JP6220399B2 - 分離装置及び分離方法 - Google Patents

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Description

本発明は、固相及び液相を含む不均質混合物の処理に関し、さらに詳細には、本発明は、固相と液相とを分離するように不均質混合物を処理することに関する。
具体的には、本発明は、流体材料内の固形物から液体を除去するように構成される装置、及び流体材料内の固形物から液体を除去する方法に関する。
本明細書の文脈において、「流体材料」という用語は、液体成分及び固体成分の両方を有しており、かつ流れることができる不均質混合物の形態にある材料を指している。典型的には、流体材料はポンプによって送給可能であるが、これに限定されるものではない。
流体材料は、粒子状固形物又は微粉化固形物と液体とを含有する流体混合物を含んでいてもよく、典型的には、流体材料にはスラリーが含まれている。
液体は、一種の液体又は二種の液体の混合物を含んでいる。
液体からの固形物の分離を含む分離が行われる場合、このような分離は完全でないおそれがある。すなわち、分離された固形物に一部の液体が付着しているおそれがあり、固形物を分離した液体に一部の残留固形物が含まれるおそれがある。
本装置は、制限されるものではないが、特に、含水スラッジ、例えば、動物及び人の汚水を含む含水汚物、採掘濃縮物、採掘廃棄物、鉱石、石炭微粉、尾鉱、木材パルプ、紙パルプ、農産物、ミルク及びチーズを含む食品、ワイン用ブドウ汁/果肉、プラスチック用染料及び塗料、並びにバイオペレットの脱水、並びにレンガ製造用の粘土及びコンクリート用微粉の分離、水濾過、並びに農業用濾過のために成されたものである。
背景技術の以下の説明は、本発明の理解を容易にすることのみが意図されている。この説明は、参照する資料のいずれも本願の優先日における共通の一般的知識の一部であること又は一部であったことを確認又は承認するものではない。
特許文献1において、出願人は、汚水のようなスラッジ材料を処理するベルトフィルター装置であって、汚水のようなスラッジ材料を脱水して、後処理のために行われる固形物の回収を容易にすることを目的とするベルトフィルター装置を開示している。このベルトフィルター装置は、液体浸透性材料から形成された細長のベルト部分を備えるエンドレスベルト構造体を組み入れている。一部のスラッジ材料の場合、固体粒子が液体浸透性材料を塞ぎ、これによって、分離プロセスの有効性を低下させる傾向があることが見出されている。換言すれば、ベルト部分が固体粒子の堆積によって目詰りするおそれがある。
国際特許出願公開第2007/143780号パンフレット
本発明のいくつかの態様は、このような背景技術に応じて開発されたものである。
本発明のいくつかの態様は、何らかの処理を施されない場合にはフィルター装置の目詰りをもたらすおそれを有するように堆積した材料を除去することを容易にすべく、固体粒子を移動させることを実現したことに基づいている。
本発明の第1態様によれば、流体材料内の固形物から液体を分離する作業を流体材料に対して行うように構成される装置であって、経路に沿って移動可能なベルト構造体を備え、ベルト構造体は、移動可能な管状構造体に組み立てられるように構成されたベルト部分分を有し、管状構造体内では、作業の少なくとも一部が行われるように構成され、管状構造体は、流体材料内の固形物から液体を分離するように液体に対する浸透性を有し、管状構造体は、ベルト構造体の移動中に、その一端部にて連続的に組み立てられ、かつその他端部にて連続的に分解されるように構成され、経路は、組み立てられた管状構造体を通過させる下降部分を有し、下降部分が傾斜して、これによって、管状構造体における流体材料内の固形物の少なくとも一部が重力の影響を受けて下降部分に沿って下方に移動し、浸透性の管状構造体の清浄化が容易になるように構成されている装置が提供される。
このような構成によって、浸透性の管状構造体は、液体を通過させるが、固形物の少なくとも一部を通過させない選択的なバリアをもたらすことになる。
固形物が粒子状固形物を含んでいる場合、バリアを通過可能とする大きさの粒子状固形物を、以後、標準よりも小さな固形物と呼び、バリアを通過可能としない粒子状固形物を、以後、標準よりも大きな固形物と呼ぶこととする。
分離は完全には完了しない可能性があり、すなわち、分離された固形物に一部の液体が付着するおそれがあり、固形物を分離した液体が一部の残留固形物、典型的には、標準よりも小さな固形物を含むおそれがある。
管状構造体の清浄化は、浸透性の管状構造体の目詰りを阻止するか又は少なくとも低減するように、堆積した固形物を除去することを含んでもよい。
かかる構成によって、粒子状固形物は、浸透性の管状構造体の下降部分にて移動し、管状構造体の表面を擦り洗いし、何らかの処理を施されない場合に生じる管状構造体の目詰りの結果、その浸透性の消失又は低下をもたらす可能性のある堆積した材料を除去することになる。
移動する粒子状固形物によって生じる擦り洗い作用は、堆積した材料への摩擦効果及び/又は粒子状固形物の運動によって管状構造体内の液体に生じる流体力学上の力に基づく堆積した材料の除去を含んでいてもよい。
管状構造体内にて流体材料が重力の影響によって下方に流れると、かかる流体材料内のどのような凝集した粒子状固形物もその凝集状態から分離するように影響を受けて、これによって、凝集物内からの流体の離脱を容易にする流路がもたらされることとなる。離脱した液体は、浸透性の管状構造体から排出され、遊離した粒子状固形物は、傾斜した下降部分に沿って下方に転動し、擦り洗い作用をさらに促進する。粒子状固形物から液体を分離する点に関して、この作用は、この段階にて流体材料を圧縮するよりも効果的であると考えられる。なぜならば、流体材料を圧縮する後者の作用は、流路を閉鎖して液体を粒子状固形物間に捕捉する傾向にあるからである。
管状構造体は、どのような適切な方法によって浸透性を有するようになっていてもよい。典型的には、管状構造体は、ベルト部分を作製する材料によって、浸透性がもたらされてもよい。具体的には、ベルト部分は、浸透性を有する材料から形成されているとよい。換言すれば、ベルト部分は、関連する液体に対して浸透性を有する材料から形成されているとよく、この場合、液体は、重力を受けて、横方向に管状構造体を通って流れることができる。ベルト部分について、その全体がこのような浸透性材料から作製されてもよいし、又はベルト部分の1つ又は複数の区画がこのような浸透性材料から作製されてもよい。典型的には、ベルト部分の全体がこのような浸透性材料から形成されている。しかしながら、代替的な構成では、ベルト部分について、その一部のみが、このような材料によって形成されてもよい。例えば、ベルト部分は、このような浸透性材料から形成された長手方向区域を備え、この長手方向区域は、組み立てられた管状構造体を下降部分に沿って移動させるときに最も下方に位置するベルト部分の箇所に相対して配置されるようになっていてもよい。
一例を挙げると、細長のベルト部分は、流体浸透性シート材料、例えば、ポリエチレン織布のような柔軟なフィルターパッドから形成されてもよい。スラッジ材料の脱水を含む実施形態では、細長のベルト部分は、水浸透性シート材料から形成されてもよい。
好ましくは、ベルト部分は、移動可能な管状構造体を組み立てるように接続される構成である長手方向縁部を有している。さらに具体的には、移動可能な管状構造体を組み立てるように長手方向縁部に沿って着脱可能に一緒に接続される構成である1つ又は複数の細長シートを備えていてもよい。ベルト部分が単一の細長シートから構成される場合、単一の細長シートは、管状構造体を形成するように、互いに向き合ったその2つの長手方向縁部に沿って接続される構成になっているとよい。ベルト部分が2つ以上の細長シートから構成される場合、これらのシートが互いに接続され、これらのシートの2つについて、各々が長手方向縁部を有するように互いに接続されず、これによって、2つのシートのそれぞれの長手方向縁部が、管状構造体を組み立てるように一緒に接続されることが可能になる。
好ましくは、1つ又は複数の細長シートは、ジッパーのようなスライド可能な接続手段によって、その長手方向縁部に沿って着脱可能に接続されるように構成されている。特に適するスライダ接続手段は、Neil Deryck Bray Graham名義の米国特許第6,467,136号に開示されている形式である。この文献の内容は、参照することによって、ここに含まれるものとする。
スライド可能な接続手段は2つの接続要素を備えていてもよく、2つの接続要素は、それらの間に接続をもたらすように互いに協働する構成であるとよい。各接続要素は、接触面に加えて、互いに協働するように配列された突起部及び凹部を有していてもよい。2つの接続要素は、実質的に同一の構造を有し、かつ嵌め込み係合するように構成されてもよい。
好ましくは、ベルト構造体は、ベルト部分に接続された2つの索要素をさらに備えており、2つの索要素は、それらの間に前記ベルト部分を支持するように構成されている。
好ましくは、2つの索要素は、前記ベルト部分をそれらの間に支持するのみならず、ベルト構造体を経路に沿って案内し、かつ駆動するように構成されている。
好ましくは、ベルト構造体はエンドレスベルト構造体から構成されており、経路は、エンドレスベルト構造体を循環させたエンドレス経路から構成されている。
好ましくは、エンドレス経路はガイドローラ構造体を組み入れており、ベルト構造体は、索要素をガイドローラ構造体に係合させて、ガイドローラ構造体の周りを通過するように構成されている。
好ましくは、ガイドローラ構造体は、索要素を案内しながら受けるように構成されている。かかる構成によって、組み立てられた管状構造体は、経路に沿って案内されることになる。特に、この構成は、管状構造体が圧縮を受ける段階において、索要素を互いに離して保持することに役立つこととなる。これによって、圧縮された管状構造体は、折れ曲がり、折り目、又はシワを生じることなく、緊張状態を保つことが確実になる。折れ曲がり、折り目、又はシワの存在は、閉じ込められた材料の均一な圧縮に関して問題を生じさせることがあり、位置ズレ及び折り目に対する過剰な粉砕力が作用する結果としてベルト部分に損傷がもたらされることもある。
索要素は、どのような適切な形態、例えば、ボルトロープ、ケーブル、駆動伝達ベルト、又は駆動伝達チェーンとして構成されたエンドレス要素であってもよい。さらに、各索要素は、単一のエンドレス要素から構成されてもよいし、又は並置関係にある2つ以上のエンドレス要素から構成されてもよい。例えば、各索要素は、互いに並んで配置され、かつ接続されてユニットとして機能するいくつかの駆動伝達ベルトから構成されてもよい。
典型的には、管状構造体は、単一の内部区画を画定するように構成されており、かかる内部区画に沿って、作業の少なくとも一部が行われるように構成されている。しかしながら、いくつかの用途では、管状構造体は、複数の内部を画定するように構成されてもよく、このような複数の内部区画に沿って、作業の少なくとも一部が行なわれるように構成されてもよい。このような構成では、複数の内部区画は、典型的には、互いに並んで配置され、かつ組み立てられた管状構造体の全長に渡って延びるようになっている。この構成は、比較的長い管状構造体に特に適している。
さらなる索要素がベルト部分に接続されてもよい。典型的には、さらなる索要素は、ベルト部分に支持をもたらすと共に経路に沿ってベルト構造体に案内及び駆動をもたらすことを助長することになる。この構成は、比較的長い管状構造体、特に、複数の内部区画を画定するように構成された管状構造体に特に適している。
各ガイドローラ構造体は、どのような適切な形態であってもよい。一構成では、各ガイドローラ構造体は、2つのホイールから構成されてもよく、この場合、各ホイールは、索要素の各1つを案内しながら受けるように構成された外周部を有しているとよい。この構成によって、組み立てられた管状構造体は、経路に沿って案内されることになる。特に、この構成は、上述したように、管状構造体が圧縮を受ける段階において、索要素を互いに離して保持することに役立つことになる。
ガイドローラ構造体を構成する2つのホイールは、個別の軸に取り付けられてもよいし、又は共通の軸に取り付けられてもよい。2つのホイールが共通の軸に取り付けられるとき、共通の軸は、ホイールを一体的に回転させるように機械的に連結する構成であるとよいが、これは必ずしも必要ではない。
必要に応じて、2つのホイールは、組み立てられた管状構造体を2つのホイール間に画定された経路に沿って前進させることを可能にする十分な大きさの空間をそれらの間に画定するように、互いに離間しているとよい。
索要素がロープ又はケーブルから構成される場合、各ホイールの外周部は、索要素の各1つを受ける周溝を有するリムとして構成されるとよい。索要素が駆動伝達チェーンから構成される場合、ホイールは、チェーンに係合するための歯を外周部に有するスプロケットから構成されるとよい。索要素が孔付き駆動ベルトから構成される場合、ホイールは、駆動ベルトの孔に係合する歯を外周部に有するスプロケットから構成されるとよい。索要素が歯付き駆動ベルトから構成される場合、ホイールは、駆動ベルトの歯列に螺合するように構成された外周部を有するスプロケットから構成されるとよい。
好ましくは、本装置は、作業対象の流体材料を管状構造体内に導入する手段をさらに備えている。
好ましくは、管状構造体内への流体材料の送達は、作業が行われている間に管状構造体が完全に充填されないように制御される。むしろ、送達の制御においては、流体が傾斜した下降部分の少なくとも一区域、好ましくは、上側区域に沿って下方に流れ、これによって、固形物が重力の影響によって下降部分に沿って下方に移動し、管状構造体内の固形物と管状構造体自体との間に相対運動がもたらされ、浸透性の管状構造体の清浄化が促進されるようになっている。
好ましくは、組み立てられた管状構造体を通過させる経路の下降部分は、前進する管状構造体の傾斜した下降部分に支持機構をもたらすように構成されている。
好ましくは、この支持機構は、管状構造体内の材料流れの擾乱及び管状構造体内の材料の拡散をもたらすように構成されている。さらに具体的には、この支持機構は、好ましくは、下向きの流れに乱流を生じさせ、かつ流れを拡散させ、これによって、管状構造体内の利用される領域を、擦り洗いプロセスを生じさせるように最適化すると共に、流体を管状構造体から流出可能とする領域を最適化するように構成されている。
