固液分離装置
【課題】複数の固定板及び隣り合う固定板の間に配置された可動板を有する固液分離部と、固液分離部を貫通して延びるスクリューとを具備し、回転するスクリューによって可動板を押し動かすと共に、固液分離部に入り込んだ処理対象物を固液分離部の出口に向けて移動させ、その処理対象物から分離された濾液を、濾液排出ギャップを通して固液分離部外へ排出させ、含液率の低下した処理対象物を出口から固液分離部外に排出させる固液分離装置において、フロック化されていない処理対象物に対する固液分離効率を高める。
【解決手段】固液分離部３を、処理対象物移動方向Ｃに沿って複数の領域ＡＲ１，ＡＲ２，ＡＲ３に分けると共に、隣り合う２つの固定板２８間の間隙幅から、その両固定板２８の間に配置された可動板２９の厚さを引いた残りの間隙の幅を有効ギャップ幅としたとき、互いに隣り合う２つの領域のうちの処理対象物移動方向上流側の領域の有効ギャップ幅を、下流側の領域の有効ギャップ幅よりも狭く設定する。
【解決手段】固液分離部３を、処理対象物移動方向Ｃに沿って複数の領域ＡＲ１，ＡＲ２，ＡＲ３に分けると共に、隣り合う２つの固定板２８間の間隙幅から、その両固定板２８の間に配置された可動板２９の厚さを引いた残りの間隙の幅を有効ギャップ幅としたとき、互いに隣り合う２つの領域のうちの処理対象物移動方向上流側の領域の有効ギャップ幅を、下流側の領域の有効ギャップ幅よりも狭く設定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の固定板及び隣り合う固定板の間に配置された可動板を有する固液分離部と、該固液分離部を貫通して延びるスクリューとを具備し、回転するスクリューによって前記可動板が押し動かされるように、該可動板が形成されていると共に、固液分離部に入り込んだ処理対象物を、回転するスクリューによって固液分離部の出口に向けて移動させながら、その処理対象物から分離された濾液を、固液分離部の濾液排出ギャップを通して固液分離部外へ排出させ、含液率の低下した処理対象物を前記出口から固液分離部外に排出させる固液分離装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液体を含む処理対象物、例えば食品加工排水などの有機系汚泥や、顔料廃液などの無機系汚泥から液体分を分離するために、上記形式の固液分離装置を用いることは従来より周知である（例えば、特許文献１乃至４参照）。この形式の固液分離装置によれば、回転するスクリューによって、可動板を固定板に対して積極的に運動させることができるので、可動板を駆動する専用の駆動装置を設けずとも、可動板と固定板の間の濾液排出ギャップに入り込んだ固形物を効率よく排出させ、濾液排出ギャップの目詰まりを防止することができる。
【０００３】
ところで、この形式の固液分離装置において、互いに隣り合う２つの固定板間の間隙幅から、その両固定板の間に配置された可動板の厚さを引いた残りの間隙の幅を有効ギャップ幅と称することにすると、従来の固液分離装置は、その固液分離部の処理対象物移動方向上流側の領域における有効ギャップ幅が、処理対象物移動方向下流側の領域における有効ギャップ幅よりも大きく設定されていた。これにより、凝集剤によってフロック化された処理対象物が、固液分離部の処理対象物移動方向上流側の領域を通過するとき、その処理対象物から分離された濾液が、比較的大きく設定された濾液排出ギャップを通して効率よく迅速に排出される。このとき、処理対象物フロックのサイズは、かなり大きなものとなっているので、そのフロックが比較的大きな濾液排出ギャップを通して大量に排出されることはない。一方、処理対象物移動方向上流側の領域を通過した液体含有量の減少した処理対象物が、処理対象物移動方向下流側の領域を通過するときは、濾液排出ギャップが、比較的狭く設定されているので、その処理対象物の固形分が、濾液排出ギャップを通して大量に排出されることはない。液体含有量の減少した処理対象物の固形分が濾液排出ギャップから大量に排出されることを阻止しながら、その処理対象物から液体分を効率よく絞り出すことができるのである。
【０００４】
上述のように、従来の固液分離装置によれば、凝集剤によって予めフロック化された処理対象物を、効率よく固液分離することができる。ところが、本発明者の検討したところによると、凝集剤の添加されていない処理対象物や、凝集剤によってフロック化されていても、そのフロックのサイズが小さな処理対象物を、従来の固液分離装置によって固液分離処理すると、固液分離部の処理対象物移動方向上流側領域を通る処理対象物の液体分だけでなく、固形分までもが、比較的大きな濾液排出ギャップを通して排出されてしまい、これによって処理対象物の固液分離効率が低下することが明らかとなった。例えば、水分中に細かな植物繊維を含むパルプ原料や、同様に水分中に細かな繊維を含むパルプ排水を、凝集剤を添加せずに、従来の固液分離装置により処理すると、固液分離部の処理対象物方向上流側領域において、その処理対象物の繊維が、大量に濾液排出ギャップを通して固液分離部外に排出されてしまい、固液分離効率が低下してしまうのである。微小サイズのフロックを含有する原料や汚泥を固液分離するとき、或いは無機酸化物や無機水酸化物などの無機原料を、凝集剤を添加することなく固液分離するときなども同様である。
【０００５】
【特許文献１】特許第２８２６９９１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
【特許文献４】特許第３９０４５９０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、上記従来の欠点を除去した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、複数の固定板及び隣り合う固定板の間に配置された可動板を有する固液分離部と、該固液分離部を貫通して延びるスクリューとを具備し、回転するスクリューによって前記可動板が押し動かされるように、該可動板が形成されていると共に、固液分離部に入り込んだ処理対象物を、回転するスクリューによって固液分離部の出口に向けて移動させながら、その処理対象物から分離された濾液を、固液分離部の濾液排出ギャップを通して固液分離部外へ排出させ、含液率の低下した処理対象物を前記出口から固液分離部外に排出させる固液分離装置において、固液分離部を、処理対象物移動方向に沿って複数の領域に分けると共に、隣り合う２つの固定板間の間隙幅から、その両固定板の間に配置された可動板の厚さを引いた残りの間隙の幅を有効ギャップ幅としたとき、互いに隣り合う２つの領域のうちの処理対象物移動方向上流側の領域の有効ギャップ幅を、下流側の領域の有効ギャップ幅よりも狭く設定したことを特徴とする。
【０００８】
同じく、本発明は、複数の固定板及び隣り合う固定板の間に配置された可動板を有する固液分離部と、該固液分離部を貫通して延びるスクリューとを具備し、回転するスクリューによって前記可動板が押し動かされるように、該可動板が形成されていると共に、固液分離部に入り込んだ処理対象物を、回転するスクリューによって固液分離部の出口に向けて移動させながら、その処理対象物から分離された濾液を、固液分離部の濾液排出ギャップを通して固液分離部外へ排出させ、含液率の低下した処理対象物を前記出口から固液分離部外に排出させる固液分離装置において、隣り合う２つの固定板間の間隙幅から、その両固定板の間に配置された可動板の厚さを引いた残りの間隙の幅を有効ギャップ幅としたとき、該有効ギャップ幅を、処理対象物移動方向上流側から下流側に向けて漸次大きく設定したことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、凝集剤の添加されていない処理対象物や、フロック化されていても、そのフロックが小さな処理対象物を効率よく固液分離することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態例を図面に従って説明し、併せて前述の従来の欠点を図面に即してより具体的に明らかにする。
