JPH07213816A - 固液分離装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 濾布上に残る非濾過成分を加圧脱水した排出
ケークの含水率を低下させる固液分離装置を提供する。 【構成】 固液分離装置は、濾布２が周回走行する経路
に脱水部１１を備えており、この脱水部１１は濾布２の
走行方向上流に配置され、副転写ドラム１８および圧搾
ロール２０を有した第１加圧部と、第１加圧部の下流側
配置され、主転写ドラム１２および圧搾ロール１４，１
６を有した第２加圧部とから構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、固液分離装置に係わ
り、より詳しくは濾布走行式濾過機、濾布走行式脱水機
と称されている固液分離装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一定軌道上を一方向に周回走行自在なエ
ンドレスの濾布を設けて、この濾布の表面に固液を供給
し、この固液中の固形成分と液成分とを濾布により分離
する固液分離装置は、たとえば特公平１−１８７６８号
公報に開示されている。この公知の固液分離装置は、前
記一定軌道中に脱水部を備えており、この脱水部は、固
液中の液成分が濾布により濾過された後、濾布上に残る
非濾過成分を加圧脱水するものであり、この加圧脱水に
より、その濾過性能を高め、また、非濾過成分を排出ケ
ークとして排出できる利点がある。具体的には、脱水部
は、転写ドラムと、この転写ドラムに濾布を介して圧接
された圧搾ロールを備えており、濾布上の非濾過成分
は、転写ドラムと圧搾ロール間を通過するとき、加圧脱
水されることになる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、濾布上
の非濾過成分は、転写ドラムと圧搾ロールとの間を通過
するときにしか加圧脱水されないため、その排出ケーク
中の含水率は比較的高く、その固液の分離を十分に行え
ていない。この発明は、上述した事情に基づいてなされ
たもので、その目的とするところは、濾布上に残る非濾
過成分の脱水性能を向上し、排出ケークの含水率を低く
することができる固液分離装置を提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】この発明は、一定軌道上
を一方向に周回走行自在に設けたエンドレスの濾布と、
前記濾布の表面に固液を供給する固液供給部と、濾布上
に残る固液中の非濾過成分を脱水する脱水部とを有した
固液分離装置において、脱水部は、濾布上の非濾過成分
を加圧し、その非濾過成分中の液成分を絞り出して中間
ケークを得る第１加圧部と、濾布上の前記中間ケークを
加圧し、その中間ケーク中の液成分をさらに絞り出して
排出ケークとする第２加圧部とを備えている。

【０００５】好ましくは、第１加圧部は、回転自在に設
けた第１転写ドラムと、この第１転写ドラムに前記濾布
を介して回転自在に圧接され、非濾過成分を加圧脱水し
て得た中間ケークを第１転写ドラムに転写する第１圧搾
ロールと、第１転写ドラムの外表面に接触し、中間ケー
クを濾布上に掻き落とすスクレーパとを備え、そして、
第２加圧部は、回転自在に設けた第２転写ドラムと、こ
の第２転写ドラムに濾布を介して圧接された第２圧搾ロ
ールとを備えている。

【０００６】固液分離装置は、第２転写ドラムに濾布を
介して圧接され、第２転写ドラムと同期して回転する駆
動ロールをさらに備えているのが好ましい。

【０００７】

【作用】この発明の固液分離装置によれば、濾布上に残
る非濾過成分は、第１加圧部を通過するときに加圧脱水
作用を受けて中間ケークとなり、そして、その中間ケー
クは濾布とともに第２加圧部を通過するとき、さらに加
圧脱水作用を受けて排出ケークとなる。したがって、排
出ケークは、非濾過成分を２段階に加圧脱水して得られ
る。

【０００８】第１及び第２加圧部のそれぞれに転写ドラ
ムおよびと圧搾ロールが備えられ、そして、第１加圧部
の第１転写ドラムの外表面にスクレーパが接触されてい
ると、第１加圧部の第１転写ドラムと第１圧搾ロール間
にて加圧脱水されて第１転写ドラムに転写された中間ケ
ークは、スクレーパにより第１転写ドラムから濾布上に
掻き落とされて堆積する。そして、この後、濾布上の中
間ケークは第２加圧部の第２転写ドラムと第２圧搾ロー
ルとの間にて加圧脱水されて排出ケークとなる。