この支持機構は、少なくとも管状構造体の走行を支える支持要素、好ましくは、経路の下降部分に沿って間隔を隔てて配置された一連の支持要素によってもたらされるとよい。これらの支持要素は、どのような適切な形態であってもよく、例えば、ローラ、バー、又は他の装置であってもよい。典型的には、支持要素は、管状構造体の(材料が流れるように構成される土台を成す)底部内に隆起区域をもたらすように機能する。
典型的には、管状構造体の傾斜した下降部分に沿った流体材料の流れは、管状構造体の底区域に向かって遅くなり、これによって、底区域には固形物の堆積が生じることとなる。底区域における固形物の堆積は、管状構造体内の液体流れを遅くすることを助長する阻害物をもたらし、これによって、液体を管状構造体から排出する滞留時間が増加することになる。
底区域に向かう流体材料の流れの遅れは、液体の流出による摩擦の増加に起因する。この摩擦は、粒子状固形物同士の摩擦と、粒子状固形物及び管状構造体の表面間の摩擦とを含んでいる。流れが遅くなると、粒子状固形物が凝集し始め、これによって、ケーキングが生じ、かつケーキ状塊が肥厚化し、徐々に成長するケーキ状塊が、管状構造体の傾斜した下降部分に沿って下方に転動及び転倒することになる。
好ましくは、組み立てられた管状構造体を通過させる下降部分の底部における経路は、ターン区域を備えており、ターン区域は、管状構造体をターン区域の周りにて前進させるときに管状構造体における連続する区域の半径方向の拡張及び収縮を伝搬し、これによって、管状構造体内の凝集塊をターン区域にて周回させて運ぶことが助長されるようになっている。
かかる構成によって、管状構造体内の凝集した材料は、圧縮されることなくターン区域を回って移送されることになる。
好ましくは、ターン区域は、管状構造体を周回させる外周部を有するターンローラ構造体によって画定されており、この外周部は、空洞を介在させるように周方向に互いに離間した複数の部分を備えている。かかる構成によって、周方向に互いに離間した複数の部分は、管状構造体をターン区域にて周回させて前進させるとき、管状構造体における連続する区域の収縮をもたらし、介在する空洞が、管状構造体における連続する区域の半径方向の拡張を収容することになる。
このような作用は、管状構造体における連続する区域にて半径方向の収縮及び半径方向の拡張が生じるという点において、蠕動作用にいくらか類似しているが、ここでは、材料は、管状構造体に沿って送り出されないようになっている。むしろ、材料は、管状構造体と共に連続的に前進し、(ターン区域を通過した後に管状構造体から落下することなく、)管状構造体と共に上方に移動し、この場合、半径方向の拡張は、ターンローラ構造体との係合によって生じる半径方向の収縮の結果として移動する材料を単に収容するに過ぎないものとなる。
一構成では、上記の外周部は、周方向に互いに離間した複数の要素によって画定されており、これらの要素間の空間が空洞を画定している。
ターンローラ構造体は、空洞を介在させるように周方向に互いに離間した複数の要素を備える外周部をもたらす籠型の形態であってもよい。
他の構成では、ターンローラ構造体は、周回する管状構造体を支持する複数のローラ要素を有するように構成されてもよい。この場合、ローラ要素は、周方向に互いに離間して配置され、かつ管状構造体の運動の速度と無関係に回転するようになっているとよい。
好ましくは、本装置は、管状構造体をその一部に沿って加圧するように構成されるプレス手段をさらに備えている。これは、加圧作用を受ける管状構造体の部分内に含まれる材料から液体を排出するためである。
プレス手段は、管状構造体の部分内に含まれる材料への圧搾作用、管状構造体の部分内に含まれる材料への圧縮作用、又はかかる材料への圧搾作用及び圧縮作用を行なうことができる。
一構成では、プレス手段は、管状構造体を通過させる経路の閉じ込め蛇行区域を備えていてもよい。経路の閉じ込め蛇行区域は、経路の両側に配置されたプレスローラによって画定されてもよい。
他の構成では、圧縮手段は、管状構造体を機械的に圧縮するように構成されたプレス機構を備えていてもよい。プレス機構は、加圧ステーションに配置されてもよく、この場合、加圧ステーションにおいて、加圧作用が加圧ステーションを通る管状構造体の部分に加えられ、管状構造体が押し潰され、管状構造体内に含まれる材料から残留液体が抽出されるようになっている。
プレス機構は、管状構造体を通過可能とする加圧ゾーンを画定するように、互いに向き合って離間して配置された2つのプレス部を備えていてもよい。典型的には、管状構造体は、2つのプレス部間の加圧ゾーン内に引き込まれ、互いに向き合ったプレス部は、管状構造体を加圧ゾーン内に引き込むときに管状構造体に加圧作用を加えるようになっている。
2つのプレス部間の加圧ゾーンは、管状構造体を加圧ゾーンに通して前進させるときに管状構造体への加圧作用を高めるように、加圧ゾーンを通る管状構造体の移動の方向に縮小されてもよい。この縮小は、加圧ゾーンの全体にもたらされてもよいし、又は加圧ゾーンの一区域にのみにもたらされてもよい。好ましくは、2つのプレス部は、管状構造体を加圧ゾーンに通して前進させるときに管状構造体への加圧作用を漸次的に高めるように、加圧ゾーンを通る管状構造体を移動方向に沿って漸次的に収縮させる構成になっている。典型的には、プレス部は、加圧ゾーンを通る管状構造体の意図された移動の方向において互いに向かってテーパを付した加圧面を画定している。
かかる構成によれば、加圧作用は、加圧作用のために2つのプレス部の運動を行なわず、むしろ、2つのプレス部と2つのプレス部間に画定された加圧ゾーンを通過するときに圧縮される管状構造体の部分との間の協働によって加圧作用を生じさせるという意味において、反動式の加圧作用である。換言すれば、管状構造体が狭い加圧ゾーンを通って移動するときに各加圧部に作用する管状構造体の反力が、管状構造体に圧縮力を加えることになる。
プレス部は、管状構造体を加圧ゾーン内に引き込むときに管状構造体に加圧作用を加えるように互いに向き合った加圧面を画定するプラテンから構成されてもよい。加圧面のすべて又は加圧面の少なくとも1つは、孔付きであってもよいし、又はそれ以外の形態で加圧作用によって抽出された液体を加圧ゾーンから流出させるように構成されてもよい。プラテンは、管状構造体を加圧ゾーンに通過させるときに圧縮された状態にある管状構造体のスライドを容易にするように、低摩擦材料から作製されるとよい。低摩擦材料は、どのような適切な種類、例えば、熱可塑性ポリエチレンであってもよく、超高分子量ポリエチレン(UHMWPE)が、その低摩擦係数、耐摩耗性、自己潤滑性、及びほとんどの腐食性化学薬品に対する高耐性のために、特に適していると考えられる。
プレス部は、代替的に、2つの循環可動構造体によって画定されてもよい。循環可動構造体の各々は内側走行部及び外側走行部を有しており、2つの循環可動構造体は、2つの内側走行部をプレス部として構成するように配置されている。循環可動構造体は、2つのエンドレスバンドから構成されてもよい。2つのエンドレスバンド217は、互いに離間して配置されており、内側走行部は、協働して管状構造体に圧縮作用をもたらすようになっている。循環可動構造体のすべて又は循環可動構造体の少なくとも1つは、孔付きになっているか、又はそれ以外の形態で加圧作用によって抽出された液体を加圧ゾーンから流出させるように構成されるとよい。一例では、各エンドレスバンドは、メッシュ材料から形成されるとよく、この場合、メッシュの孔は、加圧作用によって抽出された液体を加圧ゾーンから流出させることを可能にする孔をもたらすことになる。
プレス部は、さらに代替的に、2組配置されると共に互いに離間した複数のプレス要素によって画定され、一方の組がプレス部の1つを画定し、他方の組が他のプレス部を画定するようになっていてもよい。各組の互いに離間したプレス要素は、好ましくは、協働して加圧面を画定するように位置合わせされている。かかる構成によって、2組のプレス要素は、2つの互いに向き合った加圧面を画定し、これらのプレス面間に加圧ゾーンが画定されることになる。各加圧面は、連続しておらず、むしろ、加圧面をそれぞれのプレス要素によって画定しているという点において不連続となっている。介在する間隙は、加圧面に不連続部をもたらすことになる。
管状構造体は、ガイドローラ構造体の1つ又は複数を周回するときに変形し、かつ圧縮を受けるように構成されてもよい。
さらに、管状構造体は、ベルト部分への軸方向の張力と管状構造体内に含まれる材料によって加えられる負荷から生じる張力とに起因して管状構造体に加えられる張力によって、圧縮を受けるように構成されてもよい。このような圧縮は、材料から液体を絞り出すことを助長することになる。
上述の構成のいずれか1つ又はいずれかの組合せが、管状構造体の圧縮に用いられてもよい。
好ましくは、管状構造体に付着する液体を排出するように、管状構造体の外側部分に係合する液体除去システムが設けられている。液体除去システムは、1つ又は複数のワイパー又はスクレーパを備えていてもよい。スクレーパは、プラスチック製スクレーパブレードを備えていてもよい。
液体除去システムは、好ましくは、ターン区域の後段に配置されている。典型的には、液体除去システムは、管状構造体を通過させる経路の蛇行区域に沿って又は蛇行区域の前段に配置されている。
好ましくは、本装置は、管状構造体内に含まれる材料を放出するように、管状構造体を長手方向に分割する構成である分離手段をさらに備えている。このような長手方向の分割には、管状構造体の分解が含まれていてもよい。
典型的には、管状構造体における長手方向の分割の後、重力の影響によるベルト部分からの落下によって、ベルト部分から材料が放出されることになる。
管状構造体における分割の後にベルト部分から残留物を除去するように、除去手段が設けられてもよい。除去手段は、ベルト部分に清浄化作用をもたらすように構成されてもよい。清浄化作用は、擦り落とし、洗浄、圧力下の清浄化流体(液体又は気体)の付与、吸引、又はこれらの作用のいずれかの組合せを含んでいる。
好ましくは、管状構造体は、作業対象の材料を受け入れるように、その組立終了時に開く構成となっている。
本発明に係る装置は、意図して使用される部位へ又はかかる部位からの移送を容易化し、かつかかる部位の周辺で操作を容易化する形状及び大きさを有していてもよい。
本装置は、単一の管状構造体又は複数の管状構造体をもたらすように構成されてもよい。後者の場合、複数の管状構造体は、並置された状態で操作可能に構成されてもよい。
本装置が、並置された状態で操作可能な複数の管状構造体を備えている場合、複数のベルト部分の各々を管状構造体の各1つに組み立てるように構成される複数のベルト部分が設けられてもよい。
好ましくは、各ベルト部分は、2つの索要素に接続され、かつかかる2つの索要素間にて支持されている。
一構成では、ベルト部分が、共通の組立体をもたらすように互いに接続されてもよい。かかる構成によれば、互いに隣接するベルト部分は、それらの間に配置された共通の索要素を共有することができる。
他の構成では、複数のベルト部分が、互いに独立して設けられてもよく、この場合、各ベルト部分は、個別の索要素間に支持されることになる。この構成は、ベルト部分のいずれか1つを、同時に他のベルト部分を取り換えることなく、容易に取り換えることができる点で有利である。
さらに他の構成では、複数のベルト部分が共通の組立体をもたらすように互いに接続され、これによって、ベルト部分多重組立体(複数のベルト部分を有する組立体)が複数もたらされるように構成されていてもよい。換言すれば、各ベルト部分多重組立体内のベルト部分は互いに接続されているが、各ベルト部分多重組立体は互いに接続されていない。この構成は、ベルト部分多重組立体のいずれか1つを、他のベルト部分多重組立体を取り換えることなく、容易に取り換えることを可能にする。
複数の管状構造体をもたらすように構成された装置の使用は、いくつかの状況において有利な場合がある。一例を挙げると、このような装置は、比較的小さな開閉面積によって大きな処理面積をもたらすことができる。このことは、幅狭の管状構造体及び幅広の管状構造体間における長さの関係に依存する。幅広の管状構造体の場合、管状構造体を開閉するために不釣合いである大きな長さが必要となる。対照的に、共同で操作する一連の比較的幅狭の管状構造体は、管状構造体を開閉するために、一連の管状構造体内の構成要素である小さな管状構造体のいずれか1つと同じ長さしか必要としない。これによって、大きな管状構造体では得られない包装上の利点がもたらされることとなる。
好ましくは、スライダは、エンドレスベルトが経路を循環するときに2つの接続要素を互いに係合させるように、2つの接続要素と連動して操作可能になっている。典型的には、スライダは固定されており、2つの接続要素がスライダに対して移動するようになっている。
スライダは位置合わせ機構を備えていてもよい。
位置合わせ機構は、2つの通路を有する本体を備えていてもよく、この場合、2つの通路の各々は、接続要素の1つを受け入れるように構成されているとよい。2つの通路は、接続要素を一緒にして相互接続状態をもたらすための準備段階において、接続要素を位置合わせするように配置されてもよい。典型的には、接続要素を一緒にして相互接続状態をもたらすための準備段階において接続要素を位置合わせするように、2つの通路は本体の両側にて上下に重ねて配置されている。各通路は、接続要素のそれぞれの断面輪郭と対をなす断面形状を有している。各通路は、各接続要素の突起部及び凹部とそれぞれ嵌合する凹部及び突起部を備えていてもよい。これによって、接続要素は、通路に沿って捕捉されながら案内され、以下にさらに詳細に説明するように、容易に位置合わせされた状態で保持され、この後、一緒にされて相互接続状態をもたらすことになる。
本体は、接続要素が一緒になって前記相互接続状態をもたらす前に接続要素を潤滑する手段をさらに備えていてもよい。潤滑剤は、通路に沿って移動する接続要素の少なくとも一方、好ましくは、両方の接触面、突起部、及び凹部に施されるようになっている。
位置合わせ機構は、各接続要素が通路に接近するとき、各接続要素を入口位置に案内するように、各通路の入口端部に隣接するガイド要素をさらに備えていてもよい。
