JP7154925B2 - スクリュー型分離装置及び排水処理システム - Google Patents

Description

本発明は、スクリュー型分離装置及び排水処理システムに関する。

従来、濃縮機や脱水機などのいわゆる分離装置に採用されている方法として、遠心法、浮上濃縮法、およびスクリーン濃縮脱水法などを挙げることができる。また、処理対象物としての含水率が高い下水や工場排水等の汚泥を円筒形状のろ過体の内部に投入し、このろ過体の内部に設けたスクリューを回転させることにより、処理対象物を搬送しつつ、ろ過脱水するスクリュープレス脱水装置が利用されている。スクリュープレス脱水装置においては、汚泥等の処理対象物をろ過脱水するためのろ過体として、外周面に多数の孔部（ろ過孔）が開口形成されたメッシュやパンチングプレートからなる円筒形状のスクリーンを用いるのが一般的である（特許文献１参照）。

特開平８－３０９５８９号公報

しかし、上述した脱水濃縮方法を採用した脱水装置においては、設備費も定期点検費も高くなってしまい、高コスト化してしまう。具体的に、遠心法においては消費電力が大きくなり、浮上濃縮法においては敷地面積が大きくなり、スクリーン濃縮・脱水方式においては、多量の洗浄水が必要になる。そのため、設備費や定期点検費などのランニングコストが低減された分離装置が望まれている。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、液体を含む処理対象物から液体成分を効率良く分離でき、低コストで維持管理可能なスクリュー型分離装置および排水処理システムを提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本開示のスクリュー型分離装置は、一方の端部側に設けられ脱水により対象物から分離された分離液を排出する分離液排出口、他方の端部側に設けられ脱水した前記対象物を排出する対象物排出口、及び、前記分離液排出口と前記対象物排出口との間に設けられ前記対象物が投入される対象物投入口を有する筒状のケージングと、前記ケージングの内部に設けられ、前記一方の端部から前記他方の端部への方向である延在方向に沿って延在するスクリュー軸と、前記スクリュー軸の外周面に螺旋状に延在し、前記ケージングの放射方向から見て前記対象物投入口に重畳する箇所を含む搬送促進区間のピッチが、前記搬送促進区間に対して前記対象物排出口側の区間である対象物搬送区間のピッチよりも短いスクリュー羽根部と、を有し、前記スクリュー軸を回転させることで、前記対象物投入口から投入された前記対象物を、前記搬送促進区間及び前記対象物搬送区間を通って前記対象物排出口まで移動させつつ脱水して、脱水した前記対象物を前記対象物排出口から排出し、前記分離液を前記分離液排出口から排出する。

前記スクリュー羽根部は、前記スクリュー軸の外周面に螺旋状に延在し、前記延在方向に沿って所定間隔で隔てて設けられる複数のスクリュー羽根を有しており、前記搬送促進区間における前記スクリュー羽根の数は、前記対象物搬送区間における前記スクリュー羽根の数よりも多いことが好ましい。

前記スクリュー羽根部は、前記搬送促進区間のピッチが、前記搬送促進区間に対して前記分離液排出口側の区間である分離液搬送区間のピッチよりも短いことが好ましい。

前記スクリュー羽根部は、前記スクリュー軸の外周面に螺旋状に延在し、互いに前記延在方向に沿って所定間隔で隔てて設けられる複数のスクリュー羽根を有しており、前記搬送促進区間における前記スクリュー羽根の数は、前記分離液搬送区間における前記スクリュー羽根の数よりも多いことが好ましい。

前記延在方向において前記対象物投入口と前記分離液排出口との間に配置され、前記延在方向において隣り合う前記スクリュー羽根同士の間で形成される領域の一部に重なるように設けられる隔壁部を有することが好ましい。

前記隔壁部は、前記延在方向において隣り合う前記スクリュー羽根同士の間で形成される領域のうち、前記スクリュー羽根の放射方向外側の先端部よりも放射方向内側の内側領域に重なり、前記内側領域よりも放射方向外側の領域を開放することが好ましい。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本開示のスクリュー型分離装置は、一方の端部側に設けられ脱水により対象物から分離された分離液を排出する分離液排出口、他方の端部側に設けられ脱水した前記対象物を排出する対象物排出口、及び、前記分離液排出口と前記対象物排出口との間に設けられ前記対象物が投入される対象物投入口を有する筒状のケージングと、前記ケージングの内部に設けられ、前記一方の端部から前記他方の端部への方向である延在方向に沿って延在するスクリュー軸と、前記スクリュー軸の外周面に螺旋状に延在するスクリュー羽根部と、前記延在方向において前記対象物投入口と前記分離液排出口との間に配置され、前記延在方向において隣り合う前記スクリュー羽根同士の間で形成される領域に重なるように設けられる隔壁部と、を有し、前記スクリュー軸を回転させることで、前記対象物投入口から投入された前記対象物を、前記対象物排出口まで移動させつつ脱水して、脱水した前記対象物を前記対象物排出口から排出し、前記分離液を前記分離液排出口から排出する。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本開示の排水処理システムは、有機性排水から汚泥を分離させる固液分離槽と、前記スクリュー型分離装置と、を備えた排水処理システムであって、前記スクリュー型分離装置が、前記固液分離槽から排出された汚泥を濃縮し、前記汚泥の濃縮時において生じる前記分離液を前記固液分離槽に返送可能に構成されている。

前記スクリュー型分離装置は、前記固液分離槽内に設けられていることが好ましい。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本開示の排水処理システムは、有機性排水に対して生物処理を行う反応槽と、前記有機性排水から汚泥を分離させる固液分離槽と、前記スクリュー型分離装置と、を備えた排水処理システムであって、前記スクリュー型分離装置が、前記反応槽から汚泥を引き抜いて濃縮し、前記濃縮された汚泥を前記反応槽に返送するとともに、前記汚泥の濃縮時において生じる前記分離液を前記固液分離槽に供給可能に構成されている。

本発明によれば、液体を含む処理対象物から液体成分を効率良く分離できるとともに、低コストで維持管理することが可能となる。

図１は、本実施形態に係るスクリュー型分離装置の一部断面図である。 図２は、本実施形態に係るスクリュー型分離装置の断面の一部拡大図である。 図３は、本実施形態に係るスクリュー型分離装置の動作を説明するための模式図である。 図４は、本実施形態の他の例に係るスクリュー型分離装置の一部断面図である。 図５は、本実施形態の他の例に係るスクリュー型分離装置の一部断面図である。 図６は、本実施形態の他の例に係るスクリュー型分離装置の一部断面図である。 図７は、第１の実施例による排水処理システムの一部を示す構成図である。 図８は、第１の実施例の変形例を説明するための沈殿池を示す略線図である。 図９は、第２の実施例による排水処理システムの一部を示す構成図である。

以下に、本発明の好適な実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態により本発明が限定されるものではない。

（スクリュー型分離装置の構成）
図１は、本実施形態に係るスクリュー型分離装置の一部断面図である。図１に示すように、本実施形態に係るスクリュー型分離装置１は、ケージング１０、スクリュー軸１２、スクリュー羽根部１４、隔壁部２０、流量調整槽２２、投入部２４、傾斜調整部２５、及び制御部２６を有している。スクリュー型分離装置１は、後述する対象物投入口３２Ａからケージング１０内に投入された前対象物Ａ０を脱水して、脱水した後の対象物Ａを、後述する対象物排出口３２Ｂから排出する。そして、スクリュー型分離装置１は、脱水により前対象物Ａ０から分離された分離液Ｃを、後述する分離液排出口３２Ｃから排出する。この前対象物Ａ０は、含水率が高い下水や工場排水等の汚泥である。前対象物Ａ０は、スクリュー型分離装置１に脱水される前の対象物であり、本実施形態では、含水率が高い下水や工場排水等の汚泥である。さらに言えば、前対象物Ａ０は、凝集剤が添加された汚泥であり、フロック化された固形成分と水分とを含有する汚泥である。本実施形態においては、スクリュー型分離装置１の前段に設けられた装置により、例えば凝集剤を添加することで、固形物成分をフロック化して、固形物に液体成分が含まれた前対象物Ａ０を生成する。ただし、前対象物Ａ０の性状は任意であり、例えば、凝集剤が添加されずにフロック化されていない汚泥であってもよい。

以下、地表Ｇに平行な方向、すなわち水平方向を、Ｘ方向とする。そして、Ｘ方向のうちの一方の方向を、Ｘ１方向とし、Ｘ方向のうちの他方の方向、すなわちＸ１方向と反対の方向を、Ｘ２方向とする。また、Ｘ方向に直交する方向であって、地表Ｇにも直交する方向、すなわち鉛直方向を、Ｚ方向とする。そして、Ｚ方向のうちの一方の方向を、Ｚ１方向とし、Ｚ方向のうちの他方の方向、すなわちＺ１方向と反対の方向を、Ｚ２方向とする。Ｚ１方向は、鉛直方向の上方に向かう方向、すなわち地表Ｇと離れる方向であり、Ｚ２方向は、鉛直方向の下方に向かう方向、すなわち地表Ｇ側に向かう方向である。

