(57)【要約】【課題】濾液排出スリットの目詰まりが生じず、メンテナンスが容易で、かつ耐久性にも優れ、ランニングコストも低廉な固液分離装置の提供を目的とする。【解決手段】回転可能に配置されたスクリューコンベア３を囲むように、その周囲に外リング２１と内リング２２を、両者の間で濾液排出スリット２ａが形成されるように所定の間隙を設けて、交互に多数配列した。また、この外リング２１同士と内リング２２同士をそれぞれ一体的に連結すると共に、駆動機構７，８と連結し、外リング２１と内リング２２を互いに反対方向に往復回動させるようにした。このことでスクリューコンベア３で搬送される汚泥中の水分を上記濾液排出スリット２ａから連続して外部に排出すると共に、このスリット２ａに入り込んだ固形分には、剪断力を与え、内部に滞留して目詰まりを生じさせないようにした。【選択図】図２
2005199171.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに間隔をあけて軸線方向に配列され、かつ一体的に連結された複数の外リングと、該外リングと所定の間隙を有して各外リング間に配置され、かつ一体的に連結された複数の内リングと、前記複数の外リングおよび内リングの内部に回転可能に配置されたスクリューコンベアとを具備した固液分離装置において、
上記外リングと内リングは、回動可能に異なる駆動機構に連結され、互いに反対方向に往復回動されることにより、両リング間に形成された濾液排出スリットへの固形分の固着による目詰まりが防止されるようになされたことを特徴とする固液分離装置。
【請求項２】
外リングと内リングとの間の間隙が、スクリューコンベアの搬送方向に沿って漸次、挟幅となされたことを特徴とする請求項１記載の固液分離装置。
【請求項３】
スクリューコンベアの回転軸心が、該スクリューコンベアの搬送方向に向かって漸次、拡径され、搬送される汚泥に圧搾力を作用させるようになされたことを特徴とする請求項１記載の固液分離装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヘドロ状の汚泥から水分を除去するための固液分離装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
家庭などから排出された排水は、一般に水処理により多量の水分が分離されて汚泥とされ、この汚泥は固液分離装置によってさらに脱水され、水分の少なくなった汚泥として処理されている。
【０００３】
ここにおいて、従来、この種の目的に利用される固液分離装置としては、回転自在に横架したスクリーンドラムの内面に、その外周部に巻回した送り羽根を近接させた送り軸を設け、スクリーンドラムの一端に供給した原液を上記送り軸の回転により他端に搬送しながら加圧濾過し、かつ、その際、スクリーンドラムを逆方向に回転制御することにより、処理汚泥の含水率を調整するようにしたものがあった。なお、この種のスクリーンドラムを用いた固液分離装置では、スクリーンドラムの目詰まりが避けられず、そのためスクリーンドラムに沿ってその外側に複数の洗浄ノズルを列状に設け、必要に応じて、あるいは定期的に、この洗浄ノズルから高圧水を噴射してスクリーンドラムに設けられた濾液排出用の間隙に詰まった固形物を除去するようにしていた。（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、この他に汚泥搬送用のスクリューコンベアの周囲に設けられるスクリーンドラムを、所定の間隙を有して連結される複数の固定リングと、該固定リングの間で遊動可能に保持される複数の遊動リングとで構成し、スクリューコンベアで搬送される汚泥に含まれた水分を前記固定リングと遊動リングとの間の微小ギャップから排出すると共に、この時のスクリューコンベアの回転で前記遊動リングを固定リングの半径方向に摺動させ、上記微小ギャップの目詰まりを防止するようにしたものもあった。（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特公平７−５７４２８号公報（第２頁、第１図）
