JP6271069B1 - 固液分離装置 - Google Patents

Abstract

【課題】装置全体を有効活用して被処理物の処理量を増加させることが可能な固液分離装置を提供する。【解決手段】このスクリュ式濃縮装置（固液分離装置）１００は、回転軸２１を含み、供給された被処理物を回転軸２１の回転に伴い送るスクリュ２と、スクリュ２の一端近傍に設けられる被処理物の主供給口１１ａと、スクリュ２の他端近傍に設けられる被処理物の排出口７１と、回転軸２１を回転させるモータ８と、スクリュ２を取り囲むように配置された複数の固定板３１と、隣接する固定板３１の間に配置された可動板３３とを含み、隣接する固定板３１間にろ過溝Ｓが形成された積層状ろ体３と、被処理物の副供給口４２ａを含み、積層状ろ体３の途中に配置される筒形状の第１パイプ部材４と、を備える。【選択図】図１

Description

この発明は、固液分離装置に関し、特に、積層状ろ体を備える固液分離装置に関する。

従来、積層状ろ体を備える固液分離装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。

上記特許文献１には、スクリュと、スクリュを取り囲むように配置された積層状ろ体とを備える固液分離装置が開示されている。固液分離装置には、スクリュの一端近傍に被処理物の流入口が設けられ、スクリュの他端近傍に被処理物の排出口が設けられている。

特開平５−２２８６９５号公報

しかしながら、上記特許文献１のような従来の固液分離装置では、被処理物の性状によっては、流入口から排出口までの途中（スクリュの上流部分）で固液分離処理が略完了してしまい、固液分離処理が略完了してから排出口まで（スクリュの下流部分）において、固液分離処理が略なされていないという問題点がある。すなわち、従来の固液分離装置では、装置全体の長さに対して固液分離処理を行う部分が限られており、装置全体を有効活用して被処理物の処理量を更に増加させることが望まれていた。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、装置全体を有効活用して被処理物の処理量を増加させることが可能な固液分離装置を提供することである。

上記目的を達成するために、この発明の一の局面における固液分離装置は、回転軸を含み、供給された被処理物を回転軸の回転に伴い送るスクリュと、スクリュの一端近傍に設けられる被処理物の主被処理物供給口と、スクリュの他端近傍に設けられる被処理物の排出口と、回転軸を回転させる駆動部と、スクリュを取り囲むように配置された複数の固定板と、隣接する固定板の間に配置された可動板とを含み、隣接する固定板間にろ過溝が形成された積層状ろ体と、被処理物の副被処理物供給口を含み、積層状ろ体の途中に配置される筒形状の第１パイプ部材と、を備える。

この発明の一の局面による固液分離装置では、上記のように、被処理物の副被処理物供給口を含み、積層状ろ体の途中に配置される筒形状の第１パイプ部材を設ける。これにより、主被処理物供給口の下流側の副被処理物供給口を介して、積層状ろ体に追加で被処理物を供給することができるので、固液分離装置により、積層状ろ体の略全域で固液分離処理を行うことができる。このため、装置全体を有効活用して被処理物の処理量を増加させることができる。また、積層状ろ体の途中において、追加で被処理物を供給することができるので、固液分離処理により流動性が低下した被処理物の流動性を向上させることができる。その結果、被処理物による固液分離装置の閉塞（積層状ろ体の詰まり）を抑制することができる。

上記一の局面による固液分離装置では、好ましくは、副被処理物供給口の開口面積は、主被処理物供給口の開口面積以上である。このように構成すれば、追加の被処理物の供給量を比較的大きく確保することができるので、被処理物の主被処理物供給口から被処理物の排出口までの間において処理量を増加させて、より効果的に固液分離処理を行うことができる。

上記一の局面による固液分離装置では、好ましくは、第１パイプ部材を、回転軸の軸方向の両側から接触状態で挟み込む一対のフランジをさらに備える。このように構成すれば、フランジを介して容易に第１パイプ部材を取り付けることができる。

この場合、好ましくは、一対のフランジの一方は、固定板に対向して配置され、一対のフランジの他方は、可動板に対向して配置されている。このように構成すれば、固定板と可動板とが交互に並ぶ順番を変えることなく、固定板と可動板とに挟まれる任意の位置に第１パイプ部材を配置することができる。また、他の固定板と可動板との間の位置に、容易に第１パイプ部材の配置を変更することができる。

上記一の局面による固液分離装置では、好ましくは、第１パイプ部材は、回転軸の軸方向に延びる筒形状の第１部分と、副被処理物供給口が設けられ、第１部分の外表面から軸方向に交差する方向へ突出して延びる筒形状の第２部分とを一体的に含む。このように構成すれば、積層状ろ体から離れる方向に延びる第２部分から、被処理物を第１部分に容易に送ることができる。

上記一の局面による固液分離装置では、好ましくは、第１パイプ部材に加えて、凝集剤または洗浄水の補助供給口を含み、積層状ろ体の途中に配置される筒形状の第２パイプ部材を備える。このように構成すれば、凝集剤を供給する場合には、積層状ろ体の途中において凝集剤を被処理物に供給することができるので、流動性を保持しながら所定の含水率まで下げられた被処理物に対して凝集剤を注入することで、被処理物の固分の粒子と、凝集剤の粒子との接触機会を増やす事ができ、より効果的に凝集処理を行うこととなり、被処理物の固液分離処理をより効果的に行うことができる。また、洗浄水を供給する場合には、積層状ろ体の内部から積層状ろ体を洗浄することができるので、積層状ろ体を効果的に洗浄することができる。

