JP5302428B2 - 処理対象物濃縮装置 - Google Patents

Description

本発明は、多量の液体を含む処理対象物を固液分離装置によって固液分離するに先立って、その処理対象物を濃縮する処理対象物濃縮装置に関する。

例えば、下水処理物、養豚場等から排出された廃水、ディスポーザにより粉砕された生ごみ、細かく砕かれてどろどろの状態となった野菜くず、廃牛乳、水の加えられた廃豆腐、その他の食品加工排水などの有機系汚泥や、その有機系汚泥を微生物によって分解処理した汚泥、メッキ廃油、インク廃液、顔料廃液、塗料廃液などの無機系汚泥などの液体を含む処理対象物から液体を分離する固液分離装置は従来より周知である（例えば、特許文献１及び２参照）。かかる固液分離装置に送り込まれる処理対象物の固形分濃度が低いと、固液分離装置によって処理対象物から分離できる固形分の量が減少し、効率よく処理対象物を固液分離できなくなる。

そこで、処理対象物を固液分離装置によって固液分離するに先立って、その処理対象物を濃縮する処理対象物濃縮装置が提案されている（例えば、特許文献３参照）。従来のこの種の処理対象物濃縮装置は、液体を含む処理対象物が送り込まれる混和槽と、その混和槽内に配置された濾過体とを具備し、その濾過体は、間隔をあけて配置された固定プレートと、隣り合う固定プレートの間に配置された可動プレートとを有し、その固定プレートと可動プレートには、それぞれ貫通孔が形成されていて、処理対象物から分離された濾液は固定プレートと可動プレートとの間の濾液流入ギャップを通して濾過体内に流入するように構成されている。

また、この処理対象物濃縮装置は、複数の固定プレートの外周面に摺接しながら、複数の可動プレートを押圧して、その可動プレートを押し動かすクリーニング部材を有している。かかるクリーニング部材を設けることによって、可動プレートは、隣り合う固定プレートの間で積極的に作動するので、固定プレートと可動プレートとの間の濾液流入ギャップに処理対象物の固形分が詰まる不具合を阻止できる。しかもクリーニング部材が固定プレートの外周面を摺接するので、濾過体のまわりに固形分がへばりつくように付着することを阻止できる。このため、処理対象物から分離された多量の濾液を効率よく濾過体の内部に流入させることができる。

ところが、従来の処理対象物濃縮装置は、クリーニング部材が可動プレートを加圧して、その可動プレートを押し動かすように構成されているので、クリーニング部材と可動プレートが大きな圧力で圧接し、これによって可動プレートないしはクリーニング部材が比較的早期に摩耗するおそれがある。

特開平５−２２８６９５号公報 特開２００４−３５７６１５号公報 特許第４３１８７３５号公報

本発明の目的は、処理対象物から濾液を効率よく分離して、その処理対象物を効果的に濃縮することができ、しかもクリーニング部材と可動プレートを従来のように大きな圧力で圧接させる必要のない処理対象物濃縮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、貫通孔が形成され、かつ外周面が円形に形成されていて、互いに間隔をあけて配置された複数の固定プレートと、貫通孔が形成されていて、隣り合う固定プレートの間に配置された可動プレートとを有する濾過体と、該濾過体を収容すると共に、液体を含む処理対象物が送り込まれる混和槽と、前記濾過体外に配置されていて、前記混和槽に送り込まれた処理対象物を撹拌する撹拌手段と、前記濾過体内を延びる軸と、該軸を回転駆動する駆動装置と、前記軸に固定され、又は該軸に一体に形成されていて、当該軸の中心軸線に対して偏心した偏心カムと、前記複数の可動プレートが前記偏心カムの偏心量を半径とした円運動を行うように、当該複数の可動プレートと前記偏心カムとを連結する連結手段と、前記可動プレートが前記固定プレートの外周面よりも該固定プレートの半径方向外方に突出していない複数の固定プレートの外周面部分に摺接しながら、前記軸と共に回転するように、該軸に固定支持されたクリーニング部材とを具備し、前記混和槽に送り込まれた処理対象物から分離された濾液を前記固定プレートと可動プレートとの間の濾液流入ギャップを通して前記濾過体内に流入させ、含液率の低下した処理対象物を前記混和槽の出口から流出させる処理対象物濃縮装置を提案する（請求項１）。

また、上記請求項１に記載の処理対象物濃縮装置において、前記連結手段は、前記偏心カムの円形外周面に嵌合したリング状のすべり軸受と、該すべり軸受の円形外周面に嵌合した円形孔を備えた連結板と、前記複数の可動プレートを連結すると共に、前記連結板に連結された連結棒とを有し、前記偏心カムの円形外周面は、その全周に亘って、前記すべり軸受の円形内周面に摺動可能に嵌合していると有利である（請求項２）。

さらに、上記請求項１に記載の処理対象物濃縮装置において、前記連結手段は、前記偏心カムの円形外周面に嵌合したリング状のすべり軸受と、該すべり軸受の円形外周面に嵌合した円形孔を備えた連結板と、前記複数の可動プレートを連結すると共に、前記連結板に連結された連結棒とを有し、前記すべり軸受の円形外周面は、その全周に亘って、前記連結板に形成された円形孔の内周面に摺動可能に嵌合していると有利である（請求項３）。