【特許文献２】特公平７−１０４４０号公報（第２−４頁、第４図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した従来の固液分離装置のうち、前者のスクリーンドラムを用いたものは、スクリーンドラムの目詰まりが避けられず、そのため、このスクリーンドラムに沿って多数の洗浄ノズルを設けなくてはならず、装置が大型化し、その製造コストも上昇するという問題点があった。また、定期的にこの洗浄ノズルから高圧水を噴射するため、多量の洗浄水を必要とし、装置稼働率が低下すると共に、ランニングコストも嵩むという問題点があった。
【０００６】
また、後者の固定リングと遊動リングでスクリーンドラムを構成したものは、スクリューコンベアの回転に伴って、遊動リングが周方向に駆動され、ギャップの目詰まりが防止されるので、洗浄装置を要さず、洗浄の手間も不要であるが、反面、遊動リングがスクリューコンベアの螺旋羽根の外周端と摺接することにより、その外方に押動されるようになっているので、作動させるために大きな駆動力を必要とし、エネルギーの利用効率が悪いという問題点が有った。さらに、この摺接によりスクリューコンベアと遊動リングが摩滅し易く、また、損傷を受けるおそれもあり、耐久性に問題があると共に、機能維持のための部品交換やメンテナンスの手間も多く要するという問題点を有していた。
【０００７】
本発明は、上記従来の固液分離装置が有していた問題点の解決を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の問題点を解決するために、本発明のうち、請求項１記載の発明は、互いに間隔をあけて軸線方向に配列され、かつ一体的に連結された複数の外リングと、該外リングと所定の間隙を有して各外リング間に配置され、かつ一体的に連結された複数の内リングと、前記複数の外リングおよび内リングの内部に回転可能に配置されたスクリューコンベアとを具備した固液分離装置において、上記外リングと内リングを回動可能に異なる駆動機構と連結し、両者を互いに反対方向に往復回動することにより、両リング間に形成された濾液排出スリットに固形分が固着して目詰まりすることを防止するようにしたことを特徴とする。
【０００９】
請求項２記載の発明は、上記請求項１記載の発明の構成に、外リングと内リングとの間の間隙を、スクリューコンベアの搬送方向に沿って漸次、挟幅とした構成を付加したことを特徴とする。
【００１０】
請求項３記載の発明は、上記請求項１記載の発明の構成中、スクリューコンベアを、その回転軸心が、スクリューコンベアの搬送方向に向かって漸次、拡径したものと限定し、搬送される汚泥に圧搾力を作用させるようにしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のうち、請求項１記載の発明では、交互に配列された外リングと内リングとで濾液排出スリットを形成し、前記外リングと内リングを別の駆動機構により、互いに反対方向に往復回動させることとしたので、リングやスクリューコンベアを摺接させることなく、上記スリットの目詰まりが防止できる。よって、駆動に無理がなく、従来より小さい駆動力で作動させることができ、エネルギーの利用効率が高くなることによって、ランニングコストが低廉となる。また、摺接により部品が摩滅したり、損傷を受ける虞れが無くなるので、装置の耐久性が向上すると共に、そのメンテナンスの手間も削減され、この面からもランニングコストが引き下げられるという効果がある。
【００１２】
請求項２記載の発明では、外リングと内リングとの間の間隙を、スクリューコンベアの搬送方向に沿って漸次、挟幅としたので、搬送に伴って含水率の低下した汚泥から効率的に水分除去がなされるという効果がある。
【００１３】
請求項３記載の発明では、スクリューコンベアの回転軸心を、このスクリューコンベアの搬送方向に向かって漸次、拡径させたので、搬送に伴って含水率の低下した汚泥に、徐々に強い圧搾力が作用することとなり、処理汚泥の含水率の変化に応じて、その固液分離が効率的になされるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明を図示した実施の形態に基づき詳細に説明する。
【００１５】