この場合、好ましくは、第２パイプ部材は、凝集剤を供給する補助供給口を含み、排出口側の回転軸の端部近傍に配置され、第２パイプ部材の排出口側には、スクリュにより被処理物を撹拌する撹拌領域が設けられている。このように構成すれば、被処理物が排出口に到達する前に、撹拌領域において、凝集剤と被処理物とを撹拌することができるので、凝集処理された被処理物を排出口から排出することができる。

上記一の局面による固液分離装置では、好ましくは、第１パイプ部材は、回転軸の軸方向において、積層状ろ体の全長の３分の１以上２分の１以下の距離だけ、積層状ろ体の主被処理物供給口側の端部から離間した位置に配置されている。このように構成すれば、固液分離処理が略完了する位置である、積層状ろ体の全長の３分の１以上２分の１以下の距離だけ積層状ろ体の主被処理物供給口側の端部から離間した位置に合わせて、追加の被処理物を供給することができるので、装置全体を有効活用して被処理物の処理量をより増加させることができる。また、被処理物の流動性を向上させて被処理物による固液分離装置の閉塞（積層状ろ体の詰まり）をより抑制することができる。

本発明によれば、上記のように、装置全体を有効活用して被処理物の処理量を増加させることが可能な固液分離装置を提供することができる。

本発明の第１実施形態によるスクリュ式濃縮装置の全体構成を示した側面図である。 本発明の第１実施形態によるスクリュ式濃縮装置のパイプ部材を示した模式的な断面図である。 本発明の第１実施形態によるスクリュ式濃縮装置のスペーサを示した斜視図である。 本発明の第１実施形態によるスクリュ式濃縮装置のパイプ部材を示した斜視図である。 本発明の第１実施形態によるスクリュ式濃縮装置および回転体式脱水装置の全体構成を示した側面図である。 本発明の第１実施形態による回転体式脱水装置の積層状回転ろ体の分解斜視図である。 本発明の第２実施形態によるスクリュ式濃縮装置の全体構成を示した側面図である。 本発明の第３実施形態によるスクリュ式脱水装置の全体構成を示した側面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

［第１実施形態］
図１〜図６を参照して、本発明の第１実施形態について説明する。

（スクリュ式濃縮装置の構成）
本発明の第１実施形態によるスクリュ式濃縮装置１００は、図１に示すように、被処理物の主供給口１１ａを含む供給部材１と、スクリュ２と、積層状ろ体３と、被処理物の副供給口４２ａを含む第１パイプ部材４と、第１パイプ部材４の後述するＸ方向の両端にそれぞれ設けられるフランジ５およびフランジ６と、被処理物の排出口７１を含む外枠７と、モータ８と、を備えている。スクリュ２は、直線状に延びる棒状の回転軸２１を含んでいる。回転軸２１は、略水平方向に延びている。スクリュ式濃縮装置１００は、特許請求の範囲の「固液分離装置」の一例である。主供給口１１ａは、特許請求の範囲の「主被処理物供給口」の一例である。副供給口４２ａは、特許請求の範囲の「副被処理物供給口」の一例である。モータ８は、特許請求の範囲の「駆動部」の一例である。

以下では、回転軸２１の軸方向（スクリュ２が延びる方向）をＸ方向として説明する。また、Ｘ方向のうち、主供給口１１ａから排出口７１に向かう方向、すなわち、被処理物がスクリュ２により移動される方向をＸ１方向とし、その逆方向をＸ２方向として説明する。また、上下方向をＺ方向として説明する。また、Ｘ方向およびＺ方向に直交する方向をＹ方向とする。

スクリュ式濃縮装置１００は、被処理物に対して、主に重力ろ過による濃縮処理を行うように構成されている。また、スクリュ式濃縮装置１００は、濃縮処理した被処理物を排出して、スクリュ式濃縮装置１００の後段に設けられる回転体式脱水装置１０１に供給するように構成されている。回転体式脱水装置１０１は、濃縮処理された被処理物に対して、主に圧搾ろ過による脱水処理を行うように構成されている。

なお、重力ろ過とは、例えば、細かな隙間などにより液分（ろ液）をこし取るようなろ過であり、被処理物の液分に作用する重力により、固体成分と液体成分とを分離させるろ過である。また、圧搾ろ過とは、被処理物を加圧（圧搾）することにより、被処理物から液体成分を絞り出すろ過である。

被処理物とは、水（液体成分）と固体成分との混合物である。たとえば、被処理物は、汚泥である。濃縮処理とは、凝集された被処理物の含水率を、被処理物の流動性を保持しながら、所定の含水率（たとえば約９４〜約９８％、より好ましくは、約９６％）まで低下させる処理である。なお、スクリュ式濃縮装置１００は、固液分離処理の前段階で凝集処理を行う凝集部（図示せず）から被処理物が供給される。凝集部から供給される被処理物の含水率は、たとえば、約９８．０〜約９９．５％である。また、脱水処理とは、被処理物の流動性を失わせて被処理物の容積を小さくし、濃縮処理よりも含水率をさらに低下させる処理である。脱水処理により、被処理物の含水率は、たとえば、約７０〜約８８％まで低下する。なお、脱水処理された被処理物は、回転体式脱水装置１０１から脱水ケーキ（図示せず）として排出される。