また、上記請求項１に記載の処理対象物濃縮装置において、前記連結手段は、前記偏心カムの円形外周面に嵌合した円形孔を備えた連結板と、前記複数の可動プレートを連結すると共に、前記連結板に連結された連結棒とを有し、前記偏心カムの円形外周面は、その全周に亘って、前記連結板に形成された円形孔の内周面に摺動可能に嵌合していると有利である（請求項４）。

さらに、上記請求項２乃至４のいずれかに記載の処理対象物濃縮装置において、前記偏心カムと連結板は、前記軸の長手方向に離間した複数の個所に設けられ、前記連結棒は、前記複数の連結板に連結されていると有利である（請求項５）。

また、上記請求項１乃至５のいずれかに記載の処理対象物濃縮装置において、前記固定プレートと可動プレートは、前記軸が１回転する間に、該可動プレートが、隣り合う固定プレートにおける環状部の間の隙間の全体を移動しながら円運動するように形成されていると有利である（請求項６）。

さらに、上記請求項６に記載の処理対象物濃縮装置において、前記固定プレートと前記可動プレートは共にリング状に形成され、該可動プレートの円形の貫通孔の中心軸線は前記偏心カムの中心軸線に一致し、前記固定プレートの円形の貫通孔の中心軸線は前記軸の中心軸線に一致していて、前記可動プレートの貫通孔の半径をａ、該可動プレートの外周面の半径をＡ、前記固定プレートの貫通孔の半径をｂ、該固定プレートの外周面の半径をＢ、前記軸の中心軸線に対する前記偏心カムの中心軸線の偏心量をδとしたとき、ａ＋δ≦Ｂで、かつＡ＋δ≧ｂを満たすように、前記固定プレートと可動プレートが形成されていると有利である（請求項７）。

また、上記請求項１乃至７のいずれかに記載の処理対象物濃縮装置において、前記可動プレートが前記軸の中心軸線のまわりに回転して、該可動プレートが他の部材に当接することを阻止すべく、円運動する可動プレートを案内するガイドを具備すると有利である（請求項８）。

本発明によれば、可動プレートがクリーニング部材によって押し動かされるのではなく、該可動プレートが回転駆動される軸に固定された偏心カムによって円運動するように構成されているので、クリーニング部材と可動プレートが従来のように大きな圧力で圧接することはなく、クリーニング部材が従来のように早期に摩耗する不具合を阻止できる。

処理対象物濃縮装置の全体を示す部分断面図である。 濾過体とこれに関連する構成部材の断面図であって、図６のII−II線断面に相当する図である。 濾過体とこれに関連する構成部材の断面図であって、図６のIII−III線断面に相当する図である。 隣り合う２つの固定プレートと、これらの固定プレートの間に配置された１つの可動プレートと、ガイドプレートと、これらに関連する一部の構成部材の分解斜視図である。 濾過体の下部に位置する固定プレートと可動プレートを省略すると共に、ガイドプレートなどの一部の構成部材を省略して示した斜視図である。 図を判りやすくするため、ガイドプレートなどを省略して、可動プレートとクリーニング部材の動きを説明する概略平面図である。 可動プレートとクリーニング部材の動きを説明する、図６と同様な概略平面図である。 可動プレートとクリーニング部材の動きを説明する、図６と同様な概略平面図である。 可動プレートとクリーニング部材の動きを説明する、図６と同様な概略平面図である。 ガイドプレート、連結棒、軸、及びステーボルトなどの組付き状態を説明する斜視図である。 図２のXI−XI線拡大断面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に従って詳細に説明する。

図１は、処理対象物濃縮装置の全体を示す部分断面図である。ここに示した処理対象物濃縮装置によって、先に例示した処理対象物、或いはその他の各種の処理対象物を濃縮処理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濃縮処理する場合について説明する。

図１に示した処理対象物濃縮装置は混和槽３を有し、その混和槽３の側壁４には、多量の水分を含んだ汚泥が混和槽３内に流入する汚泥入口５が形成されている。混和槽３の底壁６には、凝集剤が流入する凝集剤注入口７が形成され、混和槽３の上壁８には、駆動装置の一例である減速機付きのモータ９が固定支持されている。このモータ９の出力軸（図示せず）には、混和槽３の内部を上下方向に延びる軸１５の上端部が固定連結され、かかる軸１５には、混和槽３内に配置された撹拌羽根１０の上部の基端部が固定されている。モータ９が作動することによって、軸１５がその中心軸線Ｘのまわりに回転駆動され、これによって撹拌羽根１０がその中心軸線Ｘのまわりに回転駆動される。

