JP2000246144A - 蓄電複合駆動方式脱水機、及びこの脱水機を使用した汚泥処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 消費電力が少なく、小型化が可能な、立型遠
心分離方式の脱水機及びこの脱水機を利用した汚泥処理
装置を提供すること。 【解決手段】 電力供給手段、電気モータ、脱水槽、蓄
電制御手段、蓄電手段を有する脱水機であって、電気モ
ータは電力供給手段、或いは電力供給手段と蓄電手段の
両方から供給される電力により始動され、脱水槽内の脱
水バスケットは電気モータの回転を受けて回動され、脱
水バスケットの回転時に電気モータに対する電力供給を
止めると電気モータ内に電力が発生され、減速時に発生
された電力は蓄電制御手段により電力供給手段又は蓄電
手段に送電されることを特徴とする蓄電複合駆動方式脱
水機。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は蓄電複合駆動方式
脱水機及びこの脱水機を使用した汚泥処理装置に係り、
その目的は運転時の騒音が小さく且つ少ない電力で運転
することができ、小型化が可能な蓄電複合駆動方式脱水
機と、この脱水機を使用した汚泥処理装置を提供するこ
とにある。

【０００２】

【従来の技術】河川や湖沼、あるいは海底などの水底に
堆積した汚泥はその河川や湖沼の初期目的、例えば農業
用水、水運路等の目的の障害になることや水質汚濁の原
因になることが多いため、この水底の汚泥を回収し、浚
渫して河川や湖沼の水深を確保し、水質を良好なものと
する必要がある。この目的のため、定期的に水底から汚
泥を浚渫し、陸上で汚泥を固形分と水分に分離し、水分
は廃水処理設備で処理を行い、固形分は最終処分場に運
搬する。水分と固形分の分離には脱水機が使用される。
上記目的に使用される脱水機の脱水方式としては、フィ
ルタプレス方式、デカンタ方式、立型遠心方式等が挙げ
られるが、このうち立型遠心方式は構造が比較的簡単な
上に脱水効果が高いため、広く使用されている。しかし
ながら、立型遠心方式の脱水機で脱水する場合、連続運
転ができず必然的にバッチ運転が行われるが、一度遠心
分離を行った後、次に遠心分離を行う際に多大な電力を
消費するという欠点があった。また、一般に脱水機の加
速時に最も電力を消費するが、加速時の必要電力を賄う
ことができる程度に大型の発電機が必要となるため、脱
水機を移動式とする場合等でも装置全体の小型化が困難
であった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】そこで業界では、消費
電力が少なく、小型化が可能な、立型遠心分離方式の脱
水機及びこの脱水機を利用した汚泥処理装置の創出が望
まれていた。

【０００４】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、電力供給手段、電気モータ、脱水槽、蓄電制御手
段、蓄電手段を有する脱水機であって、脱水槽は脱水バ
スケットとケーシングを有し、電気モータは脱水槽内の
脱水バスケットを回転させる手段であり、脱水槽は脱水
バスケットが回転して生じる遠心力により脱水バスケッ
ト内に供給された固液混合物を固体と液体に分離させる
手段であり、蓄電制御手段は減速時に発生する電力を蓄
電手段又は電力供給手段に送る手段であり、蓄電手段は
電力供給手段から供給される、又は減速時に発生する電
力を蓄電する手段であり、電気モータは電力供給手段、
或いは電力供給手段と蓄電手段の両方から供給される電
力により始動され、脱水槽内の脱水バスケットは電気モ
ータの回転を受けて回動され、脱水バスケットの回転時
に電気モータに対する電力供給を止めると電気モータ内
に電力が発生され、減速時に発生された電力は蓄電制御
手段により電力供給手段又は蓄電手段に送電されること
を特徴とする蓄電複合駆動方式脱水機に関する。請求項
２に記載の発明は、電気モータは脱水槽の上側又は下側
に配置されることを特徴とする請求項１に記載の蓄電複
合駆動方式脱水機に関する。請求項３に記載の発明は、
脱水バスケットの回転軸は脱水バスケットの上部及び下
部の両方が軸受けで支持された両持梁構造とされている
ことを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれかに記
載の蓄電複合駆動方式脱水機に関する。請求項４に記載
の発明は、電気モータで発生する駆動力はベルト伝導に
より脱水バスケットの回転軸に伝達されることを特徴と
する請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の蓄電複合
駆動方式脱水機に関する。請求項５に記載の発明は、電
気モータの回転軸と脱水バスケットの回転軸は一体的に
回転することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいず
れかに記載の蓄電複合駆動方式脱水機に関する。請求項
６に記載の発明は、電気モータの回転軸と脱水バスケッ
トの回転軸が一体に形成され、且つ電気モータが脱水槽
内部に配置されることを特徴とする請求項５に記載の蓄
電複合駆動方式脱水機に関する。請求項７に記載の発明
は、電力供給手段は商用電源及び発動発電機の内いずれ
かより選択して使用できるようにされ、蓄電制御手段
は、商用電源が使用されている場合には発生した電力を
商用電源又は蓄電手段に送電し、発動発電機が使用され
ている場合には蓄電手段に送電することを特徴とする請
求項１乃至請求項６のいずれかに記載の蓄電複合駆動方
式脱水機に関する。請求項８に記載の発明は、蓄電手段
として、蓄電池及び／又はコンデンサが使用されること
を特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の
蓄電複合駆動方式脱水機に関する。請求項９に記載の発
明は、車両上に載置されることを特徴とする請求項１乃
至請求項８のいずれかに記載の蓄電複合駆動方式脱水機
に関する。

