JP3974785B2 - 固液分離装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば生ごみの水切り，下水道汚泥，屎尿処理汚泥，屠畜場廃水，各種洗滌廃液，食品工場廃水，食品加工工程等における固形分と液体分の分離等のように固体（固形分）と液状物が混在する処理物の固体と液体の分離を行う固液分離装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の固液分離装置としては、特公平７-３２８４４号公報に示す回転円板型の脱水装置が知られている。この装置ではケーシング内にヘドロ状の含液処理物を投入してスリット板で上記処理物を受け止め、多数のスリットを形成したスリット板上に周面を突出せしめた多数の円板が処理物排出方向に回転軸により偏心回転することによって、処理物はスリット板上を排出側に送られる。この過程でスリット内の円板との隙間から液体成分は落下して濾過され、処理物中の固体成分は分離捕集され、さらに上記手段に加えてスリット板の上面に近接して処理物の排出方向に回転し、スリット板上の捕集物を圧搾して脱液するベルトコンベアを上記スリット板上に設けている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記の脱水装置は小動力で無振動無騒音の連続自動運転が可能でコンパクトな上に多数のスリットを形成したスリット板を備えているため、安定した脱水処理能力を備えているなどの利点を有するが、水平なスリット板上の送り面上で押圧して圧搾すると、上下方向の力に弱く上部から強い圧搾負荷をかけることが出来ない。また隣接軸の回転板同士の間にスリットのない面が形成されるためこの部分に捕集物が溜まり完全に搬送できないという欠点があった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための本発明の装置は、第１に装置本体２に対して複数の回転軸７を平行に前後方向に並べて回転自在に軸支し、該回転軸７には軸心方向に多数の楕円形の回転板４が所定間隔毎に楕円形の中心で軸装されるとともに、軸心方向に隣接する回転板４の間には送り方向のガイド面を有する案内部材３を配置し、上記各回転軸７を同一方向に回転させることにより、隣接する各回転軸７の回転中の回転板４の上部周面が波形を形成しながら送り方向に変動する送り面を形成し、該送り面上に投入した固液混在状の処理物の固液分離をし、分離された固体捕集物を回転板４の回転方向に従って上記送り面上で順次搬送する装置において、上記案内部材３として上面が平滑なガイド面を有する多数の板状の案内部材３を装置本体２に取付け、送り方向に隣接する回転板４の回転軌跡の一部が上下方向及び軸心方向において互に重なり合い且つ回転中における周面同士の間隙Ｓが狭小で一定に保たれるように形成されて配置されることを特徴としている。
【０００５】
第２に案内部材３の両端が装置本体２に設けた受部８に係止されて支持されることを特徴としている。
【０００６】
第３に送り面上を搬送される処理物を上部より押圧することによって圧搾し、脱液する圧搾具１５を装置本体２に支持せしめて設けたことを特徴としている。
【０００７】
第４に圧搾具１５の押圧面が送り面の昇降に応じて昇降する構造であることを特徴としている。
【０００８】
第５に圧搾具１５の先端が送り面の昇降に応じて揺動するように装置本体２に揺動自在に軸支したアーム１７を備えてなることを特徴としている。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下図示する実施例につき詳述すると、図１は本発明装置の原理的構造を示す試作見本の全体断面図で、装置本体２は箱状の下部を構成するフレーム２ａ上に、薄板に囲まれたケーシング２ｂが取付けられている。１は処理物投入用ホッパーである。ケーシング２ｂ内には上方開放型の側壁５が前後対向して左右方向に平行に設けられ、側壁５，５間は処理物を搬送しながら処理する溝状の搬送路を形成している。
