(57)【要約】【課題】  排水中の固形分を捕捉したドラムスクリーンから固形分を良好に分離して取り出し、その固形分を詰まりを生じることなく搬送し、固形分の脱水も十分に行うことができる排水の固液分離装置である。【解決手段】  装置は、横置きのドラムスクリーン１と、スクレーパ２と、スクリューコンベア３と、シリンダ式脱水機４を備える。ドラムスクリーン１を回転しながら、ウェッジワイヤで形成した透水性の周面５の一側に外側から排水を供給して濾過し、排水中の固形分を周面の外面側で捕捉する。捕捉された固形分を周面５の排水供給側とは反対側の一側に接触するスクレーパ２によって掻き落し、その固形分をケーシング１０の上部が開放されたスクリューコンベア３に収容して搬送し、固形分をコンベア３の下方に傾斜姿勢の脱水機４のシリンダ１４内に収容し、ピストン１５で押圧して脱水する。【選択図】        図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
ウェッジワイヤで形成した透水性の周面を有し、前記周面の一側に外側から供給された排水を回転しながら濾過して、前記排水中の固形分を前記周面の外面側で捕捉する横置きのドラムスクリーンと、
前記周面の前記排水の供給側とは反対側の一側に接触して設置され、前記周面の外面側に捕捉された固形分を掻き落すスクレーパと、
前記スクレーパの下方に設置され、前記スクレーパで掻き落された固形分を載せて搬送する上部が開口したスクリューコンベアまたはベルトコンベアからなる搬送手段と、
前記搬送手段の搬送方向下流端の下方に水平姿勢または基端側が下る向きの傾斜姿勢に設置されたシリンダと、該シリンダに摺動自在に嵌合された、電動、空気圧または油圧で駆動されるピストンを有し、該搬送手段の搬送方向下流端に設けられた排出口から排出される固形分をガイド手段を介して該シリンダの基端寄りの位置に設けられた開口から該シリンダ内に収容して、該シリンダに収容された固形分をピストンで押圧することによって脱水するシリンダ式脱水機とを備えたことを特徴とする排水の固液分離装置。
【請求項２】
前記シリンダの周面に、固形分の脱水により生じた水分を排出する透孔を設けると共に、前記シリンダの周面をカバーで覆って、シリンダとカバーとの間に前記排出された水分を流す通路を形成したことを特徴とする請求項１記載の排水の固液分離装置。
【請求項３】
前記ピストンに、該ピストンの押圧方向の移動によって前記シリンダの前記開口を閉じるピストンの押圧方向と逆方向に延びるシャッタを取り付けたことを特徴とする請求口１または２記載の排水の固液分離装置。
【請求項４】
前記シリンダの押圧方向の先端に、カウンタウエイトまたはバネによって付勢された蓋を設け、脱水された固形分の前記ピストンによる押圧によって該蓋を付勢力に抗して開いて、該脱水された固形分をシリンダから排出するようにしたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかの項に記載の排水の固液分離装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、各種排水の前処理として排水中に混じっている固形分を除去するのに使用する排水の固液分離装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
食品工場を初めとする各種製造工場の排水、下水、農業集落排水などの排水処理をする場合、前処理として排水中に混じっている夾雑物である固形分、例えば農業集落排水では、野菜くずや毛髪類等を除去することが行われている。
【０００３】
このような排水中の固形分を分離する固液分離装置として、従来、ウェッジワイヤで透水性の周面を形成したドラムスクリーンと、スクリュー式脱水機を備えたものが知られている（例えば、特許文献１の図１〜３を参照）。
【０００４】