【０００５】請求項１０に記載の発明は、電力供給手
段、電気モータ、脱水槽、蓄電制御手段、蓄電手段、汚
泥供給手段、脱水ケーキ移動手段を有する汚泥処理装置
であって、脱水槽は脱水バスケットとケーシングを有
し、汚泥供給手段は汚泥吸入口と汚泥吐出口を有し、脱
水ケーキ移動手段は汚泥掻取具と汚泥送出具を有し、電
気モータは電力供給手段、或いは電力供給手段と蓄電手
段の両方から供給される電力により始動され、脱水槽内
の脱水バスケットは電気モータの回転を受けて回動さ
れ、汚泥供給装置の汚泥吐出口は脱水バスケット内に配
置されて汚泥吸入口付近の汚泥を脱水バスケット内に導
入するようにされ、脱水バスケットの回転時に電気モー
タに対する電力供給を止めると電気モータ内に電力が発
生され、減速時に発生された電力は蓄電制御手段により
電力供給手段又は蓄電手段に送電され、汚泥掻取具は脱
水バスケット内部に配置されて脱水バスケット内部に付
着する脱水ケーキを掻き落とすようにされ、汚泥送出具
は脱水バスケットの下に掻き落とされた脱水ケーキを所
定の場所に送出するようにされていることを特徴とする
汚泥処理装置に関する。請求項１１に記載の発明は、電
気モータは脱水槽の上側又は下側に配置されることを特
徴とする請求項１０に記載の汚泥処理装置に関する。請
求項１２に記載の発明は、脱水バスケットの回転軸は脱
水バスケットの上部及び下部の両方が軸受けで支持され
た両持梁構造とされていることを特徴とする請求項１０
又は請求項１１のいずれかに記載の汚泥処理装置に関す
る。請求項１３に記載の発明は、電気モータで発生する
駆動力はベルト伝導により脱水バスケットの回転軸に伝
達されることを特徴とする請求項１０乃至請求項１２の
いずれかに記載の汚泥処理装置に関する。請求項１４に
記載の発明は、電気モータの回転軸と脱水バスケットの
回転軸は一体的に回転することを特徴とする請求項１０
乃至請求項１２のいずれかに記載の汚泥処理装置に関す
る。請求項１５に記載の発明は、電気モータの回転軸と
脱水バスケットの回転軸が一体に形成され、且つ電気モ
ータが脱水槽内部に配置されることを特徴とする請求項
１４に記載の汚泥処理装置に関する。請求項１６に記載
の発明は、電力供給手段は商用電源及び発動発電機の内
いずれかより選択して使用できるようにされ、蓄電制御
手段は、商用電源が使用されている場合には発生した電
力を商用電源又は蓄電手段に送電し、発動発電機が使用
されている場合には蓄電手段に送電することを特徴とす
る請求項１０乃至請求項１５のいずれかに記載の汚泥処
理装置に関する。請求項１７に記載の発明は、蓄電手段
として、蓄電池及び／又はコンデンサが使用されること
を特徴とする請求項１０乃至請求項１６のいずれかに記
載の汚泥処理装置に関する。請求項１８に記載の発明
は、車両上に載置されることを特徴とする請求項１０乃
至請求項１７のいずれかに記載の汚泥処理装置に関す
る。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、この発明に係る蓄電複合駆
動方式脱水機、及びこの脱水機を使用した汚泥処理装置
について図面に基づき説明する。図１は請求項１に係る
脱水機の摸式説明図であり、図２はこの発明で好適に採
用できる電気モータと脱水槽の接続を示す脱水槽及び電
気モータの断面図であり、図３はこの発明で好適に採用
できる電気モータと脱水槽の接続及び脱水バスケットの
回転軸の支持構造を示す脱水槽の断面図であり、図４は
この発明で好適に採用できる電気モータの配置を示す脱
水槽及び電気モータの断面図であり、図５は請求項７及
び請求項８に係る脱水機の模式説明図であり、図６は請
求項１０に記載の汚泥処理装置の模式説明図であり、図
７は運転時の必要電力を示す折れ線グラフであり、図８
は脱水機の運転状況を示す脱水槽の断面図であり、図９
はこの発明に係る汚泥処理装置の１実施例を示す上面図
である。図中、（１）はこの発明の脱水機を、（２）は
脱水機（１）を使用した汚泥処理装置を示す。（３）は
この発明の脱水機（１）及び汚泥処理装置（２）で使用
される電力供給手段を、（４）は電気モータを、（５）
は脱水槽を、（６）は蓄電制御手段を、（７）は蓄電手
段を示す。（８）はこの発明の汚泥処理装置（２）で使
用される汚泥供給手段を、（９）は脱水ケーキ移動手段
を示す。（３ａ）は電力供給手段（３）の内、商用電源
を、（３ｂ）は発動発電機を、（３ｃ）はエンジンを示
す。（４ａ）は電気モータ（４）の回転軸を、（４ｂ）
は伝動ベルトを示す。（５ａ）は脱水槽（５）のケーシ
ングを、（５ｂ）は脱水バスケットを、（５ｃ）は回転
軸を、（５ｄ）は軸受けを示す。（７ａ）は蓄電手段
（７）の内、蓄電池を示し、（７ｂ）はコンデンサを示
す。（８ａ）は汚泥供給手段（８）の汚泥吸入口を、
（８ｂ）は汚泥吐出口を、（８ｃ）は凝集剤タンクを、
（８ｄ）は消泡剤タンクを、（８ｅ）は反応槽を示す。
（９ａ）は脱水ケーキ移動手段（９）の汚泥掻取具を、
（９ｂ）は汚泥送出具を示す。なお、（Ｍ）はこの発明
の汚泥処理装置（２）で処理される汚泥を、（Ｃ）は処
理後の脱水ケーキを、（Ｗ）は河川等に戻される水分を
示す。

