(57)【要約】【課題】より脱水率を向上させることが可能となる回転加圧脱水機を提供する。【解決手段】駆動軸周りに回転自在な内輪スペーサと２、その内周面が前記内輪スペーサの外周面のまわりに間隙を介し対面配置されると共に開口を備える外輪スペーサ３と、一端側が前記内輪スペーサの外周面に接当すると共に他端側が前記開口に向けて延出する仕切スペーサ４と、前記間隙の側方各々を覆設する２つの覆設板部とによって囲まれる空間により、入口部６及び出口部７を備える環状の脱水処理室８を形成し、前記出口部に、前記脱水処理室からの脱水ケーキの排出に抵抗を与える背圧手段９を設けてある回転加圧脱水機であり、前記内輪スペーサ２を前記外輪スペーサ３に対して偏心させて、前記脱水処理室８を、前記入口部６側から前記出口部７側にかけてその断面積が次第に小さくなるように構成してある。【選択図】　　　　図１
2004090048.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動軸周りに回転自在な内輪スペーサと、その内周面が前記内輪スペーサの外周面のまわりに間隙を介し対面配置されると共に開口を備える外輪スペーサと、一端側が前記内輪スペーサの外周面に接当すると共に他端側が前記開口に向けて延出する仕切スペーサと、前記間隙の側方各々を覆設する２つの覆設板部とを設け、前記覆設板部の少なくとも一方を透水性固液分離板により形成し、且つ、前記覆設板部の少なくとも一方を前記内輪スペーサと同方向に駆動回転自在に設けて、
前記内輪スペーサと、前記外輪スペーサと、前記仕切スペーサと前記覆設板部とによって囲まれる空間により、入口部及び出口部を備える環状の脱水処理室を形成し、前記出口部に、前記脱水処理室からの脱水ケーキの排出に抵抗を与える背圧手段を設けてある回転加圧脱水機であって、
前記内輪スペーサを前記外輪スペーサに対して偏心させて、前記脱水処理室を、前記入口部側から前記出口部側にかけてその断面積が次第に小さくなるように構成してある回転加圧脱水機。
【請求項２】
駆動軸周りに回転自在な内輪スペーサと、その内周面が前記内輪スペーサの外周面のまわりに間隙を介し対面配置されると共に開口を備える外輪スペーサと、一端側が前記内輪スペーサの外周面に接当すると共に他端側が前記開口に向けて延出する仕切スペーサと、前記間隙の側方各々を覆設する２つの覆設板部とを設け、前記覆設板部の少なくとも一方を透水性固液分離板により形成し、且つ、前記覆設板部の少なくとも一方を前記内輪スペーサと同方向に駆動回転自在に設けて、
前記内輪スペーサと、前記外輪スペーサと、前記仕切スペーサと前記覆設板部とによって囲まれる空間により、入口部及び出口部を備える環状の脱水処理室を形成し、前記出口部に、前記脱水処理室からの脱水ケーキの排出に抵抗を与える背圧手段を設けてある回転加圧脱水機であって、
前記脱水処理室の出口部近傍に、その脱水処理室の断面積を前記出口部側ほど次第に小さくする絞り部を設けてある回転加圧脱水機。
【請求項３】
前記内輪スペーサと、前記駆動回転自在な覆設板部との回転速度に差を設けてある請求項１又は２記載の回転加圧脱水機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回転加圧脱水機に関し、さらに詳しくは、駆動軸周りに回転自在な内輪スペーサと、その内周面が前記内輪スペーサの外周面のまわりに間隙を介し対面配置されると共に開口を備える外輪スペーサと、一端側が前記内輪スペーサの外周面に接当すると共に他端側が前記開口に向けて延出する仕切スペーサと、前記間隙の側方各々を覆設する２つの覆設板部とを設け、前記覆設板部の少なくとも一方を透水性固液分離板により形成し、且つ、前記覆設板部の少なくとも一方を前記内輪スペーサと同方向に駆動回転自在に設けて、前記内輪スペーサと、前記外輪スペーサと、前記仕切スペーサと前記覆設板部とによって囲まれる空間により、入口部及び出口部を備える環状の脱水処理室を形成し、前記出口部に、前記脱水処理室からの脱水ケーキの排出に抵抗を与える背圧手段を設けてある回転加圧脱水機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、下水汚泥や工業廃水等の濃縮や脱水を行うにあたっては、ベルトプレス型脱水機や遠心脱水機等の各種脱水機が用いられているが、近年、省スペース・省エネルギーでありながら高い脱水性能を期待できることから、次のような回転加圧脱水機が提案されている。
