(57)【要約】【課題】複数の固定板と、隣り合う固定板の間に配置された可動板と、固定板及び可動板を貫通して延びる脱液スクリューとを有し、脱液スクリューの回転によって汚泥を搬送しながら、その汚泥の水分を固定板と可動板の間の隙間から流下させる固液分離装置において、可動板の摩耗を防止して固液分離装置のランニングコストを低減させる。【解決手段】可動板１２に被加圧部材３９を着脱可能に取り付け、その被加圧部材３９に駆動スクリュー４１を挿通し、駆動スクリュー４１の回転により被加圧部材３９を加圧して、可動板１２を往復動させる。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の可動板と、これらの可動板に接触することなく該可動板を貫通して延びる少なくとも１本の脱液スクリューと、各可動板に着脱可能に取り付けられた被加圧部材と、該被加圧部材を貫通して延びる駆動スクリューとを具備し、各被加圧部材は、回転する駆動スクリューにより加圧されて各被加圧部材が取り付けられた可動板と共に往復動するように形成されていることを特徴とする固液分離装置。
【請求項２】
前記脱液スクリューに接触しない状態で配置された複数の固定板を有し、隣り合う固定板の間に少なくとも１つの可動板が配置されていて、前記脱液スクリューは、前記可動板と固定板を貫通して延びている請求項１に記載の固液分離装置。
【請求項３】
処理対象物搬送方向上流側に位置する複数の上流側可動板を往復動させる第１の駆動スクリューと、前記上流側可動板よりも処理対象物搬送方向下流側に位置する複数の下流側可動板を往復動させる第２の駆動スクリューを有し、前記複数の上流側可動板が、前記複数の下流側可動板よりも高速で往復動するように、前記第１及び第２の駆動スクリューが回転駆動される請求項１又は２に記載の固液分離装置。
【請求項４】
前記可動板に取り付けられた被加圧部材が隣り合う可動板の間から離脱しないように、該被加圧部材の厚さが、隣り合う可動板の間の隙間の大きさよりも厚く形成され、前記駆動スクリューの軸線方向各端部側に位置する各被加圧部材が、保持手段によって、可動板から抜け出ることがないように保持されている請求項１乃至３のいずれかに記載の固液分離装置。
【請求項５】
前記可動板に取り付けられた被加圧部材が、隣り合う固定板の間に位置すると共に、該可動板とその隣りに位置する固定板の間の隙間の大きさよりも、前記被加圧部材の厚さが厚く設定されている請求項２又は３に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、液体を含む処理対象物から液体を分離する固液分離装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液体を含む処理対象物から液体を分離する固液分離装置は従来より周知である。かかる固液分離装置によって処理される処理対象物としては、例えば、廃豆腐、食品加工排水、下水処理物、或いは養豚場から排出される廃水などの有機系汚泥、切削屑を含む切削油、メッキ廃液、インク廃液、顔料廃液、塗料廃液などの無機系汚泥、或いは野菜屑や果実の皮、フスマ、食品残渣などが挙げられる。
【０００３】
上述した固液分離装置として、複数の可動板と、これらの可動板を貫通して延びる脱液スクリューを有する固液分離装置が公知である（特許文献１乃至３参照）。この形式の固液分離装置においては、脱液スクリューの回転によって処理対象物を搬送しながら脱液し、しかもその脱液スクリューの回転により可動板を作動させて、濾液排出間隙に固形分が詰まることを防止している。
【０００４】
ところが、この種の固液分離装置においては、可動板は、回転する脱液スクリューにより加圧されて作動するので、可動板の内周面が経時的に摩耗する。このため、摩耗の進んだ可動板を新たな可動板と交換する必要があるが、可動板はかなりコストの高い部材であるため、かかる部材の交換に伴う固液分離装置のランニングコストが上昇する欠点を免れない。
【０００５】
【特許文献１】特開平５−２２８６９５号公報
【特許文献２】特許第３５６５８４１号公報
【特許文献３】特許第３６３８５９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、従来よりもランニングコストを低減できる固液分離装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記目的を達成するため、複数の可動板と、これらの可動板に接触することなく該可動板を貫通して延びる少なくとも１本の脱液スクリューと、各可動板に着脱可能に取り付けられた被加圧部材と、該被加圧部材を貫通して延びる駆動スクリューとを具備し、各被加圧部材は、回転する駆動スクリューにより加圧されて各被加圧部材に取り付けられた可動板と共に往復動するように形成されていることを特徴とする固液分離装置を提案する（請求項１）。
【０００８】
また、上記請求項１に記載の固液分離装置において、前記脱液スクリューに接触しない状態で配置された複数の固定板を有し、隣り合う固定板の間に少なくとも１つの可動板が配置されていて、前記脱液スクリューは、前記可動板と固定板を貫通して延びていると有利である（請求項２）。
【０００９】
さらに、上記請求項１又は２に記載の固液分離装置において、処理対象物搬送方向上流側に位置する複数の上流側可動板を往復動させる第１の駆動スクリューと、前記上流側可動板よりも処理対象物搬送方向下流側に位置する複数の下流側可動板を往復動させる第２の駆動スクリューを有し、前記複数の上流側可動板が、前記複数の下流側可動板よりも高速で往復動するように、前記第１及び第２の駆動スクリューが回転駆動されるように構成されていると有利である（請求項３）。
