固液分離装置および固液分離システム
【課題】目詰まりの問題を有効に解決できる新規な固液分離装置を実現する。
【解決手段】２以上のプーリに掛け回されてベルト上面が処理対象物搬送面の一部をなす細幅の無端ベルトＢ１、Ｂ２等を複数個、ベルト幅方向へ互いに細隙を隔して配列してなり、個々の無端ベルトＢ１、Ｂ２等のベルト上面が協働して処理対象物搬送面を形成するとともに、無端ベルト間の各細隙が水分を流下させるための水分流下部を構成する無端ベルト群と、この無端ベルト群における隣接する無端ベルト間の細隙を保つスペーサ群と、無端ベルト群の全ての無端ベルトを同一方向に回転駆動するとともに、隣接する無端ベルト同士が上下方向の所定の範囲で相対的に往復平行変位しあうように相対変位させる変位駆動手段（Ｍ等）とを有する。
【解決手段】２以上のプーリに掛け回されてベルト上面が処理対象物搬送面の一部をなす細幅の無端ベルトＢ１、Ｂ２等を複数個、ベルト幅方向へ互いに細隙を隔して配列してなり、個々の無端ベルトＢ１、Ｂ２等のベルト上面が協働して処理対象物搬送面を形成するとともに、無端ベルト間の各細隙が水分を流下させるための水分流下部を構成する無端ベルト群と、この無端ベルト群における隣接する無端ベルト間の細隙を保つスペーサ群と、無端ベルト群の全ての無端ベルトを同一方向に回転駆動するとともに、隣接する無端ベルト同士が上下方向の所定の範囲で相対的に往復平行変位しあうように相対変位させる変位駆動手段（Ｍ等）とを有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、固液分離装置および固液分離システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
多量の水分を含んだ汚泥状の処理対象物、例えば、汚泥水を脱水処理する処理方式として、処理対象物を濾布ベルト上に供給し、処理対象物中の水分を漉布ベルトにより濾過し、濾布ベルト上に残った固形分を回収する方式が広く知られている。この処理方式は、濾布ベルトの広い面を濾過面として利用できる点で優れているが、濾布ベルトが目詰まりを起こし易いという問題がある。出願人は先に、このような目詰まりの問題を有効に解決できる固液分離装置を提案した（特許文献１）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１１８６７８
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この発明は、特許文献１に記載された固液分離装置と同様に、目詰まりの問題を有効に解決できる新規な固液分離装置の実現を課題とする。
この発明はまた、上記固液分離装置を用いて効率の良い固液分離を行い得る新規な固液分離システムの実現を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この発明の固液分離装置は「多量の水分を含んだ処理対象物から水分を分離する装置」である。
「処理対象物」は、一般家庭や食品加工工場、養豚場や養鶏場、あるいはホテルやレストラン等から排出される下水、汚水等の汚泥状のものであり「多量の水分と固形分とが混合した状態の流動体」である。
【０００６】
請求項１記載の固液分離装置は、無端ベルト群と、スペーサ群と、変位駆動手段とを有する。
「無端ベルト群」は、複数個の無端ベルトからなる。
個々の無端ベルトは２以上のプーリに掛け回され、掛け回されたベルトのベルト上面が「処理対象物搬送面の一部」をなす。また、無端ベルトの個々は「細幅」である。
【０００７】
無端ベルト群を構成する複数の無端ベルトは、ベルト幅方向へ互いに細隙を隔して配列され、個々の無端ベルトのベルト上面の集合が「処理対象物搬送面」を形成する。
即ち、無端ベルト群を上方から見ると、配列した「一連の無端ベルト」の上面が、細隙を隔して「すのこ状」の処理対象物搬送面を形成し、無端ベルト間の各細隙が「水分（この明細書において「水分を主とする液状体」を謂う。）」を流下させるための水分流下部」を構成する。
【０００８】
処理対象物は、汚泥状態で処理対象物搬送面上に供給され、無端ベルト群の回転により搬送される間に、水分を主とする液状体が水分流下部、即ち「無端ベルト間の細隙」を通って流下し、固形分が処理対象物搬送面上に残されることにより固液分離される。
【０００９】
「スペーサ群」は、無端ベルト群における「隣接する無端ベルト間の細隙」を保つ。即ち、スペーサ群は「隣接する無端ベルト間に設けられて、無端ベルト間の細隙を保つ」ものであり、個々の無端ベルトと別体に設けられてもよいし、個々の無端ベルトを巻き掛けられるプーリの一部（例えばプーリの軸方向に形成されたフランジ状部分）として構成することもできる。
【００１０】
「変位駆動手段」は、無端ベルト群の全ての無端ベルトを同一方向に回転駆動するとともに、隣接する無端ベルト同士が「上下方向の所定の範囲で、相対的に往復平行変位しあう」ように相対変位させる。
即ち、変位駆動手段により駆動される無端ベルト群はベルト本来の回転運動をするが、この回転運動と同時に「上下方向に往復運動」をする。この往復運動は一律に揃った運動ではなく、隣接する無端ベルト同士では「互いに相対的に往復平行変位」を行う。例えば、ある特定の無端ベルトに着目すると、この無端ベルト（第１の無端ベルト）に隣接する無端ベルト（第２の無端ベルト）は、第１の無端ベルトに対して上下方向に相対的な往復運動を行うのである。
【００１１】
汚泥状の処理対象物における固形成分は「水中に均一に分散している」わけではなく、フロック化された塊や、豚毛等のような固形物として水中に混合している。このため、塊や固形物の中には「水分流下部に詰まったり引っかかったりして、水分流下部の目詰まりを起こす」原因となり得るものであるが、この発明の固液分離装置では、水分流下部をなす細隙を構成する「隣接する無端ベルト」が上下方向に相対的な往復運動を行うので、この往復運動により、細隙に詰まったり引っかかったりする塊や固形物が、細隙や「付着した無端ベルト」から引き剥がされるので水分流下部の目詰まりは有効に回避される。
【００１２】
請求項１記載の固液分離装置は、無端ベルト群の各無端ベルトを「偏芯プーリ」に巻き掛け、偏芯プーリの回転に伴い、ベルト上面が回転しつつ上下方向へ往復変位するように構成し、配列方向において隣接する無端ベルトの「上下方向の往復運動の位相」が互いにずれるように「無端ベルト相互における偏芯プーリの偏芯相互の関係」を定め、全ての無端ベルトの駆動プーリを「共通の駆動軸に固設して同時に回転駆動」する構成とすることができる（請求項２）。
【００１３】
無端ベルトを上下方向に往復移動させる方法は、上記の偏芯プーリによる方法に限らず、例えば、無端ベルトを巻き掛ける「１個のプーリ」をアイドルプーリとして上下方向に変位可能とし、アイドルプーリを偏芯カム等により上下方向へ変位させて上下方向に往復移動させるようにする方法等、種々の方法が可能である。
【００１４】
上記請求項２記載の固液分離装置においては、無端ベルト群のベルト配列方向における「奇数番目の無端ベルト」の上下方向における往復運動を同一位相で行い、「偶数番目の無端ベルト」の上下方向における往復運動を、奇数番目の無端ベルトと略１８０度ずれた同一位相で行うようにすることができる（請求項３）。このようにすると、奇数番目の無端ベルトのベルト上面と、偶数番目の無端ベルトのベルト上面とが交互に上下する。
【００１５】
勿論これに限らず、例えば、無端ベルト群のベルト配列方向において、ベルト配列順に３つのベルトを１組とし、これら３つのベルトに対する偏芯プーリを、回転軸に対して１２０度ずつ順次ずらした位置関係に設定すれば、ｎを自然数（ｎ＝０、１、２・・）として、ベルト配列方向における３ｎ番目の無端ベルトと、３ｎ＋１番目の無端ベルトと、３ｎ＋２番目の無端ベルトが、それぞれ「１２０度ずつ位相のずれた上下方向の往復運動」を行うことになるが、この場合にも、勿論、互いに隣接する無端ベルト間では「上下方向の所定の範囲で、相対的な往復平行変位」が行われる。
【００１６】
請求項１または２または３記載の固液分離装置はまた「無端ベルトの外周面がベルト回転方向に周期的な凹凸構造を有する」構成とすることができる（請求項４）。
請求項１〜４の任意の１に記載の固液分離装置は「無端ベルト群による処理対象物搬送面の上方から、処理対象物を加圧する加圧手段」を有することができる（請求項５）。このような加圧手段を用いることにより、重力による自然な水分分離に加え「加圧による絞り効果」により更なる水分分離を行うことができ、水分分離効率をより高めることが可能となる。また、分離された固形分が加圧されて圧縮されるので、固形分の回収容量を有効に高めることができる。
【００１７】
請求項１〜５の任意の１に記載の固液分離装置における、無端ベルト群による処理対象物搬送面は「略水平方向」となるようにすることができるが、これに限らず、処理対象物搬送面が傾いていても良く、例えば、処理対象物搬送面が「下流側から上流側（搬送が開始される側）へ向かって傾下している」ようにしてもよい（請求項６）。
【００１８】
また、請求項１〜６の任意の１に記載の固液分離装置は「無端ベルト群のベルト内周部にトレイを有する」ことができる（請求項７）。
「トレイ」は、ベルト内周部に、処理対象物搬送面に対して「上向きに対向」するように配設され、処理対象物搬送面から流下する水分（水分を主とする液状体）を受け、処理対象物搬送面側方（無端ベルト群の配列方向の配列端部側方）から無端ベルト群の下方へ導液する。
上述したように、処理対象物は汚泥状態で処理対象物搬送面上に供給され、無端ベルト群の回転により搬送される間に、水分を主とする液状体が無端ベルト間の細隙を通って流下し、固形分が処理対象物搬送面上に残されることにより固液分離されるが、その際に、細隙に詰まったり引っかかったりする塊や固形物が、隣接する無端ベルト間の上下方向に相対的な往復運動により、細隙部から除去されるので水分流下部の目詰まりは有効に回避される。
【００１９】
しかし、このようにしても、固形分や塊が「プーリの下方を移動中の無端ベルトの内周面」に付着することがあり、無端ベルト内周面に付着した固形物等がさらにプーリに付着してプーリの径を増大させ、無端ベルト回転の負荷を増大させることが考えられる。
【００２０】
請求項７記載の固液分離装置のように「無端ベルト群のベルト内周部に、処理対象物搬送面に対して上向きに対向するように配設され、処理対象物搬送面から流下する水分を受け、処理対象物搬送面側方から無端ベルト群の下方へ導液するトレイ」を設ければ、処理対象物搬送面から流下した水分が「プーリ下方を移動中の無端ベルト内周面」に掛かることがないので、上記の如き問題を有効に回避できる。
【００２１】
この発明の固液分離システムは、固液分離装置と、処理対象物供給手段と、回収タンクと、制御手段とを有する（請求項８）。
「固液分離装置」は上記請求項１〜７の任意の１に記載の固液分離装置である。
「処理対象物供給手段」は、多量の水分を含んだ処理対象物を蓄え、汚泥状の処理対象物を固液分離装置に供給する手段である。