図１に示すように、ケージング１０は、延在方向Ｅに沿って一方の端部３０Ｃから他方の端部３０Ｂまで延在し、内部に空間が設けられる筒状の部材である。ケージング１０は、円筒状の部材であるが、他方の端部３０Ｂ側が縮径されている。ケージング１０は、縮径されていない箇所の直径が例えば２０ｃｍ以上５０ｃｍ以下程度であるが、その大きさは任意である。延在方向Ｅは、ケージング１０の軸方向である。延在方向Ｅは、一方の端部３０Ｃ側から他方の端部３０Ｂ側に向かうに従って、Ｘ１方向に対してＺ２方向側に傾斜している。すなわち、ケージング１０は、延在方向Ｅに沿った中心軸が、他方の端部３０Ｂ（方向Ｘ１側）に向かうに従って、Ｚ２方向側に移動する（位置する）向きで、傾斜している。従って、ケージング１０は、他方の端部３０Ｂが、一方の端部３０Ｃよりも、Ｚ２方向側、すなわち鉛直方向の下方に位置している。ケージング１０は、傾斜角度θが、２０°以上９０°以下であることが好ましく、３０°以上４５°以下であることがより好ましい。傾斜角度θは、ケージング１０の延在方向Ｅに沿った中心軸の、水平方向Ｘ（地表Ｇ）に対する傾斜角度である。

ケージング１０は、一方の端部３０Ｃに、分離液排出口３２Ｃが開口している。また、ケージング１０は、他方の端部３０Ｂに、対象物排出口３２Ｂが開口している。分離液排出口３２Ｃは、スクリュー軸１２が通る穴とは別の開口であり、スクリュー軸１２よりも方向Ｚ２側に設けられている。ただし、分離液排出口３２Ｃは、対象物排出口３２Ｂよりも一方の端部３０Ｃ側に位置していればよい。分離液排出口３２Ｃは、例えば一方の端部３０Ｃのスクリュー軸１２よりも方向Ｚ１側に設けられていてもよく、スクリュー軸１２と同じ位置に設けられて内部にスクリュー軸１２を貫通可能になっていてもよい。また、分離液排出口３２Ｃは、例えば、後述する分離液搬送区間ＫＣにおけるケージング１０の外周面（側面）に設けられていてもよい。また、分離液排出口３２Ｃは、対象物排出口３２Ｂよりも他方の端部３０Ｂ側に位置していればよい。さらに言えば、対象物排出口３２Ｂは、分離液排出口３２Ｃよりも、Ｚ２方向側、すなわち鉛直方向の下方に位置している。本実施形態において、対象物排出口３２Ｂは、スクリュー軸１２が内部を貫通可能になっているが、スクリュー軸１２が貫通しない構成であってもよい。

また、ケージング１０は、中間部３０Ａに、対象物投入口３２Ａが開口している。中間部３０Ａは、延在方向Ｅに沿った一方の端部３０Ｃと他方の端部３０Ｂとの間の箇所であり、言い換えれば、延在方向Ｅに沿った分離液排出口３２Ｃと対象物排出口３２Ｂとの間の箇所である。中間部３０Ａは、延在方向Ｅに沿ったケージング１０の中央に位置しているが、延在方向Ｅに沿った一方の端部３０Ｃと他方の端部３０Ｂとの間の任意の位置にあてよい。例えば、ケージング１０は、一方の端部３０Ｃから中間部３０Ａまでの延在方向Ｅに沿った長さが、延在方向Ｅに沿ったケージング１０の全長に対し、３０％以上７０％以下であることが好ましい。対象物投入口３２Ａは、中間部３０Ａの位置におけるケージング１０の外周面に開口している。

ケージング１０は、このように、対象物投入口３２Ａ、対象物排出口３２Ｂ、及び分離液排出口３２Ｃが開口している筒状の部材である。ケージング１０は、対象物投入口３２Ａ、対象物排出口３２Ｂ、及び分離液排出口３２Ｃ以外には、内部と外部とを連通する穴が形成されていないが、対象物投入口３２Ａ、対象物排出口３２Ｂ、及び分離液排出口３２Ｃ以外にも開口が形成されていてもよい。ただし、ケージング１０は、メッシュ及びパンチングプレートなどのスクリーンとは異なり、全域にわたり多数の開口が形成される構造ではないといえる。

スクリュー軸１２は、円柱形状を有しており、ケージング１０の内部に設けられて延在方向Ｅに沿って延在している。スクリュー軸１２は、ケージング１０の内部において、延在方向Ｅに沿ってケージング１０を貫通するように設けられている。すなわち、スクリュー軸１２の一方の端部１２Ｃは、ケージング１０の一方の端部３０Ｃ側に位置しており、ケージング１０の一方の端部３０Ｃから、ケージング１０の外側に突出している。同様に、スクリュー軸１２の他方の端部１２Ｂは、ケージング１０の他方の端部３０Ｂ側に位置しており、ケージング１０の他方の端部３０Ｂから、ケージング１０の外側に突出している。スクリュー軸１２は、一方の端部１２Ｃ又は他方の端部１２Ｂの少なくともいずれかが、軸受けによって軸支持されたモータ（いずれも図示せず）に連結されている。スクリュー軸１２は、このモータが制御部２６によって駆動されることにより、延在方向Ｅを軸中心として、方向Ｄに回転される。本実施形態では、方向Ｄは、一方の端部１２Ｃ側から見て、反時計回りの方向であるが、それに限られない。

スクリュー羽根部１４は、ケージング１０の内部において、延在方向Ｅに沿ってスクリュー軸１２の外周面に螺旋状に延在する部材である。本実施形態において、スクリュー羽根部１４は、複数のスクリュー羽根を備えている。スクリュー羽根部１４は、ケージング１０の延在方向Ｅに沿った区間毎に、スクリュー羽根の数が異なることで、区間毎にピッチが異なるように構成されている。なお、ここでのピッチとは、延在方向Ｅにおいて隣り合う２つのスクリュー羽根同士の間の長さを指す。

本実施形態において、スクリュー羽根部１４は、複数のスクリュー羽根として、第１スクリュー羽根１６及び第２スクリュー羽根１８を備えている。第１スクリュー羽根１６は、ケージング１０の内部において、延在方向Ｅに沿ってスクリュー軸１２の外周面に螺旋状に延在する。第１スクリュー羽根１６は、一方の端部１６Ｃから他方の端部１６Ｂまで、螺旋状に延在する。一方の端部１６Ｃは、第１スクリュー羽根１６の巻回が開始される位置であり、ケージング１０の一方の端部３０Ｃ側（分離液排出口３２Ｃ側）の端部、すなわち方向Ｘ２側の端部である。また、他方の端部１６Ｂは、第１スクリュー羽根１６の巻回が終わる位置であり、ケージング１０の他方の端部３０Ｂ側（対象物排出口３２Ｂ側）の端部、すなわち方向Ｘ１側の端部である。従って、第１スクリュー羽根１６は、一方の端部１６Ｃから、延在方向Ｅを中心軸とした放射方向から見た場合に対象物投入口３２Ａと重なる箇所を経て、他方の端部１６Ｂまで延在する。

第１スクリュー羽根１６は、一方の端部１６Ｃから他方の端部１６Ｂに向かって、スクリュー軸１２の回転方向である方向Ｄと反対方向に巻回されている。すなわち、スクリュー軸１２の回転方向（方向Ｄ）が、一方の端部１２Ｃ側から見て反時計回りの場合は、第１スクリュー羽根１６は、いわゆるＺ巻き（右手）の螺旋状（スパイラル状）に設けられる。反対に、スクリュー軸１２の回転方向（方向Ｄ）が、一方の端部１２Ｃ側から見て時計回りの場合は、第１スクリュー羽根１６は、いわゆるＳ巻き（左手）の螺旋状に設けられる。第１スクリュー羽根１６は、スクリュー軸１２の回転に伴い、回転する。なお、第１スクリュー羽根１６のピッチＰ１、すなわち延在方向Ｅにおいて隣り合う第１スクリュー羽根１６同士の間の距離は、任意に設定してよい。

第２スクリュー羽根１８は、ケージング１０の内部において、延在方向Ｅに沿ってスクリュー軸１２の外周面に螺旋状に延在する。第２スクリュー羽根１８は、第１スクリュー羽根１６に対して、延在方向Ｅに沿って所定間隔を隔ててずれた位置に設けられており、第１スクリュー羽根１６と同じ巻回方向で巻回されている。第２スクリュー羽根１８も、スクリュー軸１２の回転に伴い、回転する。さらに言えば、第２スクリュー羽根１８は、一方の端部１８Ｃから他方の端部１８Ｂまで、螺旋状に延在する。一方の端部１８Ｃは、第２スクリュー羽根１８の巻回が開始される位置であり、延在方向Ｅにおいて、第１スクリュー羽根１６の一方の端部１６Ｃと、対象物投入口３２Ａとの間に位置している。他方の端部１８Ｂは、第２スクリュー羽根１８の巻回が終わる位置であり、延在方向Ｅにおいて、第１スクリュー羽根１６の他方の端部１６Ｂと、対象物投入口３２Ａとの間に位置している。従って、第２スクリュー羽根１８は、一方の端部１８Ｃから、延在方向Ｅを中心軸とした放射方向から見た場合に対象物投入口３２Ａと重なる箇所を経て、他方の端部１８Ｂまで延在する。なお、本実施形態では、第２スクリュー羽根１８のピッチＰ２、すなわち延在方向Ｅにおいて隣り合う第２スクリュー羽根１８同士の間の距離は、第１スクリュー羽根１６のピッチＰ１と同じとなっている。ただし、ピッチＰ２は、ピッチＰ１と異なる長さであってもよい。