また、混和槽３内には、後に詳しく説明する濾過体１９が設けられ、上述した軸１５は濾過体１９の内部を延び、撹拌羽根１０は濾過体１９の外部に設けられている。

図１に矢印Ｍで示すように、多量の水分を含んだ汚泥は、汚泥入口５から混和槽３内に送り込まれる。その汚泥の含水率は、例えば９９％程度である。一方、凝集剤注入口７から、矢印Ｎで示すように、混和槽３内に例えば高分子凝集剤より成る凝集剤が送り込まれる。このようにして混和槽３内に送り込まれた汚泥と凝集剤は、モータ９により回転駆動された撹拌羽根１０によって混合撹拌され、これによって汚泥がフロック化される。図１には、かかる汚泥に対して符号Ｓを付してある。このように、撹拌羽根１０は、混和槽３に送り込まれた汚泥と凝集剤を撹拌する用をなし、撹拌手段の一例を構成している。なお、図１以外の図には、汚泥の図示は省略してある。

図１に示した混和槽３とは別の図示していない混和槽において、汚泥と凝集剤とを撹拌混合してその汚泥をフロック化し、該汚泥を図１に示した汚泥入口５から混和槽３内に送り込み、その送り込まれた汚泥を回転する撹拌羽根１０によって撹拌するように構成することもできる。また凝集剤を混入してフロック化する必要のない処理対象物を濃縮処理する場合も、その処理対象物は汚泥入口５から混和槽３内に送り込まれて撹拌羽根１０によって撹拌される。

上述のように、本例の処理対象物濃縮装置は、濾過体１９を収容すると共に、液体を含む処理対象物の一例である汚泥が送り込まれる混和槽３と、濾過体１９外に配置されていて、混和槽３に送り込まれた処理対象物を撹拌する撹拌手段と、濾過体１９内を延びる軸１５と、その軸１５を回転駆動する駆動装置の一例であるモータ９とを具備している。

上述のようにフロック化された汚泥Ｓは、図１に矢印Ｃで示すように、混和槽３の出口１１から流出し、導管１２を通って図示していない固液分離装置に移送され、ここで固液分離される。汚泥を固液分離するための具体的構成と作用は従来より周知であるため、ここではその説明を省略する。固液分離装置としては、例えば前述の特許文献１又は２に記載された固液分離装置などを広く採用することができる。

図２及び図３は、前述の濾過体１９と、これに関連する構成の拡大縦断面図である。これらの図に示すように、濾過体１９は、小リング状に形成された複数のスペーサ２９によって上下方向に互いに間隔をあけて配置された複数の固定プレート１７と、隣り合う固定プレート１７の間に配置された可動プレート１８とを有している。図示した例では、隣り合う固定プレート１７の間に１つの可動プレート１８が配置されているが、隣り合う２つの固定プレート１７の間に複数の可動プレート１８を配置することもできる。また、スペーサ２９を一方の固定プレート１７と一体に成形し、そのスペーサ２９と固定プレート１７を１つの部片として形成することもできる。また、本例の処理対象物濃縮装置においては、濾過体１９の上にガイドプレート２０が配置され、濾過体１９の下方には台座２５が設けられている。このガイドプレート２０と台座２５については後に詳しく説明する。

図４は、上下方向に隣り合う２つの固定プレート１７と、これらの固定プレート１７の間に配置された１つの可動プレート１８と、上述したガイドプレート２０と、これらに関連する一部の構成要素を分解して示す斜視図である。また、図５は濾過体１９の下部に位置する固定プレートと可動プレートを省略すると共に、ガイドプレートなどを省略して、濾過体１９の内部構造と、これに関連する構成を明らかにした斜視図である。さらに、図６乃至図９は、図を判りやすくするため、ガイドプレートなどを省略すると共に、可動プレート１８を二点鎖線で示して、その可動プレート１８と固定プレート１７との位置関係を明らかにすると共に、可動プレート１８と後述するクリーニング部材５４の動きを明らかにした概略平面図である。

図４乃至図６に示すように、固定プレート１７には貫通孔２１が形成され、その固定プレート１７の外周面２２は円形に形成されている。また可動プレート１８にも貫通孔２３が形成されている。固定プレート１７と可動プレート１８に形成された貫通孔２１，２３の形状は、円形、多角形又は楕円形などの適宜な形態であってよく、また可動プレート１８の外周面２４も、円形のほかに多角形又は楕円形などに形成できるものであるが、本例の固定プレート１７と可動プレート１８は、図４及び図６に示すように、共にリング状に形成されていて、固定プレート１７の貫通孔２１は、その円形の外周面２２に対して同心状の円形に形成され、可動プレート１８の貫通孔２３と外周面２４も、同心状の円形に形成されている。但し、後述するように、固定プレート１７には耳部２７が形成され、可動プレート１８にも２つの耳部６０が形成されている。また、本例の処理対象物濃縮装置においては、複数の固定プレート１７は全て上下に同心状に配置され、複数の可動プレート１８も上下に同心状に配置されている。

図２及び図３に示すように、上述のように形成された多数の固定プレート１７と可動プレート１８の貫通孔２１，２３によって濾過体１９の内部に空間が区画され、その空間内に、軸１５が濾過体１９に対して接触することなく上下方向に垂直に延びている。また、図１０にも示すように、軸１５は、ガイドプレート２０に形成された中央孔６１をも貫通している。軸１５と固定プレート１７及び可動プレート１８との相対位置は適宜設定できるが、図示した例では、図６から判るように、軸１５の中心軸線Ｘと固定プレート１７の円形の貫通孔２１の中心軸線とが一致しているものとする。固定プレート１７の外周面２２の中心軸線と、軸１５の中心軸線Ｘも一致している。