【００１１】
図１は固液分離装置の一例を示す部分断面正面図である。この固液分離装置によって、液体を含む各種の処理対象物を固液分離することが可能であるが、ここでは、水分中に細かな繊維を含んでいて、フロック化されていない処理対象物、例えば凝集剤を添加しないパルプ原料やパルプ排水を脱水処理する場合について説明する。かかる処理対象物のほかにも、小サイズのフロックを含む原料や汚泥なども、図示した固液分離装置によって効率よく固液分離することができる。
【００１２】
ここに示した固液分離装置は、入口部材１と、出口部材２と、これらの間に配置された固液分離部３とを有している。入口部材１は、上部が開口した矩形の箱状に形成され、その上部開口によって、水分中に繊維を含む処理対象物が流入する流入口４が構成されている。符号７は入口部材１の底壁を示す。また固液分離部３を向いた側の入口部材１の側壁５には開口６が形成され、さらに入口部材１の側壁５に対向したもう一つの側壁８には、横断面が矩形状に形成されたモータ支持部材９の一方の側壁１０がボルトとナットによって固定され、モータ支持部材９の他方の側壁１１に、減速機付きのモータ１２が固定されている。
【００１３】
入口部材１の両側壁５，８は下方に延び、その下端部が図示していないボルトとナットによって支持フレームのステー１３，１４にそれぞれ着脱可能に固定され、モータ支持部材９の両側壁１０，１１も下方に延び、その下端部が図示していないボルトとナットによって支持フレームのステー１４に着脱可能に固定されている。
【００１４】
出口部材２は、その上部と下部が開口し、水平断面が矩形状に形成されていて、固液分離部３を向いた側の出口部材２の側壁１９と、これに対向する出口部材２の側壁２０には、開口２２，２３がそれぞれ形成されている。側壁１９，２０は、下方に延び、その下端部が支持フレームのステー５２，５３に図示していないボルトとナットによって着脱可能に固定されている。また、側壁２０に形成された開口２３には、軸受部材１８が配置され、その軸受部材１８は、ボルト２４とナット２５によって側壁２０に着脱可能に固定されている。出口部材２の下部開口は、脱水処理された処理対象物が排出される排出口２６を構成している。
【００１５】
一方、本例の固液分離部３は、小リング状の複数のスペーサ３８によって軸線方向に互いに間隔をあけて配置されたリングより成る複数の固定板２８と、軸線方向に隣り合う固定板２８の間に配置されたリングより成る可動板２９とを有している。図２は隣り合う２つの固定板２８と、これらの固定板２８の間に配置された可動板２９と、スペーサ３８の外観を示す分解斜視図であり、図３は固液分離部３の部分縦断面図である。複数の固定板２８は、図１乃至図３に示すように同心状に配列され、軸線方向に隣り合う固定板２８の間に４つのスペーサ３８がそれぞれ配置されている。図１に示すように、固液分離部３は出口部材２の側が高くなるように傾斜して配置されているが、この固液分離部３を水平に配置することもできる。
【００１６】
図示した固液分離装置においては、図２及び図３に示すように、各固定板２８に、その半径方向に突出し、かつその周方向に配列された４つの耳部３９が形成され、その各耳部３９に取付孔３２がそれぞれ形成されている。各耳部３９に形成された各取付孔３２と、軸線方向に隣り合う固定板２８の間に配置された各スペーサ３８の中心孔には、ステーボルト３４がそれぞれ貫通して延び、さらにその各ステーボルト３４は、図１に示すように、入口部材１の側壁５と、出口部材２の側壁１９を貫通し、その各端部に形成された雄ねじにナット３６，３６Ａがそれぞれ螺着されて締め付けられている。なお、図１においては、図を判りやすくするため、一部のステーボルトとスペーサなどの図示を省略してある。
【００１７】
上述のようにして、複数の固定板２８は、複数のステーボルト３４と、ナット３６，３６Ａとによって一体的に固定連結され、入口部材１と出口部材２に対して固定されている。各ステーボルト３４は、複数の固定板２８を貫通して延びていて、その複数の固定板２８を連結する用をなす。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。
【００１８】
図３に示すように、各固定板２８の間にそれぞれ配置された各可動板２９の厚さＴは、隣り合う２つの固定板間の間隙幅Ｇより小さく設定され、各固定板２８の端面と、これに対向する可動板２９の端面の間には、微小なギャップｇが形成される。かかる微小ギャップｇは、後述するように処理対象物から分離された水分、すなわち濾液を通過させる濾液排出ギャップを構成するものである。図１乃至図３に示した固液分離装置においては、可動板２９の厚さＴの方が、固定板２８の厚さｔよりも薄くなっているが、これらの厚さＴ，ｔは互いに等しくなっていてもよいし、逆に可動板２９の厚さＴのほうが固定板２８の厚さｔよりも厚くなっていてもよい。
【００１９】
図４は、固定板２８と、可動板２９と、隣り合う固定板２８の間に配置されたスペーサ３８と、ステーボルト３４の配置状態を示す説明図であり、この図では可動板２９を破線で示してある。ここで、固定板２８の周方向に隣り合う２つのスペーサ３８の間の間隔をＬとしたとき、この間隔Ｌの方が可動板２９の外径Ｄ４よりも小さくなっている（Ｌ＜Ｄ４）。このため、可動板２９が隣り合う固定板２８の間から抜け出ることが阻止される。
【００２０】
また、図２及び図３にも示すように、複数のスペーサ３８の固定板中心側の部分に接する円ＣＣを考えたとき、各可動板２９の外径Ｄ４は、円ＣＣの直径Ｄ１よりも小さく、しかも各可動板２９の外径Ｄ４が各固定板２８の内径Ｄ３よりも大きく設定されている（Ｄ１＞Ｄ４，Ｄ４＞Ｄ３）。これにより、各可動板２９は、各固定板２８の中心孔から抜け出ることなく、該可動板２９の半径方向に可動で、かつ隣り合う固定板２８の間に回転可能に保持される。
【００２１】
また、本例の固液分離装置においては、図４に示すように、固定板２８の外径Ｄ２が前述の円ＣＣの直径Ｄ１よりも小さく設定されている（Ｄ１＞Ｄ２）。図４においては、隣り合う固定板２８と可動板２９を、その軸線方向に見たときに、これらの板２８，２９が互いに重なり合う部分にハッチングを付してある。本例の固定板２８は、複数の耳部３９を有しているが、かかる固定板２８の外径Ｄ２は、これらの耳部３９以外の円環状の部分の外径である。
【００２２】
上述のように、本例の固液分離装置においては、スペーサ３８により、軸線方向に間隔をあけて配置され、かつステーボルト３４によって互いに固定された複数の固定板２８と、隣り合う固定板２８の間に配置された可動板２９とによって固液分離部３が構成されている。図６に示すように、スペーサ３８を、当該スペーサ３８に隣接する２つの固定板のうちの一方の固定板２８に一体に形成し、その固定板２８とこれに固定されたスペーサ３８を１つの部品として構成することもできる。例えば、固定板２８とスペーサ３８が共に金属より成るときは、これらを溶接によって一体化し、或いは鋳造によって、これらを一体に成形することができる。或いは、素材を切削加工して、一体となった固定板２８とスペーサ３８を製造することもできる。また固定板２８とスペーサ３８を共に樹脂により構成するときは、これらを成形型によって一体の成形品として製造することもできる。
