CN1676314A - 固液分离装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种能使污泥等处理对象物不堵塞地进行输送、能高效地将液体从该处理对象物分离出来的固液分离装置。它是将可动板(12)和固定板(13)交替地配置，将2根螺杆(21、22)配置在这些可动板(12)和固定板(13)上形成的孔(14、15)中，而且使该2根螺杆(21、22)的叶片(25、26)的一部分重叠，驱动两个螺杆(21、22)旋转，在输送处理对象物的同时、使液体从可动板(12)和固定板(13)之间的间隙(g)中排出。

Description

固液分离装置

技术领域

本发明涉及一种将液体从含有大量液体的处理对象物分离出来的固液分离装置。

背景技术

至今，将液体从含有大量液体的处理对象物分离出来的固液分离装置已是公知的技术(例如、参照专利文献1)。作为由这种固液分离装置处理的处理对象物可例举出：如食品加工中的排水、下水处理物、或从养殖场排出的废水等有机系的污泥；含有切削屑的切削油、镀敷废液、油墨废液、颜料废液、涂料废液等无机系的污泥、被细细切断的蔬菜屑或水果的皮、麦糠、食品残渣等。

以前的固液分离装置的结构是设有一根贯通筒状体而延伸的螺杆，由进行旋转的螺杆输送从该筒状体的轴线方向一端侧的入口开口流入到筒状体内的处理对象物，这时、使从处理对象物分离出来的液体，即、使滤液通过筒状体的滤液排出间隙而排出到筒状体外，使液体成分减少了的处理对象物从筒状体的轴线方向另一端侧的出口开口排出到筒状体外。

可是、由于用以前的固液分离装置对容易失去流动性的处理对象物进行脱液处理时，在筒状体内、固液分离进展过程中的处理对象物会降低它的流动性，因而就会粘接在螺杆的表面上，使该处理对象物与螺杆成为一体而开始旋转。在这种场合下，不能用螺杆输送处理对象物，难免会发生筒状体内被堵塞的事故。特别是无机系的污泥、被细细切断的蔬菜屑或水果的皮、或麦糠、食品残渣等更容易在筒状体内堵塞。

【专利文献1】特公平7-10440号

本发明的目的是将上述现有技术存在的缺点除去、乃至提供一种不会使污泥等处理对象物堵塞地进行输送、能高效地将液体从该处理对象物分离出来的固液分离装置。

发明内容

为了达到上述目的而提出的本发明的固液分离装置，具有多个可动板和贯通这些可动板上形成的孔并延伸的2根螺杆；该2根螺杆在其一部分叶片相互重叠的状态下并列设置，而且将各个螺杆的叶片卷绕方向和各个螺杆的旋转方向设定成能使处理对象物在相同的方向上输送，上述可动板的孔的大小设定成能由进行旋转的2根螺杆的叶片来推动该可动板(技术方案1)。

最好、在上述技术方案1所述的固液分离装置中，具有多个固定板，上述各个可动板分别配置在各个固定板之间，上述2根螺杆贯通在固定板上形成的孔和在可动板上形成的孔并延伸(技术方案2)。

最好、在上述技术方案1或2所述的固液分离装置中，上述可动板的孔是作成长孔状，是将2个直径大致相同的圆在其一部分重叠的状态下配置、而且在这些圆上引出2条公切线时，由该2条公切线和与上述2个圆的相互重叠侧相反一侧的2个圆弧划分成的；上述各个螺杆的外径设定成比上述圆的直径要小，而且上述2个圆的中心之间的距离设定成比上述2根螺杆的中心轴线之间的距离要小(技术方案3)。

最好、在上述技术方案3所述的固液分离装置中，上述固定板的孔大致形成葫芦形，是由与各个螺杆的中心轴线分别同心状地配置成部分重叠的状态的2个圆划分成的；各圆的直径是设定成与划分上述可动板的孔的圆的直径大致相等(技术方案4)。

