JP2005118678A

JP2005118678A - 固液分離装置

Info

Publication number: JP2005118678A
Application number: JP2003356967A
Authority: JP
Inventors: Yoshiaki Murota; 佳昭室田
Original assignee: JUSTEC CO Ltd
Current assignee: JUSTEC CO Ltd
Priority date: 2003-10-16
Filing date: 2003-10-16
Publication date: 2005-05-12

Abstract

【課題】目詰まりの発生を阻止し、かつ効率よく汚泥水を水分と固形分に分離できる固液分離装置を提供することを目的とする。
【解決手段】互いに間隔をあけて平行に配置された多数の第１のフィルタープレート１４と、それぞれ第１のフィルタープレート１４の間に配置されて互いに平行に位置する多数の第２のフィルタープレート１９を有し、第１のフィルタープレート１４と第２のフィルタープレート１９を、互いに位相差をもって平行運動させ、両フィルタープレート１４，１９の間の隙間を通して汚泥水中の水分を下方に落下させる。
【選択図】図４

Description

本発明は、多量の水分を含んだ処理対象物から水分を分離する固液分離装置に関する。

多量の水分を含んだ処理対象物、例えば汚泥水を固液分離装置によって脱水処理することは従来より周知である。従来の固液分離装置は２つの方式に大別される。その一方の方式は、処理対象物をろ布ベルト上に供給し、処理対象物中の水分をろ布ベルトを通して流下させ、ろ布ベルト上に残った固形分を回収する方式である（例えば、特許文献１参照）。この形式の固液分離装置は、ろ布の広い面をろ過面として利用できる利点を有しているが、ろ布ベルトが目詰まりを起こしやすいため、そのろ布ベルトの洗浄のために多量の洗浄水を必要とする欠点を免れない。

他方の方式は、多数の固定リングの間に可動リングを配置して円筒状のろ過体を構成し、そのろ過体内に処理対象物を供給して搬送し、その間に、各固定リングと各可動リングの間の隙間を通して処理対象物中の水分を流下させる方式である（例えば、特許文献２参照）。この形式の固液分離装置においては、その可動リングが固定リングの間で作動するので、両リング間の目詰まり発生を防止できる。ところが、ろ過体が円筒状に形成されているため、ろ過体の上部の領域は、実際に処理対象物から水分を分離する働きをなさず、ろ過体をろ過面として利用する利用率が低下する。

特公昭６１−３５６８号公報（第２−３頁、第１図）特公平７−１０４４０号公報（第２−５頁、図１）

本発明の目的は、目詰まりの発生を効果的に抑えると共に、ろ過面の利用率を高めることのできる固液分離装置を提供することにある。

本発明は、上記目的を達成するため、互いに間隔をあけてほぼ平行に配置された複数の第１のフィルタープレートと、該第１のフィルタープレートを支持する第１の支持体と、それぞれ各第１のフィルタープレートの間に配置されて互いにほぼ平行に位置する複数の第２のフィルタープレートと、該第２のフィルタープレートを支持する第２の支持体と、前記第１のフィルタープレートの上縁部が、前記第２のフィルタープレートの上縁部よりも上方の位置と下方の位置を交互に占めるように、第１のフィルタープレートと第２のフィルタープレートを平行運動させる駆動手段とを具備し、前記第１の支持体は、前記第１のフィルタープレートに連結された第１の上側部と、前記駆動手段に連結された第１の下側部とを有し、該第１の上側部は第１の下側部に着脱可能に固定連結され、前記第２の支持体は、前記第２のフィルタープレートに連結された第２の上側部と、前記駆動手段に連結された第２の下側部とを有し、該第２の上側部は第２の下側部に着脱可能に固定連結されていることを特徴とする固液分離装置を提案する（請求項１）。

その際、前記第１の上側部は、一対の第１の上板と、これらの第１の上板に架橋された第１の支持棒とを有し、該第１の支持棒に複数の第１のフィルタープレートが支持され、前記第１の下側部は、各第１の上板にそれぞれ着脱可能に連結された第１の下板より成り、前記第２の上側部は、一対の第２の上板と、これらの第２の上板に架橋された第２の支持棒とを有し、該第２の支持棒に複数の第２のフィルタープレートが支持され、前記第２の下側部は、各第２の上板にそれぞれ着脱可能に連結された第２の下板より成り、前記駆動手段は、モータと、該モータにより回転駆動される軸と、該軸に固定された一対の第１の偏心カムと、該軸に固定された一対の第２の偏心カムとを有し、各第１の偏心カムは、各第１の下板にそれぞれ軸受を介して回転自在に嵌合し、各第２の偏心カムは、各第２の下板にそれぞれ軸受を介して回転自在に嵌合していると有利である（請求項２）。

本発明によれば、目詰まりを効果的に抑え、かつ効率よく処理対象物の固液を分離することができ、しかも、メンテナンス作業を容易に行うことが可能な固液分離装置を供することができる。

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。

図１は処理対象物の一例である汚泥水を脱水する固液分離装置１と、この固液分離装置１に供給される汚泥水をフロック化するフロック形成槽２を示す概略断面図であり、図２は固液分離装置１を図１の矢印II方向に見た図、図３は固液分離装置１の分解斜視図である。図１乃至図３に示した固液分離装置１は、ベース３と、第１のプレートユニット４と、第２のプレートユニット５とを有し、ベース３は、互いに対向した一対の側板６，７と、これら側板６，７を一体に連結するステ−８，９から構成されている。ベース３の上部と下部は開放されている。また、図２においてはステー８の一部を破断して示してある。