〈供給部材の構成〉
図１に示すように、供給部材１は、中空の管状の部材である。具体的には、供給部材１は、上端に主供給口１１ａが設けられ、上下方向（Ｚ方向）に延びる円筒形状の第１部分１１と、第１部分１１の下端に一体的に接続され、Ｘ１方向側が開放された第２部分１２とを含んでいる。主供給口１１ａは、スクリュ２のＸ２方向側の端部近傍に設けられている。第２部分１２の内側には、スクリュ２のＸ２方向側の端部が配置されている。供給部材１のＸ２方向側には、モータ８が配置されている。

〈スクリュの構成〉
図１に示すように、スクリュ２は、回転軸２１と、羽根部２２とを含んでいる。回転軸２１は、第２部分１２をＸ方向に貫通している。スクリュ２は、回転軸２１のＸ２方向端部においてモータ８に接続され、モータ８から駆動力を得て回転するように構成されている。スクリュ２は、回転軸２１の回転に伴って羽根部２２を回転させることにより、主供給口１１ａから供給された被処理物を、Ｘ１方向（回転体式脱水装置１０１側）に送るように構成されている。また、回転軸２１は、スクリュ式濃縮装置１００と回転体式脱水装置１０１とが並ぶ方向（Ａ方向）に延びている。

羽根部２２は、回転軸２１の外周面に設けられている。また、羽根部２２は、回転軸２１の軸方向（Ｘ方向）に向けて螺旋状に延びている。また、羽根部２２は、１つの連続した羽根により形成されており、回転軸２１の軸方向（Ｘ方向）のピッチが略等間隔になるように形成されている。なお、スクリュ２は、分割された複数の羽根により構成されてもよい。

〈積層状ろ体の構成〉
図１に示すように、積層状ろ体３は、全体として、スクリュ２を取り囲むようにスクリュ２を内側に配置するとともに、Ｘ方向に延びる筒形状を有している。

図１に示すように、積層状ろ体３は、Ｘ方向において、供給部材１のＸ１方向端部の近傍から、スクリュ式濃縮装置１００と回転体式脱水装置１０１との接触面の近傍までの範囲に設けられている。

図２に示すように、積層状ろ体３は、複数の固定板３１と、複数のスペーサ３２と、複数の可動板３３とを含んでおり、固定板３１と可動板３３とがＸ方向に交互に積層された積層構造を有している。

〈固定板の構成〉
図２に示すように、固定板３１は、Ｘ方向に略直交する方向に延びる円環形状を有している。すなわち、固定板３１は、中心に固定板３１をＸ方向に貫通する円形状の貫通穴３１ａを有している。なお、固定板３１は、動くことがないように、固定板３１の外縁部の複数箇所に接触する外枠７により、固定されている。

貫通穴３１ａには、スクリュ２が通されている。貫通穴３１ａは、固定板３１が回転するスクリュ２に接触することのない所定の大きさを有している。すなわち、貫通穴３１ａの内周半径は、スクリュ２の回転中心軸線αから羽根部２２の最外縁部（羽根部２２の中で最も回転軸２１から離間した部分）までの距離よりも大きい。

固定板３１は、外縁部近傍に、固定板３１をＸ方向に貫通し、スペーサ３２が取り付けられるネジ穴３１ｂを有している。ネジ穴３１ｂは、１つの固定板３１に、半径方向に所定間隔を隔てて複数設けられている。

〈スペーサの構成〉
図３に示すように、スペーサ３２は、Ｘ方向に延びる雄ネジ部３２ａと、Ｘ１方向側から雄ネジ部３２ａの一端を支持する柱形状の本体部３２ｂとを有している。本体部３２ｂは、Ｘ方向において厚みｔ１を有している。

図２に示すように、スペーサ３２は、固定板３１のＸ１方向側から、ネジ穴３１ｂに取り付けられている。スペーサ３２のＸ１方向側の表面には、スペーサ３２が取り付けられている固定板３１とは異なる他の固定板３１が接触状態で配置されている。すなわち、スペーサ３２は、Ｘ方向に隣接する２つの固定板３１を、互いに隙間ｔ１だけ離れさせる機能を有している。スペーサ３２、および、固定板３１の雄ネジ部３２ａは、それぞれ、固定板３１の周方向に複数設けられている。なお、雄ネジ部３２ａ（図３参照）のＸ方向の長さは、固定板３１の厚みよりも短い。

〈可動板の構成〉
図２に示すように、可動板３３は、Ｘ方向に略直交する方向に延びる円環形状を有している。すなわち、可動板３３は、中心に固定板３１をＸ方向に貫通する円形状の貫通穴３３ａを有している。

貫通穴３３ａには、スクリュ２が通されている。貫通穴３３ａは、回転するスクリュ２に可動板３３が接触可能な所定の大きさを有している。すなわち、貫通穴３３ａの内周半径は、スクリュ２の回転中心軸線αから羽根部２２の最外縁部（羽根部２２の中で最も回転軸２１から離間した部分）までの距離よりも小さい。また、可動板３３は、Ｘ方向に隣接する２つの固定板３１の間に配置されている。また、可動板３３のＸ方向の厚みｔ２は、Ｘ方向に隣接する２つの固定板３１の間隔ｔ１（スペーサ３２の本体部３２ｂ（図３参照）の厚みｔ１）よりも小さい。また、可動板３３は、固定板３１のように、外枠７（図１参照）により固定されることなく、移動可能に構成されている。