【０００９】第２転写ドラムに濾布を介して圧接された
駆動ロールが第２転写ドラムと同期して回転されると、
濾布の牽引力が増加し、濾布は安定して走行する。

【００１０】

【実施例】図１および図２を参照すると、固液分離装置
として濾布走行式転写型脱水機が概略的に示されてい
る。この脱水機はエンドレスの濾布２を備え、この濾布
２は、駆動ロール４と、ガイドロール８，１０とに緊張
状態で張設され、その両側端は非拘束となっている。

【００１１】また、駆動ロール４とガイドロール１０と
の間は、脱水部１１となっており、この脱水部１１の下
方には回収ホッパ１０４が配置されている。脱水部１１
は主転写ドラム１２を備えており、この主転写ドラム１
２には、駆動ロール４に加え、２個の圧搾ロール１４，
１６が濾布２を介して転接されている。これら圧搾ロー
ル１４，１６および駆動ロール４のそれぞれは、押圧ば
ね１９により主転写ドラム１２に向けて圧接されてい
る。

【００１２】更に、ガイドロール１０と主転写ドラム１
２との間には、この主転写ドラム１２よりも小径の副転
写ドラム１８と、圧搾ロール２０が配置されており、こ
の圧搾ロール２０は押圧ばね２３の付勢力を受けて、副
転写ドラム１８に濾布２を介して押し付けられている。
上述した各ロール及びドラムは、濾布２の一定軌道、す
なわち、エンドレスの走行経路を規定しており、この走
行経路に沿い、濾布２は図１中矢印Ａ方向に走行し、そ
の走行経路を周回可能となっている。

【００１３】脱水部１１において、濾布２の走行方向Ａ
でみて上流側の副転写ドラム１８と圧搾ロール２０は第
１加圧部を構成しており、また、下流側の主転写ドラム
１２、圧搾ロール１４，１６および駆動ロール４は第２
加圧部を構成している。したがって、濾布２の走行方向
でみて、副転写ドラム１８および圧搾ロール２０は第１
転写ロールおよび第１圧搾ロールを構成し、主転写ドラ
ム１２および圧搾ロール１４，１６は第２転写ドラムお
よび第２圧搾ロールを構成している。

【００１４】主転写ドラム１２の近傍には、楔状をなし
たスクレーパ１３が配置されており、また、副転写ドラ
ム１８にも、スクレーパ１３と同様なスクレーパ１５が
備えられている。スクレーパ１３の直下には、シュート
１７が配置されており、このシュート１７は主転写ドラ
ム１２の外表面から下方に向けて延びている。

【００１５】図１から明らかなように、濾布２はガイド
ロール８からガイドロール１０に向かい、水平面に対し
てやや上向きに角度θを存して張設されており、この角
度θは、固液供給部２１の液深を可能な限り浅くし、固
液ＳＬと濾布２との接触面積を大きく確保できるよう
に、５〜２０゜の範囲であるのが好ましい。濾布２は、
たとえば特開昭５８−２０７９１７号公報や特開昭５９
−１１５７２０号公報に記載されているようなものであ
るのが好ましい。すなわち、図３に示されているように
濾布２は、単糸径０．１〜１０ミクロンの合成繊維マル
チフィラメント（紡績糸を含む）を使用した編物や織物
基材２２を用い、それら基材２２の表面を濾布２の周方
向に起毛して、濾布２の表面に太さ０．１〜１０ミクロ
ンの立毛２４を作り、その立毛２４で濾層２６を形成し
たものが好ましい。このような濾布２は、起毛がその周
方向に行われているから、その方向に立毛２４が横たわ
っている、つまり方向性を有している。濾布２は、その
両端縁が面ファスナ２８により分離可能に連結されるこ
とで、エンドレスとなっている。その使用に際し、濾布
２は、立毛２４が濾布２の走行方向Ａに対して逆方向を
向くように張設される。なお、面ファスナ２８の代わり
に、サイドファスナやレーシングによっても、濾布２の
両端縁を分離着可能に連結することもできる。

【００１６】図３および図４に示されているように、濾
布２の両端連結部は、布片３０により覆われている。こ
の布片３０は、その濾層２６側から濾布２に縫い付けら
れ、面ファスナ２８を保護している。また、濾布２の両
側端は、折り返して縫い付けた縁取り部２ａとなってい
る。固液供給部２１は、ガイドロール８，１０間におい
て、ガイドロール８側に位置して配置されており、その
詳細は図５に示されている。固液供給部２１は固液供給
槽３２を備え、この固液供給槽３２の槽壁には排出管３
６が回転可能に取付けられている。この排出管３６の内
端側の部分は、固液供給槽３２内において上方に屈曲さ
れており、排出管３６の回転により、図５中２点鎖線で
示すように、その内端のレベル位置、すなわち、固液供
給槽３２内の固液ＳＬの液面レベルが濾布２や固液ＳＬ
の性状に応じて調整可能となっている。