【００１０】
また、上記請求項１乃至３のいずれかに記載の固液分離装置において、前記可動板に取り付けられた被加圧部材が隣り合う可動板の間から離脱しないように、該被加圧部材の厚さが、隣り合う可動板の間の隙間の大きさよりも厚く形成され、前記駆動スクリューの軸線方向各端部側に位置する各被加圧部材が、保持手段によって、可動板から抜け出ることがないように保持されていると有利である（請求項４）。
【００１１】
さらに、上記請求項２又は３に記載の固液分離装置において、前記可動板に取り付けられた被加圧部材が、隣り合う固定板の間に位置すると共に、該可動板とその隣りに位置する固定板の間の隙間の大きさよりも、前記被加圧部材の厚さが厚く設定されていると有利である（請求項５）。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、各可動板が脱液スクリューによって作動するのではなく、各可動板に着脱可能に取付けられた被加圧部材を貫通して延びる駆動スクリューの回転により作動し、可動板は脱液スクリューに接触していないので、可動板の摩耗を従来よりも著しく低減でき、ないしは可動板の摩耗を実質的に阻止することが可能である。被加圧部材の摩耗が進んだときは、これを新たな被加圧部材と交換する必要があるが、被加圧部材は、可動板よりも小サイズのコストの低い部材であるため、固液分離装置のランニングコストを確実に低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態例を図面に従って詳細に説明する。
【００１４】
図１は、本例の固液分離装置の平面図であり、図２はその固液分離装置の垂直断面図である。これらの図に示した固液分離装置によって、先に例示したいずれの処理対象物又は他の処理対象物も固液分離することが可能であるが、ここでは、多量の水分を含んだ汚泥を脱水処理する場合について説明する。
【００１５】
本例の固液分離装置は、後述するギア５２，５３を収容したギアボックス１と、出口部材２とを有し、これらの部材１，２の間には、複数の固定板１３と可動板１２が配置されている。また、可動板１２と固定板１３の上部は、着脱可能なカバー５によって覆われており、このカバー５は、ボルト８５とナットによって、ギアボックス１と出口部材２とに着脱可能に固定されている。図３は、このカバー５を取り除いた状態での固液分離装置の平面図である。また、ギアボックス１の近傍のカバー部分には、処理対象物を投入するための投入口４が形成されている。
【００１６】
図１乃至図３に示すように、出口部材２は、水平断面がほぼ矩形に形成され、かつ上部と下部が開口した形状を有している。かかる出口部材２の、固定板１３と可動板１２を向いた側の側壁１６には開口３７が形成され、これに対向して位置する側壁１７には切欠３８が形成されている。側壁１７に形成された切欠３８には、軸受板２８が配置され、この軸受板２８はボルト３と、これに螺着したナットとによって出口部材２に着脱可能に固定されている。ボルト３を緩めることにより、軸受板２８を、出口部材２から分離することができる。出口部材２の下部開口は、脱水処理された汚泥が排出される排出口３６を構成している。
【００１７】
図４は複数の固定板１３と複数の可動板１２の配置状態を示し、図５は隣り合う２つの固定板１３と、これらの固定板１３の間に配置された１つの可動板１２を示す斜視図である。また、図６は図２のVI−VI線断面図であって、一部の要素を簡略化して示した図である。これらの図から判るように、各可動板１２は、隣り合う固定板１３の間に配置されていて、各可動板１２と各固定板１３には、上部が開口した凹部１４，１５がそれぞれ形成されている。また、隣り合う固定板１３の間にはリング状の複数のスペーサ３０が配置され、各固定板１３に形成された取付孔３２，３３と、各スペーサ３０の中心孔とに、ステーボルト１８，１９が挿通されている。図示した例では、各固定板１３の凹部１５の下方に形成された２つの取付孔３２を貫通する２本のステーボルト１８と、凹部１５の各側方に形成された２つの取付孔３３を貫通する２本のステーボルト１９の合計が４本のステーボルトが用いられている。図５には、これらのステーボルトのうちの１本のステーボルト１９と、これが嵌合する１つのスペーサ３０だけを示してある。このようにして、スペーサ３０によって、隣り合う固定板１３の間に間隙が形成され、ここに可動板１２が配置されている。
【００１８】
図２及び図３に示すように、ステーボルト１８，１９は、ギアボックス１の一方の側壁５０と、出口部材２の一方の側壁１６を貫通し、その各ステーボルト１８，１９の各端部に形成された雄ねじにナット２０，２０Ａがそれぞれ螺着されて締め付けられている。このように、各固定板１３は、スペーサ３０によって互いに所定の間隙をあけて、その軸線方向に配列され、かつステーボルト１８，１９とナット２０，２０Ａとによって互いに一体的に固定され、ギアボックス１と出口部材２に対して固定されている。スペーサによって互いに間隙をあけて配置された各固定板を、わずかに遊動できるように組み付けることもできる。
【００１９】
図４に示すように、各可動板１２の厚さＴは、各固定板１３の間の間隙幅Ｇよりも小さく設定され、各固定板１３の端面と、これに対向する可動板１２の端面の間には、例えば０．１乃至１mm程度の濾液排出間隙ｇが形成される。この濾液排出間隙ｇは、後述するように汚泥から分離された液体、すなわち濾液を通過させるものである。可動板１２の厚さＴと固定板１３の厚さｔは、例えば１乃至３mm程度に設定される。