このように、第２スクリュー羽根１８は、一方の端部１８Ｃから他方の端部１８Ｂまで延在しており、第１スクリュー羽根１６は、一方の端部１６Ｃから他方の端部１６Ｂまで延在している。従って、第２スクリュー羽根１８の一方の端部１８Ｃから、第２スクリュー羽根１８の他方の端部１８Ｂまでの延在方向Ｅに沿った区間（以下、この区間を搬送区間ＫＡとする）では、第１スクリュー羽根１６と第２スクリュー羽根１８との両方が設けられている。また、第２スクリュー羽根１８の他方の端部１８Ｂから第１スクリュー羽根１６の他方の端部１６Ｂまでの延在方向Ｅに沿った区間（以下、この区間を対象物搬送区間ＫＢとする）と、第２スクリュー羽根１８の一方の端部１８Ｃから第１スクリュー羽根１６の一方の端部１６Ｃまでの延在方向Ｅに沿った区間（以下、この区間を分離液搬送区間ＫＣとする）とには、第１スクリュー羽根１６が設けられ、第２スクリュー羽根１８が設けられてない。

搬送促進区間ＫＡは、延在方向Ｅにおいて、対象物搬送区間ＫＢと分離液搬送区間ＫＣとの間の区間である。搬送促進区間ＫＡは、延在方向Ｅを中心軸としたケージング１０の放射方向から見て、少なくとも一部の区間において、対象物投入口３２Ａに重なるように設定されている。言い換えれば、搬送促進区間ＫＡは、少なくとも一部の区間が、延在方向Ｅにおいて、対象物投入口３２Ａと同じ位置となっている。また、対象物搬送区間ＫＢは、ケージング１０の他方の端部３０Ｂ側、すなわち対象物排出口３２Ｂ側の区間である。対象物搬送区間ＫＢは、搬送促進区間ＫＡよりも、他方の端部３０Ｂ側、すなわち対象物排出口３２Ｂ側にある区間であるといえる。また、分離液搬送区間ＫＣは、ケージング１０の一方の端部３０Ｃ側、すなわち分離液排出口３２Ｃ側の区間である。分離液搬送区間ＫＣは、搬送促進区間ＫＡよりも、一方の端部３０Ｃ側、すなわち分離液排出口３２Ｃ側にある区間であるといえる。対象物搬送区間ＫＢと分離液搬送区間ＫＣとは、延在方向Ｅを中心軸としたケージング１０の放射方向から見て、対象物投入口３２Ａに重ならない。すなわち、対象物搬送区間ＫＢは、延在方向Ｅにおいて、対象物投入口３２Ａよりも他方の端部３０Ｂ側に位置し、分離液搬送区間ＫＣは、延在方向Ｅにおいて、対象物投入口３２Ａよりも一方の端部３０Ｃ側に位置している。なお、延在方向Ｅに沿った搬送促進区間ＫＡの長さは、任意であるが、例えば、ケージング１０の延在方向に沿った全長の３０％以上７０％以下であることが好ましい。

また、対象物搬送区間ＫＢ及び分離液搬送区間ＫＣは、第１スクリュー羽根１６のみが設けられた区間である。従って、対象物搬送区間ＫＢ及び分離液搬送区間ＫＣにおけるスクリュー羽根部１４のピッチは、延在方向Ｅに隣り合う第１スクリュー羽根１６同士の間の距離であるピッチＰ１となる。一方、搬送促進区間ＫＡは、第１スクリュー羽根１６及び第２スクリュー羽根１８の両方が設けられた区間である。従って、搬送促進区間ＫＡにおいては、第１スクリュー羽根１６と第２スクリュー羽根１８とが、延在方向Ｅにおいて隣り合う。そのため、搬送促進区間ＫＡにおけるスクリュー羽根部１４のピッチは、延在方向Ｅにおいて隣り合う第１スクリュー羽根１６と第２スクリュー羽根１８との距離であるピッチＰ３となる。ピッチＰ３は、ピッチＰ１より短い（小さい）。従って、スクリュー羽根部１４は、搬送促進区間ＫＡにおけるピッチが、分離液搬送区間ＫＣ及び対象物搬送区間ＫＢにおけるピッチよりも、短くなっているといえる。なお、ピッチＰ３は、例えば、ピッチＰ１に対して、３０％以上７０％以下であることが好ましい。

なお、本実施形態では、複数のスクリュー羽根として、第１スクリュー羽根１６と第２スクリュー羽根１８との２つが設けられていたが、スクリュー羽根の数は任意である。例えば、スクリュー羽根部１４は、３つ以上のスクリュー羽根を有していてもよい。３つのスクリュー羽根を有する場合、スクリュー羽根部１４は、搬送促進区間ＫＡにおいて３つのスクリュー羽根を設けて、分離液搬送区間ＫＣ及び対象物搬送区間ＫＢにおいて１つのスクリュー羽根を設けてもよい。あるいは、スクリュー羽根部１４は、搬送促進区間ＫＡにおいて３つのスクリュー羽根を設けて、分離液搬送区間ＫＣ及び対象物搬送区間ＫＢにおいて２つのスクリュー羽根を設けてもよい。さらに別の例として、スクリュー羽根部１４は、３つのスクリュー羽根がある区間と２つのスクリュー羽根がある区間と１つのスクリュー羽根がある区間とを設けて、搬送促進区間ＫＡから遠ざかるに従って、スクリュー羽根の数を徐々に減らしてもよい。すなわち、スクリュー羽根部１４は、搬送促進区間ＫＡにおけるスクリュー羽根の数が、対象物搬送区間ＫＢにおけるスクリュー羽根の数より多いといえ、さらに言えば、搬送促進区間ＫＡにおけるスクリュー羽根の数が、分離液搬送区間ＫＣ及び対象物搬送区間ＫＢにおけるスクリュー羽根の数より多いといえる。なお、スクリュー羽根部１４は、スクリュー羽根が１つであってもよいが、その例については後述する。

また、第１スクリュー羽根１６の先端部（外周部）１６Ｓは、ケージング１０の内周面との間に、間隙Ｈが生じるように構成されている。すなわち、第１スクリュー羽根１６の先端部１６Ｓは、ケージング１０の内周面とは接触せず、間隙Ｈを隔てて離間している。同様に、第２スクリュー羽根１８の先端部１８Ｓは、ケージング１０の内周面との間に、間隙Ｈが生じるように構成されている。すなわち、第２スクリュー羽根１８の先端部１８Ｓは、ケージング１０の内周面とは接触せず、間隙Ｈを隔てて離間している。この間隙Ｈは、微小な隙間であり、対象物Ａの少なくとも一部の通過を抑制する（せき止める）程度の大きさとなっている。また、間隙Ｈは、分離液Ｃなどの液体成分が通過可能な大きさである。間隙Ｈは、具体的には、例えば１～２ｍｍ程度の隙間である。

隔壁部２０は、スクリュー羽根部１４に設けられて、対象物Ａの流出を抑制するバッフルである。隔壁部２０は、延在方向Ｅにおいて、第２スクリュー羽根１８の一方の端部１８Ｃと同じ位置に設けられている。さらに言えば、本実施形態においては、隔壁部２０は、第２スクリュー羽根１８の一方の端部１８Ｃの方向Ｘ１側の面に設けられる隔壁部２０Ａと、第２スクリュー羽根１８の一方の端部１８Ｃの方向Ｘ２側の面に設けられる隔壁部２０Ｂとを有している。従って、隔壁部２０は、搬送促進区間ＫＡと分離液搬送区間ＫＣとの間の位置、すなわち搬送促進区間ＫＡと分離液搬送区間ＫＣとの境界位置に設けられているといえる。ただし、隔壁部２０は、延在方向Ｅにおいて、ケージング１０の一方の端部３０Ｃと中間部３０Ａとの間、すなわち分離液排出口３２Ｃと対象物投入口３２Ａとの間に位置していればよい。

図２は、本実施形態に係るスクリュー型分離装置の断面の一部拡大図である。図２は、隔壁部２０を正面から見た場合を示している。図２に示すように、第２スクリュー羽根１８の方向Ｘ１側の面を、面１８Ｔ１とし、方向Ｘ２側の面を、面１８Ｔ２とする。そして、面１８Ｔ１の方向Ｘ１に位置して、面１８Ｔ１と対向する第１スクリュー羽根１６の面を、面１６Ｔ１とする。また、面１８Ｔ２の方向Ｘ２側に位置して、面１８Ｔ２に対向する第１スクリュー羽根１６の面を、面１６Ｔ２とする。そして、面１６Ｔ１と面１８Ｔ１との間に形成される領域と、面１６Ｔ２と面１８Ｔ２との間に形成される領域とを、それぞれ領域Ｒとする。領域Ｒは、第１スクリュー羽根１６の面（面１６Ｔ１又は面１６Ｔ２）と、第１スクリュー羽根１６の面に対向する第２スクリュー羽根１８の面（面１８Ｔ１又は面１８Ｔ２）と、スクリュー軸１２の外周面と、第１スクリュー羽根１６の先端部１６Ｓと第２スクリュー羽根１８の先端部１８Ｓとを結んだ線と、で区画される（囲われる）領域ともいえる。