「回収タンク」は、固液分離装置により処理対象物から分離された（水分を主とする）液状体を回収して貯留するとともに、処理水を外部へ排出する。
「制御手段」は、少なくとも固液分離装置の動作を制御する。
【００２２】
請求項８記載の固液分離システムは、回収タンクの底部に沈殿した「固形成分を含む分離液」を、処理対象物供給手段に再供給する再供給手段を有する構成とすることができる（請求項９）。また、請求項８または９記載の固液分離システムは、処理対象物供給手段が「固液分離装置への処理対象物の供給量を調整可能」である構成であることができ（請求項１０）、この場合、固液分離装置として請求項６記載のものを用い、処理対象物供給手段が「処理対象物のオーバフロー量の調整により、処理対象物の固液分離装置への供給量を調整する機能」を有するものであることができる（請求項１１）。
【００２３】
なお、無端ベルトのベルト幅は数ｍｍ〜数１０ｍｍ程度、ベルト厚みは５〜１０ｍｍ程度、無端ベルト間の細隙の大きさは０．３ｍｍ〜数ｍｍ程度が実用的であり、処理対象物に応じて適宜に設定できる。無端ベルトの配列個数は、固液分離装置における処理対象物搬送面の幅と、個々の無端ベルトの幅および上記細隙幅とにより定まる。
【００２４】
１例を挙げれば、処理対象物搬送面幅：１０００ｍｍ、ベルト幅：９.５ｍｍ、細隙幅：０.５ｍｍの場合で、無端ベルトの配列数は１００個となる。
【発明の効果】
【００２５】
上記の如く、この発明の固液分離装置によれば、「水分流下部」が無端ベルト間の細隙により形成されるので、濾布ベルトを用いる場合に比して水分の流下効率が良く、水分流下部に詰まったり引っかかったりする「固形物やフロック化された固形分の塊」は、隣接する無端ベルト相互の「相対的な上下運動」により細隙部から除去されるので目詰まりが生じ難い。
【００２６】
従って、かかる固液分離装置を用いる固液分離システムによれば、効率よく目詰まりの生じ難い固液分離を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
図１は、この発明の固液分離装置の実施の１形態を要部のみ説明図的に示している。
図１において、符号Ｐ１１、Ｐ１２、Ｐ２１、Ｐ２２はプーリ、符号Ｂ１、Ｂ２は無端ベルトを示している。また、符号１１、１２は支軸、符号Ｍはモータ、符号１３は加圧手段、符号１４は掻取りブレード、符号１５はシュータ、符号１００は処理対象物をそれぞれ示している。なお、以下に説明するように、プーリＰ１１とＰ２１、プーリＰ１２とＰ２２との間には「スペーサ」が設けられるが、図が複雑になるので、図１においてはスペーサを図示していない。
【００２８】
図２は、図１における無端ベルトＢ１、Ｂ２等の配列状態を説明図的に示す図であり、図１の状態を、図１の左方から見た状態として示している。
図２の左右方向は水平方向である。支軸１１は水平方向に配置され、この支軸１１にプーリＰ１１、Ｐ２１、・・・Ｐｉ１、Ｐｊ１、・・・が固定的に支持されている。図２に示すように、プーリの配列を右側から数えて「奇数番目のプーリ」をプーリＰｉ１（ｉ＝１、３、５、・・）、「偶数番目のプーリ」をＰｊ１（ｊ＝２、４、６、・・）とする。
【００２９】
隣接するプーリ間にはスペーサＳ１、Ｓ２、・・Ｓｉ、Ｓｊ、・・が設けられている。図２に示す如く、スペーサの配列を右側から数えて「奇数番目のスペーサ」をスペーサＳｉ（ｉ＝１、３、５・・・）、「偶数番目のスペーサ」をスペーサＳｊ（ｊ＝２、４、６・・・）とする。スペーサＳｉ、Ｓｊは隣接するプーリ間に配置され「隣接するプーリに巻き掛けられる無端ベルトの間隔」、即ち「水分流下部をなす細隙」を所定の間隔に保持する。
【００３０】
図２には示されていないが、図３に即して後述するように、支軸１２に支持されたプーリを上記プーリＰｉ１、Ｐｊ１に対応させてプーリＰｉ２、Ｐｊ２とする。支軸１２に支持されたプーリＰｉ２、Ｐｊ２の隣接するプーリ間には、それぞれスペーサＳｐｉ、Ｓｐｊ（ｉは奇数、Ｊは偶数）が設けられている。
【００３１】
上記奇数番目のプーリＰｉ１、Ｐｉ２に巻き掛けられたベルトをベルトＢｉ（ｉ＝１、３、５、・・）とし、偶数番目のプーリＰｊ１、Ｐｊ２に巻き掛けられたベルトをベルトＢｊ（ｊ＝２、４、６、・・）とする。
【００３２】
図１に例示するように、プーリＰ１１、Ｐ１２は支軸１１、１２に対して偏芯しており、プーリＰ２１、Ｐ２２も支軸１１、１２に対して偏芯している。
図２に示す如く、図の右側から数えて奇数番目のプーリＰｉ１は全て「プーリＰ１１と同じ」に偏芯しており、偶数番目のプーリＰｊ１は全て「プーリＰ２２と同じ」に偏芯している。プーリＰ１１の偏芯と、プーリＰ２１の偏芯とは「支軸１１に対して同方向且つ反対向き」である。図２には示されていないが、支軸１２に支持されたプーリＰｉ２は全て「プーリＰｉ１と同様」に偏芯しており、プーリＰ２ｊは全て「プーリＰｊ１と同様」に偏芯している。
【００３３】
図１は、奇数番目のプーリＰ１１、Ｐ１２（ｉ＝１）に巻き掛けられた奇数番目のベルトＢ１（ｉ＝１）と、偶数番目のプーリＰ２１、Ｐ２２（ｊ＝２）に巻き掛けられた偶数番目のベルトＢ２（ｊ＝２）とが上下方向に最も離れた状態、即ち、奇数番目のベルトＢｉの高さが最も高く、偶数番目のベルトＢｊの高さが最も低い状態を示している。
【００３４】
図１においては、ベルトＢｉとＢｊとの間に「高さ方向の隙間」があるように描いてあるが、これは図を見やすくするためであり、実際には、ベルトＢｉとＢｊとの高さ方向の高低差は「ベルトの厚み以下」であり、ベルトＢｉ、Ｂｊ間に「上下方向の隙間」が生じることはない。
【００３５】
図３は「無端ベルトの配列の状況」を説明図的に示している。図の繁雑を避けるため、無端ベルトは隣接する２つの無端ベルトＢｉ、Ｂｊのみを「巻きかけ状態」で示し、他のベルトは「プーリに巻き付いた部分の断面」を示している。
図３の状態においては、無端ベルトＢｉとＢｊとが、ベルト搬送方向（図の上下方向）において「相互に最も大きくずれた状態」を示している。この状態においては、奇数番目のベルトＢｉのベルト上面と偶数番目のベルトＢｊのベルト上面とは同一の高さにある。なお、前述のように、支軸１１に設けられたスペーサの個々に対応して支軸１２に設けられたスペーサを、スペーサＳｉ、Ｓｊに対応させてスペーサＳｐｉ、Ｓｐｊで示す。
【００３６】
図２に戻ると、図２において符号Ｃ１は上ケース、符号Ｃ２は下ケースを示す。
上ケースＣ１を、図４を参照して説明する。
上ケースＣ１は、その上方から見た状態を示す図４（ｃ）のように、２枚の側板Ｃ１００、Ｃ１０１と、前板Ｃ１０２と後板Ｃ１０３とを「底のない箱状」に組み合わせて一体化してなる。図４において、上ケースＣ１を正面側から見た状態を示す（ａ）、ベルト搬送方向から見た状態を示す（ｂ）、上面図（ｃ）に示すように、側板Ｃ１００、Ｃ１０１の下部は「折り曲げ部」をなし、この折り曲げ部の下部に４個の軸受Ｃ１１、Ｃ１２、Ｃ１３、Ｃ１４がボルトＢＴにより固定されている。４個の軸受Ｃ１１〜Ｃ１４の位置関係は図３に示す如くである。
【００３７】
下ケースＣ２を、図５を参照して説明する。
下ケースＣ２は、これを上方から見ると、図５（ｂ）に示すように、側板Ｃ２００、Ｃ２０１、前板Ｃ２０２、Ｃ２０３と底板Ｃ２０４とを箱型に組み合わせて成り、側板Ｃ２００、Ｃ２０１には軸受Ｃ２１、Ｃ２２、Ｃ２３、Ｃ２４が一体的に形成もしくは固設されている。底板Ｃ２０４は、長方形形状に開口している。図５（ａ）は側面図である。
【００３８】
図２、図３に示すように、支軸１１は上ケースＣ１の軸受Ｃ１１、Ｃ１３の軸穴を貫通し、さらに下ケースの軸受Ｃ２１、Ｃ２３を貫通し、下ケースＣ２に保持されており、モータＭにより回転駆動されるようになっている。また、図３に示すように、支軸１２は上ケースＣ１の軸受Ｃ１２、Ｃ１４の軸穴を貫通し、さらに下ケースＣ２の軸受Ｃ２２、Ｃ２４を貫通し、下ケースＣ２に保持され、回転自在である。
【００３９】
図３に示すように、支軸１１を貫通された軸受Ｃ１１、Ｃ１３の外側部はセットカラーＣＬ１、ＣＬ３により固定され、支軸１２を貫通された軸受Ｃ１２、Ｃ１４の外側部はセットカラーＣＬ２、ＣＬ４により固定されている。
【００４０】
図６を参照して、支軸１１、１２、プーリＰｉ１、Ｐｊ１、Ｐｉ２、Ｐｊ２、スペーサＳｉ、Ｓｊ、Ｓｐｉ、Ｓｐｊを説明する。
支軸１１、１２は円柱状であり、図６（ａ）に断面形状を示すように、周面部に軸長手方向にわたるキー溝Ｍ１、Ｍ２が「軸心を挟んで反対側の位置」に形成されている。プーリＰｉ１、Ｐｉ２、Ｐｊ１、Ｐｊ２は、図６（ｂ）に示すように円形状で、その中心位置から偏芯量：δ（２〜５ｍｍ程度が好適である。）だけ偏芯させて、支軸１１または１２への嵌合穴Ｈが穿設されている。嵌合穴Ｈは支軸１１、１２の直径に等しい直径の円形状であって、その一部にキー溝Ｍ１もしくはＭ２に係合するキーＨ１が凸設されている。
【００４１】
スペーサＳｉ、Ｓｊ、Ｓｐｉ、Ｓｐｊは、図６（ｄ）に示すように円形状で、その中心部に支軸１１または１２に嵌合するように嵌合穴６０（キー溝に係合する突起を有する。）を形成されている。スペーサＳｉ、Ｓｊ、Ｓｐｉ、Ｓｐｊの直径は、プーリＰｉ１、Ｐｊ１、Ｐｉ２、Ｐｊ２の直径（８０〜１３０ｍｍ程度が好適である。）と偏芯量：δと、無端ベルトＢｉ、Ｂｊの厚さとの和に２〜３ｍｍを加えた大きさ（１００〜１５０ｍｍ程度）が好ましく、厚みは０．３〜０．８ｍｍ程度が好適である。
【００４２】
プーリＰｉ１、Ｐｊ１、Ｐｉ２、Ｐｊ２は、図６（ｃ）に示すように、支軸１１または１２に設けられる。プーリＰｉ１、Ｐｊ１の支軸１１への係合を例にとって説明すると、プーリＰｉ１とプーリＰｊ１は支軸１１に対し「偏芯の向きが互いに逆向き（図６（ｃ）において上下方向）」となるように嵌合される。図６（ｃ）には図示されていないが、隣接するプーリＰｉ１、Ｐｊ１の間にはスペーサＳｉ、Ｓｊが支軸１１に嵌合配置される。
【００４３】
上に説明した所から明らかなように、説明中の固液分離装置を上方から見ると、上ケースＣ１の上方が長方形形状に開口し、その下方に「一群の無端ベルトＢｉ、Ｂｊの配列」が、上ケースＣ１に対する「すのこ状の底部」をなすように設けられており、その下位に設けられた下ケースＣ２は、その下部が開放している。
【００４４】
個々の無端ベルトＢｉ、Ｂｊのベルト上面は「処理対象物搬送面の一部」をなし、無端ベルト群のベルト上面は、個々の無端ベルトＢｉ、Ｂｊのベルト上面が集合して「処理対象物搬送面」を構成する。隣接する無端ベルト間の間隙はスペーサＳｉ、Ｓｊ、Ｓｐｉ、Ｓｐｊの厚さ（０．３〜０．８ｍｍ程度）に等しく、無端ベルトＢｉ、Ｂｊのベルト幅は５〜１０ｍｍ程度が好適であり、厚さも８〜１０ｍｍ程度が好適である。
【００４５】
図１に戻ると、複数のベルトＢｉ、Ｂｊによる無端ベルト群の上部には、加圧手段１３が設けられ、その左方に掻取りブレード１４とシュータ１５が設けられている。また、支軸１１は駆動モータＭにより回転駆動されるようになっている。
【００４６】
