固液分離装置
【課題】複数の固定部材と、隣り合う固定部材の間に配置された可動部材と、固定部材及び可動部材を貫通して延びる脱液スクリューとを有し、その脱液スクリューの回転によって、汚泥を固定部材と可動部材により区画された内部空間中にて搬送し、その濾液を固定部材と可動部材の間の濾液排出間隙から流下させる固液分離装置において、可動部材の摩耗をなくし、固液分離装置の維持費を低減させる。
【解決手段】脱液スクリュー２４を可動部材４に対して接触しないように配置すると共に、複数の可動部材４を連結棒５２により連結し、その複数の可動部材４のうちの一部の可動部材４Ａに設けた従動ローラ４０を、回転するカム４３によって往復動させて全ての可動部材４を往復動させる。
【解決手段】脱液スクリュー２４を可動部材４に対して接触しないように配置すると共に、複数の可動部材４を連結棒５２により連結し、その複数の可動部材４のうちの一部の可動部材４Ａに設けた従動ローラ４０を、回転するカム４３によって往復動させて全ての可動部材４を往復動させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の固定部材と、隣り合う固定部材の間に配置された可動部材と、固定部材及び可動部材を貫通して延びる少なくとも１つの脱液スクリューとを有し、その脱液スクリューの回転によって液体を含む処理対象物を搬送しながら脱液処理す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、廃豆腐、食品加工排水、下水処理物或いは養豚場から排出される廃水などの有機系汚泥、その有機系汚泥を微生物によって分解処理した汚泥、メッキ廃液、インク廃液、顔料廃液、塗料廃液などの無機系汚泥、或いは野菜屑や果実の皮、食品残渣、おからなどの処理対象物から液体を分離する上記形式の固液分離装置は従来より周知である（特許文献１乃至３参照）。従来、一般に使用されているこの種の固液分離装置においては、脱液スクリューの回転により可動部材を作動させて、固定部材と可動部材の間の濾液排出間隙に固形分が詰まることを防止している。ところが、この形式の固液分離装置においては、可動部材は、回転する脱液スクリューにより加圧されて作動するので、可動部材が比較的早期に摩耗する。このため、摩耗の進んだ可動部材を新たな可動部材と交換する必要があるが、可動部材はかなりコストの高い部材であるため、かかる部材の交換に伴う固液分離装置のランニングコストが上昇する欠点を免れない。
【０００３】
そこで、各可動部材に被加圧部材をそれぞれ着脱可能に取り付け、その各被加圧部材を、回転する駆動スクリューによって往復動させ、これにより可動部材を固定部材に対して作動させて固定部材と可動部材との間の濾液排出間隙に固形分が詰まることを防止した固液分離装置が本出願人により提案されている（特許文献４）。かかる固液分離装置によれば、脱液スクリューを可動部材に接触させる必要はないので、可動部材が早期に摩耗する不具合を阻止できる。ところが、この形式の固液分離装置においては、多数の可動部材のそれぞれに被加圧部材が取り付けられているので、その被加圧部材が摩耗したとき、これらの被加圧部材を新たな被加圧部材と交換する作業が煩雑となり、その作業に多大な時間が必要となる欠点を免れない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平５−２２８６９５号公報
【特許文献２】特許第３５６５８４１号公報
【特許文献３】特許第３６３８５９７号公報
【特許文献４】特許第４０３６３８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、上述した従来の欠点を軽減することのできる固液分離装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、複数の固定部材と、隣り合う固定部材の間に配置された可動部材と、該可動部材と前記固定部材に接触しない状態で該可動部材と固定部材を貫通して延びる脱液スクリューと、複数の可動部材のうちの一部の可動部材に着脱可能に取り付けられた被加圧部材と、該被加圧部材が往復動するように、当該被加圧部材を駆動する駆動手段と、前記被加圧部材が取り付けられた可動部材及び該被加圧部材の取り付けられていない可動部材が共に往復動するように、これらの可動部材を連結する連結手段とを具備する固液分離装置を提案する。
【０００７】
また、上記固液分離装置において、前記駆動手段はカムにより構成され、前記被加圧部材は前記可動部材に回転可能に支持された従動ローラにより構成され、前記カムは前記従動ローラに接触しながら該従動ローラを加圧して当該従動ローラと可動部材を往復動させるように構成されていると有利である。
【０００８】
さらに、上記固液分離装置において、前記カムは、モータにより回転駆動される軸に固定され、該モータによって前記軸と共に回転駆動されるように構成されていると有利である。
【０００９】
また、上記固液分離装置において、前記カムは、前記従動ローラよりも耐摩耗性に優れた材料により構成されていると有利である。
【００１０】
さらに、上記固液分離装置において、前記駆動手段は回転駆動される駆動スクリューにより構成され、前記被加圧部材は、前記可動部材に着脱可能に嵌着された被加圧板により構成され、前記駆動スクリューは、前記被加圧板に形成された孔を貫通して延びていて、該駆動スクリューの回転によって被加圧板を前記可動部材と共に往復動させると共に、該駆動スクリューの少なくとも前記被加圧板に接触する部分が、該被加圧部材よりも耐摩耗性に優れた材料により構成されていると有利である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、各可動部材は脱液スクリューに接触していないので、可動部材が早期に摩耗する不具合を阻止できる。被加圧部材の摩耗が進んだときは、これを新たな被加圧部材と交換する必要があるが、被加圧部材は一部の可動部材にだけ取り付けられているので、被加圧部材の数は従来よりも少ない。このため、容易かつ短時間で被加圧部材の交換作業を行うことができる。しかも、被加圧部材が取り付けられた可動部材と、被加圧部材の取り付けられていない可動部材は、連結手段により連結されているので、これらの可動部材は共に往復動することができ、これによって可動部材と固定部材の間の濾液排出間隙に固形分が詰まる不具合を支障なく阻止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【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２つの固定部材と、その２つの固定部材の間に配置された可動部材を示す斜視図である。
【図３】固液分離部の一部の縦断面図である。
【図４】図１のIV−IV線拡大断面図である。
【図５】図４のＶ−Ｖ線拡大断面図である。
【図６】２本の脱液スクリューを有する固液分離装置の、図４と同様な断面図である。
【図７】３本の脱液スクリューを有する固液分離装置の、図４と同様な断面図である。
【図８】他の形態の固定部材と可動部材を有する固液分離装置の、図４と同様な断面図である。
【図９】被加圧板を駆動スクリューによって往復動させる固液分離装置の一部を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態例を図面に従って詳細に説明する。
【００１４】
図１は固液分離装置の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できるが、ここでは、多量の水分を含んだ汚泥を脱水処理する場合について説明する。
【００１５】