具体的には、隔壁部２０Ａは、一方の側部２０Ｔ１が第１スクリュー羽根１６の面１６Ｔ１に接続され、他方の側部２０Ｔ２が第２スクリュー羽根の面１８Ｔ１に接続され、一方の側部２０Ｔ１から他方の側部２０Ｔ２まで、延在方向Ｅに向けて延びている。また、隔壁部２０Ａは、底部２０Ｔ３がスクリュー軸１２の外周面に接続されており、底部２０Ｔ３から先端部２０Ｔ４まで、延在方向Ｅを中心軸とした放射方向の外側に向けて延びている。隔壁部２０Ａの先端部２０Ｔ４は、第１スクリュー羽根１６の先端部１６Ｓ及び第２スクリュー羽根１８の先端部１８Ｓよりも、延在方向Ｅを中心軸とした放射方向の内側に位置している。なお、隔壁部２０Ａは、一方の側部２０Ｔ１から他方の側部２０Ｔ２までにわたって連続して形成されており、言い換えれば、一方の側部２０Ｔ１と他方の側部２０Ｔ２との間に、開口が形成されていない。また、隔壁部２０Ａは、底部２０Ｔ３から先端部２０Ｔ４までにわたって連続して形成されており、言い換えれば、底部２０Ｔ３から先端部２０Ｔ４との間に、開口が形成されていない。なお、隔壁部２０Ｂについても、隔壁部２０Ａと同様である。

隔壁部２０は、以上のように構成されるため、領域Ｒのうち、放射方向内側の領域Ｒ１に重なっている。また、隔壁部２０は、領域Ｒ１よりも放射方向外側には設けられていないため、領域Ｒのうち、領域Ｒ１よりも放射方向外側の領域Ｒ２に重なっていない。すなわち、隔壁部２０は、領域Ｒのうち、放射方向内側の領域Ｒ１に重なり、放射方向外側の領域Ｒ２を開放しているといえる。隔壁部２０は、本実施形態ではこのように領域Ｒのうち放射方向内側の領域Ｒ１に重なっているが、領域Ｒの一部に重なり他の一部を開放するものであれば、領域Ｒ１に重なって領域Ｒ２を開放する形状に限られず、任意の形状であってよい。例えば、隔壁部２０は、先端部１６Ｓ及び先端部１８Ｓの位置まで、先端部２０Ｔ４が伸びており、底部２０Ｔ３と先端部２０Ｔ４との間に開口を形成することで、開口が形成される領域を開放し、それ以外の領域に重なる構成であってよい。また、隔壁部２０は、本実施形態では２つ設けられているが、隔壁部２０の数は、スクリュー羽根の数と同じであればよい。

ここで、搬送促進区間ＫＡにおいて、延在方向Ｅに隣り合う第１スクリュー羽根１６と第２スクリュー羽根１８とで形成される空間を、搬送促進空間ＴＡとする。また、対象物搬送区間ＫＢにおいて、延在方向Ｅに隣り合う第１スクリュー羽根１６同士の間で形成される空間を、対象物搬送空間ＴＢとする。また、分離液搬送区間ＫＣにおいて、延在方向Ｅに隣り合う第１スクリュー羽根１６同士の間で形成される空間を、分離液搬送空間ＴＣとする。上述のように、隔壁部２０は、搬送促進区間ＫＡと分離液搬送区間ＫＣとの間に設けられているから、隔壁部２０は、分離液搬送空間ＴＣと搬送促進空間ＴＡとの間に設けられているといえる。従って、分離液搬送空間Ｔ１と搬送促進空間ＴＡとは、隔壁部２０が設けられる領域Ｒ１では、遮断され、隔壁部２０が設けられない領域Ｒ２では、連通している。一方、対象物搬送区間ＫＢと搬送促進空間ＴＡとの間には、隔壁部が設けられていないため、対象物搬送区間ＫＢと搬送促進空間ＴＡとは、遮断されずに連通している。なお、隔壁部２０は、搬送促進空間ＴＡ内の対象物Ａが対象物搬送区間ＫＢ内に進入することを抑制するために設けられるものであるが、必ずしも設けられていなくてもよい。

流量調整槽２２は、対象物排出口３２Ｂに接続されている槽である。流量調整槽２２は、対象物排出口３２Ｂから排出された脱水された後の対象物Ａを貯留して、排出抑制部として、脱水前の対象物Ａや分離液Ｃが対象物排出口３２Ｂから外部へ排出されることをせき止め、分離液Ｃをケージング１０内に留める。流量調整槽２２は、底面部２２Ａと上面部２２Ｂとを有する容器であり、内部に空間を有している。底面部２２Ａは、流量調整槽２２の方向Ｚ２側の端面であり、上面部２２Ｂは、流量調整槽２２の方向Ｚ１側の端面である。流量調整槽２２は、対象物排出口３２Ｂよりも方向Ｚ１側に位置しており、言い換えれば、少なくとも上面部２２Ｂが、対象物排出口３２Ｂよりも方向Ｚ１側に位置している。また、流量調整槽２２は、接続口４９と流量調整排出口５０とが開口している。接続口４９は、流量調整槽２２の側面の方向Ｚ２側（底面部２２Ａ側）に設けられた開口である。接続口４９は、ケージング１０の対象物排出口３２Ｂに連通している。流量調整排出口５０は、流量調整槽２２の側面の方向Ｚ１側（上面部２２Ｂ側）に設けられた開口である。流量調整排出口５０は、方向Ｚにおいて、ケージング１０の分離液排出口３２Ｃと同じ位置に設けられていることが好ましい。ただし、流量調整排出口５０は、対象物排出口３２Ｂに連通する接続口４９よりも方向Ｚ１側に設けられていれば、その位置は任意である。このように、流量調整槽２２は、対象物排出口３２Ｂに接続されており、対象物排出口３２Ｂから排出された脱水された後の対象物Ａを内部に貯留することで、脱水前の対象物Ａの排出をせき止め、貯留した脱水後の対象物Ａを、流量調整排出口５０から排出可能となっている。ただし、流量調整槽２２は、脱水前の対象物Ａや分離液Ｃが対象物排出口３２Ｂから外部へ排出されることをせき止め可能であれば、容積は小さくてもよい。

また、流量調整槽２２は、流量調整排出口５０に調整堰部５１が取り付けられていてもよい。調整堰部５１は、流量調整排出口５０よりも方向Ｚ２側に設けられ、制御部２６の制御により方向Ｚに沿って可動する。調整堰部５１は、方向Ｚ１側に移動することで、流量調整排出口５０の方向Ｚ２側の領域の少なくとも一部を覆う。また、調整堰部５１は、方向Ｚ２側に移動することで、流量調整排出口５０を開放する。調整堰部５１は、ケージング１０内での分離液Ｃの水位に合わせて可動する。

なお、流量調整槽２２は、必ずしも設けられていなくてもよい。流量調整槽２２の代わりに、対象物排出口３２Ｂに接続されて、対象物排出口３２Ｂからの対象物Ａの排出量を調整可能なポンプを設けてもよい。

投入部２４は、対象物投入口３２Ａに接続されており、ケージング１０内への前対象物Ａ０の投入量を制御する装置である。投入部２４は、例えば開閉弁であり、開くことで前対象物Ａ０をケージング１０内に投入し、閉じることで前対象物Ａ０のケージング１０内への投入を停止する。また、投入部２４は、開度を調整することで、前対象物Ａ０の投入量を調整することも可能である。投入部２４は、制御部２６の制御により、前対象物Ａ０のケージング１０内への投入量を制御する。ただし、投入部２４は、前対象物Ａ０のケージング１０内への投入量を制御するものであれば、開閉弁に限られず、例えば汚泥を搬送するポンプであってもよい。

傾斜調整部２５は、ケージング１０に取付けられている。傾斜調整部２５は、制御部２６の制御により、ケージング１０の傾斜角度θを変化させる。ただし、傾斜調整部２５は必ずしも設けられていなくてもよく、傾斜角度θは一定であってもよい。

制御部２６は、スクリュー型分離装置１の動作を制御する制御装置である。制御部２６は、スクリュー軸１２の回転、投入部２４による前対象物Ａ０の投入量、及び傾斜調整部２５による傾斜角度θの変化を制御する。

（スクリュー型分離装置の動作）
次に、上述のように構成されたスクリュー型分離装置１の動作および対象物の挙動について説明する。図３は、本実施形態に係るスクリュー型分離装置の動作を説明するための模式図である。

図３に示すように、制御部２６は、投入部２４を制御して、対象物投入口３０２Ｃから、ケージング１０内に前対象物Ａ０を投入する。対象物投入口３２Ａの位置は搬送促進空間ＴＡ（搬送促進区間ＫＡ）に重なるため、対象物投入口３２Ａからの前対象物Ａ０は、搬送促進空間ＴＡ内に投入される。また、制御部２６は、スクリュー軸１２を回転させる。従って、搬送促進空間ＴＡ内に投入された前対象物Ａ０は、搬送促進空間ＴＡ内の第１スクリュー羽根１６の面及び第２スクリュー羽根１８の面に押されて、対象物排出口３２Ｂ側に移動する。より詳しくは、前対象物Ａ０は、固形成分Ａ１と液体成分とを含んでいる。固形成分Ａ１は、第１スクリュー羽根１６の面及び第２スクリュー羽根１８の面との間で摩擦力が生じやすいため、第１スクリュー羽根１６の面及び第２スクリュー羽根１８の面に押されて、搬送促進空間ＴＡ内を対象物排出口３２Ｂ側に移動し、搬送促進空間ＴＡから対象物搬送空間ＴＢに進入する。一方、前対象物Ａ０に含まれる液体成分は、搬送促進空間ＴＡ内の第１スクリュー羽根１６の面及び第２スクリュー羽根１８の面との摩擦力が生じにくく、第１スクリュー羽根１６の面及び第２スクリュー羽根１８の面に押されにくい。従って、対象物搬送空間ＴＢには、液体成分よりも固形成分Ａ１が優先的に進入し、固形成分Ａ１は、液体成分と分離された状態で、対象物Ａとして対象物搬送空間ＴＢ内に供給される。