図４及び図６に示すように、各固定プレート１７は、環状部２６と、その環状部２６からその半径方向内方へ突出した複数の、図の例では４つの耳部２７とから構成され、その全体がリング状に形成されている。また、各耳部２７には取付孔２８が形成され、これらの取付孔２８と、隣り合う固定プレート１７の間に配置された小リング状のスペーサ２９の中心孔には、図２乃至図６に示すように、ステーボルト３０がそれぞれ挿通されている。また、図２、図３及び図１０に示すように、複数のステーボルト３０は、ガイドプレート２０に形成された取付孔５５（図４）をも貫通し、その各ステーボルト３０の上部に形成された雄ねじにナット３１が螺着されて締め付けられている。図示した固定プレート１７の環状部２６は、円環状に形成されているが、貫通孔２１を円形以外の形態に形成するなどして、その環状部２６を円環状以外の形態に形成することもできる。

図１１は、前述の台座２５の断面図であり、この図と図１乃至図３及び図５から判るように、台座２５は、ベースプレート３２と、そのベースプレート３２に一体に固定された筒状体３３とから成り、そのベースプレート３２が混和槽３の底壁６に固定されている。また、ベースプレート３２の中央部には軸受３４が固定され、この軸受３４に軸１５の下部が回転自在に嵌合している。さらに、ベースプレート３２には、後述する濾液が流出する複数の開口３５が貫通形成され、その開口３５が混和槽３の底壁６に形成された濾液流通孔３６に合致している。

また、上述のステーボルト３０は、台座２５の筒状体３３に形成された孔６２を貫通して下方に延び、その各ステーボルト３０の下部に形成された雄ねじにナット３７がそれぞれ螺着されて締め付けられている。このようにして、スペーサ２９を介して上下方向に互いに間隔をあけて配列された多数の固定プレート１７と、ガイドプレート２０と、台座２５は、一体的に固定連結され、混和槽３に対して固定されている。但し、各固定プレート１７を、互いに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、図１乃至図３に示すように、混和槽３の底壁６には、これに形成された濾液流通孔３６に整合して位置する排液管４９が固定されている。

隣り合う固定プレート１７の間に配置された可動プレート１８は、図２乃至図６に示すように、隣り合う固定プレート１７の環状部２６の間を、水平方向に作動可能に配置されている。しかも、その各可動プレート１８は、図６に示すように、前述のスペーサ２９よりも、固定プレートの半径方向外方に位置している。

図２、図３、図５及び図６に示すように、濾過体１９よりも上方の軸１５の部分には、外周面３９が円形に形成された偏心カム３８が、軸１５と一体に回転できるように固定されている。例えば、軸１５に図示していないキー溝が形成され、そのキー溝に嵌合した同じく図示していないキーを介して、偏心カム３８が軸１５に着脱可能に固定されている。図２及び図６乃至図９に示すように、偏心カム３８の中心軸線Ｙは、軸１５の中心軸線Ｘに対してδで示す距離だけ偏心している。

偏心カム３８と軸１５を別部材として構成し、これらを上述したように固定する代わりに、偏心カム３８を軸１５と一体に形成し、これらを一部片として構成することもできる。

上述した偏心カム３８の円形外周面３９には、同心状の円形内周面４０と円形外周面４１を有するリング状のすべり軸受４２の円形内周面４０が嵌合し、このすべり軸受４２の円形外周面４１は、連結板４３の円形孔４４に嵌合している。ここに示した例では、偏心カム３８の円形外周面３９が、その全周に亘って、すべり軸受４２の円形内周面４０に直接又は潤滑剤を介して摺動可能に嵌合している。すべり軸受４２と連結板４３は、例えば図示していないボルトとナットによって固定されていてもよいし、連結板４３とすべり軸受４２とが相対回転可能に嵌合していてもよい。すべり軸受４２は、摩擦係数の小なる材料、例えば樹脂によって構成されている。

図示した例では、図２及び図３に示すように、濾過体１９よりも下方の軸１５の部分にも、上述したところと全く同じく構成された偏心カム１３８とすべり軸受１４２と連結板１４３が設けられている。両偏心カム３８，１３８の中心軸線Ｙは一致していると共に、軸１５の中心軸線Ｘに対する両偏心カム３８，１３８の偏心量δも同一である。

図２、図５及び図６に示すように、両連結板４３，１４３には、それぞれ２つずつの取付孔４５，１４５が形成されている。また図４及び図６に示すように、各可動プレート１８は、環状部６３とその環状部６３から半径方向内方に突出した前述の耳部６０とから構成され、その全体がリング状の形態に形成されている。また、各耳部６０にもそれぞれ取付孔５０が形成されている。図１０に示すように、ガイドプレート２０には後述するガイド孔４８が形成されている。