図１は、無端ベルト群による処理対象物搬送面上に、水分含有率：９９％以上の汚泥状態の処理対象物１００が供給され、固液分離が行われつつある状態を示している。処理対象物１００は「多量の水分を含んだ汚水をフロック化処理した汚泥状のもの」等であり、図１の上方から処理対象物搬送面上に供給される。
【００４７】
駆動モータＭにより支軸１１を反時計回りに回転駆動すると、無端ベルトＢｉ、Ｂｊは反時計回りに回動しつつ、プーリＰｉ１等の偏芯により上下方向に往復運動する。このとき配列方向に奇数番目の無端ベルトＢｉと偶数番目の無端ベルトＢｊは「回転に伴う上下運動の位相」が１８０度ずれており、従って、隣接する無端ベルト同士は「上下方向の所定の範囲（プーリＰｉ１、Ｐｊ１の偏芯量：δの２倍の範囲）」で、相対的に往復平行変位しあう。
【００４８】
処理対象物１００に含まれる水分１１０は、「水分流下部をなす、隣接する無端ベルト間の隙間（スペーサＳｉ、Ｓｊ、Ｓｐｉ、Ｓｐｊの厚みによる０．３〜０．８ｍｍ程度の隙間）」を通って流下し、処理対象物搬送面上の処理対象物１００から分離する。このようにして、処理対象物１００は、無端ベルト群により搬送される間に、処理対象物１００に含まれる水分が次第に減少し、脱水されて固形状になる。図１において、符号１２０は「固形状となった処理対象物」を示している。
【００４９】
図１の実施の形態では、処理対象物１００は搬送の途上において加圧手段１３により加圧される。加圧手段１３は圧板１３１とウエイトＷＴとを有し、ウエイトＷＴの加重を、厚板１３１を介して処理対象物１００に印加するようになっている。厚板１３１は、長方形形状の板、例えばステンレス板を若干屈曲させてなり、処理対象物１００を迎え入れる側が上方へ向かって傾斜している。このため、処理対象物１００は搬送されるに従い、圧板１３１による押圧力を次第に強く受ける。
【００５０】
圧板１３１による押圧力により処理対象物１００は「さらに水分を絞られ」たのち、掻取りブレード１４により無端ベルト群から分離され、シュータ１５上を通って図示されない回収部へ回収される。
【００５１】
図７は、無端ベルト群における「互いに隣接する無端ベルトＢｉ、Ｂｊの上下方向における相対的な往復運動」を説明するための図である。この図では、無端ベルトＢｊを固定して描き、無端ベルトＢｉの「無端ベルトＢｊに対する相対運動」を示している。
【００５２】
支軸１１の反時計回りの回転駆動に伴い、無端ベルトＢｉは、無端ベルトＢｊに相対的に回転運動する。図７（ａ）では、無端ベルトＢｉのベルト上面が無端ベルトＢｊのベルト上面より上位にあり、処理対象物１２０（図示の簡単のために固形化した状態を示している。）は主として無端ベルトＢｉのベルト面の回転により搬送される。
【００５３】
図７（ｂ）では無端ベルトＢｉ、Ｂｊはそのベルト上面が同じ高さにあり、（ｃ）では無端ベルトＢｊのベルト面が無端ベルトＢｉのベルト上面より高く、（ｄ）では無端ベルトＢｉ、Ｂｊはそのベルト上面が同じ高さにある。従って、図７（ｂ）と（ｄ）では、処理対象物１２０は無端ベルトＢｉ、Ｂｊのベルト上面により搬送され、図７（ｃ）では主としてベルトＢｊのベルト上面により搬送される。
【００５４】
処理対象物搬送面上に供給された処理対象物１００の水分は、無端ベルト間の細隙部を通って流下するが、流下する部分には固形物やフロック化した塊も含まれている。流下する固形物（例えば、処理対象物が、養豚場からの汚水を含む汚泥である場合には餌くずや豚毛等）やフロック化した塊の一部は、無端ベルト間に引っかかったり付着したりするが、隣接する無端ベルトが「上下・前後方向に往復相対運動する」ので、細隙部や「付着した無端ベルト」から確実に除去され、細隙部の目詰まりを生じることがない。
【００５５】
上に実施の形態を説明した固液分離装置は、多量の水分を含んだ処理対象物１００から水分を分離する装置であって、２以上のプーリＰｉ１、Ｐｉ２（Ｐｊ１、Ｐｊ２）に掛け回されてベルト上面が処理対象物搬送面の一部をなす細幅の無端ベルトＢｉ、Ｂｊを複数個、ベルト幅方向へ互いに細隙を隔して配列してなり、個々の無端ベルトのベルト上面の集合が処理対象物搬送面を形成するとともに、無端ベルト間の各細隙が水分を流下させるための水分流下部を構成する無端ベルト群と、この無端ベルト群における隣接する無端ベルト間の細隙を保つスペーサ群（Ｓｉ、Ｓｊ、Ｓｐｉ、Ｓｐｊ）と、無端ベルト群の全ての無端ベルトを同一方向に回転駆動するとともに、隣接する無端ベルト同士が、上下方向の所定の範囲で、相対的に往復平行変位しあうように相対変位させる変位駆動手段とを有するものである（請求項１）。
【００５６】
変位駆動手段は、偏芯したプーリＰｉ１等、支軸１１、１２、駆動モータＭにより構成されている。即ち、無端ベルト群の各無端ベルトＢｉ、Ｂｊは偏芯プーリＰｉ１、Ｐｉ２、Ｐｊ１、Ｐｊ２に巻き掛けられ、偏芯プーリの回転に伴い、ベルト上面が「回転により移動しつつ、上下方向へ往復変位する」ように構成され、配列方向において隣接する無端ベルトの、上下方向の往復運動の位相が互いにずれるように「無端ベルト相互における偏芯プーリの偏芯相互の関係」が定められており、全ての無端ベルトＢｉ、Ｂｊの駆動プーリＰｉ１、Ｐｊ１が共通の駆動軸１１に固設されて同時に回転駆動される（請求項２）。
【００５７】
そして、無端ベルト群のベルト配列方向における奇数番目の無端ベルトＢｉの上下方向における往復運動は同一位相で行われ、無端ベルト群のベルト配列方向における偶数番目の無端ベルトＢｊの上下方向における往復運動は、奇数番目の無端ベルトＢｉと「略１８０度ずれた同一位相」で行われる（請求項３）。さらに、無端ベルト群による処理対象物搬送面の上方から、処理対象物１００を加圧する加圧手段１３を有する（請求項５）。
【００５８】
上記実施の形態に即して若干補足すると、無端ベルト群の各無端ベルトＢｉ、Ｂｊとこれらを巻きかけるプーリＰｉ１等は「通常のベルトとプーリ」により構成することもできるが、無端ベルトやプーリが「処理対象物の水分により濡れた状態で駆動される」ことを考慮すると、無端ベルトとプーリとの間にスリップが生じないことが好ましく、このためには、少なくとも駆動側のプーリＰｉ１、Ｐｊ１の外周に「駆動用の歯」を形成し、無端ベルトの内周に上記駆動用の歯と噛み合う溝を形成した「タイミングベルト」として個々の無端ベルトを構成するのがよい。
【００５９】
個々の無端ベルトの外周面は「平坦な面」としてもよいが、図８に示す無端ベルトＢのように、外周面がベルト回転方向（図の左右方向）に周期的な凹凸構造（図の例では、三角形状の凸部Ｂｔの配列により形成されている。）を有するようにすることにより、処理対象物に対する搬送性を向上させることができる（請求項４）。
【００６０】
また、加圧手段１３による加圧効果を「より効果的」に行うには、図９に示す例のように、無端ベルトＢｉ等の内周側に、スライダ１７を固定的に設け（下ケースＣ２の側板に固定すればよい。）、圧板１３１と共に無端ベルトＢｉ等を挟むようにすることにより、圧板１３１の加圧力を有効に処理対象物１００、１２０に作用させるのがよい。なお、加圧手段１３の圧板１３１を、その左端部において軸支して上下方向に揺動可能とし、ウエイトＷＴを図の左右方向に位置調整可能として、圧板１３１による加圧力を調整するようにしてもよい。
【００６１】
図１０は、請求項７記載の固液分離装置の実施の１形態を説明するための図である。
図１０（ａ）において、符号１３は加圧手段、符号１４は掻取りブレードを示し、符号Ｂは無端ベルト群を簡略化して示している。符号７０はトレイを示す。
【００６２】
トレイ７０を、図１１を参照して説明する。図１１の（ａ）は、トレイ７０の平面図、（ｂ）は（ａ）におけるｂ−ｂ断面図、（ｃ）は（ａ）におけるｃ−ｃ断面図である。図１１（ａ）における左右方向が「処理対象物の搬送方向」に対応する。
【００６３】
図１１（ａ）に示されたように、トレイ７０は、受け面７１と、側斜面部７２、７３と、前斜面部７４、後斜面部７５と、取り付け部７６ａ〜７６ｄとを有し、この例では、１枚のステンレス板により形成されている。
【００６４】
受け面７１は、処理対象物搬送面に対して上向きに対向する部分であって、処理対象物搬送面から流下する水分を受ける部分である。前斜面部７４および後斜面部７５は、図１１（ｂ）に示すように、受け面７１から斜め上方へ向かうように傾斜し、受け面７１が受けた水分が受け面７１の前後方向（処理対象物搬送方向）へ流れるのを防止する。
【００６５】
また、側斜面部７２、７３は、図１１（ｃ）に示すように、受け面７１から斜め下方に向かうように傾斜している。
【００６６】
図１０に戻ると、図１０（ｂ）は、トレイ７０を下ケースＣ２に取り付けた状態を、処理対象物搬送方向（図面の手前側が前方である。）から見た状態を示している。トレイ７０は、取り付け部７６ｂ、７６ｄ等により、下ケースＣ２の内壁部に凸設されているステ−ＣＳＴ１、ＣＳＴ２等に取り付けネジＮｂ、Ｎｄ等により固定されて設けられる。
【００６７】
図１０（ｂ）において符号ＢＵは、無端ベルト群の「処理対象物搬送面」を構成する部分、符号ＢＬは「プーリの下方を移動中の無端ベルト群」を示している。
【００６８】
図１０（ｂ）に示すように、トレイ７０の側斜面部７２、７３は、プーリの下方を移動中の無端ベルト群ＢＬの側方において下方に傾斜している。
【００６９】
従って、無端ベルト群の処理対象物搬送面をなす部分ＢＵ上を搬送される処理対象物から分離された水分は、トレイ７０の受け面７１上に落ちるが、前斜面部７４、後斜面部７５により搬送方向への流れを阻止され、側斜面部７２、７３から流れ落ちて下ケースＣ２内に落ちる。受け面７１は幅方向（図１０（ｂ）における左右方向）において、処理対象物搬送面の幅全体をカバーし、プーリの下方を移動中の無端ベルト群ＢＵの上を覆っているので、側斜面部７２、７３から流れ落ちる水分（固形物やフロック化した塊が含まれている。）は「プーリの下方を移動中の無端ベルトの内周面」に掛かることがない。
【００７０】
従って、無端ベルト内周面に付着した固形物等がさらにプーリに付着してプーリの径を増大させ、無端ベルト回転の負荷を増大させる問題は有効に回避される。
【００７１】
即ち、図１０、１１に即して実施の形態の特徴部分を説明した固液分離装置は、無端ベルト群Ｂのベルト内周部に、処理対象物搬送面に対して上向きに対向するように配設され、処理対象物搬送面から流下する水分を受け、処理対象物搬送面側方から無端ベルト群の下方へ導液するトレイ７０を有する（請求項７）。
【００７２】
図１２は固液分離システムの実施の１形態を説明図的に示している。
この固液分離システムは、固液分離装置１０と、処理対象物供給手段５０と、回収タンク２００と、図示されない制御手段と、ポンプ２１０を有する。
【００７３】
固液分離装置１０は上に実施の形態を説明したものであり、上ケース内に受け板１５０を有し、処理対象物供給手段５０は、汚泥状の処理対象物１００を受け板１５０の上方から固液分離装置１０に供給する。
【００７４】
処理対象物供給手段５０は処理対象物となる汚水等を貯容するが、貯容された汚水等には、その種類により必要に応じて「高分子凝集剤」が添加され、所謂「フロック化処理」が行われる。上記汚水が、養豚場からの汚水で、これに含まれる固形成分が、餌の残骸や豚毛等である場合には、フロック化処理を行わなくても固液分離が可能な場合もある。