図１に示した固液分離装置は、上部が開口した箱状に形成された入口部材１と、上部と下部が開口した矩形の横断面形状を有する出口部材２と、その入口部材１と出口部材２との間に配置された複数の固定部材３及び可動部材４とを有している。入口部材１の上部開口は汚泥が流入する流入口５となっていて、入口部材１の下部は底壁６によって塞がれている。また、固定部材３と可動部材４を向いた側の入口部材１の側壁７には開口８が形成されている。同じく、固定部材３と可動部材４を向いた側の出口部材２の側壁９にも開口１０が形成されていて、その出口部材２の下部開口は脱水処理されたケーキ状の汚泥が排出される排出口１１となっている。かかる出口部材２と入口部材１は、その下部が支持フレームのステー１２，１３に固定支持されている。
【００１６】
図２は隣り合う２つの固定部材３と、その２つの固定部材３の間に配置された１つの可動部材４を示す斜視図であり、図３は複数の固定部材３と可動部材４の拡大縦断面図である。また図４は図１のIV−IV線拡大断面図である。図１乃至図４に示すように、隣り合う固定部材３の間には、小リング状の複数のスペーサ１４が配置されていて、複数の固定部材３は、そのスペーサ１４によって軸線方向に互いに間隔をあけて同心状に配置され、その隣り合う固定部材３の間に１つの可動部材４が配置されている。図示した例では、隣り合う固定部材３の間に４個のスペーサ１４が配置されている。また、本例の固定部材３と可動部材４は、共に円形の孔１５，１６が形成された板材により構成されている。
【００１７】
図１乃至図４に示すように、各固定部材３には４つの取付孔１７が形成され、その各取付孔１７と各固定部材３の間に配置されたスペーサ１４の中心孔には、ステーボルト１８がそれぞれ貫通して延びている。その各ステーボルト１８は、図１に示したように、入口部材１の側壁７と、出口部材２の側壁９を貫通し、各ステーボルト１８の各長手方向端部に形成された雄ねじにナット１９，２０がそれぞれ螺着されて締め付けられている。これにより、複数の固定部材３が、互いに一体的に固定連結されると共に、その固定部材３が入口部材１と出口部材２に対して固定される。
【００１８】
スペーサ１４によって互いに間隔をあけて配置された各固定部材３を、これらがわずかに遊動できるように組み付けることもできる。また、隣り合う２つの固定部材のうちの一方の固定部材にスペーサを一体に形成し、そのスペーサによって、隣り合う２つの固定部材の間に間隙を形成し、ここに可動部材４を配置することもできる。さらに、図１乃至図４に示した固液分離装置においては、隣り合う２つの固定部材３の間に１つの可動部材４が配置されているが、隣り合う固定部材３の間に複数の可動部材４を配置することもできる。隣り合う固定部材３の間に少なくとも１つの可動部材４が配置されるのである。
【００１９】
図３に示すように、各固定部材３の間にそれぞれ配置された各可動部材４の厚さＴは、各固定部材間の間隙幅Ｇより小さく設定され、各固定部材３の端面と、これに対向する可動部材４の端面の間には、例えば０．１mm乃至１mm程の微小な濾液排出間隙ｇが形成される。かかる微小濾液排出間隙ｇは、後述するように汚泥から分離された水分、すなわち濾液を通過させるための隙間である。可動部材４の厚さＴは、例えば、１．０mm乃至２mm程に設定され、間隙幅Ｇは、例えば２mm乃至３mm程に設定される。また、固定部材３の厚さｔは、例えば１．５mm乃至３mm程に設定される。濾液排出間隙ｇ、厚さＴ，ｔ及び間隙幅Ｇの大きさは、処理対象物の種類などを考慮して適宜設定されるものである。
【００２０】
隣り合う固定部材３の間に配置された各可動部材４は、後述するように、図４に矢印Ｅ，Ｆで示した方向に往復動することができる。その際、各可動部材４は、その各側方に位置する２個ずつのスペーサ１４によって案内される。
【００２１】
図１乃至図４から判るように、入口部材１の側壁７に形成された開口８と、固定部材３及び可動部材４にそれぞれ形成された円形の孔１５，１６と、出口部材２の側壁９に形成された開口１０とによって、ほぼ連続した貫通孔状の内部空間Ｓ（図３及び図４）が形成されている。このように、本例の固液分離装置においては、スペーサ１４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１８によって互いに固定された複数の固定部材３と、隣り合う固定部材３の間に配置された可動部材４と、入口部材１の側壁７と、出口部材２の側壁９とによって、処理対象物（この例では汚泥）から液体を分離する固液分離部２１が構成されていて、この固液分離部２１の内部は中空に形成され、入口部材１の側壁７の開口８によって、固液分離部２１の内部空間Ｓの入口２２が構成され、出口部材２の側壁９の開口１０によって、固液分離部２１の内部空間Ｓの出口２３が構成されている。
【００２２】
上述した固液分離部２１の内部空間Ｓには、その軸線方向に延びる脱液スクリュー２４が配置されている。この脱液スクリュー２４は、軸部２５と、その軸部２５に一体に形成されたらせん状の羽根部２６とから成り、その軸部２５の入口部材１の側の端部は、入口部材１のもう一方の側壁２７に固定支持された減速機付きのモータ２８に駆動連結され、軸部２５の出口部材２の側の端部は、その出口部材２のもう一方の側壁２９に軸受を介して回転自在に支持されている。
【００２３】
図４には、脱液スクリュー２４の外形だけを二点鎖線で簡略化して示してあるが、この図から判るように、脱液スクリュー２４の羽根部２６の外径は、固定部材３と可動部材４にそれぞれ形成された各円形孔１５，１６の直径よりも小さく設定されている。しかも、この羽根部２６の外径は、側壁７，９に形成された開口８，１０の直径よりも小さく設定されていて、各可動部材４が後述するように往復動したときも、脱液スクリュー２４が可動部材４及び固定部材３に接触することはない。このように、本例の固液分離装置には、可動部材４と固定部材３に接触しない状態で、その可動部材４と固定部材３を貫通して延びる脱液スクリュー２４が設けられているのである。
【００２４】
図１に矢印Ａで示したように、多量の水分を含んだ汚泥は、流入口５から入口部材１内に送り込まれる。その際、処理前の汚泥の含水率は例えば９９重量％程度であり、この汚泥には予め凝集剤が混入されていて、汚泥がフロック化されている。かかる汚泥が入口部材１に流入するとき、モータ２８の作動によって、脱液スクリュー２４が回転駆動されているので、その汚泥は、図１に矢印Ｂで示すように、入口部材１の側壁７に形成された開口８を通って、固定部材３と可動部材４の内部空間Ｓに流入する。このように、汚泥は、固液分離部２１の内部空間Ｓに、その軸線方向一端側の入口２２から流入するのである。なお、各図には汚泥の図示を省略してある。
【００２５】
上述のようにして固液分離部２１の内部に流入した汚泥は、モータ２８により回転駆動された脱液スクリュー２４によって、図１及び図３に破線矢印Ｃで示したように、固液分離部２１の軸線方向他端側の出口２３へ向けて搬送される。このとき、汚泥から分離された水分、すなわち濾液が、各固定部材３と可動部材４との間の濾液排出間隙ｇ（図３）を通して固液分離部外に排出される。排出された濾液は、図１に示したようにステー１２，１３に固定された濾液受け部材３０に受け止められ、次いで濾液排出管３１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、当該濾液は他の汚泥と共に再度、水処理された後、再び固液分離装置に供給されて脱水処理される。
【００２６】
上述のように固液分離部３内の汚泥の含水率が下げられ、含水量の減少したケーキ状の汚泥が、図１に矢印Ｄで示したように、固液分離部２１の軸線方向他端側の出口２３から排出される。固液分離部２１から排出された汚泥は、出口部材２の下部の排出口１１を通して下方に落下する。脱水処理されたケーキ状の汚泥の含水率は、例えば８０重量％程度である。
