に落下収容されるとともに、脱水液は脱水液排出口７ｅから図示を略した排水管などを通じて濾液回収タンク６へ送られ、あるいは系外へ排出されるものである。
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−１７７７１２号公報（全頁、全図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、上記した従来公知の回転ドラム式固液分離装置は、装置の稼働時間が長くなると、ウェッジワイヤ９のすき間に固形物が挟まったり、繊維や毛髪などが絡みつき、さらには時間の経過とともにスクリーンの内外面に微生物などによる生物膜が発生し、目詰まりをおこすことがある。ドラムスクリーンに目詰まりが発生すると、原水中の液分を十分に濾過することができなくなり、液分がオーバーフローしてし渣とともに脱水機に流れ込み、結果として十分な固液分離を達成できなくなる。また、脱水機に過大な負荷がかかり、脱水機の異常発生や損傷などを引き起こすおそれもある。
【０００９】
従来、このようなドラムスクリーンの目詰まりを防止するために、ドラムスクリーンの近傍に洗浄水噴射ノズルを付設し、一定時間あるいは一定期間ごとに洗浄水を吹き付けてスクリーン面を洗浄したり、定期的に装置を止めてスクリーン面を手作業で掃除したりすることが行なわれている。しかしながら、これらの洗浄処理にもかかわらず何らかの理由で装置稼働中に目詰まりが発生すると、前述したように液分のオーバーフローが発生し、溢れたオーバーフロー水が脱水機へ流れ込んでしまう。
【００１０】
本発明は、上記問題を解決するためになされたもので、たとえドラムスクリーンに目詰まりが発生した場合でも、原水中のし渣だけを取り出して脱水機へ送り込むことができ、従来のようにオーバーフロー水が脱水機へ流れ込むことのない回転ドラム式固液分離装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するため、本発明のドラム回転式固液分離装置は、処理対象とする原水を回転するドラムスクリーン内に投入して液分を濾過し、濾過後に残ったし渣をさらに脱水機にかけて脱水することにより、投入された原水を固形分と液分とに分離する回転ドラム式固液分離装置において、ドラム開口端側からドラムスクリーン内に向けてドラム回転軸と同芯に挿入された原水流入管のまわりに位置して、螺旋状のスクリュー羽根を備えたし渣送り用スクリューを原水流入管に対して同心かつ回転自在に設け、該し渣送り用スクリューをドラムスクリーンに連結固定することにより、し渣送り用スクリューが原水流入管のまわりでドラムスクリーンと一体になって回転するようにし、該回転するし渣送り用スクリューの外周囲には、し渣送り用スクリューの下半部を覆って、周面に水切り穴を穿たれた断面半円形状になる樋状の水切りトラフをし渣送り用スクリューに摺接するかあるいは僅かなすき間をおいて固定配置し、前記ドラムスクリーンのドラム開口端側の内周面には、前記水切りトラフと対向する位置に、ドラムスクリーン内をドラム開口端側へ向けて移送されてくるし渣を掻き上げて水切りトラフ内へ投入するし渣掻揚用羽根を立設したものである。なお、前記ドラムスクリーンのドラム開口端下方に位置して、ドラムスクリーンから溢れ出るオーバーフロー水を回収するためのオーバーフロー受けを設けることが望ましい。
【発明の効果】
【００１２】
上記構成になる本発明の回転ドラム式固液分離装置によれば、ドラムスクリーン内をドラム開口端側へ向けて送られてくるし渣をし渣掻揚用羽根で掻き揚げて水切りトラフ内に投入し、水切りトラフ内に投入されたし渣をし渣送り用スクリューによってドラム開口端側へ向けて移送しながら、この移送の間に水切りトラフの水切り穴からし渣中の水分を水切りし、水切りされた後のし渣のみを脱水機へ送給するようにしているので、たとえドラムスクリーンに目詰まりが発生した場合でも、水切りトラフによって水切りされた後のし渣のみを脱水機へ送ることができ、固形分と液分の分離作業を確実に行なうことができる。
【００１３】
また、従来のようにオーバーフロー水がそのまま脱水機へ送られることがないので、脱水機に過大な負荷がかかるようなこともなくなり、オーバーフローに伴う脱水機の異常発生や損傷なども防止することができる。
【００１４】