【００１０】
また上記側壁５，５間には多数の回転軸７が前後方向に且つ等間隔毎に軸支され、該回転軸７には楕円形に形成された多数の回転板４が同一位相で一定間隔毎に一体的に軸装されている。上記回転板４は隣接する回転軸毎に位相が９０°づつずらされており、各軸が同時に同速で同方向に回転することにより、全体として上部外周面（送り面）はウェーブを形成するように搬送方向（左方向）に作動し、大きい掻き上げ力及び搬送力を発揮できる。回転板４は板厚０．５mmのものが用いられている。
【００１１】
上記各回転軸７上には、各軸の各回転板４の両側に挿入されるように板状部材からなる案内部材３が、挿脱可能に且つ処理物搬送方向に沿って縦向きに収容支持されている。上記案内部材３の上端面は、上記回転板４の回転によって送られる処理物を送り方向にガイドする平滑なガイド面を形成し、各案内部材３同士の間には回転板４が挿入されるスリット９が形成される。
【００１２】
案内部材３は例えば厚さ１．０mm、全長約４５０mmのステンレス板からなり、該案内部材３は１．５mm間隔では搬送路下の左右端に取付けられた受部８に係止されて支持されている。３ｂは上記受部８と係合し合うように形成されたフック部である。案内部材３の上端面は後述する処理物を搬送方向に送る案内面となっており、その下端側は回転軸７を避けてさらにその下方に至るように、各回転軸対応位置に切欠３ａが設けられている。
【００１３】
上記各回転軸７の両端にはプーリ１１がそれぞれ篏合され、前後両側において、交互に隣接プーリ１１同士をタイミングベルト１３で巻掛けることにより、下部フレーム２ａ内に設置されたモータ１２により、各軸を同時に同速度で同一方向に正確に回転駆動できる構成となっている。１４は駆動用モーター１２側のプーリ１１の１個とを巻掛けるベルトである。
【００１４】
各回転軸７はモータ１２により例えば１０〜５０ｒｐｍ位で緩速回転し、案内部材３上に投入されたヘドロ状の処理物は、上記各列の回転板４の周面に下方から持ち上げられながら案内部材３の上面に沿って排出口６の方向に送り出される。
【００１５】
ケーシング２ｂ上部には、先端にウエイト１６が重量の増減調節が可能に載置されたステンレス板等からなるアーム１７が、軸１８により上下揺動可能に軸支させる圧搾具１５が設けられ、該圧搾具１５は回転板４周面の上下方向への運動に概ね追従して遥動し、処理物を押圧して脱水するものである。上記圧搾具１５は処理物の種類や求められる脱液度合等の必要性に応じて設けられ又は重量調節される。その他上記圧搾具１５は、ウエイト１６の代りに、アーム１７の先端に回転自在に軸支され、処理物上面に転接して圧搾するローラー（固定しない）を設けたものを用いることもできる。
【００１６】
ヘドロ状の処理物は案内部材３及び回転板４の上面を移動する過程で、スリット９内の回転板４と案内部材３との間の隙間及び隣接する回転板４同士の周面間の間隙Ｓから水その他の液体成分を下方に濾過して廃液口１９より外部に排出し、案内部材３上に捕集された固体成分は回転板４の周面に送られながら順次濾過脱水されて排出口６より排出される。
【００１７】
上記装置は楕円形の回転板４を使用することにより、偏心回転する円板より掻き上げ搬送力が増大し且つ１回の回転で２回の掻き上げ搬送を行うので、搬送能力も増大するほか、隣接し合う楕円と楕円の面同士の間隙を常に一定に保つことができる。上記間隙Ｓを狭小且つ一定に保つことにより小径の固形物の捕集性や脱水性自体が向上するとともに、前方向の回転板４の持ち上げ方向の回転により、この部分への固形物の滞留がなく、従来のように固定板上に溜まった捕集物の除去の必要がなく、洗浄も容易である。
【００１８】
図示する上記装置は実験用の試作機であるため小型化されているが、その処理容量の増大は案内部材３と回転板４からなる送り機構を横方向又は縦方向に増設することによって可能であり、さらに圧搾具１５は必要に応じて案内部材３との間隔を調整しながら増設・延長してもよい。その他装置本体２の構造や寸法は図示する例に限らず、処理物の性状やその他の条件に応じて任意に変更可能であり、案内部材３、回転板４等の寸法等も同様に変更可能であるほか、案内部材３、回転板４その他のものの材質も処理物や処理の種類（例えば食品加工か廃棄物処理か等）によってステンレススチール製か、合成樹脂材か等のように材質を変更することができる。