【００２７】
上述のように、固液分離装置は、固液分離部に配置されたスクリューを回転駆動して、該固液分離部の内部に入り込んだ処理対象物を固液分離部の出口へ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間隙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。
【００２８】
上述のように汚泥を脱水処理するとき、固定部材３と可動部材４の間の濾液排出間隙ｇに固形分が詰まることを防止するために、本例の固液分離装置は次の構成を具備している。
【００２９】
固液分離装置は多数の可動部材４を有しているが、図１においては、そのうちの２枚の可動部材４に符号４Ａを付加して示してある。これらの可動部材４Ａは、図１及び図４に示すように、他の可動部材４と同じく形成された本体部３２と、その本体部３２にボルト３４とそのボルト３４に螺着されたナットとによって固定された板材より成るアーム部３３とから構成されている。本体部３２とアーム部３３を予め一体に成形された一つの部片により構成することもできる。
【００３０】
図４のＶ−Ｖ線拡大図である図５と図４に示すように、可動部材４Ａのアーム部３３には貫通孔３６が形成され、この貫通孔３６には軸３７が貫通して延びている。また、貫通孔３６の近傍のアーム部３３の部分には、軸３７を挟んで対向した位置にローラユニット３８がそれぞれ取り付けられている。このローラユニット３８は、図５に示すように、ボルト３９と、そのボルト３９に回転自在に嵌合した従動ローラ４０とを有し、ボルト３９に螺着されたナット４１を締め付けることによって、ボルト３９がアーム部３３に固定されている。また、ナット４１を緩めて、これをボルト３９から外すことによって、ローラユニット３８を可動部材４Ａから離脱することができる。このように、従動ローラ４０は、ボルト３９を介して可動部材４Ａに回転可能に支持され、かつ可動部材４Ａに着脱可能に装着されている。
【００３１】
また、図４及び図５に示すように、軸３７には、ボス４２が固定されていて、このボス４２は、軸３７に対して相対回転不能であって、その軸線方向にも摺動不能に組み付けられている。かかるボス４２に、カム４３がボルト４４により固定されている。ここに示したカム４３は、軸３７に対して偏心した偏心カムにより構成されている。
【００３２】
図１に示したように、軸３７の出口部材側の端部は、出口部材２に固定された支持ブラケット４５に支持されているモータ４７に駆動連結され、軸３７の入口部材側の端部は、入口部材１に固定された支持ブラケット４６に軸受を介して回転自在に支持されている。
【００３３】
また、図１及び図４に示すように、上述した支持ブラケット４５，４６には、一対の支持棒４９の各長手方向端部が固定され、その各支持棒４９には、ガイドローラ５０が回転自在に支持され、これらのガイドローラ５０は、アーム部３３の対向した面にそれぞれ当接している。図５においては、支持棒４９の図示を省略してある。
【００３４】
一方、図１、図３及び図４に示すように、従動ローラ４０が設けられた可動部材４Ａと、従動ローラ４０の設けられていない可動部材４の全ての可動部材４には孔５１が形成され、これらの孔５１には連結棒５２が貫通していて、その連結棒５２によって全ての可動部材４が連結されている。連結棒５２の長手方向各端部には係止リング５３，５４がそれぞれ嵌着固定され、その係止リング５３，５４によって連結棒５２が可動部材４から抜け出ることが阻止されている。また、連結棒５２は、可動部材４に形成された孔５１に多少の遊びをもって嵌合していてもよいし、その孔５１に遊びのない状態にきつく嵌合していてもよい。
【００３５】
前述のように、汚泥が固液分離部２１の内部空間Ｓを移動しながら、脱水処理されているとき、モータ２８だけでなく、もう一方のモータ４７も作動し、これによって軸３７がカム４３と共に、その軸３７の中心軸線のまわりに回転する。このため、このカム４３に当接した従動ローラ４０は、そのカム４３によって加圧されて回転しながら可動部材４Ａと共に図４に矢印Ｅ，Ｆで示した方向に往復動する。このとき、各可動部材４Ａは、その両側に配置されたガイドローラ５０によって規制されながら、正しく直線状に往復動することができる。また、従動ローラ４０の設けられた可動部材４Ａは、従動ローラ４０の設けられていない可動部材４に連結棒５２を介して連結されているので、全ての可動部材４が矢印Ｅ，Ｆ方向に往復動する。
【００３６】
これに対し、固定部材３は不動であるため、可動部材４は固定部材３に対して相対的に作動し、これによって可動部材４と固定部材３との間の濾液排出間隙ｇ（図３）に入り込んだ固形分は、その間隙ｇから効率よく排出され、固形分がここに詰まったままとなることが阻止される。しかも、前述のように、回転する脱液スクリュー２４の羽根部２６が可動部材４に接触することはないので、可動部材４が早期に摩耗することはない。
【００３７】
但し、従動ローラ４０はカム４３に接触しながら加圧されるので、その従動ローラ４０が経時的に摩耗することは避けられない。従って、従動ローラ４０の摩耗が進んだ段階で、図５に示したナット４１をボルト３９から外して、ローラユニット３８の全体を可動部材４Ａから離脱し、新たなローラユニット３８をナット４１によって可動部材４Ａに取り付ける。このように、従動ローラ４０を交換する必要があるが、その従動ローラ４０、ないしはローラユニット３８は、可動部材４に比べて小サイズのコストの低い部材であるため、固液分離装置のランニングコストを低く抑えることができる。しかも、従動ローラ４０は、多数の可動部材４のうちの一部の可動部材４Ａにだけ取り付けられているので、簡単かつ短時間でその交換作業を行うことができる。
【００３８】
上述した固液分離装置においては、多数の可動部材４のうちの２つの可動部材４Ａに従動ローラ４０を設けたが、複数の可動部材４のうちの一部の可動部材に従動ローラ４０を設ければ、本発明の所期の目的を達成できる。一部の可動部材であれば、１枚又は３枚以上の可動部材に従動ローラを取り付けることができるのである。
【００３９】
上述したところから理解されるように、可動部材４Ａに回転可能に支持された従動ローラ４０は、複数の可動部材４のうちの一部の可動部材４Ａに着脱可能に取り付けられた被加圧部材の一例を構成し、カム４３は、その被加圧部材が往復動するように、当該被加圧部材を駆動する駆動手段の一例を構成している。カム４３が従動ローラ４０に接触しながら、その従動ローラ４０を加圧して、当該従動ローラ４０と可動部材４を往復動させるのである。さらに、連結棒５２は、被加圧部材が取り付けられた可動部材及び被加圧部材の取り付けられていない可動部材が共に往復動するように、これらの可動部材を連結する連結手段の一例を構成している。
【００４０】
また、駆動手段の一例であるカムとしては、直進カムなどを含めた適宜な形態のカムを用いることができるが、本例の固液分離装置においては、カム４３は、モータ４７により回転駆動される軸３７に固定され、そのモータ４７によって回転駆動されるように構成されているので、駆動手段の構成を簡素化することができる。
【００４１】
その際、カム４３を、従動ローラ４０よりも耐摩耗性に優れた材料により構成することが好ましい。かかる構成により、従動ローラ４０ないしはローラユニット３８を交換するだけで、カム４３を長期に亘って使用することができる。例えば、カム４３を焼入れした鉄製とし、従動ローラ４０をステンレス鋼製とする。
【００４２】