如果采用本发明，则能防止处理对象物的堵塞，能高效地对处理对象物进行固液分离。

附图说明

图1是固液分离装置的俯视图。

图2是图1所示的固液分离装置的局部剖视正视图。

图3是可动板、固定板、间隔体、螺栓和螺母的分解立体图。

图4是图1所示的固液分离装置的固液分离部的放大水平剖视图。

图5是沿着图1的V-V线取得的放大剖视图。

图6是表示螺杆和可动板的位置关系的局部剖视图。

图7是说明可动板的动作的图。

图8是说明可动板的动作的图。

图9是说明可动板的动作的图。

图10是说明可动板的动作的图。

图11是说明可动板的动作的图。

图12是说明可动板的动作的图。

图13是说明可动板的动作的图。

图14是说明可动板的孔的形状的图。

图15是说明固定板的孔的形状的图。

图16是表示间隔体的另一个例子、是与图5同样的剖视图。

具体实施方式

下面，参照着附图来详细地说明本发明的实施方式例。

图1是表示固液分离装置的俯视图，图2是该固液分离装置的局部剖视正视图。虽然用该固液分离装置能对上述的任意一个处理对象物或别的处理对象物进行固液分离，但这里是针对含有大量水分的污泥进行脱水处理的情况的说明。

这里所示的固液分离装置设有入口部件1和出口部件2，在这些部件1、2之间配置着固液分离部3。入口部件1形成为箱体状，在它的上部形成污泥流入的流入口4，而且在朝向固液分离部3一侧的侧部上形成开口5。在装置底座的支柱7、7A上、还固定有与入口部件1的底壁连续的下部凸缘部6、6A。出口部件2的水平断面大致作成口字形、其上部和下部开口，下部的开口构成排出口8，用于排出被脱水处理过的污泥。还在出口部件2的朝向固液分离部3一侧的侧壁9上形成开口10，侧壁9的下部固定在装置底座的支柱11上。

本实施例的固液分离部3设有多个可动板12和多个固定板13，在各个可动板12和固定板13上，如图3和图4所示地、分别形成孔14、15。虽然这些孔14、15的形态是可以适当选择的，但在本实施例的固液分离装置中，可动板12的孔是形成长孔状、固定板13的孔15是大致形成葫芦状。

图5是沿着图1的V-V线取得的放大剖视图，如该图和图1～图3所示，在各个固定板13之间配置着环状间隔体16，螺栓18、19插通过各个固定板13上形成的安装孔17和各个间隔体16。虽然在这个实施例中，合计使用了6根螺栓、它们是贯通固定板13的4个角部上形成的安装孔17的4根螺栓、和贯通中间部分上形成的2个安装孔17的2根螺栓19，但也可以如图3所示，只使用1根螺栓18和与其嵌合的间隔体16。

如图1和图2所示、螺栓18、19是贯通入口部件1和出口部件2的侧壁9、将螺母20与各个螺栓18、19螺纹接合而系紧。这样，由间隔体16将各个固定板13相互隔开规定的间隙而沿着轴线方向排列、并且用螺栓18、19和螺母20使它们相互固定成一体，相对于入口部件1和出口部件2地固定着。

各个可动板12是配置在各个固定板13之间的间隙中，如图4所示、各个可动板12的厚度T被设定成比各个固定板13之间的间隙宽度G还小，在各个固定板13的端面和与其对置的可动板12端面之间形成譬如0.5～1mm左右的滤液排出间隙g。该滤液排出间隙g是如下所述地能使与污泥分离的液体、即、能使滤液通过的。可动板12的厚度T被设定成譬如1.5mm左右、固定板13的厚度t被设定成5mm左右。

贯通图5所示固定板13的四个角部而延伸的4根螺栓18位于各个可动板12的外侧，而其他2根螺栓19是在各个可动板12的内侧延伸的。将各个可动板12悬挂在与该2根螺栓19中的位于上侧的螺栓19相嵌合的间隔体16上、阻止该可动板12向下方落下，而且能使可动板12在各个固定板13之间的间隙中、沿着与固定板13的端面相平行的方向而移动。

固液分离装置还有2根螺杆21、22，该2根螺杆21、22是贯通过固定板13上形成的孔15和可动板12上形成的孔14而延伸。这里所示的螺杆21、22具有轴部23、24和与各个轴部23、24形成一体的螺旋状叶片25、26，如图1和图2所示、该轴部23、24的一方端部是借助轴承而能自由旋转地支承在出口部件2的侧壁27上。而且、在入口部件1上固定着齿轮箱28，螺杆21的另一方端部贯通入口部件1的侧壁29、借助轴承而能自由旋转地支承在齿轮箱28的壁部30上。另一个螺杆22的另一方端部贯通入口部件1的侧壁29和齿轮箱28的壁部30、与固定支承在齿轮箱28上的电动机31相连结。在各个轴部23、24上分别固定着齿轮32、33，这些齿轮32、33在齿轮箱28的内部相互啮合着。

