(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のプレートがプレート厚み方向に一定の間隔で配置されて一体的に構成された固定側プレート群と、
前記固定側プレート群を構成するプレートとは異なる複数のプレートがプレート厚み方向に一定の間隔で配置されて一体的に構成された可動側プレート群と、を有し、
前記固定側プレート群のプレートと前記可動側プレート群のプレートとが互いの間隔に入り込んで固定側プレート群と可動側プレート群との間にわずかなギャップを形成する固液分離装置であって、
前記可動側プレート群よりも上方に配置されて当該可動側プレート群を平行運動させる駆動手段を有し、
前記駆動手段は、複数の偏心カムと、前記複数の偏心カムを回動させる複数のシャフトと、前記複数のシャフト間の回転位相を同期させるために前記複数のシャフトに巻きかけられた平ベルトと、前記複数の偏心カムを固定するための板状支持部と、を有し、当該板状支持部は少なくとも端部において剛性を向上させるための厚肉部を有することを特徴とする固液分離装置。
【請求項２】
請求項１に記載の固液分離装置であって、
前記固定側プレート群は、前記板状支持部とは逆側の方向に延びた突出部を有し、
前記突出部は前記固定側プレート群を傾斜して保持させるために所定の角度で切り欠いており、当該突出部を前記角度に保持するためのレール状部材を有することを特徴とする固液分離装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の固液分離装置であって、
前記可動側プレート群は、前記プレートの厚み方向における中央部と両端部とを前記板状支持部に接続されることを特徴とする固液分離装置。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れか１つに記載の固液分離装置であって、
前記固定側プレート群と前記可動側プレート群とで構成されたフィルター部は、前記プレートの延伸方向に向かって傾斜して配置され、
前記偏心カムは、前記フィルター部の前記傾斜を維持しながら回転するように配置されたことを特徴とする固液分離装置。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れか１つに記載の固液分離装置と、
前記固液分離装置に処理対象物を供給する供給部と、
を有する汚泥処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固液分離装置及び汚泥処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
汚泥等の処理対象物を固形物と水分とに分離する固液分離装置では、処理対象物を投入口側から排出口側へ向けて搬送する搬送部を備えたものが知られている。
このような搬送部の構成の１つとして、固定側プレート群と可動側プレート群とで構成されていて、可動側プレート群を搬送方向の前後・上下に変位する平行運動をさせることにより汚泥を搬送するとともに、汚泥に付着した水分を重力によって落下させながら搬送することで、個体側を上方へ、液体側を下方へと落とす方式が知られている（例えば特許文献１等参照）。
こうした可動側プレート群を平行運動させる機構として、駆動源となるモータに繋がれた駆動シャフトと従動シャフトを備え、これら駆動シャフトと従動シャフトを同期させるために、それぞれのシャフトにスプロケットを取り付け、スプロケットにチェーンを巻き掛けて同期を図るとともに、駆動シャフトと従動シャフトに偏芯カムをそれぞれ取り付けて稼働側プレート群を平行運動させて固形物の搬送と目詰まり防止を可能としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第５４８７２５８号公報
【特許文献２】特許第３８９４３６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら従来構成では、これらの複雑な駆動部品が液体の落下する下方側に配置され、耐久性やメンテナンス性の向上が難しいという問題が生じていた。
本発明は、簡易な構成で組立性が良く、コストを抑制しつつも良好な処理対象物の搬送を可能とすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
このような課題を解決するため、本発明では複数のプレートがプレート厚み方向に一定の間隔で配置されて一体的に構成された固定側プレート群と、前記固定側プレート群を構成するプレートとは異なる複数のプレートがプレート厚み方向に一定の間隔で配置されて一体的に構成された可動側プレート群と、を有し、前記固定側プレート群のプレートと前記可動側プレート群のプレートとが互いの間隔に入り込んで固定側プレート群と可動側プレート群との間にわずかなギャップを形成する固液分離装置であって、前記可動側プレート群よりも上方に配置されて当該可動側プレート群を平行運動させる駆動手段を有し、前記駆動手段は、複数の偏心カムと、前記複数の偏心カムを回動させる複数のシャフトと、前記複数のシャフト間の回転位相を同期させるために前記複数のシャフトに巻きかけられた平ベルトと、前記複数の偏心カムを固定するための板状支持部と、を有し、当該板状支持部は少なくとも端部において剛性を向上させるための厚肉部を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、簡易な構成で組立性が良く、コストを抑制しつつも良好な処理対象物の搬送を可能とする固液分離装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の固液分離装置を含む処理装置の構成の一例を示す図である。