以上説明した固液分離装置は、１本の脱液スクリュー２４を有しているが、それ自体公知のように、２本以上の脱液スクリューを設けることもできる。図６は、２本の脱液スクリュー２４，１２４が、固定部材３に形成された孔１５と可動部材４に形成された孔１６を貫通して延びていて、その両脱液スクリュー２４，１２４の回転により汚泥を搬送する固液分離装置を示し、図７は３本の脱液スクリュー２４，１２４，２２４を有する固液分離装置を示す断面図である。図６及び図７に示した固液分離装置の他の構成は、図１乃至図５に示した固液分離装置と実質的に相違はない。すなわち図６及び図７に示した固液分離装置の場合も、脱液スクリュー２４，１２４，２２４は、固定部材３と可動部材４に接触せず、可動部材４は、前述した固液分離装置の場合と全く同様にして往復動される。
【００４３】
以上説明した固液分離装置の固定部材３と可動部材４は、それぞれ孔１５，１６を有する板材により構成されているが、固定部材と可動部材を他の適宜な形態に形成することもできる。図８は、特許第３６３８５９７号公報及び特許第４０３６３８３号公報に記載された形式の固液分離装置に本発明を適用した例を示す。ここに示した固液分離装置においては、上部に凹部５５が形成された複数の固定部材１０３がスペーサ１１４によって軸線方向に間隔をあけて配置され、隣り合う固定部材１０３の間に少なくとも１つの可動部材１０４が配置されていて、その可動部材１０４の上部にも凹部５６が形成されている。複数の固定部材１０３は、ステーボルト１１８によって固定連結され、これらの固定部材１０３と可動部材１０４の凹部５５，５６には、２本の脱液スクリュー２４，１２４が可動部材１０４と固定部材１０３に接触しない状態で貫通して延びている。脱液スクリュー２４，１２４の上部はカバー５７によって覆われている。かかる脱液スクリュー２４，１２４の回転によって、固定部材１０３と可動部材１０４の凹部５５，５６と、カバー５７との間の内部空間Ｓを汚泥が搬送され、このとき固定部材１０３と可動部材１０４の間の濾液排出間隙を通して濾液が流下し、含水率の低下したケーキ状の汚泥が内部空間Ｓの出口から排出される。この固液分離装置の他の基本構成は、特許第３６３８５９７号公報及び特許第４０３６３８３号公報に詳しく記載されている。
【００４４】
ここで、図８に示した複数の可動部材１０４は、連結棒１５２によって連結されていて、その複数の可動部材１０４のうちの一部の可動部材１０４Ａの本体部１３２には、アーム部１３３が一体に突設され、そのアーム部１３３に、先の実施形態例の固液分離装置の場合と同様に被加圧部材の一例である従動ローラ１４０が着脱可能に取り付けられている。また、図８には示していないモータにより回転駆動される軸１３７には、カム１４３が固定され、軸１３７とカム１４３がモータにより回転駆動されることにより、従動ローラ１４０と可動部材１０４Ａが矢印Ｅ，Ｆ方向に往復動し、これによって全ての可動部材１０４が往復動する。これにより固定部材１０３と可動部材１０４の間の濾液排出間隙に汚泥の固形分が詰まる不具合が阻止される。この場合も、従動ローラ１４０を容易に交換することができる。
【００４５】
以上説明した固液分離装置においては、被加圧部材が従動ローラ４０，１４０により構成され、駆動手段が軸３７，１３７に固定されたカム４３，１４３により構成されているが、他の適宜な形態の被加圧部材と駆動手段を採用することもできる。例えば、特許第４０３６３８３号公報に記載された駆動スクリューより成る駆動手段と被加圧板より成る被加圧部材を用いることもできる。この場合には、例えば、図１又は図８に示したように配列された複数の可動部材４，１０４が、連結棒５２，１５２より成る連結手段によって連結され、その複数の可動部材４，１０４のうちの一部の可動部材４Ａ，１０４Ａの本体部３２，１３２に、図９に示したようにアーム部２３３が一体に連設され、そのアーム部２３３に形成された矩形孔５８に小サイズな被加圧板２４０より成る被加圧部材が着脱可能に嵌着されている。この被加圧板２４０に形成された長孔より成る孔５９を駆動スクリュー６０が貫通して延びていて、この駆動スクリュー６０が図示していないモータにより回転駆動される。これによって被加圧板２４０が加圧され、全ての可動部材が矢印Ｅ，Ｆ方向に往復動し、可動部材と固定部材との間の濾液排出間隙に汚泥の固形分が詰まる不具合が阻止される。被加圧板２４０の摩耗が進んだときは、その被加圧板２４０を矩形孔５８から外し、新たな被加圧板を矩形孔５８に嵌着する。この場合も、被加圧板２４０の数は少ないので、その交換作業を簡単に行うことができる。図９に示した固液分離装置の基本構成は、図１乃至図８に示した固液分離装置と変わりはない。すなわち、複数の固定部材３，１０３と、隣り合う固定部材３，１０３の間に配置された可動部材４，１０４とを、少なくとも１つの脱液スクリューが、これらの部材３，１０３，４，１０４に接触することなく貫通して延び、その脱液スクリューの回転によって処理対象物を搬送しながら濾液排出間隙を通して濾液を排出させるように構成されている。
【００４６】
上述のように、図９に示した固液分離装置においては、駆動手段が、回転駆動される駆動スクリュー６０により構成され、被加圧部材は、一部の可動部材４Ａ，１０４Ａに着脱可能に嵌着された被加圧板２４０により構成され、駆動スクリュー６０は、被加圧板２４０に形成された孔５９を貫通して延びていて、該駆動スクリュー６０の回転によって被加圧板２４０を可動部材４と共に往復動させるように構成されている。また、この場合も、駆動スクリュー６０の少なくとも被加圧板２４０に接触する部分が、その被加圧部材２４０よりも耐摩耗性に優れた材料により構成されていると、被加圧板２４０を交換するだけで駆動スクリュー６０を長期に亘って使用することができる。
【符号の説明】
【００４７】
３，１０３ 固定部材
４，１０４， 可動部材
２４，１２４，２２４ 脱液スクリュー
３７ 軸
４０，１４０ 従動ローラ
４３，１４３ カム
４７ モータ
５９ 孔
６０ 駆動スクリュー
２４０ 被加圧板
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の固定部材と、隣り合う固定部材の間に配置された可動部材と、固定部材及び可動部材を貫通して延びる少なくとも１つの脱液スクリューとを有し、その脱液スクリューの回転によって液体を含む処理対象物を搬送しながら脱液処理す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、廃豆腐、食品加工排水、下水処理物或いは養豚場から排出される廃水などの有機系汚泥、その有機系汚泥を微生物によって分解処理した汚泥、メッキ廃液、インク廃液、顔料廃液、塗料廃液などの無機系汚泥、或いは野菜屑や果実の皮、食品残渣、おからなどの処理対象物から液体を分離する上記形式の固液分離装置は従来より周知である（特許文献１乃至３参照）。従来、一般に使用されているこの種の固液分離装置においては、脱液スクリューの回転により可動部材を作動させて、固定部材と可動部材の間の濾液排出間隙に固形分が詰まることを防止している。ところが、この形式の固液分離装置においては、可動部材は、回転する脱液スクリューにより加圧されて作動するので、可動部材が比較的早期に摩耗する。このため、摩耗の進んだ可動部材を新たな可動部材と交換する必要があるが、可動部材はかなりコストの高い部材であるため、かかる部材の交換に伴う固液分離装置のランニングコストが上昇する欠点を免れない。
【０００３】
