脱水装置
【課題】ろ過体での目詰まりを低減し、メンテナンス性を向上させることができる脱水装置を提供する。
【解決手段】脱水装置１０は、無端状に構成されたろ過体１６、１８を走行させることにより、このろ過体１６、１８で処理対象物を搬送しながら脱水する脱水装置であって、ろ過体１６、１８は、その走行方向と直交する方向の回転軸３２によって軸支された状態で該走行方向に沿って配列された複数のプレート２４によって形成されると共に、隣接する各プレート２４の一部が前記走行方向で順に積層するように設置されている。
【解決手段】脱水装置１０は、無端状に構成されたろ過体１６、１８を走行させることにより、このろ過体１６、１８で処理対象物を搬送しながら脱水する脱水装置であって、ろ過体１６、１８は、その走行方向と直交する方向の回転軸３２によって軸支された状態で該走行方向に沿って配列された複数のプレート２４によって形成されると共に、隣接する各プレート２４の一部が前記走行方向で順に積層するように設置されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無端状に構成されたろ過体で汚泥等の処理対象物を搬送しながら脱水する脱水装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、処理対象物である下水や工場排水等の汚泥等を脱水処理する脱走装置として、遠心式、ベルトプレス式、スクリュー式等が使用されており、このうち、ベルト式のもの（ベルトプレス脱水装置）は、消費電力が小さく、通常汚泥の脱水に優れるという特性を有している。
【０００３】
例えば、特許文献１には、周回移動する無端状に構成されたろ布ベルト間で加圧脱水し、その含水率を低下させるベルトプレス脱水装置において、ろ布ベルト間で汚泥を加圧脱水する１次脱水部と、この１次脱水部で脱水処理された汚泥をろ布ベルトと押圧ローラとを用いてさらに脱水する２次脱水部とを備えた構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭６１−４２３１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記のベルトプレス脱水装置では、無端状に構成されたろ布ベルトを用いて汚泥等の処理対象物を加圧し、分離された液体分（分離液）を、ろ布ベルトに形成された微小な孔部（ろ過孔）を通して外部に排出することでろ過脱水する。このため、微小なろ過孔への処理対象物の目詰まりを防ぐことはできず、この目詰まりを取り除くために、大掛かりな洗浄作業等が必要となっており、メンテナンス作業に要する手間とコストが大きく、また、ろ布ベルトの定期的な交換も必要となっていた。
【０００６】
本発明は、上記従来の問題を考慮してなされたものであり、ろ過体での目詰まりを低減し、メンテナンス性を向上させることができる脱水装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る脱水装置は、無端状に構成されたろ過体を走行させることにより、該ろ過体で処理対象物を搬送しながら脱水する脱水装置であって、前記ろ過体は、その走行方向と直交する方向の回転軸によって軸支された状態で該走行方向に沿って配列された複数のプレートによって形成されると共に、隣接する各プレートの一部が前記走行方向で順に積層するように設置されていることを特徴とする。
【０００８】
このような構成によれば、回転軸によって軸支された複数のプレートを順に積層してろ過体を形成し、このろ過体で汚泥等の処理対象物を脱水する。これにより、各プレート間の隙間をろ過孔して利用して分離液を円滑に外部へと排出することができる。しかも、ろ過体の軌道が大きく曲がっている部分では各プレート間のろ過孔の開度が広がることから、該ろ過孔に詰まった固形分等が脱落除去されるため、ろ過体での目詰まりを低減し、メンテナンス性を向上させることができる。
【０００９】
前記プレートは、前記回転軸によって回転自由な状態で軸支されているとよい。そうすると、脱水運転中には処理対象物からの圧力によってろ過孔の開度が狭くなり、分離液のみが円滑に排出される一方、ろ過体の軌道が折り返し部分にある場合や運転停止中には、前記圧力が作用しなくなるため、ろ過孔の開度が広くなり、これによって当該ろ過孔に詰まった固形分を容易に取り除くことができる。
【００１０】
前記プレートは、前記処理対象物の搬送面の幅方向両端側に起立した壁部を有すると、該壁部が、各プレートの搬送面から幅方向側方へと処理対象物が流出し、脱落することを防止するための流出防止板、換言すれば、無端帯状に配列された各プレートの搬送面上に処理対象物を保持しておくための側面保持板として機能するため、処理対象物の流出を抑制することができる。
【００１１】
前記プレートには、隣接するプレートの表面に当接することで該隣接するプレートとの間に形成される隙間の高さを規定するスペーサが設けられるとよい。そうすると、プレートの対向面同士が密着し、ろ過孔となるプレート間の隙間が閉塞されることを確実に防止することができる。
【００１２】
また、当該脱水装置は、当該脱水装置は、前記ろ過体を一対備え、一方の前記ろ過体を複数のローラ間に架け渡して無端状に周回させた第１ループ部と、該第１ループ部の下方に配置され、他方の前記ろ過体を複数のローラ間に架け渡して無端状に周回させた第２ループ部とが設けられ、前記第１ループ部の上面部分によって前記処理対象物を重力脱水する重力脱水部が構成されると共に、対向配置された前記第１ループ部の下面部分と前記第２ループ部の上面部分とによって前記処理対象物を加圧脱水する加圧脱水部が構成されており、前記重力脱水部で脱水処理された処理対象物が、前記第１ループ部の端から前記第２ループ部の上面部分へと落下した後、前記加圧脱水部へと投入される構成であると、複数段の脱水部を有する装置構成を処理対象物の搬送方向でコンパクトに構成することができる。
【００１３】
この場合、前記ろ過体は、前記複数のローラ間に架け渡されて周回駆動される可撓性部材と、該可撓性部材に設けられた前記回転軸によって軸支される前記複数のプレートとを有する構成とすると、プレートを無端軌道で円滑に走行させることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、回転軸によって軸支された複数のプレートを順に積層してろ過体を形成し、このろ過体で汚泥等の処理対象物を脱水する。これにより、各プレート間の隙間をろ過孔として利用して分離液を円滑に外部へと排出することができる。しかも、ろ過体の軌道が大きく曲がっている部分では各プレート間のろ過孔の開度が広がることから、該ろ過孔に詰まった固形分等が脱落除去されるため、ろ過体での目詰まりを低減し、メンテナンス性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係る脱水装置の全体構成図である。
【図２】図２は、ろ過体の一部省略斜視図である。
【図３】図３は、脱水装置の正面図である。
【図４】図４は、ろ過体を構成する各プレートの動作説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明に係る脱水装置について好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１７】
図１は、本発明の一実施形態に係る脱水装置１０の全体構成図である。本実施形態に係る脱水装置１０は、下水汚泥等の処理対象物を、ろ過体を用いた１次脱水部１２と２次脱水部１４とで順に搬送しながら脱水処理し、脱水ケーキとして排出する装置であり、脱水機のみならず濃縮機として用いても勿論よい。
【００１８】
図１に示すように、脱水装置１０は、無端軌道（無限軌道）で走行するろ過体（上ろ過体、第１ループ部）１６を用いて処理対象物を重力脱水する１次脱水部１２と、１次脱水部１２で脱水処理された処理対象物をろ過体１６とろ過体（下ろ過体、第２ループ部）１８との間で加圧脱水する２次脱水部１４とを備える。
【００１９】
１次脱水部１２は、複数（本実施形態では２個）のローラ（ロール）２０、２２に巻き掛けられ、一方向に周回駆動される無端状に構成されたろ過体１６を備え、ろ過体１６の走行方向（矢印Ａ方向）に向かって上方に傾斜した上面部分１６ａが、重力脱水部として機能する。