本例の可動プレート１８の環状部６３は円環状に形成されているが、当該環状部６３を円環状以外の形態に形成することもできる。また、可動プレート１８に耳部６０を形成せずに、該可動プレート１８を環状部６３のみで形成することもできる。

上述した取付孔４５，１４５，５０とガイド孔４８には、軸１５の中心軸線Ｘに対して平行に延びる連結棒４６がそれぞれ貫通し、その各連結棒４６の長手方向各端部に形成された雄ねじにナット４７，１４７が螺着されて締め付けられている。このようにして、複数の可動プレート１８は、連結棒４６によって互いに一体的に連結され、その連結棒４６は、連結板４３，１４３に一体的に連結されている。図２及び図３に示すように、固定プレート１７と可動プレート１８との間には、例えば、０．１ｍｍ乃至１ｍｍ程の微小な濾液流入ギャップｇが形成されている。図１０に示すように、ガイドプレート２０に形成されたガイド孔４８の径は、連結棒４６の径よりも大きく形成されており、かかる連結棒４６とガイド孔４８の関係については後に詳しく説明する。

上述のように、図示した例では、複数の可動プレート１８は連結棒４６に固定連結され、その連結棒４６も連結板４３，１４３に固定連結されているが、連結棒４６と可動プレート１８をわずかな遊びをもって連結し、或いは連結棒４６に連結板４３，１４３をわずかな遊びをもって連結することもできる。また、連結棒を３本以上設けることもできる。

可動プレート１８と偏心カム３８の相対位置は適宜設定でき、従って可動プレート１８の貫通孔２３の中心軸線と偏心カム３８，１３８の中心軸線Ｙの相対位置も適宜設定できるが、本例の処理対象物濃縮装置においては、可動プレート１８の円形の貫通孔２３の中心軸線が、偏心カム３８，１３８の中心軸線Ｙに一致するように、可動プレート１８と偏心カム３８，１３８との位置が設定されている。従って、図６乃至図９には可動プレート１８の貫通孔２３の中心軸線にも符号Ｙを付してある。

前述のように、汚泥と凝集剤が混和槽３内に送り込まれ、このときモータ９により撹拌羽根１０が回転駆動され、これによって汚泥と凝集剤が撹拌され、汚泥がフロック化される。このとき、混和槽３内には、濾過体１９が配置され、その濾過体１９の固定プレート１７と可動プレート１８の間には、図２及び図３に示した微小な濾液流入ギャップｇが形成されているので、混和槽３内のフロック化された汚泥の水分が、濾液流入ギャップｇを通して濾過体１９の内部に流入する。濾液流入ギャップｇは、ここをフロックが通過しないほどの大きさに設定されているのである。

上述のように、固定プレート１７と可動プレート１８との間の濾液流入ギャップｇを通って、濾過体１９内に流入した水分、すなわち濾液は、その重力によって、濾過体１９内を下方に流下し、台座２５に形成された開口３５と、混和槽３の底壁６に形成された濾液流通孔３６を通して、図１に矢印Ｆで示したように排液管４９内に流入する。次いで、この濾液は、図１に矢印Ｇで示したように排液管４９から流出し、濾液受け部材５１に受け止められた後、矢印Ｈで示すように下方に流下する。このように混和槽３に送り込まれた処理対象物から分離された濾液を、固定プレート１７と可動プレート１８との間の濾液流入ギャップｇを通して、濾過体１９内に流入させることによって、含液率の低下した処理対象物を混和槽３の出口１１から流出させ、その処理対象物を固液分離装置によって効率よく固液分離することができる。なお、図面には濾液の図示は省略してある。

ここで、前述の如く、図１に示したモータ９が作動し、軸１５がその中心軸線Ｘのまわりに、図５乃至図９に矢印Ｐで示した方向に回転すると、前述の偏心カム３８，１３８は、図６乃至図９に矢印Ｅで示すように、その中心軸線Ｙが軸１５の中心軸線Ｘのまわりに偏心量δを半径とした円を描きながら回転する。このとき、各偏心カム３８，１３８の円形外周面３９，１３９はすべり軸受４２，１４２の円形内周面４０，１４０に摺動自在に嵌合し、しかも複数の可動プレート１８は連結棒４６と連結板４３，１４３とによって一体的に連結されているので、偏心カム３８，１３８が上述のように回転することにより、複数の可動プレート１８は、偏心カム３８，１３８の偏心量δを半径とした円運動を行う。

図示した例においては、偏心カム３８，１３８の中心軸線Ｙと可動プレート１８の貫通孔２３の中心軸線Ｙが一致しているので、図６乃至図９から判るように、偏心カム３８，１３８の中心軸線Ｙが、軸１５の中心軸線Ｘのまわりに偏心量δを半径として矢印Ｅ方向に回転することによって、互いに連結された複数の可動プレート１８も、その貫通孔２３の中心軸線Ｙが、図６乃至図９に示した順に軸１５の中心軸線Ｘのまわりに、偏心量δを半径とした円を描きながら円運動する。

上述のように、可動プレート１８は円運動し、固定プレート１７は不動に固定されているので、互いに隣り合う可動プレート１８と固定プレート１７との間の濾液流入ギャップｇに入り込んだ汚泥の固形分を掻き出すことができ、濾液流入ギャップｇに固形分が詰まる不具合を阻止できる。