【０００３】
この種の回転加圧脱水機は、図６（イ），（ロ）の断面図に示すように、駆動軸１０１により駆動回転自在な縦断面形状が円形の内輪スペーサ１０２を設け、その内周の径が前記内輪スペーサ１０２の外周よりも大きく且つ開口を有するほぼ円形の外輪スペーサ１０３を、その内周面側の円形部分が、内輪スペーサ１０２の外周面側と同心状になるように配設することで、外輪スペーサ１０３の内周面を内輪スペーサ１０２の外周面のまわりに間隙を介し対面配置させてあり、そして、一端側が内輪スペーサ１０２の外周面に摺接接当すると共に他端側が外輪スペーサ１０３の開口に向けて延出する仕切スペーサ１０４を設け、前記間隙の側方各々を、その厚み方向に貫通する貫通孔ｈを有する金属製円盤フィルタ（透水性固液分離板の一例）からなる覆設板部１０５ａ，１０５ｂにより覆設し、前記内輪スペーサ１０２と、前記外輪スペーサ１０３と、前記仕切スペーサ１０４と前記覆設板部１０５ａ，１０５ｂとによって囲まれる空間により、入口部１０６及び出口部１０７を備える環状の脱水処理室１０８を形成してあり、そして、出口部１０７に、空気バネで支持される背圧板（背圧手段の一例）１０９を設け、脱水処理室１０８からの脱水ケーキの排出に抵抗を与えるようにしてある。尚、前記覆設板部１０５ａ，１０５ｂは内輪スペーサ１０２に取り付けられ、駆動軸１０１により外輪スペーサ１０３や仕切スペーサ１０４に摺接しながら駆動回転され、そして図には詳しく示さないが、シール材等を設け、前記脱水処理室１０８は、密閉構造となるように構成してある。
【０００４】
このように構成される回転加圧脱水機では、次のようにして脱水処理を行うことができる。
【０００５】
つまり、駆動装置（図外）により駆動軸１０１を回転させることで、前記内輪スペーサ１０２及び前記覆設板部１０５ａ，１０５ｂとが１分間あたり０．２〜１．３回の速度で回転し、供給手段（図外）により凝集で調質された汚泥（いわゆる凝集汚泥）等を脱水処理室１０８内に所定圧力にて連続的に供給すると、覆設板部１０５ａ，１０５ｂの回転力及び凝集汚泥の圧入圧力により、凝集汚泥が入口部１０６から出口部１０７方向へと搬送され、このように搬送される凝集汚泥は、脱水処理室１０８にて、ろ過処理が行われ徐々に流動性を失い、内輪スペーサ１０２、覆設板部１０５ａ，１０５ｂの回転によるせん断力により脱水処理されながら出口部１０７側方向へと押し出され、そして、内輪スペーサ１０２、覆設板部１０５ａ，１０５ｂの回転力と凝集汚泥の圧密および背圧板１０９の背圧により圧搾脱水処理されて、脱水ケーキとして、出口部１０７より背圧板１０９を押し開いて排出される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の回転加圧脱水機では、脱水処理室の断面積は、単に、入口部から出口部にかけてほぼ一定のものが提案されているだけであり、出口部側に搬送されるほどより圧密化を行い被処理物の含水率を低下させるという点からは、改善の余地が残されている。