【００２０】
図６に示すように、各可動板１２は、下側の２本のステーボルト１８に嵌合したスペーサ３０上に載せられている。これにより、各可動板１２が下方に落下することが阻止され、しかも各可動板１２は、隣り合う固定板１３の間の隙間において、固定板１３の端面と平行な方向に動くことができる。
【００２１】
また、図１乃至図４及び図６に示すように、固液分離装置は、２本の脱液スクリュー２１，２２を有し、その各脱液スクリュー２１，２２は、軸部２３，２４と、その各軸部２３，２４に一体に形成されたらせん状の羽根部２５，２６を有している。各脱液スクリュー２１，２２は、固定板１３に形成された凹部１５と、可動板１２に形成された凹部１４と、出口部材２の側壁１６に形成された開口３７を貫通して伸びている。かかる脱液スクリュー２１，２２は、可動板１２と固定板１３と側壁１６に接触することはない。なお、図６においては、脱液スクリュー２１，２２を二点鎖線で簡略化して示してある（図７、図８、図１８、図１９及び図２０においても同じ）。
【００２２】
また、図１乃至図３に示すように、出口部材２の側壁１７に形成された切欠３８に対向配置された軸受板２８には、内部に軸受４５，４６が収容された軸受カップ４７，４８が固定され、各脱液スクリュー２１，２２の軸部２３，２４の一方の端部が、出口部材２に形成された切欠３８を貫通して、各軸受カップ４７，４８内にそれぞれ挿入され、各軸受４５，４６を介して、その各軸受カップ４７，４８に回転自在に支持されている。さらに、ギアボックス１の各側壁５０，５１には、ギア５２の固定されたギア軸５４が、軸受を介して回転自在に支持されている。また、側壁５１には減速機付きのモータ５５が固定支持され、その出力軸５６が両側壁５０，５１を貫通して延びている。この出力軸５６にも、前述のギア５３が固定され、このギア５３と上述のギア５２は、ギアボックス１の内部で互いに噛み合っている。
【００２３】
ギア軸５４の一方の端部と、出力軸５６の一方の端部は、図２、図３及び図９に示すように、内部が中空に形成され、その中空部５７の中央部に係合片５８が固定配置されている。一方、図９に示すように、各脱液スクリュー２１，２２の軸部２３，２４の他方の端部には、係合溝５９が形成され、その各軸部２３，２４の各端部は、図３に示すように、ギア軸５４と出力軸５６の中空部５７に挿入され、各軸部２３，２４に形成された係合溝５９がギア軸５４と出力軸５６に設けられた係合片５８にそれぞれ着脱可能に係合している。
【００２４】
モータ５５が作動して、出力軸５６が回転すると、その回転がギア５３，５２を介してギア軸５４に伝えられると共に、出力軸５６とギア軸５４の回転は、互いに係合した係合片５８と係合溝５９を介して、各脱液スクリュー２１，２２に伝達され、各脱液スクリュー２１，２２が、図６に矢印で示したように、それぞれその中心軸線Ｘ１，Ｘ２（図３）のまわりに回転駆動される。
【００２５】
上述のように、本例の固液分離装置においては、モータ５５と、その出力軸５６と、ギア軸５４と、その各軸に固定されたギア５３，５２とによって、各脱液スクリュー２１，２２を回転駆動する駆動手段が構成されている。勿論、他の適宜な形態の駆動手段を採用することもでき、例えば、各脱液スクリュー２１，２２を別々のモータにより回転駆動することもできる。この場合には、駆動手段が２つのモータを具備する。
【００２６】
図３及び図４に示すように、本例の固液分離装置の２本の脱液スクリュー２１，２２は、接触することなく、その羽根部２５，２６の一部が互いに重なった状態で配置されている。すなわち、両脱液スクリュー２１，２２を、その中心軸線Ｘ１，Ｘ２の方向に見たとき、両羽根部２５，２６の一部がオーバラップした状態で位置しているのである。これに対し、両脱液スクリュー２１，２２を、これらが互いに重ならない状態に配置することもできる。
【００２７】
また、図示した例では、両脱液スクリュー２１，２２が、図３に示すように互いに平行に並置されているが、これらの脱液スクリュー２１，２２の中心軸線Ｘ１，Ｘ２が、０°よりも大きな角度をもった状態に、両脱液スクリュー２１，２２を並置してもよい。さらに、本例の固液分離装置においては、各脱液スクリュー２１，２２の羽根部２５，２６のピッチが、入口部材１の側から出口部材２の側に向けて漸次、小さくなっているが、このピッチを、各脱液スクリューの全長に亘って等しく設定することもできる。
【００２８】
図２に示すように、ギアボックス１の一方の側壁５０は下方に延び、その下端から水平方向に突出したフランジ部６０が、固液分離装置を支持する台枠のステー６１に着脱可能に固定されている。同様に出口部材２の一方の側壁１６に突設されたフランジ部６２も、台枠のステー６３に着脱可能に固定されている。このように、複数のフランジ部６０，６２が台枠のステー６１，６３に固定されることにより、固液分離装置の全体が台枠に支持されている。
【００２９】
また、図３、図５及び図６に示すように、各可動板１２はアーム部３４を有している。図１０は、１つの可動板１２のアーム部３４を示し、図１１は図１０の矢印XI方向に見た図である。図５、図６、図１０及び図１１に示すように、アーム部３４の先端部に形成された取付孔３５には、被加圧部材３９が着脱可能ではあるが、可動板１２に対して回転することがないように嵌合している。これらの被加圧部材３９には長孔４０が貫通形成され、その各長孔４０には駆動スクリュー４１が嵌合している。この駆動スクリュー４１も、軸部４２と、この軸部４２に一体に形成されたらせん状の羽根部４３とを有し、かかる駆動スクリュー４１が長孔４０に貫通して延びている。その際、図１１に示すように、各被加圧部材３９に形成された長孔４０の短軸の長さＷは、駆動スクリュー４１の羽根部４３の直径Ｈよりも小さく設定され、孔４０の長軸の長さＬは、羽根部４３の直径Ｈよりも大きく設定されている。なお、図４には各可動板１２に嵌合した被加圧部材３９の図示は省略してある。