第１のプレートユニット４も、互いに対向した一対の第１の側板１０，１１と、これらの第１の側板１０，１１を一体に連結するステー１２，１３とを有していると共に、これらの第１の側板１０，１１の間に配置された多数の第１のフィルタープレート１４を具備している。同様に第２のプレートユニット５も、互いに対向した一対の第２の側板１５，１６と、これらの第２の側板１５，１６を一体に連結するステー１７，１８と、第２の側板１５，１６の間に配置された多数の第２のフィルタープレート１９を具備している。

図１及び図２に示すように、第２のプレートユニット５の第２の側板１５，１６は、第１のプレートユニット４の第１の側板１０，１１の間に位置している。また、第１の側板１０，１１は、それぞれ第１の上板１０Ｕ，１１Ｕと第１の下板１０Ｌ，１１Ｌにより構成され、その上板と下板はボルトとナットとによって着脱可能に連結され、同じく第２の側板１５，１６も、それぞれ第２の上板１５Ｕ，１６Ｕと第２の下板１５Ｌ，１６Ｌとから構成され、その上板と下板はボルトとナットとによって着脱可能に連結されているが、これらの点については後に詳しく説明する。

図４及び図５に示すように、第１のフィルタープレート１４と第２のフィルタープレート１９は、共に金属又は硬質樹脂などの剛性の大なる細長形状の板材により構成され、その厚さｔ１，ｔ２は、例えば１〜４mm程度、好ましくは１〜３mm程度に設定されている。また各第１及び第２のフィルタープレート１４，１９の幅Ｗ１，Ｗ２は、例えば２０〜３０mm程度である。

多数の第１のフィルタープレート１４は、その長手方向各端部を貫通する２本の第１の支持棒２０，２１によって支持され、その各支持棒２０，２１の長手方向各端部が各第１の側板１０，１１にそれぞれ固定支持されている。同様に、多数の第２のフィルタープレート１９も、その長手方向各端部を貫通する２本の第２の支持棒２２，２３によって支持され、その各第２の支持棒２２，２３の長手方向各端部が各第２の側板１５，１６にそれぞれ固定支持されている。このようにして複数の第１のフィルタープレート１４と、複数の第２のフィルタープレート１９がそれぞれ一体的に組み付けられ、複数の第１のフィルタープレート１４より成る第１のプレート群と、複数の第２のフィルタープレート１９より成る第２のプレート群がそれぞれ構成されている。また、第１の側板１０，１１と第１の支持棒２０，２１は、複数の第１のフィルタープレート１４を支持する第１の支持体８２を構成し、第２の側板１５，１６と第２の支持棒２２，２３は、複数の第２のフィルタープレート１９を支持する第２の支持体８３を構成している。

図４に示すように、各第１のフィルタープレート１４の間には、各第１の支持棒２０，２１にそれぞれ嵌合したリング状のスペーサ２４，２５が配置され、これによって各第１のフィルタープレート１４は互いに間隔をあけてほぼ平行に位置する。同様に、第２のフィルタープレート１９の間にも、各第２の支持棒２２，２３にそれぞれ嵌合したリング状のスペーサ２６，２７が配置され、各第２のフィルタープレート１９が互いに間隔をあけてほぼ平行に位置している。その際、各第２のフィルタープレート１９は、各第１のフィルタープレート１４の間に配置され、第１及び第２の支持棒２０，２１，２２，２３の長手方向に、第１のフィルタープレート１４と第２のフィルタープレート１９が交互に配列されている。

このように、本例の固液分離装置１は、互いに間隔をあけてほぼ平行に配置された複数の第１のフィルタープレート１４と、該第１のフィルタープレート１４を支持する第１の支持体８２と、それぞれ各第１のフィルタープレート１４の間に配置されて互いにほぼ平行に位置する複数の第２のフィルタープレート１９と、該第２のフィルタープレート１９を支持する第２の支持体８３とを具備していて、各フィルタープレート１４，１９は細長板により構成されている。互いに隣り合う第１のフィルタープレート１４と第２のフィルタープレート１９との間の隙間Ｇ（図５）は、処理対象物の種類によっても異なるが、一般に２mm以下、特に０．１〜０．５mmに設定される。

また、図２に示すように、ベース３の一方の側板７には、モータＭが支持され、そのモータＭにより回転駆動される第１の軸２８が軸受５１，５２を介してベース３の各側板６，７に回転自在に支持されている。さらに、図１及び図３に示すように、両側板６，７には、第１の軸２８と平行に延びる第２の軸２９が軸受５３，５４を介して回転自在に支持され、第１及び第２の軸２８，２９の一方の端部にはスプロケットホイール３０，３１がそれぞれ固定され、その両スプロケットホイール３０，３１にはチェーン３２が巻き掛けられている。これらのスプロケットホイール３０，３１とチェーン３２は、図２から判るように、ベース３の側板６の外側に位置している。