【００７５】
この例において、処理対象物供給手段５０は「流量調整可能な計量槽とフロック化処理を行うフロック化装置とを合わせたもの」である。
【００７６】
処理対象物１００は固液分離装置１０に供給される段階に於いて「含水率９９％」程度の「汚泥状態」である。固液分離装置１０により処理対象物１００から水分を分離された汚泥の含水率は、処理対象物１００の状態や固液分離装置１０の運転状態にもよるが、８０〜８５％程度とすることができる。
【００７７】
固液分離装置１０により処理対象物１００から分離した水分を含む液状体１１０は、回収タンク２００内に回収される。回収タンク２００の内部はバッフル板２３１、２３２により仕切られており、液状態１１０はバッフル板２３１よりも右側の領域に回収される。回収タンク２００の底部はバッフル板２３１の下部において通底している。
【００７８】
回収タンク２００内に回収された液状体１１０には「固形分」も含まれており、この固形分は回収タンク２００の底部に沈殿物２４０として沈殿する。回収タンク２００の底部に設けられたポンプ２１０は、沈殿物２４０を含む分離液を処理対象物供給手段５０へ戻す。即ち、ポンプ２１０は、回収タンク２００の底部に沈殿した固形成分を含む分離液を、処理対象物供給手段５０に再供給する再供給手段を構成する。
【００７９】
戻された分離液は、処理対象物供給手段５０から再度、固液分離装置１０に供給されて固液分離を行われる。再供給手段としてのポンプ２１０による「沈殿物２４０を含む分離液の処理対象物供給手段５０への還流」は所定時間ごとに定期的に行われる。
【００８０】
固液分離装置１０の動作、処理対象物供給手段５０による処理対象物１００の供給、ポンプ２１０による「沈殿物２４０を含む分離液の処理対象物供給手段５０への還流」等は図示されない制御手段（マイクロコンピュータ等）により制御される。
【００８１】
回収タンク２００内に回収された液状体のうち「バッフル板２３２の左側の領域における上澄み液」が処理水として、オーバフローにより排出部２２０から回収タンク外へ排出される。
【００８２】
即ち、図１２に実施の形態を示した固液分離システムは、固液分離装置１０と、多量の水分を含んだ処理対象物を蓄え、処理対象物を固液分離装置に供給する処理対象物供給手段５０と、固液分離装置１０により処理対象物１００から分離された液状体を回収して貯留するとともに、処理水を外部へ排出する回収タンク２００と、少なくとも固液分離装置の動作を制御する「図示されない制御手段」とを有し、固液分離装置１０は、請求項１記載の固液分離装置である。
【００８３】
また、回収タンク２００の底部に沈殿した固形成分（沈殿物２４０）を含む分離液を、処理対象物供給手段５０に再供給する再供給手段２１０を有する（請求項１０）。
【００８４】
勿論、処理対象物供給手段５０が、固液分離装置１０への処理対象物の供給量を調整可能であるようにすることができる（請求項１１）。処理対象物供給手段５０から固液分離装置１０への処理対象物の供給量を調整する方法としては種々の方法が可能である。１例として、処理対象物を固液分離装置１０に供給する供給管に調整弁を設け、この調整弁により処理対象物の流量を調整する方法を挙げることができる。
【００８５】
図１３は、請求項１１記載の固液分離システムの実施の別形態を特徴部分のみ示している。符号１０Ａは固液分離装置を示している。固液分離装置１０Ａ下部の回収タンク部分の構成は図１０の実施の形態におけるのと同様のものを用いることができる。
【００８６】
この実施の形態においては、個々の無端ベルトＢｉ等により構成される無端ベルト群による処理対象物搬送面が、下流側（図の左方）から上流側へ向かって傾下しており（請求項６）、処理対象物供給手段は「符号５０Ａにより示す処理対象物供給部と、固液分離装置１０Ａ内に形成された貯留部１０Ｂと導液管１０Ｃと還流部１０Ｄと液面調整手段１０Ｅ」を有している。処理対象物供給部５０Ａは「流量調整可能な計量槽とフロック化処理を行うフロック化装置とを合わせたもの」とすることができる。
【００８７】
処理対象物中に含まれる「ゴミ」の量が極端に多い場合や、汚泥状の処理対象物１００が粘性を持ち、離水性が低い場合、無端ベルト群の「処理対象物搬送面」上に多量の固形物が堆積して、処理対象物搬送面からの水分の流下が妨げられる場合がある。このような場合、図１の実施の形態のように、処理対象物搬送面が水平に近いと、処理対象物から水分が十分に分離されず「含水率の高いままの処理対象物が装置外へ排出される」ことがあり得る。
【００８８】
図１３に実施の形態を示す固形分離装置システムでは、このような不具合が以下の如く解消される。即ち、処理対象物１００は、処理対象物供給部５０Ａから、貯留部１０Ｂに供給され、貯留部１０Ｂからオーバフローした部分が「傾斜した処理対象物搬送面」上に供給される。
【００８９】
貯留部１０Ｂに貯留された処理対象物１００は、その一部がオーバフローにより導液管１０Ｃに流れ込む。導液管１０Ｃの端部は還流部１０Ｄに連結している。還流部１０Ｄは導液管１０Ｃにより導液される処理対象物１００を、処理対象物供給部５０Ａに還流させるようになっている。
【００９０】
液面調整手段１０Ｅはパイプ状であって、導液管１０Ｃに近接して導液管１０Ｃを囲繞し、導液管１０Ｃに対して上下方向へ可動であり、図示されない調整機構により上下方向の位置を調整できるようになっている。液面調整手段１０Ｅの上部開口は導液管１０Ｃの上部開口よりも上位に位置するようになっており、従って、オーバフローにより導液管１０Ｃに流れ込む流量は、液面調整手段１０Ｅの上部開口の高さにより調整され、この調整により上記「傾斜した処理対象物搬送面」上に供給された処理対象物１００の液面高さが調整される。この液面高さの調整により「処理対象物搬送面、即ち、固液分離装置１０Ａへの処理対象物の供給量」が調整される。このように供給量を調整することにより「処理対象物から水分が十分に分離されず、含水率の高いままの処理対象物が装置外へ排出される」事態を有効に回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】固液分離装置の実施の１形態を説明するための図である。
【図２】図１の実施の形態におけるプーリとスペーサの配列を説明する図である。
【図３】図１の実施の形態における無端ベルトの配列を説明する図である。
【図４】図１の実施の形態における上ケースを説明する図である。
【図５】図１の実施の形態における下ケースを説明する図である。
【図６】図１の実施の形態におけるプーリ、支軸、スペーサを説明する図である。
【図７】図１の実施の形態における隣接する無端ベルト間の相対的な往復運動を説明する図である。
【図８】無端ベルトの外周面の形状の１例を説明するための図である。
【図９】固液分離装置の実施の別形態を特徴部分のみ示す図である。
【図１０】請求項７記載の発明の実施の１形態の特徴部分を示す図である。
【図１１】図１０に示すトレイの形状を説明するための図である。
【図１２】固液分離システムの実施の１形態を説明する図である。
【図１３】固液分離システムの実施の別形態を説明する図である。
【符号の説明】
【００９２】
Ｂ１ 無端ベルト
Ｐ１１、Ｐ１２ プーリ
Ｂ２ 無端ベルト
Ｐ２１、Ｐ２２ プーリ
１００ 処理対象物
【技術分野】
【０００１】
この発明は、固液分離装置および固液分離システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
多量の水分を含んだ汚泥状の処理対象物、例えば、汚泥水を脱水処理する処理方式として、処理対象物を濾布ベルト上に供給し、処理対象物中の水分を漉布ベルトにより濾過し、濾布ベルト上に残った固形分を回収する方式が広く知られている。この処理方式は、濾布ベルトの広い面を濾過面として利用できる点で優れているが、濾布ベルトが目詰まりを起こし易いという問題がある。出願人は先に、このような目詰まりの問題を有効に解決できる固液分離装置を提案した（特許文献１）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１１８６７８
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この発明は、特許文献１に記載された固液分離装置と同様に、目詰まりの問題を有効に解決できる新規な固液分離装置の実現を課題とする。
この発明はまた、上記固液分離装置を用いて効率の良い固液分離を行い得る新規な固液分離システムの実現を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この発明の固液分離装置は「多量の水分を含んだ処理対象物から水分を分離する装置」である。
「処理対象物」は、一般家庭や食品加工工場、養豚場や養鶏場、あるいはホテルやレストラン等から排出される下水、汚水等の汚泥状のものであり「多量の水分と固形分とが混合した状態の流動体」である。
【０００６】
請求項１記載の固液分離装置は、無端ベルト群と、スペーサ群と、変位駆動手段とを有する。
「無端ベルト群」は、複数個の無端ベルトからなる。
個々の無端ベルトは２以上のプーリに掛け回され、掛け回されたベルトのベルト上面が「処理対象物搬送面の一部」をなす。また、無端ベルトの個々は「細幅」である。
【０００７】
無端ベルト群を構成する複数の無端ベルトは、ベルト幅方向へ互いに細隙を隔して配列され、個々の無端ベルトのベルト上面の集合が「処理対象物搬送面」を形成する。
即ち、無端ベルト群を上方から見ると、配列した「一連の無端ベルト」の上面が、細隙を隔して「すのこ状」の処理対象物搬送面を形成し、無端ベルト間の各細隙が「水分（この明細書において「水分を主とする液状体」を謂う。）」を流下させるための水分流下部」を構成する。
【０００８】
処理対象物は、汚泥状態で処理対象物搬送面上に供給され、無端ベルト群の回転により搬送される間に、水分を主とする液状体が水分流下部、即ち「無端ベルト間の細隙」を通って流下し、固形分が処理対象物搬送面上に残されることにより固液分離される。
【０００９】
「スペーサ群」は、無端ベルト群における「隣接する無端ベルト間の細隙」を保つ。即ち、スペーサ群は「隣接する無端ベルト間に設けられて、無端ベルト間の細隙を保つ」ものであり、個々の無端ベルトと別体に設けられてもよいし、個々の無端ベルトを巻き掛けられるプーリの一部（例えばプーリの軸方向に形成されたフランジ状部分）として構成することもできる。
【００１０】
「変位駆動手段」は、無端ベルト群の全ての無端ベルトを同一方向に回転駆動するとともに、隣接する無端ベルト同士が「上下方向の所定の範囲で、相対的に往復平行変位しあう」ように相対変位させる。