詳細には、可動板３３は、スクリュ２の回転に伴い、羽根部２２により、Ｘ方向に直交し、回転中心軸線αから離間する方向に偏心した状態で移動（回転）されるとともに、可動板３３を挟み込む２つの固定板３１の間で羽根部２２によりＸ方向に移動（揺動）されるように構成されている。

〈ろ過溝およびろ水流出溝の構成〉
図２に示すように、隣接する固定板３１間には、スペーサ３２により、隙間ｔ１のろ過溝Ｓが形成されている。また、Ｘ方向において、隣接する固定板３１間のろ過溝Ｓの可動板３３を除く部分には、隙間（ｔ１−ｔ２）のろ水流出溝Ｇが形成されている。ろ水流出溝Ｇとは、Ｘ方向に隣接して配置される２つの固定板３１と、可動板３３との間の隙間部分である。

スクリュ式濃縮装置１００は、スクリュ２を回転させることにより、ろ過溝Ｓ（ろ水流出溝Ｇ）にろ液を通過させることによって、被処理物から液体成分を分離するように構成されている。この際、スクリュ式濃縮装置１００は、スクリュ２を回転させることにより、２つの固定板３１の間で可動板３３を継続的に動かし続けることが可能に構成されている。このため、ろ水流出溝Ｇ（ろ過溝Ｓ）の目詰まりを抑制可能に構成されている。すなわち、スクリュ式濃縮装置１００は、ろ水流出溝Ｇ（ろ過溝Ｓ）のセルフクリーニングを行うように構成されている。

〈第１パイプ部材の構成〉
図１に示すように、第１パイプ部材４は、概して、筒形状を有する部材であり、積層状ろ体３の途中において、スクリュ式濃縮装置１００に追加で被処理物を供給するための部材である。このため、第１パイプ部材４は、積層状ろ体３の途中に設けられている。

詳細には、第１パイプ部材４は、被処理物の排出口７１よりも、被処理物の主供給口１１ａの近くに配置されている。また、第１パイプ部材４は、回転軸２１の軸方向（Ｘ方向）において、積層状ろ体３の全長Ｌ１の略３分の１の距離Ｌ２だけ、積層状ろ体３の主供給口１１ａ側の端部から離間した位置に配置されている（Ｌ２≒（１／３）Ｌ１）。

図２に示すように、第１パイプ部材４は、第１部分４１と、第２部分４２とを一体的に含んでいる。

第１部分４１は、円筒形状を有しており、回転軸２１の軸方向（Ｘ方向）に延びている。すなわち、第１部分４１は、第１部分４１をＸ方向に貫通する円形状の貫通穴４１ａを有している。第１部分４１（貫通穴４１ａ）には、スクリュ２が通されている。貫通穴４１ａは、回転するスクリュ２に接触することのない所定の大きさ（内径）を有している。

第２部分４２は、第１部分４１の外表面から回転軸２１の軸方向（Ｘ方向）に交差する方向へ突出して延びている。

詳細には、第２部分４２は、円筒形状を有している。また、第２部分４２は、上下方向（Ｚ方向）に延びている。すなわち、第２部分４２は、第２部分４２をＺ方向に貫通する円形状の貫通穴４２ｂを有している。また、第２部分４２は、下端が第１部分４１に一体的に接続されている。また、第２部分４２は、第１部分４１のＸ方向の略中央で接続されている。したがって、第１パイプ部材４は、第１部分４１および第２部分４２により、逆Ｔ字形状に形成されている。第２部分４２の貫通穴４２ｂは、第１パイプ部材４の内側において、第１部分４１の貫通穴４１ａに上方から連通している。

図１に示すように、第２部分４２の上端には、副供給口４２ａが設けられている。副供給口４２ａ（第２部分４２の上端）には、被処理物を供給するための図示しない供給管が接続される。副供給口４２ａの開口面積Ｓ１は、供給部材１の主供給口１１ａの開口面積Ｓ２に略等しい。開口面積Ｓ１とは、水平方向に延びるとともに、第２部分４２を横切る平坦面により、第２部分４２の断面を取得した場合に、円環形状の断面部の内側の開口面積である。また、開口面積Ｓ２とは、水平方向に延びるとともに、供給部材１の第１部分１１を横切る平坦面により、第１部分１１の断面を取得した場合に、円環形状の断面部の内側の開口面積である。

〈フランジの構成〉
図４に示すように、フランジ５とフランジ６とは、ともに円環形状を有しており、互いに同一形状を有している。すなわち、フランジ５とフランジ６とは、一対の構成である。フランジ５とフランジ６とは、回転軸２１の軸方向（Ｘ方向）の両側から第１パイプ部材４を接触状態で挟み込んでいる。

〈フランジ５の構成〉
図２に示すように、フランジ５は、第１パイプ部材４のＸ２方向側に配置されている。フランジ５の外径（Ｘ方向に直交する方向の大きさ）は、第１パイプ部材４の第１部分４１の外径よりも大きい。