図１は、本発明の固液分離装置の実施形態を示した簡略縦断面図、図２は、その要部の拡大横断面図、図４は、図２の右側面図である。図示したように、この固液分離装置は、架台６上に傾斜して設置された筒形のケーシング１内に、スクリューコンベア３を回転可能に横架すると共に、このスクリューコンベア３を囲むように筒形のスクリーン部材２を配置したものであり、ケーシング１の両端には、後述する外リング２１と内リング２２の駆動機構７，８が設けられ、この駆動機構７，８のカム（図５に符号８１で示す）がスクリューコンベア３の回転軸３ｃに一体的に固定され、モータ５で共に回転駆動されるようになっている。
【００１６】
また、ケーシング１の片側（図１において左側）上部には、汚泥の投入口１ａが設けられ、この投入口１ａの下側のケーシング最底部分には、汚泥から固液分離された濾液を排出するための排出口１ｂが設けられ、さらにケーシング１の他方側（図１において右側）の下面には、脱水処理された汚泥の排出口１ｃが設けられている。なお、前記排出口１ｃの内側には、スクリューコンベア３で送り出される汚泥に一定の圧力を加え、取り出される汚泥の含水率を調節するための背圧板４が設けられている。
【００１７】
ここにおいて、本発明の固液分離装置では、上記スクリーン部材２を、図６に示したように外リング２１と内リング２２を交互に多数、配列して構成しており、この外リング２１と内リング２２との間に、濾液排出スリット（図３においてＣで示す）が形成されるようにしている。
【００１８】
上記外リング２１と内リング２２は、共にスクリューコンベア３の羽根３ｂの外径よりやや大きい内径を有する環状に形成されたものであり、その外周所定位置には、図５に示すようにロッド（図５において符号１０，１１で示す）を挿通させて同種のリング２１（または２２）同士を連結するための突部２１ａ，２２ａが設けられている。したがって、この突部２１ａ，２２ａは、外リング２１同士を連結したロッド１０と、内リング２２同士を連結したロッド１１が互いに干渉しないように、外リング２１と内リング２２とでは異なる位置に設けられている。また、隣り合ったリング２１，２１（または２２，２２）間のロッド１０（または１１）には、スペーサ９が介挿され、外リング２１と内リング２２との間に、図３に示すように濾液排出スリット２ａとなる所定の間隙Ｃが形成されるようにしている。なお、このスペーサ９は、外リング２１と内リング２２との間で形成される濾液排出スリット２ａの間隙Ｃが、図２に示すようにスクリューコンベア３の搬送方向（図２において右方向）に沿って、０．５ｍｍ、０．３ｍｍ、０．２ｍｍ、０．１５ｍｍと徐々に狭くなるように、その厚みが段階的に薄くなっている。
【００１９】
上記ロッド１０，１１の両端は、スクリューコンベア３の回転軸３ｃの両端に設けられた駆動機構７，８に連結されている。この駆動機構７，８は、回転軸３ｃの両側に勝手反対、即ち、面対称に設けられている。従って、その片側の駆動機構８を例に、構造を説明すると、この駆動機構８は、図５の分解斜視図に示すようにスクリューコンベア３の回転軸３ｃに固定されて、スクリューコンベア３と共に回転する円板状のカム８１と、このカム８１のカム溝８１ａに係合したカムフォロアー９０，９１で往復駆動されるレバー８４，８５と、このレバー８４，８５に連結されたアーム８６，８７、およびこのアーム８６，８７と連結されて回動する方向に往復駆動される駆動リング８２，８３とで構成されている。この駆動リング８２，８３は、上述した外リング２１または内リング２２と同形状であり、外周に突設された突部８２ａ（または８３ａ）に、同形状のリング２１（または２２）を連結したロッド１０（または１１）の端部が抜け止め固定されている。また、このロッド１０，１１には、外周が突部８２ａ，８３ａの外方に突出するようにボールベアリング９６が取り付けられており、このボールベアリング９６はその周囲に設けられたベアリングガイド１００と接して、駆動リング８２，８３を円滑に回動案内するようになっている。
【００２０】
なお、ここにおいて、外リング２１に連結される駆動リング８３を駆動するレバー８５と、内リング２２に連結される駆動リング８２を駆動するレバー８４は、カム８１を挟んで左右対称に設けられており、したがって、それぞれのレバー８５（または８４）に連結されたアーム８７（または８６）は、同期して上下に往復駆動され、このアーム８７，８６と連結された駆動リング８３，８２は、互いに反対向きに回動されるようになっている。
【００２１】
スクリューコンベア３は、回転軸３ｃの周囲に螺旋状に羽根３ｂが設けられた従来公知のものであるが、本発明に用いられるスクリューコンベア３では、その回転軸心３ａがスクリューコンベア３の搬送方向（図１において右斜め上方）に向かって漸次、拡径する形状とされている。