即ち、変位駆動手段により駆動される無端ベルト群はベルト本来の回転運動をするが、この回転運動と同時に「上下方向に往復運動」をする。この往復運動は一律に揃った運動ではなく、隣接する無端ベルト同士では「互いに相対的に往復平行変位」を行う。例えば、ある特定の無端ベルトに着目すると、この無端ベルト（第１の無端ベルト）に隣接する無端ベルト（第２の無端ベルト）は、第１の無端ベルトに対して上下方向に相対的な往復運動を行うのである。
【００１１】
汚泥状の処理対象物における固形成分は「水中に均一に分散している」わけではなく、フロック化された塊や、豚毛等のような固形物として水中に混合している。このため、塊や固形物の中には「水分流下部に詰まったり引っかかったりして、水分流下部の目詰まりを起こす」原因となり得るものであるが、この発明の固液分離装置では、水分流下部をなす細隙を構成する「隣接する無端ベルト」が上下方向に相対的な往復運動を行うので、この往復運動により、細隙に詰まったり引っかかったりする塊や固形物が、細隙や「付着した無端ベルト」から引き剥がされるので水分流下部の目詰まりは有効に回避される。
【００１２】
請求項１記載の固液分離装置は、無端ベルト群の各無端ベルトを「偏芯プーリ」に巻き掛け、偏芯プーリの回転に伴い、ベルト上面が回転しつつ上下方向へ往復変位するように構成し、配列方向において隣接する無端ベルトの「上下方向の往復運動の位相」が互いにずれるように「無端ベルト相互における偏芯プーリの偏芯相互の関係」を定め、全ての無端ベルトの駆動プーリを「共通の駆動軸に固設して同時に回転駆動」する構成とすることができる（請求項２）。
【００１３】
無端ベルトを上下方向に往復移動させる方法は、上記の偏芯プーリによる方法に限らず、例えば、無端ベルトを巻き掛ける「１個のプーリ」をアイドルプーリとして上下方向に変位可能とし、アイドルプーリを偏芯カム等により上下方向へ変位させて上下方向に往復移動させるようにする方法等、種々の方法が可能である。
【００１４】
上記請求項２記載の固液分離装置においては、無端ベルト群のベルト配列方向における「奇数番目の無端ベルト」の上下方向における往復運動を同一位相で行い、「偶数番目の無端ベルト」の上下方向における往復運動を、奇数番目の無端ベルトと略１８０度ずれた同一位相で行うようにすることができる（請求項３）。このようにすると、奇数番目の無端ベルトのベルト上面と、偶数番目の無端ベルトのベルト上面とが交互に上下する。
【００１５】
勿論これに限らず、例えば、無端ベルト群のベルト配列方向において、ベルト配列順に３つのベルトを１組とし、これら３つのベルトに対する偏芯プーリを、回転軸に対して１２０度ずつ順次ずらした位置関係に設定すれば、ｎを自然数（ｎ＝０、１、２・・）として、ベルト配列方向における３ｎ番目の無端ベルトと、３ｎ＋１番目の無端ベルトと、３ｎ＋２番目の無端ベルトが、それぞれ「１２０度ずつ位相のずれた上下方向の往復運動」を行うことになるが、この場合にも、勿論、互いに隣接する無端ベルト間では「上下方向の所定の範囲で、相対的な往復平行変位」が行われる。
【００１６】
請求項１または２または３記載の固液分離装置はまた「無端ベルトの外周面がベルト回転方向に周期的な凹凸構造を有する」構成とすることができる（請求項４）。
請求項１〜４の任意の１に記載の固液分離装置は「無端ベルト群による処理対象物搬送面の上方から、処理対象物を加圧する加圧手段」を有することができる（請求項５）。このような加圧手段を用いることにより、重力による自然な水分分離に加え「加圧による絞り効果」により更なる水分分離を行うことができ、水分分離効率をより高めることが可能となる。また、分離された固形分が加圧されて圧縮されるので、固形分の回収容量を有効に高めることができる。
【００１７】
請求項１〜５の任意の１に記載の固液分離装置における、無端ベルト群による処理対象物搬送面は「略水平方向」となるようにすることができるが、これに限らず、処理対象物搬送面が傾いていても良く、例えば、処理対象物搬送面が「下流側から上流側（搬送が開始される側）へ向かって傾下している」ようにしてもよい（請求項６）。
【００１８】
また、請求項１〜６の任意の１に記載の固液分離装置は「無端ベルト群のベルト内周部にトレイを有する」ことができる（請求項７）。
「トレイ」は、ベルト内周部に、処理対象物搬送面に対して「上向きに対向」するように配設され、処理対象物搬送面から流下する水分（水分を主とする液状体）を受け、処理対象物搬送面側方（無端ベルト群の配列方向の配列端部側方）から無端ベルト群の下方へ導液する。
上述したように、処理対象物は汚泥状態で処理対象物搬送面上に供給され、無端ベルト群の回転により搬送される間に、水分を主とする液状体が無端ベルト間の細隙を通って流下し、固形分が処理対象物搬送面上に残されることにより固液分離されるが、その際に、細隙に詰まったり引っかかったりする塊や固形物が、隣接する無端ベルト間の上下方向に相対的な往復運動により、細隙部から除去されるので水分流下部の目詰まりは有効に回避される。
【００１９】
しかし、このようにしても、固形分や塊が「プーリの下方を移動中の無端ベルトの内周面」に付着することがあり、無端ベルト内周面に付着した固形物等がさらにプーリに付着してプーリの径を増大させ、無端ベルト回転の負荷を増大させることが考えられる。
【００２０】
請求項７記載の固液分離装置のように「無端ベルト群のベルト内周部に、処理対象物搬送面に対して上向きに対向するように配設され、処理対象物搬送面から流下する水分を受け、処理対象物搬送面側方から無端ベルト群の下方へ導液するトレイ」を設ければ、処理対象物搬送面から流下した水分が「プーリ下方を移動中の無端ベルト内周面」に掛かることがないので、上記の如き問題を有効に回避できる。
【００２１】
この発明の固液分離システムは、固液分離装置と、処理対象物供給手段と、回収タンクと、制御手段とを有する（請求項８）。
「固液分離装置」は上記請求項１〜７の任意の１に記載の固液分離装置である。
「処理対象物供給手段」は、多量の水分を含んだ処理対象物を蓄え、汚泥状の処理対象物を固液分離装置に供給する手段である。
「回収タンク」は、固液分離装置により処理対象物から分離された（水分を主とする）液状体を回収して貯留するとともに、処理水を外部へ排出する。
「制御手段」は、少なくとも固液分離装置の動作を制御する。
【００２２】
請求項８記載の固液分離システムは、回収タンクの底部に沈殿した「固形成分を含む分離液」を、処理対象物供給手段に再供給する再供給手段を有する構成とすることができる（請求項９）。また、請求項８または９記載の固液分離システムは、処理対象物供給手段が「固液分離装置への処理対象物の供給量を調整可能」である構成であることができ（請求項１０）、この場合、固液分離装置として請求項６記載のものを用い、処理対象物供給手段が「処理対象物のオーバフロー量の調整により、処理対象物の固液分離装置への供給量を調整する機能」を有するものであることができる（請求項１１）。
【００２３】
なお、無端ベルトのベルト幅は数ｍｍ〜数１０ｍｍ程度、ベルト厚みは５〜１０ｍｍ程度、無端ベルト間の細隙の大きさは０．３ｍｍ〜数ｍｍ程度が実用的であり、処理対象物に応じて適宜に設定できる。無端ベルトの配列個数は、固液分離装置における処理対象物搬送面の幅と、個々の無端ベルトの幅および上記細隙幅とにより定まる。
【００２４】
１例を挙げれば、処理対象物搬送面幅：１０００ｍｍ、ベルト幅：９.５ｍｍ、細隙幅：０.５ｍｍの場合で、無端ベルトの配列数は１００個となる。
【発明の効果】
【００２５】
上記の如く、この発明の固液分離装置によれば、「水分流下部」が無端ベルト間の細隙により形成されるので、濾布ベルトを用いる場合に比して水分の流下効率が良く、水分流下部に詰まったり引っかかったりする「固形物やフロック化された固形分の塊」は、隣接する無端ベルト相互の「相対的な上下運動」により細隙部から除去されるので目詰まりが生じ難い。
【００２６】
従って、かかる固液分離装置を用いる固液分離システムによれば、効率よく目詰まりの生じ難い固液分離を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
図１は、この発明の固液分離装置の実施の１形態を要部のみ説明図的に示している。
図１において、符号Ｐ１１、Ｐ１２、Ｐ２１、Ｐ２２はプーリ、符号Ｂ１、Ｂ２は無端ベルトを示している。また、符号１１、１２は支軸、符号Ｍはモータ、符号１３は加圧手段、符号１４は掻取りブレード、符号１５はシュータ、符号１００は処理対象物をそれぞれ示している。なお、以下に説明するように、プーリＰ１１とＰ２１、プーリＰ１２とＰ２２との間には「スペーサ」が設けられるが、図が複雑になるので、図１においてはスペーサを図示していない。
【００２８】
図２は、図１における無端ベルトＢ１、Ｂ２等の配列状態を説明図的に示す図であり、図１の状態を、図１の左方から見た状態として示している。
図２の左右方向は水平方向である。支軸１１は水平方向に配置され、この支軸１１にプーリＰ１１、Ｐ２１、・・・Ｐｉ１、Ｐｊ１、・・・が固定的に支持されている。図２に示すように、プーリの配列を右側から数えて「奇数番目のプーリ」をプーリＰｉ１（ｉ＝１、３、５、・・）、「偶数番目のプーリ」をＰｊ１（ｊ＝２、４、６、・・）とする。
【００２９】
隣接するプーリ間にはスペーサＳ１、Ｓ２、・・Ｓｉ、Ｓｊ、・・が設けられている。図２に示す如く、スペーサの配列を右側から数えて「奇数番目のスペーサ」をスペーサＳｉ（ｉ＝１、３、５・・・）、「偶数番目のスペーサ」をスペーサＳｊ（ｊ＝２、４、６・・・）とする。スペーサＳｉ、Ｓｊは隣接するプーリ間に配置され「隣接するプーリに巻き掛けられる無端ベルトの間隔」、即ち「水分流下部をなす細隙」を所定の間隔に保持する。
【００３０】
図２には示されていないが、図３に即して後述するように、支軸１２に支持されたプーリを上記プーリＰｉ１、Ｐｊ１に対応させてプーリＰｉ２、Ｐｊ２とする。支軸１２に支持されたプーリＰｉ２、Ｐｊ２の隣接するプーリ間には、それぞれスペーサＳｐｉ、Ｓｐｊ（ｉは奇数、Ｊは偶数）が設けられている。
【００３１】
上記奇数番目のプーリＰｉ１、Ｐｉ２に巻き掛けられたベルトをベルトＢｉ（ｉ＝１、３、５、・・）とし、偶数番目のプーリＰｊ１、Ｐｊ２に巻き掛けられたベルトをベルトＢｊ（ｊ＝２、４、６、・・）とする。
【００３２】
図１に例示するように、プーリＰ１１、Ｐ１２は支軸１１、１２に対して偏芯しており、プーリＰ２１、Ｐ２２も支軸１１、１２に対して偏芯している。
図２に示す如く、図の右側から数えて奇数番目のプーリＰｉ１は全て「プーリＰ１１と同じ」に偏芯しており、偶数番目のプーリＰｊ１は全て「プーリＰ２２と同じ」に偏芯している。プーリＰ１１の偏芯と、プーリＰ２１の偏芯とは「支軸１１に対して同方向且つ反対向き」である。図２には示されていないが、支軸１２に支持されたプーリＰｉ２は全て「プーリＰｉ１と同様」に偏芯しており、プーリＰ２ｊは全て「プーリＰｊ１と同様」に偏芯している。
【００３３】
図１は、奇数番目のプーリＰ１１、Ｐ１２（ｉ＝１）に巻き掛けられた奇数番目のベルトＢ１（ｉ＝１）と、偶数番目のプーリＰ２１、Ｐ２２（ｊ＝２）に巻き掛けられた偶数番目のベルトＢ２（ｊ＝２）とが上下方向に最も離れた状態、即ち、奇数番目のベルトＢｉの高さが最も高く、偶数番目のベルトＢｊの高さが最も低い状態を示している。