上述した偏心カム３８，１３８の円形外周面３９，１３９に嵌合したリング状のすべり軸受４２，１４２と、そのすべり軸受４２，１４２の円形外周面４１，１４１に嵌合した円形孔４４，１４４を備えた連結板４３，１４３と、複数の可動プレート１８を連結すると共に連結板４３，１４３に連結された連結棒４６は、複数の可動プレート１８が、偏心カム３８，１３８の偏心量δを半径とした円運動を行うように、複数の可動プレート１８と偏心カム３８，１３８とを連結する連結手段の一例を構成している。

その際、本例の処理対象物濃縮装置においては、前述のように、偏心カム３８，１３８の円形外周面３９，１３９は、その全周に亘って、すべり軸受４２，１４２の円形内周面４０，１４０に、直接又は潤滑剤を介して、摺動可能に嵌合しているので、偏心カム３８，１３８の円形外周面３９，１３９とすべり軸受４２，１４２の円形内周面４０，１４０に作用する外力が分散され、両周面に作用する単位面積当たりの圧力は小さなものとなり、偏心カム３８，１３８とすべり軸受４２，１４２の摩耗量を少なくすることができる。

すべり軸受４２，１４２の円形外周面４１，１４１が、その全周に亘って、連結板４３，１４３に形成された円形孔４４，１４４の内周面に、直接又は潤滑剤を介して摺動可能に嵌合していても、前述したところと全く同様に可動プレート１８を円運動させることができ、しかもすべり軸受４２，１４２の円形外周面４１，１４１と連結板４３，１４３の円形孔４４，１４４の内周面の摩耗量を少なくすることができる。この場合には、偏心カム３８，１３８の円形外周面３９，１３９とすべり軸受４２，１４２の円形内周面４０，１４０は、互いに固定されていてもよいし、両者が互いに摺動可能に嵌合していてもよい。

或いは、前述のすべり軸受４２，１４２を省くこともできる。この場合には、可動プレート１８と偏心カム３８，１３８とを前述のように連結する連結手段は、偏心カム３８，１３８の円形外周面３９，１３９に嵌合した円形孔４４，１４４を備えた連結板４３，１４３と、複数の可動プレート１８を連結すると共に連結板４３，１４３に連結された連結棒４６とによって構成され、偏心カム自体が摩擦係数の小なる材料、例えば樹脂により構成される。しかも、この場合には、偏心カム３８，１３８の円形外周面３９，１３９が、その全周に亘って、連結板４３，１４３に形成された円形孔４４，１４４の内周面に直接又は潤滑剤を介して摺動可能に嵌合するように構成することによって、偏心カム３８，１３８の円形外周面３９，１３９と連結板４３，１４３の円形孔４４，１４４の内周面の摩耗量を少なく抑えることができる。

本例の処理対象物濃縮装置においては、偏心カムとすべり軸受と連結板は２つずつ設けられているが、これらを３つ以上設けることもできる。偏心カム３８，１３８と連結板４３，１４３は、軸１５の長手方向に離間した複数の個所に設けられ、連結棒４６が、複数の連結板４３，１４３に連結されているように構成できるのである。このように、偏心カムや連結板を複数設けることによって、複数の可動プレート１８を確実に連結でき、その可動プレート１８を確実に円運動させることができるが、偏心カム、すべり軸受け、連結板を１つずつ設けることも可能である。

また、可動プレート１８が円運動することによって、その可動プレート１８と固定プレート１７との間の濾液流入ギャップｇに固形分が詰まることをより一層確実に防止できるようにするには、図６乃至図９からも判るように、軸１５が１回転する間に、可動プレート１８が、隣り合う固定プレート１７における環状部２６の間の隙間の全体を移動しながら円運動を行うように、固定プレート１７と可動プレート１８を形成することが好ましい。このように構成すれば、軸１５が１回転する間に、可動プレート１８が必ず隣り合う固定プレート１７の環状部２６の間を通過するので、濾液流入ギャップｇに入り込んだ固形物が常時掻き取られ、ここに汚泥の固形分が詰まる不具合をより効果的に防止することができる。

図６乃至図９に示したように、本例の処理対象物濃縮装置においては、固定プレート１７と可動プレート１８は共にリング状に形成され、可動プレート１８の円形の貫通孔２３の中心軸線Ｙは、偏心カム３８，１３８の中心軸線Ｙに一致し、しかも固定プレート１７の円形の貫通孔２１の中心軸線は軸１５の中心軸線Ｘに一致している。かかる構成の場合には、図６に示すように、可動プレート１８の貫通孔２３の半径をａ、該可動プレート１８の外周面２４の半径をＡ、固定プレート１７の貫通孔２１の半径をｂ、該固定プレート１７の外周面２２の半径をＢ、軸１５の中心軸線Ｘに対する偏心カム３８，１３８の中心軸線Ｙの偏心量をδとしたとき、図６乃至図９から明らかなように、ａ＋δ≦Ｂで、かつＡ＋δ≧ｂを満たすように、固定プレート１７と可動プレート１８を形成することによって、軸１５が１回転する間に、可動プレート１８が、隣り合う固定プレート１７における環状部２６の間の隙間の全体を移動しながら円運動することができる。なお、上述した固定プレート１７と可動プレート１８の貫通孔２１，２３の半径ｂ、ａは、その固定プレート１７と可動プレート１８の耳部２７，６０を除く環状部２６，６３における貫通孔２１，２３の半径を意味している。