【００１７】固液供給槽３２は槽本体の一部を利用し
て、一対の固液供給枠３８が形成されており、これら固
液供給枠３８はその下縁が内側に折り曲げられている。
固液供給枠３８間には、布、塩化ビニルなどの合成樹脂
からなるシート４０が下側から張り付けられており、こ
のシート４０は固液供給枠３８の下縁と濾布２との接触
や、固液ＳＬが固液供給枠３８から食み出すのを防止し
ている。シート４０は、その先端側の部分が大きく切り
欠かれている。

【００１８】固液供給槽３２の上方には固液導入管５０
が備えられており、固液ＳＬは固液導入間５０を通じて
固液供給槽３２内に導入される。図１を再度参照する
と、濾布２の裏面側には、固液供給部２１とその一部が
対向するようにして、減圧吸引部５２が備えられおり、
減圧吸引部５２はホッパ、つまり減圧ホッパ５４を有し
ている。この減圧ホッパ５４は、吸気管５６を介して吸
引源５８に接続され、吸気管５６は、減圧ホッパ５４内
に向けて開口した吸気口６０を有している。吸引源５８
は、吸気管５６を通じて減圧ホッパ５４内を排気し、濾
布２の裏面側を水柱で５００mm以上に減圧状態に維持す
ることができる。

【００１９】減圧ホッパ５４は排出管６２を備えてお
り、この排出管６２は、減圧ホッパ５４の底部に開口す
る排出口６４を有している。減圧ホッパ５４の上面は開
口し、減圧吸引口６６を形成している。吸気管５６の吸
気口６０は、濾液が侵入しないように排出口６４よりも
高いレベルに位置付けられている。また、吸気管５６お
よび排出管６２は、減圧ホッパ５４の外側に水平部分を
有しており、吸気管５６の水平部分は、排出管路６２の
水平部分よりも高いレベルに位置付けられている。排出
管路６２の下端はシールポット７０の水中に臨み、減圧
吸引部５２の減圧を水シールしている。

【００２０】減圧ホッパ５４の上面開口、すなわち、減
圧吸引口６６は図６に示されているように吸引枠７２に
より規定されている。吸引枠７２には、パンチングメタ
ル７１および濾布案内ロール群７４，７６，７８が支持
されている。濾布２の走行方向Ａでみて、その左右両側
に位置する濾布案内ロール群７４，７８は、吸引枠７２
の中心ラインに対し、その外方に向けて広がるように延
びており、その広がり角は０．５〜５゜の範囲に設定さ
れている。中央の濾布案内ロール群７６は、その中心ラ
インに沿って真直ぐに延びている。

【００２１】濾布案内ロール群７４，７６、７８におい
て、相対向する各組の濾布案内ロール７４ａ，７６ａ、
７８ａは、その両端が軸受（図示しない）を介して共通
軸８０に回転自在に支持されており、この共通軸８０の
両端は吸引枠７２に支持されている。また、吸引枠７２
には、濾布案内ロール群７４，７６，７８の設置領域を
区分する一対の補助枠８２が備えられており、各共通軸
８０は、補助枠８２に形成したＵ字形の孔（図示しな
い）に嵌め込まれて、支持されている。なお、図６から
明らかなように、共通軸８０はある程度の弾性を有し、
これにより、濾布案内ロール７４ａ，７６ａ，７８ａの
軸線のずれをその撓みにより吸収することができる。

【００２２】図６および図７に示されているように、吸
引枠７２の一側面からはブラケット８４が突設されてお
り、このブラケット８４は、濾布２の走行方向でみて、
その中央に位置付けられている。ブラケット８４は、枢
軸８６に対して回転自在に取り付けられており、この枢
軸８６は、脱水機のメインフレームに支持されている。
一方、吸引枠７２の他側面からはアーム８８が突設され
ており、このアーム８８の先端には、第１シリンダ９０
のピストンロッド８７が連結されている。なお、第１シ
リンダ９０のシリンダ本体もまた、脱水機のメインフレ
ームに支持されている。