【００３４】
図１においては、ベルトＢｉとＢｊとの間に「高さ方向の隙間」があるように描いてあるが、これは図を見やすくするためであり、実際には、ベルトＢｉとＢｊとの高さ方向の高低差は「ベルトの厚み以下」であり、ベルトＢｉ、Ｂｊ間に「上下方向の隙間」が生じることはない。
【００３５】
図３は「無端ベルトの配列の状況」を説明図的に示している。図の繁雑を避けるため、無端ベルトは隣接する２つの無端ベルトＢｉ、Ｂｊのみを「巻きかけ状態」で示し、他のベルトは「プーリに巻き付いた部分の断面」を示している。
図３の状態においては、無端ベルトＢｉとＢｊとが、ベルト搬送方向（図の上下方向）において「相互に最も大きくずれた状態」を示している。この状態においては、奇数番目のベルトＢｉのベルト上面と偶数番目のベルトＢｊのベルト上面とは同一の高さにある。なお、前述のように、支軸１１に設けられたスペーサの個々に対応して支軸１２に設けられたスペーサを、スペーサＳｉ、Ｓｊに対応させてスペーサＳｐｉ、Ｓｐｊで示す。
【００３６】
図２に戻ると、図２において符号Ｃ１は上ケース、符号Ｃ２は下ケースを示す。
上ケースＣ１を、図４を参照して説明する。
上ケースＣ１は、その上方から見た状態を示す図４（ｃ）のように、２枚の側板Ｃ１００、Ｃ１０１と、前板Ｃ１０２と後板Ｃ１０３とを「底のない箱状」に組み合わせて一体化してなる。図４において、上ケースＣ１を正面側から見た状態を示す（ａ）、ベルト搬送方向から見た状態を示す（ｂ）、上面図（ｃ）に示すように、側板Ｃ１００、Ｃ１０１の下部は「折り曲げ部」をなし、この折り曲げ部の下部に４個の軸受Ｃ１１、Ｃ１２、Ｃ１３、Ｃ１４がボルトＢＴにより固定されている。４個の軸受Ｃ１１〜Ｃ１４の位置関係は図３に示す如くである。
【００３７】
下ケースＣ２を、図５を参照して説明する。
下ケースＣ２は、これを上方から見ると、図５（ｂ）に示すように、側板Ｃ２００、Ｃ２０１、前板Ｃ２０２、Ｃ２０３と底板Ｃ２０４とを箱型に組み合わせて成り、側板Ｃ２００、Ｃ２０１には軸受Ｃ２１、Ｃ２２、Ｃ２３、Ｃ２４が一体的に形成もしくは固設されている。底板Ｃ２０４は、長方形形状に開口している。図５（ａ）は側面図である。
【００３８】
図２、図３に示すように、支軸１１は上ケースＣ１の軸受Ｃ１１、Ｃ１３の軸穴を貫通し、さらに下ケースの軸受Ｃ２１、Ｃ２３を貫通し、下ケースＣ２に保持されており、モータＭにより回転駆動されるようになっている。また、図３に示すように、支軸１２は上ケースＣ１の軸受Ｃ１２、Ｃ１４の軸穴を貫通し、さらに下ケースＣ２の軸受Ｃ２２、Ｃ２４を貫通し、下ケースＣ２に保持され、回転自在である。
【００３９】
図３に示すように、支軸１１を貫通された軸受Ｃ１１、Ｃ１３の外側部はセットカラーＣＬ１、ＣＬ３により固定され、支軸１２を貫通された軸受Ｃ１２、Ｃ１４の外側部はセットカラーＣＬ２、ＣＬ４により固定されている。
【００４０】
図６を参照して、支軸１１、１２、プーリＰｉ１、Ｐｊ１、Ｐｉ２、Ｐｊ２、スペーサＳｉ、Ｓｊ、Ｓｐｉ、Ｓｐｊを説明する。
支軸１１、１２は円柱状であり、図６（ａ）に断面形状を示すように、周面部に軸長手方向にわたるキー溝Ｍ１、Ｍ２が「軸心を挟んで反対側の位置」に形成されている。プーリＰｉ１、Ｐｉ２、Ｐｊ１、Ｐｊ２は、図６（ｂ）に示すように円形状で、その中心位置から偏芯量：δ（２〜５ｍｍ程度が好適である。）だけ偏芯させて、支軸１１または１２への嵌合穴Ｈが穿設されている。嵌合穴Ｈは支軸１１、１２の直径に等しい直径の円形状であって、その一部にキー溝Ｍ１もしくはＭ２に係合するキーＨ１が凸設されている。
【００４１】
スペーサＳｉ、Ｓｊ、Ｓｐｉ、Ｓｐｊは、図６（ｄ）に示すように円形状で、その中心部に支軸１１または１２に嵌合するように嵌合穴６０（キー溝に係合する突起を有する。）を形成されている。スペーサＳｉ、Ｓｊ、Ｓｐｉ、Ｓｐｊの直径は、プーリＰｉ１、Ｐｊ１、Ｐｉ２、Ｐｊ２の直径（８０〜１３０ｍｍ程度が好適である。）と偏芯量：δと、無端ベルトＢｉ、Ｂｊの厚さとの和に２〜３ｍｍを加えた大きさ（１００〜１５０ｍｍ程度）が好ましく、厚みは０．３〜０．８ｍｍ程度が好適である。
【００４２】
プーリＰｉ１、Ｐｊ１、Ｐｉ２、Ｐｊ２は、図６（ｃ）に示すように、支軸１１または１２に設けられる。プーリＰｉ１、Ｐｊ１の支軸１１への係合を例にとって説明すると、プーリＰｉ１とプーリＰｊ１は支軸１１に対し「偏芯の向きが互いに逆向き（図６（ｃ）において上下方向）」となるように嵌合される。図６（ｃ）には図示されていないが、隣接するプーリＰｉ１、Ｐｊ１の間にはスペーサＳｉ、Ｓｊが支軸１１に嵌合配置される。
【００４３】
上に説明した所から明らかなように、説明中の固液分離装置を上方から見ると、上ケースＣ１の上方が長方形形状に開口し、その下方に「一群の無端ベルトＢｉ、Ｂｊの配列」が、上ケースＣ１に対する「すのこ状の底部」をなすように設けられており、その下位に設けられた下ケースＣ２は、その下部が開放している。
【００４４】
個々の無端ベルトＢｉ、Ｂｊのベルト上面は「処理対象物搬送面の一部」をなし、無端ベルト群のベルト上面は、個々の無端ベルトＢｉ、Ｂｊのベルト上面が集合して「処理対象物搬送面」を構成する。隣接する無端ベルト間の間隙はスペーサＳｉ、Ｓｊ、Ｓｐｉ、Ｓｐｊの厚さ（０．３〜０．８ｍｍ程度）に等しく、無端ベルトＢｉ、Ｂｊのベルト幅は５〜１０ｍｍ程度が好適であり、厚さも８〜１０ｍｍ程度が好適である。
【００４５】
図１に戻ると、複数のベルトＢｉ、Ｂｊによる無端ベルト群の上部には、加圧手段１３が設けられ、その左方に掻取りブレード１４とシュータ１５が設けられている。また、支軸１１は駆動モータＭにより回転駆動されるようになっている。
【００４６】
図１は、無端ベルト群による処理対象物搬送面上に、水分含有率：９９％以上の汚泥状態の処理対象物１００が供給され、固液分離が行われつつある状態を示している。処理対象物１００は「多量の水分を含んだ汚水をフロック化処理した汚泥状のもの」等であり、図１の上方から処理対象物搬送面上に供給される。
【００４７】
駆動モータＭにより支軸１１を反時計回りに回転駆動すると、無端ベルトＢｉ、Ｂｊは反時計回りに回動しつつ、プーリＰｉ１等の偏芯により上下方向に往復運動する。このとき配列方向に奇数番目の無端ベルトＢｉと偶数番目の無端ベルトＢｊは「回転に伴う上下運動の位相」が１８０度ずれており、従って、隣接する無端ベルト同士は「上下方向の所定の範囲（プーリＰｉ１、Ｐｊ１の偏芯量：δの２倍の範囲）」で、相対的に往復平行変位しあう。
【００４８】
処理対象物１００に含まれる水分１１０は、「水分流下部をなす、隣接する無端ベルト間の隙間（スペーサＳｉ、Ｓｊ、Ｓｐｉ、Ｓｐｊの厚みによる０．３〜０．８ｍｍ程度の隙間）」を通って流下し、処理対象物搬送面上の処理対象物１００から分離する。このようにして、処理対象物１００は、無端ベルト群により搬送される間に、処理対象物１００に含まれる水分が次第に減少し、脱水されて固形状になる。図１において、符号１２０は「固形状となった処理対象物」を示している。
【００４９】
図１の実施の形態では、処理対象物１００は搬送の途上において加圧手段１３により加圧される。加圧手段１３は圧板１３１とウエイトＷＴとを有し、ウエイトＷＴの加重を、厚板１３１を介して処理対象物１００に印加するようになっている。厚板１３１は、長方形形状の板、例えばステンレス板を若干屈曲させてなり、処理対象物１００を迎え入れる側が上方へ向かって傾斜している。このため、処理対象物１００は搬送されるに従い、圧板１３１による押圧力を次第に強く受ける。
【００５０】
圧板１３１による押圧力により処理対象物１００は「さらに水分を絞られ」たのち、掻取りブレード１４により無端ベルト群から分離され、シュータ１５上を通って図示されない回収部へ回収される。
【００５１】
図７は、無端ベルト群における「互いに隣接する無端ベルトＢｉ、Ｂｊの上下方向における相対的な往復運動」を説明するための図である。この図では、無端ベルトＢｊを固定して描き、無端ベルトＢｉの「無端ベルトＢｊに対する相対運動」を示している。
【００５２】
支軸１１の反時計回りの回転駆動に伴い、無端ベルトＢｉは、無端ベルトＢｊに相対的に回転運動する。図７（ａ）では、無端ベルトＢｉのベルト上面が無端ベルトＢｊのベルト上面より上位にあり、処理対象物１２０（図示の簡単のために固形化した状態を示している。）は主として無端ベルトＢｉのベルト面の回転により搬送される。
【００５３】
図７（ｂ）では無端ベルトＢｉ、Ｂｊはそのベルト上面が同じ高さにあり、（ｃ）では無端ベルトＢｊのベルト面が無端ベルトＢｉのベルト上面より高く、（ｄ）では無端ベルトＢｉ、Ｂｊはそのベルト上面が同じ高さにある。従って、図７（ｂ）と（ｄ）では、処理対象物１２０は無端ベルトＢｉ、Ｂｊのベルト上面により搬送され、図７（ｃ）では主としてベルトＢｊのベルト上面により搬送される。
【００５４】
処理対象物搬送面上に供給された処理対象物１００の水分は、無端ベルト間の細隙部を通って流下するが、流下する部分には固形物やフロック化した塊も含まれている。流下する固形物（例えば、処理対象物が、養豚場からの汚水を含む汚泥である場合には餌くずや豚毛等）やフロック化した塊の一部は、無端ベルト間に引っかかったり付着したりするが、隣接する無端ベルトが「上下・前後方向に往復相対運動する」ので、細隙部や「付着した無端ベルト」から確実に除去され、細隙部の目詰まりを生じることがない。
【００５５】
上に実施の形態を説明した固液分離装置は、多量の水分を含んだ処理対象物１００から水分を分離する装置であって、２以上のプーリＰｉ１、Ｐｉ２（Ｐｊ１、Ｐｊ２）に掛け回されてベルト上面が処理対象物搬送面の一部をなす細幅の無端ベルトＢｉ、Ｂｊを複数個、ベルト幅方向へ互いに細隙を隔して配列してなり、個々の無端ベルトのベルト上面の集合が処理対象物搬送面を形成するとともに、無端ベルト間の各細隙が水分を流下させるための水分流下部を構成する無端ベルト群と、この無端ベルト群における隣接する無端ベルト間の細隙を保つスペーサ群（Ｓｉ、Ｓｊ、Ｓｐｉ、Ｓｐｊ）と、無端ベルト群の全ての無端ベルトを同一方向に回転駆動するとともに、隣接する無端ベルト同士が、上下方向の所定の範囲で、相対的に往復平行変位しあうように相対変位させる変位駆動手段とを有するものである（請求項１）。
【００５６】
変位駆動手段は、偏芯したプーリＰｉ１等、支軸１１、１２、駆動モータＭにより構成されている。即ち、無端ベルト群の各無端ベルトＢｉ、Ｂｊは偏芯プーリＰｉ１、Ｐｉ２、Ｐｊ１、Ｐｊ２に巻き掛けられ、偏芯プーリの回転に伴い、ベルト上面が「回転により移動しつつ、上下方向へ往復変位する」ように構成され、配列方向において隣接する無端ベルトの、上下方向の往復運動の位相が互いにずれるように「無端ベルト相互における偏芯プーリの偏芯相互の関係」が定められており、全ての無端ベルトＢｉ、Ｂｊの駆動プーリＰｉ１、Ｐｊ１が共通の駆動軸１１に固設されて同時に回転駆動される（請求項２）。
【００５７】