上述のように、可動プレート１８を円運動させることによって、濾液流入ギャップｇに汚泥の固形分が詰まる不具合を阻止できるが、濾過体１９の周囲に固形分がへばりつくように付着してしまえば、汚泥中の水分を濾過体１９の内部に効率よく流入させることができなくなる。

そこで、本例の処理対象物濃縮装置においては、図１、図２及び図５に示すように、軸１５には、その半径方向に延びるアーム５２の基端部が固定され、そのアーム５２の先端には、上下に延びる支持板５３の上端部が固着され、その支持板５３には、上下方向に長く延びたクリーニング部材５４が固定されている。図に一例として示したクリーニング部材５４は、例えば樹脂により構成されたブレード状に形成されている。図６乃至図９に示すように、固定プレート１７を向いた側のクリーニング部材５４の先端７０は、複数の固定リング１７の外周面２２に軽く当接していて、図６に示すように、軸１５の中心軸線Ｘから、クリーニング部材５２の先端７０までの距離Ｒは、固定リングの外周面２２の半径Ｂに一致している。

上述したクリーニング部材５４は、支持板５３とアーム５２を介して軸１５に固定支持されているので、軸１５がモータ９によって前述の如く矢印Ｐ方向に回転駆動されたとき、クリーニング部材５４も、その軸１５と共に、図６乃至図９に示したように、当該軸１５の中心軸線Ｘのまわりに回転する。その際、図３、図５及び図６乃至図９から判るように、クリーニング部材５４は、可動プレート１８が固定プレート１７の外周面２２よりも固定プレート１７の半径方向外方に突出していない複数の固定プレート１７の外周面２２の部分に摺接しながら、軸１５と共に回転する。クリーニング部材５４がかかる動作を行うように、当該クリーニング部材５４が軸１５に固定支持されているのである。この構成によって、クリーニング部材５４は、円運動する可動プレート１８に邪魔されることなく、複数の固定プレート１７の外周面２２に摺接して、その外周面に付着した水分を含んだ固形分を確実に掻き取ることができ、濾過体１９のまわりに多量の固形分がへばりつくことを阻止できる。このようにして、汚泥から分離された濾液を濾過体１９の内部に効率よく流入させることができるのである。

特許文献３に記載されているように、クリーニング部材をパイプ、丸棒、角棒或いはブラシなどによって構成することもできる。

上述のように、本例の処理対象物濃縮装置においては、可動プレート１８が軸１５の回転によって円運動するように構成され、従来の処理対象物濃縮装置のように可動プレートが回転するクリーニング部材によって押し動かされることはない。このため、クリーニング部材５４に可動プレート１８から大きな圧力が加えられることはなく、クリーニング部材５４は固定プレート１７の外周面２２に軽く当接しながら摺接するだけである。このため、従来の処理対象物濃縮装置のように、クリーニング部材５４ないしは可動プレート１８が早期に摩耗することはなく、これらの部材の寿命を伸ばすことができる。

ところで、可動プレート１８が連結棒４６や連結板４３，１４３と共に前述のように円運動するとき、偏心カム３８，１３８から連結板４３，１４３に加えられる外力によって、連結板４３，１４３と連結棒４６と可動プレート１８とが、軸１５の中心軸線Ｘのまわりに、図６に矢印Ｉで示した方向に回転（自転）して、可動プレート１８がスペーサ２９に当たり、これらに傷が付けられてしまうおそれがある。

そこで、本例の処理対象物濃縮装置においては、先に簡単に説明したように、図２乃至図４及び図１０に示したガイドプレート２０が設けられている。前述のように、このガイドプレート２０は、ステーボルト３０とナット３１，３７とによって固定プレート１７に固定され、しかもそのガイドプレート２０には、連結棒４６の直径よりも大径で、その連結棒４６が貫通するガイド孔４８が形成されている。連結棒４６が可動プレート１８と共に前述の円運動を行うとき、その連結棒４６は、ガイド孔４８の内周面に摺接しながら案内され、その連結棒４６が図６に矢印Ｉで示した方向に回転することが阻止される。このように、ガイドプレート２０は、可動プレート１８が軸１５の中心軸線Ｘのまわりに矢印Ｉ方向に回転して、該可動プレート１８が他の部材、この例ではスペーサ２９に当接することを阻止すべく、円運動する可動プレート１８を案内するガイドの一例を構成している。

ガイドプレート２０の数は、図示した例のように１つであってもよいが、軸１５の軸線方向の異なった位置に複数のガイドプレートを設けることもできる。

以上説明した処理対象物濃縮装置は、その濾過体１９の固定プレート１７が上下方向に配列され、軸１５の中心軸線Ｘが上下に延びているが、その中心軸線Ｘが傾斜した状態となるように、濾過体１９を配置することもできる。濾過体１９内に流入した濾液が、濾過体１９の下部から外部に自重で流出できるように構成すればよいのである。