さらに言えば、搬送促進空間ＴＡは、第１スクリュー羽根１６及び第２スクリュー羽根１８を有してピッチが小さくなっているため、スクリュー羽根の数が多いといえる。従って、スクリュー型分離装置１は、搬送促進空間ＴＡにおいてスクリュー羽根の面と固形成分Ａ１との接触面積を大きくして、固形成分Ａ１の対象物搬送空間ＴＢへの供給効率を向上させている。一方、液体成分が分離された対象物Ａは、含水率が低下しているため、スクリュー羽根の面に対して滑ってしまい、スクリュー羽根の面で押す場合の搬送効率が低下するおそれがある。また、スクリュー羽根のピッチが小さいと、対象物Ａが搬送される通路面積が小さくなって、対象物Ａの詰りが生じるおそれが高くなる。それに対し、スクリュー型分離装置１は、対象物Ａが供給される対象物搬送空間ＴＢにおいては、第１スクリュー羽根１６のみを設けてピッチを大きくしている。これにより、スクリュー型分離装置１は、対象物搬送空間ＴＢ内において、対象物搬送空間ＴＢ内に溜まった対象物Ａをケージング１０の内周面１０Ａに接触させて、内周面１０Ａとの摩擦力で、対象物Ａを対象物排出口３２Ｂ側に好適に搬送することが可能となる。すなわち、スクリュー型分離装置１は、対象物搬送空間ＴＢ内においては、スクリュー羽根の面の代わりに、ケージング１０の内周面１０Ａでの搬送を、好適に行わせている。さらに、スクリュー型分離装置１は、対象物搬送空間ＴＢにおけるスクリュー羽根のピッチを大きくすることで、通路面積を大きく保って対象物Ａの詰りを抑制している。また、対象物Ａは、対象物搬送空間ＴＢ内において、搬送及び自重により、さらに脱水が進み、脱水によって分離された液体成分は、分離液Ｃとして、間隙Ｈを介して搬送促進空間ＴＡ内に戻る。

対象物搬送空間ＴＢ内で対象物排出口３２Ｂ側に搬送された対象物Ａは、対象物搬送空間ＴＢに連通する対象物排出口３２Ｂから、ケージング１０の外部に排出され、流量調整槽２２内に供給される。流量調整槽２２は、対象物Ａが堆積することにより、脱水前の前対象物Ａ０や分離液Ｃをケージング１０内にせき止め、脱水前の前対象物Ａ０や分離液Ｃが対象物排出口３２Ｂから外部に排出されることを抑制している。流量調整槽２２に堆積した対象物Ａは、流量調整排出口５０から外部に排出される。

一方、前対象物Ａ０に含まれる液体成分は、上述のように第１スクリュー羽根１６及び第２スクリュー羽根１８の面に押されにくいため、対象物搬送空間ＴＢに向かうことが抑制され、固形成分Ａ１と分離された分離液Ｃとして、搬送促進空間ＴＡ内に溜まっていく。固形成分Ａ１と分離された分離液Ｃは、溜まることで水位上昇し、間隙Ｈを通って搬送促進空間ＴＡから分離液搬送空間ＴＣに進入する。分離液搬送空間ＴＣに進入した分離液Ｃは、分離液搬送空間ＴＣに連通する分離液排出口３２Ｃから、ケージング１０の外部に排出される。ここで、分離液搬送空間ＴＣは、第１スクリュー羽根１６のみを有してピッチが大きい空間であるため、スクリュー羽根が少ない空間であるといえる。スクリュー型分離装置１は、このように分離液搬送空間ＴＣでのスクリュー羽根のピッチを大きくすることで、分離液排出口３２Ｃから分離液Ｃが排出される速度を抑制する。これにより、スクリュー型分離装置１は、もし分離液搬送空間ＴＣに固形成分Ａ１が混入したとしても、固形成分Ａ１が、分離液Ｃと共に分離液排出口３２Ｃから排出されることを抑制し、固形成分Ａ１を沈降させ易くして、分離液Ｃの分離効率の低下を抑制することができる。

さらに、分離液搬送空間ＴＣと搬送促進空間ＴＡとの間には、隔壁部２０が設けられている。スクリュー型分離装置１は、隔壁部２０を設けることで、搬送促進空間ＴＡから分離液搬送空間ＴＣへの固形成分Ａ１の侵入を抑制することができる。また、隔壁部２０は、搬送促進空間ＴＡと分離液搬送空間ＴＣとの間の領域Ｒの一部の領域Ｒ１のみを覆い、領域Ｒ２を開放しているため、もし分離液搬送空間ＴＣに固形成分Ａ１が混入したとしても、混入した固形成分Ａ１は、分離液搬送空間ＴＣ内を沈降して、領域Ｒ２を通って搬送促進空間ＴＡに戻ることが可能となる。従って、スクリュー型分離装置１は、混入した固形成分Ａ１を好適に搬送促進空間ＴＡに戻すことが可能となり、分離液Ｃの分離効率の低下を抑制し、さらに、固形成分Ａ１が分離液搬送空間ＴＣと搬送促進空間ＴＡとの間の間隙Ｈなどに詰まることを抑制することができる。このように、隔壁部２０は、一部の領域Ｒ１を覆うことで、固形成分Ａ１の分離液搬送空間ＴＣへの侵入を抑制しつつ、他の一部の領域Ｒ２を開放することで、分離液搬送空間ＴＣへ進入してしまった固形成分Ａ１を搬送促進空間ＴＡに好適に戻している。さらに言えば、固形成分Ａ１は、搬送促進空間ＴＡ内において、放射方向内側（スクリュー軸１２側）で搬送される。隔壁部２０は、固形成分Ａ１が搬送される放射方向内側の領域でなく、放射方向外側の領域Ｒ２を開放することで、搬送促進空間ＴＡ内の固形成分Ａ１が、開放されている領域Ｒ２から分離液搬送空間ＴＣに出ていくことを抑制することができる。また、隔壁部２０は、放射方向外側の領域Ｒ２を開放することで、放射方向外側にある間隙Ｈが狭くなることを抑えて、間隙Ｈへの固形成分Ａ１の詰りをより好適に抑制している。

以上説明したように、本実施形態に係るスクリュー型分離装置１は、ケージング１０と、スクリュー軸１２と、スクリュー羽根部１４とを有する。ケージング１０は、分離液排出口３２Ｃと、対象物排出口３２Ｂと、対象物投入口３２Ａとを有する。分離液排出口３２Ｃは、ケージング１０の一方の端部３０Ｃ側に設けられ、脱水により前対象物Ａ０から分離された分離液Ｃを排出する。対象物排出口３２Ｂは、ケージング１０の他方の端部３０Ｂ側に設けられ、脱水した対象物Ａを排出する。対象物投入口３２Ａは、分離液排出口３２Ｃと対象物排出口３２Ｂとの間に設けられ、前対象物Ａ０が投入される。スクリュー軸１２は、ケージング１０の内部に設けられ、一方の端部３０Ｃから他方の端部３０Ｂへの延在方向Ｅに沿って延在する。スクリュー羽根部１４は、スクリュー軸１２の外周面に螺旋状に延在する。スクリュー羽根部１４は、ケージング１０の放射方向から見て対象物投入口３２Ａに重畳する箇所を含む搬送促進区間ＫＡのピッチＰ３が、搬送促進区間ＫＡに対して対象物排出口３２Ｂ側の区間である対象物搬送区間ＫＢのピッチＰ１よりも、短い。スクリュー型分離装置１は、スクリュー軸１２を回転させることで、対象物投入口３２Ａから投入された前対象物Ａ０を、搬送促進区間ＫＡ（搬送促進空間ＴＡ）及び対象物搬送区間ＫＢ（対象物搬送空間ＴＢ）を通って対象物排出口３２Ｂまで移動させつつ脱水する。スクリュー型分離装置１は、脱水した対象物Ａを、対象物排出口３２Ｂから排出し、分離液Ｃを、分離液排出口３２Ｃから排出する。

本実施形態に係るスクリュー型分離装置１は、脱水前の前対象物Ａ０が投入される搬送促進区間ＫＡ（搬送促進空間ＴＡ）におけるスクリュー羽根のピッチを短くし、搬送促進区間ＫＡ（搬送促進空間ＴＡ）に対して対象物排出口３２Ｂ側の区間である対象物搬送区間ＫＢ（対象物搬送空間ＴＢ）におけるスクリュー羽根のピッチを長くしている。スクリュー型分離装置１は、搬送促進区間ＫＡのスクリュー羽根のピッチを短くすることで、脱水前の前対象物Ａ０に含まれる固形成分Ａ１を、スクリュー羽根の面によって対象物搬送区間ＫＢに移動させて、液体成分の対象物搬送区間ＫＢへの移動を抑制する。これにより、スクリュー型分離装置１は、前対象物Ａ０を好適に脱水することが可能となる。さらに、スクリュー型分離装置１は、対象物搬送区間ＫＢのピッチを長くすることで、脱水された対象物Ａの詰りを抑制しながら、対象物Ａ好適に対象物排出口３２Ｂから排出することを可能としている。従って、本実施形態に係るスクリュー型分離装置１は、液体を含む前対象物Ａ０から液体成分を効率良く分離でき、かつ、脱水された対象物Ａの詰りを抑制することで、低コストでの維持管理を可能とする。