【００２３】
また、図１乃至図３に示すように、複数の固定板２８と複数の可動板２９を有する固液分離部３の内部には、その固液分離部３の軸線方向に延びるスクリュー２１が配置され、このスクリュー２１は、軸部４１と、この軸部４１に一体に形成されたらせん状の羽根部４２を有している。かかるスクリュー２１は、図１に示すように、入口部材１の側壁５と、出口部材２の側壁１９，２０に形成された開口６，２２，２３を貫通して延びていて、このスクリュー２１の軸部４１の一方の端部が、軸受部材１８に軸受１５を介して回転自在に支持されている。なお、図４にはスクリュー２１の図示は省略してある。
【００２４】
一方、図１に示したモータ１２の出力軸４５は、モータ支持部材９の側壁１１，１０と、入口部材１の側壁８を貫通して延び、側壁１０に軸受を介して回転自在に支持されている。かかる出力軸４５の先端部は、図５に示すように、内部が中空に形成され、その中空部４９の中央部に係合片５０が固定配置されている。また、スクリュー２１の軸部４１の他方の端部には、係合溝５１が形成され、軸部４１の端部が図１に示すように出力軸４５の中空部４９に挿入され、軸部４１に形成された係合溝５１が出力軸４５に設けられた係合片５０に係合している。モータ１２が作動して出力軸４５が回転すると、その回転が、互いに係合した係合片５０と係合溝５１を介してスクリュー２１に伝えられ、該スクリュー２１がその中心軸線のまわりに回転する。
【００２５】
上述のように、本例の固液分離装置は、その固液分離部３を貫通して延びる１本のスクリュー２１を有しているが、後述するように、複数のスクリューを有する固液分離装置にも本発明を適用することができる。本発明に係る固液分離装置は、固液分離部を貫通して延びる少なくとも１本のスクリューを有しているのである。
【００２６】
また、図示した固液分離装置においては、隣り合う２つの固定板２８の間に１つの可動板２９が配置されているが、隣り合う固定板２８の間に複数の可動板２９を配置することもできる。図７に示した固液分離装置においては、隣り合う固定板２８の間に２つの可動板２９が配置されている。このように、本発明に係る固液分離装置においては、隣り合う固定板２８の間に少なくとも１つの可動板２９が配置されるのである。
【００２７】
次に、本例の固液分離装置の基本的な動作例を説明する。
【００２８】
水分中に繊維を含有する処理対象物（図には示さず）は、図１に矢印Ａで示すように、固液分離装置の入口部材１内に流入する。かかる処理対象物の含水率は、例えば９９重量％程度である。このとき、スクリュー２１はモータ１２によって回転駆動されているので、入口部材１に流入した処理対象物は、矢印Ｂで示すように、入口部材１の側壁５に形成された開口６を通って、固定板２８と可動板２９の内部空間、すなわち固液分離部３の内部空間に、その軸線方向一端側の入口３Ａから流入する。
【００２９】
上述のようにして固液分離部３の内部に流入した処理対象物は、モータ１２により回転駆動されたスクリュー２１によって、図１に破線矢印Ｃで示したように、固液分離部３の軸線方向他端側の出口３Ｂへ向けて搬送される。このとき、処理対象物から分離された水分、すなわち濾液が、各固定板２８と可動板２９との間の微小ギャップｇ（図３）より成る濾液排出ギャップを通して固液分離部外に排出される。排出された濾液は、ステー１３，５２に固定された濾液受け部材４０に受け止められ、次いで濾液排出管４６を通って流下する。この濾液には未だ多少の固形分が含まれているので、当該濾液は他の処理対象物と共に再び固液分離装置に供給されて脱水処理される。
【００３０】
ここで、図３に示す如く、スクリュー２１の外径Ｄ６は、その回転が阻害されないように、固定板２８の内径Ｄ３よりもわずかに小なる大きさに設定されている（Ｄ３＞Ｄ６）が、このスクリュー２１の外径Ｄ６は可動板２９の内径Ｄ５よりも大きく設定されている。可動板２９の内径Ｄ５がスクリュー２１の外径Ｄ６よりも小さく設定されているのである（Ｄ６＞Ｄ５）。このため、スクリュー２１の回転によって、各可動板２９は、スクリュー２１から外力を受けて半径方向に押し動かされ、固定板２８に対して積極的に運動する。このようにして、可動板２９を駆動する専用の駆動手段を設けることなく、微小ギャップｇに入り込んだ固形物を積極的に排出させることができ、そのギャップｇに対するクリーニング効率を高めることができる。このように、回転するスクリュー２１によって可動板２９が押し動かされるように、各可動板２９が形成されているのである。
【００３１】
上述のように固液分離部３内の処理対象物の含水率が下げられ、含水量の減少した処理対象物が、図１に矢印Ｄで示すように、固液分離部３の軸線方向他端側の出口３Ｂから排出される。この出口３Ｂに対向して背圧板４７が設けられ、出口３Ｂから排出される処理対象物が背圧板４７に当り、出口３Ｂから排出される処理対象物の量が規制される。これにより、固液分離部内の圧力が高められ、処理対象物に対する脱水効率が高められる。図示した例では、背圧板４７はスクリュー２１の軸部４１に、図示していないボルトによって位置調整可能に固定されている。固液分離部３から排出された水分量の減少した処理対象物は、下部の排出口２６を通して下方に落下する。このようにして脱水処理された後の処理対象物の含水率は、例えば８０乃至９０重量％程度である。
【００３２】
上述のように、固液分離装置は、その固液分離部内に入り込んだ処理対象物を、回転するスクリューによって、固液分離部の出口に向けて移動させながら、その処理対象物から分離された濾液を、固液分離部の濾液排出ギャップを通して固液分離部外へ排出させ、含液率の低下した処理対象物を固液分離部の出口から固液分離部外に排出させるように構成されている。
【００３３】
以上説明した基本構成は、従来の固液分離装置と変わりはない。
【００３４】
ここで、先にも示したように、隣り合う２つの固定版２８の間の間隙幅Ｇから、その両固定板２８の間に配置された可動板２９の厚さＴを引いた残りの間隙の幅を有効ギャップ幅と称することにする。図３に示した例では、微小なギャップｇの幅の２倍の値が有効ギャップ幅である。また、隣り合う固定板２８の間に複数の可動板２９が配置されている場合には、間隙幅Ｇから、その複数の可動板２９の全厚さを引いた残りの間隙の幅が有効ギャップ幅である。図７に示した例では、隣り合う２つの固定板２８の間の間隙幅Ｇから、２つの可動板２９の全厚さ２Ｔを引いた値が有効ギャップ幅であるから、固定板２８と可動板２９の各間の微小なギャップｇの幅の３倍の値が有効ギャップ幅となる。
【００３５】
その際、従来の固液分離装置においては、前述のように、固液分離部３の処理対象物移動方向上流側の領域における有効ギャップ幅が、処理対象物移動方向下流側の領域における有効ギャップ幅よりも大きく設定されていた。より具体的に示すと、図１に示した固液分離部３を、処理対象物移動方向Ｃに沿って上流側領域ＡＲ１と、中間領域ＡＲ２と、下流側領域ＡＲ３とに分けたとき、上流側領域ＡＲ１における有効ギャップ幅を例えば０．５ｍｍとし、中間領域ＡＲ２の有効ギャップ幅を例えば、０．３ｍｍとし、下流側領域ＡＲ３の有効ギャップ幅を例えば、０．１５ｍｍに設定するのである。このように構成すれば、先に説明したように、処理対象物を凝集剤によって大きなフロックに形成した場合に、その処理対象物を効率よく固液分離することができる。ところが、本例のように水分中に細かな繊維が多量に含まれていて、フロック化されていない処理対象物や、微小サイズのフロックを含む汚泥などの処理対象物を従来の固液分離装置によって固液分離しようとすると、その処理対象物中の大量の固形分が、固液分離部３の上流側領域ＡＲ１において濾液排出ギャップを通して固液分離外に流出してしまい、固液分離効率が大きく低下する。