スライダは、接続要素が位置合わせ機構内の通路から外部に移動した後、位置合わせされた接続要素を相互接続状態に付勢するように構成される閉鎖機構を備えていてもよい。接続要素が通路から外部に移動した時点で、接続要素は、接触面を互いに向き合うように位置させ、かつ突起部及び凹部を互いに調整するように位置合わせした状態で、互いに重なって配置されている。閉鎖機構は、以下に説明するように、2つの接続要素を互いに調整するように加圧し、かつ相互接続状態をもたらすように、操作される構成となっている。
閉鎖機構は2つのプレスローラを備えていてもよい。この場合、位置合わせされた接続要素が、2つのプレスローラ間を通過し、互いに調整するように加圧され、かつ相互接続状態となるように、2つのプレスローラが配置されてもよい。
2つのプレスローラは互いに弾性的に付勢されてもよい。具体的には、プレスローラは、固定ローラと、かかる固定ローラに対して弾性的に移動可能な浮動ローラとを備えていてもよい。固定ローラは、固定アームに取り付けられてもよく、浮動ローラは、揺動アームに取り付けられてもよい。付勢機構は、揺動アームを固定アームに向かって付勢し、これによって、浮動ローラを固定ローラに向かって付勢するように構成されていてもよい。付勢機構は、位置合わせされた接続要素を互いに調整するように加圧し、かつ相互接続状態をもたらすために、協働するプレスローラによって加えられる圧縮力を変化させるように選択的に調整可能に構成されていてもよい。
本発明の第2態様によれば、流体材料内の固形物から液体を除去する方法であって、本発明の第1態様に記載された装置の使用を含む方法が提供される。
本発明の第3態様によれば、流体材料内の固形物から液体を除去する方法であって、移動可能な管状構造体を組み立てるステップであって、管状構造体内にて、除去作業の少なくとも一部が行なわれるようになっており、管状構造体が液体に対する浸透性を有する、ステップと、管状構造体を、下降部分を備える経路に沿って移動させるステップと、流体材料を管状構造体内に導入する導入ステップであって、導入ステップによって、流体材料が下降部分に沿って下方に流れ、下降部分が傾斜して、これによって、固形物の少なくとも一部が重力の影響を受けて下降部分に沿って下方に移動し、浸透性の管状構造体の清浄化が容易化するようになっている、導入ステップとを含む方法が提供される。
好ましくは、本方法は、下降部分に後続する経路の部分に沿って、管状構造体に加圧作用を加えるステップをさらに含む。これは、例えば、加圧作用を受けた管状構造体の部分内に含まれる材料から液体を排出するためである。
好ましくは、本方法は、管状構造体内に含まれる物質を放出するように、管状構造体を長手方向に分割するステップをさらに含む。このような長手方向の分割には、管状構造体の分割が含まれる。
好ましくは、本方法は、管状構造体における長手方向の分割の後、ベルト部分から材料を放出させるステップをさらに含む。
好ましくは、材料は、重力の影響を受けてベルト部分から落下することによって、放出されるようになっている。
材料の放出は、ベルト部分に清浄化作用を施すことによって促進されてもよい。清浄化作用は、擦り落とし、洗浄、圧力下での清浄化流体(液体又はガス)の付与、吸引、又はこのような作用の任意の組合せを含んでいる。
好ましくは、流体材料を受け入れるように開通路を画定した状態である組立終了時に、流体材料が管状構造体内に導入されるようになっている。
好ましくは、管状構造体内への流体材料の送達に対する制御は、流体が傾斜した下降部分の少なくとも一区域に沿って下方に流れ、これによって、固形物が重力の影響によって下降部分に沿って下方に移動し、管状構造体内の固形物と管状構造体自体との間に相対移動がもたらされ、透過性の管状構造体の清浄化が容易化するようになっている。
好ましくは、本方法は、管状構造体の傾斜した下降部分を支持するステップをさらに含む。
好ましくは、この支持するステップにおいては、管状構造体内の材料流れを擾乱させ、かつ管状構造体内の材料を拡散させるようになっている。さらに具体的には、この支持するステップにおいては、好ましくは、下向きの流れに乱流を生じさせると共に流れを拡散させ、管状構造体内の利用される領域を最適化し、これによって、擦り洗いプロセスを生じさせると共に、液体を管状構造体から流出可能とする領域を最適化するようになっている。
本発明の第4態様によれば、流体材料内の固形物から液体を分離する作業を流体材料に対して行うように構成される装置であって、経路に沿って移動可能なベルト構造体を備え、ベルト構造体が、移動可能な管状構造体に組み立てられるように構成されたベルト部分を有し、管状構造体内にて、作業の少なくとも一部が行われるように構成され、管状構造体が、流体材料内の固形物から液体を分離するように液体に対する浸透性を有し、管状構造体は、ベルト構造体の移動中に、その一端部において連続的に組み立てられ、かつその他端部にて連続的に分解されるように構成され、経路は、組み立てられた管状構造体を通過させる下降部分を有し、経路は、下降部分の底部に位置するターン区域と、ターン区域に後続する経路の部分に沿って管状構造体を圧縮するように構成される圧縮手段とをさらに有している、装置が提供される。
好ましくは、経路が上昇部分をさらに有し、圧縮手段が上昇部分に沿って設けられている。
好ましくは、ターン区域は、管状構造体をターン区域にて周回させて前進させるとき、管状構造体における連続する区域の半径方向の拡張及び収縮を伝播させ、これによって、管状構造体内の凝集材料をターン区域にて周回させて移送することを助長させるように構成されている。
かかる構成によって、管状構造体内の凝集した材料は、圧縮されることなく、ターン区域を周回して移送されることになる。
本発明の第5態様によれば、流体材料内の固形物から液体を分離する作業を流体材料に対して行うように構成される装置であって、経路に沿って移動可能なベルト構造体を備え、ベルト構造体は、移動可能な管状構造体に組み立てられるように構成されたベルト部分を有し、管状構造体内にて、作業の少なくとも一部が行われるように構成され、管状構造体は、流体材料内の固形物から液体を分離するように液体に対する浸透性を有し、管状構造体は、ベルト構造体の移動中に、その一端部において連続的に組み立てられ、かつその他端部にて連続的に分解されるように構成され、経路は、組み立てられた管状構造体を通過させる下降部分を有し、下降部分は、前進する管状構造体の部分に対して支持機構をもたらすように構成され、支持機構は、管状構造体内の材料流れの擾乱及び管状構造体内の材料の拡散を引き起こすように構成されている、装置が提供される。
第5実施形態では、この支持機構は、少なくとも管状構造体が走行する支持要素、好ましくは、経路の下降部分に沿って間隔を隔てて配置された一連の支持要素によってもたらされてもよい。支持要素は、どのような適切な形態、例えば、ローラ、バー、又は他の装置であってもよい。典型的には、支持要素は、管状構造体の(材料を流すように構成される土台を成す)底部内に隆起区域をもたらすように作用する。
本発明の第4及び第5態様では、下降部分は傾斜していてもよく、これによって、管状構造体内の流体材料内の固形物の少なくとも一部が、重力の影響を受けて、下降部分に沿って下方に移動し、浸透性の管状構造体の清浄化が容易化するようになっていてもよい。
本発明の第6態様によれば、流体材料内の固形物から液体を分離する作業を流体材料に対して行うように構成される装置であって、経路に沿って移動可能なベルト構造体を備え、ベルト構造体は、移動可能な管状構造体に組み立てられるように構成されたベルト部分を有し、管状構造体内にて、作業の少なくとも一部が行われるように構成され、管状構造体は、流体材料内の固形物から液体を分離するように液体に対する浸透性を有し、管状構造体は、ベルト構造体の移動中に、その一端部にて連続的に組み立てられ、かつその他端部にて連続的に分解されるように構成され、ベルト部分は、移動可能な管状構造体を組み立てるようにスライド可能な接続手段によって互いに接続される構成である長手方向縁部を有し、スライド可能な接続手段は、接続をもたらすように協働する構成である2つの接続要素と、エンドレスベルトを経路にて循環させているとき、接続要素を互いに係合させて移動させるように2つの接続要素と連動して操作可能なスライダとを有し、スライダは、2つの通路を有する本体を含んでおり、2つの通路の各々は、接続要素の1つを受け入れるように構成され、2つの通路は、接続要素を一緒にして相互接続状態をもたらすための準備段階にて、接続要素を位置合わせするように配置されている、装置が提供される。
スライダは、上述の特徴のいずれか1つ又は複数を有しているとよい。
特に、本体は、接続要素が一緒にされて相互接続状態をもたらす前に接続要素を潤滑する規定を含む、上述の特徴のいずれか1つ又は複数を有しているとよい。
さらに、スライダは、位置合わせされた接続要素が位置合わせ機構の通路から外に移動した後、位置合わせされた接続要素を相互接続状態に付勢するための閉鎖機構を備えていてもよい。閉鎖機構は、上述の特徴のいずれか1つ又は複数を有しているとよい。
本発明の第7態様によれば、材料に対して作業を行うための装置であって、かかる装置は、経路に沿って移動可能なベルト構造体を備えており、ベルト構造体は、移動可能な管状構造体に組み立てられるように構成されたベルト部分を備えており、管状構造体内において、作業の少なくとも一部が行われるようになっており、管状構造体は、ベルト構造体の移動中に、その一端において連続的に組み立てられ、その他端において連続的に分解されるようになっており、ベルト部分は、移動可能な管状構造体を組み立てるようにスライド可能な接続手段によって互いに接続される構成である長手方向縁部を有しており、スライド可能な接続手段は、接続をもたらすように協働する構成である2つの接続要素と、エンドレスベルトが経路を循環しているとき、接続要素を互いに係合させて移動させるように2つの接続要素と連動して操作可能なスライダと、を備えており、スライダは、2つの通路を有する本体を備えており、2つの通路の各々は、接続要素の1つを受け入れるように構成されており、2つの通路は、接続要素を一緒にして相互接続状態をもたらすための準備段階において、接続要素を位置合わせするように配置されている、装置が提供されている。
本発明の第7実施形態に係る装置では、スライダが、本発明の先の態様に関連して述べた特徴のいずれか1つ又は複数を有しているとよい。
特に、本体は、接続要素を一緒にして相互接続状態をもたらす前に接続要素を潤滑する対策を含んだ上述の特徴のいずれか1つ又は複数を有しているとよい。
さらに、スライダは、位置合わせされた接続要素を位置合わせ機構の通路から外部に移動させた後、位置合わせされた接続要素を相互接続状態に付勢するように構成される閉鎖機構を備えていてもよい。閉鎖機構は、上述の特徴のいずれか1つ又は複数を有しているとよい。
本発明のさらなる特徴は、本発明のいくつかの非制限的な実施形態の以下の説明によって、より十分に特定されるであろう。このような説明は、本発明を例示することのみを目的として提示されている。上述したように、この説明は、本発明の概要、開示、又は記述を制限するものとして理解されるべきではない。以下、添付の図解(図及び写真)を参照して、本発明を説明する。
本発明に係る装置の第1実施形態の斜視図である。 図1に示されている装置の概略側面図である。 装置内のエンドレスベルト構造体を循環させる経路の概略図である。 経路を循環している形態にあるベルト構造体の概略斜視図である。 エンドレスベルト構造体の部分斜視図である。 エンドレスベルト構造体の概略断面図である。 ベルト構造体のさらなる部分斜視図である。 組み立てられた管状構造体をもたらすように長手方向縁部を一緒に接続しているベルト構造体の概略断面図である。 長手方向縁部を離脱させているベルト構造体の概略断面図である。 装置の一部の部分斜視図であって、特に、ベルト構造体のためのガイドローラ構造体及び組み立てられた管状構造体をもたらすためにベルト構造体の長手方向縁部を互いに接続するように接続要素を操作する構成であるスライダを示す部分斜視図である。 装置の一部のさらなる部分斜視図であって、特に、さらなるガイドローラ構造体及びガイドローラ構造体に係合しているエンドレスベルトを示す部分斜視図である。 装置の一部のさらなる部分斜視図であって、特に、スクレーパシステム及びエンドレスベルト構造体のための洗浄システムを示す部分斜視図である。 図12に示されている装置の一部を形成するスクレーパの斜視図である。 図3に示されている経路の下降部分の部分概略図であって、粒子状固形物の凝集を示す部分概略図である。 図3に示されている経路の下降部分のさらなる部分概略図であって、粒子状固形物の移動及び経路の下降部分の底部に肥厚した固形物ケーキをもたらす粒子状固形物の凝集を示す部分概略図である。 装置の一部のさらなる部分斜視図であって、特に、図3に示されている経路の下降部分に沿って走行する管状構造体のための支持装置を示す部分斜視図である。 装置の一部のさらなる部分斜視図であって、特に、エンドレスベルト構造体のための洗浄システムにおけるさらなる部分を示す部分斜視図である。 装置の一部のさらなる部分斜視図であって、特に、エンドレスベルト構造体の一部を形成する接続要素を洗浄するための洗浄システムにおけるさらなる部分を示す部分斜視図である。 図10に示されているスライダの斜視図である。 図10に示されているスライダの断面図である。 本発明に係る装置の第2実施形態の概略図である。 本発明に係る装置の第3実施形態の概略図である。 本発明に係る装置の第4実施形態の概略図である。 図25に示されている装置の一部の部分斜視図であって、特に、エンドレスベルトベルト構造体を循環させる経路の下降部分の下側端区域を示す部分斜視図である。 図24に示されている装置の一部の詳細図であって、特に、エンドレスベルト構造体を周回させる2つの籠型ローラを示す詳細図である。 図25に示されている装置の一部の部分側面図であって、特に、加圧ゾーンの一部を示す部分側面図である。 図25に示されている装置の一部の部分斜視図であって、特に、加圧ゾーンのさらなる部分を示す部分斜視図である。 本発明に係る装置における第5実施形態に用いられると共に互いに平行に並んで操作可能な複数の管状構造体の概略断面図である。 本発明に係る装置における第6実施形態に用いられると共に互いに平行に並んで操作可能な複数の管状構造体の概略断面図である。 本発明に係る装置における第7実施形態の一部の概略部分斜視図である。