また、図２及び図３に示すように、第１の軸２８と第２の軸２９には、それぞれ全く同じ形態に形成された２個ずつの第１の偏心カム３７；３７；３８；３８が固定され、第１の軸２８に固定された２個の第１の偏心カム３７，３７は、第１のプレートユニット４の各第１の側板１０，１１に形成された貫通孔に固定されている軸受３９，３９にそれぞれ回転可能に嵌合している。同様に第２の軸２９に固定された２個の第１の偏心カム３８，３８も、第１のプレートユニット４の各第１の側板１０，１１に形成された貫通孔に固定されている軸受４０，４０にそれぞれ回転可能に嵌合している。

さらに、第１及び第２の軸２８，２９には、それぞれ全く同じ形態に形成された２個ずつの第２の偏心カム４１，４１；４２，４２が固定されており、これらの第２の偏心カム４１，４２は、後述するように、第１の偏心カム３７，３８に対して角度位置を異ならせた状態で第１及び第２の軸２８，２９にそれぞれ固定されている。第１の軸２８に固定された２個の第２の偏心カム４１，４１は、第２のプレートユニット５の各第２の側板１５，１６に形成された貫通孔に固定されている軸受４３，４３にそれぞれ回転可能に嵌合し、同様に第２の軸２９に固定された２個の第２の偏心カム４２，４２は、各第２の側板１５，１６に形成された貫通孔に固定されている軸受４４，４４にそれぞれ回転可能に嵌合している。

図６（ａ），（ｂ）は、第１の偏心カム３７，３８と第２の偏心カム４１，４２が第１の軸２８と第２の軸２９に固定された状態を説明する図である。第１及び第２の偏心カム３７，３８と第２の偏心カム４１，４２は同一半径の円板状に形成され、その中心軸線Ｘ１，Ｘ２は、第１及び第２の軸２８，２９の中心軸線Ｙからδだけ離間している。この偏心量δは、適宜な値、例えば５mmに設定される。また、両偏心カム３７，３８；４１，４２の中心軸線Ｘ１，Ｘ２は、各軸２８，２９の中心軸線Ｙを通る基準線Ｚに対して或る角度、図示した例では１８０°だけ互いに角度をずらして配置されている。従って、各軸２８，２９がその中心軸線Ｙのまわりに矢印Ａ方向に回転すると、第１の偏心カム３７，３８と第２の偏心カム４１，４２は１８０°の位相差を持って偏心回転し、これによって第１のプレートユニット４と第２のプレートユニット５が平行運動する。このようにして、第１のフィルタープレート１４と第２のフィルタープレート１９は、その表面と平行な平面内をそれぞれ１８０°の位相差をもって平行運動する。第１のフィルタープレート１４と第２のフィルタープレート１９上の全ての点が、その表面に平行な平面上において、偏心量δを半径として、矢印Ａ方向に円運動を行うのである。

図７及び図８は、このときの第１のフィルタープレート１４と第２のフィルタープレート１９の動きを説明する図であり、これらの図においては、第１及び第２のフィルタープレート１４，１９を識別しやすくするため、各フィルタープレート１４，１９にそれぞれ逆向きの斜線を付してある。矢印Ｐ，Ｑは第１及び第２のフィルタープレート１４，１９がそれぞれ平行運動していることを示している。また、図７及び図８に示したフィルタープレート１４，１９の上縁部１４Ａ，１９Ａは、図１乃至図５に示したフィルタープレートと異なり波状に形成されているが、この点については後述する。

図７は、第１のフィルタープレート１４が最上位の位置を占め、第２のフィルタープレート１９が最下位の位置を占めたときの様子を示しており、このとき第１のフィルタープレート１４の上縁部１４Ａは、第２のフィルタープレート１９の上縁部１９Ａよりも上方に位置している。また、図８は逆に第１のフィルタープレート１４が最下位の位置を占め、第２のフィルタープレート１９が最上位の位置を占めたときの様子を示しており、このとき第２のフィルタープレート１９の上縁部１９Ａは、第１のフィルタープレート１４の上縁部１４Ａよりも上方に位置している。このように、第１のフィルタープレート１４と第２のフィルタープレート１９が位相差をもって平行運動するとき、第１のフィルタープレート１４の上縁部１４Ａが、第２のフィルタープレート１９の上縁部１９Ａよりも上方の位置と下方の位置を交互に占めるのである。

従って、図７に示すように、最上位の位置を占めた第１のフィルタープレート１４上に或る固形物Ｔが載っていたとすると、この固形物Ｔは、第１のフィルタープレート１４の平行運動に伴って、矢印Ａ１方向に回転しながら下降する。このとき第２のフィルタープレート１９は上昇し、その上縁部１９Ａが第１のフィルタープレート１４の上縁部１４Ａよりも上位の位置に移行するとき、固形物Ｔは第２のフィルタープレート１９上に乗り移る。次いで図８に示すように第２のフィルタープレート１９上に載った固形物Ｔは、その第２のフィルタープレート１９の平行運動に伴って矢印Ａ１方向に回転し、第１のフィルタープレート１４上に乗り移る。かかる動作が繰り返されることによって、固形物は、矢印Ｂ方向に搬送される。