【図２】図１に示した固液分離装置のフィルター部の構成の一例を示す図である。
【図３】図１に示した固液分離装置の構成の一例を示す図である。
【図４】図２に示したフィルター部の従来例を示す図である。
【図５】図１に示した固液分離装置の駆動部の構成の一例を示す図である。
【図６】図１に示した固液分離装置の動作の一例を示す図である。
【図７】図６に示した駆動部の一例を示す図である。
【図８】図３に示した補強部材の構成の一例を示す図である。
【図９】位置確認用治具の構成の一例を示す図である。
【図１０】レール状部材の構成の一例を示す図である。
【図１１】本発明の第２の実施形態としての固液分離装置の構成の一例を示す図である。
【図１２】図１１に示した固液分離装置の構成の一例を示す縦断面図である。
【図１３】図２に示したフィルター部の構成の従来例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明に係る実施形態について図面を用いて順次説明する。実施形態において、同一機能や同一構成を有するものには同一の符号を付し、重複説明は適宜省略する。図面は一部構成の理解を助けるために部分的に省略あるいは簡素化して記載する場合もある。
本発明の実施形態に係る汚泥処理装置は、例えば畜産糞尿や食品工場などの排水処理から発生する含油汚泥、下水処理から発生する余剰汚泥、金属加工、メッキ、建設系、食肉加工場、弁当製造等の現場から発生する汚泥等の処理対象物を固形物と水分とに分離する処理装置である。
なお、本発明における実施形態の説明においては、処理対象物を供給する供給部分と、固液分離装置とが対となった汚泥処理装置の形態についてのみ述べるが、これらの固液分離装置を複数、サイズ別に直列に設けて形成された処理装置であっても良い。
【０００９】
本発明の汚泥処理装置の一例として、図１に汚泥処理装置２００を例示する。
汚泥処理装置２００は、固液分離装置１００と、汚泥が貯留されている供給部たる原水槽１１０と、原水槽１１０から原水Ｑを移送するための供給パイプ１１１と、固液分離装置１００に流入した原水Ｑのうち、処理しきれなかった分の原水Ｑを原水槽１１０へと戻すための排出パイプ１１２と、を有している。
固液分離装置１００は、供給された原水Ｑに凝集剤を添加して攪拌する攪拌部１２０と、攪拌されフロック化された汚泥を液体と固体とに分離するための濃縮部１３０と、汚泥に含まれる水分をさらに脱水して除去する脱水部１４０と、を有している。
なお、本実施形態では特に攪拌部１２０、濃縮部１３０、脱水部１４０、を全て備えた脱水機としての固液分離装置１００を説明するが、かかる構成に限定されるものではない。例えば攪拌部１２０と濃縮部１３０とを備えた濃縮機や、あるいは後述するフィルター部１０と駆動部２０とを備えた所謂スクリーンであっても良い。
【００１０】
攪拌部１２０は、原水Ｑに凝集剤を投入して攪拌する攪拌装置であって、攪拌用駆動源１２１と、攪拌スクリュー１２２と、を有している。
本実施形態の濃縮部１３０は、駆動部２０と、駆動部２０の下方に備えられたフィルター部１０と、を有している。
脱水部１４０は、加圧フィルター部４０と、加圧フィルター部４０よりも上方に配置されて加圧フィルター部４０上を移送されるフロック化した汚泥Ｓを加圧して内部の水分を押し出すための加圧部３０と、加圧フィルター部４０を駆動するための駆動源５０と、を有している。
【００１１】
このような濃縮部１３０におけるフィルター部１０の構成と動作について説明する。
【００１２】
フィルター部１０は、図２に示すように、本実施形態では複数のプレートがプレート厚み方向であるＸ方向に一定の間隔で配置されて一体的に構成された固定側プレート群１２と、固定側プレート群１２を構成するプレートとは異なる複数のプレートがプレート厚み方向に一定の間隔で配置されて一体的に構成された可動側プレート群１１と、を有している。
固定側プレート群１２を構成するプレートと、可動側プレート群１１を構成するプレートとは、互いの間隔に入り込んで固定側プレート群１２と可動側プレート群１１との間にわずかなギャップＧを形成するように配置される。
かかるギャップＧは空隙であって、かかる空隙から図３に示すように水分が重力によって下方へ落ちることで、フィルター部１０の搬送面たる上面に乗せられた原水Ｑから、固体物Ｑ１と、液体Ｑ２とが分離される。
可動側プレート群１１は、複数のプレート１１ａの下方に突出した突出部１１ｂが長ボルトである締結部１３に挿通されることによって一体に側板部１５へと取り付けられて、後述する固定ベース２９と側板部１５とが連結された態様で支持されている。
他方、固定側プレート群１２は、同様にプレート１２ａの突出部１２ｂが長ボルトである締結部１４によって一体に固液分離装置１００の筐体へと取り付けられており、筐体に対して不動となるように保持される。
【００１３】
可動側プレート群１１を構成するプレート１１ａは、図２に示すように、締結部１３によって連結されるべき突出部１１ｂと固定用穴１１ｃとが、前後方向たるＹ軸方向に沿って２か所ずつ形成されている。