图6是表示螺杆21、22和可动板12的相对位置关系的局部剖视图。如该图和图4、图5所示，2根螺杆21、22不接触地并列配置成使它们的叶片25、26的一部分处于相互重叠的状态。即、沿着它们的中心轴线X1、X2的方向观看两根螺杆21、22时，两叶片25、26的一部分是处于部分重叠的状态。在图5和图6中、两根螺杆21、22的叶片25、26的重叠部分上标记着斜线、标记着符号0L。而且，在图示的例子中，虽然两根螺杆21、22如图1所示地相互平行地配置着，但也可以将这两根螺杆21、22并列配置成两根螺杆21、22的中心轴线X1、X2具有小的交叉角度的状态。可动板12和固定板13的孔14、15的大小和形状当然是设定成不会妨碍两根螺杆21、22的旋转。

各个螺杆21、22的叶片25、26的节距是从入口部件1侧向出口部件2侧逐渐地缩小。

如上所述、在本实施例的固液分离装置中，多个固定板13和多个可动板12是由螺栓18、19和螺母20固定的，由这些多个固定板13和多个可动板12构成筒状体34(参见图1和图2)，2根螺杆21、22贯通该筒状体34的内部并延伸。

下面，一边说明固液分离装置的作用、一边了解固液分离装置的其他结构。

如图2中的箭头A所示，含有大量水分的污泥(图中没有表示)从流入口4流入到入口部件1内。处理前的污泥的含水率譬如是99重量左右％。预先将凝聚剂混入到该污泥中，使该污泥块状化。根据不同的处理对象物、也有不混入凝聚剂的。

这时，由电动机31的工作而使螺杆22旋转驱动，借助齿轮33、32而将电动机31的该旋转传递给螺杆21，使该螺杆21也旋转驱动。这样，使2根螺杆21、22围绕着它们的中心轴线X1、X2而进行旋转，由此使流入到入口部件1内的污泥如图2中的箭头B所示地、通过入口部件1的开口5、从筒状体34的入口开口34A流入到该筒状体34的内部，接着、在该筒状体34的内部、向出口部件2输送。污泥是经过交替配置的多个可动板12和固定板13的孔14、15的内部而向出口部件2输送的。

当污泥如上所述地在筒状体34的内部移动时，将压力施加在该污泥上，将水分从该污泥中分离，被分离了的水分、即滤液是通过各个固定板13和可动板12之间的滤液排出间隙g(参见图4)而被排出到筒状体外。这样被排出的滤液如图2中的箭头C1、C2、C3所示地被接到固定在各个支架7、11上的托盘35中，通过该托盘35的排出口36而向下方排出。由于该滤液中还多少含有一些固体成分，因而再次将该滤液和其他污泥一起进行水处理之后，由固液分离装置进行脱水处理。

如上所述地处理之后，污泥的含水率下降了的、含水量减少了的筒状体34内的污泥如图2的箭头D所示地、从筒状体34的出口开口34B、通过出口部件2的开口10而被排出到出口部件2内，接着，由滑槽37导引的同时、向下方落下。经过这样脱水处理之后的污泥的含水率譬如是80重量％左右。这一点是公知的，即、当将图中没有表示的背压板配置成与筒状体34的出口开口34B对置时，能使筒状体内的污泥压力进一步增高。

如上所述，作为处理对象物的一个例子的污泥是由螺杆21、22的旋转、从筒状体34的入口开口34A向出口开口34B输送。即、各个螺杆21、22的叶片25、26的卷绕方向和各个螺杆21、22的旋转方向是设定成能使处理对象物朝相同方向输送的。当使两个螺杆21、22相互朝相反方向旋转时，将各个螺杆21、22的叶片25、26的卷绕方向取成相反方向。与此相对、当将各个螺杆21、22的旋转方向设定成相同方向时，将各个螺杆21、22的叶片的卷绕方向取成相同方向。由此就能用两个螺杆21、22将处理对象物朝相同方向输送。

在固液分离装置3中、将污泥的水分和固体成分分离时，固体成分难免会稍微进入到各个可动板12和固定板13之间的滤液排出间隙g中，若置之不理，则会引起该间隙g的堵塞。但是，本实施例的固液分离装置的可动板12由进行旋转的2根螺杆21、22的叶片25、26推动，使各个可动板12的端面是相对于与其对置的固定板13的端面而进行运动，由这微微的运动就能有效地将进入到滤液排出间隙g中的固体成分从该间隙g排出，能防止堵塞在这里。