次に、上述した固液分離装置１によって汚泥水を脱水するときの動作を説明する。

一般家庭、食品加工工場、その他の工場、養豚場又はホテルなどから排出された下水、食品加工排水、小麦排水、メッキ廃水、各種研摩排水、畜産糞尿などの畜産系排水又はその他の各種排水は図示していない水処理装置によって水処理され、その水処理後の汚泥水は図１に示したフロック形成槽２に送り込まれる。この汚泥水には凝集剤が混入され、フロック形成槽２においてフロックが形成される。このときの汚泥水の含水率は例えば９９重量％程度である。かかるフロック化された汚泥水は、フロック形成槽２の出口４５からオーバーフローしつつ流出し、固液分離装置１の第１及び第２のフィルタープレート１４，１９上に移行する。図１では、フィルタープレート上に移行した汚泥水に符号Ｓを付してある。

このとき、モータＭが作動しており、第１の軸２８が図１の矢印Ａ方向に回転駆動され、その回転が図３に示したチェーン３２を介して第２の軸２９に伝えられ、この第２の軸２９も矢印Ａ方向に回転駆動されている。これにより第１及び第２の偏心カム３７，３８；４１，４２は、第１及び第２の軸２８，２９の中心軸線Ｙ（図６）のまわりに矢印Ａ方向に偏心回転し、第１及び第２のフィルタープレート１４，１９が前述のように１８０°の位相差をもって平行運動する。このため、第１及び第２のフィルタープレート１４，１９上に供給された汚泥水Ｓは、前述の固形物Ｔの場合と同じく、矢印Ｂ方向に搬送される。このとき、汚泥水中の水分は、図１に矢印Ｆで示すように、第１のフィルタープレート１４と第２のフィルタープレート１９との間の微小な隙間Ｇ（図５）を通して下方に流下し、残余の水分と固形物が矢印Ｂ方向に搬送される。複数の第１のフィルタープレート１４より成る第１のプレート群と、複数の第２のフィルタープレート１９より成る第２のプレート群がろ過体７１を構成するのである。

このようにして含水率の低下した汚泥は、第２のプレートユニット５の第２の側板１５，１６に固定されたガイド板４６によって案内されながら下方に落下して回収される。回収された汚泥の含水率は、処理前の汚泥水の特性や、固液分離装置の運転条件などによっても異なるが、例えば８０乃至８５重量％程度にすることができる。隙間Ｇを通して下方に流下する水分、すなわちろ液は図示していない受皿に受け止められて回収される。その際、この水分にも未だ固形分が含まれているので、この水は、他の排水と共に水処理され、再び固液分離装置１に送られて脱水処理される。受け皿は、例えばベース３の下部に固定することができる。

養豚場から排出される畜産系排水のように、比較的大きな固形物、例えば豚毛などが含まれている汚泥水の場合には、その排水を水処理する前に、図示した固液分離装置によって前述のように当該排出の固液を分離し、比較的大きな固形物と水分とに分けることもできる。この場合には、その排水をフロック化せずに、固液分離することもできる。このようにして固液分離装置によって分離された水分中には、未だ多量の固形分が含まれているので、当該水分より成る汚泥水を水処理した後、これをフロック化し、再び固液分離装置によって固液に分離することができる。

なお、図１乃至図３に符号６０，６１，６２を付して示す部材は、汚泥水が下方に落下することを防止するシールであり、これらのシール６０，６１，６２は第１の側板１０，１１にそれぞれ固定されている。

上述のように水分と固形分を分離する際、第１のフィルタープレート１４と第２のフィルタープレート１９の間の隙間Ｇにわずかな固形分が入り込むことは避けられない。ところが、両プレート１４，１９は互いに位相差をもって平行運動しているので、これによる掻動運動によって隙間Ｇに入り込んだ固形分は、その隙間Ｇから効率よく排出され、この隙間に固形分が詰まって目詰まりを起こす不具合を防止することができる。

このとき、図７及び図８から判るように、第１のフィルタープレート１４が最上位の位置を占めたときも、また第２のフィルタープレート１９が最上位の位置を占めたときも、両プレート１４，１９の一部（ニ重斜線を付した部分）が重なった状態で位置するので、常に、両プレート１４，１９による掻動運動が保証され、隙間Ｇのクリーニング効率が高められる。

また、第１のプレート群と第２のプレート群により構成されたろ過体７１が円筒状ではなく、ほぼ平坦な状態となっていて、その上面全体で汚泥水の固液分離を行うことができ、広い面をろ過面として利用することができるので、固液分離効率を高めることができる。また構造が簡単であるため、固液分離装置の製造コストを下げることができる。さらに、互いに隣り合って位置する第１のフィルタープレート１４と第２のフィルタープレート１９が摺接するように構成することもできるが、両プレート１４，１９が、互いに接触しないように、これらのプレート１４，１９を配置すると、これらのプレートの接触による摩耗を少なくすることができ、これらのプレートを長期に亘って使用することができる。このように、固液分離装置のメンテナンス費用を少なくできる利点も得られるのである。さらに、固液分離装置の清掃を簡単に行うことができる利点も有している。

上述のように、第１のフィルタープレート１４の上縁部１４Ａが、第２のフィルタープレート１９の上縁部１９Ａよりも上方の位置と下方の位置を交互に占めるように、第１のフィルタープレート１４と第２フィルタープレート１９を平行運動させる駆動手段を設け、かかるフィルタープレートより成るろ過体７１の上に処理対象物（本例では汚泥水）を供給して、その固液を分離するのである。