図面のいくつかを通して、同様の構造には同様の番号が付されている。ここで示されている図面は、必ずしも縮尺通りではなく、本発明の原理を例示するときには、概して誇張されている。
図面の図1〜図20に示されている第1実施形態は、材料をその固体成分と液体成分とに分離するように処理する構成であるベルトフィルター装置10に向けられている。この実施形態に係る装置10は、特に、汚水のようなスラッジ材料を脱水して後処理のために固形物の回収を容易にすることを目的として、このようなスラッジ材料を処理するために想到されている。もちろん、ベルトフィルター装置10について種々の他の用途も考えられる。
装置10は、経路12を循環するように構成されたエンドレスベルト構造体11を備えている。経路12は、ガイドローラ構造体13を組み入れており、ガイドローラ構造体13の周りをベルト構造体が通過するようになっている。エンドレスベルト構造体11、ガイドローラ構造体13、及び他の構成部品は、移動式フレーム構造体14内にて支持されている。
この実施形態では、ベルトフィルター装置10は、意図して使用される部位への移送及びかかる部位からの移送を容易にし、かつかかる部位の周辺で作動されるのに適する形態及び大きさを有している。特に、ベルトフィルター装置10は、標準的な出入口を通って移動可能とする形態及び大きさを有している。具体的には、ベルトフィルター装置10のこの実施形態は、約2.1mの高さ、700mmの幅、及び1トン未満の重量を有している。これらの大きさ及び重量の仕様は、例示の目的のためにのみ示されている。ベルトフィルター装置10は、もちろん、これらの大きさ及び重量の仕様に制限されるものではない。
エンドレスベルト構造体11は、シート材料、具体的には、流体浸透性シート材料、例えば、ポリプロピレン織物のような柔軟なフィルターパッド材料から形成された細長のベルト部分15を備えている。スラッジ材料の脱水を行うこの実施形態では、細長のベルト部分15は、水浸透性シート材料から形成されている。
ベルト部分15は、互いに向き合った2つの長手方向縁部17,18を備えている。ベルト部分15は、相互接続された2つの長手方向区域16a,16bをさらに備えている。長手方向区域16bは、2つの長手方向縁部17,18をもたらすように分割されている。ベルト部分15は、突き合わされた長手方向区域16a,16bによって画定された内面15aを有している。
2つの長手方向区域16a,16bは、同じ材料から形成されてもよいし、又は異なる材料から形成されてもよい。しかしながら、この実施形態では、2つの長手方向区域の少なくとも1つは、上述した流体浸透性シート材料(例えば、ポリプロピレン織物のような柔軟なフィルターパッド材料)から作製されている。2つの長手方向区域16a,16bの両方が流体浸透性であると好ましいが、これは、必ずしも必要ではなく、1つのみが流体浸透性であってもよい。長手方向区域16bは、2つの長手方向縁部17,18をもたらすように分割されている結果として、2つの部分を備えており、これらの部分の各々が、長手方向縁部17,18の1つを画定している。
エンドレスベルト構造体11は、柔軟な側壁22を有する管状構造体21を形成するように、ベルト部分15の2つの長手方向縁部17,18を着脱可能に互いに接続する構成である接続手段19をさらに備えている。管状構造体21によって密閉された細長空洞15bは、ベルト部分15の内面15aによって囲まれている。空洞15bは、組み立てられた管状構造体内に区画を構成する。
ベルト部分15の長手方向区域16bを作製する材料は、好ましくは、長手方向区域16bを画定する2つの部分が管状構造体21の組立状態と分解状態とに対応する閉状態と開状態との間で折り重ねられることを可能にするように十分な柔軟性を有している。
接続手段19は、ジッパーの形態にあるスライダ接続手段から構成されている。特に適するスライダ接続手段は、Neil Deryck Bray Graham名義の米国特許第6,467,136号に開示されている形式である。この文献の内容は、参照することによって、ここに含まれるものとする。図示されている構成では、スライダ接続手段19は、同一構造の2つの接続要素23,25を備えている。これらの接続要素23,25は、各々、接触面26及び互いに離間した長手方向リブを有している。これらのリブは、接触面から一体に突出し、一連の突起部27及び凹部を画定している。2つの接続要素23,25の突起部27及び凹部28は、2つの接続要素を着脱可能に互いに接続するように、協働するように配列されている。2つの接続要素23,25は、図8に相互接続された状態で示されており、図9に離脱した状態で示されている。相互接続された状態では、図8に示されているように、一方の接続要素の突起部27が他方の接続要素の凹部28に係合しており、及びその逆に一方の接続要素の凹部28が他方の接続要素の突起部27に係合している。
エンドレスベルト構造体11は、接続部28によってベルト部分15に接続された2つのエンドレス索要素31をさらに備えている。索要素31は、ベルト部分15をそれらの間に支持するように構成されている。さらに、索要素31は、ベルト部分15をそれらの間に支持するのみならず、エンドレスベルト構造体11を経路12の周りに案内かつ駆動させるようになっている。接続部28によって、組み立てられた管状構造体21は、損傷を生じることなくガイドローラ構造体13の周りを通過することができる。さらに、接続部28は、索要素31とベルト部分15との間で負荷を伝達するように機能する。この負荷は、典型的には、索要素31によって行なわれる駆動機能及び/又は案内機能によって生じる負荷を含んでいる。
図示されている構成では、各接続部28は、柔軟な接続帯片29から構成されている。接続帯片29は、ベルト部分15と各索要素31との間に横方向に延び、ベルト部分15及び各索要素31に対して長手方向にも延びている。接続帯片29は、ベルト部分15の長手方向区域16a,16b間の隣接接合部16cにおいて、ベルト部分15に接続されている。各接続部28は、もちろん、どのような他の適切な形態であってもよい。例えば、他の1つの構成では、各接続部28は、ベルト部分15と各索要素31との間の境界領域に沿って間隔を隔てて離間された複数の接続要素から構成されてもよい。さらに他の構成では、各接続部28は、孔付きシート又は孔付きベルトとして構成されてもよい。さらに他の構成では、各接続部28は、案内負荷又は駆動負荷を索要素31とベルト部分15との間で伝達するように、索要素31とベルト部分15の長手方向延長部とに対して傾斜して配置された(例えば、45°に傾斜して配置された)繊維又は繊維束からなる網又は網目状物として構成されてもよい。このような構成では、網又は網目状物は、管状構造体から排出された水がかかる構造体から流れて効率よく排出されることを可能にするように開通しているとよい。
索要素31は、どのような適切な形態、例えば、ボルトロープ、ケーブル、又は駆動伝達チェーンであってもよい。図示されている構成では、各索要素31は、いくつかの駆動伝達ベルト32から構成されている。駆動伝達ベルト32は、互いに並んで配置かつ接続され、ユニットとして機能するようになっている。各索要素31は、駆動伝達ベルト32の機能をもたらす一体成形物を含む一体構造として形成されてもよい。
索要素31は、以下に説明するように、ローラ構造体13に係合する構成となっている。
各ローラ構造体13は、シャフト16に支持された2つのホイール14を備えている。各ホイール14は、索要素31の各1つを案内しながら受けるように構成された外周部14aを有している。索要素31がロープ又はケーブルから成る構成では、外周部14aは、索要素を受ける周溝を有するリムとして構成されているとよい。索要素31が駆動伝達チェーンから構成されている他の構成では、ホイール14は、チェーンに係合するための歯を外周部14aに有するスプロケットから構成されているとよい。
(索要素31の各々を、互いに並んで配置かつ接続してユニットとして機能するいくつかの駆動伝達ベルト32から構成している)図示の構成では、各ホイール14は、外周部14aを画定するリム14bを有するプーリーホイールとして構成されている。リム14bは、各駆動伝達ベルト32を受けるいくつかの溝14cを備えている。
典型的には、支持体20が、各ホイール14と向き合って設けられている。支持体20は、ホイールと協働して、各索要素をホイールに係合させて保持することを助長するように構成されている。支持体は、索要素のホイールへの係合を保持するように、索要素の裏側において索要素を案内かつ拘束する作用をもたらす。図示されている構成では、支持体は、図10及び図11に最もよく示されているように、ローラから構成されている。
循環経路12は、組立ゾーン33及び分解ゾーン35を備えている。組立ゾーン33では、ベルト部分15の長手方向縁部17,18が一緒にされ、接続手段19によって相互接続され、管状構造体21を形成するようになっている。分解ゾーン35では、接続手段19が解除され、長手方向縁部17,18が互いに分離され、続いて、管状構造体21が開くようになっている。組立ゾーン33及び分解ゾーン35のそれぞれの位置は、図3に概略的に示されている。
組立ゾーン33は、スライダ34を備えている。スライダ34は、2つの接続要素23,25と連動し、エンドレスベルト11が経路を循環しているときに、接続要素23,25を一緒に動かし、かつジッパー係合させるようになっている。
分解ゾーン35はスプリッタ36を備えている。スプリッタ36は、エンドレスベルト11が経路12を循環しているときに、2つの接続要素23,25を漸次的に互いに離れるように引っ張って、かつジッパー解除作用をもたらすように操作可能になっている。
この構成によって、エンドレスベルト11が経路12を循環しているときに、ベルト部分15の長手方向縁部17,18は、組立ステーション33において連続的に互いに接続され、相互接続された長手方向縁部17,18は、分解ゾーン35において連続的に分離され、管状構造体21を分割することになる。
組立ゾーン33は補助ガイドローラ(図示せず)を備えている。補助ガイドローラは、ベルト部分15を略平坦な開状態から、円弧状態を経て、最終的に長手方向縁部17,18が(第1のスライダ34の作用下で)接続手段19によって互いに接続されて管状構造体21を形成する閉状態に、漸次的に移動させるものである。補助ガイドローラは、ベルト部分15がジッパーによって閉じられるときにベルト部分15への略均一な張力を保持するように、ベルト部分15を引っ張るV字状ローラ(図示せず)から構成されているとよい。
分解ゾーン35では、スプリッタ36は、ベルト部分15を、管状構造体21を形成する閉状態からベルト部分15を開いた状態に漸次的に拡げるように作用する。図12に示されている構成では、スプリッタ36は、スクレーパ37から構成されている。スクレーパ37の各々は、縁部37aを有しており、ベルト部分15の内面15aは、縁部37aの上を通るようになっている。縁部37aは、接近する管状構造体21の相互接続された長手方向縁部18,19を互いに分離させるように構成されている。換言すれば、スクレーパ37は、ベルト部分15を、管状構造体21を形成する閉状態からベルト部分15を(ベルト15の内面15aを露出させるように)開いた状態に漸次的に移動させるように構成されるガイド装置として機能する。スクレーパ縁部37aは、ベルト部分15の内面15aから残っている脱水されたスラッジ材料を擦り落とすようにさらに作用する。スクレーパ37は、ベルト部分15の内面15aと摺動するように接する表面を縁部37aに有しており、これによって、ベルト部分15は、閉状態から開状態に拡げられるときに緊張状態に維持され、その結果、ベルト部分15を拡げるときの折込又はシワを回避することができる。図12に示されていないが、各索要素31の経路を持ち上げるように構成される持ち上げ手段も設けられており、これによって、索要素31の各々は、高い位置に保持されることになる。このような持ち上げ手段はロールから構成され、各索要素31は、このロールの上を移動するときに押し上げられ、これによって、高い位置に保持されるようになっているとよい。
この構成によって、スクレーパ37は、管状構造体21を形成する閉状態から開状態に拡げるときに、ベルト部分15内に押し込まれる。このスクレーパ37の押し込みは、索要素31の持ち上げと協働して、スクレーパ37の突端部によって形成されるコーナ、従って、コーナの外側を内側よりも大きな距離に渡って移動させることができる。従って、内側走行の距離は、相対的に外側走行よりも短く、これによって、スライダ接続手段19への張力/応力を低減させることができる。接近する管状構造体21のスライダ接続手段19への張力/応力のこの低減は、接続要素23,25の分離を助長し、材料をより容易にスクレーパの側面から下方に引き込み、効果的な清浄化を行うことができる。
スクレーパ37は、ベルト部分15が管状構造体21を形成する閉状態から開状態に拡がるとき、縁部37aをベルト部分15の内面15aに摺動するように接させてベルト部分15に押圧され、これによって、ベルト部分15は、閉状態から開状態に拡がるときに緊張状態で維持されることになる。
スクレーパ37は、中心部分38a及び周縁部38bを有する本体38を備えている。周縁部38bは、ベルト部分15が閉状態から開状態に拡がるときにベルト部分15に接触する縁部37aを画定している。周縁部38bは、中心部38aから接近する管状構造体21に向かって突出している。この構成によって、周縁部38bは、接近するベルト部分15に対して先端部37aを接触させ、これによって、内面15aから残っているスラッジ材料を擦り落とすことができる。周縁部38bのこの構成によって、接近するベルト部分15の内面15aから擦り落とされた残留スラッジ材料は、縁部38bに堆積するよりもむしろ中心部38aに向かって内方に導かれる。本体38は、スクレーパ37を適所に取り付ける取付け孔40を有している。
エンドレスベルト構造体11が循環する経路12は、下方に傾斜する作動走行部41,上方に延びる作動走行部42,略水平方の放出/戻り走行部44を備えている。組み立てられた管状構造体21は、図3に示されているように、組立ゾーン33から、下方傾斜作動走行部41に沿って、上方延長作動走行部42に沿って、及び水平放出/戻り走行部44の一部に沿って、分解ゾーンに延びている。
経路12に組み入れられたローラ構造体13は、第1及び第2の上側ターンローラ51,52及び下側ターンローラ53を備えている。ローラ構造体13は、介在する支持ローラも備えている。