また、固定側プレート群１２を構成するプレート１２ａも、図２に示すように、締結部１３によって連結されるべき突出部１２ｂと固定用穴１２ｃとが、Ｙ軸方向に沿って１か所だけ形成されている。
【００１４】
例えば図１３に記載する従来例においては、長ボルトが挿通される固定用穴を固定側プレート群１２と可動側プレート群１１とで重複しないようにするために、どちらか一方の固定穴を下方へとずらす方法が一般的であった。
しかしながら、図１３の構成では、何れか一方のフィルター端部においては、プレートが曲がっているために、搬送方向下流側の端部において、搬送に寄与しない遊び部分ＮＧが生じてしまう。固液分離装置１００の小型化に際して、フィルター部１０のＹ方向の長さを切り詰めつつも、搬送効率を落とさないためには、このような搬送方向下流側における端部についても、フィルター部として機能する方法が求められていた。
【００１５】
そこで、本実施形態では、プレート１１ａの下方側に突出部１１ｂを設け、さらに突出部１１ｂに固定用穴１１ｃを設けることにより、可動側プレート群１１を固体物Ｑ１が載置される側とは反対側で、締結部１３によって挿通されることで位置が固定される。
【００１６】
また、本実施形態では、固定側プレート群１２について、プレート１２ａの下方側に突出部１２ｂを設け、さらに突出部１２ｂに固定用穴１２ｃを設けることで、締結部１４によって挿通されて位置が固定されている。
このような構成とすることによれば、突出部１１ｂあるいは突出部１２ｂの長さを調整することで、プレート１１ａ、プレート１２ａの搬送方向の長さや搬送機能に影響を及ぼすことなく、締結部による固定位置を互いにずれた位置とすることができる。
さらに、本実施形態においては、固定側プレート群１２の突出部１２ｂを１か所とし、その位置はプレート１２ａの（Ｙ方向の）全長に対するやや中央よりの位置が好ましい。
【００１７】
さらに、このような可動側プレート群１１を固定する締結部１３と固定側プレート群１２を固定する締結部１４との間には、例えば図４に比較例を示すように、フィルター部１０から抜けた水分や微小な固形物がギャップＧの間隙に挟まって詰まりが発生してしまうことがありうる。
そこで、かかる締結部１３と締結部１４との間隔は、出来る限り広くとることが好ましい。
【００１８】
そこで、これらの固定側プレート群１２のプレート１２ａの突出部１２ｂと、可動側プレート群１１のプレート１１ａの突出部１１ｂとは、互いにＹ方向における位置が被らないように、ずれて配置される。
特に本実施形態においては、Ｙ方向において可動側プレート群１１の突出部１１ｂが、固定側プレート群１２の突出部１２ｂを挟み込むように、あるいは交互に配置されることが望ましい。
かかる構成により、長ボルトが複数、近しい位置に配置されることを防ぎ、フィルター部１０から落下してくる液体Ｑ２やフィルター部１０では取り切れなかった微小な固形物等による目詰まりを抑制することができる。
【００１９】
さらに固定側プレート群１２の突出部１２ｂについては、後述するように、プレート１２ａと接続される側とは異なる側の端部が、所定の角度で切り欠いており、Ｘ方向に延びたレール状部材１８によって固液分離装置１００の筐体との間でなす角が規定されている。
かかるレール状部材１８を用いて、複数の固定側プレート群１２の配置される角度を一定の範囲に揃えて規制することができる。
【００２０】
かかる構成により、固定側プレート群１２の配置される角度を規制することができる。
【００２１】
フィルター部１０の上方には、可動側プレート群１１を平行運動させる駆動手段として駆動部２０が図５に示すように配置されている。
駆動部２０は、駆動源であるモータＭ１と、モーターＭ１に接続された駆動軸たる駆動シャフト２１と、駆動シャフト２１に取り付けられた第１偏心カム２２と、駆動シャフト２１と同期して回転運動する従動シャフト２３と、従動シャフト２３に取り付けられた第２偏心カム２４と、を有している。
駆動部２０はまた、プーリ２６と、平ベルト２５と、ベアリング２７と、第１偏心カム２２、第２偏心カム２４を固定するためのカム軸受け２８と、カム軸受け２８の支持部である固定ベース２９と、を有している。
【００２２】
駆動シャフト２１と従動シャフト２３とは、端部にプーリ２６が取り付けられており、各プーリ２６に無端状の平ベルト２５が巻きかけられている。
本実施形態の構成においてプーリ２６は駆動シャフト２１と従動シャフト２３とに連動して回転するようになっており、平ベルト２５は駆動シャフト２１と従動シャフト２３との回転を同期するための同期手段として機能する。
【００２３】
本実施形態では特に同期手段として平ベルト２５を用いるとしたが、その他にも、タイミングベルト、チェーンを用いても良く、駆動シャフト２１と従動シャフト２３との回転位相を同期可能なものであれば良い。
また、本実施形態における平ベルト２５は可撓性を有するゴム等の材質を用いた無端状ベルトである。
【００２４】
駆動シャフト２１には、固液分離装置１００の筐体壁面に固定されたベアリング２７を介して第１偏心カム２２が接続されている。
第１偏心カム２２は、図５、図６に示すように、駆動シャフト２１の回転中心に対して偏心されたカムである。
第１偏心カム２２は、固定具であるカム軸受け２８によって板状の固定ベース２９の底面２９ａにボルト等で固定されている。