図示した例では、モータＭと、該モータＭにより回転駆動される軸２８，２９と、該軸２８，２９に固定された一対の第１の偏心カム３７，３８と、同じく軸２８，２９に固定された一対の第２の偏心カム４１，４２により構成された駆動手段によって第１及び第２のフィルタープレート１４，１９を平行運動させたが、平行クランク機構などから成る駆動手段によって第１及び第２のフィルタープレートを平行運動させるように構成することもできる。

また、図示した例では、第１のフィルタープレート１４と第２のフィルタープレート１９より成るろ過体７１が水平状態に配置されているが、このろ過体７１を傾斜させてもよい。処理対象物移動方向上流側のろ過体部分が、下流側の部分よりも低くなり、又は高くなるように、ろ過体７１を傾斜させるのである。処理対象物移動方向上流側のろ過体部分が低くなるように、ろ過体７１を傾斜させる例は後に詳しく説明する。

図１乃至図５に示したように、第１のフィルタープレート１４と第２のフィルタープレート１９の上縁部を直線状に形成することもできるが、図７及び図８に示したように、第１のフィルタープレート１４と第２のフィルタープレート１９の上縁部１４Ａ，１９Ａを、その長手方向に凹部と凸部を繰り返す波状に形成すると、第１のフィルタープレート１４と第２のフィルタープレート１９上の汚泥水をより確実に矢印Ｂ方向に搬送することができる。

また、図１及び図３に示すように、第１のフィルタープレート１４と第２のフィルタープレート１９より成るろ過体７１の上に供給されて搬送される処理対象物を、そのろ過体に向けて加圧する加圧手段４７（図２には示さず）を設けると、汚泥水に対する脱水効率をより一層高めることができる。

本例の加圧手段４７は、金属板又は樹脂板などから成る加圧板４８と、その加圧板４８上に載置されたウエイト４９とを有し、加圧板４８の基端部は、第１のプレートユニット４の各第１の側板１０，１１に固定された支軸５０に揺動自在に支持されている。ウエイト４９の載せられた加圧板４８を、第１のフィルタープレート１４と第２のフィルタープレート１９より成るろ過体上を搬送される汚泥水Ｓに押し付けることにより、汚泥水Ｓから水分を絞り出すことができ、その脱水効率を高めることができる。

図１に示すように、ろ過体の上面と加圧板４８との間に、汚泥水Ｓの搬送方向Ｂに向けて漸次間隔の狭くなった楔状の空間が形成されるように、加圧板４８を配置すると、汚泥水の搬送性を害することなく、その脱水効率を高めることができる。また、各種重量のウエイト４９を用意しておき、処理対象物の特性に応じて、これに最も適した重さのウエイト４９を用いることにより、脱水効率をより一層高めることが可能となる。

ところで、図１乃至図８に示した固液分離装置においては、そのろ過体７１が水平状態に配置されているので、この固液分離装置によって処理対象物を固液分離する際、当該処理対象物に含まれた大きな固形物がろ過体の上に乗って堆積し、その堆積量が多くなると、隙間Ｇを通して水分が流下し難くなる。このようになると、ろ過体上に堆積した固形物の上を、処理対象物が、充分に固液分離されることなく流れ、これがそのまま固液分離装置外に排出されるおそれがある。これにより固液分離機能が大きく低下する。特に、養豚場から排出される畜産系排水には、前述の如く豚毛などの大きな固形物が含まれているので、かかる汚泥水を固液分離する場合には上述した不具合が発生しやすい。

このような不具合を防止するため、図９に示した固液分離装置１においては、複数の第１のフィルタープレート１４と、複数の第２のフィルタープレート１９とによって構成されたろ過体７１が傾斜して配置され、その処理対象物移動方向上流側の部分が、下流側の部分よりも低くなっている。しかも、この固液分離装置１には、図１に示したフロック形成槽２の代わりに、第１のフィルタープレート１４と第２のフィルタープレート１９より成るろ過体７１上に供給される処理対象物の量を規制する量規制手段７２が設けられている。図９に示した固液分離装置によっても各種処理対象物の固液を分離することができるが、ここではその処理対象物が養豚場から排出された畜産系排水より成る汚泥水であるとする。

図９に示した量規制手段７２は、ろ過体７１よりも処理対象物移動方向上流側に設けられた容器７３と、この容器７３内とろ過体７１上に亘って存在する処理対象物、すなわち汚泥水Ｓの高さレベルＨを規制するレベル規制装置７４とを有している。

容器７３は上部が開放した箱状に形成され、該容器７３とろ過体７１の上方の空間とが互いに連通している。かかる容器７３は、第１のプレートユニット４の第１の側板１０，１１に固定されている。

また、本例のレベル規制装置７４は、容器７３内において開口する処理対象物の排出口７５を有する排出管７６より成り、この排出管７６は、容器７３の底壁７７に形成された貫通孔に嵌合して該底壁７７に一体に固定された固定管７８に嵌合している。固定管７８の下部には戻し管７９が嵌合している。図９及び図１０に示した固液分離装置１の他の構成は、図１乃至図８に示した固液分離装置１と実質的に変わりはなく、図１乃至図８に示した各部に対応する図９及び図１０に示した各部分には、図１乃至図８に付した符号と同一の符号を付してある。