【００３６】
そこで、本例の固液分離装置においては、固液分離部３を、処理対象物の移動方向Ｃに沿って複数の領域に分けたときに、互いに隣り合う２つの領域のうちの処理対象物移動方向上流側の領域の有効ギャップ幅が、下流側の領域の有効ギャップ幅よりも狭く設定されている。かかる構成のより具体的な例を以下に示す。
【００３７】
ここでも、図１に示した固液分離部３を、処理対象物の移動方向Ｃに沿って上流側領域ＡＲ１と、中間領域ＡＲ２と、下流側領域ＡＲ３とに分けるものとし、上流側領域ＡＲ１における有効ギャップ幅を０．１５ｍｍ、中間領域ＡＲ２の有効ギャップ幅を０．３５ｍｍ、下流側領域ＡＲ３の有効ギャップ幅を０．５ｍｍとする。その際、いずれの領域ＡＲ１，ＡＲ２，ＡＲ３においても、固定板２８と可動板２９の厚さを例えば１．５ｍｍとし、隣り合う２つの固定板２８の間の間隙幅Ｇを、上流側領域ＡＲ１においては１．６５ｍｍ、中間領域ＡＲ２においては１．８５ｍｍ、下流側領域ＡＲ３においては２ｍｍとする。
【００３８】
上述のように、互いに隣り合う上流側領域ＡＲ１と中間領域ＡＲ２の２つの領域のうちの処理対象物移動方向上流側の領域ＡＲ１の有効ギャップ幅を下流側の領域ＡＲ２の有効ギャップ幅よりも狭く設定し、同じく互いに隣り合う中間領域ＡＲ２と下流側領域ＡＲ３の２つの領域のうちの処理対象物移動方向上流側の領域ＡＲ２の有効ギャップ幅を下流側の領域ＡＲ３の有効ギャップ幅よりも狭く設定するのである。
【００３９】
本例の固液分離装置は、上述のように構成されているので、水分中に細かな繊維を多量に含む処理対象物が固液分離部３の上流側領域ＡＲ１を通るとき、その処理対象物中の固形分である繊維が、濾液排出ギャップを通して大量に排出されることはない。上流側領域ＡＲ１における濾液排出ギャップの幅は狭くなっているからである。これに対し、処理対象物中の水分はその狭い濾液排出ギャップを通して固液分離部３の外部に流出する。
【００４０】
固液分離部３内の処理対象物が中間領域ＡＲ２及び下流側領域ＡＲ３を通るとき、これらの領域の濾液排出ギャップは、上流側領域ＡＲ１における濾液排出ギャップよりも広くなるが、このとき処理対象物の水分は既に減少していて、その処理対象物自体が互いに絡みついているので、濾液排出ギャップが広くとも、その処理対象物が濾液排出ギャップを通して大量に排出されることはない。一方、濾液排出ギャップが広いので、処理対象物中の水分は、その濾液排出ギャップを通して効率よく外部に流出する。
【００４１】
上述のようにして、処理対象物に対する固液分離効率を高めることができる。これは、フロック化されていない他の処理対象物や、微小サイズのフロックを含む処理対象物などを固液分離する際も同様である。
【００４２】
上述した例では、固液分離部３を３つの領域ＡＲ１，ＡＲ２，ＡＲ３に分けたが、処理対象物の種類や、その性状などによって、固液分離部３を２つに分け、或いは４つ以上に分けることもできる。例えば、図１に符号ＢＲ１，ＢＲ２で示したように、固液分離部３を上流側領域と下流側領域の２つの領域に分け、その上流側の領域ＢＲ１の有効ギャップ幅を、下流側の領域ＢＲ２の有効ギャップ幅よりも狭く設定するのである。これによっても、上述したところと同様の作用効果を奏することができる。
【００４３】
さらに、固液分離部３を、複数の固定板２８と複数の可動板２９を含む領域ＡＲ１，ＡＲ２，ＡＲ３，ＢＲ１，ＢＲ２に分けるのではなく、有効ギャップ幅を、処理対象物移動方向Ｃの上流側から下流側へ向けて漸次大きく設定しても、同様の作用効果を奏することができる。
【００４４】
上述した各構成は、図７に示したように、隣り合う固定板間に複数の可動板２９が配置されている場合にも、同様に適用できるものである。
【００４５】
以上、スクリュー２１が１本だけ設けられた固液分離装置に本発明を適用した例を説明したが、本発明は、特許第３５６５８４１号公報や特許第３６３８５９７号公報に記載されているように、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を有する固液分離部を貫通して伸びる複数のスクリューを備えた固液分離装置にも、支障なく適用できるものである。また、複数の羽根部を有するスクリューを用いた固液分離装置などにも、本発明を適用できる。さらに、特許第３６３８５９７号公報に記載された固液分離装置のように、上部が開放した凹部を有する可動板と固定板を用いた場合には、かかる可動板と固定板の上方から、固液分離部に処理対象物を供給することもできる。この場合には、固液分離部の入口が、固定板と可動板の上方に位置することになる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】固液分離装置の部分断面正面図である。
【図２】隣り合う固定板と、その両固定板の間に配置された可動板などを示す固液分離装置の分解斜視図である。
【図３】固液分離部の縦断面図である。
【図４】固定板と、可動板と、スペーサと、ステーボルトの配置状態を示す説明図である。
【図５】出力軸とスクリューの軸部の連結に関する構成を示す斜視図である。
【図６】スペーサを固定板に一体に固定した例を示す正面図である。
【図７】隣り合う固定板の間に２枚の可動板が配置された固液分離部を示す図である。
【符号の説明】
【００４７】
３ 固液分離部
３Ｂ 出口
２１ スクリュー
２８ 固定板
２９ 可動板
ＡＲ１，ＡＲ２，ＡＲ３，ＢＲ１，ＢＲ２ 領域
Ｇ 間隙幅
Ｔ 厚さ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の固定板及び隣り合う固定板の間に配置された可動板を有する固液分離部と、該固液分離部を貫通して延びるスクリューとを具備し、回転するスクリューによって前記可動板が押し動かされるように、該可動板が形成されていると共に、固液分離部に入り込んだ処理対象物を、回転するスクリューによって固液分離部の出口に向けて移動させながら、その処理対象物から分離された濾液を、固液分離部の濾液排出ギャップを通して固液分離部外へ排出させ、含液率の低下した処理対象物を前記出口から固液分離部外に排出させる固液分離装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液体を含む処理対象物、例えば食品加工排水などの有機系汚泥や、顔料廃液などの無機系汚泥から液体分を分離するために、上記形式の固液分離装置を用いることは従来より周知である（例えば、特許文献１乃至４参照）。この形式の固液分離装置によれば、回転するスクリューによって、可動板を固定板に対して積極的に運動させることができるので、可動板を駆動する専用の駆動装置を設けずとも、可動板と固定板の間の濾液排出ギャップに入り込んだ固形物を効率よく排出させ、濾液排出ギャップの目詰まりを防止することができる。
【０００３】