図２に示すように、フランジ５は、フランジ５をＸ方向に貫通する円形状の貫通穴５１と、第１パイプ部材４側（Ｘ１方向側）の側面５ａに設けられ、Ｘ２方向に窪む凹部５２と、外枠７（図１参照）に接触する凸部５３（図４参照）とを有している。

貫通穴５１には、スクリュ２が通されている。貫通穴５１は、回転するスクリュ２に接触することのない所定の大きさ（内径）を有している。

凹部５２は、第１パイプ部材４の第１部分４１のＸ２方向の端部の外表面に沿った形状を有しており、第１部分４１と嵌合している。フランジ５は、第１パイプ部材４に嵌合した状態で、第１パイプ部材４に対して固定されている。一例ではあるが、フランジ５は、第１パイプ部材４に嵌合した状態で溶接するか、あるいは図示しないネジなどの固定部材により、第１パイプ部材４に固定されるように構成されている。

フランジ５は、Ｘ方向において、可動板３３に対向して配置されている。詳細には、フランジ５のＸ２方向側の側面５ｂには、可動板３３が対向して配置されている。つまり、フランジ５は、交互に配列された固定板３１および可動板３３のうちの可動板３３とＸ方向に隣接するように設けられている。フランジ５の側面５ｂには、Ｘ２方向側に雄ネジ部３２ａを有するスペーサ３２が側面５ｂに接触状態で配置されている。なお、フランジ５に接触するスペーサ３２は、フランジ５に対して固定されている。一例ではあるが、スペーサ３２は、図示しないネジなどの固定部材により、フランジ５に固定されるように構成されている。

図４に示すように、凸部５３は、複数設けられている。凸部５３は、フランジ５の外縁部からフランジ５の半径方向（Ｘ方向に直交する方向）に突出している。複数の凸部５３は、フランジ５の周方向に等角度間隔で配置されている。

図４に示すように、複数の凸部５３は、それぞれ、最外縁部（半径方向においてスクリュ２（図２参照）の回転中心軸線α（図２参照）から最も離間した部分）に外枠７（図１参照）に接触する接触面５３ａを有している。複数の接触面５３ａは、回転中心軸線αを中心とする共通の円弧上に位置している。

フランジ５には、Ｘ方向に延びる丸棒部材７０を通すための貫通穴を有する固定部５０が下端に設けられている。なお、丸棒部材７０は、固定板３１にも通されており、フランジ５と固定板３１とを互いに固定している。

〈フランジ６の構成〉
図２に示すように、フランジ６は、上記の通り、フランジ５と同一形状を有しているため、以下では、フランジ５と異なる点について説明する。

フランジ６は、貫通穴６１と、凹部６２と、接触面６３ａを有する凸部６３（図４参照）とを有している。フランジ６は、Ｘ方向において、固定板３１に対向して配置されている。詳細には、フランジ６のＸ１方向側の側面６ａには、固定板３１が対向して接触状態で配置されている。つまり、フランジ６は、交互に配列された固定板３１および可動板３３のうちの固定板３１とＸ方向に隣接するように設けられている。なお、フランジ６に接触する固定板３１は、フランジ６に対して固定されている。一例ではあるが、固定板３１は、図示しないネジなどの固定部材により、フランジ６に固定されるように構成されている。フランジ６には、Ｘ方向に延びる丸棒部材７０を通すための貫通穴を有する固定部６０が下端に設けられている。

〈外枠の構成〉
図１に示すように、外枠７は、積層状ろ体３を外側から取り囲む骨組み構造を有している。外枠７は、固定板３１の外縁部と、フランジ５の凸部５３の接触面５３ａと、フランジ６の凸部６３の接触面６３ａとに接触することにより、積層状ろ体３と、フランジ５と、フランジ６と、フランジ５およびフランジ６とが固定されている第１パイプ部材４とを互いに固定している。また、外枠７のＸ１方向の端部（スクリュ２のＸ１方向の端部近傍）には、被処理物をスクリュ式濃縮装置１００から排出する排出口７１が設けられている。排出口７１から排出された被処理物は、回転体式脱水装置１０１に供給される。

（回転体式脱水装置の構成）
回転体式脱水装置１０１は、図５に示すように、複数の回転体１０２と、回転体１０２を駆動させるモータ（図示せず）とを備えている。

回転体１０２は、積層状回転ろ体１０３と、積層状回転ろ体１０３に挿通され、Ｙ方向に延びる回転軸１０４とを含んでいる。

積層状回転ろ体１０３（回転体１０２）は、被処理物を排出口１０５に送るように、排出口１０５に向かって上下２列に複数配置されている。詳細には、下列の積層状回転ろ体１０３は、互いに同方向（図５において時計回り方向）に回転することにより、被処理物を排出口１０５に送るように構成されている。また、上列の積層状回転ろ体１０３は、互いに下列の積層状回転ろ体１０３とは逆方向（図５において反時計回り方向）に回転することにより、被処理物を排出口１０５に送るように構成されている。

図６に示すように、積層状回転ろ体１０３は、複数の中径円板ろ片１３１、複数の小径円板ろ片１３２、および、複数の大径円板ろ片１３３の３種の円環形状のろ片を含んでいる。積層状回転ろ体１０３は、Ｙ方向に並ぶ複数の中径円板ろ片１３１間に、大径円板ろ片１３３および小径円板ろ片１３２を交互に配置（積層）することにより構成されている。