そして、無端ベルト群のベルト配列方向における奇数番目の無端ベルトＢｉの上下方向における往復運動は同一位相で行われ、無端ベルト群のベルト配列方向における偶数番目の無端ベルトＢｊの上下方向における往復運動は、奇数番目の無端ベルトＢｉと「略１８０度ずれた同一位相」で行われる（請求項３）。さらに、無端ベルト群による処理対象物搬送面の上方から、処理対象物１００を加圧する加圧手段１３を有する（請求項５）。
【００５８】
上記実施の形態に即して若干補足すると、無端ベルト群の各無端ベルトＢｉ、Ｂｊとこれらを巻きかけるプーリＰｉ１等は「通常のベルトとプーリ」により構成することもできるが、無端ベルトやプーリが「処理対象物の水分により濡れた状態で駆動される」ことを考慮すると、無端ベルトとプーリとの間にスリップが生じないことが好ましく、このためには、少なくとも駆動側のプーリＰｉ１、Ｐｊ１の外周に「駆動用の歯」を形成し、無端ベルトの内周に上記駆動用の歯と噛み合う溝を形成した「タイミングベルト」として個々の無端ベルトを構成するのがよい。
【００５９】
個々の無端ベルトの外周面は「平坦な面」としてもよいが、図８に示す無端ベルトＢのように、外周面がベルト回転方向（図の左右方向）に周期的な凹凸構造（図の例では、三角形状の凸部Ｂｔの配列により形成されている。）を有するようにすることにより、処理対象物に対する搬送性を向上させることができる（請求項４）。
【００６０】
また、加圧手段１３による加圧効果を「より効果的」に行うには、図９に示す例のように、無端ベルトＢｉ等の内周側に、スライダ１７を固定的に設け（下ケースＣ２の側板に固定すればよい。）、圧板１３１と共に無端ベルトＢｉ等を挟むようにすることにより、圧板１３１の加圧力を有効に処理対象物１００、１２０に作用させるのがよい。なお、加圧手段１３の圧板１３１を、その左端部において軸支して上下方向に揺動可能とし、ウエイトＷＴを図の左右方向に位置調整可能として、圧板１３１による加圧力を調整するようにしてもよい。
【００６１】
図１０は、請求項７記載の固液分離装置の実施の１形態を説明するための図である。
図１０（ａ）において、符号１３は加圧手段、符号１４は掻取りブレードを示し、符号Ｂは無端ベルト群を簡略化して示している。符号７０はトレイを示す。
【００６２】
トレイ７０を、図１１を参照して説明する。図１１の（ａ）は、トレイ７０の平面図、（ｂ）は（ａ）におけるｂ−ｂ断面図、（ｃ）は（ａ）におけるｃ−ｃ断面図である。図１１（ａ）における左右方向が「処理対象物の搬送方向」に対応する。
【００６３】
図１１（ａ）に示されたように、トレイ７０は、受け面７１と、側斜面部７２、７３と、前斜面部７４、後斜面部７５と、取り付け部７６ａ〜７６ｄとを有し、この例では、１枚のステンレス板により形成されている。
【００６４】
受け面７１は、処理対象物搬送面に対して上向きに対向する部分であって、処理対象物搬送面から流下する水分を受ける部分である。前斜面部７４および後斜面部７５は、図１１（ｂ）に示すように、受け面７１から斜め上方へ向かうように傾斜し、受け面７１が受けた水分が受け面７１の前後方向（処理対象物搬送方向）へ流れるのを防止する。
【００６５】
また、側斜面部７２、７３は、図１１（ｃ）に示すように、受け面７１から斜め下方に向かうように傾斜している。
【００６６】
図１０に戻ると、図１０（ｂ）は、トレイ７０を下ケースＣ２に取り付けた状態を、処理対象物搬送方向（図面の手前側が前方である。）から見た状態を示している。トレイ７０は、取り付け部７６ｂ、７６ｄ等により、下ケースＣ２の内壁部に凸設されているステ−ＣＳＴ１、ＣＳＴ２等に取り付けネジＮｂ、Ｎｄ等により固定されて設けられる。
【００６７】
図１０（ｂ）において符号ＢＵは、無端ベルト群の「処理対象物搬送面」を構成する部分、符号ＢＬは「プーリの下方を移動中の無端ベルト群」を示している。
【００６８】
図１０（ｂ）に示すように、トレイ７０の側斜面部７２、７３は、プーリの下方を移動中の無端ベルト群ＢＬの側方において下方に傾斜している。
【００６９】
従って、無端ベルト群の処理対象物搬送面をなす部分ＢＵ上を搬送される処理対象物から分離された水分は、トレイ７０の受け面７１上に落ちるが、前斜面部７４、後斜面部７５により搬送方向への流れを阻止され、側斜面部７２、７３から流れ落ちて下ケースＣ２内に落ちる。受け面７１は幅方向（図１０（ｂ）における左右方向）において、処理対象物搬送面の幅全体をカバーし、プーリの下方を移動中の無端ベルト群ＢＵの上を覆っているので、側斜面部７２、７３から流れ落ちる水分（固形物やフロック化した塊が含まれている。）は「プーリの下方を移動中の無端ベルトの内周面」に掛かることがない。
【００７０】
従って、無端ベルト内周面に付着した固形物等がさらにプーリに付着してプーリの径を増大させ、無端ベルト回転の負荷を増大させる問題は有効に回避される。
【００７１】
即ち、図１０、１１に即して実施の形態の特徴部分を説明した固液分離装置は、無端ベルト群Ｂのベルト内周部に、処理対象物搬送面に対して上向きに対向するように配設され、処理対象物搬送面から流下する水分を受け、処理対象物搬送面側方から無端ベルト群の下方へ導液するトレイ７０を有する（請求項７）。
【００７２】
図１２は固液分離システムの実施の１形態を説明図的に示している。
この固液分離システムは、固液分離装置１０と、処理対象物供給手段５０と、回収タンク２００と、図示されない制御手段と、ポンプ２１０を有する。
【００７３】
固液分離装置１０は上に実施の形態を説明したものであり、上ケース内に受け板１５０を有し、処理対象物供給手段５０は、汚泥状の処理対象物１００を受け板１５０の上方から固液分離装置１０に供給する。
【００７４】
処理対象物供給手段５０は処理対象物となる汚水等を貯容するが、貯容された汚水等には、その種類により必要に応じて「高分子凝集剤」が添加され、所謂「フロック化処理」が行われる。上記汚水が、養豚場からの汚水で、これに含まれる固形成分が、餌の残骸や豚毛等である場合には、フロック化処理を行わなくても固液分離が可能な場合もある。
【００７５】
この例において、処理対象物供給手段５０は「流量調整可能な計量槽とフロック化処理を行うフロック化装置とを合わせたもの」である。
【００７６】
処理対象物１００は固液分離装置１０に供給される段階に於いて「含水率９９％」程度の「汚泥状態」である。固液分離装置１０により処理対象物１００から水分を分離された汚泥の含水率は、処理対象物１００の状態や固液分離装置１０の運転状態にもよるが、８０〜８５％程度とすることができる。
【００７７】
固液分離装置１０により処理対象物１００から分離した水分を含む液状体１１０は、回収タンク２００内に回収される。回収タンク２００の内部はバッフル板２３１、２３２により仕切られており、液状態１１０はバッフル板２３１よりも右側の領域に回収される。回収タンク２００の底部はバッフル板２３１の下部において通底している。
【００７８】
回収タンク２００内に回収された液状体１１０には「固形分」も含まれており、この固形分は回収タンク２００の底部に沈殿物２４０として沈殿する。回収タンク２００の底部に設けられたポンプ２１０は、沈殿物２４０を含む分離液を処理対象物供給手段５０へ戻す。即ち、ポンプ２１０は、回収タンク２００の底部に沈殿した固形成分を含む分離液を、処理対象物供給手段５０に再供給する再供給手段を構成する。
【００７９】
戻された分離液は、処理対象物供給手段５０から再度、固液分離装置１０に供給されて固液分離を行われる。再供給手段としてのポンプ２１０による「沈殿物２４０を含む分離液の処理対象物供給手段５０への還流」は所定時間ごとに定期的に行われる。
【００８０】
固液分離装置１０の動作、処理対象物供給手段５０による処理対象物１００の供給、ポンプ２１０による「沈殿物２４０を含む分離液の処理対象物供給手段５０への還流」等は図示されない制御手段（マイクロコンピュータ等）により制御される。
【００８１】
回収タンク２００内に回収された液状体のうち「バッフル板２３２の左側の領域における上澄み液」が処理水として、オーバフローにより排出部２２０から回収タンク外へ排出される。
【００８２】
即ち、図１２に実施の形態を示した固液分離システムは、固液分離装置１０と、多量の水分を含んだ処理対象物を蓄え、処理対象物を固液分離装置に供給する処理対象物供給手段５０と、固液分離装置１０により処理対象物１００から分離された液状体を回収して貯留するとともに、処理水を外部へ排出する回収タンク２００と、少なくとも固液分離装置の動作を制御する「図示されない制御手段」とを有し、固液分離装置１０は、請求項１記載の固液分離装置である。
【００８３】
また、回収タンク２００の底部に沈殿した固形成分（沈殿物２４０）を含む分離液を、処理対象物供給手段５０に再供給する再供給手段２１０を有する（請求項１０）。
【００８４】
勿論、処理対象物供給手段５０が、固液分離装置１０への処理対象物の供給量を調整可能であるようにすることができる（請求項１１）。処理対象物供給手段５０から固液分離装置１０への処理対象物の供給量を調整する方法としては種々の方法が可能である。１例として、処理対象物を固液分離装置１０に供給する供給管に調整弁を設け、この調整弁により処理対象物の流量を調整する方法を挙げることができる。
【００８５】
図１３は、請求項１１記載の固液分離システムの実施の別形態を特徴部分のみ示している。符号１０Ａは固液分離装置を示している。固液分離装置１０Ａ下部の回収タンク部分の構成は図１０の実施の形態におけるのと同様のものを用いることができる。
【００８６】
この実施の形態においては、個々の無端ベルトＢｉ等により構成される無端ベルト群による処理対象物搬送面が、下流側（図の左方）から上流側へ向かって傾下しており（請求項６）、処理対象物供給手段は「符号５０Ａにより示す処理対象物供給部と、固液分離装置１０Ａ内に形成された貯留部１０Ｂと導液管１０Ｃと還流部１０Ｄと液面調整手段１０Ｅ」を有している。処理対象物供給部５０Ａは「流量調整可能な計量槽とフロック化処理を行うフロック化装置とを合わせたもの」とすることができる。
【００８７】
処理対象物中に含まれる「ゴミ」の量が極端に多い場合や、汚泥状の処理対象物１００が粘性を持ち、離水性が低い場合、無端ベルト群の「処理対象物搬送面」上に多量の固形物が堆積して、処理対象物搬送面からの水分の流下が妨げられる場合がある。このような場合、図１の実施の形態のように、処理対象物搬送面が水平に近いと、処理対象物から水分が十分に分離されず「含水率の高いままの処理対象物が装置外へ排出される」ことがあり得る。
【００８８】
図１３に実施の形態を示す固形分離装置システムでは、このような不具合が以下の如く解消される。即ち、処理対象物１００は、処理対象物供給部５０Ａから、貯留部１０Ｂに供給され、貯留部１０Ｂからオーバフローした部分が「傾斜した処理対象物搬送面」上に供給される。
【００８９】
貯留部１０Ｂに貯留された処理対象物１００は、その一部がオーバフローにより導液管１０Ｃに流れ込む。導液管１０Ｃの端部は還流部１０Ｄに連結している。還流部１０Ｄは導液管１０Ｃにより導液される処理対象物１００を、処理対象物供給部５０Ａに還流させるようになっている。