ところで、この形式の固液分離装置において、互いに隣り合う２つの固定板間の間隙幅から、その両固定板の間に配置された可動板の厚さを引いた残りの間隙の幅を有効ギャップ幅と称することにすると、従来の固液分離装置は、その固液分離部の処理対象物移動方向上流側の領域における有効ギャップ幅が、処理対象物移動方向下流側の領域における有効ギャップ幅よりも大きく設定されていた。これにより、凝集剤によってフロック化された処理対象物が、固液分離部の処理対象物移動方向上流側の領域を通過するとき、その処理対象物から分離された濾液が、比較的大きく設定された濾液排出ギャップを通して効率よく迅速に排出される。このとき、処理対象物フロックのサイズは、かなり大きなものとなっているので、そのフロックが比較的大きな濾液排出ギャップを通して大量に排出されることはない。一方、処理対象物移動方向上流側の領域を通過した液体含有量の減少した処理対象物が、処理対象物移動方向下流側の領域を通過するときは、濾液排出ギャップが、比較的狭く設定されているので、その処理対象物の固形分が、濾液排出ギャップを通して大量に排出されることはない。液体含有量の減少した処理対象物の固形分が濾液排出ギャップから大量に排出されることを阻止しながら、その処理対象物から液体分を効率よく絞り出すことができるのである。
【０００４】
上述のように、従来の固液分離装置によれば、凝集剤によって予めフロック化された処理対象物を、効率よく固液分離することができる。ところが、本発明者の検討したところによると、凝集剤の添加されていない処理対象物や、凝集剤によってフロック化されていても、そのフロックのサイズが小さな処理対象物を、従来の固液分離装置によって固液分離処理すると、固液分離部の処理対象物移動方向上流側領域を通る処理対象物の液体分だけでなく、固形分までもが、比較的大きな濾液排出ギャップを通して排出されてしまい、これによって処理対象物の固液分離効率が低下することが明らかとなった。例えば、水分中に細かな植物繊維を含むパルプ原料や、同様に水分中に細かな繊維を含むパルプ排水を、凝集剤を添加せずに、従来の固液分離装置により処理すると、固液分離部の処理対象物方向上流側領域において、その処理対象物の繊維が、大量に濾液排出ギャップを通して固液分離部外に排出されてしまい、固液分離効率が低下してしまうのである。微小サイズのフロックを含有する原料や汚泥を固液分離するとき、或いは無機酸化物や無機水酸化物などの無機原料を、凝集剤を添加することなく固液分離するときなども同様である。
【０００５】
【特許文献１】特許第２８２６９９１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
【特許文献４】特許第３９０４５９０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、上記従来の欠点を除去した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、複数の固定板及び隣り合う固定板の間に配置された可動板を有する固液分離部と、該固液分離部を貫通して延びるスクリューとを具備し、回転するスクリューによって前記可動板が押し動かされるように、該可動板が形成されていると共に、固液分離部に入り込んだ処理対象物を、回転するスクリューによって固液分離部の出口に向けて移動させながら、その処理対象物から分離された濾液を、固液分離部の濾液排出ギャップを通して固液分離部外へ排出させ、含液率の低下した処理対象物を前記出口から固液分離部外に排出させる固液分離装置において、固液分離部を、処理対象物移動方向に沿って複数の領域に分けると共に、隣り合う２つの固定板間の間隙幅から、その両固定板の間に配置された可動板の厚さを引いた残りの間隙の幅を有効ギャップ幅としたとき、互いに隣り合う２つの領域のうちの処理対象物移動方向上流側の領域の有効ギャップ幅を、下流側の領域の有効ギャップ幅よりも狭く設定したことを特徴とする。
【０００８】
同じく、本発明は、複数の固定板及び隣り合う固定板の間に配置された可動板を有する固液分離部と、該固液分離部を貫通して延びるスクリューとを具備し、回転するスクリューによって前記可動板が押し動かされるように、該可動板が形成されていると共に、固液分離部に入り込んだ処理対象物を、回転するスクリューによって固液分離部の出口に向けて移動させながら、その処理対象物から分離された濾液を、固液分離部の濾液排出ギャップを通して固液分離部外へ排出させ、含液率の低下した処理対象物を前記出口から固液分離部外に排出させる固液分離装置において、隣り合う２つの固定板間の間隙幅から、その両固定板の間に配置された可動板の厚さを引いた残りの間隙の幅を有効ギャップ幅としたとき、該有効ギャップ幅を、処理対象物移動方向上流側から下流側に向けて漸次大きく設定したことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、凝集剤の添加されていない処理対象物や、フロック化されていても、そのフロックが小さな処理対象物を効率よく固液分離することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態例を図面に従って説明し、併せて前述の従来の欠点を図面に即してより具体的に明らかにする。
【００１１】
図１は固液分離装置の一例を示す部分断面正面図である。この固液分離装置によって、液体を含む各種の処理対象物を固液分離することが可能であるが、ここでは、水分中に細かな繊維を含んでいて、フロック化されていない処理対象物、例えば凝集剤を添加しないパルプ原料やパルプ排水を脱水処理する場合について説明する。かかる処理対象物のほかにも、小サイズのフロックを含む原料や汚泥なども、図示した固液分離装置によって効率よく固液分離することができる。
【００１２】
ここに示した固液分離装置は、入口部材１と、出口部材２と、これらの間に配置された固液分離部３とを有している。入口部材１は、上部が開口した矩形の箱状に形成され、その上部開口によって、水分中に繊維を含む処理対象物が流入する流入口４が構成されている。符号７は入口部材１の底壁を示す。また固液分離部３を向いた側の入口部材１の側壁５には開口６が形成され、さらに入口部材１の側壁５に対向したもう一つの側壁８には、横断面が矩形状に形成されたモータ支持部材９の一方の側壁１０がボルトとナットによって固定され、モータ支持部材９の他方の側壁１１に、減速機付きのモータ１２が固定されている。
【００１３】
入口部材１の両側壁５，８は下方に延び、その下端部が図示していないボルトとナットによって支持フレームのステー１３，１４にそれぞれ着脱可能に固定され、モータ支持部材９の両側壁１０，１１も下方に延び、その下端部が図示していないボルトとナットによって支持フレームのステー１４に着脱可能に固定されている。
【００１４】
出口部材２は、その上部と下部が開口し、水平断面が矩形状に形成されていて、固液分離部３を向いた側の出口部材２の側壁１９と、これに対向する出口部材２の側壁２０には、開口２２，２３がそれぞれ形成されている。側壁１９，２０は、下方に延び、その下端部が支持フレームのステー５２，５３に図示していないボルトとナットによって着脱可能に固定されている。また、側壁２０に形成された開口２３には、軸受部材１８が配置され、その軸受部材１８は、ボルト２４とナット２５によって側壁２０に着脱可能に固定されている。出口部材２の下部開口は、脱水処理された処理対象物が排出される排出口２６を構成している。
【００１５】
一方、本例の固液分離部３は、小リング状の複数のスペーサ３８によって軸線方向に互いに間隔をあけて配置されたリングより成る複数の固定板２８と、軸線方向に隣り合う固定板２８の間に配置されたリングより成る可動板２９とを有している。図２は隣り合う２つの固定板２８と、これらの固定板２８の間に配置された可動板２９と、スペーサ３８の外観を示す分解斜視図であり、図３は固液分離部３の部分縦断面図である。複数の固定板２８は、図１乃至図３に示すように同心状に配列され、軸線方向に隣り合う固定板２８の間に４つのスペーサ３８がそれぞれ配置されている。図１に示すように、固液分離部３は出口部材２の側が高くなるように傾斜して配置されているが、この固液分離部３を水平に配置することもできる。