中径円板ろ片１３１には、一方表面および他方表面に、それぞれ、凸部１３１ａおよび凸部１３１ｂが設けられている。なお、凸部１３１ａの突出量は、凸部１３１ｂの突出量と比較して極めて大きい。隣接する中径円板ろ片１３１間には、凸部１３１ａおよび凸部１３１ｂが互いに当接することより、ろ液を排出するろ過溝（図示せず）が形成されている。

小径円板ろ片１３２には、凸部１３１ａおよび凸部１３１ｂに係合する切欠部１３２ａが設けられている。

大径円板ろ片１３３には、凸部１３１ａおよび凸部１３１ｂに嵌合する貫通穴１３３ａが設けられている。

（第１実施形態の効果）
第１実施形態では、以下のような効果を得ることができる。

第１実施形態では、上記のように、被処理物の副供給口４２ａを含み、積層状ろ体３の途中に配置される筒形状の第１パイプ部材４を設ける。これにより、主供給口１１ａの下流側の副供給口４２ａを介して、積層状ろ体３に追加で被処理物を供給することができるので、スクリュ式濃縮装置１００により、積層状ろ体３の略全域で固液分離処理を行うことができる。このため、スクリュ式濃縮装置１００の全体を有効活用して被処理物の処理量を増加させることができる。また、積層状ろ体の途中において、追加で被処理物を供給することができるので、固液分離処理により流動性が低下した被処理物の流動性を向上させることができる。その結果、被処理物によるスクリュ式濃縮装置１００の閉塞（積層状ろ体３の詰まり）を抑制することができる。

第１実施形態では、上記のように、副供給口４２ａの開口面積Ｓ１を、主供給口１１ａの開口面積Ｓ１と等しくする。これにより、追加の被処理物の供給量を比較的大きく確保することができるので、被処理物の主供給口１１ａから被処理物の排出口７１までの間において処理量を増加させて、より効果的に固液分離処理を行うことができる。

第１実施形態では、上記のように、第１パイプ部材４を、回転軸２１の軸方向の両側から接触状態で挟み込む一対のフランジ５および６を設ける。これにより、フランジ５および６を介して容易に第１パイプ部材４を取り付けることができる。

第１実施形態では、上記のように、フランジ５を、固定板３１に対向して配置し、フランジ６を、可動板３３に対向して配置する。これにより、固定板３１と可動板３３とが交互に並ぶ順番を変えることなく、固定板３１と可動板３３とに挟まれる任意の位置に第１パイプ部材４を配置することができる。また、他の固定板３１と可動板３３との間の位置に、容易に第１パイプ部材４の配置を変更することができる。

第１実施形態では、上記のように、第１パイプ部材４に、回転軸２１の軸方向に延びる筒形状の第１部分４１と、副供給口４２ａが設けられ、第１部分４１の外表面から軸方向に交差する方向へ突出して延びる筒形状の第２部分４２とを一体的に設ける。これにより、積層状ろ体３から離れる方向に延びる第２部分４２から、被処理物を第１部分４１に容易に送ることができる。

第１実施形態では、上記のように、第１パイプ部材４を、回転軸２１の軸方向において、積層状ろ体３の全長の略３分の１の距離だけ、積層状ろ体３の主供給口１１ａ側の端部から離間した位置に配置する。これにより、固液分離処理が略完了する位置である、積層状ろ体３の全長の３分の１以上２分の１以下の距離だけ積層状ろ体３の主供給口１１ａ側の端部から離間した位置に合わせて、追加の被処理物を供給することができるので、スクリュ式濃縮装置１００の全体を有効活用して被処理物の処理量をより増加させることができる。また、被処理物によるスクリュ式濃縮装置１００の閉塞（積層状ろ体３の詰まり）をより抑制することができる。

［第２実施形態］
次に、図７を参照して、本発明の第２実施形態について説明する。この第２実施形態では、第１パイプ部材４を備える上記第１実施形態の構成に加えて、第２パイプ部材２０４を備える例について説明する。

（スクリュ式濃縮装置の構成）
図７に示すように、第２実施形態によるスクリュ式濃縮装置２００は、第２パイプ部材２０４と、第２パイプ部材２０４のＸ方向の両端にそれぞれ設けられるフランジ２０５およびフランジ２０６とを備えている。なお、スクリュ式濃縮装置２００は、特許請求の範囲の「固液分離装置」の一例である。

第２パイプ部材２０４は、第１パイプ部材４と同一形状を有しているため、形状についての説明は省略する。また、フランジ２０５およびフランジ２０６も、フランジ５およびフランジ６と同一形状を有しているため、形状についての説明は省略する。

第２パイプ部材２０４は、積層状ろ体３の途中において、スクリュ式濃縮装置２００に凝集剤を供給するための部材である。このため、第２パイプ部材２０４は、積層状ろ体３の途中に設けられている。また、第２パイプ部材２０４は、第１パイプ部材４の下流に設けられている。また、第２パイプ部材２０４は、排出口７１側の回転軸２１の端部近傍に配置されている。

第２パイプ部材２０４は、凝集剤を供給する補助供給口２０４ａを含んでいる。なお、補助供給口２０４ａは、第１パイプ部材４の副供給口４２ａに対応する位置に設けられている。