【０００７】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、より脱水率を向上させることが可能となる回転加圧脱水機を提供するところにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明の特徴構成は、駆動軸周りに回転自在な内輪スペーサと、その内周面が前記内輪スペーサの外周面のまわりに間隙を介し対面配置されると共に開口を備える外輪スペーサと、一端側が前記内輪スペーサの外周面に接当すると共に他端側が前記開口に向けて延出する仕切スペーサと、前記間隙の側方各々を覆設する２つの覆設板部とを設け、前記覆設板部の少なくとも一方を透水性固液分離板により形成し、且つ、前記覆設板部の少なくとも一方を前記内輪スペーサと同方向に駆動回転自在に設けて、
前記内輪スペーサと、前記外輪スペーサと、前記仕切スペーサと前記覆設板部とによって囲まれる空間により、入口部及び出口部を備える環状の脱水処理室を形成し、前記出口部に、前記脱水処理室からの脱水ケーキの排出に抵抗を与える背圧手段を設けてある回転加圧脱水機であって、
前記内輪スペーサを前記外輪スペーサに対して偏心させて、前記脱水処理室を、前記入口部側から前記出口部側にかけてその断面積が次第に小さくなるように構成してあるところにある。
【０００９】
〔作用及び効果〕
本構成によれば、内輪スペーサを外輪スペーサに対して偏心させて、脱水処理室が、入口部側から出口部側にかけてその断面積が次第に小さくなるよう形成されているため、下水汚泥等の被処理物が入口部側から出口部側に搬送されるに従って、より圧密化され、より効率的に含水率が低下される。従って、より脱水率を向上させることができる。
尚、このように内輪スペーサを外輪スペーサに対して偏心させることで、脱水処理室が、入口部側から出口部側にかけてその断面積が次第に小さくなるようにしてあるので、被処理物は、入口部から出口部へと円滑に搬送されながら、効率的に含水率が低下されるようになる。
【００１０】
請求項２記載の発明の特徴構成は、駆動軸周りに回転自在な内輪スペーサと、その内周面が前記内輪スペーサの外周面のまわりに間隙を介し対面配置されると共に開口を備える外輪スペーサと、一端側が前記内輪スペーサの外周面に接当すると共に他端側が前記開口に向けて延出する仕切スペーサと、前記間隙の側方各々を覆設する２つの覆設板部とを設け、前記覆設板部の少なくとも一方を透水性固液分離板により形成し、且つ、前記覆設板部の少なくとも一方を前記内輪スペーサと同方向に駆動回転自在に設けて、
前記内輪スペーサと、前記外輪スペーサと、前記仕切スペーサと前記覆設板部とによって囲まれる空間により、入口部及び出口部を備える環状の脱水処理室を形成し、前記出口部に、前記脱水処理室からの脱水ケーキの排出に抵抗を与える背圧手段を設けてある回転加圧脱水機であって、
前記脱水処理室の出口部近傍に、その脱水処理室の断面積を前記出口部側ほど次第に小さくする絞り部を設けてあるところにある。
【００１１】
〔作用及び効果〕
脱水処理室の出口部近傍では、絞り部により、脱水処理室の断面積を前記出口部側ほど次第に小さくなるように形成されているので、下水汚泥等の被処理物が出口部側に搬送されるに従って、絞り部にて、より圧密化され、より効率的に含水率が低下されるようになる。
従って、より脱水率を向上させることができる。
【００１２】
請求項３記載の発明の特徴構成は、上記請求項１又は２記載の特徴構成に加えて、前記内輪スペーサと、前記駆動回転自在な覆設板部との回転速度に差を設けてあるところにある。
【００１３】
〔作用及び効果〕
本構成によれば、脱水処理室にて被処理物が脱水処理される際に、内輪スペーサと、駆動回転自在な覆設板部との回転速度差に基づいて、被処理物にせん断力が作用し、その作用に基づいて被処理物に絞り力が働くようになり、脱水率を一層向上させることが可能となる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１，２に、本発明に係る回転加圧脱水機Ａの一実施形態の断面図を示す。
【００１５】