【００１６】
図示した固液分離装置においては、図２及び図３に示すように、各固定板２８に、その半径方向に突出し、かつその周方向に配列された４つの耳部３９が形成され、その各耳部３９に取付孔３２がそれぞれ形成されている。各耳部３９に形成された各取付孔３２と、軸線方向に隣り合う固定板２８の間に配置された各スペーサ３８の中心孔には、ステーボルト３４がそれぞれ貫通して延び、さらにその各ステーボルト３４は、図１に示すように、入口部材１の側壁５と、出口部材２の側壁１９を貫通し、その各端部に形成された雄ねじにナット３６，３６Ａがそれぞれ螺着されて締め付けられている。なお、図１においては、図を判りやすくするため、一部のステーボルトとスペーサなどの図示を省略してある。
【００１７】
上述のようにして、複数の固定板２８は、複数のステーボルト３４と、ナット３６，３６Ａとによって一体的に固定連結され、入口部材１と出口部材２に対して固定されている。各ステーボルト３４は、複数の固定板２８を貫通して延びていて、その複数の固定板２８を連結する用をなす。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。
【００１８】
図３に示すように、各固定板２８の間にそれぞれ配置された各可動板２９の厚さＴは、隣り合う２つの固定板間の間隙幅Ｇより小さく設定され、各固定板２８の端面と、これに対向する可動板２９の端面の間には、微小なギャップｇが形成される。かかる微小ギャップｇは、後述するように処理対象物から分離された水分、すなわち濾液を通過させる濾液排出ギャップを構成するものである。図１乃至図３に示した固液分離装置においては、可動板２９の厚さＴの方が、固定板２８の厚さｔよりも薄くなっているが、これらの厚さＴ，ｔは互いに等しくなっていてもよいし、逆に可動板２９の厚さＴのほうが固定板２８の厚さｔよりも厚くなっていてもよい。
【００１９】
図４は、固定板２８と、可動板２９と、隣り合う固定板２８の間に配置されたスペーサ３８と、ステーボルト３４の配置状態を示す説明図であり、この図では可動板２９を破線で示してある。ここで、固定板２８の周方向に隣り合う２つのスペーサ３８の間の間隔をＬとしたとき、この間隔Ｌの方が可動板２９の外径Ｄ４よりも小さくなっている（Ｌ＜Ｄ４）。このため、可動板２９が隣り合う固定板２８の間から抜け出ることが阻止される。
【００２０】
また、図２及び図３にも示すように、複数のスペーサ３８の固定板中心側の部分に接する円ＣＣを考えたとき、各可動板２９の外径Ｄ４は、円ＣＣの直径Ｄ１よりも小さく、しかも各可動板２９の外径Ｄ４が各固定板２８の内径Ｄ３よりも大きく設定されている（Ｄ１＞Ｄ４，Ｄ４＞Ｄ３）。これにより、各可動板２９は、各固定板２８の中心孔から抜け出ることなく、該可動板２９の半径方向に可動で、かつ隣り合う固定板２８の間に回転可能に保持される。
【００２１】
また、本例の固液分離装置においては、図４に示すように、固定板２８の外径Ｄ２が前述の円ＣＣの直径Ｄ１よりも小さく設定されている（Ｄ１＞Ｄ２）。図４においては、隣り合う固定板２８と可動板２９を、その軸線方向に見たときに、これらの板２８，２９が互いに重なり合う部分にハッチングを付してある。本例の固定板２８は、複数の耳部３９を有しているが、かかる固定板２８の外径Ｄ２は、これらの耳部３９以外の円環状の部分の外径である。
【００２２】
上述のように、本例の固液分離装置においては、スペーサ３８により、軸線方向に間隔をあけて配置され、かつステーボルト３４によって互いに固定された複数の固定板２８と、隣り合う固定板２８の間に配置された可動板２９とによって固液分離部３が構成されている。図６に示すように、スペーサ３８を、当該スペーサ３８に隣接する２つの固定板のうちの一方の固定板２８に一体に形成し、その固定板２８とこれに固定されたスペーサ３８を１つの部品として構成することもできる。例えば、固定板２８とスペーサ３８が共に金属より成るときは、これらを溶接によって一体化し、或いは鋳造によって、これらを一体に成形することができる。或いは、素材を切削加工して、一体となった固定板２８とスペーサ３８を製造することもできる。また固定板２８とスペーサ３８を共に樹脂により構成するときは、これらを成形型によって一体の成形品として製造することもできる。
【００２３】
また、図１乃至図３に示すように、複数の固定板２８と複数の可動板２９を有する固液分離部３の内部には、その固液分離部３の軸線方向に延びるスクリュー２１が配置され、このスクリュー２１は、軸部４１と、この軸部４１に一体に形成されたらせん状の羽根部４２を有している。かかるスクリュー２１は、図１に示すように、入口部材１の側壁５と、出口部材２の側壁１９，２０に形成された開口６，２２，２３を貫通して延びていて、このスクリュー２１の軸部４１の一方の端部が、軸受部材１８に軸受１５を介して回転自在に支持されている。なお、図４にはスクリュー２１の図示は省略してある。
【００２４】
一方、図１に示したモータ１２の出力軸４５は、モータ支持部材９の側壁１１，１０と、入口部材１の側壁８を貫通して延び、側壁１０に軸受を介して回転自在に支持されている。かかる出力軸４５の先端部は、図５に示すように、内部が中空に形成され、その中空部４９の中央部に係合片５０が固定配置されている。また、スクリュー２１の軸部４１の他方の端部には、係合溝５１が形成され、軸部４１の端部が図１に示すように出力軸４５の中空部４９に挿入され、軸部４１に形成された係合溝５１が出力軸４５に設けられた係合片５０に係合している。モータ１２が作動して出力軸４５が回転すると、その回転が、互いに係合した係合片５０と係合溝５１を介してスクリュー２１に伝えられ、該スクリュー２１がその中心軸線のまわりに回転する。
【００２５】
上述のように、本例の固液分離装置は、その固液分離部３を貫通して延びる１本のスクリュー２１を有しているが、後述するように、複数のスクリューを有する固液分離装置にも本発明を適用することができる。本発明に係る固液分離装置は、固液分離部を貫通して延びる少なくとも１本のスクリューを有しているのである。
【００２６】
また、図示した固液分離装置においては、隣り合う２つの固定板２８の間に１つの可動板２９が配置されているが、隣り合う固定板２８の間に複数の可動板２９を配置することもできる。図７に示した固液分離装置においては、隣り合う固定板２８の間に２つの可動板２９が配置されている。このように、本発明に係る固液分離装置においては、隣り合う固定板２８の間に少なくとも１つの可動板２９が配置されるのである。
【００２７】
次に、本例の固液分離装置の基本的な動作例を説明する。
【００２８】
水分中に繊維を含有する処理対象物（図には示さず）は、図１に矢印Ａで示すように、固液分離装置の入口部材１内に流入する。かかる処理対象物の含水率は、例えば９９重量％程度である。このとき、スクリュー２１はモータ１２によって回転駆動されているので、入口部材１に流入した処理対象物は、矢印Ｂで示すように、入口部材１の側壁５に形成された開口６を通って、固定板２８と可動板２９の内部空間、すなわち固液分離部３の内部空間に、その軸線方向一端側の入口３Ａから流入する。
【００２９】