図示されている構成では、下方傾斜作動走行部41は、第1の上側ターンローラ51と下側ターンローラ52との間に延びている。さらに、上方延長作動走行部42は、下側ターンローラ52と第2の上側ターンローラ52との間に延びている。さらに、略水平放出/戻り走行部44は、第2の上側ターンローラ52と第1の上側ターンローラ51との間に延びている。
ローラ構造体13の少なくとも1つは、エンドレスベルト構造体11を経路12の周りに移動させるように駆動する構成となっている。
ベルト部分15は、長手方向縁部17,18が管状構造体21を形成するように相互接続された閉状態を有している。この状態でなければ、ベルト部分15は、内面15aを露出させた開状態にある。図示されている構成では、ベルト部分15は、長手方向縁部17,18が組立ゾーン33から分解ゾーン35へ移行する際中にて、管状構造体21を形成するように相互接続された閉状態にある。さらに、ベルト部分15は、長手方向縁部17,18が分解ゾーン35から組立ゾーン33へ移行する際中にて、長手方向縁部17,18が分離した開状態にある。
ベルト部分15は、ベルト構造体11が第1の上側ターンローラ51を周回するときには開状態にあり、この段階では、管状構造体21の組立がまだ開始されていない。管状構造体21が組立ゾーン33を通って前進するとき、ベルト部分15が組み立てられ、管状構造体21の形態が得られる。組立は、2つの長手方向縁部17,18がスライダ34によるジッパー留めによって相互接続された時点で完了し、この段階において、ベルト部分15が閉鎖され、管状構造体21を形成する。スライダ34は、長手方向縁部17に沿って設けられた接続要素23と長手方向縁部18に沿って設けられた相補的接続要素25とを、一方の長手方向縁部を他の長手方向縁部に確実に接続するように、互いに保持し、位置合わせし、支持し、清浄化し、潤滑し、かつ押圧する構成となっている。ベルト部分15は、開状態から閉状態に漸次的に移動するとき、漸次的に扁平に閉じられる開通路を形成し、最終的に管状構造体21を形成することになる。
スラッジ材料を管状構造体21内に導入するように構成される送達手段70が設けられている。送達手段70は、送達パイプ71を備えている。送達パイプ71は、管状構造体の組立を完了するように2つの長手方向縁部17,18がジッパー留めによって相互接続される直前に、2つの長手方向縁部17,18間の上側開端部を通してほとんど組み立てられた管状構造体21内に延出するようになっている。送達パイプ71は、ベルト構造体が組立ゾーン33に接近するとき、このように接近するベルト構造体に対して細い輪郭をもたらすように構成されている。典型的に、送達パイプ71は、(接近するベルト構造体の移動方向に延びる主軸及び移動方向を横切って延びる短軸を有する)細長の断面を備えており、これによって、接近するベルト構造体に対して細い輪郭をもたらすことになる。送達パイプ71は、分配ヘッド(図示せず)と連通している。分配ヘッドは、組み立てられた管状構造体21内にスラッジ材料をその幅方向に分配するように構成されている。
下方に傾斜した作動走行部41においては、以下にさらに詳細に説明するように、スラッジ材料内の液体が、重力の影響を受けて、管状構造体21からその浸透性の側壁を通って排出されることが可能になっている。同様に、以下にさらに詳細に説明するように、液体が、上方作動走行部42において、管状構造体21の対応する部分に作用する圧縮力及び圧搾力の影響を受けて、管状構造体21からその浸透性の側壁を通って絞り出されることが可能になっている。
収集構造体80が、作動走行部41,42から放出される液体を収集するように、作動走行部41,42の下方に配置されている。収集構造体80は、排出経路(図示せず)を含んでおり、かかる排出経路から収集された液体が取り除かれ、必要に応じて、さらなる処理又は取り扱いを受けるように、他の箇所に送達される構成になっている。
下方に傾斜した作動走行部41は、組み立てられた管状構造体21を通す下降部分を備えている。スラッジ材料内の液体から排出された液体は、図14及び図15において矢印81によって概略的に示されているように、重力の影響を受けて、管状構造体21からその浸透性の側壁を通して排出されることが可能になっている。
しかしながら、スラッジ材料内の固体粒子が、管状構造体21の側壁22、特に、その下面区域22aに移動し、ケーキ状に堆積し、かかるケーキ状のものが管状構造体を最終的に詰まらせ、その浸透性をなくすか又は低減させる傾向がある。下面区域22aは、スラッジ材料を流す土台を効果的に構成する箇所である。
本実施形態では、この課題は、管状構造体21の下降部分21aを走行させる作動走行部41の傾斜を適切に傾斜させることによって対処されている。すなわち、この対処によって、スラッジ材料内の粒子状固形物の少なくとも一部が、重力の影響を受けて、管状構造体21内において、下降部分21aに沿って管状構造体21に対して下向きに移動し、これによって、浸透性の管状構造体の清浄化を容易にすることができる。管状構造体の内面のこの清浄化は、堆積された固形物、特に、下面区域22aに堆積する物質(何らかの処理されない場合、浸透性の管状構造体21を詰まらせ、浸透性の管状構造体21からの液体の排出を抑制又は阻止する物質)の除去を含んでいる。
この構成によって、粒子状固形物は、浸透性の管状構造体21の下降部分21aにおいて動かされ、下面区域22aを擦り洗いし、これによって、(何らかの処理されない場合、管状構造体の目詰りをもたらし、その結果、その浸透性を消失又は低減させる可能性のある)堆積された材料を摩滅させるか又はそれ以外の形態で除去するように作用する。
運動する粒子状固形物によって生じる擦り洗い作用は、堆積された材料への摩擦効果及び/又は粒子状固形物の運動を介して管状構造体内の液体内に生じる流体力学上の力による蓄積された材料の除去を含んでいる。これは図15に示されている。図15において、矢印83は、管状構造体21の下降部分21aに沿って下方に転動及び転倒し、擦り洗いをもたらす粒子状固形物の経路を示している。
浸透性の管状構造体21の下降部分21aに沿って粒子状固形物が下方に転動及び転倒する結果として、粒子状固形物間に介在する空間が拡張及び収縮し、これによって、これらの空間内に捕捉された液体の放出が容易になる。
送達手段70による管状構造体内へのスラッジ材料の送達は、管状構造体21が完全に充填されないように制御されている。むしろ、送達の制御は、スラッジ材料が傾斜した下降部分21aの少なくとも上側区域に沿って下方に流れ、これによって、スラッジ材料内の粒子状固形物が上述したように重力の影響による転動及び転倒作用に基づいて下降部分に沿って下方に移動し、これによって、浸透性の管状構造体21の清浄化が容易になるようになっている。
組み立てられた管状構造体21を通す経路12の下降部分は、前進する管状構造体21の傾斜した下降部分21aに対して支持機構をもたらすように構成されている。この支持機構は、管状構造体内の材料流れの擾乱をもたらし、かつ管状構造体内の材料の拡散をもたらすように構成されている。さらに具体的には、この支持機構は、下向きの流れに乱流を生じさせると共に流れを拡散させ、管状構造体内の利用される領域を最適化し、これによって、擦り洗いプロセスを生じさせると共に、流体を管状構造体から流出可能とする領域を最適化するように構成されている。
上記の支持機構は、少なくとも管状構造体の下降部分の走行を支える支持部、好ましくは、経路の下降部分に沿って間隔を隔てて配置された一連の支持部によってもたらされるようになっている。これらの支持部は、どのような適切な形態であってもよく、例えば、ローラ又はバーのような個別の要素及び洗濯板構造体のような一体の支持部を含む構造体であってもよい。典型的には、支持要素は、管状構造体21の下降部分の底部に局部的に隆起する区域をもたらし、これによって、管状構造体の下降部分内の材料が流れる不均一な土台を画定するようになっている。
図示されている形態では、上記の支持機構は、経路の下降部分に沿って間隔を隔てて配置された一連の支持要素82によってもたらされている。支持要素82は、経路の下降部分に沿って交互に配置された円筒ローラ84及びローラセンブリ86を備えている。円筒ローラ84は、各々、管状構造体21の底面をその幅方向に沿って連続的に支持する回転面84aを有している。ローラセンブリ86は、共通の軸86b上に互いに離間して回転可能に支持されたローラ86aを備えている。図示されている構成では、3つのローラ86aが設けられている。これらのローラの2つは、端部ローラであり、1つは、中間部ローラである。中間部ローラは、端部ローラよりも大きい直径を有しているが、これは、必ずしも必要ではない。端部ローラ86aは、(各索要素31をホイール14と係合状態で保持するように案内かつ拘束するために、かかる索要素31の裏側に配置された)上述の支持体20をなすローラと同じように機能する構成になっているとよい。
経路の下降部分に沿って間隔を隔てて配置された支持要素82の組合せによって、管状構造体21の下降部分の底面は、管状構造体内に局部的な変形を生じさせるように変形し、これによって、管状構造体の下降部分内の材料が流れる不均一な土台をもたらすことになる。不均一な土台は、下向きの流れに乱流を生じさせると共に流れを拡散させるように作用し、これによって、管状構造体内の利用される領域を擦り洗いプロセスを生じるように最適化し、かつ流体を管状構造体から流出可能とする領域を最適化することができる。
管状構造体21の傾斜した下降部分21aに沿ったスラッジ材料の流れは、管状構造体21の底区域に向かって遅くなり、これによって、固形物の堆積が生じる。この底に向かうスラッジ材料の流れの遅れは、液体の流出による摩擦の増加に起因する。この摩擦は、粒子状固形物同士の摩擦と、粒子状固形物及び管状構造体の表面間の摩擦とを含んでいる。液体が粒子状固形物間から放出され、管状構造体21から流出すると、粒子間の摩擦は、大きくなり、流れが遅くなり、粒子状固形物が凝集し始める。これによって、ケーキングが生じ、かつケーキ状塊が肥厚化し、図14に示されているように、徐々に成長するケーキ状塊が管状構造体21の傾斜した下降部分21aに沿って下方に転動及び転倒することになる。図14において、凝集塊は、輪郭線で描かれており、参照番号85が付されている。
凝集塊85は、管状構造体21の傾斜した下降部分21aに沿って下方に前進し、凝集塊85の前面85aが、図14において矢印87によって示されているように、下向き前進において漸次的にめくれ上がることになる。図示されているように、このめくれは、前面85aが前進の方向に対して下方及び後方に方向変換するように生じている。この作用は、流れを遅くし、また凝集塊85の脱水を助長する。具体的には、前面85aは、粒子状固形物と管状構造体21の側壁22との間における摩擦によって、前進する凝集塊85の下方において連続的に引っ張られる。
さらに、凝集塊85の先端区域は、後続する粒子状固形物に対してダムとして作用し、それらの流れを遅くし、液体のさらなる放出を可能にする。
凝集塊85は、図15に示されているように、管状構造体21の傾斜した下降部分21の底部に肥厚した固形物ケーキとして堆積される(図15において、肥厚した固形物ケーキは、輪郭線で描かれており、参照番号88が付されている)。凝集塊85がこのように堆積するのは、凝集塊85が密閉された管状構造体21内から漏れ出ることができないからである。
堆積した厚い固形物ケーキ88は、下側ターンローラ53によって画定されたターン区域89を周回して送られる。ターン区域89は、圧搾されることなく、管状構造体21内の肥厚した固形物ケーキ88を漸次的に上方延長作動走行部42に運ぶように構成されている。この固形物ケーキ88の移行は、管状構造体が密閉されているので、肥厚した固形物ケーキ88が管状構造体から漏れ出ることができないことによって、促進されることになる。
具体的には、ターン区域89は、ターン区域を周回して前進するとき、管状構造体21における連続する区域の半径方向の拡張及び収縮を促進し、これによって、管状構造体内の肥厚した固形物ケーキ88をターン区域にて周回させて運ぶように構成されている。
この実施形態では、下側ターンローラ53は、管状構造体を周回させる外周部を有するローラから構成されている。ローラの外周部は、複数の周方向に互いに離間した要素(図示せず)によって画定されており、かかる要素は、それらの間に空洞(図示せず)を有している。以下、このようなローラは、参照を容易にするために、「籠型ローラ(squirrel cage roller)」と呼ぶ。この構成によれば、管状構造体21がターン区域89を周回して前進するとき、周方向に互いに離間した要素が管状構造体21における連続する区域の収縮を生じさせ、介在する空洞が管状構造体における連続する区域の対応する半径方向の拡張を収容する。管状構造体21における連続する区域の半径方向の拡張は、ターン区域89を周回する管状構造体内に一連のポケットをもたらすことになる。この作用は、管状構造体21の連続する区域が半径方向の収縮及び半径方向の拡張を生じるという点において、蠕動作用にいくらか類似しているが、ここでは、管状構造体内の肥厚した固形物ケーキは、管状構造体に沿って送り出されない。むしろ、肥厚した固形物ケーキは、管状構造体21と共に連続的に前進し、(ターン区域89を通過した後に管状構造体から落下することなく、)管状構造体21と共に上方に移動し、この場合、半径方向の拡張は、下側ターンローラ53との係合によって生じる半径方向の収縮の結果として移動する材料を単に収容するに過ぎない。具体的には、肥厚した固形物ケーキは、籠型ローラの周方向に互いに離間した要素によって管状構造体内に形成されたポケット内に捕捉され、これによって、強制的に管状構造体21と共に連続的に前進することになる。
上方に傾斜した作動走行部42は加圧ステーション90を備えている。加圧ステーション90では、管状構造体21は、管状構造体21に含まれるスラッジ材料から液体をさらに抽出するように圧搾され、次いで、残留固形物材料の乾燥を助長するように圧縮される構成になっている。このように抽出された液体は、管状構造体21からその浸透性の側壁を通って流出し、収集構造体80内に排出される。
この構成では、ターン区域89は、経路12の下降部分の底部に位置しており、加圧ステーション90は、ターン区域に後続して位置する経路12の部分に沿っている。