そこで、各可動部材に被加圧部材をそれぞれ着脱可能に取り付け、その各被加圧部材を、回転する駆動スクリューによって往復動させ、これにより可動部材を固定部材に対して作動させて固定部材と可動部材との間の濾液排出間隙に固形分が詰まることを防止した固液分離装置が本出願人により提案されている（特許文献４）。かかる固液分離装置によれば、脱液スクリューを可動部材に接触させる必要はないので、可動部材が早期に摩耗する不具合を阻止できる。ところが、この形式の固液分離装置においては、多数の可動部材のそれぞれに被加圧部材が取り付けられているので、その被加圧部材が摩耗したとき、これらの被加圧部材を新たな被加圧部材と交換する作業が煩雑となり、その作業に多大な時間が必要となる欠点を免れない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平５−２２８６９５号公報
【特許文献２】特許第３５６５８４１号公報
【特許文献３】特許第３６３８５９７号公報
【特許文献４】特許第４０３６３８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、上述した従来の欠点を軽減することのできる固液分離装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、複数の固定部材と、隣り合う固定部材の間に配置された可動部材と、該可動部材と前記固定部材に接触しない状態で該可動部材と固定部材を貫通して延びる脱液スクリューと、複数の可動部材のうちの一部の可動部材に着脱可能に取り付けられた被加圧部材と、該被加圧部材が往復動するように、当該被加圧部材を駆動する駆動手段と、前記被加圧部材が取り付けられた可動部材及び該被加圧部材の取り付けられていない可動部材が共に往復動するように、これらの可動部材を連結する連結手段とを具備する固液分離装置を提案する。
【０００７】
また、上記固液分離装置において、前記駆動手段はカムにより構成され、前記被加圧部材は前記可動部材に回転可能に支持された従動ローラにより構成され、前記カムは前記従動ローラに接触しながら該従動ローラを加圧して当該従動ローラと可動部材を往復動させるように構成されていると有利である。
【０００８】
さらに、上記固液分離装置において、前記カムは、モータにより回転駆動される軸に固定され、該モータによって前記軸と共に回転駆動されるように構成されていると有利である。
【０００９】
また、上記固液分離装置において、前記カムは、前記従動ローラよりも耐摩耗性に優れた材料により構成されていると有利である。
【００１０】
さらに、上記固液分離装置において、前記駆動手段は回転駆動される駆動スクリューにより構成され、前記被加圧部材は、前記可動部材に着脱可能に嵌着された被加圧板により構成され、前記駆動スクリューは、前記被加圧板に形成された孔を貫通して延びていて、該駆動スクリューの回転によって被加圧板を前記可動部材と共に往復動させると共に、該駆動スクリューの少なくとも前記被加圧板に接触する部分が、該被加圧部材よりも耐摩耗性に優れた材料により構成されていると有利である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、各可動部材は脱液スクリューに接触していないので、可動部材が早期に摩耗する不具合を阻止できる。被加圧部材の摩耗が進んだときは、これを新たな被加圧部材と交換する必要があるが、被加圧部材は一部の可動部材にだけ取り付けられているので、被加圧部材の数は従来よりも少ない。このため、容易かつ短時間で被加圧部材の交換作業を行うことができる。しかも、被加圧部材が取り付けられた可動部材と、被加圧部材の取り付けられていない可動部材は、連結手段により連結されているので、これらの可動部材は共に往復動することができ、これによって可動部材と固定部材の間の濾液排出間隙に固形分が詰まる不具合を支障なく阻止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【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２つの固定部材と、その２つの固定部材の間に配置された可動部材を示す斜視図である。
【図３】固液分離部の一部の縦断面図である。
【図４】図１のIV−IV線拡大断面図である。
【図５】図４のＶ−Ｖ線拡大断面図である。
【図６】２本の脱液スクリューを有する固液分離装置の、図４と同様な断面図である。
【図７】３本の脱液スクリューを有する固液分離装置の、図４と同様な断面図である。
【図８】他の形態の固定部材と可動部材を有する固液分離装置の、図４と同様な断面図である。
【図９】被加圧板を駆動スクリューによって往復動させる固液分離装置の一部を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態例を図面に従って詳細に説明する。
【００１４】
図１は固液分離装置の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できるが、ここでは、多量の水分を含んだ汚泥を脱水処理する場合について説明する。
【００１５】
図１に示した固液分離装置は、上部が開口した箱状に形成された入口部材１と、上部と下部が開口した矩形の横断面形状を有する出口部材２と、その入口部材１と出口部材２との間に配置された複数の固定部材３及び可動部材４とを有している。入口部材１の上部開口は汚泥が流入する流入口５となっていて、入口部材１の下部は底壁６によって塞がれている。また、固定部材３と可動部材４を向いた側の入口部材１の側壁７には開口８が形成されている。同じく、固定部材３と可動部材４を向いた側の出口部材２の側壁９にも開口１０が形成されていて、その出口部材２の下部開口は脱水処理されたケーキ状の汚泥が排出される排出口１１となっている。かかる出口部材２と入口部材１は、その下部が支持フレームのステー１２，１３に固定支持されている。
【００１６】
図２は隣り合う２つの固定部材３と、その２つの固定部材３の間に配置された１つの可動部材４を示す斜視図であり、図３は複数の固定部材３と可動部材４の拡大縦断面図である。また図４は図１のIV−IV線拡大断面図である。図１乃至図４に示すように、隣り合う固定部材３の間には、小リング状の複数のスペーサ１４が配置されていて、複数の固定部材３は、そのスペーサ１４によって軸線方向に互いに間隔をあけて同心状に配置され、その隣り合う固定部材３の間に１つの可動部材４が配置されている。図示した例では、隣り合う固定部材３の間に４個のスペーサ１４が配置されている。また、本例の固定部材３と可動部材４は、共に円形の孔１５，１６が形成された板材により構成されている。
【００１７】
図１乃至図４に示すように、各固定部材３には４つの取付孔１７が形成され、その各取付孔１７と各固定部材３の間に配置されたスペーサ１４の中心孔には、ステーボルト１８がそれぞれ貫通して延びている。その各ステーボルト１８は、図１に示したように、入口部材１の側壁７と、出口部材２の側壁９を貫通し、各ステーボルト１８の各長手方向端部に形成された雄ねじにナット１９，２０がそれぞれ螺着されて締め付けられている。これにより、複数の固定部材３が、互いに一体的に固定連結されると共に、その固定部材３が入口部材１と出口部材２に対して固定される。
【００１８】
スペーサ１４によって互いに間隔をあけて配置された各固定部材３を、これらがわずかに遊動できるように組み付けることもできる。また、隣り合う２つの固定部材のうちの一方の固定部材にスペーサを一体に形成し、そのスペーサによって、隣り合う２つの固定部材の間に間隙を形成し、ここに可動部材４を配置することもできる。さらに、図１乃至図４に示した固液分離装置においては、隣り合う２つの固定部材３の間に１つの可動部材４が配置されているが、隣り合う固定部材３の間に複数の可動部材４を配置することもできる。隣り合う固定部材３の間に少なくとも１つの可動部材４が配置されるのである。
【００１９】