上述のようにして固液分離部３の内部に流入した処理対象物は、モータ１２により回転駆動されたスクリュー２１によって、図１に破線矢印Ｃで示したように、固液分離部３の軸線方向他端側の出口３Ｂへ向けて搬送される。このとき、処理対象物から分離された水分、すなわち濾液が、各固定板２８と可動板２９との間の微小ギャップｇ（図３）より成る濾液排出ギャップを通して固液分離部外に排出される。排出された濾液は、ステー１３，５２に固定された濾液受け部材４０に受け止められ、次いで濾液排出管４６を通って流下する。この濾液には未だ多少の固形分が含まれているので、当該濾液は他の処理対象物と共に再び固液分離装置に供給されて脱水処理される。
【００３０】
ここで、図３に示す如く、スクリュー２１の外径Ｄ６は、その回転が阻害されないように、固定板２８の内径Ｄ３よりもわずかに小なる大きさに設定されている（Ｄ３＞Ｄ６）が、このスクリュー２１の外径Ｄ６は可動板２９の内径Ｄ５よりも大きく設定されている。可動板２９の内径Ｄ５がスクリュー２１の外径Ｄ６よりも小さく設定されているのである（Ｄ６＞Ｄ５）。このため、スクリュー２１の回転によって、各可動板２９は、スクリュー２１から外力を受けて半径方向に押し動かされ、固定板２８に対して積極的に運動する。このようにして、可動板２９を駆動する専用の駆動手段を設けることなく、微小ギャップｇに入り込んだ固形物を積極的に排出させることができ、そのギャップｇに対するクリーニング効率を高めることができる。このように、回転するスクリュー２１によって可動板２９が押し動かされるように、各可動板２９が形成されているのである。
【００３１】
上述のように固液分離部３内の処理対象物の含水率が下げられ、含水量の減少した処理対象物が、図１に矢印Ｄで示すように、固液分離部３の軸線方向他端側の出口３Ｂから排出される。この出口３Ｂに対向して背圧板４７が設けられ、出口３Ｂから排出される処理対象物が背圧板４７に当り、出口３Ｂから排出される処理対象物の量が規制される。これにより、固液分離部内の圧力が高められ、処理対象物に対する脱水効率が高められる。図示した例では、背圧板４７はスクリュー２１の軸部４１に、図示していないボルトによって位置調整可能に固定されている。固液分離部３から排出された水分量の減少した処理対象物は、下部の排出口２６を通して下方に落下する。このようにして脱水処理された後の処理対象物の含水率は、例えば８０乃至９０重量％程度である。
【００３２】
上述のように、固液分離装置は、その固液分離部内に入り込んだ処理対象物を、回転するスクリューによって、固液分離部の出口に向けて移動させながら、その処理対象物から分離された濾液を、固液分離部の濾液排出ギャップを通して固液分離部外へ排出させ、含液率の低下した処理対象物を固液分離部の出口から固液分離部外に排出させるように構成されている。
【００３３】
以上説明した基本構成は、従来の固液分離装置と変わりはない。
【００３４】
ここで、先にも示したように、隣り合う２つの固定版２８の間の間隙幅Ｇから、その両固定板２８の間に配置された可動板２９の厚さＴを引いた残りの間隙の幅を有効ギャップ幅と称することにする。図３に示した例では、微小なギャップｇの幅の２倍の値が有効ギャップ幅である。また、隣り合う固定板２８の間に複数の可動板２９が配置されている場合には、間隙幅Ｇから、その複数の可動板２９の全厚さを引いた残りの間隙の幅が有効ギャップ幅である。図７に示した例では、隣り合う２つの固定板２８の間の間隙幅Ｇから、２つの可動板２９の全厚さ２Ｔを引いた値が有効ギャップ幅であるから、固定板２８と可動板２９の各間の微小なギャップｇの幅の３倍の値が有効ギャップ幅となる。
【００３５】
その際、従来の固液分離装置においては、前述のように、固液分離部３の処理対象物移動方向上流側の領域における有効ギャップ幅が、処理対象物移動方向下流側の領域における有効ギャップ幅よりも大きく設定されていた。より具体的に示すと、図１に示した固液分離部３を、処理対象物移動方向Ｃに沿って上流側領域ＡＲ１と、中間領域ＡＲ２と、下流側領域ＡＲ３とに分けたとき、上流側領域ＡＲ１における有効ギャップ幅を例えば０．５ｍｍとし、中間領域ＡＲ２の有効ギャップ幅を例えば、０．３ｍｍとし、下流側領域ＡＲ３の有効ギャップ幅を例えば、０．１５ｍｍに設定するのである。このように構成すれば、先に説明したように、処理対象物を凝集剤によって大きなフロックに形成した場合に、その処理対象物を効率よく固液分離することができる。ところが、本例のように水分中に細かな繊維が多量に含まれていて、フロック化されていない処理対象物や、微小サイズのフロックを含む汚泥などの処理対象物を従来の固液分離装置によって固液分離しようとすると、その処理対象物中の大量の固形分が、固液分離部３の上流側領域ＡＲ１において濾液排出ギャップを通して固液分離外に流出してしまい、固液分離効率が大きく低下する。
【００３６】
そこで、本例の固液分離装置においては、固液分離部３を、処理対象物の移動方向Ｃに沿って複数の領域に分けたときに、互いに隣り合う２つの領域のうちの処理対象物移動方向上流側の領域の有効ギャップ幅が、下流側の領域の有効ギャップ幅よりも狭く設定されている。かかる構成のより具体的な例を以下に示す。
【００３７】
ここでも、図１に示した固液分離部３を、処理対象物の移動方向Ｃに沿って上流側領域ＡＲ１と、中間領域ＡＲ２と、下流側領域ＡＲ３とに分けるものとし、上流側領域ＡＲ１における有効ギャップ幅を０．１５ｍｍ、中間領域ＡＲ２の有効ギャップ幅を０．３５ｍｍ、下流側領域ＡＲ３の有効ギャップ幅を０．５ｍｍとする。その際、いずれの領域ＡＲ１，ＡＲ２，ＡＲ３においても、固定板２８と可動板２９の厚さを例えば１．５ｍｍとし、隣り合う２つの固定板２８の間の間隙幅Ｇを、上流側領域ＡＲ１においては１．６５ｍｍ、中間領域ＡＲ２においては１．８５ｍｍ、下流側領域ＡＲ３においては２ｍｍとする。
【００３８】
上述のように、互いに隣り合う上流側領域ＡＲ１と中間領域ＡＲ２の２つの領域のうちの処理対象物移動方向上流側の領域ＡＲ１の有効ギャップ幅を下流側の領域ＡＲ２の有効ギャップ幅よりも狭く設定し、同じく互いに隣り合う中間領域ＡＲ２と下流側領域ＡＲ３の２つの領域のうちの処理対象物移動方向上流側の領域ＡＲ２の有効ギャップ幅を下流側の領域ＡＲ３の有効ギャップ幅よりも狭く設定するのである。
【００３９】
本例の固液分離装置は、上述のように構成されているので、水分中に細かな繊維を多量に含む処理対象物が固液分離部３の上流側領域ＡＲ１を通るとき、その処理対象物中の固形分である繊維が、濾液排出ギャップを通して大量に排出されることはない。上流側領域ＡＲ１における濾液排出ギャップの幅は狭くなっているからである。これに対し、処理対象物中の水分はその狭い濾液排出ギャップを通して固液分離部３の外部に流出する。
【００４０】
固液分離部３内の処理対象物が中間領域ＡＲ２及び下流側領域ＡＲ３を通るとき、これらの領域の濾液排出ギャップは、上流側領域ＡＲ１における濾液排出ギャップよりも広くなるが、このとき処理対象物の水分は既に減少していて、その処理対象物自体が互いに絡みついているので、濾液排出ギャップが広くとも、その処理対象物が濾液排出ギャップを通して大量に排出されることはない。一方、濾液排出ギャップが広いので、処理対象物中の水分は、その濾液排出ギャップを通して効率よく外部に流出する。
【００４１】
上述のようにして、処理対象物に対する固液分離効率を高めることができる。これは、フロック化されていない他の処理対象物や、微小サイズのフロックを含む処理対象物などを固液分離する際も同様である。
【００４２】