この従来の固液分離装置では、横置きにしたドラムスクリーンを回転しながらドラムスクリーンの内部に排水を供給し、ドラムスクリーンのウェッジワイヤによる周面で排水を濾過して、排水中の固形分を周面の内面側で捕捉し、ドラムスクリーンの内側に設けたドラムスクリーンと共に回転する移送ブレードによって、捕捉された濃縮汚泥等の固形分（し渣）を分離してドラムスクリーンの外に移送し、移送された固形分をスクリュー式脱水機に収容して、スクリューにより搬送しながら脱水するものである。
【０００５】
しかしながら、この従来の固液分離装置は、ドラムスクリーンの周面の内面側で固形分を捕捉するので、移送ブレードによって分離して移送しても、ドラムスクリーンの内部に固形分が溜まりやすく、溜まった固形分を除くために清掃を頻繁に行う必要があった。また、スクリュー式脱水機によって固形分の搬送と脱水を同時に行うので、固形分の脱水が十分にできず、また固形分がスクリューのケーシング内で詰まってしまい、搬送できない問題もあった。
【特許文献１】特開２００２−１７７７１２号
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００６】
したがって、本考案の課題は、排水中の固形分を捕捉したドラムスクリーンから固形分を良好に分離して取り出すことができ、その取り出した固形分を詰まりを生じることなく搬送することができ、固形分の脱水も十分に行うことができる排水の固液分離装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本考案の排水の固液分離装置は、ウェッジワイヤで形成した透水性の周面を有し、前記周面の一側に外側から供給された排水を回転しながら濾過して、前記排水中の固形分を前記周面の外面側で捕捉する横置きのドラムスクリーンと、
前記周面の前記排水の供給側とは反対側の一側に接触して設置され、前記周面の外面側に捕捉された固形分を掻き落すスクレーパと、
前記スクレーパの下方に設置され、前記スクレーパで掻き落された固形分を載せて搬送する上部が開口したスクリューコンベアまたはベルトコンベアからなる搬送手段と、
前記搬送手段の搬送方向下流端の下方に水平姿勢または基端側が下る向きの傾斜姿勢に設置されたシリンダと、該シリンダに摺動自在に嵌合された、電動、空気圧または油圧で駆動されるピストンを有し、該搬送手段の搬送方向下流端に設けられた排出口から排出される固形分をガイド手段を介して該シリンダの基端寄りの位置に設けられた開口から該シリンダ内に収容して、該シリンダに収容された固形分をピストンで押圧することによって脱水するシリンダ式脱水機とを備えたことを特徴とする。
【０００８】
本考案では、ドラムスクリーンのウェッジワイヤで形成した周面に外側から排水を供給して、排水中の固形分を周面の外面側で捕捉するので、ドラムスクリーンの内部に固形分が溜まるようなことがなく、周面に当接したスクレーパによる掻き落しによって、捕捉された固形分を周面から分離して容易に取り出すことができる。またドラムスクリーンから取り出した固形分の搬送手段として、スクリューコンベアまたはベルトコンベアを使用するが、本考案では、固形分の脱水と脱水機への搬送とを分けて行うので、スクリューコンベアを用いた場合にも、スクリューコンベアのケーシングは上部を開放することができ、スクリューコンベア内で固形分の詰まりを生じることなく搬送することができる。また、固形分の脱水を専用のシリンダ式脱水機で行うので、固形分を十分に脱水することができる。
【０００９】
本考案では、シリンダの周面に、固形分の脱水により生じた水分を排出する透孔を設けると共に、シリンダの周面をカバーで覆って、シリンダとカバーとの間に排出された水分を流す通路を形成するようにしてもよい。このようにすれば、脱水で生じた水分をシリンダ内から除去しながら固形分を脱水することができ、脱水効果を向上することができるとともに、生じた水分を集めてその後の処理に供することができる。