【０００７】まず、請求項１乃至９に記載の脱水機につ
いて説明する。請求項１に係る発明は、電力供給手段
（３）、電気モータ（４）、脱水槽（５）、蓄電制御手
段（６）、蓄電手段（７）を有する脱水機（１）であ
る。電力供給手段（３）から電気モータ（４）に電力が
供給されると、電気モータ（４）が回転し、これに伴い
脱水槽（５）内の脱水バスケット（５ｂ）が回転するよ
うにされている。（図１参照）脱水バスケット（５ｂ）
の回転中、脱水槽（５）内には遠心力が発生し、これに
より脱水バスケット（５ｂ）内の固液混合物を固体と液
体に分離できるようにされている。

【０００８】この発明では、蓄電制御手段（６）は減速
時に発生する電力を蓄電手段（７）又は電力供給手段
（３）に送電するようにされている。すなわち、電力供
給手段（３）からの電力供給を止めた後でも、脱水バス
ケット（５ｂ）は慣性により回転するが、電気モータ
（４）の回転軸（４ａ）もこれに伴い回転するようにな
っている。このようにすると、電気モータ（４）内で発
電が行われるので、この電力を電力供給手段（３）また
は蓄電手段（７）に送電されるようになっている。な
お、減速時に発電される電力だけでは充分に蓄電できな
い場合、補助的に発動発電機（３ｂ）から蓄電手段
（７）に蓄電するようにしてもよい。

【０００９】さらにこの発明において、電気モータ
（４）は電力供給手段（３）、或いは電力供給手段
（３）と蓄電手段（７）の両方から供給される電力によ
り始動されるようになっている。すなわち、電気モータ
（４）は一般的に始動の際に最も電力を消費するが、こ
の時に電力供給手段（３）と蓄電手段（７）の両方から
電力が供給されるようになっている。このため、電力供
給手段（３）は最小限、脱水バスケット（５ｂ）が回転
を続けるのに必要な電力を供給する能力だけを有する、
小規模なもので充分である。また、脱水作業に使用する
電力の一部を電気モータ（４）自身が発電するため、脱
水作業全体で使用する電力が少なくてすむ。なお、電力
供給手段（３）として大容量の蓄電池（７ａ）を使用す
ることも可能であるが、この場合、電力供給手段（３）
と蓄電手段（７）を分ける必要はなく、共用してもよい
ことはいうまでもない。

【００１０】この発明において、脱水バスケット（５
ｂ）の回転軸（５ｃ）が安定して回転すると、脱水バス
ケット（５ｂ）の減速時に電気モータ（４）に伝えられ
る慣性力の損失が抑えられるため好ましい。具体的には
図３に示したように電気モータ（４）を脱水槽（５）の
下に配置するようにすると、装置全体の重心が下がるた
め脱水機（１）自体が安定し、ひいては回転軸（５ｃ）
も安定して回転するようになる。但し、脱水槽（５）の
下には、固液混合物の飛沫が飛散しやすいため、電気モ
ータ（４）を脱水槽（５）の下に配置する際には、カバ
ーを２重に配置するなど、充分な飛沫対策を行う必要が
ある。スペース等の関係により、飛沫対策が充分に行え
ない場合、電気モータ（４）を脱水槽（５）の上側に配
置すると、電気モータ（４）に飛沫がかかりにくくなる
ため、好ましい。また、図３に示した通り、脱水バスケ
ット（５ｂ）の回転軸（５ｃ）の上部及び下部を軸受け
（５ｄ）で支持した両持梁構造としても、回転軸（５
ｃ）は安定して回転し、効率の良い発電が行われるため
好ましい。なお、電気モータ（４）が脱水槽（５）の上
側又は下側に配置された脱水機（１）は請求項２に記載
の発明に含まれ、回転軸（５ｃ）の上部及び下部を軸受
け（５ｄ）で支持した両持梁構造とされた脱水機（１）
は請求項３に記載の発明に含まれる。