前記回転加圧脱水機Ａは、基本的な構成は従来のものと同様であり、駆動軸１と、内輪スペーサ２と、外輪スペーサ３と、仕切スペーサ４と、覆設部材５ａ，５ｂとを設け、内輪スペーサ２の外周面と、外輪スペーサ３の内周面と、仕切スペーサ４と、覆設部材５ａ，５ｂとで囲まれる空間により、入口部６と出口部７とを備える環状の脱水処理室８を形成されるが、図に示すように、内輪スペーサ２を外輪スペーサ３に対して偏心させて、脱水処理室８を、入口部６側から出口部７側にかけてその断面積が次第に小さくなるように構成してある。
【００１６】
前記脱水処理室８は、図１，２に示すように、断面視にて、入口部６近傍の直線部分と、出口部７近傍の直線部分と、その他の円弧状部分とからなる略Ｃ字形の環状に形成されており、後説するように内輪スペーサ２を外輪スペーサ３に対して偏心させることで、前記円弧状部分における断面形状が、入口部６から出口部７側にかけて次第に小さくなるように形成されている。
【００１７】
前記内輪スペーサ２は、駆動軸１周りに１分間あたり０．２〜１．３回の速度で駆動回転される円盤状のものであり、その外周面を形成する円の中心が、外輪スペーサ３の内周面を形成する円の中心に対して偏心するように設けて、外輪スペーサ３に対して偏心させてある。尚、外輪スペーサ３は、図に示すように、断面形状がほぼＣ字型のものであるが、少なくとも内周側が円形又はほぼ円形であればよく、外形は円形のものに限定されるものではない。また、前記仕切スペーサ４は、一方の端部側に、駆動回転する内輪スペーサ２の外周面が摺接する円弧状接当面を備え、他方の端部側が外輪スペーサ３の開口にむけて延出して、上下に入口部６と出口部７とを形成している。
【００１８】
そして、金属製円盤フィルタ（透水性固液分離板の一例）ｆからなる覆設板部５ａ，５ｂにより、前記内輪スペーサ２の外周面と、外輪スペーサ３の内周面と、仕切スペーサ４とで囲まれる間隙を覆設して脱水処理室８を形成してあり、前記覆設板部５ａ，５ｂの内周側は前記内輪スペーサ２に固定され、覆設板部５ａ，５ｂいずれもが前記内輪スペーサ２と共に駆動軸１周りに１分間あたり０．２〜１．３回の速度で駆動回転されるように構成してある。尚、この覆設板部５ａ，５ｂは、駆動回転する際、その外周側が前記外輪スペーサ３に摺接しながら移動し、脱水処理室８の密閉性を保つことができるようにしてある。
そして、この覆設板部５ａ，５ｂは、脱水処理室８に面する部分には、貫通孔ｈを設けてあり、後述するような脱水処理にて貫通孔ｈを介して脱水処理室８から外部に水分が排出されるようにしてある。
【００１９】
尚、図には詳しくは示さないが、脱水処理室８のうち入口部６近傍や出口部７近傍の直線部分を覆設する覆設材や各種シール材等を設け、脱水処理室８は密閉構造に構成してある。また、内輪スペーサ２、外輪スペーサ３、仕切スペーサ４、覆設板部５ａ，５ｂは、カバー１０により支持されると共に覆われており、後述するような脱水処理により脱水処理室８から覆設板部５ａ，５ｂを介して排出される水分は、カバー１０内を経て外部に排出される。
【００２０】
また、図１に示すように、本実施形態では、脱水処理室８内側に、空気バネにより支持さる背圧板（背圧手段の一例）９を設け、脱水処理室８からの脱水ケーキの排出に抵抗を与え、汚泥を圧搾脱水できるようにしてある。
【００２１】
このように構成される回転加圧脱水機Ａは、下水汚泥の脱水処理に用いることができ、例えば、凝集剤で調質された汚泥（いわゆる凝集汚泥）を、所定の圧力で連続的に入口部６より脱水処理室８内に所定圧力にて供給すると、凝集汚泥は、覆設板部５ａ，５ｂの回転力及び凝集汚泥の圧入圧力により、凝集汚泥が入口部６から出口部７方向へと搬送されるに従い、ろ過されると共に、より圧密化され、圧搾脱水処理されて、脱水ケーキとして、出口部７より背圧板９を押し開いて排出される。
【００２２】
〔別実施形態〕
以下に他の実施形態を説明する。