【００３０】
上述のように、本例の固液分離装置は、各可動板に着脱可能に取付けられた被加圧部材と、その被加圧部材を貫通して延びる駆動スクリューを具備している。
【００３１】
また、この駆動スクリュー４１は、図３に示すように、出口部材２の側壁１６に形成された開口３７（図２）を貫通して延び、その一方の端部が、出口部材２に形成された切欠３８を貫通して、軸受板２８に固定された軸受カップ６９に挿入され、この軸受カップ６９に収容された軸受７０を介して、軸受カップ６９に回転自在に支持されている。
【００３２】
一方、図３に示すように、ギアボックス１の各側壁５０，５１には、軸受を介して駆動軸４４が回転自在に支持され、この駆動軸４４に固定されたスプロケット６４と、前述のギア軸５４に固定されたスプロケット６５には、無端状のチェーン７１が巻き掛けられている。また、図１２に示すように、駆動軸４４も内部が中空に形成され、その中空部に係合片６６が固定されている。かかる駆動軸４４に同心状に駆動スクリュー４１が配置され、その駆動スクリュー４１の他方の端部が駆動軸４４の中空部に挿入され、駆動スクリュー４１の端部に形成された係合溝６７が駆動軸４４に固定された係合片６６に着脱可能に係合している。駆動軸４４と駆動スクリュー４１は、脱液スクリュー２１，２２に対してほぼ平行に延びている。
【００３３】
モータ５５が作動すると、前述のように、その回転がギア５３，５２を介してギア軸５４に伝えられ、そのギア軸５４の回転は、スプロケット６５，６４及びチェーン７１を介して駆動軸４４に伝えられ、その駆動軸４４の回転が駆動スクリュー４１に伝達され、駆動スクリュー４１がその中心軸線のまわりに回転する。
【００３４】
図１１に示すように、本例の可動板１２に形成された取付孔３５は矩形に形成され、かかる取付孔３５に嵌合した被加圧部材３９も矩形に形成されていて、これによって被加圧部材３９が可動板１２に対して回転することが阻止される。また、各被加圧部材３９は、可動板１２に形成された取付孔３５に圧入され、被加圧部材３９の外周面と取付孔３５の内周面との摩擦力によって、被加圧部材３９が取付孔３５から離脱することなく保持されている。
【００３５】
次に、固液分離装置の作用を説明しながら、固液分離装置の他の構成について明らかにする。
【００３６】
図２に矢印Ａで示すように、多量の水分を含んだ汚泥（図示せず）が投入口４から、固定板１３及び可動板１２の凹部１５，１４と、カバー５とにより区画された空間Ｓに流入する。処理前の汚泥の含水率は、例えば９９重量％程度である。この汚泥には、予め凝集剤が混入され、その汚泥がフロック化されている。処理対象物によっては、凝集剤が混入されないものもある。
【００３７】
このとき、モータ５５の作動によって、出力軸５６と脱液スクリュー２２が回転駆動され、この回転は、ギア５３，５２を介してギア軸５４に伝えられ、これによって脱液スクリュー２１も回転駆動される。このように、２本のスクリュー２１，２２が、その中心軸線Ｘ１，Ｘ２の周りに回転することにより、投入口４からに流入した汚泥は、図２に矢印Ｂで示すように、出口部材２の側へ向けて搬送される。各脱液スクリュー２１，２２の羽根部２５，２６の巻き方向とその回転方向は、投入口４から流入した汚泥が、両脱液スクリュー２１，２２の回転によってギアボックス１の側から出口部材２の側に向けて搬送されるように設定されている。
【００３８】
上述のように、交互に配置された可動板１２と固定板１３の凹部１４，１５と、カバー５により区画された空間Ｓ中を汚泥が移動するとき、その汚泥から水分が分離され、その分離された水分、すなわち濾液が各固定板１３と可動板１２の間の濾液排出間隙ｇ（図４）を通して外部に排出される。このように排出された濾液は、図２に矢印Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４で示すように下方に流下し、各ステー６１，６３に固定された受皿６に受け止められ、その受皿６の排出口７から下方に排出される。この濾液中には、未だ固形分が多少含まれているので、当該濾液は、再度、他の汚泥と共に水処理され、次いで固液分離装置によって脱水処理される。
【００３９】
上述のようにして、空間Ｓ中を搬送される汚泥の含水率が下げられ、含水量の減少した汚泥は、図２に矢印Ｄで示すように、出口部材２に形成された開口３７を通して、出口部材２内に排出され、排出口３６から下方に落下する。このようにして脱水処理された後の汚泥の含水率は、例えば８０重量％前後である。図１乃至図３に示すように、出口部材２の一方の側壁１６に対向して、各脱液スクリュー２１，２２の軸部２３，２４に背圧板７３，７４が固定されており、これによって空間Ｓ内の汚泥に加えられる圧力を高めることができる。
【００４０】