【００２０】
図２は、ろ過体１６の一部省略斜視図であり、ろ過体１６の無端軌道上に複数配列され、当該ろ過体１６の無端帯状の外面（ろ過ベルト）を形成するプレート２４のうちの一部を図示したものである。図３は、脱水装置１０の正面図であり、ローラ２２側から１次脱水部１２及び２次脱水部１４を見た構成図である。また、図４は、ろ過体１６、１８を構成する各プレート２４の動作説明図であり、ローラ２２周辺を拡大した側面図である。
【００２１】
ろ過体１６が巻き掛けられるローラ２０は、図１〜図３に示すように、細い駆動軸２６の両端にそれぞれ設けられ、該駆動軸２６によって回転する一対の円板である。他方のローラ２２も、ローラ２０と略同様であり、駆動軸２８の両端にそれぞれ設けられ、該駆動軸２８によって回転する一対の円板である。本実施形態では、ローラ２０にローラ２２より大径なものを使用している。
【００２２】
ろ過体１６は、図１〜図４に示すように、左右のローラ２０、２２間にそれぞれ巻き掛けられた一対の走行ベルト３０、３０を備え、これら走行ベルト３０、３０間に、その走行方向（延在方向）に沿って複数（図１では３１枚の構成を例示）のプレート２４が配列されることで、各プレート２４によって当該ろ過体１６の外面（外周面）が形成されている。走行ベルト３０は、ローラ２０、２２に巻き掛けられて循環走行可能な可撓性部材である。
【００２３】
プレート２４は、その長手方向が左右の走行ベルト３０、３０間に渡る方向、つまり処理対象物の搬送方向である走行ベルト３０の走行方向に直交する方向に配置されると共に、各走行ベルト３０、３０の内面にそれぞれ突設された回転軸３２、３２によって長手方向両端面が軸支されている。各プレート２４は、回転軸３２を軸中心として回転自由な状態で両走行ベルト３０、３０間に設置されている。一対の回転軸３２、３２は、互いの軸方向が同軸上となる位置に設けられ、その軸方向は走行ベルト３０の走行方向と直交している。
【００２４】
このような各プレート２４は、隣接するプレート２４の一部同士、つまり短辺方向で一端側となる前方部位と後方部位とが、走行方向で順に積層するように配置されている。この積層により、各プレート２４の回転軸３２を中心とする回転範囲が規制されると共に、隣接するプレート２４間に形成される隙間（クリアランス）３４が、当該ろ過体１６の無端帯状の内外面間を連通し、処理対象物からの分離液（ろ液）を外部に排出するろ過孔（孔部）３４として機能する。各プレート２４は、処理対象物の移動方向に対して、脱水された分離液の出口方向が常に順方向となるように構成されており、円滑な排水が確保されている。
【００２５】
各プレート２４が回転可能であるため、ろ過孔３４の開度は可変に構成されており、その開度（プレート２４の積層方向での隙間３４の高さ）は、例えば、０．５ｍｍ〜５ｍｍ程度の範囲に設定される。また、プレート２４は、例えば、ステンレス鋼等からなる金属製で長方形の薄板（例えば、板厚２ｍｍ程度）で形成される。図１及び図４に示すように、ろ過体１６の各プレート２４は、脱水運転時の走行方向Ａで前方方向に向かって順に積層されつつ、走行ベルト３０のローラ２０、２２への巻き掛け方向に沿って１周するように配置されている。
【００２６】
図１〜図４に示すように、各プレート２４における処理対象物の搬送面（外面）の幅方向両端側には、プレート状の壁部（側壁部）３５がそれぞれ起立している。壁部３５は、各プレート２４の搬送面から幅方向側方へと処理対象物が流出し、脱落することを防止するための流出防止板、つまり無端帯状に配列された各プレート２４の搬送面上に処理対象物を保持しておくための側面保持板であり、ろ過体１６の側部を１周するように並んでいる。
【００２７】
図２〜図４に示すように、各プレート２４間の互いに重なり合う部位の端部には、コの字形のスペーサ３６が着脱可能に取り付けられている。なお、図１では、図面の見易さを確保するため、スペーサ３６の図示を省略している。
【００２８】
スペーサ３６は、隣接するプレート２４の表面に当接することで隙間３４（ろ過孔３４）の高さを規定するものである。つまり、スペーサ３６は、当該脱水装置１０の脱水運転時における処理対象物からの押圧力によって、積層された各プレート２４の対向面（表面）同士が当接・密着し、ろ過孔３４が閉塞されることを防止する。なお、各プレート２４は回転軸３２によって回転自由に軸支されており、処理対象物からの押圧力によって揺動動作するため、スペーサ３６を設置しなくてもろ過孔３４は十分に確保可能であるが、スペーサ３６を設けることにより、ろ過孔３４をより確実に確保することができ、しかも所望の開度（開口寸法）に規定することが可能となる。
【００２９】
回転軸３２は、走行ベルト３０の内面に突設され、複数（プレート２４の設置枚数と同数）が該走行ベルト３０の延在方向に沿って配列されたピン形状の固定軸である。各回転軸３２の先端が、プレート２４の長手方向の各端面にそれぞれ形成された軸穴３８に回転可能な状態で挿入されることで、プレート２４は、各回転軸３２、３２によって左右の走行ベルト３０、３０の対向面間で回転自由に軸支されている。本実施形態では、回転軸３２が挿入される軸穴３８をプレート２４の端面の中心に形成した構成を例示したが（図４等参照）、回転軸３２は、プレート２４の端面において、該端面の長手方向で中心よりも両端側に寄った位置に設けられてもよい。
【００３０】
なお、回転軸３２は、プレート２４の各端面にそれぞれ固定された状態で、各走行ベルト３０の内面に形成された図示しない軸穴に回転可能な状態で挿入される構成であってもよく、また、プレート２４の各端面及び各走行ベルト３０の内面にそれぞれ図示しない軸穴を設け、回転軸３２の両端がそれぞれの軸穴に回転可能な状態で挿入される構成等であってもよい。
【００３１】
このようなろ過体１６では、走行ベルト３０が十分な張力で各ローラ２０、２２に巻き掛けられており、図示しないモータ等の駆動源により、駆動軸２６、２８を介して走行ベルト３０及びこれに軸支された各プレート２４を図１中の矢印Ａ方向に走行（移動）させることができる。
【００３２】
１次脱水部１２において、ろ過体１６の上面部分１６ａによって構成される重力脱水部は、上部のローラ２０、２２間に張られたろ過体１６の外面（表面）、つまり積層された各プレート２４の搬送面に処理対象物が載置されることで、該処理対象物に含まれる水分を重力によってろ過分離する。すなわち、上面部分１６ａの上流側（ローラ２２側）のろ過体１６上に投入された処理対象物は、該ろ過体１６によって下流側（ローラ２０側）へと搬送されつつ、水分のみが重力によって各プレート２４間のろ過孔３４を通過してろ過脱水される。ろ過された水分（分離液、ろ液）は、ろ過体１６の内面側（裏面側）へと流出・落下した後、ろ液受皿４０によって回収される。
【００３３】
次に、２次脱水部１４は、複数のローラ（ロール）４２、４４に巻回され、一方向に周回駆動される無端状に構成されたろ過体１８と、前記ろ過体１６とを備え、ろ過体１６とろ過体１８との外面（表面）同士を近接させて対向配置した部分、つまりろ過体１６の下面部分１６ｂとろ過体１８の上面部分１８ａとが加圧脱水部（プレス部）として機能する。
【００３４】
ろ過体１８が巻き掛けられるローラ４２、４４は、ろ過体１６のローラ２０、２２と同様な構成であり、図１及び図３に示すように、それぞれ駆動軸４６、４８の両端に設けられた一対の円板である。
【００３５】
ろ過体１８は、ろ過体１６と同様、左右のローラ４２、４４間にそれぞれ巻き掛けられた一対の走行ベルト５０、５０を備え、これら走行ベルト５０、５０間に、その走行方向（延在方向）に沿って複数（図１では４７枚の構成を例示）のプレート２４が配列されることで、各プレート２４によって当該ろ過体１８の外面（外周面）が形成されている。
【００３６】
このようなろ過体１８についても、上記ろ過体１６と同様に、可撓性部材である走行ベルト５０が十分な張力で各ローラ４２、４４に巻き掛けられており、図示しないモータ等の駆動源により、駆動軸４６、４８を介して走行ベルト５０及びこれに軸支された各プレート２４を図１中の矢印Ｂ方向に走行（移動）させることができる。なお、本実施形態では、ろ過体１６の走行速度よりもろ過体１８の走行速度を低く設定している。