【００１１】この発明において、電気モータ（４）の回
転軸（４ａ）と脱水バスケット（５ｂ）の回転軸（５
ｃ）の間における動力伝達効率が高いと好ましい。具体
的には図２に示した、両回転軸（４ａ）（５ｃ）が一体
的に回転するようにされていると伝達効率が大きいため
好ましいが、その他図３に示した伝動ベルト（５ｄ）で
動力を伝える方法等、効率が高い方法により動力が伝達
されている限り、好適に使用することができる。また、
図４に示した通り、両回転軸（４ａ）（５ｃ）を一体に
形成し、且つ電気モータを脱水槽（５）内部に配置する
と、伝動効率が最大になるため、最も好ましい。油圧伝
動装置等、伝達効率が低い手段で動力を伝達するように
した場合、脱水バスケット（５ｂ）の慣性力は電気モー
タ（４）には十分に伝わらず、発電効率が悪くなるため
好ましくない。なお、上記した両回転軸（４ａ）（５
ｃ）が一体的に回転するようにされている脱水機（１）
は請求項５に記載の発明に含まれ、両回転軸（４ａ）
（５ｃ）を一体に形成し、且つ電気モータを脱水槽
（５）内部に配置してなる脱水機（１）は請求項６に記
載の発明に含まれる。

【００１２】この発明において使用できる電力供給手段
（３）としては特に限定されず、通常の商用電源（３
ａ）、発動発電機（３ｂ）、蓄電池等、電気モータ
（４）を駆動可能な電源である限り、どのようなもので
も好適に使用できる。また、この発明で使用される蓄電
制御手段（６）は常時蓄電手段（７）に送電するように
設定されていてもよいし、自動または手動で蓄電手段
（７）と電力供給手段（３）のいずれかに送電するよう
に設定できるようにしてもよい。なお、電力供給手段
（３）として発動発電機（３ｂ）を使用し、電気モータ
（４）で発生する電力を蓄電手段（７）に送電するよう
に設定した場合、最大出力が低い小型の発動発電機（３
ｂ）が使用できるようになるため、装置全体を小型化す
ることができる。さらに、電力供給手段（３）として商
用電源（３ａ）を使用し、電気モータ（４）で発生する
電力を商用電源（３ａ）に送電するように設定した場
合、電力会社に電力を売ることにより、運用コストを下
げることができる。

【００１３】より好ましくは、電力供給手段（３）とし
て、商用電源（３ａ）と発動発電機（３ｂ）から選択し
て使用できるようにし、蓄電制御手段（６）は、商用電
源（３ａ）が使用されている場合には発生した電力を商
用電源（３ａ）に送電し、発動発電機（３ｂ）が使用さ
れている場合には蓄電手段（７）に送電するように設定
されているとよい（図５参照）。このようにすると、商
用電源（３ａ）の有無に関わらず、その場の状況に応じ
たエネルギー効率のよい脱水作業が１台の脱水機（１）
で行うことができる。特に、この脱水機を車両上に載置
した場合、この車両でどこの作業場で作業を行った場合
でも効率のよい作業を行うことが可能な、汎用の脱水機
（１）として好適に使用できる。なお、上記した、電力
供給手段（３）として商用電源（３ａ）と発動発電機
（３ｂ）から選択して使用できる脱水機（１）は請求項
７に記載の発明に含まれ、車両上に載置された脱水機
（１）は請求項１０に記載の発明に含まれる。

【００１４】この発明で使用できる蓄電手段（７）は特
に限定されず、充電可能な蓄電池やコンデンサの中から
任意に選択して使用することができる。また、複数種の
蓄電池等を組み合わせて使用してもよい。特に放電時間
が異なる複数種類の蓄電手段（７）を併用した場合、例
えば図５に示したように蓄電手段（７）として蓄電池
（７ａ）とコンデンサ（７ｂ）を使用した場合、最も大
きな電力が必要な初動時に電力供給手段（３）、蓄電池
（７ａ）、コンデンサ（７ｂ）の３種の電源から同時に
電力を供給し、加速時には電力供給手段（３）と蓄電池
（７ａ）の２つから電力を供給し、等速回転する脱水分
離時には電力供給手段（３）のみから電力を供給するよ
うにしてもよい。

【００１５】次に、請求項１０乃至請求項１８に記載の
脱水処理装置について説明する。請求項１０に係る発明
は、請求項１に記載の脱水機及び汚泥供給手段（８）、
脱水ケーキ移動手段（９）を有する汚泥処理装置であ
る。汚泥供給手段（８）は脱水槽（５）の脱水バスケッ
ト（５ｂ）内に汚泥（Ｍ）を供給するようにされ、脱水
ケーキ移動手段（９）は脱水処理後、脱水バスケット
（５ｂ）内に残った脱水ケーキ（Ｃ）を所定の場所まで
移送するようにされている。なお、汚泥（Ｍ）に含まれ
る水分（Ｗ）は遠心分離中に、ケーシング（５ａ）に設
けられた水出口から排出される（図６参照）。