【００１９】
その他捕集物の上記排出過程において、熱風によって乾燥脱水される機構を設けることにより、その結果分離装置から脱水排出された捕集物は、乾燥装置によってさらに乾燥されて水分又は液体分の少ない捕集物として回収され、上記熱風供給部からは熱風とともに例えば脱臭又は殺菌用のガス等の化学作用をするガスを混入して供給することも応用例として考えられる。
【００２０】
【発明の効果】
以上のように構成される本発明の構造によると、多数の案内部材を処理物搬送方向に沿って格子状に並べることにより、搬送がスムースになり、板状部材を縦方向に用いるので、上部から強い押圧負荷を加えることができ、圧搾効果も高くできるという利点がある。また周面同士の間隔を常に狭小且つ一定にすることができるように回転板を楕円形にすることにより、未処理物が残らず、脱水力も１.２倍となり、濾過流量は一定となり従来品に比して処理能力は全体的に３倍程度の増大を見込むことができる。また従来の多重型回転円板を周面で重ね合わせるものに比して構造が簡単で、コスト低減と小型化が可能となりメンテナンスも容易になるという効果がある。
その他回転板を楕円形状にすることにより起伏が大きくなるため捕集物の搬送性が向上し、円板に比して搬送能力が増大した。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明装置の構造及び作用の原理を示す全体正面断面図である。
【図２】 本発明装置の案内部材正面図である。
【図３】 本発明装置の右側面断面図である。
【図４】 本発明装置の要部拡大正面図である。
【図５】 本発明装置の送り軸の拡大右側面図である。
【図６】 本発明装置の拡大平面図である。
【符号の説明】
１ ホッパー
２ 装置本体
３ 案内部材
４ 回転板
６ 排出口
７ 回転軸
９ スリット
１１ プーリ
１２ 駆動用モーター
１３ タイミングベルト
１４ ベルト
１５ 圧搾具
１６ ウエイト
１７ アーム
１８ 軸
１９ 廃液口

Claims (5)

1. 装置本体（２）に対して複数の回転軸（７）を平行に前後方向に並べて回転自在に軸支し、該回転軸（７）には軸心方向に多数の楕円形の回転板（４）が楕円形の中心で所定間隔毎に軸装されるとともに、軸心方向に隣接する回転板（４）の間には送り方向のガイド面を有する案内部材（３）を配置し、上記各回転軸（７）を同一方向に回転させることにより、隣接する各回転軸（７）の回転中の回転板（４）の上部周面が波形を形成しながら送り方向に変動する送り面を形成し、該送り面上に投入した固液混在状の処理物の固液分離をし、分離された固体捕集物を回転板（４）の回転方向に従って上記送り面上で順次搬送する装置において、上記案内部材（３）として上面が平滑なガイド面を有する多数の板状の案内部材（３）を装置本体（２）に取付け、送り方向に隣接する回転板（４）の回転軌跡の一部が上下方向及び軸心方向において互に重なり合い且つ回転中における周面同士の間隙（Ｓ）が狭小で一定に保たれるように形成されて配置される固液分離装置。
2. 案内部材（３）の両端が装置本体（２）に設けた受部（８）に係止されて支持される請求項１の固液分離装置。
3. 送り面上を搬送される処理物を上部より押圧することによって圧搾し、脱液する圧搾具（１５）を装置本体（２）に支持せしめて設けた請求項１又は２の固液分離装置。
4. 圧搾具（１５）の押圧面が送り面の昇降に応じて昇降する構造である請求項３の固液分離装置。
5. 圧搾具（１５）の先端が送り面の昇降に応じて揺動するように装置本体（２）に揺動自在に軸支したアーム（１７）を備えてなる請求項３又は４の固液分離装置。

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