【００３７】
ろ過体１８は、ろ過体１６と走行経路や距離等が異なる以外は、実質的に同様な構成であるため、ろ過体１６と同一又は同様な機能及び効果を奏する要素には同一の参照符号を付して詳細な説明を省略する。なお、ろ過体１８では、各プレート２４の幅方向両端側に起立形成される壁部（流出防止板、側面保持板）５２が、ろ過体１６の壁部３５との干渉を防止するために、該壁部３５よりも多少内側となる位置に設けられている（図３及び図４参照）。
【００３８】
２次脱水部１４において、ろ過体１６の下面部分１６ｂと、ろ過体１８の上面部分１８ａとを対向配置して構成される加圧脱水部では、これらろ過体１６とろ過体１８とを同一方向（矢印Ａ、Ｂ方向）へと移動させ、両ろ過体１６、１８の外面間で処理対象物を挟持・加圧することで、該処理対象物に含まれる水分をろ過分離する。
【００３９】
すなわち、１次脱水部１２を構成するろ過体１６の上面部分１６ａの端（ローラ２０側端部）から落下した処理対象物は、ろ過体１８の上面部分１８ａの上流側（ローラ４２側）に着地した後、該ろ過体１８によって搬送され、ろ過体１６の下面部分１６ｂとろ過体１８の上面部分１８ａとの対向面間に引き込まれる。この際、下面部分１６ｂと上面部分１８ａとの対向面間の距離が、下流側に向かって漸次小さくなることで、処理対象物はこの対向面間で挟持・加圧された状態で下流側へと搬送されつつ、水分のみが両ろ過体１６、１８による加圧力によってろ過体１８を構成する各プレート２４間のろ過孔３４を通過してろ過脱水される。ろ過された水分は、２次脱水部１４を構成するろ過体１８の内面側（裏面側）へと流出・落下し、さらにろ過体１８の下面部分１８ｂも通過した後、ろ液受皿５４によって回収される。
【００４０】
次に、以上のように構成される脱水装置１０の動作について説明する。
【００４１】
先ず、１次脱水部１２の上流側に投入された処理対象物（以下、処理対象物として汚泥を例に説明する）は、ろ過体１６の上面部分１６ａで搬送されつつ重力脱水（自然脱水）される。汚泥は、図示しない凝集混合槽によって所定の凝集剤と混合された凝集汚泥として１次脱水部１２に投入するとよい。
【００４２】
この場合、脱水運転の開始前には、各プレート２４には外力が作用していないことから、各プレート２４の回転軸３２を中心とする回転位相は自由位置にある。従って、各プレート２４間の隙間３４（ろ過孔３４）は、例えば、ある程度大きな開度を持った状態等となっている。
【００４３】
そして、脱水運転が開始されると、図４に示すように、ろ過体１６の上面部分１６ａでは、汚泥が移動方向Ａの移動力を受けるため、各プレート２４の回転軸３２よりも下流側に位置した下流側部位２４ａの外面が、汚泥によって押圧力Ｐ１で押圧される。これにより、各プレート２４は、図４で時計方向（矢印θ１参照）に回転され、下流側部位２４ａに設けられたスペーサ３６が、重なり合って隣接する後方のプレート２４の上流側部位２４ｂ（回転軸３２よりも上流側に位置した部位）の外面と当接し、該スペーサ３６の高さ分の開度に一律に規定されたろ過孔３４（隙間３４）が形成される。従って、汚泥から重力脱水された分離液は、各プレート２４間に形成されたろ過孔３４を介してろ液受皿４０へと排出される（図４中の上面部分１６ａでの矢印Ｌ参照）。
【００４４】
続いて、１次脱水部１２で重力脱水された汚泥は、ろ過体１６の上面部分１６ａのローラ２０側の端（下流側端部）から落下し、ろ過体１８の上面部分１８ａの上流側へと着地する。そこで、この汚泥は、ろ過体１８によって走行方向Ｂへと搬送されて２次脱水部１４に投入されると共に、ろ過体１６、１８間で挟持・加圧されて脱水され、その含水率が所望の値まで低下された後、脱水ケーキとして２次脱水部１４から外部に排出される。
【００４５】
この場合、脱水運転の開始前には、各プレート２４には外力が作用していないことから、上記１次脱水部１２を構成するろ過体１６の上面部分１６ａの場合と同様に、各プレート２４の回転軸３２を中心とする回転位相は自由位置にある。このため、２次脱水部１４において、ろ過体１６の下面部分１６ｂとろ過体１８の上面部分１８ａを構成する各プレート２４間の隙間３４（ろ過孔３４）は、例えば、ある程度大きな開度を持った状態等となっている。
【００４６】
そして、脱水運転が開始されると、図４に示すように、ろ過体１６の下面部分１６ｂでは、汚泥が移動方向Ａの移動力と、対向する上面部分１８ａとの間での加圧力とを受けるため、各プレート２４の下流側部位２４ａの外面が、汚泥によって押圧力Ｐ２で押圧される。これにより、各プレート２４は、図４で時計方向（矢印θ１参照）に回転し、下流側部位２４ａに設けられたスペーサ３６が、重なり合って隣接する後方のプレート２４の上流側部位２４ｂの外面と当接する。
【００４７】
一方、ろ過体１８の上面部分１８ａでは、脱水運転時、図４に示すように、汚泥が移動方向Ｂの移動力と、対向する下面部分１６ｂとの間での加圧力とを受けるため、各プレート２４の下流側部位２４ａの外面が、汚泥によって押圧力Ｐ３で押圧される。これにより、各プレート２４は、図４で反時計方向（矢印θ２参照）に回転し、下流側部位２４ａに設けられたスペーサ３６が、重なり合って隣接する後方のプレート２４の上流側部位２４ｂの外面と当接し、該スペーサ３６の高さ分の開度に一律に規定されたろ過孔３４（隙間３４）が形成される。従って、汚泥から加圧脱水された分離液は、下面部分１８ａを構成する各プレート２４間に形成されたろ過孔３４を介してろ液受皿５４へと排出される（図４中の上面部分１８ａでの矢印Ｌ参照）。
【００４８】
この際、本実施形態では、ろ過体１６の走行速度よりもろ過体１８の走行速度を低く設定しているため、２次脱水部１４において、汚泥は移動方向Ａ（Ｂ）へと搬送されるが、天面となるろ過体１６の下面部分１６ｂよりも、底面となるろ過体１８の上面部分１８ａの移動速度が遅く、下面部分１６ｂへの押圧力Ｐ２よりも上面部分１８ａへの押圧力Ｐ３が強くなるため、上面部分１８ａを構成する各プレート２４を確実に矢印θ２方向へと回転させて所望の開度からなるろ過孔３４を確実に形成することができる。
【００４９】
また、図１及び図４に示すように、脱水運転時に無端軌道で周回するろ過体１６、１８は、その折り返し位置となるローラ２０、２２、４２、４４部分では、汚泥等からの外力が作用せず、しかも軌道が大きく曲がっているため、回転軸３２に回転自由に軸支された各プレート２４が大きく揺動し（図４中の矢印θ参照）、隣接するプレート２４間の隙間３４の開度が拡大する。このため、１次脱水部１２や２次脱水部１４において、仮にろ過体１６、１８のろ過孔３４に固形物等が詰まった場合であっても、前記折り返し位置でのろ過孔３４の開度の拡大により、詰まった固形物は容易に該ろ過孔３４から脱落するため、目詰まりを除去するメンテナンス作業をなくすことができ、又は大幅に軽減することができる。つまり、脱水装置１０は、実質的にメンテナンスフリーな状態で脱水運転を継続することができる。さらに、メンテナンス作業を行う場合には、例えば、ろ過体１６、１８の走行方向を通常運転時とは逆方向とする等の操作を行うだけで、各プレート２４が逆方向に回転され、ろ過孔３４の開度が変動するため、詰まった固形物を一層確実に落とすことができ、作業を大幅に軽減できる。
【００５０】
しかも、２次脱水部１４では、ろ過体１６、１８の下面部分１６ｂと上面部分１８ａとの間にある程度の間隔を設けて加圧脱水部を形成しているため、従来のベルトプレス装置に比べて、加圧脱水部での汚泥（処理対象物）の保持量を増加させることができ、脱水処理量や脱水効率を向上させることができる。この際、各プレート２４には、壁部３５、５２が幅方向側部に立設されているため、互いに離間した下面部分１６ｂと上面部分１８ａとの間の側部から外部へと汚泥が流出することを防止できる。なお、２次脱水部１４が狭い場合や汚泥量が少ない場合は壁部を設置しなくとも良い。
【００５１】