【００１０】
ピストンには、該ピストンの押圧方向と逆方向に延びるシャッタを取り付けて、ピストンの押圧方向の移動によってシリンダの固形分を受け入れる開口を閉じるようにすることができる。このようにすれば、ピストンによる固形分の脱水工程中に、ガイド手段から固形分がシリンダ内に落下しないようにでき、固形分がシリンダ内のピストンの押圧側とは逆の後側に入り込むのを防止できる。
【００１１】
また、シリンダの押圧方向の先端に、カウンタウエイトまたはバネによって付勢された蓋を設け、脱水された固形分の前記ピストンによる押圧によって該蓋を付勢力に抗して開いて、脱水された固形分をシリンダから排出するようにしてもよい。こうすれば、脱水機の作業を自動化でき、固液分離装置の全工程を自動化することができる。
【考案の効果】
【００１２】
本考案の排水の固液分離装置によれば、排水中の固形分を捕捉したドラムスクリーンから固形分を良好に分離して取り出すことができ、その取り出した固形分を詰まりを生じることなく脱水機に搬送するとともに、固形分の脱水も十分に行うことができる
【考案を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本考案の実施例を詳述する。図１は本考案の排水の固液分離装置を示す概念図である。本考案の装置は、基本的に、ドラムスクリーン１と、スクレーパ２と、搬送手段３と、シリンダ式脱水機４とを備えたシステムに構成される。他に、洗浄水（水。必要に応じて薬液を添加してもよい）の給水源３０と、該給水源３０から給水した洗浄水を貯蔵する、水位によって自動給水される洗浄水タンク３１と、タンク３１から送水する送水ポンプ３２と、送水された洗浄水を噴射してそれぞれドラムスクリーン１、スクリューコンベア３、脱水機４を洗浄する洗浄配管３３、３４および３５を備えている。
【００１４】
ドラムスクリーン１は、ウェッジワイヤで形成した透水性の周面５を有し、ケーシング６内に横置きに水平に取り付けられている。周面５は、周方向の傾斜のない若しくは傾斜したウェッジワイヤを軸方向に密に配設し、あるいは軸方向の傾斜のない若しくは傾斜したウェッジワイヤを周方向に密に配設することによって形成され、周面５のウェッジワイヤの目開きは０．５〜２ｍｍ程度とされる。本考案では、ドラムスクリーン１の周面５の上部の一側に外側から排水を供給できるようにしており、このためケーシング６の上部の位置に排水の供給口８を設けている。
【００１５】
ドラムスクリーン１の軸には、ドラムスクリーン１を回転するモータ７が直結されている。このドラムスクリーン１を回転するモータは、ドラムスクリーン１の回転軸にプーリおよびベルトを介して連結してもよい。ドラムスクリーン１は、周面５がスクレーパ２側に向けて上昇する向きに回転される。その状態で供給口８から周面５の上部の一側、詳細には周面５の頂部手前の上側部に外側から排水を供給し、周面５のウェッジワイヤで排水を濾過し、周面５の外面側でウェッジワイヤに排水中の夾雑物である固形分を捕捉する。ドラムスクリーン１の周面５の上部で濾過された排水は、ドラムスクリーン１の空洞内を落下して周面５の下部から排出された後、ケーシング６の下部に設けた排出口９から外部に排水され、排出配管３６によって図示しない排水処理装置に運ばれる。
【００１６】
スクレーパ２は、ケーシング６の排水の供給口８とは反対側に設けられている。このスクレーパ２は、下底が上底よりやや狭い台形状の平板からなり、スクレーパ２の先端部は、排水の供給口８とは反対側のドラムスクリーン１の周面５の下部の一側、詳細には周面５の底部の手前の下側部に斜め下方から上向きに伸びて、周面５の長さ方向全長にわたって当接している。スクレーパ２の下半部はケーシング６の外に延出している。ドラムスクリーン１の周面５のウェッジワイヤに捕捉された固形分（し渣）は、ドラムスクリーン１の回転によってスクレーパ２に向けて搬送され、周面５のウェッジワイヤがスクレーパ２に接触しながら通過することによって、スクレーパ２がウェッジワイヤに捕捉された固形分を掻き落す。