【００９０】
液面調整手段１０Ｅはパイプ状であって、導液管１０Ｃに近接して導液管１０Ｃを囲繞し、導液管１０Ｃに対して上下方向へ可動であり、図示されない調整機構により上下方向の位置を調整できるようになっている。液面調整手段１０Ｅの上部開口は導液管１０Ｃの上部開口よりも上位に位置するようになっており、従って、オーバフローにより導液管１０Ｃに流れ込む流量は、液面調整手段１０Ｅの上部開口の高さにより調整され、この調整により上記「傾斜した処理対象物搬送面」上に供給された処理対象物１００の液面高さが調整される。この液面高さの調整により「処理対象物搬送面、即ち、固液分離装置１０Ａへの処理対象物の供給量」が調整される。このように供給量を調整することにより「処理対象物から水分が十分に分離されず、含水率の高いままの処理対象物が装置外へ排出される」事態を有効に回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】固液分離装置の実施の１形態を説明するための図である。
【図２】図１の実施の形態におけるプーリとスペーサの配列を説明する図である。
【図３】図１の実施の形態における無端ベルトの配列を説明する図である。
【図４】図１の実施の形態における上ケースを説明する図である。
【図５】図１の実施の形態における下ケースを説明する図である。
【図６】図１の実施の形態におけるプーリ、支軸、スペーサを説明する図である。
【図７】図１の実施の形態における隣接する無端ベルト間の相対的な往復運動を説明する図である。
【図８】無端ベルトの外周面の形状の１例を説明するための図である。
【図９】固液分離装置の実施の別形態を特徴部分のみ示す図である。
【図１０】請求項７記載の発明の実施の１形態の特徴部分を示す図である。
【図１１】図１０に示すトレイの形状を説明するための図である。
【図１２】固液分離システムの実施の１形態を説明する図である。
【図１３】固液分離システムの実施の別形態を説明する図である。
【符号の説明】
【００９２】
Ｂ１ 無端ベルト
Ｐ１１、Ｐ１２ プーリ
Ｂ２ 無端ベルト
Ｐ２１、Ｐ２２ プーリ
１００ 処理対象物
【特許請求の範囲】
【請求項１】
多量の水分を含んだ処理対象物から水分を分離する装置であって、
２以上のプーリに掛け回されてベルト上面が処理対象物搬送面の一部をなす細幅の無端ベルトを複数個、ベルト幅方向へ互いに細隙を隔して配列してなり、個々の無端ベルトのベルト上面の集合が処理対象物搬送面を形成するとともに、無端ベルト間の各細隙が水分を流下させるための水分流下部を構成する無端ベルト群と、
この無端ベルト群における隣接する無端ベルト間の細隙を保つスペーサ群と、
上記無端ベルト群の全ての無端ベルトを同一方向に回転駆動するとともに、隣接する無端ベルト同士が、上下方向の所定の範囲で、相対的に往復平行変位しあうように相対変位させる変位駆動手段と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記載の固液分離装置において、
無端ベルト群の各無端ベルトは偏芯プーリに巻き掛けられ、上記偏芯プーリの回転に伴い、ベルト上面が回転しつつ上下方向へ往復変位するように構成され、
配列方向において隣接する無端ベルトの、上下方向の往復運動の位相が互いにずれるように無端ベルト相互における偏芯プーリの偏芯相互の関係が定められており、
全ての無端ベルトの駆動プーリが、共通の駆動軸に固設されて同時に回転駆動されることを特徴とする固液分離装置。
【請求項３】
請求項２記載の固液分離装置において、
無端ベルト群のベルト配列方向における奇数番目の無端ベルトの、上下方向における往復運動は同一位相で行われ、
上記無端ベルト群のベルト配列方向における偶数番目の無端ベルトの、上下方向における往復運動は、上記奇数番目の無端ベルトと略１８０度ずれた同一位相で行われることを特徴とする固液分離装置。
【請求項４】
請求項１または２または３記載の固液分離装置において、
無端ベルトの外周面がベルト回転方向に周期的な凹凸構造を有することを特徴とする固液分離装置。
【請求項５】
請求項１〜４の任意の１に記載の固液分離装置において、
無端ベルト群による処理対象物搬送面の上方から、処理対象物を加圧する加圧手段を有することを特徴とする固液分離装置。
【請求項６】
請求項１〜５の任意の１に記載の固液分離装置において、
無端ベルト群による処理対象物搬送面が、下流側から上流側へ向かって傾下していることを特徴とする固液分離装置。
【請求項７】
請求項１〜６の任意の１に記載の固液分離装置において、
無端ベルト群のベルト内周部に、処理対象物搬送面に対して上向きに対向するように配設され、処理対象物搬送面から流下する水分を受け、処理対象物搬送面側方から上記無端ベルト群の下方へ導液するトレイを有することを特徴とする固液分離装置。
【請求項８】
固液分離装置と、
多量の水分を含んだ処理対象物を蓄え、上記処理対象物を固液分離装置に供給する処理対象物供給手段と、
上記固液分離装置により処理対象物から分離された液状体を回収して貯留するとともに、処理水を外部へ排出する回収タンクと、
少なくとも上記固液分離装置の動作を制御する制御手段とを有し、
上記固液分離装置が、請求項１〜７の任意の１に記載の固液分離装置であることを特徴とする固液分離システム。
【請求項９】
請求項８記載の固液分離システムにおいて、
回収タンクの底部に沈殿した固形成分を含む分離液を、処理対象物供給手段に再供給する再供給手段を有することを特徴とする固液分離システム。
【請求項１０】
請求項８または９記載の固液分離システムにおいて、
処理対象物供給手段が、固液分離装置への処理対象物の供給量を調整可能であることを特徴とする固液分離システム。
【請求項１１】
請求項１０記載の固液分離システムにおいて、
固液分離装置が請求項６記載のものであり、
処理対象物供給手段が、処理対象物のオーバフロー量の調整により、処理対象物の固液分離装置への供給量を調整する機能を有することを特徴とする固液分離システム。
【請求項１】
多量の水分を含んだ処理対象物から水分を分離する装置であって、
２以上のプーリに掛け回されてベルト上面が処理対象物搬送面の一部をなす細幅の無端ベルトを複数個、ベルト幅方向へ互いに細隙を隔して配列してなり、個々の無端ベルトのベルト上面の集合が処理対象物搬送面を形成するとともに、無端ベルト間の各細隙が水分を流下させるための水分流下部を構成する無端ベルト群と、
この無端ベルト群における隣接する無端ベルト間の細隙を保つスペーサ群と、
上記無端ベルト群の全ての無端ベルトを同一方向に回転駆動するとともに、隣接する無端ベルト同士が、上下方向の所定の範囲で、相対的に往復平行変位しあうように相対変位させる変位駆動手段と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記載の固液分離装置において、
無端ベルト群の各無端ベルトは偏芯プーリに巻き掛けられ、上記偏芯プーリの回転に伴い、ベルト上面が回転しつつ上下方向へ往復変位するように構成され、
配列方向において隣接する無端ベルトの、上下方向の往復運動の位相が互いにずれるように無端ベルト相互における偏芯プーリの偏芯相互の関係が定められており、
全ての無端ベルトの駆動プーリが、共通の駆動軸に固設されて同時に回転駆動されることを特徴とする固液分離装置。
【請求項３】
請求項２記載の固液分離装置において、
無端ベルト群のベルト配列方向における奇数番目の無端ベルトの、上下方向における往復運動は同一位相で行われ、
上記無端ベルト群のベルト配列方向における偶数番目の無端ベルトの、上下方向における往復運動は、上記奇数番目の無端ベルトと略１８０度ずれた同一位相で行われることを特徴とする固液分離装置。
【請求項４】
請求項１または２または３記載の固液分離装置において、
無端ベルトの外周面がベルト回転方向に周期的な凹凸構造を有することを特徴とする固液分離装置。
【請求項５】
請求項１〜４の任意の１に記載の固液分離装置において、
無端ベルト群による処理対象物搬送面の上方から、処理対象物を加圧する加圧手段を有することを特徴とする固液分離装置。
【請求項６】
請求項１〜５の任意の１に記載の固液分離装置において、
無端ベルト群による処理対象物搬送面が、下流側から上流側へ向かって傾下していることを特徴とする固液分離装置。
【請求項７】
請求項１〜６の任意の１に記載の固液分離装置において、
無端ベルト群のベルト内周部に、処理対象物搬送面に対して上向きに対向するように配設され、処理対象物搬送面から流下する水分を受け、処理対象物搬送面側方から上記無端ベルト群の下方へ導液するトレイを有することを特徴とする固液分離装置。
【請求項８】
固液分離装置と、
多量の水分を含んだ処理対象物を蓄え、上記処理対象物を固液分離装置に供給する処理対象物供給手段と、
上記固液分離装置により処理対象物から分離された液状体を回収して貯留するとともに、処理水を外部へ排出する回収タンクと、
少なくとも上記固液分離装置の動作を制御する制御手段とを有し、
上記固液分離装置が、請求項１〜７の任意の１に記載の固液分離装置であることを特徴とする固液分離システム。
【請求項９】
請求項８記載の固液分離システムにおいて、
回収タンクの底部に沈殿した固形成分を含む分離液を、処理対象物供給手段に再供給する再供給手段を有することを特徴とする固液分離システム。
【請求項１０】
請求項８または９記載の固液分離システムにおいて、
処理対象物供給手段が、固液分離装置への処理対象物の供給量を調整可能であることを特徴とする固液分離システム。
【請求項１１】
請求項１０記載の固液分離システムにおいて、
固液分離装置が請求項６記載のものであり、
処理対象物供給手段が、処理対象物のオーバフロー量の調整により、処理対象物の固液分離装置への供給量を調整する機能を有することを特徴とする固液分離システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２００６−３４６６２０（Ｐ２００６−３４６６２０Ａ）
【公開日】平成１８年１２月２８日（２００６．１２．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１７７８８１（Ｐ２００５−１７７８８１）
【出願日】平成１７年６月１７日（２００５．６．１７）
【出願人】（５０２１４１３９３）ジャステック株式会社 (11)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１２月２８日（２００６．１２．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年６月１７日（２００５．６．１７）
【出願人】（５０２１４１３９３）ジャステック株式会社 (11)
【Ｆターム（参考）】
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