図示していない原水槽に貯留された畜産系排水より成る汚泥水は、図示していないポンプによって導管８０を通して容器７３に、その上部から供給される。このように供給された汚泥水はろ過体７１上に移動し、前述した例の固液分離装置の場合と同様にして固液分離される。分離された水分は第１のフィルタープレート１４と第２のフィルタープレート１９との間の隙間を通って、矢印Ｆで示すように下方に流下し、固形分はろ過体７１から落下し、ガイド板４６によって案内されて回収される。

ここで、汚泥水Ｓは容器７３内とろ過体７１上とに亘って存在するが、その上面の高さレベルＨが排出管７６の上部の排出口７５よりも高い場合には、汚泥水Ｓが該排出口７５から排出管７６に流入し、固定管７８及び戻し管７９を通して原水槽に戻される。このように容器７３内の過剰な汚泥水を排出管７６を通して容器７３外に排出するように構成されているので、汚泥水Ｓの表面の高さレベルＨが常にほぼ一定に保たれる。容器７３内とろ過体７１とに亘って存在する処理対象物の高さレベルを規制し、ろ過体上に供給される処理対象物の量を規制することができるのである。

上述のようにして、ろ過体７１上に一度に多量の汚泥水が供給されることはなく、固液分離装置の処理量に合わせて適量ずつの汚泥水が供給されるので、ろ過体７１上に比較的大きな固形物が存在しても、汚泥水がその上をそのまま通過してしまうことはない。ろ過体７１上の大きな固形物は、時間をかけてゆっくりとろ過体上を移動し、固液分離装置１から排出される。このようにして、効率よく汚泥水の固液分離を行うことができる。

また、図９及び図１０に示した排出管７６を直に容器７３に固着してもよいが、図示した例では、排出管７６が固定管７８に対して上下動可能に嵌合しており、その固定管６８に螺着された蝶ナット８１を締め付けることにより、排出管７６を固定管７８に対して固定し、該蝶ナット８１を緩めることによって排出管７６を上下にスライドさせることができるように構成されている。このように、排出管７６の高さ位置を調整可能に構成したので、処理対象物の特性や種類に合わせて、最も効率よく固液分離できるように、ろ過体７１上の汚泥水の高さレベルＨを調節することができる。

さらに、図９及び図１０に示した固液分離装置においては、容器７３が第１のプレートユニット４の両第１の側板１０，１１に固定され、当該容器７３と排出管７６と固定管７８が第１のフィルタープレート１４と共に平行運動するように構成されている。このため、容器７３とろ過体７１とに亘って位置する汚泥水は、その移動方向とその逆方向に交互に外力を受けながら搬送される。このため、汚泥水中の比較的大きな固形物、特に豚毛が第１及び第２のフィルタープレート１４，１９の長手方向に対して直交する方向に向いた姿勢をとるようになる。豚毛は２〜３ｃｍほどの長さを有しているので、かかる豚毛が第１及び第２のフィルタープレート１４，１９の長手方向に対して直交する方向に向けば、その豚毛がこれらのフィルタープレート１４，１９の間の隙間を通して落下することはなく、これによって固液分離効果が一層高められる。のみならず、多数の豚毛が第１及び第２のフィルタープレート１４，１９に対して直交して位置することにより、これらのフィルタープレート１４，１９と豚毛とによって目の細かな篩が構成されるので、汚泥水中の細かな固形物も水分から分離でき、その固液分離効率をさらに高めることができる。

容器７３を第２のプレートユニット５の第２の側板１５，１６（図３参照）に固定して、当該容器７３と排出管７６と固定管７８を第２のフィルタープレート１９と一緒に平行運動させるように構成することも可能であり、これによっても上述したところと同じ作用を奏することができる。

上述のように、量規制手段が、第１のプレート群又は第２のプレート群と共に平行運動するように、該第１のプレート群又は第２のプレート群に該量規制手段を連結することによって、処理対象物の固液分離効率を一層高めることができるのである。

以上説明した例では、複数の第１のフィルタープレート１４より成る第１のプレート群と、複数の第２のフィルタープレート１９より成る第２のプレート群を設けたが、３以上のプレート群を設けることもできる。例えば、図１１に示すように、互いに隣り合う２つの第１のフィルタープレート１４の間に第２のフィルタープレート１９を配置し、さらに、第１及び第２のフィルタープレート１４，１９の間に、細長版より成る第３のフィルタープレート１５１を配置するのである。この場合も、複数の第１のフィルタープレート１４を有する第１のプレート群と、複数の第２のフィルタープレート１９を有する第２のプレート群と、複数の第３のフィルタープレート１５１を有する第３のプレート群がそれぞれ位相差をもって平行移動するように構成し、又はそのうちの１つのプレート群を不動に固定することができる。

ところで、上述した各形態の固液分離装置において、例えば第１のフィルタープレート１４や第２のフィルタープレート１９が、長期の使用によって劣化し、これを交換する必要が生じたとき、その交換作業を容易に行えるように構成することが望ましい。