【００２３】第１シリンダ９０は複動型の空圧または油
圧シリンダからなり、電磁弁９１を介して空圧または油
圧の圧力源９３に接続されており、この電磁弁９１は、
４ポート３位置の電磁方向切り換え弁からなっている。
電磁弁９１の切り換え操作により、第１シリンダ９０の
ピストンロッドが伸縮されると、この伸縮に応じ、吸引
枠７２、つまり減圧ホッパ５４の全体が枢軸８６を中心
として水平方向に回動される。この際、減圧ホッパ５４
は、その減圧吸引口６６、すなわち、濾布案内ロール群
７４，７６，７８が濾布２の走行面に沿って回動され
る。

【００２４】前述したブラケット８４および枢軸８６
は、減圧ホッパ５４の支持手段を構成しており、また、
アーム８８および第１シリンダ９０は、減圧ホッパ５４
の回動手段を構成している。なお、図中、減圧ホッパ５
４の回動を案内するガイドは図示されていない。また、
減圧ホッパ５４の回動を可能とするため、減圧ホッパ５
４から延びている吸引管５６および排出管６２は、少な
くとも一部がフレキシブルなホースからなっている。

【００２５】更に、図８に示されているように濾布２が
その走行に伴い、減圧ホッパ５４の濾布案内ロール群７
４，７６，７８上を通過するとき、前述したように減圧
ホッパ５４内が減圧状態にあるから、濾布２は、各ロー
ル群の個々の濾布案内ロール７４ａ，７６ａ，７８ａに
巻き付くようにして走行する。ここで、これら濾布案内
ロールに対する濾布２の巻付け角αは、ロール群のロー
ル本数に応じて決定されるが、たとえば、２０〜１２０
゜の範囲にあるのが好ましい。

【００２６】再度、図１を参照すると、濾布２の走行方
向でみて、駆動ロール４の下流側には、水スプレーノズ
ル９２が配置されている。詳細には図示されていないけ
れども、水スプレーノズル９２は、耐食性を有した管部
材に多数のノズルエレメントを取り付けたもので、管部
材に供給された洗浄水を各ノズルから濾布２の表面に向
けて噴射し、濾布２をその表面から洗浄つまり表洗す
る。

【００２７】また、ガイドロール８の上流側にも水スプ
レーノズル９４が配置されており、この水スプレーノズ
ル９４は、前記水スプレーノズル９２と同様な構造を有
している。水スプレーノズル９４は、濾布２の裏面に向
けて洗浄水を噴射し、濾布２をその裏面から洗浄つまり
逆洗する。水スプレーノズル９２側には、この水スプレ
ーノズル９２と対向するようにして、パイプからなる濾
布受け９６が配置されており、この濾布受け９６は、濾
布２の裏面に接触している。

【００２８】さらに、水スプレーノズル９４側には、濾
布２を挟み、水スプレーノズル９４と対向する減圧吸引
ボックス１００が備えられており、この減圧吸引ボック
ス１００は、接続路（図示しない）を通じて前述した吸
気管５６に接続されている。減圧吸引ボックス１００
は、その上面が濾布２の全幅に亘って開口し、この開口
部には減圧ホッパ５４の濾布案内ロールと同様な濾布案
内ロール１０２が取付けられている。これら濾布案内ロ
ール１０２は減圧吸引による濾布２の撓みを防止する。
濾布２の裏面は、前述したように水スプレーノズル９４
から洗浄水の噴射を受けると同時に、減圧吸引ボックス
１００により、その表面が減圧吸引されることから、濾
布２の内部の汚れが吸引除去され、その逆洗効率が大幅
に向上することになる。

【００２９】前述した水スプレーノズル９２と水スプレ
ーノズル９４との間には、蛇行調整ロール１０６が配置
されており、この蛇行調整ロール１０６は、図９から明
らかなように濾布２の走行方向Ａを横切って延びてい
る。蛇行調整ロール１０６は中空のパイプ部材からな
り、そのロール軸１０８に回転自在にして取り付けられ
ている。ロール軸１０８の一端は、取付リング１１０を
有しており、この取付リング１１０は、垂直ピン１１２
に回転自在にして嵌合されている。垂直ピン１１２は、
前述したメインフレーム側に固定されている。ロール軸
１０８の他端には、第２シリンダ１１４のピストンロッ
ド１１６が連結されており、この第２シリンダ１１４
は、そのピストンロッド１１６が図中矢印Ｂ方向に伸縮
可能となっている。