【００１６】この発明において汚泥供給手段（８）は汚
泥吸入口（８ａ）及び汚泥吐出口（８ｂ）を有してお
り、汚泥吸入口（８ａ）より取り入れた汚泥（Ｍ）を汚
泥吐出口（８ｂ）より吐出することにより脱水バスケッ
ト（５ｂ）内に汚泥（Ｍ）を供給するようにされてい
る。また、脱水ケーキ移動手段（９）は汚泥掻取具（９
ａ）と汚泥送出具（９ｂ）を有している。脱水バスケッ
ト（５ｂ）内に付着する脱水ケーキ（Ｃ）は汚泥掻取具
（９ａ）により汚泥送出具（９ｂ）の上に掻き落とさ
れ、汚泥送出具（９ｂ）により脱水ケーキ（Ｃ）を所定
の場所まで移送されるようになっている。

【００１７】なお、汚泥（Ｍ）が汚泥吸入口（８ａ）か
ら汚泥吐出口（８ｂ）に移送されるまでの間に凝集剤や
消泡剤を混入するようにしてもよい。この場合、汚泥
（Ｍ）は一旦反応槽（８ｅ）に貯留され、薬剤を入れた
状態で一定時間攪拌しながら放置し、反応終了後に再度
吐出口に向けて汚泥（Ｍ）を移送するようにする。ま
た、凝集剤等を加える場合、汚泥（Ｍ）には流木等の反
応性に富んだ浮遊物が含まれないことが望ましい。この
ため、吸入口付近にフィルタを設けると好ましい。

【００１８】次にこの発明の脱水処理装置の使用方法に
ついて図７及び図８に基づいて説明する。この脱水処理
装置では、まず脱水バスケット（５ｂ）を回転させ、回
転速度が一定以上に達したときに、汚泥供給手段（８）
にて汚泥（Ｍ）を脱水バスケット（５ｂ）内に供給す
る。この段階である程度水分（Ｗ）が分離されているた
め、汚泥（Ｍ）を供給しながら上澄の水分（Ｗ）を溢れ
させる。なお、図７に示される通り、全運転時を通し
て、この時に一番多くの電力を消費するため、発動発電
機（３ｂ）等を使用している場合は蓄電手段（７）から
放電することにより必要な電力を得る。

【００１９】脱水バスケット（５ｂ）内に所定量の汚泥
（Ｍ）が供給され、且つ脱水バスケット（５ｂ）の回転
速度が一定数まで上昇した後、蓄電手段（７）からの電
力供給を止め、電力供給手段（３）から送電される電力
のみで脱水バスケット（５ｂ）を回転させる。しばらく
運転を続け、汚泥（Ｍ）が脱水ケーキ（Ｃ）と水分
（Ｗ）に分離すると脱水バスケット（５ｂ）の減速を始
める。

【００２０】脱水バスケット（５ｂ）の減速は、電気モ
ータ（４）に対する電力供給を止めることによりなされ
る。電源供給を止めても脱水バスケット（５ｂ）は慣性
力で回転しつづけており、電気モータ（４）もこれに伴
い回転しているので、電気モータ（４）内では電力が発
生する。ここで発生した電力は、蓄電手段（７）に貯え
られ、次回、脱水バスケット（５ｂ）の加速時に使用さ
れるか、或いは商用電源（３ａ）に戻される。

【００２１】充分に減速された後、脱水ケーキ（Ｃ）の
掻き取りを行う。通常、分離された汚泥（Ｍ）は図８に
示される通り、脱水ケーキ（Ｃ）、未分離の汚泥
（Ｍ）、水分（Ｗ）の３層に分離されている。分離され
た汚泥の内、水分（Ｗ）及び未分離の汚泥（Ｍ）はポン
プ等を使用して河川等に戻す。残った脱水ケーキ（Ｃ）
は汚泥掻取具（９ａ）を使用して汚泥送出具（９ｂ）上
に掻き落とし、汚泥送出具（９ｂ）を用いて所定の場所
に移送する。脱水ケーキ（Ｃ）を掻き落とした後、脱水
バスケット（５ｂ）に再度汚泥（Ｍ）を供給しながら脱
水バスケット（５ｂ）の回転を加速し、脱水を再開す
る。

【００２２】次にこの発明の汚泥処理装置（２）に関す
る、好ましい実施例について図９に基づいて説明する。
この脱汚泥処理装置（２）は車両上に載置されており、
必要に応じて所定の場所に移動させやすいようになって
いる。電力供給手段（３）としては、発動発電機（３
ｂ）と商用電源（図示せず）が採用されており、商用電
源が近くにある場合はこれを用い、ない場合は車両のエ
ンジン（３ｃ）を駆動原として発動発電機（３ｂ）を用
いて発電し、電力を供給する。発動発電機（３ｂ）の後
方には蓄電手段（７）として、蓄電池及びコンデンサが
載置されている。

【００２３】脱水槽（５）及び電気モータ（４）が車両
の中央部付近に載置されている。この実施例において、
電気モータ（４）の回転軸（４ａ）と脱水バスケット
（５ｂ）の回転軸（５ｃ）は、図２に示される如く、一
体に回転するようにされている。なお、脱水槽（５）の
前方右側には操作盤が設けられている。この操作盤には
蓄電制御手段（６）も備えられており、電気モータ
（４）で発生した電力はこの蓄電制御手段（６）により
蓄電手段（７）、或いは商用電源（３ａ）に送られる。