以上のように、本実施形態に係る脱水装置１０によれば、無端状に構成されたろ過体１６、１８を走行させることにより、該ろ過体１６、１８で処理対象物を搬送しながら脱水する脱水装置であって、ろ過体１６、１８は、その走行方向と直交する方向の回転軸３２によって軸支された状態で該走行方向に沿って配列された複数のプレート２４によって形成されると共に、隣接する各プレート２４の一部が前記走行方向で順に積層するように設置されている。
【００５２】
このように、回転軸３２によって軸支された複数のプレート２４を順に積層してろ過体１６、１８を形成し、このろ過体１６、１８で汚泥等の処理対象物を重力脱水又は加圧脱水することにより、各プレート２４間の隙間３４をろ過孔３４として利用して分離液を円滑に外部へと排出することができ、しかも、ろ過体１６、１８の軌道が曲がっている部分では各プレート２４間のろ過孔３４の開度が広がるため、該ろ過孔３４に詰まった固形分等が脱落除去される。すなわち、仮にろ過孔３４に固形物が詰まったとしても、該固形物は脱水装置１０の運転中に除去されることから、メンテナンス作業が不要となり、又は大幅に軽減される。
【００５３】
当該脱水装置１０は、一対のろ過体１６、１８を備え、一方のろ過体１６を複数のローラ２０、２２間に架け渡して無端状に周回させた第１ループ部と、該第１ループ部の下方に配置され、他方のろ過体１８を複数のローラ４２、４４間に架け渡して無端状に周回させた第２ループ部とが設けられ、前記第１ループ部の上面部分１６ａによって処理対象物を重力脱水する重力脱水部が構成されると共に、対向配置された前記第１ループ部の下面部分１６ｂと前記第２ループ部の上面部分１８ａとによって処理対象物を加圧脱水する加圧脱水部が構成されており、前記重力脱水部で脱水処理された処理対象物が、前記第１ループ部の端から前記第２ループ部の上面部分１８ａへと落下した後、前記加圧脱水部へと投入される構成とされている。このため、複数段の脱水部を有する装置構成を処理対象物の搬送方向でコンパクトに構成することができる。
【００５４】
勿論、１次脱水部１２と２次脱水部１４とを処理対象物の搬送方向に直列に並べた構成としてもよい。この場合、２次脱水部では、１次脱水部と同様に、処理対象物は重力脱水される。このような直列配置とすると、装置構成が処理対象物の搬送方向に長尺化することにはなるが、高さ方向での設置スペースを抑え、装置構成を簡素化することができるという利点がある。また、１次脱水部と２次脱水部とを個別に駆動可能とすれば、ろ布速度の変更が容易となり、２次脱水部のろ布速度を低下させることにより、脱水ケーキ含水率をさらに低下させることができる。
【００５５】
また、各プレート２４が回転軸３２によって回転自由な状態で軸支されていると、２次脱水部１４（加圧脱水部）において、脱水運転中には処理対象物からの圧力によってろ過孔３４の開度が狭くなり、分離液のみが円滑に排出される一方、ろ過体１６、１８の軌道が折り返し部分にある場合や運転停止中には、前記圧力が作用しなくなるため、ろ過孔３４の開度が広くなり、これによって当該ろ過孔３４に詰まった固形分を容易に取り除くことができる。
【００５６】
各プレート２４は、処理対象物の搬送面の幅方向両端側に起立した壁部３５、５２を有する。このため、図１及び図４に示すように、ろ過体１６の下面部分１６ｂとろ過体１８の上面部分１８ａとの間が互いに離間して形成された２次脱水部１４（加圧脱水部）であっても、加圧挟持された処理対象物が、各プレート２４の搬送面から幅方向側方へと流出することを防止できる。この際、図３に示すように、ろ過体１６側の壁部３５と、ろ過体１８側の壁部５２とは、互いに干渉しない位置で起立しているため、ろ過体１６、１８間が最も近接する位置（２次脱水部１４の下流位置）においても両者が干渉せず、円滑な運転が可能となっている（図４参照）。
【００５７】
各プレート２４には、隣接するプレート２４の表面に当接することで該隣接するプレート２４との間に形成される隙間３４の高さを規定するスペーサ３６が設けられるとよい。そうすると、プレート２４の対向面同士が密着し、ろ過孔３４となる隙間３４が閉塞されることを確実に防止することができる。この場合、スペーサ３６をプレート２４に対して着脱可能に構成すると、該スペーサ３６を所望の高さを持つものに交換するだけで、ろ過孔３４の開度を容易に規定・制御することができ、処理対象物の性状や処理量等に応じた最適な開度のろ過孔３４を容易に形成することができる。
【００５８】
なお、図１では、１次脱水部１２として、重力脱水部によって処理対象物を重力脱水する構成を例示したが、該１次脱水部１２についても、２次脱水部１４と同様に、一対のプレート２４間で処理対象物を挟持・加圧するプレス構造（ベルトプレス構造）としてもよい。このように構成する場合には、例えば、図１中に２点鎖線で示すように、複数のローラに巻き掛けられたろ過体６０を設置してもよい。ろ過体６０は、上記のろ過体１６、１８と同様な構造とするとよい。
【００５９】
なお、本発明は、上記した実施形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で自由に変更できることは勿論である。
【００６０】
例えば、上記実施形態では、１次脱水部と２次脱水部の２段で処理対象物を脱水処理するシステムを例示したが、３段以上に分けて脱水処理するシステムとして構成しても勿論よい。
【００６１】
また、上記実施形態では、ろ過体１６、１８を構成する各プレート２４の積層方向が、処理対象物の移動方向に対して分離液の出口方向が常に順方向となる構成を例示したが、この出口方向は逆方向に構成されても勿論よく、処理対象物の性状や装置の仕様等に応じて適宜設計すればよい。
【符号の説明】
【００６２】
１０ 脱水装置
１２ １次脱水部
１４ ２次脱水部
１６、１８、６０ ろ過体
１６ａ、１８ａ 上面部分
１６ｂ、１８ｂ 下面部分
２４ プレート
３０、５０ 走行ベルト
３２ 回転軸
３４ 隙間、ろ過孔
３５、５２ 壁部
３６ スペーサ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無端状に構成されたろ過体で汚泥等の処理対象物を搬送しながら脱水する脱水装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、処理対象物である下水や工場排水等の汚泥等を脱水処理する脱走装置として、遠心式、ベルトプレス式、スクリュー式等が使用されており、このうち、ベルト式のもの（ベルトプレス脱水装置）は、消費電力が小さく、通常汚泥の脱水に優れるという特性を有している。
【０００３】
例えば、特許文献１には、周回移動する無端状に構成されたろ布ベルト間で加圧脱水し、その含水率を低下させるベルトプレス脱水装置において、ろ布ベルト間で汚泥を加圧脱水する１次脱水部と、この１次脱水部で脱水処理された汚泥をろ布ベルトと押圧ローラとを用いてさらに脱水する２次脱水部とを備えた構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭６１−４２３１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記のベルトプレス脱水装置では、無端状に構成されたろ布ベルトを用いて汚泥等の処理対象物を加圧し、分離された液体分（分離液）を、ろ布ベルトに形成された微小な孔部（ろ過孔）を通して外部に排出することでろ過脱水する。このため、微小なろ過孔への処理対象物の目詰まりを防ぐことはできず、この目詰まりを取り除くために、大掛かりな洗浄作業等が必要となっており、メンテナンス作業に要する手間とコストが大きく、また、ろ布ベルトの定期的な交換も必要となっていた。
【０００６】
本発明は、上記従来の問題を考慮してなされたものであり、ろ過体での目詰まりを低減し、メンテナンス性を向上させることができる脱水装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る脱水装置は、無端状に構成されたろ過体を走行させることにより、該ろ過体で処理対象物を搬送しながら脱水する脱水装置であって、前記ろ過体は、その走行方向と直交する方向の回転軸によって軸支された状態で該走行方向に沿って配列された複数のプレートによって形成されると共に、隣接する各プレートの一部が前記走行方向で順に積層するように設置されていることを特徴とする。