一方、ギア軸５４の回転は、この軸５４に固定されたスプロケット６５と、チェーン７１と、駆動軸４４に固定されたスプロケット６４を介して駆動軸４４に伝えられ、その駆動軸４４の回転が駆動スクリュー４１に伝達される。このとき、図１１を参照して先に説明したように、被加圧部材３９に形成された長孔４０の短軸の長さＷは、駆動スクリュー４１の羽根部４３の直径Ｈよりも小さく設定されているので、駆動スクリュー４１が回転することによって、長孔４０の長軸に平行な各面７５，７６が駆動スクリューの羽根部４３によって交互に加圧される。これにより、被加圧部材３９は、その被加圧部材３９が取り付けられた可動板１２と共に、長孔４０の短軸の長さＷと駆動スクリュー４１の羽根部４３の直径の大きさによって定まる所定のストロークで往復動する。各被加圧部材３９は、回転する駆動スクリュー４１により加圧されて、各被加圧部材３９が取り付けられた可動板１２と共に往復動するように形成されているのである。以下、この点をより具体的に説明する。
【００４１】
図６に簡略化して示した駆動スクリュー４１の羽根部４３が長孔４０の内周面に接触していないとき、その被加圧部材３９と可動板１２は中央位置を占めている。これに対し、駆動スクリュー４１の回転に伴って、その羽根部４３が、長孔４０の一方の面７５を加圧し始めると、被加圧部材３９と可動板１２は図６の右方に移動し、遂には図７に示した最右端位置に至る。駆動スクリュー４１がさらに回転して、その羽根部４３が長孔４０の他方の面７６を加圧し始めると、被加圧部材３９と可動板１２は図７の左方に移動し始め、遂には図８に示した最左端位置に至る。このようにして、駆動スクリュー４１の回転によって、可動板１２が、下側に位置する２つのスペーサ３０に支持されながら、図６乃至図８における左右が往復するのである。なお、図７及び図８には、カバーの図示を省略してある。
【００４２】
これに対し、固定板１３は不動であるため、可動板１２は固定板１３に対して相対的に作動する。このため、可動板１２と固定板１３の間の濾液排出間隙ｇ（図４）に入り込んだ固形分は、固定板１３に対する可動板１２の運動によって、その間隙ｇから効率よく排出され、ここに詰まったままとなることが阻止される。
【００４３】
しかも、駆動スクリュー４１は、固定板１３にだけでなく、可動板１２にも接触することはないので、その可動板１２が駆動スクリュー４１との接触によって摩耗したり、削り取られることはない。このため、可動板１２の寿命が極めて長くなり、或いは可動板１２を交換する必要がなくなる。可動板１２は、かなり大サイズのコストの高い部材であるため、その交換頻度が高まれば、固液分離装置のランニングコストが上昇するが、本例の固液分離装置によれば、このような不具合を阻止できるのである。
【００４４】
但し、被加圧部材３９は駆動スクリュー４１によって加圧されるので、被加圧部材３９が経時的に摩耗することは避けられず、その摩耗が進んだ段階で、被加圧部材３９を交換する必要があるが、被加圧部材３９は、可動板１２に比べて小サイズのコストの低い部材であるため、固液分離装置のランニングコストが従来のように高くなることはない。
【００４５】
ところで、汚泥の脱水処理スピードを高めるには、固定板と可動板との間の濾液排出間隙に入り込んだ固形分を迅速に排出させ、濾液排出間隙を通して多量の濾液が排出されうようにする必要がある。その際、従来の固液分離装置は、脱液スクリューの回転によって可動板を押し動かしていたので、濾液排出間隙に入り込んだ固形分を迅速に排出させるには、脱液スクリューの回転速度を高め、可動板を高速度で作動させるほかはない。ところが、このようにすると、汚泥が搬送される速度も速くなるので、汚泥に対する脱水時間が短くなり、結局脱水効率が低下してしまう。
【００４６】
これに対し、本例の固液分離装置においては、ギア軸５４に固定されたスプロケット６５と、駆動軸４４に固定されたスプロケット６４の歯数比を変えることによって、脱液スクリュー２１，２２の回転数と、駆動スクリュー４１の回転数の比を実質的に自由に変えることができる。このため、脱液スクリュー２１，２２の回転速度を遅くして、汚泥に対する脱水に充分に長い時間をかけ、汚泥の脱水効率を高めると共に、駆動スクリュー４１の回転速度を速め、可動板１２を高速度で作動させて濾液排出間隙ｇに入り込んだ固形分を迅速に排出させ、脱水処理スピードを高めることができる。
【００４７】
次に、被加圧部材３９の交換方向の一例を説明する。
【００４８】
先ず、モータ５５の作動を停止させた状態で、図１に示したボルト８５を緩めてカバー５を上方に持ち上げ、該カバーを取り外す。これにより、図３に示すように、脱液スクリュー２１，２２と可動板１２と固定板１３の上部が開放される。次に図３に示したボルト３を緩めてこれを取り外し、軸受板２８を矢印Ｅ方向に引いて、各軸受カップ４７，４８，６９を各スクリュー２１，２２，４１の軸部２３，２４，４２の一方の端部から離脱する。これにより、各スクリュー２１，２２，４１の一方の端部側を拘束するものがなくなる。
【００４９】
次いで、脱液スクリュー２１，２２を矢印Ｆ方向に引くことにより、図９に示したように、各脱液スクリュー２１，２２の軸部２３，２４の他方の端部を、ギア軸５４と出力軸５６の中空部５７から外し、各脱液スクリュー２１，２２を出口部材２の側壁１６，１７に形成された開口３７と切欠３８を通して矢印Ｆ方向に抜き出す。特許第３６３８５９７号公報に記載されているように、脱液スクリュー２１，２２を上方に持ち上げて、これを取り外すように構成することもできる。
【００５０】
同様に、駆動スクリュー４１を矢印Ｉ方向に引き、図１２に示したように、駆動スクリュー４１の軸部４２の端部を駆動軸４４から外し、その駆動スクリュー４１を、出口部材２の側壁１６に形成された開口６８と側壁１７に形成された切欠３８を通して矢印Ｉ方向に引き抜く。
【００５１】