加圧ステーション90は、一連の圧搾ローラ91として構成されたプレス機構を備えており、上方傾斜作動走行部42が、かかる圧搾ローラ91を周回する蛇行区域を連続的に通過し、固形物ケーキ88が圧搾されるようになっている。
プレス機構は、管状構造体の両側に位置する一連の圧縮ローラ93をさらに備えている。圧縮ローラ93は、それらの間を通過する管状構造体21の部分に圧縮作用を与え、管状構造体を押し潰し、固形物ケーキ88から液体をさらに抽出するようになっている。
この実施形態では、最上位置の圧縮ローラ93は、第2の上側ターンローラ52も兼ねている。
管状構造体21をターン区域89から離れる方に上昇させるプロセスの一部として、水が管状構造体内から連続的に放出される。放出された水の一部は、管状構造体21の外面に付着し、管状構造体21と共に運ばれる可能性がある。管状構造体からの水の排出を高めるために、この付着する水を可能な限り迅速に除去すると有利である。このために、管状構造体21に付着する液体を放出するスクレーパ/ワイパーシステムが、管状構造体21の外面に係合するように設けられている。スクレーパ/ワイパーシステムは、1つ又は複数のスクレーパ又はワイパーを備えているとよい。スクレーパ又はワイパーは、プラスチック製スクレーパブレードを備えているとよい。これによって、付着する水を可能な限り迅速に除去し、圧搾ローラ91間及び圧搾ローラ91上に位置する管状構造体21の部分からの水の放出を高めることができる。このようにして、管状構造体21は、圧縮ローラ93に送られる前にさらに乾燥される。
放出走行部44は分解ゾーン35を備えている。分解ゾーン35では、接続手段19が解除され、管状構造体21の長手方向縁部17,18を分離し、管状構造体21を実質的に開放する。相互接続された長手方向縁部17,18は、エンドレスベルト11が経路を循環しているときに、分解ゾーン35において、管状構造体21を分割するように連続的に分離され、ベルト部分15の内面15aを露出させることになる。
この段階では、2つの長手方向縁部17、18を含むベルト部分15の長手方向区域16bは、下側に位置している。ベルト部分15が開くと、脱水されたスラッジ材料が、循環しているベルト構造体11から落下する。スクレーパ37が、ベルト部分15の内面15aから残っている脱水されたスラッジ材料を擦り落とすように作用する。
ベルト部分15が管状構造体21から開いた状態においてベルト部分15から落下する脱水されたスラッジ材料を受け入れるように、収集ゾーン94が設けられている。収集ゾーン94は、収集されたスラッジ材料を受け入れ、かかるスラッジ材料を後続の処理のために他の箇所に移送するように構成されているとよい。
放出走行部44は、図12に最もよく示されているように、洗浄ステーション95をさらに備えている。洗浄ステーション95は、水のような洗浄流体をベルト部分15上にその外側から噴霧するように、ベルト部分125の上方に噴霧システム96を備えている。噴霧システム96は、ベルト部分15上及びベルト部分15内に洗浄流体を噴霧するように配列された頭上式噴霧バーを備えている。噴霧は、ベルト部分15の浸透性の側壁を貫通し、その内面15aを清浄化する。付加的又は代替的に、洗浄ステーション95は、捕捉された残留材料を除去するために、ベルト部分15のフィルター材料を通して導かれるように配向された水のような洗浄流体の微細な膜を生じさせる構成である手段を備えているとよい。一例として、このような手段は、長手方向に延びる長孔を有するチューブを備え、かかる長孔を通って水が加圧によって放出され、水の微細な膜をもたらすようになっているとよい。チューブは、ベルト部分15に直接接触するように押し付けられ、これによって、チューブの長孔から流出する水は、フィルター材料内に押し出され、これによって、フィルター内に捕捉されたどのような材料も排出することになる。
洗浄ステーション95は、さらなる噴霧システム98をさらに備えている。さらなる噴霧システム98は、エンドレスベルト11が経路12を循環しているときに、接続要素23,25を一緒にしてジッパー係合する前に接続要素23、25を清浄化する構成である。図示されている構成では、さらなる噴霧システム98は、2つのスプレー98a,98bを備えている。スプレー98a,98bは、接続要素23,25を一緒にしてジッパー係合する前に接続要素23,25から堆積された残留材料を洗い流すように、接続要素23,25に水のような洗浄流体を噴霧する構成である。
放出走行部44を通過した後、ベルト部分15を開状態としたベルト構造体11は、第1の上側ターンローラ51を周回し、下方に傾斜した作動走行部41に沿って移動し始める。下方に傾斜した作動走行部41は下降部分を備えており、かかる下降部分に沿って組み立てられた管状構造体21が移動することになる。
上述したように、組立ゾーン33はスライダ34を備えている。スライダ34は、エンドレスベルト11が経路12を循環しているときに、2つの接続要素23,25と連動し、これらの接続要素23,25を一緒に移動させてジッパー係合させるようになっている。図19及び図20に示されているように、スライダ34は、位置合わせ機構105を保持する支持ブラケット103を備えるスライダ組立体101と、閉鎖機構107とを備えている。
位置合わせ機構105は、互いに対向する面110及び2つの通路111,112を有する本体109を備えている。通路111,112の各々は、接続要素23,25の1つを受け入れるように構成されている。2つの通路111,112は、接続要素23、25を一緒にして相互接続状態をもたらすための準備として接続要素23,25を位置合わせさせるように、本体109の互いに対向する側にて上下に重ねて配置されている。各通路111,112は、本体109の各側に開いた長手方向外側113及び閉じた長手方向内側115を有している。この構成によって、本体109は、2つの接続要素23,24間に、接続要素の1つが通路111を通過して他の1つが通路112を通過するように、配置される。各接続要素23,25の長手方向自由縁部は、閉じた長手方向内側115に隣接するように各通路の最内側に位置する。各接続要素23,25は、各通路111,112から横方向に各長手方向外側113を通ってベルト部分15の各長手方向縁部に延びることになる。
各通路111,112は、接続要素23,25のそれぞれの断面輪郭と対をなす断面形状を有している。具体的には、各通路111,112は長手方向リブを備えており、これらのリブは、互いに離間し、かつ協働して凹部116及び突起部117を画定している。凹部116及び突起部117は、それぞれ、接続要素23,25の突起部27及び凹部28に嵌合するようになっている。これによって、接続要素23,25は、通路111,112に沿って捕捉されながら案内され、以下にさらに詳細に説明するように、容易に位置合わせされた状態で保持され、この後、一緒にされて相互接続状態をもたらすことになる。
本体109は、接続要素23,25を一緒にして相互接続状態をもたらす前に、接続要素23,25を潤滑するようになっている。潤滑剤は、各接続要素23,25が各通路111,112に沿って移動するときに、各接続要素23,25の接触面26、突起部27、及び凹部28に付与されるようになっている。図示されている構成では、潤滑剤は、通路111,112内に送達され、本体109内の潤滑剤通路118を介して接続要素23,25に付与される。潤滑剤は、どのような適切な方法によって、例えば、本体のポート119に嵌合されたニップル接続部(図示せず)を介して、潤滑剤通路118に送達されてもよい。
位置合わせ機構105は、各接続要素23,25が通路111,112に接近するときに各接続要素23,25を入口位置に案内するように、各通路111,112の入口端部に隣接してガイド要素120をさらに備えている。
位置合わせされた接続要素23,25を通路111,112から外部に移動させた後に位置合わせされた接続要素23,25を、相互接続状態に付勢するように構成される閉鎖機構107が設けられている。接続要素23,25を通路111,112から外部に移動させた時点で、接続要素23,25は、接触面26を互いに向き合うように位置させ、かつ突起部27及び凹部28を互いに調整するように位置合わせした状態で、上下に重なって配置されている。閉鎖機構107は、以下に説明するように、2つの接続要素23,25を互いに調整するように加圧し、かつ相互接続状態をもたらすように操作される構成になっている。
閉鎖機構107は、上下に重なって配置された2つのプレスローラ121,122を備えている。プレスローラ121,122は、位置合わせされた接続要素23,25を2つのプレスローラ間に通し、かつ互いに調整するように加圧して相互接続状態する構成になっている。
2つのプレスローラ121,122は、互いに向かって弾性的に付勢されている。具体的には、プレスローラ121は固定ローラを構成しており、かつもう1つのプレスローラ122は、固定ローラに対して弾性的に移動可能になっているという意味において、浮動ローラを構成している。固定ローラ121は、横方向に移動しないという意味において固定されているが、その回転軸を中心として回転可能になっている。
図示されている構成では、固定ローラ121は、固定アーム123上に取り付けられており、浮動ローラ122は、揺動アーム124上に取り付けられている。固定アーム123は、本体109に対して固定されており、揺動アーム123は、支持ブラケット103上に旋回軸125を中心として旋回するように取り付けられている。付勢機構126が、揺動アーム124を固定アーム123に向かって付勢し、これによって、浮動ローラ122を固定ローラ121に向かって付勢している。付勢機構126は、バネ機構127を備えている。バネ機構127は、協働するプレスローラ121,122に作用する圧縮力を変化させ、かつ位置合わせされた接続要素23,25を互いに調整するように加圧すると共に相互接続状態にするように選択的に調整可能である。
閉鎖機構107は、アーム123,124に取り付けられた2つのガイドローラ129をさらに備えている。ガイドローラ129は、2つの相互接続された接続要素23,25から成る接続された組立体がスライダ34から離れる方に移動するとき、かかる組立体を案内するように構成されている。
エンドレスベルト構造体11がエンドレス経路12を循環しているとき、索要素31とローラ構造体13との間の協働によって、循環しているエンドレスベルト構造体の適切な経路走行が確実になる。さらに、索要素31とローラ構造体13との協働によって、管状構造体21が圧縮を受ける段階において、索要素31を互いに離して保持することができる。これによって、圧縮された管状構造体21が、折れ曲がり、折り目、又はシワを生じることなく、緊張状態を保つことが確実になる。折れ曲がり、折り目、又はシワの存在は、管状構造体内に密閉された材料の均一な圧縮に関して問題になることがある。
上述したように、管状構造体21の下降部分21aが走行する作動走行部41は傾斜しており、かかる傾斜については、スラッジ材料内の粒子状固形物の少なくとも一部が、重力の影響を受けて、管状構造体内において、下降部分21aに沿って管状構造体に対して下方に移動し、浸透性の管状構造体の清浄化を容易にするようになっている。
一例を挙げると、図示されている構成において、汚水又はバイオ材料のようなスラッジ材料用の管状構造体21の下降部分21aを走行させる作動走行部41は、(5mmケーキ厚みの固形物を3%含む)50%〜70%の固形物を含有する紙パルプを420L/分の生成率で製造する場合、水平に対して約30°から40°(さらに具体的には、水平に対して約36°)の傾斜を有しており、かつ約2.3mの長さを有している。ベルト部分15は、約300mmの公称幅(索要素31間の距離)を有している。
上述の説明から、第1実施形態については、浸透性のベルト部分15の目詰りを引き起こす粒子状固形物の堆積を阻止しながら、汚水のような材料の処理にて固体成分と液体成分とを分離するように構成されると共に単純でかつ極めて効率的であるベルトフィルター装置10が提供されることが明らかである。ベルトフィルター装置10が意図して使用される部位へ又はかかる部位からの移送を容易にし、かつかかる部位の周辺で作動されるのに適する形状及び大きさを有しているので、装置10は、メタンをもたらす消化を生じる動物の汚物に関する処理のような分野において用いることができる。
図21を参照すると、第2実施形態に係るベルトフィルター装置130が示されている。この実施形態は、いくつかの点に関して上述の実施形態と類似しており、対応する部品を示すために、同様の参照番号が用いられている。この第2実施形態では、加圧ステーション90における圧搾ローラ91及び圧縮ローラ93の形態が第1実施形態におけるものと異なっている。さらに、前進する管状構造体21の傾斜した下降部分21aに支持をもたらすように構成された支持装置131が示されている。支持装置131は、管状構造体21内に材料流れの擾乱を生じさせると共に、管状構造体内に材料の拡散をもたらすように構成されている。さらに具体的には、ここでの支持においては、下方の流れに乱流を生じさせると共に流れを拡散させ、これによって、管状構造体内の利用される領域を擦り洗いプロセスを生じさせるように最適化し、かつ流体が管状構造体から流出することができる領域を最適化するようになっている。図示されている構成では、支持装置131は、経路の下降部分に沿って間隔を隔てて配置された2つの支持ローラ構造体133を備えており、かかる支持ローラ構造体の上を管状構造体21の下降部分21aが走行するようになっている。
一方のローラ構造体133は、スラッジ材料を管状構造体の幅を横切って拡散させる目的で管状構造体21を横切って延びる細長ローラから構成されているとよい。
他方のローラ構造体133は、第1実施形態において説明したものと同様の構成において共通の軸上に配置された中心ローラ(図示せず)及び2つの側ローラ(図示せず)から構成されているとよい。
図21に示されている構成では、戻り走行部44は、描線44a,44b,44c,44dによって示されている。描線44a,44bは、接続手段19の分割を容易にするように接続手段19への張力を解除するベルト部分15の経路を表している。描線44cは、接続要素23及び相補的接続要素25が外れる位置を表しており、接続手段19の分割の後、接続要素23,25は、描線44cに沿って移動することになる。描線44dは、索要素31の経路を表している。