图7～图13是模式地表示由2根螺杆21、22将可动板12推动时的样子的说明图。在这些图中、螺杆21、22、可动板12和固定板13等全部用实线表示，而且、各个叶片25、26的端面部分用加重线表示，并对其标记着符号25A、26A(参照图5和图6)。而且在图7～图13中、一方的螺杆21是沿着顺时针方向而旋转。

这里，将上述各个叶片25、26的端面部分25A、26A称为叶片部，在图7所示的状态下，各个叶片部25A、26A一起倾向图的右方，这时、一方的叶片部25A不与可动板12接触，但另一方的叶片部26A将可动板推压到图中的右方，使该可动板12处在最右方的位置。

虽然是从该状态开始、使一方的螺杆21沿着顺时针方向进行旋转、使另一方的螺杆22沿着逆时针方向进行旋转，但是、在各个叶片部25A、26A处在图8、图9和图10所示位置时，可动板12受到叶片部26A推压而占有最右方的位置。

但是，当各个叶片部25A、26A占有图11所示的位置时，另一方的螺杆22的叶片部26A与可动板12脱离，一方的螺杆21的叶片部25A将可动板12向图中的左方推压、将该可动板12向左方推动。如图12所示地、随着螺杆21、22的旋转，由叶片部25A将可动板12进一步向左方推动，如图13所示、当两个叶片部25A、26A都倾向图中的左方时，可动板12占有最左方的位置。这样的运动是连续地反复进行的。

如上所述、可动板12是在保持大致水平状态的同时、进行图7～图13所示的向左右方向的往复运动。由此能始终将可动板12和固定板13之间的滤液排出间隙g清理干净，能阻止固体成分仍然进入到这里、引起该间隙g堵塞、阻碍滤液排出的事故发生。借助将可动板12的孔14的大小和形态设定成能由进行旋转的2根螺杆21、22的叶片25、26推动可动板12，是能产生上述的作用效果的。

由于采用上述的固液分离装置时，是用2根螺杆21、22输送筒状体34内的处理对象物、而且该2根螺杆21、22的叶片25、26的一部分又是处在相互重叠的状态，因而即使当处理对象物是容易丧失流动性的物体时，也能阻止该处理对象物堵塞在筒状体34内部的事故发生。当在筒状体34内进行脱水而将流动性降低了的处理对象物粘接乃至要粘接在螺杆21、22的表面上时，由于相互局部重叠的叶片25、26的部分，将粘接或要粘接到另一方螺杆上的处理对象物擦去的同时进行旋转，将该处理对象物崩落，因而能阻止该处理对象物堵塞在筒状体34的内部的事故发生。这样，以前容易堵塞在筒状体内的无机系的污泥、被细细切断的蔬菜屑或水果的皮、麦糠、食品残渣等处理对象物也能高效地进行固液分离。

特别是将各个螺杆21、22作成相互朝相反方向进行旋转的结构时，能将处理对象物强制地送入到两个螺杆21、22的叶片25、26重叠的部分中，能使这些处理对象物不停留地进行高效的输送。

可是，如上所述、需要将可动板12的孔14形成能由进行旋转的2根螺杆21、22的叶片25、26来推动可动板12。在图5和图6中表示了这种可动板12的孔14的一个实施例，图5中表示了固定板13的孔15的一个实施例。下面对这些孔14、15进行更详细地说明。

图1 4是具体地说明可动板12的孔14形状的图。首先，如图14(a)所示、将具有大致相同直径MD的2个圆MC配置成使它们的一部分重叠的形状。在该图中、还将两个圆MC的重叠部分标上斜线。接着、如图14(b)所示、在这两个圆MC上、引出2根公切线MT。这时，由该2根公切线MT以及2个圆MC的与相互重叠侧相反的两侧的2个圆弧形成如图14(c)所示的长孔状孔。用这孔形成可动板12的孔14。而且、如图14(c)所示、将各个螺杆21、22的外径SD设定成比圆MC的直径MD还小，并且将2个圆MC的中心之间距离ML设定成比2根螺杆21、22的中心轴线X1、X2之间距离SL还小。由此、螺杆21、22的旋转就不会受到可动板12的阻碍、而且能如上所述地、由该螺杆21、22的旋转推动可动板12。

另一方面，固定板13的孔15是如图15(a)、15(b)所示地大致作成葫芦形，它是将2个圆FC配置成使它们的一部分重叠的状态、由这时的轮廓线划分出的。如图15(b)所示、各个圆FC的中心C是与各个螺杆21、22的中心轴线X1、X2分别一致的。而且各个圆FC的直径FD是与图14所示的可动板12的各个圆MC的直径MD相等的。这样，本实施例的固定板13的孔15是大致作成葫芦形，它是由2个以一部分重叠的状态、分别与各个螺杆21、22的中心轴线X1、X2同心状配置的圆FC划分成的，各个圆FC的直径FD是设定成与划分出可动板12的孔14的圆MC的直径MD大致相等的。这时，最好将两个圆FC的交界部38作成具有圆弧的形状。