図３に示すように、各固定部材３の間にそれぞれ配置された各可動部材４の厚さＴは、各固定部材間の間隙幅Ｇより小さく設定され、各固定部材３の端面と、これに対向する可動部材４の端面の間には、例えば０．１mm乃至１mm程の微小な濾液排出間隙ｇが形成される。かかる微小濾液排出間隙ｇは、後述するように汚泥から分離された水分、すなわち濾液を通過させるための隙間である。可動部材４の厚さＴは、例えば、１．０mm乃至２mm程に設定され、間隙幅Ｇは、例えば２mm乃至３mm程に設定される。また、固定部材３の厚さｔは、例えば１．５mm乃至３mm程に設定される。濾液排出間隙ｇ、厚さＴ，ｔ及び間隙幅Ｇの大きさは、処理対象物の種類などを考慮して適宜設定されるものである。
【００２０】
隣り合う固定部材３の間に配置された各可動部材４は、後述するように、図４に矢印Ｅ，Ｆで示した方向に往復動することができる。その際、各可動部材４は、その各側方に位置する２個ずつのスペーサ１４によって案内される。
【００２１】
図１乃至図４から判るように、入口部材１の側壁７に形成された開口８と、固定部材３及び可動部材４にそれぞれ形成された円形の孔１５，１６と、出口部材２の側壁９に形成された開口１０とによって、ほぼ連続した貫通孔状の内部空間Ｓ（図３及び図４）が形成されている。このように、本例の固液分離装置においては、スペーサ１４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１８によって互いに固定された複数の固定部材３と、隣り合う固定部材３の間に配置された可動部材４と、入口部材１の側壁７と、出口部材２の側壁９とによって、処理対象物（この例では汚泥）から液体を分離する固液分離部２１が構成されていて、この固液分離部２１の内部は中空に形成され、入口部材１の側壁７の開口８によって、固液分離部２１の内部空間Ｓの入口２２が構成され、出口部材２の側壁９の開口１０によって、固液分離部２１の内部空間Ｓの出口２３が構成されている。
【００２２】
上述した固液分離部２１の内部空間Ｓには、その軸線方向に延びる脱液スクリュー２４が配置されている。この脱液スクリュー２４は、軸部２５と、その軸部２５に一体に形成されたらせん状の羽根部２６とから成り、その軸部２５の入口部材１の側の端部は、入口部材１のもう一方の側壁２７に固定支持された減速機付きのモータ２８に駆動連結され、軸部２５の出口部材２の側の端部は、その出口部材２のもう一方の側壁２９に軸受を介して回転自在に支持されている。
【００２３】
図４には、脱液スクリュー２４の外形だけを二点鎖線で簡略化して示してあるが、この図から判るように、脱液スクリュー２４の羽根部２６の外径は、固定部材３と可動部材４にそれぞれ形成された各円形孔１５，１６の直径よりも小さく設定されている。しかも、この羽根部２６の外径は、側壁７，９に形成された開口８，１０の直径よりも小さく設定されていて、各可動部材４が後述するように往復動したときも、脱液スクリュー２４が可動部材４及び固定部材３に接触することはない。このように、本例の固液分離装置には、可動部材４と固定部材３に接触しない状態で、その可動部材４と固定部材３を貫通して延びる脱液スクリュー２４が設けられているのである。
【００２４】
図１に矢印Ａで示したように、多量の水分を含んだ汚泥は、流入口５から入口部材１内に送り込まれる。その際、処理前の汚泥の含水率は例えば９９重量％程度であり、この汚泥には予め凝集剤が混入されていて、汚泥がフロック化されている。かかる汚泥が入口部材１に流入するとき、モータ２８の作動によって、脱液スクリュー２４が回転駆動されているので、その汚泥は、図１に矢印Ｂで示すように、入口部材１の側壁７に形成された開口８を通って、固定部材３と可動部材４の内部空間Ｓに流入する。このように、汚泥は、固液分離部２１の内部空間Ｓに、その軸線方向一端側の入口２２から流入するのである。なお、各図には汚泥の図示を省略してある。
【００２５】
上述のようにして固液分離部２１の内部に流入した汚泥は、モータ２８により回転駆動された脱液スクリュー２４によって、図１及び図３に破線矢印Ｃで示したように、固液分離部２１の軸線方向他端側の出口２３へ向けて搬送される。このとき、汚泥から分離された水分、すなわち濾液が、各固定部材３と可動部材４との間の濾液排出間隙ｇ（図３）を通して固液分離部外に排出される。排出された濾液は、図１に示したようにステー１２，１３に固定された濾液受け部材３０に受け止められ、次いで濾液排出管３１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、当該濾液は他の汚泥と共に再度、水処理された後、再び固液分離装置に供給されて脱水処理される。
【００２６】
上述のように固液分離部３内の汚泥の含水率が下げられ、含水量の減少したケーキ状の汚泥が、図１に矢印Ｄで示したように、固液分離部２１の軸線方向他端側の出口２３から排出される。固液分離部２１から排出された汚泥は、出口部材２の下部の排出口１１を通して下方に落下する。脱水処理されたケーキ状の汚泥の含水率は、例えば８０重量％程度である。
【００２７】
上述のように、固液分離装置は、固液分離部に配置されたスクリューを回転駆動して、該固液分離部の内部に入り込んだ処理対象物を固液分離部の出口へ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間隙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。
【００２８】
上述のように汚泥を脱水処理するとき、固定部材３と可動部材４の間の濾液排出間隙ｇに固形分が詰まることを防止するために、本例の固液分離装置は次の構成を具備している。
【００２９】
固液分離装置は多数の可動部材４を有しているが、図１においては、そのうちの２枚の可動部材４に符号４Ａを付加して示してある。これらの可動部材４Ａは、図１及び図４に示すように、他の可動部材４と同じく形成された本体部３２と、その本体部３２にボルト３４とそのボルト３４に螺着されたナットとによって固定された板材より成るアーム部３３とから構成されている。本体部３２とアーム部３３を予め一体に成形された一つの部片により構成することもできる。
【００３０】
図４のＶ−Ｖ線拡大図である図５と図４に示すように、可動部材４Ａのアーム部３３には貫通孔３６が形成され、この貫通孔３６には軸３７が貫通して延びている。また、貫通孔３６の近傍のアーム部３３の部分には、軸３７を挟んで対向した位置にローラユニット３８がそれぞれ取り付けられている。このローラユニット３８は、図５に示すように、ボルト３９と、そのボルト３９に回転自在に嵌合した従動ローラ４０とを有し、ボルト３９に螺着されたナット４１を締め付けることによって、ボルト３９がアーム部３３に固定されている。また、ナット４１を緩めて、これをボルト３９から外すことによって、ローラユニット３８を可動部材４Ａから離脱することができる。このように、従動ローラ４０は、ボルト３９を介して可動部材４Ａに回転可能に支持され、かつ可動部材４Ａに着脱可能に装着されている。
【００３１】
また、図４及び図５に示すように、軸３７には、ボス４２が固定されていて、このボス４２は、軸３７に対して相対回転不能であって、その軸線方向にも摺動不能に組み付けられている。かかるボス４２に、カム４３がボルト４４により固定されている。ここに示したカム４３は、軸３７に対して偏心した偏心カムにより構成されている。
【００３２】
図１に示したように、軸３７の出口部材側の端部は、出口部材２に固定された支持ブラケット４５に支持されているモータ４７に駆動連結され、軸３７の入口部材側の端部は、入口部材１に固定された支持ブラケット４６に軸受を介して回転自在に支持されている。
【００３３】