第１偏心カム２２は、回転軸である駆動シャフト２１が回転すると、斜線で示された偏心部分が回転し、カム軸受け２８との位置関係が変化する。駆動シャフト２１の位置はベアリング２７によって固液分離装置１００の筐体に固定されているから、かかる第１偏心カム２２の運動によって、固定ベース２９側および固定ベース２９に連結された可動側プレート群１１が平行状態を維持したまま図６に示すように移動することとなる。
【００２５】
固定ベース２９は、板状の支持部を構成する底面２９ａと、底面２９ａの端部から立ち上がった側壁面２９ｂとで構成された上面が開放された箱状の部材である。側壁面２９ｂは本実施形態において「少なくとも端部において剛性を向上させるための厚肉部」として機能する。
【００２６】
すなわち、駆動部２０は、第１偏心カム２２、第２偏心カム２４を固定するための板状支持部たる固定ベース２９を有し、固定ベース２９は少なくとも端部において剛性を向上させるための厚肉部となる側壁面２９ｂを有する。
かかる構成により、固定ベース２９の底面２９ａの歪みを抑制できることに加えて、第１偏心カム２２、第２偏心カム２４の位置決めを正確に行えるから、可動側プレート群１１の平行移動の際に生じてしまう揺れや遅れなどの機械的な負荷を小さくすることができる。
【００２７】
次に、第１偏心カム２２と第２偏心カム２４との動作について、図６を用いて説明する。
図６（ａ）として示すように、駆動シャフト２１の回転中心軸から偏心して第１偏心カム２２が配置されている。同様に、従動シャフト２３と偏心して第２偏心カム２４が配置されている。
図６（ｂ）〜（ｄ）に示すように、駆動シャフト２１、従動シャフト２３が回転するときには、駆動シャフト２１、従動シャフト２３が固定されているから、第１偏心カム２２と第２偏心カム２４とによって生じる「ずれ」は、カム軸受け２８を介して固定ベース２９を移動させる力として働くこととなる。
すなわち、固定ベース２９に連結された可動側プレート群１１は、第１偏心カム２２と第２偏心カム２４とによって、図６（ａ）〜（ｄ）に示すように、固定側プレート群１２に対して平行を維持したまま相対的に図の方向に前後・上下方向に円を描きながら移動することとなる。
【００２８】
このような動きにおいて、可動側プレート群１１と固定側プレート群１２との上部に載置された固体物Ｑ１は、図６（ａ）では可動側プレート群１１によって上方へと移動し、図６（ｂ）では可動側プレート群１１が前方へと移動しながら下方へと移動するので、図６（ａ）よりも前方の位置で固定側プレート群１２に載置されることとなる。
次に、図６（ｃ）のように固定側プレート群１２に支持されている間に可動側プレート群１１が後方へと移動しながら上昇してくるために、再度図６（ｄ）のように可動側プレート群１１と固体物Ｑ１が当接するときには、先ほどよりも可動側プレート群１１の前方側に移動された状態で図６（ａ）のように持ち上げられていくこととなる。
このように、図６（ａ）〜（ｄ）の円運動を１セットとして考えると、駆動シャフト２１の１回転ごとに、固体物Ｑ１がフィルター部１０によって徐々に矢印Ａで示す搬送方向下流側へと移動されていくことがわかる。
【００２９】
このように、第１偏心カム２２と第２偏心カム２４とによって、モーターＭ１の回転が、可動側プレート群１１と固定側プレート群１２との間の平行移動に変換されて、固体物Ｑ１を搬送する。
【００３０】
さて、このような可動側プレート群１１と固定側プレート群１２との間のギャップＧは、常に一定の距離を保つように互いに平行に設けられており、さらに上述したように、可動側プレート群１１は理想的には固定側プレート群１２に対して平行状態を維持したまま円運動を描きながら固体物Ｑ１を移動させる。
かかるギャップＧは、小さければ小さいほど、小さなサイズの固体物Ｑ１の取り残しが少なくなるため好ましいが、このようにギャップＧを小さくすることは、可動側プレート群１１と固定側プレート群１２とが変形などによって接触してしまった場合には、フィルター部１０の動作停止を招いてしまう懸念もある。
そこで、可動側プレート群１１と固定側プレート群１２との間のギャップＧは、不変であることが好ましい。
しかしながら、固体物Ｑ１及び原水Ｑにはある程度の重量があり、図３等に示した吊り下げ式の固定方法において、一切歪みや撓みを生じないような素材の選定は現実的ではない。
【００３１】
そこで本実施形態では、可動側プレート群１１は、プレートの厚み方向であるＸ方向における両端部が側板部１５を介して固定ベース２９に接続される。
さらに、可動側プレート群１１のＸ方向中央部には、補強板１６と、補強板ステー１７と、が互いにボルトで締結されて設けられており、可動側プレート群１１の幅方向中央部にあるプレート１１ａのうちの何れか１枚が、固定ベース２９に連結されている。
【００３２】
このように、可動側プレート群１１の幅方向であるＸ方向両端部を側板部１５を介して固定ベース２９に連結することで、第１偏心カム２２、第２偏心カム２４の回転による固定ベース２９の動きに連動して、可動側プレート群１１が固定側プレート群１２に対してＺＹ平面上で円運動を描きながら平行移動する。
さらに、可動側プレート群１１の中央部を補強板１６と補強板ステー１７とによって固定ベース２９に連結することとすれば、固体物Ｑ１の重量によって生じる可動側プレート群１１の中央部での撓みを低減することが可能である。
【００３３】
かかる構成により、フィルター部１０のＸ方向の幅を広くした場合にも、フィルター部１０の歪みによるフィルター部１０の動作停止を招くことなく、駆動部２０がフィルター部１０を平行移動させることができる。
【００３４】
固定ベース２９のさらなる効果について説明する。