上述のように、スクリュー２１，２２，４１を取り外した後、各可動板１２を上方に持ち上げて、これを被加圧部材３９と共に取り外す。このようにすれば、各可動板１２に形成された取付孔３５に摩擦係合した被加圧部材３９を、手操作により、又は適宜な工具を用いて、取付孔３５から容易に取り外すことができる。次いで、手操作により、又は適宜な工具を用いて、新たな被加圧部材３９を取付孔３５に押し込んで嵌合し、その取付孔３５の内周面と被加圧部材３９の外周面との摩擦力によって被加圧部材３９を取付孔３５に保持する。あとは、上述したところと逆の手順で、各可動板１２とスクリュー２１，２２，４１を組み付け、カバー５を装着すればよい。
【００５２】
次に、図１３に示した固液分離装置においては、駆動スクリューが軸線方向に２分割されている。すなわち、処理対象物が搬送される空間Ｓを、その搬送方向上流側と下流側に分け、前者を濃縮ゾーンＺ１とし、後者を脱水ゾーンＺ２とすると共に、濃縮ゾーンＺ１に位置する可動板を上流側可動板１２Ａとし、脱水ゾーンＺ２に位置する可動板を下流側可動板１２Ｂとしたとき、上流側可動板１２Ａと、下流側可動板１２Ｂをそれぞれ別個に作動させる第１の駆動スクリュー４１Ａと第２の駆動スクリュー４１Ｂが設けられている。固液分離装置が、処理対象物搬送方向上流側に位置する複数の上流側可動板１２Ａを往復動させる第１の駆動スクリュー４１Ａと、上流側可動板１２Ａよりも処理対象物搬送方向下流側に位置する複数の下流側可動板１２Ｂを往復動させる第２の駆動スクリュー４１Ｂを有しているのである。これらの駆動スクリュー４１Ａ，４１Ｂも、軸部４２Ａ，４２Ｂと、その各軸部４２Ａ，４２Ｂに一体に形成されたらせん状の羽根部４３Ａ，４３Ｂを有している。
【００５３】
上述の軸部４２Ａ，４２Ｂの互いに隣接する側の各端部は、共通の軸受７２に回転自在に支持されている。この軸受７２は、図示していないブラケットを介して、固液分離装置の台枠に、第１及び第２の駆動スクリュー４１Ａ，４１Ｂの軸線方向Ｊ，Ｋに移動可能に、かつそのブラケットに対して着脱可能に固定支持されている。軸受７２が図１１に示した位置にあるときは、その軸受はブラケットに対して固定されているが、この軸受け７２を矢印Ｊ方向に移動させることによって、当該軸受７２をブラケットから離脱することができるのである。
【００５４】
また、図１０に示すように、各可動板１２Ａ，１２Ｂに形成された取付孔３５Ａ，３５Ｂには、先に説明した固液分離装置の被加圧部材と同じく構成された被加圧部材３９Ａ，３９Ｂが、着脱可能に嵌合し、その各被加圧部材３９Ａ，３９Ｂに形成された長孔４０Ａ，４０Ｂに第１及び第２の駆動スクリュー４１Ａ，４１Ｂがそれぞれ嵌合している。この場合も、取付孔３５Ａ，３５Ｂの内周面と、被加圧部材３９Ａ，３９Ｂの外周面との摩擦力によって、被加圧部材３９Ａ，３９Ｂが取付孔３５Ａ，３５Ｂから離脱することが阻止される。また、図１３に示すように、スペーサ３０を介して互いに間隔をあけて配置された隣り合う固定板１３，１３Ａの間に各可動板１２Ａ，１２Ｂがそれぞれ配置され、第１及び第２の駆動スクリュー４１Ａ，４１Ｂが固定板１３，１３Ａと可動板１２Ａ，１２Ｂに接触していないことも、先に説明した固液分離装置と変りはないが、図１３に示した固液分離装置の軸受７２に対向して位置する固定板１３Ａは、他の固定板１３よりも、その厚さが厚く形成されている。
【００５５】
第１の駆動スクリュー４１Ａにおける軸部４２Ａのギアボックス１の側の端部は、駆動軸４４に、図１２に示したところと同様に着脱可能に連結され、第２の駆動スクリュー４１Ｂの軸部４２Ｂは出口部材２の側壁１６に形成された開口３７を貫通し、かつその軸部４２Ｂの出口部材２の側の端部が軸受カップ６９に収容された軸受７０に回転自在に支持されていることも図１乃至図１２に示した固液分離装置と同様である。
【００５６】
また、駆動軸４４と、ギア軸５４にスプロケット６４，６５がそれぞれ固定され、これらのスプロケット６４，６５にチェーン７１が巻き掛けられていることも、先に示した固液分離装置と変りはないが、図１３に示した固液分離装置においては、さらに出口部材２側の第２の駆動スクリュー４１Ｂの軸部４２Ｂと脱液スクリュー２１の軸部２３にもスプロケット７７，７８がそれぞれ固定され、これらのスプロケット７７，７８に無端状のチェーン７９が巻き掛けられている。このため、モータ５５の回転は、別々のチェーン７１と７９を介して、第１の駆動スクリュー４１Ａと第２の駆動スクリュー４１Ｂにそれぞれ伝達される。これにより、先に説明した実施形態例の固液分離装置と同じく、各可動板１２Ａ，１２Ｂに着脱可能に取り付けられた被加圧部材３９Ａ，３９Ｂが第１及び第２の駆動スクリュー４１Ａ，４１Ｂの羽根部４３Ａ，４３Ｂによって加圧され、各可動板１２Ａ，１２Ｂが所定のストロークで往復動する。その際、複数の上流側可動板１２Ａが、複数の下流側可動板１２Ｂよりも高速で往復動するように、第１及び第２の駆動スクリュー４１Ａ，４１Ｂが回転駆動される。例えば、上流側可動板１２Ａが下流側可動板１２Ｂよりも高速で作動するように、スプロケット６４と６５の歯数比と、他のスプロケット７７と７８の歯数比が設定されるのである。
【００５７】
一般に濃縮ゾーンＺ１を移動する汚泥の含水率は非常に高いので、かかる汚泥から多量の水分を抜き出す必要がある。本例の固液分離装置においては、上流側可動板１２Ａは高速で往復動するので、濃縮ゾーンＺ１を移動する汚泥から、可動板１２Ａと固定板１３との間の濾液排出間隙に入り込んだ固形分を迅速に排出させることができ、多量の水分を抜き出すことができる。一方、脱水ゾーンＺ２を移動する汚泥の含水率は、既に低下していて、この脱水ゾーンＺ２における内圧が大きくなっている。このため、下流側可動板１２Ｂが高速で往復動したとすると、脱水の進んだ汚泥が可動板１２Ｂと固定板１３との間の濾液排出間隙に多量に入り込んでしまう。ところが、本例の固液分離装置においては、下流側可動板１２Ｂは低速で往復動するので、濾液排出間隙に多量の固形分が入り込む不具合を阻止することができる。