【００２２】
本発明の固液分離装置は、上記の構成を有している。
【００２３】
なお、図５において符号８８，８９はアーム８４，８５の片側を枢支する支点用ブラケット、９７，９８，９９はカラー、９２，９３は、アーム８６，８７下端の溝８６ａ，８７ａに係合したリング側のカムフォロワー、９４，９５は、このカムフォロワー９２，９３を駆動リング８２，８３に固定するためのブラケットを示す。
【００２４】
また、１０１はロッド１０，１１の端部を、駆動リング８２，８３の突部８２ａ，８３ａに設けられた孔に抜け止め固定するためのナット、１０２は、ブラケット９４，９５固定用のボルトを示す。
【００２５】
次に上記構成を有する本発明の固液分離装置の一連の動作について述べると、まずケーシング１の片側の上部に設けられた投入口１ａから汚泥（図示せず）をケーシング１内に投入すると、この投入された水分量の多い汚泥は、スクリューコンベア３で順次、外リング２１と内リング２２とで構成された筒状のスクリーン部材２内に送り込まれ、このスクリーン部材２内を移動する間にその圧送力により、含まれている水分が、外リング２１と内リング２２との間の濾液排水スリット２ａから外部に排出され、脱水された汚泥が排出口１ｃから排出されるものである。
【００２６】
この時、本発明の固液分離装置では、スクリューコンベア３の回転軸心３ａが、汚泥の搬送方向に向かって漸次拡径しており、その出口側（図１において右側）に設けられた背圧板４の働きと相まって搬送される汚泥には、搬送に伴って強い圧搾力が作用することとなるが、スクリーン部材２に設けられた濾液排水スリット２ａも搬送方向に沿って段階的にその隙間が狭くなっているため、汚泥の固形分が、濾液排水スリット２ａから押し出されるおそれは少なく、効率的にその固液分離がなされるものである。
【００２７】
また、この固液分離の際、本発明の固液分離装置では、スクリーン部材２を構成した外リング２１と内リング２２が駆動機構７，８により、互いに反対方向に回動するように往復駆動されているため、この外リング２１と内リング２２との間に形成された濾液排水スリット２ａに汚泥の固形分が例え入り込んだとしても、この固形分には、剪断力が作用し、押し出される濾液の圧力と相まって、速やかにこの濾液排水スリット２ａから押し出され、その内部に滞留したり、固着することにより、目詰まりを生じさせるおそれはない。よって、スリット２ａの目詰まりに起因する機能低下は生じず、そのメンテナンスの手間も不要となるものである。
【００２８】
なお、スクリーン部材２の濾液排水スリット２ａから排出された濾液は、ケーシング１の内部を伝って排出口１ｂへと流れ、この排出口１ｂから外部に排出されるようになっている。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の固液分離装置の実施形態を示した簡略縦断面図である。
【図２】図１に示した固液分離装置の要部の拡大横断面図である。
【図３】図２の要部拡大図である。
【図４】図２の右側面図である。
【図５】駆動機構の分解斜視図である。
【図６】スクリーン部材の分解斜視図である。
【符号の説明】
【００３０】
１  ケーシング
１ａ  投入口
１ｂ，１ｃ  排出口
２  スクリーン部材
３  スクリューコンベア
３ａ  回転軸心
３ｂ  羽根
３ｃ  回転軸
４  背圧板
５  モータ
６  基台
７，８  駆動機構
９  スペーサ
１０，１１  ロッド
２１  外リング
２１ａ  突部
２２  内リング
２２ａ  突部
８１  カム
８１ａ  カム溝
８２，８３  駆動リング
８４，８５  レバー
８６，８７  アーム
８８，８９  支点用ブラケット
９０，９１，９２，９３  カムフォロワー
９４，９５  取付ブラケット
９６  ボールベアリング
９７，９８，９９  カラー
１００  ベアリングガイド
【図１】
2005199171.tif 000003
【図２】
2005199171.tif 000004
【図３】
2005199171.tif 000005
【図４】
2005199171.tif 000006
【図５】
2005199171.tif 000007
【図６】
2005199171.tif 000008