第２パイプ部材２０４の排出口７１側（下流側）には、スクリュ２により被処理物を撹拌する撹拌領域Ｒ（二点鎖線で囲まれた部分）が設けられている。すなわち、第２パイプ部材２０４の下流側には、スクリュ２の一部が配置されており、第２パイプ部材２０４のＸ１方向端部の下流側に配置されたスクリュ２の一部により、スクリュ式濃縮装置２００は、排出口７１から被処理物を排出する前に、被処理物と、第２パイプ部材２０４を介して供給された凝集剤とを撹拌し、被処理物をフロック化するように構成されている。

第２実施形態のその他の構成は、上記第１実施形態と同様である。

（第２実施形態の効果）
第２実施形態では、以下のような効果を得ることができる。

第２実施形態では、上記のように、第１パイプ部材４に加えて、凝集剤の補助供給口２０４ａを設け、積層状ろ体３の途中に配置される筒形状の第２パイプ部材２０４を設ける。これにより、凝集剤を供給する場合には、積層状ろ体３の途中において流動性を保持しながら所定の含水率まで下げられた被処理物に対して凝集剤を供給することができるので、被処理物の固分の粒子と、凝集剤の粒子との接触機会を増やす事ができ、より効果的に凝集処理を行い、被処理物の固液分離処理をより効果的に行うことができる。

第２実施形態では、上記のように、第２パイプ部材２０４に、凝集剤を供給する補助供給口２０４ａを設け、排出口７１側の回転軸２１の端部近傍に配置され、第２パイプ部材２０４の排出口７１側には、スクリュ２により被処理物を撹拌する撹拌領域Ｒを設ける。これにより、被処理物が排出口７１に到達する前に、撹拌領域Ｒにおいて、凝集剤と被処理物とを撹拌することができるので、凝集処理された被処理物を排出口７１から排出することができる。

第２実施形態のその他の効果は、上記第１実施形態と同様である。

［第３実施形態］
次に、図８を参照して、本発明の第３実施形態について説明する。この第３実施形態では、被処理物の濃縮処理を行うスクリュ式濃縮装置１００が、第１パイプ部材４を備える上記第１実施形態とは異なり、被処理物の脱水処理を行うスクリュ式脱水装置３００が、第１パイプ部材４を備える例について説明する。なお、スクリュ式脱水装置３００は、特許請求の範囲の「固液分離装置」の一例である。

（スクリュ式脱水装置の構成）
図８に示すように、第３実施形態によるスクリュ式脱水装置３００は、スクリュ３０２と、背圧板９とを備えている。

スクリュ３０２は、回転軸２１と、羽根部３２２とを含んでいる。スクリュ３０２は、回転軸２１のＸ１方向端部（第１実施形態とは逆側の端部）においてモータ８に接続され、モータ８から駆動力を得て回転するように構成されている。

羽根部３２２は、回転軸２１の外周面に設けられている。また、羽根部３２２は、回転軸２１の軸方向（Ｘ方向）に向けて螺旋状に延びている。また、羽根部３２２は、１つの連続した羽根により形成されている。また、羽根部３２２は、第１実施形態の羽根部２２とは異なり、回転軸２１の軸方向（Ｘ方向）のピッチが下流側（Ｘ１方向側）に向かうにつれて徐々に小さくなるように形成されている。このため、スクリュ３０２は、羽根部３２２により、下流側に向かうにつれて、被処理物への圧力を順次高めていくように構成されている。

背圧板９は、回転軸２１のＸ１方向端部近傍に設けられている。背圧板９は、回転軸２１に沿ってＸ方向の所定範囲を移動可能に構成されている。背圧板９は、移動により、被処理物の搬送経路を狭める所定位置に配置される。背圧板９は、スクリュ３０２により排出口３００ａ近傍まで搬送された被処理物を圧縮するように構成されている。

第３実施形態のその他の構成は、上記第１実施形態と同様である。

（第３実施形態の効果）
第３実施形態では、以下のような効果を得ることができる。

第３実施形態では、上記第１実施形態と同様に、被処理物の副供給口４２ａを含み、積層状ろ体３の途中に配置される筒形状の第１パイプ部材４を設ける。これにより、スクリュ式脱水装置３００の全体を有効活用して被処理物の処理量を増加させることができる。

第３実施形態のその他の効果は、上記第１実施形態と同様である。

（変形例）
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更（変形例）が含まれる。

たとえば、上記第１〜第３実施形態では、副供給口の開口面積と、主供給口の開口面積とを、同じにした例を示したが、本発明はこれに限らない。本発明では、副供給口の開口面積を、主供給口の開口面積よりも大きくしてもよいし、小さくしてもよい。

また、上記第１〜第３実施形態では、第１パイプ部材および第２パイプ部材と、フランジとを別体により構成した例を示したが、本発明はこれに限らない。本発明では、第１パイプ部材および第２パイプ部材と、フランジとを一体的に構成してもよい。

また、上記第１〜第３実施形態では、第１パイプ部材および第２パイプ部材に、フランジを設けた例を示したが、本発明はこれに限らない。本発明では、第１パイプ部材および第２パイプ部材に、フランジを設けなくてもよい。

また、第２実施形態では、第２パイプ部材から凝集剤を供給した例を示したが、本発明はこれに限らない。本発明では、凝集剤に代えて、第２パイプ部材から洗浄水（メンテナンス用の水）を供給してもよい。また、第２パイプ部材を複数（２つ）設けて、洗浄水および凝集剤の両方を供給してもよい。