【００５８】
次に図１３に示した固液分離装置の被加圧部材の交換方法の一例を説明する。
【００５９】
この場合も、先に説明した固液分離装置の場合と同じく、軸受板２８を出口部材２から外し、脱液スクリュー２１，２２を矢印Ｆ方向に抜き出す。これと共に、第２の駆動スクリュー４１Ｂを矢印Ｉ方向に引いて、その第２の駆動スクリュー４１Ｂの軸受７２側の端部をその軸受７２から外して、当該第２の駆動スクリュー４１Ｂを被加圧部材３９Ｂ（図１０）から抜き出す。次いで全ての下流側可動板１２Ｂを上方に持ち上げて、これらの可動板１２Ｂを固定板１３の間から離脱する。引き続き、図１３に示した軸受７２を矢印Ｊ方向に移動させて、第１の駆動スクリュー４１Ａの軸部４２Ａの端部から軸受７２を外すと共に、その軸受７２をブラケットから離脱して該軸受７２を上方に持ち上げる。さらに、第１の駆動スクリュー４１Ａを矢印Ｍ方向に引いて、その軸部４２Ａのギアボックス１の側の端部を駆動軸４４から外し、第１の駆動スクリュー４１Ａを被加圧部材３９Ａ（図１０）から抜き出す。
【００６０】
その後、全ての上流側可動板１２Ａを上方に持ち上げて、これらの可動板１２Ａを固定板１３の間から離脱する。このようにして固定板１３の間から抜き出した各可動板１２Ａ，１２Ｂの取付孔３５Ａ，３５Ｂ（図１０）に摩擦係合した被加圧部材３９Ａ，３９Ｂを手操作又は工具を用いて取り外し、新たな被加圧部材３９Ａ，３９Ｂをその取付孔３５Ａ，３５Ｂに押し込んで嵌合する。あとは、上述した手順と逆の手順で、各要素を組み付ければよい。
【００６１】
図１３に示した固液分離装置の他の構成は、先に説明した固液分離装置と実質的に変りはない。
【００６２】
以上説明した固液分離装置においては、その被加圧部材３９，３９Ａ，３９Ｂが可動板１２，１２Ａ，１２Ｂに形成された取付孔３５，３５Ａ，３５Ｂに、単に摩擦係合によって取り付けられているが、これに代えて次の構成を採用することもできる。
【００６３】
図１４は、各可動板１２の取付孔３５に嵌合した被加圧部材３９の配置状態を示す概略図である。この図においては、駆動スクリューの図示を省略してあると共に、最もギアボックス１の近くに位置する被加圧部材３９と、最も出口部材２の近くに位置する被加圧部材３９に対して、特に符号３９Ｘと３９Ｙを付してある。この被加圧部材３９Ｘは、これが嵌合した可動板１２の取付孔３５から抜け出ることがないように、ギアボックス１の側壁５０によって押えられ、被加圧部材３９Ｙも、これが嵌合した可動板１２の取付孔３５から抜け出ることがないように、出口部材２の側壁１６によって押えられている。しかも、各被加圧部材３９が隣り合う可動板１２の間から離脱しないように、各被加圧部材３９の厚さＴ１は、隣り合う可動板１２の間の隙間Ｎの大きさよりも大きく設定されている。このため、各被加圧部材３９は、各可動板１２の取付孔３５にそれぞれ嵌合した状態を維持し、各被加圧部材３９が可動板１２の取付孔３５から離脱することが阻止される。ギアボックス１の側壁５０と、出口部材２の側壁１６は、端部に位置する被加圧部材３９Ｘ，３９Ｙが、可動板１２の取付孔３５から抜け出ることがないように、その各被加圧部材３９Ｘ，３９Ｙを押える保持手段の一例を構成するものである。
【００６４】
上述のように、図１４に示した固液分離装置においては、可動板１２に取り付けられた被加圧部材３９が隣り合う可動板１２の間から離脱しないように、その被加圧部材３９の厚さが、隣り合う可動板１２の間の隙間Ｎの大きさよりも厚く形成され、しかも駆動スクリューの軸線方向各端部側に位置する各被加圧部材３９Ｘ，３９Ｙが、保持手段によって、可動板１２から抜け出ることがないように保持されているのである。かかる構成により、被加圧部材３９が可動板１２に形成された取付孔３５から離脱してしまうことをより確実に阻止できる。
【００６５】
また、図１５に示すように、各固定板１３を、可動板１２に形成された取付孔３５に嵌合した被加圧部材３９が位置するところまで長く延ばし、可動板１２に取り付けられた被加圧部材３９を、隣り合う固定板１３の間に配置すると共に、可動板１２とその隣りに位置する固定板の間の隙間ｇ１の大きさよりも、被加圧部材３９の厚さＴ１を厚く設定しても、被加圧部材３９が可動板１２に形成された取付孔３５から離脱することを阻止できる。なお、図１５においても、駆動スクリューの図示は省略してある。
【００６６】
図１４及び図１５に示した固液分離装置によれば、各被加圧部材３９を、可動板１２の取付孔３５に圧入せずに、多少の遊びをもって嵌合しても、その被加圧部材３９が取付孔３５から脱落することはない。このため、前述のように被加圧部材３９を取付孔３５から着脱するときの操作性を高めることができる。
【００６７】
また、図１６に示すように、被加圧部材３９に形成された突起８０を、可動板１２に形成された凹溝８１に着脱可能に嵌合して、被加圧部材３９を可動板１２に着脱可能に取り付けることもできる。この被加圧部材３９にも、長孔４０が形成され、ここに駆動スクリュー４１が嵌合する。
【００６８】
さらに、図１７に示すように、可動板１２に着脱可能に取り付けられた被加圧部材３９に長溝８２を形成し、この長溝８２に駆動スクリュー４１を嵌合し、その駆動スクリュー４１の回転によって被加圧部材３９と可動板１２を往復動させるように構成することもできる。