【００３０】第２シリンダ１１４もまた複動型の空圧ま
たは油圧シリンダからなり、電磁弁１１５を介して前述
した圧力源９３に接続されている。この電磁弁１１５も
また、図面から明らかなように４ポート３位置の電磁方
向切り換え弁からなっている。電磁弁１１５の切り換え
操作により、第２シリンダ１１４が伸縮されると、この
伸縮にしたがい、蛇行調整ロール１０６は、垂直ピン１
１２を中心しとて水平面内で回動することができる。蛇
行調整ロール１０６の回動は、濾布２をその幅方向に引
き摺り、これにより、濾布２が蛇行調整ロール１０６を
通過するとき、濾布２の走行方向を可変することができ
る。

【００３１】このようにして濾布２の走行方向を確実に
可変するためには、蛇行調整ロール１０６と濾布２との
接触面積を十分に確保しておく必要がある。このため、
図１０に示されているように、蛇行調整ロール１０６に
対する濾布２の巻付け角βは、３０〜９０゜の範囲にあ
るのが好ましい。上述した蛇行調整ロール１０６の回動
操作、前述した減圧ホッパ５４の回動操作、また、濾布
２の調整不能な蛇行に対する停止操作に関連して、脱水
機は、濾布２の蛇行を検出する２種類の検出センサを備
えており、これら検出センサの配置は図２に示されてい
る。先ず、一方の第１検出センサ１１８は、ガイドロー
ル８側において、濾布２の片側に配置されており、他方
の左右一組の第２検出センサ１２２，１２４は、ガイド
ロール１０側において、濾布２の両側に配置されてい
る。これら第２検出センサ１２２，１２４は、濾布２に
異常な蛇行が発生した場合、固液分離装置の運転を停止
する役目を有し、それゆえ、第１検出センサ１１８は、
第２検出センサ１２２，１２４に比べて、濾布２の側端
に近接して位置付けられている。

【００３２】上述した検出センサは同一の構造を有して
いるので、第１検出センサ１１８のみに関し、図１１に
具体的に示して説明する。第１検出センサ１１８は、コ
字形をなしたホルダ１２６を備えており、このホルダ１
２６は、濾布２の側端を上下から挟むような姿勢で配置
されている。したがって、濾布２の走行状況を感知する
ために、濾布２の側端をホルダ１２６内に非接触にして
侵入させることができる。

【００３３】ホルダ１２６の互いに対向する内面には先
端側に位置して、その一方に発信部１２８が備えられ、
他方には受信部１３０が備えられている。発信部１２８
は、受信部１３０に向けて超音波や光などの検査信号を
出力し、受信部１３０は、発信部１２８からの検査信号
を受け取るとオフ信号を出力し、検査信号の受取りがな
いときにはオン信号を出力する。

【００３４】したがって、濾布２の側端がホルダ１２６
内に侵入していない間、第１検出センサ１１８の受信部
１３０からはオフ信号が出力される。このようにオフ信
号が出力されている間にあっては、後述するように濾布
２の側端がホルダ１２６内に向けて移動するように、蛇
行調整ロール１０６または減圧ホッパ５４が回動操作さ
れる。また、濾布２の側端が図１１中破線で示されてい
るようにホルダ１２６内に侵入し、発信部１２８と受信
部１３０との間を遮断すると、第１検出センサ１１８の
受信部１３０はオン信号を出力する。この場合は上述し
た場合とは逆に、濾布２の側端がホルダ１２６から外側
に移動するように、蛇行調整ロール１０６または減圧ホ
ッパ５４が回動操作される。

【００３５】一方、第２検出センサ１２２，１２４は、
第１検出センサ１１８に比べ、濾布２の対応する側端か
ら大きく離れて配置されているので、これら第２検出セ
ンサ１２２，１２４、すなわち、その受信部からオン信
号が出力されると、このオン信号は、濾布２の蛇行が脱
水機の運転を停止すべき程に過度であることを示す。次
に、図１２を参照すると、濾布２のテンション調整手段
１３２が示されている。このテンション調整手段１３２
はガイドロール８の両端に備えられているが、図１２に
は、その片側のみのが示されている。

【００３６】テンション調整手段１３２が適用されるガ
イドロール８は、そのロール軸１３４に軸受（図示しな
い）を介して回転自在となっており、ロール軸１３４は
ガイドロール８の両端から突出した状態にある。ロール
軸１３４の突出端には、ボルト挿通孔１３６がその直径
方向に貫通して形成されており、このボルト挿通孔１３
６には支持ボルト１３８が水平にして貫通されている。
支持ボルト１３８は、その基端が支持台１４０にねじ込
まれることで、支持されており、支持台１４０は、脱水
機のメインフレーム側に固定されている。