【００２４】車両の後方付近には吸泥ポンプが載置され
ており、車両外部の汚泥（Ｍ）が車両内部に導入される
ようになっている。また、車両前方には凝集剤タンク
（８ｃ）及び消泡剤タンク（８ｄ）が載置されており、
脱水槽（５）の後方には反応槽（８ｅ）が載置されてい
る。上記、吸泥ポンプにより車両内部に導入された汚泥
（Ｍ）は反応槽（８ｅ）を通って脱水槽（５）に移送さ
れるが、反応槽（８ｅ）内で凝集剤及び消泡剤が添加さ
れ、脱水効率が向上するようにされる。

【００２５】脱水槽（５）の下部から後方にかけて脱水
ケーキ移動手段（９）が設けられている。脱水ケーキ移
動手段（９）は汚泥掻取具（９ａ）と汚泥送出具（９
ｂ）（ベルトコンベア）からなる。汚泥掻取具（９ａ）
はケーシング（５ａ）内部に配置されており、脱水バス
ケット（５ｂ）の減速後に脱水バスケット（５ｂ）内の
脱水ケーキ（Ｃ）を掻き落とす。汚泥送出具（９ｂ）は
掻き落とされた脱水ケーキ（Ｃ）を車両後部から外部に
送出する。

【００２６】次に、この発明にかかる蓄電複合駆動方式
脱水機の性能試験結果を記すことにより、この発明の効
果を一層明確にする。容量約1ｍ³の脱水バスケットに、
汚泥約6000ｋｇを逐次投入して秒速１５回転で１５分間
回転させることにより汚泥の脱水を行い、この脱水工程
全体に使用した電力を測定した。なおこの性能試験は、
油圧モータを使用した遠心分離機、電気モータをインバ
ータで制御する遠心分離機、この発明にかかる蓄電複合
駆動方式脱水機について行った。結果は、電力供給手段
からの電力供給量で比較した場合、油圧モータを使用し
た遠心分離機では１００ｋｗｈ必要であり、インバータ
で制御する電気モータを使用した遠心分離機では２５ｋ
ｗｈ必要であったのに対し、この発明にかかる蓄電複合
駆動方式脱水機では１０ｋｗｈ必要であった。つまり、
この発明にかかる蓄電複合駆動方式脱水機は、インバー
タを使用する電気モータを使用する遠心分離機の４０
％、油圧モータを使用する遠心分離機の１０％の動力で
運転が可能である。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１又は請求
項１０に記載の発明は、電力供給手段、電気モータ、脱
水槽、蓄電制御手段、蓄電手段を有する脱水機であっ
て、脱水槽は脱水バスケットとケーシングを有し、電気
モータは脱水槽内の脱水バスケットを回転させる手段で
あり、脱水槽は脱水バスケットが回転して生じる遠心力
により脱水バスケット内に供給された固液混合物を固体
と液体に分離させる手段であり、蓄電制御手段は減速時
に発生する電力を蓄電手段又は電力供給手段に送る手段
であり、蓄電手段は電力供給手段から供給される、又は
減速時に発生する電力を蓄電する手段であり、電気モー
タは電力供給手段、或いは電力供給手段と蓄電手段の両
方から供給される電力により始動され、脱水槽内の脱水
バスケットは電気モータの回転を受けて回動され、脱水
バスケットの回転時に電気モータに対する電力供給を止
めると電気モータ内に電力が発生され、減速時に発生さ
れた電力は蓄電制御手段により電力供給手段又は蓄電手
段に送電されることを特徴とする蓄電複合駆動方式脱水
機又は汚泥処理装置であるから、以下に述べる効果を奏
する。すなわち、この発明は脱水バスケットを減速する
ときに、電気モータ内で発電が行われ且つこの電力を電
力供給手段または蓄電手段に送電されるように構成され
ているため、脱水工程全体に必要な電力が少なくてす
む。

【００２８】請求項２又は請求項１１に記載の発明は、
電気モータは脱水槽の上側又は下側に配置されることを
特徴とする蓄電複合駆動方式脱水機又は汚泥処理装置で
あるので以下のような効果を奏する。すなわち、電気モ
ータを脱水槽の上側に配置した場合、簡単な構成で電気
モータに固液混合物の飛沫が飛散することを防ぐことが
できる。また、電気モータを脱水槽の下側に配置した場
合は、脱水機又は汚泥処理装置の重心が下がり、脱水バ
スケットが安定して回転するようになるため、電気モー
タ内での発電効率がよくなり、脱水工程全体に必要な電
力がさらに少なくなる。

【００２９】請求項３又は請求項１２に記載の発明は、
脱水バスケットの回転軸は脱水バスケットの上部及び下
部の両方が軸受けで支持された両持梁構造とされている
ことを特徴とする蓄電複合駆動方式脱水機又は汚泥処理
装置であるので以下のような効果を奏する。すなわち回
転軸の中心が常に適正な位置にあるため、脱水バスケッ
トが安定して回転し、電気モータ内での発電効率がよく
なり、脱水工程全体に必要な電力がさらに少なくなる。