【００１７】
搬送手段３は、スクレーパ２の下方にその幅方向（ドラムスクリーン１の長さ方向）に設置されている。搬送手段３は、スクリューコンベアまたはベルトコンベアからなり、本実施例ではスクリューコンベアとされている。搬送手段、すなわちスクリューコンベア３は、スクリュー１１を収容したケーシング１０の上部が開放されており、スクリュー１１のケーシングから突出した軸にモータ１２が取り付けられている。ケーシング１０はスクレーパ２の下端の幅よりも長く設けられており、ケーシング１０の上部の開口にスクレーパ２の下端が臨んでいる。ケーシング１０の底面には、スクリュー１１による搬送方向先端のモータ１２寄りの位置に固形分の排出口１３が設けられている。スクレーパ２によって掻き落された固形分は、ケーシング１０の上部の開口を通ってスクリュー１１上に落下される。スクリュー１１はモータ１２によって回転して、上に載せた固形分を排出口１３の方向に向けて搬送し、排出口１３から排出して下方のシリンダ式脱水機４に受け渡す。
【００１８】
シリンダ式脱水機４は、周面に多数の透孔１４ａを設けたシリンダ１４内に、モータ１６により駆動されるピストン１５を摺動自在に嵌合してなっており、シリンダ１４は、スクリューコンベア３の排出口１３と同側の基端側が下がる向きに傾斜した姿勢に配置されている。なお、シリンダ１４は水平姿勢であってもよい。またピストン１５は空気圧や油圧で駆動してもよい。このシリンダ１４の基端寄りの位置の上部には開口１４ｂが形成され、該開口１４ｂとスクリューコンベア３の排出口１３との間に設けられたホッパ２０の下端が開口１４ｂに接続されている。シリンダ１４の周面の全体はカバー１７で覆われ、シリンダ１４の周面とカバー１７との間に傾斜した排出路１７ａが形成されている。カバー１７の底面には、固形分の脱水によって生じた水分を排出する排出口２１が複数箇所に設けられている。
【００１９】
モータ１６とは反対側のシリンダ１４およびカバー１７の他端には、該他端の開口を塞ぐ蓋１９が設けられている。この蓋１９は、これに取り付けたカウンタウエイトによって重く形成されており、蓋１９の上端をカバー１７の他端の上部に軸着することによって、蓋１９の重量による付勢力でシリンダ１４およびカバー１７の他端の開口に当接して、開口を液密に塞いでいる。蓋１９の内側から蓋１９の重量を超える押圧力が働くと、蓋１９は上端を支点に回転して開く。なお、蓋１９にバネを取り付けて、バネによる付勢力で閉じるようにしておいてもよい。またピストン１５の上部には、該ピストン１５の押圧方向の移動によってシリンダ１４の開口１４ｂを閉じることができるように、ピストン１５の押圧方向と逆方向に延びる板からなるシャッタが取り付けられている。
【００２０】
スクリューコンベア３の排出口１３から落下した固形分は、ホッパ２０を通って脱水機１４のシリンダ１４内に開口１４ｂから収容される。脱水機４は、シリンダ１４内に収容された固形分がある程度の堆積層になるのに合わせて適当な時間間隔で、モータ１６を作動してピストン１５を蓋１９に向けて移動する。ピストン１５は、シリンダ１４内に収容された固形分を押圧しながら蓋１９に向けて移動し、固形分を圧縮して脱水する。シリンダ１４の開口１４ｂはピストン１５に取り付けたシャッタ１８によって閉じられ、シリンダ１４内のピストン１５の押圧側とは反対側に固形分が入り込むのを防止される。なお、固形分の脱水工程中、ドラムスクリーン１は回転を停止せず、固形分の捕捉を続け、搬送手段３は固形分の搬送を停止させる。
【００２１】