既に述べたように、本実施形態では、平ベルト２５をプーリ２６に巻きかけることによって、モーターＭ１の回転を駆動シャフト２１及び従動シャフト２３に伝達している。
かかるモーターＭ１の駆動力は、固体物Ｑ１のＺ方向への上下動に用いられるため、固体物Ｑ１の重量による負荷がかかっている。
本実施形態では、平ベルト２５とプーリ２６の代わりに同期手段としてチェーンと歯車等を代用することもできるが、このような場合には、負荷によってチェーンがスリップし、歯車とチェーンの噛み合う歯が変化してしまう場合がありうる。
このような場合にも、チェーンと歯車とは噛み合った状態で回転を続けるため、第１偏心カム２２と第２偏心カム２４との間の回転位相が変化してしまう場合もあり得る。
【００３５】
図７は、本実施形態のように、駆動シャフト２１と従動シャフト２３とをプーリ２６と平ベルト２５とを用いて同期する構成としたときの模式図を示している。
【００３６】
図７（ｂ）には、平ベルト２５の代わりに、チェーン２５’を用いて、さらに固定ベース２９を用いずにカム軸受け２８に側板部１５を直接取り付けた場合の例を比較例として示す。
図７（ｂ）においては、まず、チェーン２５’の位相と、駆動シャフト２１、従動シャフト２３との間の位相とを合わせる必要があり、高い組付け精度を要求されてしまっていた。さらに、組付けの精度が出たとしても、チェーン２５’がスリップしてしまった場合には、図７（ｂ）のように位相がずれた状態となってしまうことがありうる。
【００３７】
このとき、単に駆動シャフト２１と従動シャフト２３とに独立してそれぞれ側板部１５を取り付けた場合には、可動側プレート群１１の平行が取れず、可動側プレート群１１や側板部１５への機械的な負荷となってしまったり、あるいは可動側プレート群１１の平行移動が妨げられて、固体物Ｑ１を搬送できなくなってしまう等の問題となる虞がある。
このようなことが生じないように、チェーン２５’を用いて位相ずれを極力無くし、あるいは組付け精度の向上による位相誤差の修正を行っていたが、コスト増加につながってしまうことまでもは防げていなかった。
【００３８】
そこで、本実施形態においては、図７（ａ）に示すように、平ベルト２５と固定ベース２９とを用いて、固定ベース２９に対して側板部１５を締結する構成とすることで、かかる問題を解決する。
【００３９】
かかる構成について説明する。図７（ａ）のように位相差が生じてしまった場合には、駆動シャフト２１の運動に連動して、自動的に固定ベース２９も動作してしまっている。
すなわち、仮に平ベルト２５がスリップしてしまったときにも、駆動シャフト２１から駆動力が固定ベース２９に伝わってさえいれば、固定ベース２９と一体に第２偏心カム２４は動作することとなる。
第２偏心カム２４もカム軸受け２８によって固定ベース２９に固定されているから、かかる第２偏心カム２４の動作は、結果的に従動シャフト２３を回転させる力として伝わることとなる。
さらに、本実施形態では、第１偏心カム２２と第２偏心カム２４とは同期して回転運動するのだから、力の伝わる順番こそ異なるが、かかる動作は平ベルト２５を介して伝わっても、固定ベース２９の運動を介して伝わったとしても、容易に第１偏心カム２２と第２偏心カム２４との間の同期を維持することが可能である。
また、平ベルト２５を用いることによれば、チェーン等を使用する場合に比べて、過大な負荷がかかった場合には平ベルト２５と従動シャフト２３との間で適度に「空回り」が生じる。
このような平ベルト２５の滑りは、位相が一致する場合には極小になるから、滑りが生じると、固定ベース２９の運動を介して位相が同期した段階で空回りが解消して再度平ベルト２５による駆動シャフト２１と従動シャフト２３との同期が復活することとなる。すなわち、第１偏心カム２２と第２偏心カム２４との間の同期も自動的に復活する。
【００４０】
このように、固定ベース２９に加えてさらに平ベルト２５とプーリ２６とを用いることとすれば、仮に平ベルト２５がプーリ２６に対してスリップしてしまう問題が生じ得たとしても、容易に第１偏心カム２２と第２偏心カム２４との間の同期を維持することが可能である。
【００４１】
また、可動側プレート群１１と、固定側プレート群１２とは、互いに平行に複数の板状のプレートが互い違いに入れ込む態様で配置されている。
かかる構成では、プレート同士のわずかな撓みや位置の変化によって干渉し、駆動シャフト２１と第１偏心カム２２との動作による平行移動が、上手に動作しない場合もあり得る。
撓みを抑制する方法としては、例えば可動側プレート群１１を貫く長ボルトの径を大きくする方法もあるが、プレートのサイズや、穴径を変更することはコスト上昇を招くなどの問題もある。
【００４２】
そこで可動側プレート群１１のプレート厚み方向たるＸ方向の中央部には、図８に示すような、補強板１６と、補強板ステー１７とが設けられている。
かかる補強板１６と、補強板ステー１７とは、ボルト等の部材を用いて互いに締結されて固定される。
かかる構成により、補強板１６と補強板ステー１７とは、それぞれ可動側プレート群１１と両持ち梁となってしまう可動側プレート群１１の中間部分を支持するので、可動側プレート群１１のＺ方向の撓みを抑制して、平行移動の安定動作に寄与する。
【００４３】
このような固液分離装置１００の組付け方法について説明する。
まず固液分離装置１００の筐体に、ベアリング２７を介して駆動シャフト２１と偏心カム２２、従動シャフト２３と偏心カム２４を通す。
【００４４】