また、第２実施形態では、第２パイプ部材を第１パイプ部材の下流側に配置した例を示したが、本発明はこれに限らない。本発明では、第２パイプ部材を第１パイプ部材の上流側に配置してもよい。

また、第１〜第３実施形態では、第１パイプ部材を、回転軸の軸方向において、積層状ろ体の全長の略３分の１の距離だけ、積層状ろ体の主供給口側の端部から離間した位置に配置した例を示したが、本発明はこれに限らない。本発明では、第１パイプ部材が積層状ろ体の途中に配置されているのであれば、いずれの位置に配置されていてもよい。なお、好ましくは、第１パイプ部材を、回転軸の軸方向において、積層状ろ体の全長の５分の１以上５分の４以下の距離だけ、積層状ろ体の主供給口側の端部から離間した位置に配置するのがよい。さらに好ましくは、第１パイプ部材を、回転軸の軸方向において、積層状ろ体の全長の４分の１以上５分の３以下の距離だけ、積層状ろ体の主供給口側の端部から離間した位置に配置するのがよい。一層好ましくは、第１パイプ部材を、回転軸の軸方向において、積層状ろ体の全長の３分の１以上２分の１以下の距離だけ、積層状ろ体の主供給口側の端部から離間した位置に配置するのがよい。

また、第１〜第３実施形態では、第１パイプ部材の主供給口側のフランジを可動板に対向するように配置し、第１パイプ部材の排出口側のフランジを固定板に対向するように配置した例を示したが、本発明はこれに限らない。本発明では、第１パイプ部材の主供給口側のフランジを固定板に対向するように配置し、第１パイプ部材の排出口側のフランジを可動板に対向するように配置してもよい。

また、第１〜第３実施形態では、第１パイプ部材を、第１部分と第２部分とにより構成した例を示したが、本発明はこれに限らない。本発明では、第１パイプ部材を、第１部分のみにより構成してもよい。但し、この場合、副被処理物供給口を第１部分に設ける。

また、第１および第２実施形態では、スクリュ式濃縮装置の後段（下流側）に、脱水装置として、回転体式脱水装置を設けた例を示したが、本発明はこれに限らない。本発明では、スクリュ式濃縮装置の後段（下流側）に、脱水装置として、ベルト式や遠心分離式の脱水装置などの回転体式濃縮装置以外の方式の脱水装置を設けてもよい。

２、３０２ スクリュ
３ 積層状ろ体
４ 第１パイプ部材
５、６、２０５、２０６ フランジ
８ モータ（駆動部）
１１ａ 主供給口（主被処理物供給口）
２１ 回転軸
３１ 固定板
３３ 可動板
４１ 第１部分
４２ 第２部分
４２ａ 副供給口（副被処理物供給口）
７１ 排出口
１００、２００ スクリュ式濃縮装置（固液分離装置）
２０４ 第２パイプ部材
２０４ａ 補助供給口
３００ スクリュ式脱水装置（固液分離装置）
Ｒ 撹拌領域
Ｓ ろ過溝

Claims (8)

1. 回転軸を含み、供給された被処理物を前記回転軸の回転に伴い送るスクリュと、
   前記スクリュの一端近傍に設けられる被処理物の主被処理物供給口と、
   前記スクリュの他端近傍に設けられる被処理物の排出口と、
   前記回転軸を回転させる駆動部と、
   前記スクリュを取り囲むように配置された複数の固定板と、隣接する前記固定板の間に配置された可動板とを含み、隣接する前記固定板間にろ過溝が形成された積層状ろ体と、
   被処理物の副被処理物供給口を含み、前記積層状ろ体の途中に配置される筒形状の第１パイプ部材と、を備える、固液分離装置。
2. 前記副被処理物供給口の開口面積は、前記主被処理物供給口の開口面積以上である、請求項１に記載の固液分離装置。
3. 前記第１パイプ部材を、前記回転軸の軸方向の両側から接触状態で挟み込む一対のフランジをさらに備える、請求項１または２に記載の固液分離装置。
4. 前記一対のフランジの一方は、前記固定板に対向して配置され、
   前記一対のフランジの他方は、前記可動板に対向して配置されている、請求項３に記載の固液分離装置。
5. 前記第１パイプ部材は、前記回転軸の軸方向に延びる筒形状の第１部分と、前記副被処理物供給口が設けられ、前記第１部分の外表面から前記軸方向に交差する方向へ突出して延びる筒形状の第２部分とを一体的に含む、請求項１〜４のいずれか１項に記載の固液分離装置。
6. 前記第１パイプ部材に加えて、凝集剤または洗浄水の補助供給口を含み、前記積層状ろ体の途中に配置される筒形状の第２パイプ部材を備える、請求項１〜５のいずれか１項に記載の固液分離装置。
7. 前記第２パイプ部材は、凝集剤を供給する前記補助供給口を含み、前記排出口側の前記回転軸の端部近傍に配置され、
   前記第２パイプ部材の前記排出口側には、前記スクリュにより被処理物を撹拌する撹拌領域が設けられている、請求項６に記載の固液分離装置。
8. 前記第１パイプ部材は、前記回転軸の軸方向において、前記積層状ろ体の全長の３分の１以上２分の１以下の距離だけ、前記積層状ろ体の前記主被処理物供給口側の端部から離間した位置に配置されている、請求項１〜７のいずれか１項に記載の固液分離装置。

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