そこで、本例の固液分離装置においては、図２及び図３に示すように、複数の第１のフィルタープレート１４を支持する第１の支持体８２が、その第１のフィルタープレート１４に連結された第１の上側部８４Ｕと、前述の駆動手段に連結された第１の下側部８４Ｌとから構成され、その第１の上側部８４Ｕは第１の下側部８４Ｌに着脱可能に固定連結されている。

より具体的に示すと、前述の各第１の側板１０，１１がそれぞれ上側の第１の上板１０Ｕ，１１Ｕと、２つずつの第１の下板１０Ｌ，１１Ｌとに分割され、その第１の上板１０Ｕ，１１Ｕと第１の下板１０Ｌ，１１Ｌがボルト８５とナット８６によって着脱可能に固定連結されている。また一対の第１の上板１０Ｕ，１１Ｕには、第１の支持棒２０，２１が架橋され、その第１の上板１０Ｕ，１１Ｕと第１の支持棒２０，２１によって第１の上側部８４Ｕが構成され、第１の下板１０Ｌ，１１Ｌによって第１の下側部８４Ｌが構成され、その第１の下板１０Ｌ，１１Ｌに、駆動手段の第１の偏心カム３７，３８が軸受３９，４０を介して嵌合している。

ここで、第１のフィルタープレート１４を新たなものと交換するときは、ボルト８５とナット８６を緩めて、これらを第１の上板１０Ｕ，１１Ｕと第１の下板１０Ｌ，１１Ｌから取り外す。これにより一対の第１の上板１０Ｕ，１１Ｕと、第１の支持棒２０，２１と、その第１の支持棒２０，２１に支持された多数の第１のフィルタープレート１４とから成る第１の上側部８４Ｕが、その下側に位置する第１の下板１０Ｌ，１１Ｌより成る第１の下側部８４Ｌから分離される。従って、その第１の上側部８４Ｕを上方に持ち上げれば、第１の下側部８４Ｌの第１の下板１０Ｌ，１１Ｌを、第１の偏心カム３７，３８や第１及び第２の軸２８，２９に組み付けたまま、第１の上側部８４Ｕをそのまま上方に移動させることができる。次いで、新たな第１のフィルタープレート１４が組み付いた新たな第１の上側部８４Ｕを、それまで使用していた第１の下側部８４Ｌ上に載置し、ボルト８５とナット８６によって、第１の上板１０Ｕ，１１Ｕと第１の下板１０Ｌ，１１Ｌを固定すれば、第１の上側部８４Ｕを第１の下側部８４Ｌに固定連結することができる。このように、第１のフィルタープレート１４を交換するとき、第１の下側部８４Ｌを駆動手段から取り外すことなく、容易に第１の上側部８４Ｕを着脱することができ、容易にメンテナンス作業を遂行できる。

上述のように、本例の固液分離装置においては、第１の上側部８４Ｕが、一対の第１の上板１０Ｕ，１１Ｕと、これらの第１の上板１０Ｕ，１１Ｕに架橋された第１の支持棒２０，２１とを有し、その第１の支持棒２０，２１に複数の第１のフィルタープレート１４が支持されている。また第１の下側部８４Ｌは、各第１の上板１０Ｕ，１１Ｕにそれぞれ着脱可能に連結された第１の下板１０Ｌ，１１Ｌより成り、駆動手段の各第１の偏心カム３７，３８は、各第１の下板１０Ｌ，１１Ｌにそれぞれ軸受３９，４０を介して回転自在に嵌合している。

図１乃至図３に示すように、第２の支持体８３も、第１の支持体８２と同様に、第２のフィルタープレート１９に連結された第２の上側部８７Ｕと、前述の駆動手段に連結された第２の下側部８７Ｌとを有し、第２の上側部８７Ｕは第２の下側部８７Ｌに着脱可能に固定連結されている。より具体的に示すと、第２の上側部８７Ｕは、一対の第２の上板１５Ｕ，１６Ｕと、これらの第２の上板１５Ｕ，１６Ｕに架橋された第２の支持棒２２，２３とを有し、該第２の支持棒２２，２３に複数の第２のフィルタープレート１９が支持されている。また、第２の下側部８７Ｌは、各第２の上板１５Ｕ，１６Ｕにそれぞれボルト８８とナット８９によって着脱可能に連結された２つずつの第２の下板１５Ｌ，１６Ｌより成る。そして、前述の駆動手段の第２の偏心カム４１，４２が各第２の下板１５Ｌ，１６Ｌにそれぞれ軸受４３，４４を介して回転自在に嵌合している。

第２のフィルタープレート１９を新たなフィルターと交換するときは、先ず、前述のようにして第１の上側部８４Ｕを第１の下側部８４Ｌから分離して、第１の上側部８４Ｕを第１の下側部８４Ｌから離脱した後、ボルト８８を緩めて、そのボルト８８とナット８９を、第２の上板１５Ｕ，１６Ｕ及び第２の下板１５Ｌ，１６Ｌから取り外せば、第２の下側部８７Ｌを軸２８，２９や第２の偏心カム４１，４２に組み付けたまま、第２の上側部８７Ｕを上方に持ち上げることができる。逆の操作によって、新たな第２のフィルタープレート１９を有する第２の上側部８７Ｕを第２の下側部８７Ｌに固定連結することができる。このように、第２の上側部８７Ｕも容易に着脱でき、そのメンテナンス作業を楽に行うことができる。