〈１〉　先の実施形態では、内輪スペーサ２と覆設板部５ａ，５ｂとが同一の駆動軸１周りに駆動回転される構成のものを示したが、図３，４に示すように、覆設板部５ａを駆動回転させる駆動軸１１を設け、内輪スペーサ２と異なる回転数で駆動回転させるようにしてもよく、この場合には、内輪スペーサ２と、覆設板部５ａとの回転速度差に基づいてせん断力が作用し、その作用に基づいて凝集汚泥に絞り力が働くようになり、脱水率を一層向上させることが可能となる。
図３，４に示す構成例では、覆設板部５ａ，５ｂのうちの一方の覆設板部５ｂを、内輪スペーサ２が摺接しながら回転可能になるように外輪スペーサ３に固定してあり、他方の覆設板部５ａを、外輪スペーサ３と同心状に設けられる駆動軸１１周りに駆動回転するように構成してある。その他は、先の実施形態と同様である。
尚、図示しないが、覆設板部５ａ，５ｂ両方を駆動回転させるようにしても勿論よい。
【００２３】
因みに、覆設板部５ａと覆設板部５ｂとを相対回転駆動させるようにしてあってもよく、このときには、覆設板部５ａと覆設板部５ｂとの相対回転により生じるせん断力によってより一層被処理物を圧密化し、脱水率を向上させることもできる。尚、覆設板部５ａと覆設板部５ｂとを相対回転駆動させるにあたっては、上述に例示した如く一方の覆設板部５ａを固定し、他方の覆設板部５ｂを駆動回転させるようにしてもよいし、覆設板部５ａと覆設板部５ｂ各々を異なる速度にて各々駆動回転させるようにしてもよい。
【００２４】
〈２〉　そして、図５に示すように、脱水処理室８の出口部７近傍に、その脱水処理室８の断面積を出口部７側ほど次第に小さくする絞り部２０を設けてあってもよい。図５に示す例では、絞り部２０を、縦断面視にて三角形状で、出口側７部ほど脱水処理室８の断面積が小さくなるよう、脱水処理室８内に臨む斜面を備えるものから形成し、その底辺側を外輪スペーサ３の内周側に固定してある。
すると、下水汚泥等の被処理物が出口部７側に搬送されるに従って、絞り部２０にて、より圧密化され、より効率的に含水率が低下されるようになり、脱水率が向上される。
尚、その他は、先の実施形態と同様であり、また、上述の〈１〉のような変形も可能である。
【００２５】
〈３〉　また、先の実施形態では覆設板部は金属製のものを例示したが、覆設板部は、透水性の固液分離板からなるものであればよく、例えば、透水性を有する多孔質材からなるもの（例えば、セラミックスや合成樹脂等）でもよい。また、先の実施形態では、覆設板部５ａ，５ｂの何れもが、透水性固液分離板からなる構成例を例示したが、少なくとも一方が透水性固液分離板からなるものであればよい。そして、覆設板部のうち、少なくとも一方が、駆動回転するものであればよい。
【００２６】
〈４〉　尚、先の実施形態では、凝集汚泥を脱水処理する例を示したが、本発明に係る回転加圧脱水機は、凝集汚泥の脱水に限らず、汚泥以外のその他各種濃縮処理や脱水処理に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る回転加圧脱水機の一実施形態を示す断面図
【図２】本発明に係る回転加圧脱水機の一実施形態を示す断面図
【図３】本発明に係る回転加圧脱水機の別実施形態を示す断面図
【図４】本発明に係る回転加圧脱水機の別実施形態を示す断面図
【図５】本発明に係る回転加圧脱水機の別実施形態を示す断面図
【図６】従来の回転加圧脱水機を示す断面図
【符号の説明】
Ａ　　　　回転加圧脱水機
１　　　　駆動軸
２　　　　内輪スペーサ
３　　　　外輪スペーサ
４　　　　仕切スペーサ
５ａ　　　覆設板部
５ｂ　　　覆設板部
６　　　　入口部
７　　　　出口部
８　　　　脱水処理室
９　　　　背圧手段
２０　　　絞り部
ｆ　　　　透水性固液分離板
ｈ　　　　貫通孔
【図１】
2004090048.tif 000003
【図２】
2004090048.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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