上述した例では、固液分離部３を３つの領域ＡＲ１，ＡＲ２，ＡＲ３に分けたが、処理対象物の種類や、その性状などによって、固液分離部３を２つに分け、或いは４つ以上に分けることもできる。例えば、図１に符号ＢＲ１，ＢＲ２で示したように、固液分離部３を上流側領域と下流側領域の２つの領域に分け、その上流側の領域ＢＲ１の有効ギャップ幅を、下流側の領域ＢＲ２の有効ギャップ幅よりも狭く設定するのである。これによっても、上述したところと同様の作用効果を奏することができる。
【００４３】
さらに、固液分離部３を、複数の固定板２８と複数の可動板２９を含む領域ＡＲ１，ＡＲ２，ＡＲ３，ＢＲ１，ＢＲ２に分けるのではなく、有効ギャップ幅を、処理対象物移動方向Ｃの上流側から下流側へ向けて漸次大きく設定しても、同様の作用効果を奏することができる。
【００４４】
上述した各構成は、図７に示したように、隣り合う固定板間に複数の可動板２９が配置されている場合にも、同様に適用できるものである。
【００４５】
以上、スクリュー２１が１本だけ設けられた固液分離装置に本発明を適用した例を説明したが、本発明は、特許第３５６５８４１号公報や特許第３６３８５９７号公報に記載されているように、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を有する固液分離部を貫通して伸びる複数のスクリューを備えた固液分離装置にも、支障なく適用できるものである。また、複数の羽根部を有するスクリューを用いた固液分離装置などにも、本発明を適用できる。さらに、特許第３６３８５９７号公報に記載された固液分離装置のように、上部が開放した凹部を有する可動板と固定板を用いた場合には、かかる可動板と固定板の上方から、固液分離部に処理対象物を供給することもできる。この場合には、固液分離部の入口が、固定板と可動板の上方に位置することになる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】固液分離装置の部分断面正面図である。
【図２】隣り合う固定板と、その両固定板の間に配置された可動板などを示す固液分離装置の分解斜視図である。
【図３】固液分離部の縦断面図である。
【図４】固定板と、可動板と、スペーサと、ステーボルトの配置状態を示す説明図である。
【図５】出力軸とスクリューの軸部の連結に関する構成を示す斜視図である。
【図６】スペーサを固定板に一体に固定した例を示す正面図である。
【図７】隣り合う固定板の間に２枚の可動板が配置された固液分離部を示す図である。
【符号の説明】
【００４７】
３ 固液分離部
３Ｂ 出口
２１ スクリュー
２８ 固定板
２９ 可動板
ＡＲ１，ＡＲ２，ＡＲ３，ＢＲ１，ＢＲ２ 領域
Ｇ 間隙幅
Ｔ 厚さ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の固定板及び隣り合う固定板の間に配置された可動板を有する固液分離部と、該固液分離部を貫通して延びるスクリューとを具備し、回転するスクリューによって前記可動板が押し動かされるように、該可動板が形成されていると共に、固液分離部に入り込んだ処理対象物を、回転するスクリューによって固液分離部の出口に向けて移動させながら、その処理対象物から分離された濾液を、固液分離部の濾液排出ギャップを通して固液分離部外へ排出させ、含液率の低下した処理対象物を前記出口から固液分離部外に排出させる固液分離装置において、
固液分離部を、処理対象物移動方向に沿って複数の領域に分けると共に、隣り合う２つの固定板間の間隙幅から、その両固定板の間に配置された可動板の厚さを引いた残りの間隙の幅を有効ギャップ幅としたとき、互いに隣り合う２つの領域のうちの処理対象物移動方向上流側の領域の有効ギャップ幅を、下流側の領域の有効ギャップ幅よりも狭く設定したことを特徴とする固液分離装置。
【請求項２】
複数の固定板及び隣り合う固定板の間に配置された可動板を有する固液分離部と、該固液分離部を貫通して延びるスクリューとを具備し、回転するスクリューによって前記可動板が押し動かされるように、該可動板が形成されていると共に、固液分離部に入り込んだ処理対象物を、回転するスクリューによって固液分離部の出口に向けて移動させながら、その処理対象物から分離された濾液を、固液分離部の濾液排出ギャップを通して固液分離部外へ排出させ、含液率の低下した処理対象物を前記出口から固液分離部外に排出させる固液分離装置において、
隣り合う２つの固定板間の間隙幅から、その両固定板の間に配置された可動板の厚さを引いた残りの間隙の幅を有効ギャップ幅としたとき、該有効ギャップ幅を、処理対象物移動方向上流側から下流側に向けて漸次大きく設定したことを特徴とする固液分離装置。
【請求項１】
複数の固定板及び隣り合う固定板の間に配置された可動板を有する固液分離部と、該固液分離部を貫通して延びるスクリューとを具備し、回転するスクリューによって前記可動板が押し動かされるように、該可動板が形成されていると共に、固液分離部に入り込んだ処理対象物を、回転するスクリューによって固液分離部の出口に向けて移動させながら、その処理対象物から分離された濾液を、固液分離部の濾液排出ギャップを通して固液分離部外へ排出させ、含液率の低下した処理対象物を前記出口から固液分離部外に排出させる固液分離装置において、
固液分離部を、処理対象物移動方向に沿って複数の領域に分けると共に、隣り合う２つの固定板間の間隙幅から、その両固定板の間に配置された可動板の厚さを引いた残りの間隙の幅を有効ギャップ幅としたとき、互いに隣り合う２つの領域のうちの処理対象物移動方向上流側の領域の有効ギャップ幅を、下流側の領域の有効ギャップ幅よりも狭く設定したことを特徴とする固液分離装置。
【請求項２】
複数の固定板及び隣り合う固定板の間に配置された可動板を有する固液分離部と、該固液分離部を貫通して延びるスクリューとを具備し、回転するスクリューによって前記可動板が押し動かされるように、該可動板が形成されていると共に、固液分離部に入り込んだ処理対象物を、回転するスクリューによって固液分離部の出口に向けて移動させながら、その処理対象物から分離された濾液を、固液分離部の濾液排出ギャップを通して固液分離部外へ排出させ、含液率の低下した処理対象物を前記出口から固液分離部外に排出させる固液分離装置において、
隣り合う２つの固定板間の間隙幅から、その両固定板の間に配置された可動板の厚さを引いた残りの間隙の幅を有効ギャップ幅としたとき、該有効ギャップ幅を、処理対象物移動方向上流側から下流側に向けて漸次大きく設定したことを特徴とする固液分離装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００９−１６６０９２（Ｐ２００９−１６６０９２Ａ）
【公開日】平成２１年７月３０日（２００９．７．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−７３６７（Ｐ２００８−７３６７）
【出願日】平成２０年１月１６日（２００８．１．１６）
【出願人】（５９１００７０２２）アムコン株式会社 (28)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年７月３０日（２００９．７．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１月１６日（２００８．１．１６）
【出願人】（５９１００７０２２）アムコン株式会社 (28)
【Ｆターム（参考）】
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