【０００８】
このような構成によれば、回転軸によって軸支された複数のプレートを順に積層してろ過体を形成し、このろ過体で汚泥等の処理対象物を脱水する。これにより、各プレート間の隙間をろ過孔して利用して分離液を円滑に外部へと排出することができる。しかも、ろ過体の軌道が大きく曲がっている部分では各プレート間のろ過孔の開度が広がることから、該ろ過孔に詰まった固形分等が脱落除去されるため、ろ過体での目詰まりを低減し、メンテナンス性を向上させることができる。
【０００９】
前記プレートは、前記回転軸によって回転自由な状態で軸支されているとよい。そうすると、脱水運転中には処理対象物からの圧力によってろ過孔の開度が狭くなり、分離液のみが円滑に排出される一方、ろ過体の軌道が折り返し部分にある場合や運転停止中には、前記圧力が作用しなくなるため、ろ過孔の開度が広くなり、これによって当該ろ過孔に詰まった固形分を容易に取り除くことができる。
【００１０】
前記プレートは、前記処理対象物の搬送面の幅方向両端側に起立した壁部を有すると、該壁部が、各プレートの搬送面から幅方向側方へと処理対象物が流出し、脱落することを防止するための流出防止板、換言すれば、無端帯状に配列された各プレートの搬送面上に処理対象物を保持しておくための側面保持板として機能するため、処理対象物の流出を抑制することができる。
【００１１】
前記プレートには、隣接するプレートの表面に当接することで該隣接するプレートとの間に形成される隙間の高さを規定するスペーサが設けられるとよい。そうすると、プレートの対向面同士が密着し、ろ過孔となるプレート間の隙間が閉塞されることを確実に防止することができる。
【００１２】
また、当該脱水装置は、当該脱水装置は、前記ろ過体を一対備え、一方の前記ろ過体を複数のローラ間に架け渡して無端状に周回させた第１ループ部と、該第１ループ部の下方に配置され、他方の前記ろ過体を複数のローラ間に架け渡して無端状に周回させた第２ループ部とが設けられ、前記第１ループ部の上面部分によって前記処理対象物を重力脱水する重力脱水部が構成されると共に、対向配置された前記第１ループ部の下面部分と前記第２ループ部の上面部分とによって前記処理対象物を加圧脱水する加圧脱水部が構成されており、前記重力脱水部で脱水処理された処理対象物が、前記第１ループ部の端から前記第２ループ部の上面部分へと落下した後、前記加圧脱水部へと投入される構成であると、複数段の脱水部を有する装置構成を処理対象物の搬送方向でコンパクトに構成することができる。
【００１３】
この場合、前記ろ過体は、前記複数のローラ間に架け渡されて周回駆動される可撓性部材と、該可撓性部材に設けられた前記回転軸によって軸支される前記複数のプレートとを有する構成とすると、プレートを無端軌道で円滑に走行させることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、回転軸によって軸支された複数のプレートを順に積層してろ過体を形成し、このろ過体で汚泥等の処理対象物を脱水する。これにより、各プレート間の隙間をろ過孔として利用して分離液を円滑に外部へと排出することができる。しかも、ろ過体の軌道が大きく曲がっている部分では各プレート間のろ過孔の開度が広がることから、該ろ過孔に詰まった固形分等が脱落除去されるため、ろ過体での目詰まりを低減し、メンテナンス性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係る脱水装置の全体構成図である。
【図２】図２は、ろ過体の一部省略斜視図である。
【図３】図３は、脱水装置の正面図である。
【図４】図４は、ろ過体を構成する各プレートの動作説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明に係る脱水装置について好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１７】
図１は、本発明の一実施形態に係る脱水装置１０の全体構成図である。本実施形態に係る脱水装置１０は、下水汚泥等の処理対象物を、ろ過体を用いた１次脱水部１２と２次脱水部１４とで順に搬送しながら脱水処理し、脱水ケーキとして排出する装置であり、脱水機のみならず濃縮機として用いても勿論よい。
【００１８】
図１に示すように、脱水装置１０は、無端軌道（無限軌道）で走行するろ過体（上ろ過体、第１ループ部）１６を用いて処理対象物を重力脱水する１次脱水部１２と、１次脱水部１２で脱水処理された処理対象物をろ過体１６とろ過体（下ろ過体、第２ループ部）１８との間で加圧脱水する２次脱水部１４とを備える。
【００１９】
１次脱水部１２は、複数（本実施形態では２個）のローラ（ロール）２０、２２に巻き掛けられ、一方向に周回駆動される無端状に構成されたろ過体１６を備え、ろ過体１６の走行方向（矢印Ａ方向）に向かって上方に傾斜した上面部分１６ａが、重力脱水部として機能する。
【００２０】
図２は、ろ過体１６の一部省略斜視図であり、ろ過体１６の無端軌道上に複数配列され、当該ろ過体１６の無端帯状の外面（ろ過ベルト）を形成するプレート２４のうちの一部を図示したものである。図３は、脱水装置１０の正面図であり、ローラ２２側から１次脱水部１２及び２次脱水部１４を見た構成図である。また、図４は、ろ過体１６、１８を構成する各プレート２４の動作説明図であり、ローラ２２周辺を拡大した側面図である。
【００２１】
ろ過体１６が巻き掛けられるローラ２０は、図１〜図３に示すように、細い駆動軸２６の両端にそれぞれ設けられ、該駆動軸２６によって回転する一対の円板である。他方のローラ２２も、ローラ２０と略同様であり、駆動軸２８の両端にそれぞれ設けられ、該駆動軸２８によって回転する一対の円板である。本実施形態では、ローラ２０にローラ２２より大径なものを使用している。
【００２２】
ろ過体１６は、図１〜図４に示すように、左右のローラ２０、２２間にそれぞれ巻き掛けられた一対の走行ベルト３０、３０を備え、これら走行ベルト３０、３０間に、その走行方向（延在方向）に沿って複数（図１では３１枚の構成を例示）のプレート２４が配列されることで、各プレート２４によって当該ろ過体１６の外面（外周面）が形成されている。走行ベルト３０は、ローラ２０、２２に巻き掛けられて循環走行可能な可撓性部材である。
【００２３】
プレート２４は、その長手方向が左右の走行ベルト３０、３０間に渡る方向、つまり処理対象物の搬送方向である走行ベルト３０の走行方向に直交する方向に配置されると共に、各走行ベルト３０、３０の内面にそれぞれ突設された回転軸３２、３２によって長手方向両端面が軸支されている。各プレート２４は、回転軸３２を軸中心として回転自由な状態で両走行ベルト３０、３０間に設置されている。一対の回転軸３２、３２は、互いの軸方向が同軸上となる位置に設けられ、その軸方向は走行ベルト３０の走行方向と直交している。
【００２４】
このような各プレート２４は、隣接するプレート２４の一部同士、つまり短辺方向で一端側となる前方部位と後方部位とが、走行方向で順に積層するように配置されている。この積層により、各プレート２４の回転軸３２を中心とする回転範囲が規制されると共に、隣接するプレート２４間に形成される隙間（クリアランス）３４が、当該ろ過体１６の無端帯状の内外面間を連通し、処理対象物からの分離液（ろ液）を外部に排出するろ過孔（孔部）３４として機能する。各プレート２４は、処理対象物の移動方向に対して、脱水された分離液の出口方向が常に順方向となるように構成されており、円滑な排水が確保されている。
【００２５】
各プレート２４が回転可能であるため、ろ過孔３４の開度は可変に構成されており、その開度（プレート２４の積層方向での隙間３４の高さ）は、例えば、０．５ｍｍ〜５ｍｍ程度の範囲に設定される。また、プレート２４は、例えば、ステンレス鋼等からなる金属製で長方形の薄板（例えば、板厚２ｍｍ程度）で形成される。図１及び図４に示すように、ろ過体１６の各プレート２４は、脱水運転時の走行方向Ａで前方方向に向かって順に積層されつつ、走行ベルト３０のローラ２０、２２への巻き掛け方向に沿って１周するように配置されている。
【００２６】