【００３７】支持ボルト１３８には、ロール軸１３４の
両側に位置して、一対のロックナット１４２，１４４が
螺合されている。支持台１４０側のロックナット１４２
とロール軸１３４との間には、圧縮コイルばねからなる
テンションスプリング１４６が支持ボルト１３８を囲む
ようにして配置されており、テンションスプリング１４
６は、ロール軸１３４を介しガイドロール８を図１２
中、濾布２の走行方向Ａとは逆方向に付勢している。

【００３８】一方、他方のロットナット１４４とロール
軸１３４との間には所定の間隙１４８が確保されてお
り、これにより、テンションスプリング１４６は、ガイ
ドロール８を介して濾布２に所定のテンションを与える
ことができ、そのテンションは、ロックナット１４２，
１４４により調整することができる。図１２のテンショ
ン調整手段１３２の場合、テンションスプリング１４６
は、スプリングシート（図示しない）を介してロール軸
１３４を付勢することができる。

【００３９】一方、図１３は、そのロール軸１５０と一
体にしてガイドロール８が回転される場合のテンション
調整手段１３２を示している。この場合、ロール軸１５
０の一端は、軸受１５２を介してスライダ１５４に取り
付けられており、このスライダ１５４は、上下の水平な
ガイドレール１５６間を摺動自在となっている。なお、
これらガイドレール１５６もまた脱水機のメインフレー
ム側に固定されている。

【００４０】スライダ１５４からは、テンションボルト
１５８がエンドレスの濾布２の外側に向けて突出されて
いる。テンションボルト１５８は水平に延びて、ブラケ
ット１６０を貫通しており、このブラケット１６０は脱
水機のメインフレーム側に固定されている。テンション
ボルト１５８には、ブラケット１６０の両側に位置し
て、一対のロックナット１６２，１６４が螺合されてお
り、テンションボルト１５８の先端側のロックナット１
６２とブラケット１６０との間には、圧縮コイルばねか
らなるテンションスプリング１６６がそのテンションボ
ルト１５８を囲むようにして配置されている。このテン
ションスプリング１６６は、ロックナット１６２を介
し、テンションボルト１５８をガイドロール８とは反対
側に向けて付勢している。

【００４１】この場合にも、他方のロックナット１６４
とブラケット１６０との間には所定の間隙１６８が確保
されており、これにより、テンションスプリング１６６
は、テンションボルト１５８、スライダ１５４およびガ
イドロール８を介して、濾布２に所定のテンションを与
えることができ、このテンションもまた、ロックナット
１６２，１６４により調整することができる。

【００４２】図１４には、駆動ロール４および主転写ド
ラム１２の駆動系が示されている。この駆動系は、メイ
ンフレーム側に固定された共通の駆動モータ１７０を備
えており、この駆動モータ１７０の出力軸には、駆動ス
プロケット１７２ａ及びギヤ１７１ａが取り付けられて
いる。一方、駆動モータ１７０の出力軸と並列にしてス
プロケット軸が回転自在に配置されており、このスプロ
ケット軸にも駆動スプロケット１７２ｂとギヤ１７１ｂ
が取付けられている。ギヤ１７１ａ，１７１ｂは互いに
噛み合わされている。

【００４３】駆動ロール４のロール軸には従動スプロケ
ット１７４が取り付けられており、また、主転写ドラム
１２のドラム軸にも従動スプロケット１７６が取り付け
られている。一方の駆動スプロケット１７２ｂと従動ス
プロケット１７４との間には駆動チェーン１７８が掛け
回されており、また、他方の駆動スプロケット１７２ａ
と従動スプロケット１７６との間にも駆動チェーン１８
０が掛け回されている。

【００４４】したがって、駆動モータ１７０が一方向に
駆動されると、駆動ロール４および主転写ドラム１２は
同期して反対方向に回転されることになる。ここで、従
動スプロケット１７４，１７６に関しては、駆動ロール
４と主転写ドラム１２の周速が一致するように、それら
のギヤ比が設定されていることは言うまでもない。駆動
モータ１７０は、図１５に示すようにコントローラ１８
２に電気的に接続されており、また、このコントローラ
１８２には、前述した第１検出センサ１１８および第２
検出センサ１２２，１２４に加え、第１および第２シリ
ンダ９０，１１４の電磁弁９１，１１５もまた、電気的
に接続されている。コントローラ１８２は、検出センサ
からの検出信号を受けて、電磁弁９１，１１５および駆
動モータ１７０を制御するものとなっている。