また、スクリュー羽根部１４は、搬送促進区間ＫＡ（搬送促進空間ＴＡ）のピッチが、搬送促進区間Ｋ３よりも分離液排出口３２Ｃ側の分離液搬送区間ＫＣ（分離液搬送空間ＴＣ）のピッチよりも、短い。スクリュー型分離装置１は、分離液搬送区間ＫＣのピッチを長くすることで、分離液搬送空間ＴＣに固形成分Ａ１が混入したとしても、固形成分Ａ１を沈降させ易くして、分離液Ｃの分離効率の低下を抑制することができる。

また、スクリュー羽根部１４は、スクリュー軸１２の外周面に螺旋状に延在し、延在方向に沿って所定間隔で隔てて設けられる複数のスクリュー羽根を有している。搬送促進区間ＫＡにおけるスクリュー羽根の数は、対象物搬送区間ＫＢにおけるスクリュー羽根の数よりも、多い。スクリュー型分離装置１は、搬送促進区間ＫＡのスクリュー羽根の数を多くすることで、搬送促進区間ＫＡにおけるピッチを好適に短くすることが可能となり、前対象物Ａ０から液体成分を効率良く分離できる。

また、スクリュー羽根部１４は、スクリュー軸１２の外周面に螺旋状に延在し、互いに延在方向Ｅに沿って所定間隔で隔てて設けられる複数のスクリュー羽根を有している。搬送促進区間ＫＡにおけるスクリュー羽根の数は、対象物搬送区間ＫＢ及び分離液搬送区間ＫＣにおけるスクリュー羽根の数よりも、多い。スクリュー型分離装置１は、搬送促進区間ＫＡのスクリュー羽根の数を多くし、対象物搬送区間ＫＢ及び分離液搬送区間ＫＣのスクリュー羽根の数を小さくすることで、搬送促進区間ＫＡにおけるピッチを好適に短くすることが可能となり、前対象物Ａ０から液体成分を効率良く分離できる。

また、スクリュー型分離装置１は、隔壁部２０を有する。隔壁部２０は、延在方向Ｅにおいて対象物投入口３２Ａと分離液排出口３２Ｃとの間に配置され、延在方向Ｅにおいて隣り合うスクリュー羽根同士の間で形成される領域Ｒの一部に重なるように設けられる。この隔壁部２０は、対象物投入口３２Ａと分離液排出口３２Ｃとの間において、領域Ｒの一部を覆うため、固形成分Ａ１の分離液搬送区間ＫＣへの侵入を抑制しつつ、分離液搬送区間ＫＣへ進入してしまった固形成分Ａ１を搬送促進区間ＫＡに好適に戻すことが可能となる。

また、隔壁部２０は、延在方向Ｅにおいて隣り合うスクリュー羽根同士の間で形成される領域Ｒのうち、スクリュー羽根の放射方向外側の先端部（先端部１６Ｓ、１８Ｓ）よりも放射方向内側の領域Ｒ１に重なり、領域Ｒ１よりも放射方向外側の領域Ｒ２を開放する。この隔壁部２０は、放射方向外側の領域Ｒ２を開放することで、間隙Ｈに固形成分Ａ１が詰ることを好適に抑制できる。

以下、本実施形態の他の例について説明する。図４は、本実施形態の他の例に係るスクリュー型分離装置の一部断面図である。図４のスクリュー型分離装置１ａに示すように、分離液搬送区間ＫＣは、設けられなくてもよい。具体的には、図４に示すように、スクリュー羽根部１４ａが有する第２スクリュー羽根１８ａは、一方の端部１８ａＣが、図１と異なり、第１スクリュー羽根１６の一方の端部１６Ｃとほぼ同じ位置にあり、他方の端部１８ａＢが、図１と同様に、第１スクリュー羽根１６の他方の端部１６Ｂと対象物投入口３２Ａとの間に位置している。従って、スクリュー型分離装置１ａにおいては、一方の端部１８ａＣ（又は一方の端部１６Ｃ）から他方の端部１８ａＢまでの区間が搬送促進区間ＫＡとなり、他方の端部１８ａＢから他方の端部１６Ｂまでの区間が、対象物搬送区間ＫＢとなる。スクリュー型分離装置１ａは、分離液搬送区間ＫＣを有していなくても、搬送促進区間ＫＡと対象物搬送区間ＫＢを有しているため、前対象物Ａ０を好適に脱水しつつ、低コストでの維持管理を可能とすることができる。

図５は、本実施形態の他の例に係るスクリュー型分離装置の一部断面図である。図５のスクリュー型分離装置１ｂに示すように、スクリュー羽根部は、複数でなく１つのスクリュー羽根を有していてもよい。すなわち、図５に示すスクリュー羽根部１４ｂは、１つのスクリュー羽根１６ｂを有しており、スクリュー羽根１６ｂが、延在方向Ｅにおける位置毎にピッチが異なる点で、図１とは異なる。スクリュー羽根１６ｂは、中間部１６Ｄｂから中間部１６Ｅｂまでの区間（搬送促進区間ＫＡ）のピッチＰ３ｂが、中間部１６Ｅｂから他方の端部１６Ｂｂまでの区間（対象物搬送区間ＫＢ）のピッチ、及び、一方の端部１６Ｃｂから中間部１６Ｄｂまでの区間（分離液搬送区間ＫＣ）のピッチよりも、短い。中間部１６Ｄｂは、延在方向Ｅにおいて一方の端部１６Ｃｂと対象物投入口３２Ａとの間の箇所であり、中間部１６Ｅｂは、延在方向Ｅにおいて対象物投入口３２Ａと他方の端部１６Ｂｂとの間の箇所である。なお、スクリュー型分離装置１ｂのように１つのスクリュー羽根を有する場合でも、図４で説明したように、分離液搬送区間ＫＣを設けなくてもよい。

図６は、本実施形態の他の例に係るスクリュー型分離装置の一部断面図である。図６のスクリュー型分離装置１ｃに示すように、スクリュー羽根部は、延在方向Ｅに沿った全区間において、ピッチが同じであってもよい。具体的には、図６に示すように、スクリュー型分離装置１ｃは、スクリュー羽根部１４ｃと隔壁部２０ｃとを有する。図６に示すスクリュー羽根部１４ｃは、等ピッチの第１スクリュー羽根１６のみを備えているため、延在方向Ｅに沿った全区間でピッチが等しくなっている。スクリュー羽根部１４ｃは、全区間のピッチが等しい点で、区間毎にピッチが異なる図１のスクリュー羽根部１４とは異なる。隔壁部２０ｃは、分離液排出口３２Ｃと対象物投入口３２Ａとの間に位置しており、延在方向Ｅにおいて隣り合うスクリュー羽根部１４ｃ同士の間に設けられる。隔壁部２０ｃは、隣り合うスクリュー羽根部１４ｃ同士の間に形成される領域Ｒに重なっており、より好ましくは、図１及び図２に示した隔壁部２０Ａ、２０Ｂと同様に、一部の領域Ｒ１に重なっている。なお、図６の例では、スクリュー羽根部１４ｃは、１つの第１スクリュー羽根１６のみを有しているが、延在方向Ｅに沿った全区間において複数のスクリュー羽根を設け、複数のスクリュー羽根の間のピッチを、延在方向Ｅに沿った全区間で等しくしてもよい。

このように、スクリュー型分離装置１ｃは、ケージング１０と、スクリュー軸１２と、スクリュー羽根部１４ｃと、隔壁部２０ｃとを有する。隔壁部２０ｃは、延在方向Ｅにおいて対象物投入口３２Ａと分離液排出口３２Ｃとの間に配置され、延在方向Ｅにおいて隣り合うスクリュー羽根同士の間で形成される領域Ｒに重なるように設けられる。スクリュー型分離装置１ｃは、スクリュー軸１２を回転させることで、対象物投入口３２Ａから投入された前対象物Ａ０を、対象物排出口３２Ｂまで移動させつつ脱水して、脱水した対象物Ａを対象物排出口３２Ｂから排出し、分離液Ｃを分離液排出口３２Ｃから排出する。隔壁部２０ｃは、スクリュー羽根部１４ｃのピッチが等しい場合でも、対象物投入口３２Ａと分離液排出口３２Ｃとの間に配置されることで、固形成分Ａ１の分離液排出口３２Ｃ側への侵入を抑制しつつ、分離液排出口３２Ｃ側へ進入してしまった固形成分Ａ１を対象物排出口３２Ｂに戻すという効果を奏することができる。従って、スクリュー型分離装置は、対象物投入口３２Ａと分離液排出口３２Ｃとの間に隔壁部を設けることにより、固形成分Ａ１の分離液Ｃへの混入を抑制することで、液体成分を効率良く分離でき、低コストでの維持管理を可能とすることができる。