【００３０】請求項４又は請求項１３に記載の発明は、
電気モータで発生する駆動力はベルト伝導により脱水バ
スケットの回転軸に伝達されることを特徴とする蓄電複
合駆動方式脱水機又は汚泥処理装置であるので以下のよ
うな効果を奏する。すなわち、動力伝達効率がよくなる
ため、電気モータ内での発電効率がよくなり、脱水工程
全体に必要な電力がさらに少なくなる。

【００３１】請求項５又は請求項１４に記載の発明は、
電気モータの回転軸と脱水バスケットの回転軸は一体的
に回転することを特徴とする蓄電複合駆動方式脱水機又
は汚泥処理装置であるので以下のような効果を奏する。
すなわち、動力伝達効率がさらによくなるため、電気モ
ータ内での発電効率がよくなり、脱水工程全体に必要な
電力がさらに少なくなる。

【００３２】請求項６又は請求項１５に記載の発明は、
電気モータの回転軸と脱水バスケットの回転軸が一体に
形成され、且つ電気モータが脱水槽内部に配置されるこ
とを特徴とする蓄電複合駆動方式脱水機又は汚泥処理装
置であるので以下のような効果を奏する。すなわち、動
力伝達効率が最大になるので、電気モータ内での発電効
率がよくなり、脱水工程全体に必要な電力がさらに少な
くなる。

【００３３】請求項７又は請求項１６に記載の発明は、
電力供給手段は商用電源及び発動発電機の内いずれかよ
り選択して使用できるようにされ、蓄電制御手段は、商
用電源が使用されている場合には発生した電力を商用電
源又は蓄電手段に送電し、発動発電機が使用されている
場合には蓄電手段に送電することを特徴とする蓄電複合
駆動方式脱水機又は汚泥処理装置であるので以下のよう
な効果を奏する。すなわち、商用電源の有無に関わら
ず、その場の状況に応じたエネルギー効率のよい脱水作
業が１台の脱水機で行うことができる。

【００３４】請求項８又は請求項１７に記載の発明は、
蓄電手段として、蓄電池及び／又はコンデンサが使用さ
れることを特徴とする蓄電複合駆動方式脱水機又は汚泥
処理装置であるので以下のような効果を奏する。すなわ
ち、汚泥の供給量に応じた電力供給ができるようにな
る。

【００３５】請求項９又は請求項１８に記載の発明は、
車両上に載置されることを特徴とする蓄電複合駆動方式
脱水機又は汚泥処理装置であるので以下のような効果を
奏する。すなわち、脱水機を屋外の任意の場所に運搬で
き、且つ周囲の商用電源の有無に関わらず、その場に応
じた効率のよい脱水作業を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１に係る脱水機の摸式説明図である。

【図２】この発明で好適に採用できる電気モータと脱水
槽の接続を示す脱水槽及び電気モータの断面図である。

【図３】この発明で好適に採用できる電気モータと脱水
槽の接続及び脱水バスケットの回転軸の支持構造を示す
脱水槽の断面図である。

【図４】この発明で好適に採用できる電気モータの配置
を示す脱水槽及び電気モータの断面図である。

【図５】請求項７及び請求項８に係る脱水機の模式説明
図である。

【図６】請求項１０に記載の汚泥処理装置の模式説明図
である。

【図７】運転時の必要電力を示す折れ線グラフである。

【図８】脱水機の運転状況を示す脱水槽の断面図であ
る。

【図９】この発明に係る汚泥処理装置の１実施例を示す
上面図である。

【符号の説明】

１・・・脱水機 ２・・・汚泥処理装置 ３・・・電力供給手段 ３ａ・・商用電源 ３ｂ・・発動発電機 ４・・・電気モータ ４ａ・・回転軸 ４ｂ・・伝動ベルト ５・・・脱水槽 ５ａ・・ケーシング ５ｂ・・脱水バスケット ５ｃ・・回転軸 ５ｄ・・軸受け ６・・・蓄電制御手段 ７・・・蓄電手段 ７ａ・・蓄電池 ７ｂ・・コンデンサ ８・・・汚泥供給手段 ８ａ・・汚泥吸入口 ８ｂ・・汚泥吐出口 ９・・・脱水ケーキ移動手段 ９ａ・・汚泥掻取具 ９ｂ・・汚泥送出具 Ｍ・・・汚泥 Ｃ・・・脱水ケーキ Ｗ・・・水分