【００６９】
図１４乃至図１７に示した各構成は、図１乃至図１０に示した固液分離装置だけでなく、図１３に示した固液分離装置にも適用できることは当然である。
【００７０】
また、以上説明した固液分離装置は、２本の脱液スクリュー２１，２２を有しているが、脱液スクリューの数は１本を含む適数に設定できる。図１８は、１本の脱液スクリュー２１を有する固液分離装置を示し、図１９は、３本の脱液スクリュー２１，２２，２２Ａを有する固液分離装置を示す。また、図２０は４本の脱液スクリュー２１，２２，２２Ａ，２２Ｂを有する固液分離装置を示している。いずれの固液分離装置も、可動板１２と固定板１３を貫通して延びる脱液スクリューが、可動板１２と固定板１３に接触せず、駆動スクリュー４１の回転により、被加圧部材３９が加圧されて、可動板１２が往復動する。他の構成は、先に説明した固液分離装置の構成と実質的に変りはない。このように、本発明に係る固液分離装置は、複数の可動板と、これらの可動板に接触することなく、該可動板を貫通して延びる少なくとも１本の脱液スクリューを有しているのである。
【００７１】
さらに、それ自体周知なように、各可動板と固定板をリング状に形成し（例えば、特開平５−２２８６９５号公報及び特許第３５６５８４１号公報参照）、少なくとも１本の脱液スクリューが、その可動板と固定板の中心孔を貫通して延びるように構成することもできる。この場合も、脱液スクリューは、可動板と固定板に接触することはない。他の構成は、先に説明した各実施形態例の構成と実質的に変りはない。
【００７２】
また、図示した例では、隣り合う固定板１３の間に１つの可動板１２が配置されているが、隣り合う固定板１３の間に複数の可動板１２を配置してもよいことは当然である。同様に、図示した固液分離装置の脱液スクリュー２１，２２，２２Ａ，２２Ｂと、駆動スクリュー４１，４１Ａ，４１Ｂは、らせん状に延びる１つの羽根を有しているが、らせん状に延びる複数の羽根を有するスクリューを採用してもよいことも当然である。
【００７３】
さらに、以上説明した固液分離装置は、脱液スクリューに接触しない状態で配置された複数の固定板１３を有し、隣り合う固定板１３の間に少なくとも１つの可動板が配置されていて、脱液スクリューが可動板と固定板を貫通して延びるように構成されているが、固定板を設けずに、可動板だけを多数枚重ねて配置し、その多数の可動板に、少なくとも１本の脱液スクリューを貫通させ、各可動板の間の間隙を通して濾液を排出させるように構成することもできる。
【００７４】
また、それ自体公知のように、空間Ｓへの処理対象物投入側が、液体分の減少した処理対象物の排出側よりも低くなるように、複数の可動板を傾斜して配置し、空間Ｓ内の処理対象物が排出側に近づくに従って、その処理対象物により一層大きな圧力が加えられるように構成することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】固液分離装置の平面図である。
【図２】図１に示した固液分離装置の垂直断面図である。
【図３】カバーを取り外した状態での固液分離装置の平面図である。
【図４】図３に示した固液分離装置の固定板と可動板と脱液スクリューの拡大平面図である。
【図５】隣り合う固定板と、その間に配置された可動板の斜視図である。
【図６】図２のVI−VI拡大断面図であって、一部の要素を簡略化して示した図である。
【図７】可動板の動きを説明する、図６と同様な断面図である。
【図８】可動板の動きを説明する、図６と同様な断面図である。
【図９】ギア軸及び出力軸と、スクリューの軸部の連結状態を示す斜視図である。
【図１０】可動板と、この可動板に取り付けられた被加圧部材と、駆動スクリューの拡大説明図であり、図１３に示した固液分離装置の説明にも用いた図である。
【図１１】図１０の矢印XI方向に見た図である。
【図１２】駆動スクリューと駆動軸との連結状態を示す斜視図である。
【図１３】固液分離装置の他の例を示す、図３と同様な平面図である。
【図１４】可動板と、その可動板に取り付けられた被加圧部材の他の例を示す図である。
【図１５】可動板と、その可動板に取り付けられた被加圧部材のさらに他の例を示す図である。
【図１６】可動板に連結された被加圧部材の他の例を示す、図１１と同様な図である。
【図１７】可動板に連結された被加圧部材の他の例を示す、図１１と同様な図である。
【図１８】１本の脱液スクリューを有する固液分離装置を示す、図６と同様な断面図である。
【図１９】３本の脱液スクリューを有する固液分離装置を示す、図６と同様な断面図である。
【図２０】４本の脱液スクリューを有する固液分離装置を示す、図６と同様な断面図である。
【符号の説明】
【００７６】
１２，１２Ａ，１２Ｂ  可動板
１３，１３Ａ  固定板
２１，２２，２２Ａ，２２Ｂ  脱液スクリュー
３９，３９Ａ，３９Ｂ，３９Ｘ，３９Ｙ  被加圧部材
４１，４１Ａ，４１Ｂ  駆動スクリュー
ｇ１，Ｎ  隙間
Ｔ１  厚さ
【図１】
2007136311.tif 000003
【図２】
2007136311.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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
2007136311.tif 000019
【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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