由于可动板12的孔14和固定板13的孔15是如上所述地形成，因而能高效地由螺杆21、22的叶片25、26将位于该孔14、15内的处理对象物刮掉。

在采用如上所述的固液分离装置时，从图7～图13可见，当可动板12在图上的左右方向进行往复移动时，该可动板12是将与位于上侧的螺栓19相嵌合的间隔体16的触点作为支点而稍稍地进行上下摆动。与此相对地、如图16所示，当将与上侧的螺栓19嵌合的间隔体16A的上表面和与下侧的螺栓19嵌合的间隔体16B的下表面分别形成平坦的表面时，由于在可动板12进行左右往复移动时，这些间隔体16A、16B的上表面和下表面能对可动板12进行导引，因而能防止可动板12将其与间隔体16A的触点作为支点的沿上下方向的摆动。

又如图15(b)所示，在将固定板13的孔15划分成2个圆FC的交界部38附近区域FA上、可动板12是不通过的。因此、处理对象物的固体成分就会停留在该区域而凝结，使滤液不能从该区域FA排出，有使滤液的排出效率降低的问题。但由于如图16所示的间隔体16B位于图15(b)所示的区域FA上，因而就没有固体成分凝结在该区域上的问题。滤液能通过间隔体16B和固定板13之间而向下方流下。

上面说明的固液分离装置的结构是作成可动板12和固定板13是交替地配置、可动板12能相对于固定板13而移动的，但是、本发明并不局限于这样的结构。例如、可以作成如下所述的结构，即、不设置固定板、只多张重叠地配置可动板12，使2根螺杆21、22贯通上述多张可动板12的孔14、使滤液通过各个可动板12之间的间隙而排出，而且由螺杆21、22的旋转、使各个可动板12与前面参照着图7～图13所述的同样地动作，由各个可动板12相互的相对运动就能阻止固体成分堵塞在这些可动板之间的事故的发生。

如上所述，本发明的固液分离装置具有多个可动板和贯通这些可动板上形成的孔并延伸的2根螺杆，该2根螺杆是并列配置成使它们的叶片的一部分相互重叠的状态，而且将各个螺杆的叶片的卷绕方向和各个螺杆的旋转方向设定成能使处理对象物是沿着相同方向地输送，将上述可动板的孔的大小设定成能由进行旋转的2根螺杆的叶片的作用而推动该可动板。

虽然在图示的实施例中、筒状体34是配置成水平的，但如公知的那样、也可以作成这样的结构，即、将筒状体34倾斜地配置成筒状体34的入口开口34A的一侧比筒状体的出口开口34B的一侧还低，随着筒状体内的处理对象物接近出口开口34B、能将较大的压力施加在该处理对象物上。

Claims (4)

1.一种固液分离装置，其特征在于，具有多个可动板、和贯通在这些可动板上形成的孔并延伸的2根螺杆；该2根螺杆在其叶片的一部分相互重叠的状态下并列设置，而且将各个螺杆的叶片卷绕方向和各个螺杆的旋转方向设定成能使处理对象物沿着相同方向来进行输送，上述可动板的孔的大小设定成能由进行旋转的2根螺杆的叶片来推动该可动板。

2.如权利要求1所述的固液分离装置，其特征在于，具有多个固定板，上述各个可动板分别配置在各个固定板之间，上述2根螺杆贯通在固定板上形成的孔和在可动板上形成的孔并延伸。

3.如权利要求1或2所述的固液分离装置，其特征在于，上述可动板的孔是作成长孔状，是将2个直径大致相同的圆在其一部分重叠的状态下配置、而且在这些圆上引出2条公切线时，由该2条公切线和与上述2个圆的相互重叠侧相反一侧的2个圆弧划分成的；上述各个螺杆的外径设定成比上述圆的直径要小，而且上述2个圆的中心之间的距离设定成比上述2根螺杆的中心轴线之间的距离要小。

4.如权利要求3所述的固液分离装置，其特征在于，上述固定板的孔大致形成葫芦形，是由分别与各个螺杆的中心轴线同心状地配置成部分重叠的状态的2个圆划分成的；各圆的直径设定成与划分上述可动板的孔的圆的直径大致相等。

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