（第１の実施例）
次に、上述したスクリュー型分離装置１、１ａを備えた第１の実施例としての排水処理システムについて説明する。図７は、第１の実施例による排水処理システムの一部を示す構成図である。

図７に示すように、この第１の実施例による排水処理システム１００は、沈殿池１０１、沈殿池１０１の前段に配設された前段設備１０２、沈殿池１０１の後段に配設された後段設備１０３、引き抜きポンプ１０４、およびスクリュー型分離装置１（１ａ）を備える。沈殿池１０１は、前段設備１０２から供給された被処理水を、分離液と汚泥とに沈降分離する固液分離槽である。前段設備１０２は、例えば下水などの有機性排水を処理する、反応槽などの種々の処理槽を有して構成される設備である。後段設備１０３は、例えば焼却炉等を備え、スクリュー型分離装置１から排出された汚泥（濃縮汚泥）に対して、焼却処理や廃棄処理を行う設備である。引き抜きポンプ１０４は、沈殿池１０１から汚泥を引き抜いてスクリュー型分離装置１に供給するための汚泥引き抜き手段である。スクリュー型分離装置１は、沈殿池１０１よりも鉛直方向の上方（地表から離れる方向）に設けられている。

この排水処理システム１００においては、前段設備１０２から排出された被処理水の少なくとも一部は、沈殿池１０１に供給される。沈殿池１０１においては、供給された被処理水を分離液と汚泥とに沈降分離させる。そして、分離された汚泥は、引き抜きポンプ１０４によって沈殿池１０１の下部から引き抜かれて、スクリュー型分離装置１に供給される。引き抜かれた汚泥は、対象物投入口３２Ａ（図１参照）を通じて、前対象物Ａ０としてスクリュー型分離装置１の内部に搬入される。

スクリュー型分離装置１においては、上述した実施形態と同様にして分離液Ｃを分離させる。分離された分離液Ｃは、沈殿池１０１に返送される。分離された後(脱水された後)の対象物Ａは、濃縮汚泥として後段設備１０３に搬送され、焼却処理や廃棄処理が行われる。以上により、この第１の実施例による排水処理が実行される。

以上説明した第１の実施例によれば、上述した実施形態によるスクリュー型分離装置１を用いて、沈殿池１０１から引き抜いた前対象物Ａ０を濃縮し、分離液Ｃを沈殿池１０１に返送している。これにより、対象物Ａの濃縮濃度を改善できるとともに、沈殿池１０１の維持管理性を大幅に改善できる。すなわち、沈殿池１０１内において多くの場合、中間水が存在する。このような中間水が存在すると、汚泥（前対象物Ａ０）の引き抜き時に汚泥（前対象物Ａ０）よりも水分の方が優先的に引き抜かれてしまう。そのため、汚泥（前対象物Ａ０）を圧縮しても濃縮濃度が増加しないという問題がある。この問題に対して上述した第１の実施例によれば、沈殿池１０１の後段にスクリュー型分離装置１を配設していることにより、引き抜いた汚泥（前対象物Ａ０）から中間水だけを分離して沈殿池１０１に返送できる。そのため、汚泥（前対象物Ａ０）の濃縮濃度を向上させることができるので、従来のように沈殿池１０１内において中間水が含まれた状態であっても汚泥（前対象物Ａ０）の濃縮濃度を向上できる。その上、上述したスクリュー型分離装置１は低コストで製造できるので、排水処理システム１００も低コストで実現できる。さらに、汚泥（前対象物Ａ０）がケージング１０内において目詰まりした場合であっても、スクリュー軸１２を方向Ｄに対して逆回転させれば、目詰まりを容易に除去することができる。

（第１の実施例の第１変形例）
次に、上述した第１の実施例の変形例について説明する。図８は、第１の実施例の変形例を説明するための沈殿池を示す略線図である。図８に示すように第１変形例においては、沈殿池１０１の下部に一実施形態によるスクリュー型分離装置１を設ける。そして、沈殿池１０１の下部に沈降した汚泥を、漏斗などの汚泥回収装置（図示せず）を用いて、対象物投入口３２Ａ（図１参照）を通じてスクリュー型分離装置１の内部に、前対象物Ａ０として供給する。スクリュー型分離装置１は、濃縮した汚泥（対象物Ａ）を外部に排出し、分離した分離液Ｃを配管（図示せず）などによって内部または外部を通じて、沈殿池１０１内に返送する。なお、分離液Ｃを外部に排出することも可能である。その他の構成は、上述した第１の実施例と同様である。

（第１の実施例の第２変形例）
また、第２変形例として、スクリュー型分離装置１の前段に沈殿池１０１などの重力沈降槽を設けた場合、沈殿池１０１内に、汚泥を掻き寄せるレーキの上辺に直立させた棒状部材からなる、ピケットフェンス（図示せず）を設けることも可能である。ピケットフェンスを設けることにより、沈殿池１０１内において汚泥の沈降を促進でき、いわゆる凝集が促進される。したがって、スクリュー型分離装置１による対象物Ａと分離液Ｃとの分離をより一層効率化でき、固液分離性を大きく改善できる。

（第２の実施例）
次に、上述した一実施形態によるスクリュー型分離装置１を備えた第２の実施例としての排水処理システムについて説明する。図９は、第２の実施例による排水処理システムの一部を示す構成図である。

図９に示すように、この第２の実施例による排水処理システム２００は、反応槽２０１、反応槽２０１の前段に配設された前段設備２０２、反応槽２０１の後段に配設された沈殿池２０４、引き抜きポンプ２０３ａ，２０３ｂ、およびスクリュー型分離装置１を備える。スクリュー型分離装置１は、反応槽２０１及び沈殿池２０４よりも鉛直方向の上方（地表から離れる方向）に設けられている。

反応槽２０１は、例えば複数の生物反応槽から構成される。反応槽２０１を構成する生物反応槽は、例えば嫌気槽、無酸素槽、および好気槽などの種々の生物反応槽である。前段設備２０２は、例えば下水などの有機性排水を処理する、沈砂池や傾斜板沈殿池などを有して構成される設備である。引き抜きポンプ２０３ａは、反応槽２０１から活性汚泥などの汚泥を引き抜いて、前対象物Ａ０としてスクリュー型分離装置１に供給するための汚泥引き抜き手段である。同様に引き抜きポンプ２０３ｂは、反応槽２０１から汚泥を引き抜いて、後段の沈殿池２０４に供給するための汚泥引き抜き手段である。沈殿池２０４は、反応槽２０１やスクリュー型分離装置１からそれぞれ供給される被処理水や分離液Ｃを、分離液Ｃと汚泥（対象物Ａ）とに沈降分離する固液分離槽である。

この第２の実施例による排水処理システム２００においては、前段設備２０２から排出された被処理水の少なくとも一部は、反応槽２０１に供給される。反応槽２０１においては、被処理水に対して硝化処理や脱窒処理などの生物処理を行う。反応槽２０１内の活性汚泥は、引き抜きポンプ２０３ａ，２０３ｂにより引き抜かれる。引き抜きポンプ２０３ａにより引き抜かれた汚泥は、前対象物Ａ０としてスクリュー型分離装置１に供給され、対象物投入口３２Ａ（図１参照）を通じて内部に搬入される。

スクリュー型分離装置１においては、搬入された汚泥（前対象物Ａ０）が濃縮されて分離液Ｃが分離される。分離された分離液Ｃは、後段の沈殿池２０４に供給される。一方、反応槽２０１から引き抜きポンプ２０３ｂにより引き抜かれた汚泥および被処理水は、沈殿池２０４に供給される。沈殿池２０４においては、第１の実施例と同様に重力沈降による固液分離処理が実行される。以上により、この第２の実施例による排水処理が実行される。

以上説明した第２の実施例によれば、スクリュー型分離装置１を用いて、反応槽２０１から汚泥（前対象物Ａ０）を引き抜いて圧縮濃縮し、圧縮濃縮した汚泥（対象物Ａ）を反応槽２０１に返送するとともに、分離液Ｃを固液分離槽としての沈殿池２０４に供給している。これにより、次のような問題点を解決することができる。

すなわち、従来、沈殿池２０４から反応槽２０１に向けて汚泥（対象物Ａ）を返送するための返送ポンプ（図示せず）の稼働に使用する電力は極めて大きかった。これに対し、この第２の実施例によれば、スクリュー型分離装置１を用いて圧縮濃縮した汚泥（対象物Ａ）を反応槽２０１に返送できるので、汚泥（対象物Ａ）の返送に要する電力を大幅に低減できる。さらに、このスクリュー型分離装置１を用いることによって、十分に固液分離を行うことができる。これにより、沈殿池２０４における汚泥の引き抜きの頻度を低減することができるので、排水処理システム２００において電力を削減して省エネルギー化を図ることができる。

また、従来、反応槽２０１内に分離膜を設ける構成の場合、初期コストおよび設備のメンテナンスに要する負担が大きいという問題があった。これに対し、分離膜に代えて、低コストのスクリュー型分離装置１を導入することができるので、初期のコストを低減できる。また、スクリュー型分離装置１の維持管理が容易であることから、メンテナンスの負担を低減できるので、メンテナンスコストを低減できる。

さらに、この第２の実施例によれば、反応槽２０１を高ＭＬＳＳ化することができるので、沈殿池２０４における負荷を低減でき、反応槽２０１からの汚泥の引き抜きに使用する引き抜きポンプ２０３ａ，２０３ｂの消費電力を低減することができる。したがって、排水処理システム２００において省エネルギー化を図ることができる。