さらに、目詰まり発生時にドラムスクリーンの開口端側から溢れ出るオーバーフロー水をオーバーフロー受けで集めて回収することができるので、装置内がオーバーフロー水で水浸しになるようなこともなくなり、安全性の向上と装置の維持・管理の簡易化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図１〜図４に本発明に係る回転ドラム式固液分離装置の一実施の形態を示す。
図１は装置全体の構成を示す略示断面図、図２（ａ）は図１中のＡ−Ａ略示断面図、図２（ｂ）は図１中のＢ−Ｂ略示断面図、図３はし渣送り用スクリューの斜視図、図４は水切りトラフの斜視図である。なお、従来装置（図５）と同一の部分には同一の符号を付して示した。
【００１６】
この実施の形態に係る回転ドラム式固液分離装置は、従来と同様な構造からなる回転ドラム式固液分離装置において、図１および図２に示すように、原水流入管３のまわりに位置して、螺旋状をしたし渣送り用スクリュー１１を原水流入管３に対して同心かつ回転自在に設けるとともに、このし渣送り用スクリュー１１の下半部を覆って、断面半円形状になる樋状の水切りトラフ１３を配置したものである。なお、原水流入管３は、ドラムスクリーン２の回転軸と同芯となるように、ドラム開口端側からドラムスクリーン２内に向けて挿入され、図示しない固定機構によって固定配置されている。
【００１７】
原水流入管３のまわりに回転自在に配置されたし渣送り用スクリュー１１は、図３に示すような構造になるもので、螺旋状をしたスクリュー羽根１１ａを溶接などによって管状体１１ｂの外周面に固設したものである。原水流入管３はこの管状体１１ｂの内部を同心に貫いて遊嵌状態で挿通されており、し渣送り用スクリュー１１は原水流入管３のまわりで自由に回転できるようになっている。
【００１８】
原水流入管３のまわりに回転自在に配置されたし渣送り用スクリュー１１は、整流板４側の端部において、スクリュー羽根１１ａの周縁に所定間隔（図示例では１２０度間隔）で取り付けられた所定本数（図示例では３本）の取付アーム１２ａ，１２ｂ，１２ｃによってドラムスクリーン２の内壁面に連結固定されており、ドラムスクリーン２の回転に伴ってし渣送り用スクリュー１１もドラムスクリーン２と一緒になって原水流入管３のまわりで回転するように構成されている。
【００１９】
前記し渣送り用スクリュー１１の外周囲には、その下半部を覆って水切りトラフ１３が固定配置されている。図示例の場合、この水切りトラフ１３は、図４に示すように、円筒状をした筒状体１３ｂのドラムスクリーン内部側の上半部を切り欠いて断面半円形状をした樋状部１３ｃとしたもので、この樋状部１３ｃの部分に多数の水切り穴１３ａを穿ったものである。水切り穴１３ａの穴径は、処理対象とする原水に含まれる内容物の大きさや種類などに応じて適宜選定されるが、例えば、処理対象とする原水が一般的な生活雑排水の場合、直径２〜８ｍｍ程度である。筒状体１３ｂの端面に形成された穴１３ｄは、原水管３を通すための挿通穴である。
【００２０】
水切りトラフ１３は、後述するし渣掻揚用羽根１４によって水切りトラフ１３内に掻き揚げ投入されたし渣をし渣送り用スクリュー１１の作用によってスクリュー式脱水機７側に向けて移送しながら、その移送の間に水切り穴１３ａからし渣中の余分な水分を固液分離して水切りするもので、水切り穴１３ａを穿たれた樋状部１３ｃの内周面をし渣送り用スクリュー１１のスクリュー羽根１１ａの周縁に摺接させるか、あるいは周縁との間に僅かなすき間を与えた状態で、し渣送り用スクリューの下半部を覆うように配置されている。
【００２１】
前記水切りトラフ１３の筒状体１３ｂの外端寄り下面位置には、し渣送り用スクリュー１１によって押し出されてくる固液分離後のし渣をスクリュー式脱水機７のし渣投入シュート７ａへ向けて投入するためのし渣排出口１３ｅが形成されている。
【００２２】
なお、図示例の場合、前記水切りトラフ１３は基台１６（図１参照）などの固定台上に載置され、メタルバンド１７などを用いて定位置に固定配置されている。
【００２３】
一方、ドラムスクリーン２の内部には、従来装置と同様にひれ状をしたし渣送り用羽根１０がドラム回転軸に対して所定の傾斜角を与えて所要個立設されているとともに、さらにドラム開口端側には、前記水切りトラフ１３と対向する位置に、ひれ状をしたし渣掻揚用羽根１４がドラムスクリーン２の回転軸と平行に所要個立設されている。