また、図１及び図４に示すように、上述した支持ブラケット４５，４６には、一対の支持棒４９の各長手方向端部が固定され、その各支持棒４９には、ガイドローラ５０が回転自在に支持され、これらのガイドローラ５０は、アーム部３３の対向した面にそれぞれ当接している。図５においては、支持棒４９の図示を省略してある。
【００３４】
一方、図１、図３及び図４に示すように、従動ローラ４０が設けられた可動部材４Ａと、従動ローラ４０の設けられていない可動部材４の全ての可動部材４には孔５１が形成され、これらの孔５１には連結棒５２が貫通していて、その連結棒５２によって全ての可動部材４が連結されている。連結棒５２の長手方向各端部には係止リング５３，５４がそれぞれ嵌着固定され、その係止リング５３，５４によって連結棒５２が可動部材４から抜け出ることが阻止されている。また、連結棒５２は、可動部材４に形成された孔５１に多少の遊びをもって嵌合していてもよいし、その孔５１に遊びのない状態にきつく嵌合していてもよい。
【００３５】
前述のように、汚泥が固液分離部２１の内部空間Ｓを移動しながら、脱水処理されているとき、モータ２８だけでなく、もう一方のモータ４７も作動し、これによって軸３７がカム４３と共に、その軸３７の中心軸線のまわりに回転する。このため、このカム４３に当接した従動ローラ４０は、そのカム４３によって加圧されて回転しながら可動部材４Ａと共に図４に矢印Ｅ，Ｆで示した方向に往復動する。このとき、各可動部材４Ａは、その両側に配置されたガイドローラ５０によって規制されながら、正しく直線状に往復動することができる。また、従動ローラ４０の設けられた可動部材４Ａは、従動ローラ４０の設けられていない可動部材４に連結棒５２を介して連結されているので、全ての可動部材４が矢印Ｅ，Ｆ方向に往復動する。
【００３６】
これに対し、固定部材３は不動であるため、可動部材４は固定部材３に対して相対的に作動し、これによって可動部材４と固定部材３との間の濾液排出間隙ｇ（図３）に入り込んだ固形分は、その間隙ｇから効率よく排出され、固形分がここに詰まったままとなることが阻止される。しかも、前述のように、回転する脱液スクリュー２４の羽根部２６が可動部材４に接触することはないので、可動部材４が早期に摩耗することはない。
【００３７】
但し、従動ローラ４０はカム４３に接触しながら加圧されるので、その従動ローラ４０が経時的に摩耗することは避けられない。従って、従動ローラ４０の摩耗が進んだ段階で、図５に示したナット４１をボルト３９から外して、ローラユニット３８の全体を可動部材４Ａから離脱し、新たなローラユニット３８をナット４１によって可動部材４Ａに取り付ける。このように、従動ローラ４０を交換する必要があるが、その従動ローラ４０、ないしはローラユニット３８は、可動部材４に比べて小サイズのコストの低い部材であるため、固液分離装置のランニングコストを低く抑えることができる。しかも、従動ローラ４０は、多数の可動部材４のうちの一部の可動部材４Ａにだけ取り付けられているので、簡単かつ短時間でその交換作業を行うことができる。
【００３８】
上述した固液分離装置においては、多数の可動部材４のうちの２つの可動部材４Ａに従動ローラ４０を設けたが、複数の可動部材４のうちの一部の可動部材に従動ローラ４０を設ければ、本発明の所期の目的を達成できる。一部の可動部材であれば、１枚又は３枚以上の可動部材に従動ローラを取り付けることができるのである。
【００３９】
上述したところから理解されるように、可動部材４Ａに回転可能に支持された従動ローラ４０は、複数の可動部材４のうちの一部の可動部材４Ａに着脱可能に取り付けられた被加圧部材の一例を構成し、カム４３は、その被加圧部材が往復動するように、当該被加圧部材を駆動する駆動手段の一例を構成している。カム４３が従動ローラ４０に接触しながら、その従動ローラ４０を加圧して、当該従動ローラ４０と可動部材４を往復動させるのである。さらに、連結棒５２は、被加圧部材が取り付けられた可動部材及び被加圧部材の取り付けられていない可動部材が共に往復動するように、これらの可動部材を連結する連結手段の一例を構成している。
【００４０】
また、駆動手段の一例であるカムとしては、直進カムなどを含めた適宜な形態のカムを用いることができるが、本例の固液分離装置においては、カム４３は、モータ４７により回転駆動される軸３７に固定され、そのモータ４７によって回転駆動されるように構成されているので、駆動手段の構成を簡素化することができる。
【００４１】
その際、カム４３を、従動ローラ４０よりも耐摩耗性に優れた材料により構成することが好ましい。かかる構成により、従動ローラ４０ないしはローラユニット３８を交換するだけで、カム４３を長期に亘って使用することができる。例えば、カム４３を焼入れした鉄製とし、従動ローラ４０をステンレス鋼製とする。
【００４２】
以上説明した固液分離装置は、１本の脱液スクリュー２４を有しているが、それ自体公知のように、２本以上の脱液スクリューを設けることもできる。図６は、２本の脱液スクリュー２４，１２４が、固定部材３に形成された孔１５と可動部材４に形成された孔１６を貫通して延びていて、その両脱液スクリュー２４，１２４の回転により汚泥を搬送する固液分離装置を示し、図７は３本の脱液スクリュー２４，１２４，２２４を有する固液分離装置を示す断面図である。図６及び図７に示した固液分離装置の他の構成は、図１乃至図５に示した固液分離装置と実質的に相違はない。すなわち図６及び図７に示した固液分離装置の場合も、脱液スクリュー２４，１２４，２２４は、固定部材３と可動部材４に接触せず、可動部材４は、前述した固液分離装置の場合と全く同様にして往復動される。
【００４３】
以上説明した固液分離装置の固定部材３と可動部材４は、それぞれ孔１５，１６を有する板材により構成されているが、固定部材と可動部材を他の適宜な形態に形成することもできる。図８は、特許第３６３８５９７号公報及び特許第４０３６３８３号公報に記載された形式の固液分離装置に本発明を適用した例を示す。ここに示した固液分離装置においては、上部に凹部５５が形成された複数の固定部材１０３がスペーサ１１４によって軸線方向に間隔をあけて配置され、隣り合う固定部材１０３の間に少なくとも１つの可動部材１０４が配置されていて、その可動部材１０４の上部にも凹部５６が形成されている。複数の固定部材１０３は、ステーボルト１１８によって固定連結され、これらの固定部材１０３と可動部材１０４の凹部５５，５６には、２本の脱液スクリュー２４，１２４が可動部材１０４と固定部材１０３に接触しない状態で貫通して延びている。脱液スクリュー２４，１２４の上部はカバー５７によって覆われている。かかる脱液スクリュー２４，１２４の回転によって、固定部材１０３と可動部材１０４の凹部５５，５６と、カバー５７との間の内部空間Ｓを汚泥が搬送され、このとき固定部材１０３と可動部材１０４の間の濾液排出間隙を通して濾液が流下し、含水率の低下したケーキ状の汚泥が内部空間Ｓの出口から排出される。この固液分離装置の他の基本構成は、特許第３６３８５９７号公報及び特許第４０３６３８３号公報に詳しく記載されている。
【００４４】
ここで、図８に示した複数の可動部材１０４は、連結棒１５２によって連結されていて、その複数の可動部材１０４のうちの一部の可動部材１０４Ａの本体部１３２には、アーム部１３３が一体に突設され、そのアーム部１３３に、先の実施形態例の固液分離装置の場合と同様に被加圧部材の一例である従動ローラ１４０が着脱可能に取り付けられている。また、図８には示していないモータにより回転駆動される軸１３７には、カム１４３が固定され、軸１３７とカム１４３がモータにより回転駆動されることにより、従動ローラ１４０と可動部材１０４Ａが矢印Ｅ，Ｆ方向に往復動し、これによって全ての可動部材１０４が往復動する。これにより固定部材１０３と可動部材１０４の間の濾液排出間隙に汚泥の固形分が詰まる不具合が阻止される。この場合も、従動ローラ１４０を容易に交換することができる。