図１〜図４に示すように、各プレート２４における処理対象物の搬送面（外面）の幅方向両端側には、プレート状の壁部（側壁部）３５がそれぞれ起立している。壁部３５は、各プレート２４の搬送面から幅方向側方へと処理対象物が流出し、脱落することを防止するための流出防止板、つまり無端帯状に配列された各プレート２４の搬送面上に処理対象物を保持しておくための側面保持板であり、ろ過体１６の側部を１周するように並んでいる。
【００２７】
図２〜図４に示すように、各プレート２４間の互いに重なり合う部位の端部には、コの字形のスペーサ３６が着脱可能に取り付けられている。なお、図１では、図面の見易さを確保するため、スペーサ３６の図示を省略している。
【００２８】
スペーサ３６は、隣接するプレート２４の表面に当接することで隙間３４（ろ過孔３４）の高さを規定するものである。つまり、スペーサ３６は、当該脱水装置１０の脱水運転時における処理対象物からの押圧力によって、積層された各プレート２４の対向面（表面）同士が当接・密着し、ろ過孔３４が閉塞されることを防止する。なお、各プレート２４は回転軸３２によって回転自由に軸支されており、処理対象物からの押圧力によって揺動動作するため、スペーサ３６を設置しなくてもろ過孔３４は十分に確保可能であるが、スペーサ３６を設けることにより、ろ過孔３４をより確実に確保することができ、しかも所望の開度（開口寸法）に規定することが可能となる。
【００２９】
回転軸３２は、走行ベルト３０の内面に突設され、複数（プレート２４の設置枚数と同数）が該走行ベルト３０の延在方向に沿って配列されたピン形状の固定軸である。各回転軸３２の先端が、プレート２４の長手方向の各端面にそれぞれ形成された軸穴３８に回転可能な状態で挿入されることで、プレート２４は、各回転軸３２、３２によって左右の走行ベルト３０、３０の対向面間で回転自由に軸支されている。本実施形態では、回転軸３２が挿入される軸穴３８をプレート２４の端面の中心に形成した構成を例示したが（図４等参照）、回転軸３２は、プレート２４の端面において、該端面の長手方向で中心よりも両端側に寄った位置に設けられてもよい。
【００３０】
なお、回転軸３２は、プレート２４の各端面にそれぞれ固定された状態で、各走行ベルト３０の内面に形成された図示しない軸穴に回転可能な状態で挿入される構成であってもよく、また、プレート２４の各端面及び各走行ベルト３０の内面にそれぞれ図示しない軸穴を設け、回転軸３２の両端がそれぞれの軸穴に回転可能な状態で挿入される構成等であってもよい。
【００３１】
このようなろ過体１６では、走行ベルト３０が十分な張力で各ローラ２０、２２に巻き掛けられており、図示しないモータ等の駆動源により、駆動軸２６、２８を介して走行ベルト３０及びこれに軸支された各プレート２４を図１中の矢印Ａ方向に走行（移動）させることができる。
【００３２】
１次脱水部１２において、ろ過体１６の上面部分１６ａによって構成される重力脱水部は、上部のローラ２０、２２間に張られたろ過体１６の外面（表面）、つまり積層された各プレート２４の搬送面に処理対象物が載置されることで、該処理対象物に含まれる水分を重力によってろ過分離する。すなわち、上面部分１６ａの上流側（ローラ２２側）のろ過体１６上に投入された処理対象物は、該ろ過体１６によって下流側（ローラ２０側）へと搬送されつつ、水分のみが重力によって各プレート２４間のろ過孔３４を通過してろ過脱水される。ろ過された水分（分離液、ろ液）は、ろ過体１６の内面側（裏面側）へと流出・落下した後、ろ液受皿４０によって回収される。
【００３３】
次に、２次脱水部１４は、複数のローラ（ロール）４２、４４に巻回され、一方向に周回駆動される無端状に構成されたろ過体１８と、前記ろ過体１６とを備え、ろ過体１６とろ過体１８との外面（表面）同士を近接させて対向配置した部分、つまりろ過体１６の下面部分１６ｂとろ過体１８の上面部分１８ａとが加圧脱水部（プレス部）として機能する。
【００３４】
ろ過体１８が巻き掛けられるローラ４２、４４は、ろ過体１６のローラ２０、２２と同様な構成であり、図１及び図３に示すように、それぞれ駆動軸４６、４８の両端に設けられた一対の円板である。
【００３５】
ろ過体１８は、ろ過体１６と同様、左右のローラ４２、４４間にそれぞれ巻き掛けられた一対の走行ベルト５０、５０を備え、これら走行ベルト５０、５０間に、その走行方向（延在方向）に沿って複数（図１では４７枚の構成を例示）のプレート２４が配列されることで、各プレート２４によって当該ろ過体１８の外面（外周面）が形成されている。
【００３６】
このようなろ過体１８についても、上記ろ過体１６と同様に、可撓性部材である走行ベルト５０が十分な張力で各ローラ４２、４４に巻き掛けられており、図示しないモータ等の駆動源により、駆動軸４６、４８を介して走行ベルト５０及びこれに軸支された各プレート２４を図１中の矢印Ｂ方向に走行（移動）させることができる。なお、本実施形態では、ろ過体１６の走行速度よりもろ過体１８の走行速度を低く設定している。
【００３７】
ろ過体１８は、ろ過体１６と走行経路や距離等が異なる以外は、実質的に同様な構成であるため、ろ過体１６と同一又は同様な機能及び効果を奏する要素には同一の参照符号を付して詳細な説明を省略する。なお、ろ過体１８では、各プレート２４の幅方向両端側に起立形成される壁部（流出防止板、側面保持板）５２が、ろ過体１６の壁部３５との干渉を防止するために、該壁部３５よりも多少内側となる位置に設けられている（図３及び図４参照）。
【００３８】
２次脱水部１４において、ろ過体１６の下面部分１６ｂと、ろ過体１８の上面部分１８ａとを対向配置して構成される加圧脱水部では、これらろ過体１６とろ過体１８とを同一方向（矢印Ａ、Ｂ方向）へと移動させ、両ろ過体１６、１８の外面間で処理対象物を挟持・加圧することで、該処理対象物に含まれる水分をろ過分離する。
【００３９】
すなわち、１次脱水部１２を構成するろ過体１６の上面部分１６ａの端（ローラ２０側端部）から落下した処理対象物は、ろ過体１８の上面部分１８ａの上流側（ローラ４２側）に着地した後、該ろ過体１８によって搬送され、ろ過体１６の下面部分１６ｂとろ過体１８の上面部分１８ａとの対向面間に引き込まれる。この際、下面部分１６ｂと上面部分１８ａとの対向面間の距離が、下流側に向かって漸次小さくなることで、処理対象物はこの対向面間で挟持・加圧された状態で下流側へと搬送されつつ、水分のみが両ろ過体１６、１８による加圧力によってろ過体１８を構成する各プレート２４間のろ過孔３４を通過してろ過脱水される。ろ過された水分は、２次脱水部１４を構成するろ過体１８の内面側（裏面側）へと流出・落下し、さらにろ過体１８の下面部分１８ｂも通過した後、ろ液受皿５４によって回収される。
【００４０】
次に、以上のように構成される脱水装置１０の動作について説明する。
【００４１】
先ず、１次脱水部１２の上流側に投入された処理対象物（以下、処理対象物として汚泥を例に説明する）は、ろ過体１６の上面部分１６ａで搬送されつつ重力脱水（自然脱水）される。汚泥は、図示しない凝集混合槽によって所定の凝集剤と混合された凝集汚泥として１次脱水部１２に投入するとよい。
【００４２】
この場合、脱水運転の開始前には、各プレート２４には外力が作用していないことから、各プレート２４の回転軸３２を中心とする回転位相は自由位置にある。従って、各プレート２４間の隙間３４（ろ過孔３４）は、例えば、ある程度大きな開度を持った状態等となっている。
【００４３】
そして、脱水運転が開始されると、図４に示すように、ろ過体１６の上面部分１６ａでは、汚泥が移動方向Ａの移動力を受けるため、各プレート２４の回転軸３２よりも下流側に位置した下流側部位２４ａの外面が、汚泥によって押圧力Ｐ１で押圧される。これにより、各プレート２４は、図４で時計方向（矢印θ１参照）に回転され、下流側部位２４ａに設けられたスペーサ３６が、重なり合って隣接する後方のプレート２４の上流側部位２４ｂ（回転軸３２よりも上流側に位置した部位）の外面と当接し、該スペーサ３６の高さ分の開度に一律に規定されたろ過孔３４（隙間３４）が形成される。従って、汚泥から重力脱水された分離液は、各プレート２４間に形成されたろ過孔３４を介してろ液受皿４０へと排出される（図４中の上面部分１６ａでの矢印Ｌ参照）。