【００２４】
このし渣掻き揚げ用羽根１４は、し渣送り用羽根１０によってドラム開口端側へ向けて移送されてくるし渣をすくい取り、ドラムスクリーン２の回転に従って上方へ向けて掻き揚げていき、所定高さまで達した時点で掻き揚げたし渣をその自重によって水切りトラフ１３内に向けて落下投入するものである。
【００２５】
また、ドラムスクリーン２の開口端側の下方には、オーバーフロー受け１５が設けられている。このオーバーフロー受け１５は、ドラムスクリーン２に目詰まりなどが発生してドラムスクリーン２内にオーバーフロー水が溢れたとき、これを受けとって回収し、図示しない排水管などを通じて系外へ排出するためのものである。
【００２６】
次に、上記構成になる回転ドラム式固液分離装置の動作を説明する。
まず最初に、ドラムスクリーン２に目詰まりが発生していない通常時の動作について述べる。
【００２７】
処理が開始されると、モータ１が駆動され、これによってドラムスクリーン２が所定の速度で回転を始める。このドラムスクリーン２の回転に伴って、取付アーム１２ａ〜１２ｃによってドラムスクリーン２に一体に連結固定されているし渣送り用スクリュー１１も原水流入管３のまわりで一緒になって回転を始める。
【００２８】
この状態で、原水流入管３から処理対象とする原水を送給すると、送給された原水は原水流入管３の先端に設けられた整流板４からドラムスクリーン２内に向けて投入される。
【００２９】
ドラムスクリーン２内に投入された原水中のし渣は、回転するし渣送り用羽根１０の作用によってドラム開口端側（図１の例では左方側）へ向けて送られていくが、この移送中に原水中に含まれる液分はウェッジワイヤ９のすき間を通って濾過され、ドラムスクリーン２内には固形分たるし渣のみが残る。
【００３０】
濾過されて残ったし渣は、し渣送り用羽根１０によってさらにドラム開口端側へ向けて移送されていく。一方、濾液は、ドラムスクリーン下部の濾液回収シュート５によって濾液回収タンク６に回収され、あるいは図示しない排水管を通じて系外へ排出される。
【００３１】
し渣送り用羽根１０によって送られてくるし渣がドラム開口端側に立設されたし渣掻揚用羽根１４の位置まで達すると、送られてきたし渣はし渣掻揚用羽根１４によってすくい取られ、ドラムスクリーン２の回転に従って上方へと掻き揚げられていく。
【００３２】
し渣掻揚用羽根１４によって上方へ向かって掻き揚げられていくし渣が所定の高さまで達すると、し渣はその自重によってし渣掻揚用羽根１４上から滑り落ち、水切りトラフ１３内に向けて落下投入される。
【００３３】
水切りトラフ１３内に落下投入されたし渣は、回転するし渣送り用スクリュー１１によってスクリュー式脱水機７の側へ向けて移送されていき、し渣排出口１３ｅからスクリュー式脱水機７のし渣投入シュート７ａ内に投入され、スクリュー式脱水機に送り込まれる。
【００３４】
スクリュー式脱水機７内に送り込まれたし渣は、モータ７ｂによって回転駆動されるスクリュー７ｃの作用によってし渣排出口へ向けて送られながら、その間に圧縮脱水される。そして、脱水後のし渣はし渣排出口７ｄからし渣収容箱８内へ落下収容されるとともに、脱水された水分は脱水液排出口７ｅから排水管などを通じて濾液回収タンク６へ送られ、あるいは系外へ排出される。
【００３５】
次に、ドラムスクリーン２に目詰まりが発生した場合の動作について述べる。
ドラムスクリーン２に目詰まりが発生すると、前述したようにドラムスクリーン２は原水中の液分を十分に濾過することができなくなる。本発明の回転ドラム式固液分離装置は、ドラムスクリーン２にこのような目詰まりが発生した場合でも、以下のようにして原水中の液分を取り除き、し渣のみをスクリュー式脱水機７へ送り込むことができる。
【００３６】
すなわち、ドラムスクリーン２に目詰まりが発生すると、原水中の液分はそのときの目詰まりの程度に応じてウエッジワイヤ９で濾過される。したがって、ドラムスクリーン２内には通常時よりも液分の多いし渣が残る。この液分の多いし渣は、前述した通常の動作時と同じように、し渣送り用羽根１０によってドラム開口端側に向けて送られていき、し渣掻揚用羽根１４によって次々と掻き揚げられ、水切りトラフ１３内に投入される。
【００３７】