このとき、図９に示すような固定側プレート群１２の締結部１４が取り付けられるためのボルト穴の位置６１と、カム軸受け２８を固定するためのボルト穴の位置６２とが目印として開けられた、複数の開口６１、６２を備えた位置確認用治具６０を、固液分離装置１００の筐体に仮止めし、駆動シャフト２１と従動シャフト２３との位置をかかるボルト穴の位置６１、６２の位置関係によって定める。
カム軸受け２８を固定するためのボルト穴は、固定ベース２９に開けられているから、かかる工程により、固定ベース２９と筐体との位置関係が一意に定まる。
このとき、駆動シャフト２１と従動シャフト２３とはイモネジやキー溝等の構成で位相差が一致するようにあらかじめ固定して取り付けることが望ましい。
次に、かかる位置確認用治具６０を取り外して、固定ベース２９に側板部１５と、可動側プレート群１１とを取り付ける。
側板部１５に可動側プレート群１１を取り付けると、側板部１５の形状と位置によって、可動側プレート群１１の筐体に対する角度が一意に定まる。なお、既に説明した通り、かかる角度は、固定側プレート群１２と平行である。
【００４５】
他方、固定側プレート群１２は、図２、図１０等に示すレール状部材１８によって規定された角度に並べられて、締結部１４によって筐体へと固定される。
また、レール状部材１８も筐体に固定することとすれば、例えば固体物Ｑ１の重量等や、可動側プレート群１１の動作や振動による緩みによって固定側プレート群１２がＹＺ平面に回転してしまう所謂「倒れ」が生じてしまう場合にも、レール状部材１８によって固定側プレート群１２の突出部１２ｂが支持されているので、可動側プレート群１１との位置関係が大きく損なわれることがない。
【００４６】
このような「倒れ」は、突出部１２ｂが１か所しかない固定側プレート群１２において特に生じやすく、逆に２か所で固定される可動側プレート群１１ではあまり生じないため、かかるレール状部材１８は、本実施形態においては、固定側プレート群１２にのみ取り付けられている。
【００４７】
このように、固定側プレート群１２と、可動側プレート群１１との位置関係が定められるから、可動側プレート群１１の動作の際に位相ずれによるフィルター部１０の動作不良が生じにくい。
【００４８】
また本実施形態においては、可動側プレート群１１よりも上方に配置されて当該可動側プレート群１１を平行運動させる駆動手段たる駆動部２０を有し、駆動部２０は、第１偏心カム２２、第２偏心カム２４と、これらを回動させる駆動シャフト２１と従動シャフト２３と、回転位相を同期させる同期手段としての平ベルト２５と、を有している。
かかる構成により、簡易な構成で組立性が良く、コストを抑制しつつも良好な処理対象物の搬送を可能とする。
【００４９】
また本実施形態においては、同期手段は駆動シャフト２１と従動シャフト２３とに巻きかけられた平ベルトである。
かかる構成により、簡易な構成で組立性が良く、コストを抑制しつつも良好な処理対象物の搬送を可能とする。
【００５０】
また本実施形態においては、駆動部２０は、第１偏心カム２２と第２偏心カム２４とを固定するための固定ベース２９を有し、固定ベース２９は少なくとも端部において剛性を向上させるための厚肉部としての側壁面２９ｂを有する。
かかる構成により、固定ベース２９の変形を生じにくくすることで、可動側プレート群１１の動作時の撓みや変形を抑制して、動作不良を生じにくくすることができる。
【００５１】
また、本実施形態においては、平ベルト２５を同期手段として用いており、かかる構成によれば駆動シャフト２１と従動シャフト２３とに位相差が生じた場合にも平ベルト２５が適度にスリップすることで、固定ベース２９によって位相差が自動的に補正される。
【００５２】
また本実施形態においては、可動側プレート群１１は、プレート１１ａの厚み方向における中央部を補強板１６と補強板ステー１７とによって固定ベース２９に支持され、両端部を側板部１５によって支持される。
かかる構成により、フィルター部１０の横幅を増大させたときにも、可動側プレート群１１の動作時の撓みや変形を抑制して、動作不良を生じにくくすることができる。
【００５３】
また本実施形態では、固定側プレート群１２と可動側プレート群１１とで構成されたフィルター部１０は、プレート１１ａ、１２ａの延伸方向に向かって傾斜して配置され、第１偏心カム２２、第２偏心カム２４は、フィルター部１０の傾斜を維持しながら回転するように配置される。
かかる構成により、可動側プレート群１１は固定側プレート群１２に対して平行な状態を維持しながら平行移動するので、可動側プレート群１１の上部に載置された固体物Ｑ１が搬送される。
【００５４】
図１で示した汚泥処理装置２００においては、原水槽１１０から供給される原水Ｑに攪拌部１２０で高分子凝集剤を投入し、適正なサイズ（約５〜１０ｍｍ程度）のフロックを形成する。
攪拌されフロック化された汚泥は、既に述べたように濃縮部１３０のフィルター部１０の動作によって、濃縮部１３０の後端では固体物Ｑ１と液体Ｑ２とに分離され、固体物Ｑ１のみが後段の脱水部１４０へと搬送される。
【００５５】
濃縮部１３０において分離された固体物Ｑ１は、さらに脱水部１４０において、加圧フィルター部４０により搬送される。
脱水部１４０における加圧フィルター部４０の構成は、濃縮部１３０におけるフィルター部１０のものと後述するギャップ以外は同様であるので説明を省略する。
脱水部１４０には、加圧フィルター部４０の上方に加圧部３０が設けられている。