上述した構成は、図９及び図１０に示した固液分離装置にも適用できる。

ところで、本例の固液分離装置のように、駆動手段が第１及び第２の軸２８，２９に固定された第２の偏心カム４１，４２と、その各カムが嵌合する軸受４３，４４を有していると、第１のフィルタープレート１４と第２のフィルタープレート１９の間の隙間を通して下方に流下したろ液が、偏心カム４１，４２とこれが嵌合した軸受４３，４４の間に流入し、ここにその液中の固形分が入り込むことによって、偏心カム４１，４２と軸受４３，４４の摩耗が促進されるおそれがある。このような不具合を阻止するには、図１２に示すように、両軸受４３，４３と、これらの間の軸２８の部分を筒状のカバー９０によって覆い、そのカバー９０を、例えばバンド９１より成る締結部材によって各軸受４３，４３に固定するとよい。かかる構成により、ろ液が軸受４３と偏心カム４１の間に入り込むことを防止でき、これらが早期に摩耗することを防止できる。同様に、軸受４４，４４と、これらの間の軸２９の部分も、筒状のカバーで覆うことが好ましい。

以上、処理対象物が汚泥水である場合の例を示したが、本発明に係る固液分離装置は、汚泥水以外の各種処理対象物の固液を分離する装置として使用することもできる。例えば、畜産系排水に限らず、各種個所から排出される排水を水処理する前に、その排水中のごみ類を除去するために固液分離装置を用いることもできるし、豆腐の製造時に、豆乳とおからに分離するための装置として用いることもできる。さらに、ジュース中の固形分を除去する装置としても、本発明に係る固液分離装置を使用することができる。

固液分離装置とフロック形成槽の断面図である。図１に示した固液分離装置を矢印II方向から見た図である。固液分離装置の分解斜視図である。第１のフィルタープレートと第２のフィルタープレートが交互に組み付いた状態を示す斜視図である。第１のフィルタープレートと第２のフィルタープレートの配置状態を示す平面図である。第１の偏心カムと第２の偏心カムの配置状態を説明する図である。第１及び第２のフィルタープレートの平行運動を説明する図である。第１及び第２のフィルタープレートの平行運動を説明する図である。固液分離装置の他の例を示す断面図である。図９に示した固液分離装置の一部を示す斜視図である。第１及び第２のフィルタープレートのほかに第３のフィルタープレートを設けた例を示す平面図である。筒状のカバーを設けた固液分離装置を示す、図２と同様の図である。

符号の説明

１固液分離装置
１０Ｕ，１１Ｕ第１の上板
１０Ｌ，１１Ｌ第１の下板
１４第１のフィルタープレート
１４Ａ上縁部
１５Ｕ，１６Ｕ第２の上板
１５Ｌ，１６Ｌ第２の下板
１９第２のフィルタープレート
１９Ａ上縁部
２０，２１第１の支持棒
２２，２３第２の支持棒
２８，２９軸
３７，３８第１の偏心カム
４１，４２第２の偏心カム
３９，４０，４３，４４軸受
８２第１の支持体
８３第２の支持体
８４Ｕ第１の上側部
８４Ｌ第１の下側部
８７Ｕ第２の上側部
８７Ｌ第２の下側部
Ｍモータ

Claims

互いに間隔をあけてほぼ平行に配置された複数の第１のフィルタープレートと、該第１のフィルタープレートを支持する第１の支持体と、それぞれ各第１のフィルタープレートの間に配置されて互いにほぼ平行に位置する複数の第２のフィルタープレートと、該第２のフィルタープレートを支持する第２の支持体と、前記第１のフィルタープレートの上縁部が、前記第２のフィルタープレートの上縁部よりも上方の位置と下方の位置を交互に占めるように、第１のフィルタープレートと第２のフィルタープレートを平行運動させる駆動手段とを具備し、前記第１の支持体は、前記第１のフィルタープレートに連結された第１の上側部と、前記駆動手段に連結された第１の下側部とを有し、該第１の上側部は第１の下側部に着脱可能に固定連結され、前記第２の支持体は、前記第２のフィルタープレートに連結された第２の上側部と、前記駆動手段に連結された第２の下側部とを有し、該第２の上側部は第２の下側部に着脱可能に固定連結されていることを特徴とする固液分離装置。
前記第１の上側部は、一対の第１の上板と、これらの第１の上板に架橋された第１の支持棒とを有し、該第１の支持棒に複数の第１のフィルタープレートが支持され、前記第１の下側部は、各第１の上板にそれぞれ着脱可能に連結された第１の下板より成り、前記第２の上側部は、一対の第２の上板と、これらの第２の上板に架橋された第２の支持棒とを有し、該第２の支持棒に複数の第２のフィルタープレートが支持され、前記第２の下側部は、各第２の上板にそれぞれ着脱可能に連結された第２の下板より成り、前記駆動手段は、モータと、該モータにより回転駆動される軸と、該軸に固定された一対の第１の偏心カムと、該軸に固定された一対の第２の偏心カムとを有し、各第１の偏心カムは、各第１の下板にそれぞれ軸受を介して回転自在に嵌合し、各第２の偏心カムは、各第２の下板にそれぞれ軸受を介して回転自在に嵌合している請求項１に記載の固液分離装置。