図21は、管状構造体21が開いたときにベルト部分15の内面15aを擦り、これによって、脱水されたスラッジ材料の除去を助長するスクレーパ132もまた示している。このスクレーパ132は、第1実施形態における対応するスクレーパ37と同様である。
さらに、図21は、各索要素31の経路44dを持ち上げるように構成されるローラ134を示している。2つのローラ134が設けられており、これらのロールの1つが各索要素31の経路44dに関連付けられている。これは、図12に示されている構成に対応している。ローラ134は、各索要素31の上述した持ち上げ位置を確保するように各索要素31の経路を持ち上げる構成である持ち上げ手段をもたらしている。
図22を参照すると、第3実施形態に係るベルトフィルター装置140が示されている。この実施形態は、いくつかの点に関して上述の実施形態に類似しており、対応する部品を示すために、同様の参照番号が用いられている。
この第3実施形態では、管状構造体21を周回させる循環経路12は、第1実施形態の構成と異なる構成を有しているが、それにも関わらず、下方に傾斜した作動走行部41を備えている。下方に傾斜した作動走行部41は下降部分を備えており、かかる下降部分に沿って、組み立てられた管状構造体21が移動するようになっている。
図23〜図27を参照すると、第4実施形態に係るベルトフィルター装置150が示されている。この実施形態は、いくつかの点に関して第1実施形態と類似しており、対応する部品を示すために、同様の参照番号が用いられている。この第3実施形態では、エンドレスベルト構造体11を循環させる経路12は、下方に傾斜した作動走行部41、さらなる作動走行部42、及び略水平の放出/戻り走行部44を備えている。この構成によれば、ターン区域89は、経路12の下降部分の底部に位置しており、さらなる作動走行部42内の加圧ステーション90は、ターン区域89に後続して位置する経路12の部分に関連付けられている。
この実施形態では、作動走行部42は、第1の上昇走行区域151、下降走行区域153、第2の上昇走行区域155、及び放出/戻り走行部44に延びる移行走行区域157を備えている。作動走行部42は、第1の上昇走行区域151及び下降走行区域153間の第1のブリッジ走行区域158と、下降走行区域153及び第2の上昇走行区域155間の第2のブリッジ走行区域159とをさらに備えている。さらなる作動走行部42は、介在するターンローラ152,154,156をさらに備えている。
加圧ステーション90は、第1の上昇走行区域151に関連付けられた第1のプレス161と、下降走行区域153に関連付けられた第2のプレス162と、第2の上昇走行区域155に関連付けられた第3のプレス163とを備えている。
第1のプレス161は一連の圧搾ローラ171を備えており、かかる圧搾ローラの周りを第1の上昇走行区域151が螺旋状に連続的に通過するようになっており、管状構造体内の固形物ケーキの圧搾が行われることになる。
経路12は、第1の上昇走行区域151に入る前に、ターン区域89を周回している。第1実施形態と同じように、ターン区域89は、下側ターンローラ53によって画定されている。この第3実施形態では、ターンローラ53は、第1の籠型ローラ175から構成されている。次いで、第1の上昇走行区域151は、一連の圧搾ローラ171に至る前に、第1の籠型ローラ175の上方に位置する第2の籠型ローラ177を周回している。
各籠型ローラ175,177は、管状構造体21を周回させる外周部181を有している。外周部181は、複数の周方向に互いに離間した要素183によって画定されており、これらの要素183間の間隔が、外周部181内に空洞185を画定している。この構成において、周方向にて互いに離間した要素183は、管状構造体21がローラ175,177を回って前進するとき、管状構造体21におけ連続する区域を収縮させ、介在する空洞185が、管状構造体21における連続する区域の対応する半径方向の拡張を収容する。管状構造体21における連続する区域の半径方向の拡張は、管状構造体が各ローラ175−177を周回するとき、管状構造体内に一連のポケットをもたらすことになる。この作用は、管状構造体21における連続する区域の半径方向の収縮及び半径方向の拡張を生じるという点において、蠕動作用といくらか類似しているが、ここでは、管状構造体内の肥厚した固形物ケーキは、管状構造体に沿って送り出されない。むしろ、肥厚した固形物ケーキは、管状構造体21と共に連続的に前進し、(2つの籠型ローラ175,177を通過した後に管状構造体の落下せずに、)管状構造体21と共に上方に移動し、この場合、半径方向拡張は、籠型ローラ175,177との係合によって生じる半径方向の収縮の結果として移動する材料を単に収容するに過ぎない。具体的には、肥厚した固形物ケーキは、籠型ローラ175,177の各々の周方向にて互いに離間した要素によって管状構造体内に形成されたポケット内に捕捉され、これによって、強制的に管状構造体21と共に連続的に前進することになる。
第2のプレス162は、管状構造体21内の圧搾された固形物ケーキから液体をさらに排出するように、管状構造体21に圧縮(以後、主圧縮と呼ぶ)を加える構成となっている。第2のプレス162は、一連の圧縮ローラ191を備えており、これらの圧縮ローラ間を下降走行区域153が通過し、これによって、圧搾された固形物ケーキを圧縮し、そこから液体をさらに排出することになる。
一連の圧縮ローラ191は、対で配列された複数のローラ193を備えており、下降走行区域153が各対間を通って圧縮されるようになっている。
第2のプレス162から、管状構造体21は、第3のプレス163に向かって前進し、介在するターンローラ154を周回する。ターンローラ154の各々は、上述した形式の籠型ローラとして構成されている。
第3のプレス163は、管状構造体21内の圧搾かつ圧縮された固形物ケーキから液体をさらに排出するように、管状構造体21にさらなる圧縮(以後、2次圧縮と呼ぶ)を加える構成となっている。
第3のプレス163は、管状構造体21を押し潰し、これによって、管状構造体内に含まれている圧搾かつ圧縮された固形物ケーキからどのような利用可能な残留液体をも抽出するように、構成されている。
第3のプレス163は、加圧面202をそれぞれ画定する2つのプレス部201を備えている。2つの加圧面202は、互いに向き合ってかつ互いに離間して配置され、それらの間に管状構造体21を通過させる加圧ゾーン203を画定している。管状構造体21は、2つのプレス部201間の加圧ゾーン203内に引き込まれ、互いに向き合った加圧面202が、管状構造体を加圧ゾーン内に引き込むとき、管状構造体に加圧作用を加えることになる。管状構造体21は、経路21を循環しているときに、加圧ゾーン203内に引き込まれるようになっている。
2つのプレス部201間の加圧ゾーン203は、管状構造体が加圧ゾーンを通って前進するときに管状構造体への加圧作用を漸次的に増加させるように、加圧ゾーンを通る管状構造体21の移動の方向にて漸次的に縮小する構成となっている。図示されている構成では、この縮小は、加圧ゾーンの実質的に全体に及んでおり、加圧ゾーン203に沿って互いに向かってテーパが付された加圧面202によって具体化されている。この構成によれば、かかる加圧作用は、2つのプレス部201が加圧作用を行うように互いに対して内方運動を行なわず、むしろ、加圧作用が2つのプレス部201と加圧ゾーン内に引き込まれるときに圧縮される管状構造体の部分との間における協働によって生じるという意味において、反動式の加圧作用である。換言すれば、管状構造体21が狭い加圧ゾーン203を通って移動するときに各加圧部201に作用する管状構造体21の反力が、管状構造体に圧縮力を加え、管状構造体21内に含まれる圧搾かつ圧縮された固形物ケーキから利用可能な残留液体を絞り出すことになる。
この実施形態では、プレス部201は、2つの循環可動構造体211,212を含む機構から構成されている。2つの循環可動構造体211,212の各々は、内側走行部213及び外側走行部215を有しており、2つの循環可動構造体は、2つの内側走行部がプレス部210を成すように配置されている。図示されている構成では、循環可動構造体211,212は、端部ローラ218を周回する2つのエンドレスバンド217から構成されている。2つのエンドレスバンド217は、互いに離間して配置されており、2つの内側走行部213は、協働して間隙215を画定しており、この間隙215が、管状構造体21に圧縮作用をもたらす加圧ゾーン203を構成している。循環可動構造体211,212は、孔付きになっているか、又はそれ以外の形態で加圧作用によって抽出された液体を加圧ゾーンから流出させるように構成されている。一例では、各エンドレスバンド217は、メッシュ材料から形成されているとよく、この場合、メッシュの孔は、加圧作用によって抽出された液体を加圧ゾーンから流出させることを可能にする孔をもたらすことになる。各エンドレスバンドは、金属製エンドレスバンド、特に、鋼エンドレスベルトから構成されているとよい。
内側走行部213間の間隙215によって画定された加圧ゾーン203は、入口端部203a及び出口端部203bを有している。ベルト部分15が経路12を循環しているとき、管状構造体は、入口端部203aを通って加圧ゾーン内に連続的に移動し、出口203bを通って加圧ゾーンから連続的に出ることになる。加圧ゾーン203は、上述したように、加圧面202にテーパが付されていることによって、入口端部203aから出口端部203bへの方向にて狭くなっている。
図示されていないが、各内側走行部213は、支持構造体によって、その長さに沿って支持されている。支持構造体は、内側走行部によって画定された支持面202に必要なテーパをもたらすように内側走行部213を案内する構成となっている。一構成では、各支持構造体は、低摩擦材料から形成された支持面を備えているとよい。低摩擦材料は、どのような適切な種類、例えば、熱可塑性ポリエチレンであってもよい。超高分子量ポリエチレン(UHMWPE)が特に適していると考えられる。他の構成では、各支持構造体は、一連の支持ローラから構成されてもよい。支持構造体のさらに他の構成も可能である。
間隙215の幅を選択的に調整する調整機構220が設けられている。図示されている構成では、調整機構220は、循環可動構造体211,212の一方を他方に対して移動させるように操作可能である。
加圧ゾーン203を画定するプレス部201は、必ずしも記載かつ図示された装置から構成されている必要がなく、他の装置から構成されてもよい。一例では、プレス部201は、管状構造体が加圧ゾーン内に引き込まれるときに管状構造体に加圧作用を加えるように互いに向き合った加圧面を画定するプラテンから構成されてもよい。加圧面又は加圧面の少なくとも1つは、孔付きであってもよいし、又はそれ以外の形態で加圧作用によって抽出された液体を加圧ゾーンから流出させるように構成されてもよい。プラテンは、管状構造体が加圧ゾーンを通過するときに圧縮された状態にある管状構造体のスライドを容易にするように、低摩擦材料から作製されているとよい。低摩擦材料は、どのような適切な種類、例えば、熱可塑性ポリエチレンであってもよい。超高分子量ポリエチレン(UHMWPE)が、その低摩擦係数、耐摩耗性、自己潤滑性、及びほとんどの腐食性化学薬品に対する高耐性によって、特に適していると考えられる。
作動走行部42の移行走行区域157は、2つの互いに向き合ったピンチローラ221を組み入れている。ピンチローラ221は、管状構造体が経路12の放出/戻り走行部44に向かって前進する前に、管状構造体内に含まれる圧搾かつ圧縮された固形物ケーキからどのような利用可能な残留液体も抽出するように、管状構造体21を最終的に押し潰す構成となっている。
この第4実施形態では、組み立てられた管状構造体21を通過させる経路12の下降部分は、上述の実施形態の場合と同じように、前進する管状構造体21の傾斜した下降部分21aに対して支持機構をもたらす構成となっている。この第4実施形態では、この支持機構は、一連の支持構造体231によってもたらされている。支持構造体231の各々は、図23に示されているように、経路12の下降部分を横切って延びる複数の互いに離間したリブ233を備える洗濯板装置として構成されている。リブ233は、下降部分21aに対して支持機構をもたらすと共に、下降部分21aに局部的な変形を生じさせ、これによって、管状構造体の下降部分内の材料が流れるように構成される不均一な土台をもたらすことになる。
上述した実施形態では、各ベルトフィルター10,130,150は、単一の管状構造体21をもたらすように構成されている。本発明に係るベルトフィルター装置の他の実施形態は、互いに平行に並置されて操作可能な複数の管状構造体をもたらすように構成されてもよい。複数の管状構造体をもたらすように構成された装置の使用は、いくつかの状況において有利な場合がある。一例を挙げると、このような装置は、比較的小さな開閉面積によって大きな処理面積をもたらすことができる。これは、幅狭の管状構造体と幅広の管状構造体との間の長さ関係に依存する。幅広の管状構造体の場合、管状構造体を開閉するために不釣合いに大きな長さが必要である。対照的に、共同で操作する一連の比較的幅狭の管状構造体は、管状構造体を開閉するために、一連の管状構造体内の構成要素である小さな管状構造体のいずれか1つと同じ長さしか必要としない。これによって、大きな管状構造体では得られない包装上の利点がもたらされる。
以下の2つの実施形態は、互いに平行に並置されて操作可能な複数の管状構造体を含むこのような構成を示している。
図28を参照すると、第5実施形態に係るベルトフィルター装置250のためのエンドレスベルト構造体の断面が示されている。この実施形態は、いくつかの点に関して上述の実施形態に類似しており、対応する部品を示すために、同様の参照番号が示されている。
ベルトフィルター装置250において、エンドレス構造体11は、複数のベルト部分15を備えている。ベルト部分15の各々は、組み立てられて管状構造体21の各1つをもたらすように構成されている。各ベルト部分15は、2つの索要素31に接続され、それらの間に支持されている。さらに、ベルト部分15は、互いに接続され、共通の組立体251をもたらしている。この構成によれば、互いに隣接するベルト部分15は、それらの間に配置された共通の索要素31を共有している。