また、各実施例において、スクリュー型分離装置１に投入される汚泥（前対象物Ａ０）は、凝集剤が添加されたものではなく、凝集剤を含有しない。すなわち、沈殿池１０１の汚泥には、凝集剤が添加されておらず、反応槽２０１の汚泥にも、凝集剤が添加されていない。このスクリュー型分離装置１は、重力により分離を行うため、凝集剤を含有しない汚泥に対しても、分離効率の低下を抑制することができる。ただし、上述のように、汚泥（前対象物Ａ０）は、凝集剤が添加されたものであってもよい。

以上、本発明の実施形態について具体的に説明したが、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。また、前述した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。さらに、前述した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。さらに、前述した実施形態の要旨を逸脱しない範囲で構成要素の種々の省略、置換又は変更を行うことができる。例えば、上述の実施形態において挙げた数値はあくまでも例に過ぎず、必要に応じてこれと異なる数値を用いてもよい。

上述の実施形態においては、スクリュー軸１２を円柱状の軸から構成しているが、必ずしもこの形状に限定されるものではない。例えば、スクリュー軸１２を、ケージング１０の一方の端部３０Ｃから他方の端部３０Ｂ側に向けて径が徐々に大きくなる、いわゆる拡径形状にすることも可能である。

また、上述の実施形態においては、汚泥を固形分と水分とに分離する固液分離装置を例にしているが、必ずしも汚泥の固液分離に限定されるものではなく、固体と液体とを分離する種々の方法に適用することも可能である。

また、上述の実施形態において、分離液排出口３２Ｃの位置は種々変更可能な構成にすることも可能である。

また、上述の実施形態においては、分離液Ｃの移動は間隙Ｈを通じて行われているが、必ずしも間隙Ｈの構成に限定されるものではない。例えば、第１スクリュー羽根１６や第２スクリュー羽根１８の少なくとも一部に、メッシュ状や多数の微小孔を有するろ過手段を併せて設け、分離液Ｃを移動可能に構成してもよい。

また、上述した実施形態によるスクリュー型分離装置１を、脱水機の前濃縮機、民需用簡易濃縮機、および合流改善スクリーンなどとして利用することも可能である。

上述の一実施形態における第１の実施例においては、引き抜きポンプ１０４により引き抜かれる汚泥を、沈殿池１０１内に沈降した汚泥としているが、必ずしも沈降した汚泥に限定されない。例えば、夏季などに沈殿池１０１内では浮上汚泥が発生しやすくなるが、この浮上汚泥を引き抜きポンプ１０４によって引き抜いて、スクリュー型分離装置１に供給することも可能である。

また、上述の第１の実施例においては、一実施形態によるスクリュー型分離装置１を沈殿池１０１と組み合わせた例について説明したが、必ずしもこの形態に限定されない。具体的に例えば、ろ過濃縮装置とスクリュー型分離装置１とを組み合わせることも可能である。この場合、ろ過濃縮装置における汚泥を引き抜くラインやろ過濃縮装置の底部に、上述したスクリュー型分離装置１を設置することが可能である。ここで、ろ過濃縮装置においては、運転が間欠運転であるため、濃縮された汚泥はろ過濃縮装置内に一時的に貯留され、汚泥の引き抜きは下部から行われる。そのため、この一時的に貯留された時に汚泥の上部に貯留される上澄み液が濃縮された汚泥とともに引き抜かれる。これにより、上述した第１の実施例における問題と同様の問題が存在するが、この一実施形態によるスクリュー型分離装置１を用いることにより、汚泥を引き抜く際に、上澄み液（上澄み水）を分離することができるので、濃縮された汚泥の濃縮濃度を安定的に高濃度化することが可能になる。

以上、本発明の実施形態、実施例及び変形例を説明したが、これら実施形態等の内容により実施形態が限定されるものではない。また、前述した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。さらに、前述した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。さらに、前述した実施形態等の要旨を逸脱しない範囲で構成要素の種々の省略、置換又は変更を行うことができる。

１ スクリュー型分離装置
１０ ケージング
１２ スクリュー軸
１４ スクリュー羽根部
１６ 第１スクリュー羽根
１８ 第２スクリュー羽根
２０ 隔壁部
３０Ａ 中間部
３０Ｂ 他方の端部
３０Ｃ 一方の端部
３２Ａ 対象物投入口
３２Ｂ 対象物排出口
３２Ｃ 分離液排出口
ＫＡ 搬送促進区間
ＫＢ 対象物搬送区間
ＫＣ 分離液搬送区間
ＴＡ 搬送促進空間
ＴＢ 対象物搬送空間
ＴＣ 分離液搬送空間

Claims (9)

1. 一方の端部側に設けられ脱水により対象物から分離された分離液を排出する分離液排出口、他方の端部側に設けられ脱水した前記対象物を排出する対象物排出口、及び、前記分離液排出口と前記対象物排出口との間に設けられ前記対象物が投入される対象物投入口を有する筒状のケージングと、
   前記ケージングの内部に設けられ、前記一方の端部から前記他方の端部への方向である延在方向に沿って延在するスクリュー軸と、
   前記スクリュー軸の外周面に螺旋状に延在し、前記ケージングの放射方向から見て前記対象物投入口に重畳する箇所を含む搬送促進区間のピッチが、前記搬送促進区間に対して前記対象物排出口側の区間である対象物搬送区間のピッチよりも短いスクリュー羽根部と、
   を有し、
   前記スクリュー軸を回転させることで、前記対象物投入口から投入された前記対象物を、前記搬送促進区間及び前記対象物搬送区間を通って前記対象物排出口まで移動させつつ脱水して、脱水した前記対象物を前記対象物排出口から排出し、前記分離液を前記分離液排出口から排出し、
   前記スクリュー羽根部は、前記搬送促進区間のピッチが、前記搬送促進区間に対して前記分離液排出口側の区間である分離液搬送区間のピッチよりも短い
   スクリュー型分離装置。
2. 前記スクリュー羽根部は、前記スクリュー軸の外周面に螺旋状に延在し、前記延在方向に沿って所定間隔で隔てて設けられる複数のスクリュー羽根を有しており、
   前記搬送促進区間における前記スクリュー羽根の数は、前記対象物搬送区間における前記スクリュー羽根の数よりも多い、請求項１に記載のスクリュー型分離装置。
3. 前記スクリュー羽根部は、前記スクリュー軸の外周面に螺旋状に延在し、互いに前記延在方向に沿って所定間隔で隔てて設けられる複数のスクリュー羽根を有しており、
   前記搬送促進区間における前記スクリュー羽根の数は、前記分離液搬送区間における前記スクリュー羽根の数よりも多い、請求項１または請求項２に記載のスクリュー型分離装置。
4. 前記延在方向において前記対象物投入口と前記分離液排出口との間に配置され、前記延在方向において隣り合う前記スクリュー羽根同士の間で形成される領域の一部に重なるように設けられる隔壁部を有する、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のスクリュー型分離装置。
5. 前記隔壁部は、前記延在方向において隣り合う前記スクリュー羽根同士の間で形成される領域のうち、前記スクリュー羽根の放射方向外側の先端部よりも放射方向内側の内側領域に重なり、前記内側領域よりも放射方向外側の領域を開放する、請求項４に記載のスクリュー型分離装置。
6. 一方の端部側に設けられ脱水により対象物から分離された分離液を排出する分離液排出口、他方の端部側に設けられ脱水した前記対象物を排出する対象物排出口、及び、前記分離液排出口と前記対象物排出口との間に設けられ前記対象物が投入される対象物投入口を有する筒状のケージングと、
   前記ケージングの内部に設けられ、前記一方の端部から前記他方の端部への方向である延在方向に沿って延在するスクリュー軸と、
   前記スクリュー軸の外周面に螺旋状に延在するスクリュー羽根部と、
   前記延在方向において前記対象物投入口と前記分離液排出口との間に配置され、前記延在方向において隣り合う前記スクリュー羽根同士の間で形成される領域に重なるように設けられる隔壁部と、
   を有し、
   前記スクリュー軸を回転させることで、前記対象物投入口から投入された前記対象物を、前記対象物排出口まで移動させつつ脱水して、脱水した前記対象物を前記対象物排出口から排出し、前記分離液を前記分離液排出口から排出する、
   スクリュー型分離装置。
7. 有機性排水から汚泥を分離させる固液分離槽と、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のスクリュー型分離装置と、を備えた排水処理システムであって、
   前記スクリュー型分離装置が、前記固液分離槽から排出された汚泥を濃縮し、前記汚泥の濃縮時において生じる前記分離液を前記固液分離槽に返送可能に構成されている、排水処理システム。
8. 前記スクリュー型分離装置が前記固液分離槽内に設けられている、請求項７に記載の排水処理システム。
9. 有機性排水に対して生物処理を行う反応槽と、前記有機性排水から汚泥を分離させる固液分離槽と、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のスクリュー型分離装置と、を備えた排水処理システムであって、
   前記スクリュー型分離装置が、前記反応槽から汚泥を引き抜いて濃縮し、前記濃縮された汚泥を前記反応槽に返送するとともに、前記汚泥の濃縮時において生じる前記分離液を前記固液分離槽に供給可能に構成されている、排水処理システム。

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