【００４４】
続いて、１次脱水部１２で重力脱水された汚泥は、ろ過体１６の上面部分１６ａのローラ２０側の端（下流側端部）から落下し、ろ過体１８の上面部分１８ａの上流側へと着地する。そこで、この汚泥は、ろ過体１８によって走行方向Ｂへと搬送されて２次脱水部１４に投入されると共に、ろ過体１６、１８間で挟持・加圧されて脱水され、その含水率が所望の値まで低下された後、脱水ケーキとして２次脱水部１４から外部に排出される。
【００４５】
この場合、脱水運転の開始前には、各プレート２４には外力が作用していないことから、上記１次脱水部１２を構成するろ過体１６の上面部分１６ａの場合と同様に、各プレート２４の回転軸３２を中心とする回転位相は自由位置にある。このため、２次脱水部１４において、ろ過体１６の下面部分１６ｂとろ過体１８の上面部分１８ａを構成する各プレート２４間の隙間３４（ろ過孔３４）は、例えば、ある程度大きな開度を持った状態等となっている。
【００４６】
そして、脱水運転が開始されると、図４に示すように、ろ過体１６の下面部分１６ｂでは、汚泥が移動方向Ａの移動力と、対向する上面部分１８ａとの間での加圧力とを受けるため、各プレート２４の下流側部位２４ａの外面が、汚泥によって押圧力Ｐ２で押圧される。これにより、各プレート２４は、図４で時計方向（矢印θ１参照）に回転し、下流側部位２４ａに設けられたスペーサ３６が、重なり合って隣接する後方のプレート２４の上流側部位２４ｂの外面と当接する。
【００４７】
一方、ろ過体１８の上面部分１８ａでは、脱水運転時、図４に示すように、汚泥が移動方向Ｂの移動力と、対向する下面部分１６ｂとの間での加圧力とを受けるため、各プレート２４の下流側部位２４ａの外面が、汚泥によって押圧力Ｐ３で押圧される。これにより、各プレート２４は、図４で反時計方向（矢印θ２参照）に回転し、下流側部位２４ａに設けられたスペーサ３６が、重なり合って隣接する後方のプレート２４の上流側部位２４ｂの外面と当接し、該スペーサ３６の高さ分の開度に一律に規定されたろ過孔３４（隙間３４）が形成される。従って、汚泥から加圧脱水された分離液は、下面部分１８ａを構成する各プレート２４間に形成されたろ過孔３４を介してろ液受皿５４へと排出される（図４中の上面部分１８ａでの矢印Ｌ参照）。
【００４８】
この際、本実施形態では、ろ過体１６の走行速度よりもろ過体１８の走行速度を低く設定しているため、２次脱水部１４において、汚泥は移動方向Ａ（Ｂ）へと搬送されるが、天面となるろ過体１６の下面部分１６ｂよりも、底面となるろ過体１８の上面部分１８ａの移動速度が遅く、下面部分１６ｂへの押圧力Ｐ２よりも上面部分１８ａへの押圧力Ｐ３が強くなるため、上面部分１８ａを構成する各プレート２４を確実に矢印θ２方向へと回転させて所望の開度からなるろ過孔３４を確実に形成することができる。
【００４９】
また、図１及び図４に示すように、脱水運転時に無端軌道で周回するろ過体１６、１８は、その折り返し位置となるローラ２０、２２、４２、４４部分では、汚泥等からの外力が作用せず、しかも軌道が大きく曲がっているため、回転軸３２に回転自由に軸支された各プレート２４が大きく揺動し（図４中の矢印θ参照）、隣接するプレート２４間の隙間３４の開度が拡大する。このため、１次脱水部１２や２次脱水部１４において、仮にろ過体１６、１８のろ過孔３４に固形物等が詰まった場合であっても、前記折り返し位置でのろ過孔３４の開度の拡大により、詰まった固形物は容易に該ろ過孔３４から脱落するため、目詰まりを除去するメンテナンス作業をなくすことができ、又は大幅に軽減することができる。つまり、脱水装置１０は、実質的にメンテナンスフリーな状態で脱水運転を継続することができる。さらに、メンテナンス作業を行う場合には、例えば、ろ過体１６、１８の走行方向を通常運転時とは逆方向とする等の操作を行うだけで、各プレート２４が逆方向に回転され、ろ過孔３４の開度が変動するため、詰まった固形物を一層確実に落とすことができ、作業を大幅に軽減できる。
【００５０】
しかも、２次脱水部１４では、ろ過体１６、１８の下面部分１６ｂと上面部分１８ａとの間にある程度の間隔を設けて加圧脱水部を形成しているため、従来のベルトプレス装置に比べて、加圧脱水部での汚泥（処理対象物）の保持量を増加させることができ、脱水処理量や脱水効率を向上させることができる。この際、各プレート２４には、壁部３５、５２が幅方向側部に立設されているため、互いに離間した下面部分１６ｂと上面部分１８ａとの間の側部から外部へと汚泥が流出することを防止できる。なお、２次脱水部１４が狭い場合や汚泥量が少ない場合は壁部を設置しなくとも良い。
【００５１】
以上のように、本実施形態に係る脱水装置１０によれば、無端状に構成されたろ過体１６、１８を走行させることにより、該ろ過体１６、１８で処理対象物を搬送しながら脱水する脱水装置であって、ろ過体１６、１８は、その走行方向と直交する方向の回転軸３２によって軸支された状態で該走行方向に沿って配列された複数のプレート２４によって形成されると共に、隣接する各プレート２４の一部が前記走行方向で順に積層するように設置されている。
【００５２】
このように、回転軸３２によって軸支された複数のプレート２４を順に積層してろ過体１６、１８を形成し、このろ過体１６、１８で汚泥等の処理対象物を重力脱水又は加圧脱水することにより、各プレート２４間の隙間３４をろ過孔３４として利用して分離液を円滑に外部へと排出することができ、しかも、ろ過体１６、１８の軌道が曲がっている部分では各プレート２４間のろ過孔３４の開度が広がるため、該ろ過孔３４に詰まった固形分等が脱落除去される。すなわち、仮にろ過孔３４に固形物が詰まったとしても、該固形物は脱水装置１０の運転中に除去されることから、メンテナンス作業が不要となり、又は大幅に軽減される。
【００５３】
当該脱水装置１０は、一対のろ過体１６、１８を備え、一方のろ過体１６を複数のローラ２０、２２間に架け渡して無端状に周回させた第１ループ部と、該第１ループ部の下方に配置され、他方のろ過体１８を複数のローラ４２、４４間に架け渡して無端状に周回させた第２ループ部とが設けられ、前記第１ループ部の上面部分１６ａによって処理対象物を重力脱水する重力脱水部が構成されると共に、対向配置された前記第１ループ部の下面部分１６ｂと前記第２ループ部の上面部分１８ａとによって処理対象物を加圧脱水する加圧脱水部が構成されており、前記重力脱水部で脱水処理された処理対象物が、前記第１ループ部の端から前記第２ループ部の上面部分１８ａへと落下した後、前記加圧脱水部へと投入される構成とされている。このため、複数段の脱水部を有する装置構成を処理対象物の搬送方向でコンパクトに構成することができる。
【００５４】
勿論、１次脱水部１２と２次脱水部１４とを処理対象物の搬送方向に直列に並べた構成としてもよい。この場合、２次脱水部では、１次脱水部と同様に、処理対象物は重力脱水される。このような直列配置とすると、装置構成が処理対象物の搬送方向に長尺化することにはなるが、高さ方向での設置スペースを抑え、装置構成を簡素化することができるという利点がある。また、１次脱水部と２次脱水部とを個別に駆動可能とすれば、ろ布速度の変更が容易となり、２次脱水部のろ布速度を低下させることにより、脱水ケーキ含水率をさらに低下させることができる。
【００５５】
また、各プレート２４が回転軸３２によって回転自由な状態で軸支されていると、２次脱水部１４（加圧脱水部）において、脱水運転中には処理対象物からの圧力によってろ過孔３４の開度が狭くなり、分離液のみが円滑に排出される一方、ろ過体１６、１８の軌道が折り返し部分にある場合や運転停止中には、前記圧力が作用しなくなるため、ろ過孔３４の開度が広くなり、これによって当該ろ過孔３４に詰まった固形分を容易に取り除くことができる。
【００５６】
各プレート２４は、処理対象物の搬送面の幅方向両端側に起立した壁部３５、５２を有する。このため、図１及び図４に示すように、ろ過体１６の下面部分１６ｂとろ過体１８の上面部分１８ａとの間が互いに離間して形成された２次脱水部１４（加圧脱水部）であっても、加圧挟持された処理対象物が、各プレート２４の搬送面から幅方向側方へと流出することを防止できる。この際、図３に示すように、ろ過体１６側の壁部３５と、ろ過体１８側の壁部５２とは、互いに干渉しない位置で起立しているため、ろ過体１６、１８間が最も近接する位置（２次脱水部１４の下流位置）においても両者が干渉せず、円滑な運転が可能となっている（図４参照）。