【００４５】さらに、前述した各ロールやドラムは、ガ
イドロール８や蛇行調整ロール１０６を除き、そのロー
ル軸およびドラム軸は、脱水機のメインフレーム、つま
り、図２に示す両側板１ａ，１ａにそれぞれ回転自在に
支持されている。次に、脱水機の作用を以下に説明する
と、先ず、駆動モータ１７０により駆動ロール４および
主転写ドラム１２が同期して回転され、濾布２は走行方
向Ａに周回走行した状態にある。また、駆動ロール４お
よび主転写ドラム１２以外の他のロールおよびドラムも
また、濾布２の走行に伴い回転状態にある。

【００４６】走行中の濾布２上には、固液供給部２１か
ら、固形成分と液成分を含む固液ＳＬが供給される。供
給された固液ＳＬ中の液成分は、重力により、また減圧
吸引部５２により与えられる減圧作用によって濾布２を
通過し、減圧ホッパ５４内に集められる。減圧ホッパ５
４の減圧吸引口６６には、濾布案内ロール群７４，７
６，７８が設けられていることから、濾布２は、吸引力
を受けているにも拘わらず、大きく撓むことはなく安定
して走行する。

【００４７】減圧ホッパ５４内に集められた液成分は、
排出口６４から排出管６２およびシールポット７０を介
して脱水機外に排出される。一方、濾布２を通過しない
成分、すなわち、非濾過成分は、濾布２の走行に伴っ
て、脱水部１１の第１加圧部、つまり、副転写ドラム１
８と圧搾ロール２０との間に運ばれて圧搾され、その中
に含まれている液成分が絞り取られて中間ケークとな
る。

【００４８】この中間ケークは、副転写ドラム１８の外
表面に転写されるが、この転写された中間ケークは、ス
クレーパ１５により副転写ドラム１８から濾布２上に掻
き落とされる。副転写ドラム１８から掻き落とされた中
間ケークは、次に、脱水部１１の第２加圧部、つまり主
転写ドラム１２と圧搾ドラム１４，１６との間に運ばれ
てさらに圧搾され、その中に含まれている液成分が大部
分絞り取られて、完全な排出ケークＣとなる。この際、
図１の脱水機では、駆動ロール４は圧搾ロールとしても
機能する。

【００４９】ここで、主転写ドラム１２と圧搾ドラム１
４，１６間に進入する中間ケークは、副転写ドラム１８
から掻き落として得られるから、濾布２上にて堆積した
状態にある。つまり、この場合、濾布２上に堆積した中
間ケークは、、副転写ドラム１８と圧搾ロール１８とを
通過した後の層状の中間ケークに比べ、その厚さが２〜
３倍となる。したがって、その厚みの増加した中間ケー
クが濾布２とともに主転写ドラム１２と圧搾ロール１
４，１６との間を通過する際、その中間ケークはより強
く圧搾され、その加圧脱水が効率良く行われる。

【００５０】排出ケークＣは、主転写ドラム１２の外表
面に転写されて運ばれるが、スクレーパ１３によって主
転写ドラム１２から掻き落とされ、シュート１７により
脱水機外に排出される。駆動ロール４を通過した濾布２
は、この後、水スプレーノズル９２を通過する際、この
水スプレーノズル９２から噴射された洗浄水により、そ
の表面から洗浄され、さらに、水スプレーノズル９４を
通過するとき、この水スプレーノズル９４から噴射され
た洗浄水により、その裏面から洗浄される。特に、水ス
プレーノズル９４には濾布２を挟み、前述した減圧吸引
ボックス１００が対向して配置されているで、この減圧
吸引ボックス１００は、濾布２の裏面に噴射された洗浄
水を減圧により吸い出す。このため、濾布２の裏面に噴
射された洗浄水は、濾布２の表面の微細な立毛層を毛羽
立てながら排出され、より効率的な濾布２の洗浄を行う
ことができる。

【００５１】また、濾布２が洗浄されるとき、濾布２は
濾布受け９６、１０２より支持されているので、濾布２
が撓んだり、ねじれたり、または振動したりすることは
ない。この後、洗浄された濾布２は、再度固液供給部２
１に送られ、固液ＳＬの脱水に繰り返して使用される。