以上、本発明の好ましい実施形態を説明したが、本発明は、この構成に限定されず、各種改変して構成できるものである。

３ 混和槽
１１ 出口
１５ 軸
１７ 固定プレート
１８ 可動プレート
１９ 濾過体
２１，２３ 貫通孔
２２，２４ 外周面
２６ 環状部
３８，１３８ 偏心カム
３９，１３９ 円形外周面
４０，１４０ 円形内周面
４１，１４１ 円形外周面
４２，１４２ すべり軸受
４３，１４３ 連結板
４４，１４４ 円形孔
４６ 連結棒
５４ クリーニング部材
ｇ 濾液流入ギャップ
Ｘ，Ｙ 中心軸線
δ 偏心量

Claims (8)

1. 貫通孔が形成され、かつ外周面が円形に形成されていて、互いに間隔をあけて配置された複数の固定プレートと、貫通孔が形成されていて、隣り合う固定プレートの間に配置された可動プレートとを有する濾過体と、該濾過体を収容すると共に、液体を含む処理対象物が送り込まれる混和槽と、前記濾過体外に配置されていて、前記混和槽に送り込まれた処理対象物を撹拌する撹拌手段と、前記濾過体内を延びる軸と、該軸を回転駆動する駆動装置と、前記軸に固定され、又は該軸に一体に形成されていて、当該軸の中心軸線に対して偏心した偏心カムと、前記複数の可動プレートが前記偏心カムの偏心量を半径とした円運動を行うように、当該複数の可動プレートと前記偏心カムとを連結する連結手段と、前記可動プレートが前記固定プレートの外周面よりも該固定プレートの半径方向外方に突出していない複数の固定プレートの外周面部分に摺接しながら、前記軸と共に回転するように、該軸に固定支持されたクリーニング部材とを具備し、前記混和槽に送り込まれた処理対象物から分離された濾液を前記固定プレートと可動プレートとの間の濾液流入ギャップを通して前記濾過体内に流入させ、含液率の低下した処理対象物を前記混和槽の出口から流出させる処理対象物濃縮装置。
2. 前記連結手段は、前記偏心カムの円形外周面に嵌合したリング状のすべり軸受と、該すべり軸受の円形外周面に嵌合した円形孔を備えた連結板と、前記複数の可動プレートを連結すると共に、前記連結板に連結された連結棒とを有し、前記偏心カムの円形外周面は、その全周に亘って、前記すべり軸受の円形内周面に摺動可能に嵌合している請求項１に記載の処理対象物濃縮装置。
3. 前記連結手段は、前記偏心カムの円形外周面に嵌合したリング状のすべり軸受と、該すべり軸受の円形外周面に嵌合した円形孔を備えた連結板と、前記複数の可動プレートを連結すると共に、前記連結板に連結された連結棒とを有し、前記すべり軸受の円形外周面は、その全周に亘って、前記連結板に形成された円形孔の内周面に摺動可能に嵌合している請求項１に記載の処理対象物濃縮装置。
4. 前記連結手段は、前記偏心カムの円形外周面に嵌合した円形孔を備えた連結板と、前記複数の可動プレートを連結すると共に、前記連結板に連結された連結棒とを有し、前記偏心カムの円形外周面は、その全周に亘って、前記連結板に形成された円形孔の内周面に摺動可能に嵌合している請求項１に記載の処理対象物濃縮装置。
5. 前記偏心カムと連結板は、前記軸の長手方向に離間した複数の個所に設けられ、前記連結棒は、前記複数の連結板に連結されている請求項２乃至４のいずれかに記載の処理対象物濃縮装置。
6. 前記固定プレートと可動プレートは、前記軸が１回転する間に、該可動プレートが、隣り合う固定プレートにおける環状部の間の隙間の全体を移動しながら円運動するように形成されている請求項１乃至５のいずれかに記載の処理対象物濃縮装置。
7. 前記固定プレートと前記可動プレートは共にリング状に形成され、該可動プレートの円形の貫通孔の中心軸線は前記偏心カムの中心軸線に一致し、前記固定プレートの円形の貫通孔の中心軸線は前記軸の中心軸線に一致していて、前記可動プレートの貫通孔の半径をａ、該可動プレートの外周面の半径をＡ、前記固定プレートの貫通孔の半径をｂ、該固定プレートの外周面の半径をＢ、前記軸の中心軸線に対する前記偏心カムの中心軸線の偏心量をδとしたとき、ａ＋δ≦Ｂで、かつＡ＋δ≧ｂを満たすように、前記固定プレートと可動プレートが形成されている請求項６に記載の処理対象物濃縮装置。
8. 前記可動プレートが前記軸の中心軸線のまわりに回転して、該可動プレートが他の部材に当接することを阻止すべく、円運動する可動プレートを案内するガイドを具備する請求項１乃至７のいずれかに記載の処理対象物濃縮装置。

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