Claims (18)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電力供給手段、電気モータ、脱水槽、蓄
   電制御手段、蓄電手段を有する脱水機であって、脱水槽
   は脱水バスケットとケーシングを有し、電気モータは脱
   水槽内の脱水バスケットを回転させる手段であり、脱水
   槽は脱水バスケットが回転して生じる遠心力により脱水
   バスケット内に供給された固液混合物を固体と液体に分
   離させる手段であり、蓄電制御手段は減速時に発生する
   電力を蓄電手段又は電力供給手段に送る手段であり、蓄
   電手段は電力供給手段から供給される、又は減速時に発
   生する電力を蓄電する手段であり、電気モータは電力供
   給手段、或いは電力供給手段と蓄電手段の両方から供給
   される電力により始動され、脱水槽内の脱水バスケット
   は電気モータの回転を受けて回動され、脱水バスケット
   の回転時に電気モータに対する電力供給を止めると電気
   モータ内に電力が発生され、減速時に発生された電力は
   蓄電制御手段により電力供給手段又は蓄電手段に送電さ
   れることを特徴とする蓄電複合駆動方式脱水機。
2. 【請求項２】 電気モータは脱水槽の上側又は下側に配
   置されることを特徴とする請求項１に記載の蓄電複合駆
   動方式脱水機。
3. 【請求項３】 脱水バスケットの回転軸は脱水バスケッ
   トの上部及び下部の両方が軸受けで支持された両持梁構
   造とされていることを特徴とする請求項１又は請求項２
   のいずれかに記載の蓄電複合駆動方式脱水機。
4. 【請求項４】 電気モータで発生する駆動力はベルト伝
   導により脱水バスケットの回転軸に伝達されることを特
   徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の蓄電
   複合駆動方式脱水機。
5. 【請求項５】 電気モータの回転軸と脱水バスケットの
   回転軸は一体的に回転することを特徴とする請求項１乃
   至請求項３のいずれかに記載の蓄電複合駆動方式脱水
   機。
6. 【請求項６】 電気モータの回転軸と脱水バスケットの
   回転軸が一体に形成され、且つ電気モータが脱水槽内部
   に配置されることを特徴とする請求項５に記載の蓄電複
   合駆動方式脱水機。
7. 【請求項７】 電力供給手段は商用電源及び発動発電機
   の内いずれかより選択して使用できるようにされ、蓄電
   制御手段は、商用電源が使用されている場合には発生し
   た電力を商用電源又は蓄電手段に送電し、発動発電機が
   使用されている場合には蓄電手段に送電することを特徴
   とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の蓄電複
   合駆動方式脱水機。
8. 【請求項８】 蓄電手段として、蓄電池及び／又はコン
   デンサが使用されることを特徴とする請求項１乃至請求
   項７のいずれかに記載の蓄電複合駆動方式脱水機。
9. 【請求項９】 車両上に載置されることを特徴とする請
   求項１乃至請求項８のいずれかに記載の蓄電複合駆動方
   式脱水機。
10. 【請求項１０】 電力供給手段、電気モータ、脱水槽、
    蓄電制御手段、蓄電手段、汚泥供給手段、脱水ケーキ移
    動手段を有する汚泥処理装置であって、脱水槽は脱水バ
    スケットとケーシングを有し、汚泥供給手段は汚泥吸入
    口と汚泥吐出口を有し、脱水ケーキ移動手段は汚泥掻取
    具と汚泥送出具を有し、電気モータは電力供給手段、或
    いは電力供給手段と蓄電手段の両方から供給される電力
    により始動され、脱水槽内の脱水バスケットは電気モー
    タの回転を受けて回動され、汚泥供給装置の汚泥吐出口
    は脱水バスケット内に配置されて汚泥吸入口付近の汚泥
    を脱水バスケット内に導入するようにされ、脱水バスケ
    ットの回転時に電気モータに対する電力供給を止めると
    電気モータ内に電力が発生され、減速時に発生された電
    力は蓄電制御手段により電力供給手段又は蓄電手段に送
    電され、汚泥掻取具は脱水バスケット内部に配置されて
    脱水バスケット内部に付着する脱水ケーキを掻き落とす
    ようにされ、汚泥送出具は脱水バスケットの下に掻き落
    とされた脱水ケーキを所定の場所に送出するようにされ
    ていることを特徴とする汚泥処理装置。
11. 【請求項１１】 電気モータは脱水槽の上側又は下側に
    配置されることを特徴とする請求項１０に記載の汚泥処
    理装置。
12. 【請求項１２】 脱水バスケットの回転軸は脱水バスケ
    ットの上部及び下部の両方が軸受けで支持された両持梁
    構造とされていることを特徴とする請求項１０又は請求
    項１１のいずれかに記載の汚泥処理装置。
13. 【請求項１３】 電気モータで発生する駆動力はベルト
    伝導により脱水バスケットの回転軸に伝達されることを
    特徴とする請求項１０乃至請求項１２のいずれかに記載
    の汚泥処理装置。
14. 【請求項１４】 電気モータの回転軸と脱水バスケット
    の回転軸は一体的に回転することを特徴とする請求項１
    ０乃至請求項１２のいずれかに記載の汚泥処理装置。
15. 【請求項１５】 電気モータの回転軸と脱水バスケット
    の回転軸が一体に形成され、且つ電気モータが脱水槽内
    部に配置されることを特徴とする請求項１４に記載の汚
    泥処理装置。
16. 【請求項１６】 電力供給手段は商用電源及び発動発電
    機の内いずれかより選択して使用できるようにされ、蓄
    電制御手段は、商用電源が使用されている場合には発生
    した電力を商用電源又は蓄電手段に送電し、発動発電機
    が使用されている場合には蓄電手段に送電することを特
    徴とする請求項１０乃至請求項１５のいずれかに記載の
    汚泥処理装置。
17. 【請求項１７】 蓄電手段として、蓄電池及び／又はコ
    ンデンサが使用されることを特徴とする請求項１０乃至
    請求項１６のいずれかに記載の汚泥処理装置。
18. 【請求項１８】 車両上に載置されることを特徴とする
    請求項１０乃至請求項１７のいずれかに記載の汚泥処理
    装置。