【００５７】
各プレート２４には、隣接するプレート２４の表面に当接することで該隣接するプレート２４との間に形成される隙間３４の高さを規定するスペーサ３６が設けられるとよい。そうすると、プレート２４の対向面同士が密着し、ろ過孔３４となる隙間３４が閉塞されることを確実に防止することができる。この場合、スペーサ３６をプレート２４に対して着脱可能に構成すると、該スペーサ３６を所望の高さを持つものに交換するだけで、ろ過孔３４の開度を容易に規定・制御することができ、処理対象物の性状や処理量等に応じた最適な開度のろ過孔３４を容易に形成することができる。
【００５８】
なお、図１では、１次脱水部１２として、重力脱水部によって処理対象物を重力脱水する構成を例示したが、該１次脱水部１２についても、２次脱水部１４と同様に、一対のプレート２４間で処理対象物を挟持・加圧するプレス構造（ベルトプレス構造）としてもよい。このように構成する場合には、例えば、図１中に２点鎖線で示すように、複数のローラに巻き掛けられたろ過体６０を設置してもよい。ろ過体６０は、上記のろ過体１６、１８と同様な構造とするとよい。
【００５９】
なお、本発明は、上記した実施形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で自由に変更できることは勿論である。
【００６０】
例えば、上記実施形態では、１次脱水部と２次脱水部の２段で処理対象物を脱水処理するシステムを例示したが、３段以上に分けて脱水処理するシステムとして構成しても勿論よい。
【００６１】
また、上記実施形態では、ろ過体１６、１８を構成する各プレート２４の積層方向が、処理対象物の移動方向に対して分離液の出口方向が常に順方向となる構成を例示したが、この出口方向は逆方向に構成されても勿論よく、処理対象物の性状や装置の仕様等に応じて適宜設計すればよい。
【符号の説明】
【００６２】
１０ 脱水装置
１２ １次脱水部
１４ ２次脱水部
１６、１８、６０ ろ過体
１６ａ、１８ａ 上面部分
１６ｂ、１８ｂ 下面部分
２４ プレート
３０、５０ 走行ベルト
３２ 回転軸
３４ 隙間、ろ過孔
３５、５２ 壁部
３６ スペーサ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無端状に構成されたろ過体を走行させることにより、該ろ過体で処理対象物を搬送しながら脱水する脱水装置であって、
前記ろ過体は、その走行方向と直交する方向の回転軸によって軸支された状態で該走行方向に沿って配列された複数のプレートによって形成されると共に、隣接する各プレートの一部が前記走行方向で順に積層するように設置されていることを特徴とする脱水装置。
【請求項２】
請求項１記載の脱水装置において、
前記プレートは、前記回転軸によって回転自由な状態で軸支されていることを特徴とする脱水装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の脱水装置において、
前記プレートは、前記処理対象物の搬送面の幅方向両端側に起立した壁部を有することを特徴とする脱水装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の脱水装置において、
前記プレートには、隣接するプレートの表面に当接することで該隣接するプレートとの間に形成される隙間の高さを規定するスペーサが設けられることを特徴とする脱水装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の脱水装置において、
当該脱水装置は、前記ろ過体を一対備え、一方の前記ろ過体を複数のローラ間に架け渡して無端状に周回させた第１ループ部と、該第１ループ部の下方に配置され、他方の前記ろ過体を複数のローラ間に架け渡して無端状に周回させた第２ループ部とが設けられ、
前記第１ループ部の上面部分によって前記処理対象物を重力脱水する重力脱水部が構成されると共に、対向配置された前記第１ループ部の下面部分と前記第２ループ部の上面部分とによって前記処理対象物を加圧脱水する加圧脱水部が構成されており、
前記重力脱水部で脱水処理された処理対象物が、前記第１ループ部の端から前記第２ループ部の上面部分へと落下した後、前記加圧脱水部へと投入されることを特徴とする脱水装置。
【請求項６】
請求項５記載の脱水装置において、
前記ろ過体は、前記複数のローラ間に架け渡されて周回駆動される可撓性部材と、該可撓性部材に設けられた前記回転軸によって軸支される前記複数のプレートとを有することを特徴とする脱水装置。
【請求項１】
無端状に構成されたろ過体を走行させることにより、該ろ過体で処理対象物を搬送しながら脱水する脱水装置であって、
前記ろ過体は、その走行方向と直交する方向の回転軸によって軸支された状態で該走行方向に沿って配列された複数のプレートによって形成されると共に、隣接する各プレートの一部が前記走行方向で順に積層するように設置されていることを特徴とする脱水装置。
【請求項２】
請求項１記載の脱水装置において、
前記プレートは、前記回転軸によって回転自由な状態で軸支されていることを特徴とする脱水装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の脱水装置において、
前記プレートは、前記処理対象物の搬送面の幅方向両端側に起立した壁部を有することを特徴とする脱水装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の脱水装置において、
前記プレートには、隣接するプレートの表面に当接することで該隣接するプレートとの間に形成される隙間の高さを規定するスペーサが設けられることを特徴とする脱水装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の脱水装置において、
当該脱水装置は、前記ろ過体を一対備え、一方の前記ろ過体を複数のローラ間に架け渡して無端状に周回させた第１ループ部と、該第１ループ部の下方に配置され、他方の前記ろ過体を複数のローラ間に架け渡して無端状に周回させた第２ループ部とが設けられ、
前記第１ループ部の上面部分によって前記処理対象物を重力脱水する重力脱水部が構成されると共に、対向配置された前記第１ループ部の下面部分と前記第２ループ部の上面部分とによって前記処理対象物を加圧脱水する加圧脱水部が構成されており、
前記重力脱水部で脱水処理された処理対象物が、前記第１ループ部の端から前記第２ループ部の上面部分へと落下した後、前記加圧脱水部へと投入されることを特徴とする脱水装置。
【請求項６】
請求項５記載の脱水装置において、
前記ろ過体は、前記複数のローラ間に架け渡されて周回駆動される可撓性部材と、該可撓性部材に設けられた前記回転軸によって軸支される前記複数のプレートとを有することを特徴とする脱水装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１３−１０７０４９（Ｐ２０１３−１０７０４９Ａ）
【公開日】平成２５年６月６日（２０１３．６．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２５４９４９（Ｐ２０１１−２５４９４９）
【出願日】平成２３年１１月２２日（２０１１．１１．２２）
【出願人】（５０７２１４０８３）メタウォーター株式会社 (277)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年６月６日（２０１３．６．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月２２日（２０１１．１１．２２）
【出願人】（５０７２１４０８３）メタウォーター株式会社 (277)
【Ｆターム（参考）】
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