かかる加圧部３０は、下方に対して圧力をかけることが可能であり、例えば加圧フィルター部４０の下流側へ行くにしたがって加圧フィルター部４０と加圧部３０との距離が狭くなることで、固体物Ｑ１を上方から加圧・圧縮し、内部に含まれる水分を押し出すことで脱水する。
なお、この時の固体物Ｑ１は、約８５％以下の含水率の個体である。
【００５６】
加圧部３０は短い搬送距離で処理効率を上げるためには必要であるが、濃縮部１３０でのプレート間のギャップＧがそのまま維持された場合、固体物Ｑ１が加圧部３０に潰されることで水分と共に多量の固形物が流出することになってしまう。
一般に、汚水処理装置２００の中では、脱水部１４０から離脱した液体Ｑ２である処理水は再び汚水処理の原水槽１１０に戻されることが多く、処理水に固形物が多く含まれることは汚水処理装置２００に余計な負担を与えることにつながり、好ましくない。
従来技術では、固形分の流出が極めて少ない重力濃縮部と、強制加圧により固形分の流出が多い加圧脱水部での処理水は分けて回収した方が望ましく、加圧脱水部での処理水をそのまま汚水処理系（浄化槽）に排出することは困難となっていた。
【００５７】
本実施形態に係る固液分離装置１００では、脱水部１４０での加圧フィルター部４０のプレート間ギャップＧ’は０．２５ｍｍで、濃縮部１３０におけるフィルター部１０のプレート間ギャップＧ（０．５ｍｍ）の半分となっている。かかる構成により、加圧されても固形分の流出が抑制される。なお、かかるプレート間ギャップは、フィルター部１０では、１〜０．７５ｍｍ、加圧フィルター部４０では、０．５〜０．２ｍｍ程度が好ましい。
脱水部１４０ではフロック化汚泥の容積が次第に小さくなることと、加圧フィルター部４０のフィルタ面のギャップ（プレート間ギャップ）の目幅が小さくなることで、濃縮部１３０と同様のギャップを有している場合に比べて圧力が高まり、良好に脱水される。
圧力が高まるに伴い、僅かなギャップＧ’から水分が除去され、脱水された固形物（脱水ケーキ）は固液分離装置１００の後端より排出される。
かかる構成により、本実施形態に係る固液分離装置１００では固形物の原水槽１１０への流出を抑制しながら、排出される脱水ケーキの含水率を良好に低下させることができる。
【００５８】
また、本発明の第２の実施形態として、図１１、図１２に示す固液分離装置３００を塗装ブース等に用いられる循環水槽４００に導入した例について説明する。
【００５９】
かかる循環水槽４００は、例えば塗装ブースでは固液分離の対象物である原水Ｑは塗装用の塗料であり、表面には油膜や塗装カス等の分離すべき固体物Ｑ１が浮かんでいるものと想定される。本発明の固液分離装置３００は、かかる循環水槽４００の原水Ｑから固体物Ｑ１を掬い上げて分離することを目的としている。
なお、かかる構成に限定されるものではなく、塗装ブースの循環水槽４００以外にも、例えば浄水槽やその他の油水分離槽等に用いたとしても良い。
【００６０】
かかる固液分離装置３００においては、固液分離装置３００を浮かせるためのフロート３０１と、フィルター部１０と、フィルター部１０の上方に取り付けられた駆動部２０と、フィルター部１０によって搬送された固体物Ｑ１を排出するための排出口３０２と、を有している。
なお、以降の説明において、第１の実施形態と同様の構成の部分については、同一の符号を付して説明を省略する。
図１０に示すように、本実施形態においても、駆動部２０には、第１偏心カム２２と第２偏心カム２４とが設けられるとともに、それぞれを駆動するための駆動シャフト２１と従動シャフト２３とによって支持されている。
また、第１偏心カム２２と第２偏心カム２４とは、固定ベース２９に締結されており、固定ベース２９を介して側板部１５及び可動側プレート群１１と接続されている。
【００６１】
本実施形態において、フィルター部１０の上流側たる‐Ｙ方向側は、下方に傾斜しており、フィルター部１０の先端部分は原水Ｑに少なくとも一部が浸かる態様で保持されている。
従って、従来のように、フィルター部の下方に駆動源を配置する構成では、原水Ｑに浸かってしまい、耐久性やメンテナンス性の面で課題が生じていた。
そこで、本実施形態の固液分離装置３００では、第１の実施形態と同様に、駆動部２０をフィルター部１０の上方に配置することで、駆動部２０が原水Ｑに触れることなく可動側プレート群１１を動作させることができるので、簡易な構成で組立性が良く、コストを抑制しつつも良好な処理対象物の搬送を可能とする。
【００６２】
また本実施形態においては、可動側プレート群１１よりも上方に配置されて当該可動側プレート群１１を平行運動させる駆動手段たる駆動部２０を有し、駆動部２０は、第１偏心カム２２、第２偏心カム２４と、これらを回動させる駆動シャフト２１と従動シャフト２３と、回転位相を同期させる同期手段としての平ベルト２５と、を有している。
かかる構成により、簡易な構成で組立性が良く、コストを抑制しつつも良好な処理対象物の搬送を可能とする。
【００６３】
また本実施形態においては、同期手段は駆動シャフト２１と従動シャフト２３とに巻きかけられた平ベルトである。
かかる構成により、簡易な構成で組立性が良く、コストを抑制しつつも良好な処理対象物の搬送を可能とする。
【００６４】
また本実施形態においては、駆動部２０は、第１偏心カム２２と第２偏心カム２４とを固定するための固定ベース２９を有し、固定ベース２９は少なくとも端部において剛性を向上させるための厚肉部としての側壁面２９ｂを有する。