水切りトラフ１３内に投入されたし渣は、し渣移送用スクリュー１１によってドラム開口端側へ向かって送られていくが、ドラムスクリーン２によって十分に濾過しきれなかった余分な水分は、この移送中に水切りトラフ１３の水切り穴１３ａによって固液分離され、ドラムスクリーン２による通常時の濾過の場合とほぼ同じ程度の含水率まで水切りされる。
【００３８】
水切りトラフ１３によって水切りされたし渣は、通常時と同じようにし渣排出口１３ｅからスクリュー式脱水機７のし渣投入シュート７ａに投入され、通常時と同じようにしてスクリュー式脱水機７によって脱水され、固液分離される。
【００３９】
一方、水切り穴１３ａからドラムスクリーン２内へ戻された水分は、目詰まりしたウェッジワイヤ９によってその目詰まりの程度に応じて濾過されながら、し渣送り用羽根１０によってドラム開口端に向かって押し流されていき、濾過できずに最後まで残った水分は、オーバーフロー水としてドラム開口端からオーバーフロー受け１５に向けて排出され、図示しない排水管などを通じて系外へ排出される。
【００４０】
このようにして、本発明の回転ドラム式固液分離装置の場合、ドラムスクリーン２に目詰まりが発生した場合でも、目詰まりが発生していない場合と同じように固液分離することができ、従来のようにオーバーフロー水がスクリュー式脱水機７内へ流れ込んでしまうというようなことをなくすことができる。
【００４１】
なお、上記実施の形態は本発明の一例を示すものであって、本発明は上記実施の形態に限定されるものではない。
【００４２】
例えば、上記実施の形態では、脱水機としてスクリュー式脱水機７を用いたが、それ以外の脱水方式の脱水機を用いてもよい。また、濾過用のウェッジワイヤ９をドラムの回転軸芯方向に沿って平行に並べて円筒形状としたドラムスクリーン２を例に採って説明したが、これに換えて、例えば本出願人が前述の特許文献１において提案した、ウェッジワイヤを円周に沿ってリング状に並べあるいは円周に沿って螺旋状に巻き付けることにより円筒形状としたドラムスクリー（特許文献１の図３、図７参照）を用いることもできる。
【００４３】
また、水切りトラフ１３に形成した水切り穴１３ａについても、その穴径は１種類に限る必要はなく、例えばトラフ底面付近の水切り穴については小さな穴径とし、トラフ側面上方に向かうに従って穴径を大きくしていくなど、場所によって穴径を変えてもよいものである。また、水切り穴１３ａの穴形状も、円形だけに限らず、楕円形、長円形、四角形など、任意の穴形状を用いることができるし、これらを組み合わせてもよい。
【００４４】
さらに、上記実施の形態では、水切りトラフ１３を基台１６上に載置固定したが、これに限らず、例えば、原水流入管３に同心状に固定配置してもよいものである。要は、水切りトラフ１３をその内周面がし渣送り用スクリュー１１に摺接するかあるいはわずかなすき間をおいた状態で定位置をとれるように固定配置できればよい。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明に係る回転ドラム式固液分離装置の一実施の形態を示す略示断面図である。
【図２】（ａ）は図１中のＡ−Ａ略示断面図、（ｂ）は図１中のＢ−Ｂ略示断面図である。
【図３】し渣送り用スクリューの斜視図である。
【図４】水切りトラフの斜視図である。
【図５】従来の回転ドラム式固液分離装置の略示断面図である。
【符号の説明】
【００４６】
１      モータ
２      ドラムスクリーン
３      原水流入管
４      整流板
５      濾液回収シュート
６      濾液回収タンク
７      スクリュー式脱水機
７ａ    し渣投入シュート
８      し渣受け箱
９      ウェッジワイヤ
１０    し渣送り用羽根
１１    し渣送り用スクリュー
１１ａ  スクリュー羽根
１１ｂ  管状体
１１ｂ  原水流入管の挿通穴
１２ａ〜１２ｃ  取付アーム
１３    水切りトラフ
１３ａ  水切り穴
１３ｂ  筒状体
１３ｃ  樋状部
１３ｄ  原水管挿通穴
１３ｅ  し渣排出口
１４    し渣掻揚用羽根
１５    オーバーフロー受け
１６    水切りトラフ固定用の基台
１７    水切りトラフ固定用のメタルバンド
【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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