そして、脱水によって塊となった固形分が蓋１９を押して開くまで固形分を脱水し、固形分の脱水が終了する。固形分の脱水の程度は、カウンタウエイトによって蓋１９の重量を調節することにより制御することができる。蓋１９に付勢手段を設けた場合には、付勢手段のばね等を調節することにより制御することができる。固形分の脱水が終了すると、塊となった固形分が蓋１９を押して開き、シリンダ１４の開口から放出されて、シリンダ１４の先端の下方に置いた回収カゴ（し渣カゴ）２１に落下し、脱水が終了した固形分がカゴ２２に回収される。回収した固形分は、廃棄または焼却等のその後の処分に付される。
【００２２】
蓋１９は固形分の塊を放出後、重量で元に戻り、シリンダ１４およびカバー１７の開口端を液密に閉じる。固形分から脱水された水分は、シリンダ１４の周面の透孔１４ａを通ってシリンダ１４とカバー１７の間の排出路１７ａに排出され、次いでカバー１７の底面の排出口２１から外部に排出され、排出配管３７から排出配管３６を経て排水処理装置に運ばれる。
【００２３】
本考案の排水の固液分離装置は、以上のように、排水中からの固形分の分離および分離した固形分の脱水を行って、一連の作業を終了する。その後、洗浄水タンク３１から各洗浄配管３３、３４、３５に洗浄水を送って、それぞれドラムスクリーン１、スクリューコンベア３のケーシング１０およびスクリュー１１、脱水機４のケーシング１４に洗浄水を噴射して洗浄する。ドラムスクリーン１を洗浄した洗浄水は、ケーシング６の排出口９から排出配管３６に排出され、スクリューコンベア３を洗浄した洗浄水はそのケーシング１０の排出口１３から脱水機４のシリンダ１４内に排出され、脱水機４のシリンダ１４を洗浄した洗浄水と共に、カバー１７の排出口２１から排出間３７に排出される。
【００２４】
以上のドラムスクリーン１、スクレーパ２、スクリューコンベア３、およびシリンダ式脱水機４を一装置に組み込んで構成した排水の固液分離装置の実施例を図２〜３に示す。図２は排水の固液分離装置の正面図、図３は同じく側面図で、いずれも、それらの前面の側板を省略した状態を示す。図２〜３において、図１と同一の構成要素については同一の符号を付して、必要のない限りその説明を省略する。
【００２５】
本実施例の装置は、装置本体２４の上半部にケーシング６を取り付け、ケーシング６内に収容したドラムスクリーン１をケーシング６に設けた切り欠き溝６ｄに回転自在に支持させている。ケーシング６内の排水の供給口８の側には、横方向の仕切り板６ａによって排水の供給室２５が設けられている。仕切り板６ａは、ドラムスクリーン１の周面５に向けて斜め上方に延びた後、周面５の一側の上下方向中央部付近に水平に近接しており、供給口８から供給室２５に流入した排水を周面５の頂部手前の上側部に供給できるように、供給室２５の下部を区画している。供給口８にはケーシング６内で下方に曲げた流路８ａを接続することによって、供給口８から流入した排水の勢いを止め、排水が供給室２５から整然とドラムスクリーン１の周面５に供給されるようにしている。ケーシング６の供給室２５の上方位置で、ドラムスクリーン１の周面５の頂部よりも下方の位置には、周面５に供給される排水の供給量が多くなった場合に、排水が周面５の頂部を乗り越えてスクレーパ２側に流れるのを防ぐために、排水を外部にオーバーフローする図示しない溢流口を設けることが好ましい。
【００２６】
ケーシング６の底面６ｂは、ドラムスクリーン１内を落下して排出されてきた排水が排水口９に流れやすいように、排水口９に向けて下る向きに傾斜させて排水口９の下端に接続させている。ドラムスクリーン１の符号１ａで表した穴は、ドラムスクリーン１の内部の点検するためにドラムスクリーン１の両端の側板に設けた点検口である。
【００２７】
スクレーパ２はケーシング６に取り付けられ、下半部をケーシング６に設けた開口６ｃから装置本体２４内に延出している。スクレーパ２の幅方向の両端には、スクレーパ２でドラムスクリーン１の周面５から掻き落した固形分がスクレーパ２の幅方向両端から外にこぼれるのを防止するために、ガイド板２ａを設けている。スクリューコンベア３は、スクレーパ２の下方で装置本体２４に取り付けられている。シリンダ式脱水機４は、スクリューコンベア３の下方で装置本体２４に設けた支持板２６に取り付けている。駆動モータ１７は、図示しないベルトおよびプーリを介してドラムスクリーン１を回転するようになっており、支持板２６に取り付けてある。