この構成では、複数の索要素31が、共通の組立体251を横切って間隔を隔てて互いに離間されている。図28に示されていないが、索要素31が周回するローラ構造体は、(第1実施形態におけるシャフト16に支持されたホイール14と同様の)対応する数のホイールを備えている。
図示されていないが、各ベルト部分15は、2つの互いに向き合った長手方向縁部と、2つの相互接続された長手方向区域であって、1つの長手方向区域により2つの長手方向縁部をもたらすように分割されている2つの長手方向区域と、管状構造体21を形成するようにベルト部分の2つの長手方向縁部を着脱可能に接続する構成である接続手段とを有している点において、先行する実施形態の単一ベルト部分15と同様に構成されている。
図29を参照すると、第6実施形態に係るベルトフィルター装置260のためのエンドレスベルト構造体の断面が示されている。この実施形態は、いくつかの点に関して上述の実施形態に類似しており、対応する部品を示すために、同様の参照番号が用いられている。
ベルトフィルター装置260において、エンドレス構造体11は、複数のベルト部分15を備えている。ベルト部分15の各々は、組み立てられて管状構造体21の各1つをもたらすように構成されている。各ベルト部分15は、2つの索要素31に接続され、それらの間に支持されている。この実施形態では、ベルト部分15は、個別に設けられており、各ベルト部分は、個別の索要素31間に支持されている。換言すれば、各ベルト部分15及びその関連する索要素31は、独立したユニットを構成している。この構成は、他のベルト部分を同時に取り換えることなく、ベルト部分15のいずれか1つの取り換えを容易にする点において、有利である。
図29に示されていないが、索要素31を周回させるローラ構造体は、(第1実施形態におけるシャフト16に支持されたホイール14と同様の)対応する数のホイールを備えている。
上述の実施形態のいくつかにおいて、ターン区域89におけるターンローラ構造体は、籠型ローラとして構成されている。
他の実施形態では、ターンローラ構造体は、周回する管状構造体に対する複数のローラ要素を有するように構成されてもよく、これらのローラ要素は、周方向に互いに離間して配置され、管状構造体の移動の速度と無関係に回転するようになっているとよい。このような構成は、本発明に係る装置の第7実施形態に用いられている。
図30を参照すると、第7実施形態に係る装置270の一部が示されている。装置270は、ターン区域89に回転構造体271として構成されたターンローラ構造体53を有している。回転構造体271は、軸(図示せず)に回転可能に取付けられた中心ハブ273及びハブに支持された外周部275を備えている。図示されている構成では、外周部275は、スポーク277によってハブ273上に取り付けられている。
外周部275は、周方向において互いに離間して配置された複数のローラ要素277を備えている。ローラ要素277は、各々、(ハブ273の回転中心軸である)回転構造体271の回転軸と平行の回転軸を中心として、互いに独立して回転可能になっている。
外周部275は空洞281を有している。この構成によれば、周方向に沿って配置されたローラ要素277は、管状構造体21がターン区域の周りを前進するとき、管状構造体21の連続する区域を収縮させ、介在する空洞281が管状構造体の連続する区域の対応する半径方向拡張を収容することになる。
一構成では、回転構造体271はフリーホイールを成すように配置されてもよい。
他の構成では、回転構造体271は駆動されるように構成されてもよい。
後者の構成では、回転構造体271は、材料を管状構造体の速度よりも早い速度で管状構造体21に沿って強制的に移動させるように操作可能になっていてもよい。索要素31は、この構成では、回転構造体271が管状構造体21と無関係に駆動される結果としての回転構造体271と管状構造体21との位置ズレを生じさせないために、回転構造体271と管状構造体21とを一緒に案内するように用いられてもよい。
本発明の良き理解を容易にするために、本発明を好ましい実施形態に関して説明してきたが、本発明の原理から逸脱することなく、種々の修正が成されてもよいことを理解されたい。従って、本発明は、このような全ての修正を本発明の範囲内に含んでいることを理解されたい。
さらに、一実施形態に関して記載された任意の特徴は、仮にその特徴が任意の他の実施形態に関して必ずしも記載及び図示されていなくても、必要に応じて、かかる実施形態に含まれてもよいことを理解されたい。一例では、いくつかの実施形態に記載かつ図示されている管状構造体の傾斜した下降部分に支持をもたらすように構成された支持装置は、仮に第1実施形態がこの特徴を記載かつ図示していなくても、第1実施形態において実施されてもよい。
「上側(upper)」、「下側(lower)」、「上端(top)」、及び「底(bottom)」のような位置に関する記述が、図面に描かれた実施形態の文脈に用いられているが、これらの記述は、本発明をかかる用語の文言解釈に制限すると見なされるべきではなく、むしろ、当業者によって理解されるように解釈されるべきである。
加えて、「システム(system)」、「デバイス(device)」、「装置(apparatus)」という用語が本発明の文脈に用いられているが、これらの用語は、互いに近接して配置され、互いに分離して配置され、互いに一体化して配置され、又は互いに個別化して配置されることもある、機能的に関連する部品若しくは要素、機能的に協働する部品若しくは要素、機能的に相関する部品若しくは要素、機能的に独立した部品若しくは要素、又は機能的に関連付けられた部品若しくは要素の任意の群をも意味することを理解されたい。
明細書の全体を通して、文脈が別の規定を要求しない限り、「備える(comprise)」という用語、又はその変形、例えば、「備える(comprises)」若しくは「備えている(comprising)」という用語は、記述された完全体(integer)又は完全体の群を含むが、他のどのような完全体又は完全体の群も排除するものではないことを理解されたい。

Claims (18)

  1. 流体材料内の固形物から液体を分離する作業を前記流体材料に対して行うように構成される装置であって、
    経路に沿って移動可能なベルト構造体を備え、
    前記ベルト構造体は、移動可能な管状構造体に組み立てられるように構成されるベルト部分を有し、
    前記管状構造体内にて、前記作業の少なくとも一部が行われるように構成され、
    前記管状構造体は、前記流体材料内の固形物から液体を分離するように液体に対する浸透性を有し、
    前記管状構造体は、前記ベルト構造体の移動中に、その一端部にて連続的に組み立てられ、かつその他端部にて連続的に分解されるように構成され、
    前記経路は、前記組み立てられた管状構造体の部分を通過させる下降部分を有し、
    前記組み立てられた管状構造体の部分が傾斜した前記下降部分に沿って通過することによって傾斜し、これによって、前記管状構造体における前記流体材料内の固形物の少なくとも一部が重力の影響を受けて、前記組み立てられた管状構造体の傾斜した部分に沿って下方に移動するように構成され
    前記組み立てられた管状構造体を通過させる前記下降部分の底部における前記経路は、ターン区域を有し、
    前記ターン区域は、前記管状構造体を前記ターン区域にて周回するように前進させるときに前記管状構造体における連続する区域の半径方向の拡張及び収縮を伝播させ、これによって、前記管状構造体内の凝集塊を、前記ターン区域を回って運ぶことを助長するように構成されている、装置。
  2. 前記ベルト部分は、前記移動可能な管状構造体を組み立てるように互いに接続される構成である長手方向縁部を有している、請求項1に記載の装置。
  3. 前記長手方向縁部は、スライド可能な接続手段によって着脱可能に互いに接続されるように構成されており、
    前記スライド可能な接続手段は2つの接続要素を有し、
    前記2つの接続要素は、それらの間に接続をもたらすように互いに協働する構成となっており、
    各接続要素は、接触面に加えて、互いに協働するように配置された突起部及び凹部を有しており、
    前記2つの接続要素は、実質的に同一の構造を有し、かつ嵌め込み係合するように構成されている、請求項2に記載の装置。
  4. 前記ベルト構造体は、前記ベルト部分に接続される2つの索要素をさらに有し、
    前記2つの索要素は、それらの間に前記ベルト部分を支持するように構成されており、
    前記索要素は、前記ベルト構造体を前記経路に沿って案内し、かつ駆動するように構成されている、請求項1に記載の装置。
  5. 前記ベルト構造体はエンドレスベルト構造体から構成されており、
    前記経路は、前記エンドレスベルト構造体を循環させたエンドレス経路から構成されており、
    前記エンドレス経路はガイドローラ構造体を組み入れており、
    前記ベルト構造体は、前記索要素を前記ガイドローラ構造体に係合させ、かつ前記ガイドローラ構造体の周りを通過するように構成されており、
    前記ガイドローラ構造体は、前記索要素を案内しながら受けるように構成されている、請求項1に記載の装置。
  6. 前記エンドレス経路はガイドローラ構造体を組み入れており、
    前記ベルト構造体は、前記索要素を前記ガイドローラ構造体に係合させ、かつ前記ガイドローラ構造体の周りを通過するように構成されており、
    前記ガイドローラ構造体は、前記索要素を案内しながら受けるように構成されている、請求項5に記載の装置。
  7. 作業対象である流体材料を前記管状構造体内に導入するように構成された導入手段をさらに備えており、
    前記管状構造体内への流体材料の送達に対する制御は、流体が前記傾斜した部分の少なくとも一区域に沿って下方に流れ、これによって、固形物が重力の影響によって前記傾斜した部分に沿って下方に移動し、前記管状構造体内における固形物と前記管状構造体自体との間に相対移動がもたらされるようになっている、請求項1に記載の装置。
  8. 前記組み立てられた管状構造体を通過させる前記経路の下降部分は、前進する前記管状構造体における前記傾斜した部分のための支持機構をもたらすように構成されている、請求項1に記載の装置。
  9. 前記支持機構が、前記管状構造体内の材料流れの擾乱及び前記管状構造体内の前記材料の拡散を引き起こして、前記浸透性の管状構造体の清浄化が容易化すように構成されている、請求項8に記載の装置。
  10. 前記管状構造体における前記傾斜した部分に沿った流体材料の流れがその底端部に向かって遅くなり、前記底区域に固形物が堆積し、かつ前記底区域における固形物の堆積が前記管状構造体内の液体流れの遅れを助長する妨害物をもたらすように構成されている請求項1に記載の装置。
  11. 前記ターン区域は、前記管状構造体を周回させる外周部を有するターンローラ構造体によって画定され、
    前記外周部は、空洞を介在させるように複数の周方向にて互いに離間した部分を有している、請求項1に記載の装置。
  12. 前記管状構造体をその一部に沿って加圧するように構成されるプレス手段をさらに備えている請求項1に記載の装置。
  13. 前記管状構造体の外側部分に係合し、かつ前記管状構造体に付着する液体を排出するように操作可能な液体除去システムをさらに備えている請求項1に記載の装置。
  14. 流体材料内の固形物から液体を除去する方法であって、
    移動可能な管状構造体を組み立てるステップであって、前記管状構造体内では、前記除去作業の少なくとも一部が行なわれるようになっており、前記管状構造体が前記液体に対する浸透性を有する、ステップと、
    前記管状構造体を、下降部分を有する経路に沿って移動させるステップであって、前記組み立てられた管状構造体の部分が傾斜した前記下降部分に沿って移動することによって傾斜する、ステップと、
    前記流体材料を前記管状構造体内に導入する導入ステップであって、導入ステップによって、前記流体材料が前記組み立てられた管状構造体の傾斜した部分に沿って下方に流れ、これによって、前記固形物の少なくとも一部が重力の影響を受けて前記傾斜した部分に沿って下方に移動するようになっている、導入ステップと、
    前記組み立てられた管状構造体を、前記下降部分の底部におけるターン区域にて周回させるように通過させるステップと、
    前記管状構造体を前記ターン区域にて周回するように前進させるときに、前記ターン区域によって、前記管状構造体における連続する区域の半径方向の拡張及び収縮を伝播させ、これによって、前記管状構造体内の凝集塊を、前記ターン区域を回って運ぶことを助長させる、ステップと
    を含む方法。
  15. 前記下降部分に後続の前記経路の部分に沿って、前記管状構造体に加圧作用を加えるステップをさらに含む請求項14に記載の方法。
  16. 前記管状構造体内への流体材料の送達に関する制御は、流体が前記傾斜した部分の少なくとも一区域に沿って下方に流れ、これによって、固形物が重力の影響によって前記傾斜した部分に沿って下方に移動し、前記管状構造体内の前記固形物と前記管状構造体自体との間に相対移動がもたらされるようになっている、請求項14に記載の装置。
  17. 前記管状構造体における前記傾斜した部分を支持するステップをさらに含み、
    前記傾斜した部分が、前記管状構造体内の材料流れを擾乱させ、かつ前記管状構造体内の前記材料を拡散させるように支持されて、前記浸透性の管状構造体の清浄化が容易化するようになっている、請求項14に記載の方法。
  18. 記ベルト部分は、前記移動可能な管状構造体を組み立てるようにスライド可能な接続手段によって互いに接続される構成である長手方向縁部を有し、
    前記スライド可能な接続手段は、接続をもたらすように協働する構成である2つの接続要素と、前記ベルト構造体を経路にて循環させているとき、前記接続要素を互いに係合させて移動させるように前記2つの接続要素に連動して操作可能なスライダとを有し、
    前記スライダは、2つの通路を有する本体を含み、
    前記2つの通路の各々は、前記接続要素の1つを受け入れるように構成され、
    前記2つの通路は、前記接続要素を一緒にして相互接続状態をもたらすための準備段階にて、前記接続要素を位置合わせするように配置されている、請求項1に記載の装置。
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