【００４５】
以上説明した固液分離装置においては、被加圧部材が従動ローラ４０，１４０により構成され、駆動手段が軸３７，１３７に固定されたカム４３，１４３により構成されているが、他の適宜な形態の被加圧部材と駆動手段を採用することもできる。例えば、特許第４０３６３８３号公報に記載された駆動スクリューより成る駆動手段と被加圧板より成る被加圧部材を用いることもできる。この場合には、例えば、図１又は図８に示したように配列された複数の可動部材４，１０４が、連結棒５２，１５２より成る連結手段によって連結され、その複数の可動部材４，１０４のうちの一部の可動部材４Ａ，１０４Ａの本体部３２，１３２に、図９に示したようにアーム部２３３が一体に連設され、そのアーム部２３３に形成された矩形孔５８に小サイズな被加圧板２４０より成る被加圧部材が着脱可能に嵌着されている。この被加圧板２４０に形成された長孔より成る孔５９を駆動スクリュー６０が貫通して延びていて、この駆動スクリュー６０が図示していないモータにより回転駆動される。これによって被加圧板２４０が加圧され、全ての可動部材が矢印Ｅ，Ｆ方向に往復動し、可動部材と固定部材との間の濾液排出間隙に汚泥の固形分が詰まる不具合が阻止される。被加圧板２４０の摩耗が進んだときは、その被加圧板２４０を矩形孔５８から外し、新たな被加圧板を矩形孔５８に嵌着する。この場合も、被加圧板２４０の数は少ないので、その交換作業を簡単に行うことができる。図９に示した固液分離装置の基本構成は、図１乃至図８に示した固液分離装置と変わりはない。すなわち、複数の固定部材３，１０３と、隣り合う固定部材３，１０３の間に配置された可動部材４，１０４とを、少なくとも１つの脱液スクリューが、これらの部材３，１０３，４，１０４に接触することなく貫通して延び、その脱液スクリューの回転によって処理対象物を搬送しながら濾液排出間隙を通して濾液を排出させるように構成されている。
【００４６】
上述のように、図９に示した固液分離装置においては、駆動手段が、回転駆動される駆動スクリュー６０により構成され、被加圧部材は、一部の可動部材４Ａ，１０４Ａに着脱可能に嵌着された被加圧板２４０により構成され、駆動スクリュー６０は、被加圧板２４０に形成された孔５９を貫通して延びていて、該駆動スクリュー６０の回転によって被加圧板２４０を可動部材４と共に往復動させるように構成されている。また、この場合も、駆動スクリュー６０の少なくとも被加圧板２４０に接触する部分が、その被加圧部材２４０よりも耐摩耗性に優れた材料により構成されていると、被加圧板２４０を交換するだけで駆動スクリュー６０を長期に亘って使用することができる。
【符号の説明】
【００４７】
３，１０３ 固定部材
４，１０４， 可動部材
２４，１２４，２２４ 脱液スクリュー
３７ 軸
４０，１４０ 従動ローラ
４３，１４３ カム
４７ モータ
５９ 孔
６０ 駆動スクリュー
２４０ 被加圧板
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の固定部材と、隣り合う固定部材の間に配置された可動部材と、該可動部材と前記固定部材に接触しない状態で該可動部材と固定部材を貫通して延びる脱液スクリューと、複数の可動部材のうちの一部の可動部材に着脱可能に取り付けられた被加圧部材と、該被加圧部材が往復動するように、当該被加圧部材を駆動する駆動手段と、前記被加圧部材が取り付けられた可動部材及び該被加圧部材の取り付けられていない可動部材が共に往復動するように、これらの可動部材を連結する連結手段とを具備する固液分離装置。
【請求項２】
前記駆動手段はカムにより構成され、前記被加圧部材は前記可動部材に回転可能に支持された従動ローラにより構成され、前記カムは前記従動ローラに接触しながら該従動ローラを加圧して当該従動ローラと可動部材を往復動させる請求項１に記載の固液分離装置。
【請求項３】
前記カムは、モータにより回転駆動される軸に固定され、該モータによって前記軸と共に回転駆動される請求項２に記載の固液分離装置。
【請求項４】
前記カムは、前記従動ローラよりも耐摩耗性に優れた材料により構成されている請求項２又は３に記載の固液分離装置。
【請求項５】
前記駆動手段は回転駆動される駆動スクリューにより構成され、前記被加圧部材は、前記可動部材に着脱可能に嵌着された被加圧板により構成され、前記駆動スクリューは、前記被加圧板に形成された孔を貫通して延びていて、該駆動スクリューの回転によって被加圧板を前記可動部材と共に往復動させると共に、該駆動スクリューの少なくとも前記被加圧板に接触する部分が、該被加圧部材よりも耐摩耗性に優れた材料により構成されている請求項１に記載の固液分離装置。
【請求項１】
複数の固定部材と、隣り合う固定部材の間に配置された可動部材と、該可動部材と前記固定部材に接触しない状態で該可動部材と固定部材を貫通して延びる脱液スクリューと、複数の可動部材のうちの一部の可動部材に着脱可能に取り付けられた被加圧部材と、該被加圧部材が往復動するように、当該被加圧部材を駆動する駆動手段と、前記被加圧部材が取り付けられた可動部材及び該被加圧部材の取り付けられていない可動部材が共に往復動するように、これらの可動部材を連結する連結手段とを具備する固液分離装置。
【請求項２】
前記駆動手段はカムにより構成され、前記被加圧部材は前記可動部材に回転可能に支持された従動ローラにより構成され、前記カムは前記従動ローラに接触しながら該従動ローラを加圧して当該従動ローラと可動部材を往復動させる請求項１に記載の固液分離装置。
【請求項３】
前記カムは、モータにより回転駆動される軸に固定され、該モータによって前記軸と共に回転駆動される請求項２に記載の固液分離装置。
【請求項４】
前記カムは、前記従動ローラよりも耐摩耗性に優れた材料により構成されている請求項２又は３に記載の固液分離装置。
【請求項５】
前記駆動手段は回転駆動される駆動スクリューにより構成され、前記被加圧部材は、前記可動部材に着脱可能に嵌着された被加圧板により構成され、前記駆動スクリューは、前記被加圧板に形成された孔を貫通して延びていて、該駆動スクリューの回転によって被加圧板を前記可動部材と共に往復動させると共に、該駆動スクリューの少なくとも前記被加圧板に接触する部分が、該被加圧部材よりも耐摩耗性に優れた材料により構成されている請求項１に記載の固液分離装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１０−１７２７８４（Ｐ２０１０−１７２７８４Ａ）
【公開日】平成２２年８月１２日（２０１０．８．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１３６３１（Ｐ２００９−１３６３１）
【出願日】平成２１年１月２３日（２００９．１．２３）
【特許番号】特許第４３７４３９６号（Ｐ４３７４３９６）
【特許公報発行日】平成２１年１２月２日（２００９．１２．２）
【出願人】（５９１００７０２２）アムコン株式会社 (28)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年８月１２日（２０１０．８．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１月２３日（２００９．１．２３）
【特許番号】特許第４３７４３９６号（Ｐ４３７４３９６）
【特許公報発行日】平成２１年１２月２日（２００９．１２．２）
【出願人】（５９１００７０２２）アムコン株式会社 (28)
【Ｆターム（参考）】
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