【００２８】
この固液分離装置は、前記したドラムスクリーン１、スクリューコンベア３、脱水機４を洗浄する洗浄水タンク３１、送水ポンプ３２、洗浄配管３３、３４、３５等の洗浄設備を備えているが、図では省略した。
【００２９】
本考案の排水の固液分離装置は、以上のように構成され、ドラムスクリーン１のウェッジワイヤで形成した周面５に外側から排水を供給して、排水中の固形分を周面５の外面側で捕捉するので、ドラムスクリーン１の内部に固形分が溜まるようなことがなく、周面５に当接したスクレーパ２による掻き落しによって、捕捉された固形分を周面５から分離して容易に取り出すことができる。また、ドラムスクリーン１から取り出した固形分の脱水と脱水機への搬送とを分けて行うので、搬送手段としてスクリューコンベア３を用いても、そのケーシング１０は上部を開放することができ、スクリューコンベア３内で固形分の詰まりを生じることなく搬送することができる。また、固形分の脱水を専用のシリンダ式脱水機４で行うので、固形分を十分に脱水することができる。
【００３０】
また脱水機４は、シリンダ１４の周面に、固形分の脱水により生じた水分を排出する透孔１４ａを設け、シリンダ１４の周面をカバー１７で覆って、シリンダ４とカバー１７との間に水分を流す通路１７ａを形成するようにしているので、脱水で生じた水分をシリンダ１４内から除去しながら固形分を脱水することができ、脱水効果を向上することができるとともに、生じた水分を集めてその後の処理に供することができる。
【００３１】
また、ピストン１５に該ピストン１５の押圧方向と逆方向に延びるシャッタ１８を取り付けて、ピストン１５の押圧方向の移動によってシリンダ１４の固形分を受け入れる開口１４ｂを閉じるようにしているので、ピストン１５による固形分の脱水工程中に、ホッパ２０から固形分がシリンダ１４内に落下しないようにでき、固形分がシリンダ１４内のピストン１５の押圧側とは逆の後側に入り込むのを防止できる。
【００３２】
シリンダ１４の押圧方向の先端に、押圧によって開き、押圧がなくなると重量（バネによる付勢でもよい）で閉じる蓋１９を設け、脱水された固形分による押圧によって該蓋１９を開いて、該脱水された固形分をシリンダ１４から排出するようにしているので、脱水機４の作業を自動化でき、さらには固液分離装置の全工程を自動化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本考案の排水の固液分離装置を示す概念図である。
【図２】本考案の排水の固液分離装置の一実施例を示す正面図である。
【図３】図２の排水の固液分離装置の側面図である。
【符号の説明】
【００３４】
１：ドラムスクリーン                  ２：スクレーパ
３：スクリューコンベア                ４：シリンダ式脱水機
５：周面                              ６：ケーシング
８：排水の供給口                      ９：排水の排出口
１０：ケーシング                      １１：スクリュー
１４：シリンダ                        １４ａ：透孔
１５：ピストン                        １７：カバー
１７ａ：排出路                        １８：シャッタ
１９：蓋
【図１】
0003102272.tif 000003
【図２】
0003102272.tif 000004
【図３】
0003102272.tif 000005