かかる構成により、固定ベース２９の変形を生じにくくすることで、可動側プレート群１１の動作時の撓みや変形を抑制して、動作不良を生じにくくすることができる。
【００６５】
また、本実施形態においては、平ベルト２５を同期手段として用いており、かかる構成によれば駆動シャフト２１と従動シャフト２３とに位相差が生じた場合にも平ベルト２５が適度にスリップすることで、固定ベース２９によって位相差が自動的に補正される。
【００６６】
また本実施形態においては、可動側プレート群１１は、プレート１１ａの厚み方向における中央部を補強板１６と補強板ステー１７とによって固定ベース２９に支持され、両端部を側板部１５によって支持される。
かかる構成により、フィルター部１０の横幅を増大させたときにも、可動側プレート群１１の動作時の撓みや変形を抑制して、動作不良を生じにくくすることができる。
【００６７】
また本実施形態では、固定側プレート群１２と可動側プレート群１１とで構成されたフィルター部１０は、プレート１１ａ、１２ａの延伸方向に向かって傾斜して配置され、第１偏心カム２２、第２偏心カム２４は、フィルター部１０の傾斜を維持しながら回転するように配置される。
かかる構成により、可動側プレート群１１は固定側プレート群１２に対して平行な状態を維持しながら平行移動するので、可動側プレート群１１の上部に載置された固体物Ｑ１が搬送される。
【００６８】
本実施形態では、固液分離装置３００は、固液分離装置３００を原水Ｑの水面上に浮かせるためのフロート３０１を有し、フィルター部１０の最下方は、原水Ｑの液中に侵入するように、フィルター部１０が斜めに傾斜して保持されている。
かかる構成により、駆動部２０が原水Ｑに触れることなく可動側プレート群１１を動作させることができるので、簡易な構成で組立性が良く、コストを抑制しつつも良好な処理対象物の搬送を可能とする。
【００６９】
フィルター部１０の動作によって搬送された固体物Ｑ１は、排出口３０２から循環水槽４００の外へと排出される。
また、固体物Ｑ１と分離された液体Ｑ２については、下方に落ちるために自動的に循環水槽４００に還流される。
このように、本実施形態では、循環水槽４００の液面に浮いた固形物のみを効率よく回収して排出することで、固液分離を行うことができる。
【００７０】
以上、本発明に係る実施形態について説明したが、本発明は、上述の各実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上述の実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに異なる実施形態や変形例を適宜に組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【００７１】
１０    フィルター部
１１    可動側プレート群
１１ａ  プレート
１２    固定側プレート群
１２ａ  プレート
２０    駆動手段（駆動部）
２１    駆動シャフト
２２    偏心カム（第１偏心カム）
２３    従動シャフト
２４    偏心カム（第２偏心カム）
２５    同期手段（平ベルト）（タイミングベルト）
２９    板状支持部（固定ベース）
２９ｂ  厚肉部（底面部）
１００      固液分離装置
１１０  供給部（原水槽）
１２０  攪拌部
１３０  濃縮部
１４０  脱水部
２００  汚泥処理装置
Ｇ、Ｇ’    ギャップ
Ｑ      原水（処理対象物）
Ｑ１    固体物（処理対象物）
Ｑ２    液体（処理対象物）
Ｙ方向  延伸方向
【要約】
【課題】簡易な構成で組立性が良く、コストを抑制しつつも良好な処理対象物の搬送を可能とする固液分離装置の提供。
【解決手段】  複数のプレートがプレート厚み方向に一定の間隔で配置されて一体的に構成された固定側プレート群と、前記固定側プレート群を構成するプレートとは異なる複数のプレートがプレート厚み方向に一定の間隔で配置されて一体的に構成された可動側プレート群と、を有し、前記固定側プレート群のプレートと前記可動側プレート群のプレートとが互いの間隔に入り込んで固定側プレート群と可動側プレート群との間にわずかなギャップを形成する固液分離装置であって、前記可動側プレート群よりも上方に配置されて当該可動側プレート群を平行運動させる駆動手段を有し、前記駆動手段は、複数の偏心カムと、前記複数の偏心カムを回動させる複数のシャフトと、前記複数のシャフト間の回転位相を同期させる同期手段と、を有することを特徴とする固液分離装置。
【選択図】図３【図１】
0006967813.tif 000002
【図２】
0006967813.tif 000003
【図３】
0006967813.tif 000004
【図４】
0006967813.tif 000005
【図５】
0006967813.tif 000006
【図６】
0006967813.tif 000007
【図７】
0006967813.tif 000008
【図８】
0006967813.tif 000009
【図９】
0006967813.tif 000010
【図１０】
0006967813.tif 000011
【図１１】
0006967813.tif 000012
【図１２】
0006967813.tif 000013
【図１３】
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