【００５２】この発明の脱水機の場合、濾布２上の非濾
過成分は、脱水部１１において、副転写ドラム８と圧搾
ロール２０との間、また、主転写ドラム１２と圧搾ロー
ル１４，１６との間の２段階で、その中に含まれている
液成分が順次絞り取られるから、排出ケークＣの含水率
を大幅に低減することができる。上述したように濾布２
上の非濾過成分が２段階にして脱水される場合、濾布２
の走行抵抗が増大し、駆動ロール４による回転駆動のみ
では濾布２の安定した走行を確保できない虞がある。す
なわち、濾布２に対し、駆動ロール４の回転にスリップ
が発生してしまい、駆動ロール４および主転写ドラム１
２からの濾布２の送り出しが不能になる場合がある。

【００５３】この点、この発明の脱水機の場合、主転写
ドラム１２は駆動ロール４とともに同期して回転される
ので、これら主転写ドラム１２と駆動ロール４との回転
により、濾布２を確実に走行させることができる。この
結果、非濾過成分中に固形成分が多量に含まれていて
も、その非濾過成分の脱水を安定して行え、その処理能
力の向上を図ることができる。

【００５４】濾布２は、各ロールおよびドラムに対し
て、単に掛け回されるだけであるので、濾布２の構成は
すこぶる簡単となる。この点、従来にあっては、濾布２
の両側端に多数のフィード孔を有したゴムベルトが縫い
付けられ、一方、後部ガイドロールの両端周面にはゴム
ベルトのフィード孔に係合し、濾布２の蛇行を修正する
ためのフィードピンが設けられているが、このような濾
布２の蛇行修正機構は、この発明の脱水機の場合、省略
することができる。

【００５５】それ故、濾布２の両側にゴムベルトを縫い
付けるための特別な縫製が不要となり、濾布２の両側端
に対する処理は、その両側端の解れを防止する程度で済
むことから、濾布２の製造が非常に簡単となり、そのコ
ストを大幅に低減できる。濾布２の両端にゴムベルトが
取り付けられていると、これら濾布２とゴムベルトの厚
みが大きく相違する。それ故、この相違を吸収し、所望
の圧搾効果を得るために、従来の場合、駆動ロール４や
転写ドラム１２，１８の両端部に段差を設けていたが、
この発明の場合には、駆動ロール４および転写ドラム１
２，１８に段差を設ける必要がなく、これらロール４お
よびドラム１２，１８の構成もまた簡単になる。

【００５６】濾布２の両側端がゴムベルトを介して、後
部ガイドロールのフィードピンにより拘束されている
と、濾布２にしわが発生し易くなるけれども、この発明
の場合、濾布２の両側端は非拘束であるので、濾布２は
その幅方向に自由に伸びることができ、そのしわの発生
を防止することができる。さらに、濾布２は、その両端
縁が面ファスナ２８により脱着可能に連結されてエンド
レスとなっているため、その濾布２を新たなものに交換
する際には、面ファスナ２８による連結を解除すれば、
濾布２を各ロールや転写ドラムから容易に取り外すこと
ができるばかりでなく、新たな濾布２の掛け回しもまた
簡単に行うことができる。

【００５７】それ故、この発明の脱水機の場合、ガイド
ロール８および蛇行調整ロール１０６を除き、他のロー
ルおよび転写ドラム１２，１８をメインフレームの一対
の側板１ａ，１ａに両持ちにして支持することができ、
そのメインフレーム自体の構造もまた簡単にできる。図
１２または図１３に示したテンション調整手段１３２
は、そのテンションスプリング１４６または１６６がガ
イドロール８を常時付勢しているので、この付勢によ
り、濾布２がその走行方向に伸びると、この伸びに追従
して、ガイドロール８を移動させることになり、濾布２
に適正なテンションを常時与えることができる。このよ
うに濾布２の伸びに拘わらず、濾布２に常時テンション
を与えることができると、濾布２の走行中、その蛇行を
効果的に防止することができる。

【００５８】また、テンション調整手段１３２は、ガイ
ドロール８の移動量、すなわち、そのテンションスプリ
ング１４６または１６６のテンション力を、ガイドロー
ル８のロール軸１３４とロックナット１４４との間の間
隙１４８、または、ブラケット１６０とロックナット１
６４との間の間隙１６８の大きさから知ることができ
る。したがって、間隙１４８，１６８が所定の距離以下
に減少された場合には、ロックナット１４２または１６
２を回し、テンションスプリング１４６または１６６に
よるテンション力を再調整することができる。

【００５９】さらに、間隙１４８または１６８の大きさ
を検出するセンサが備えられていれば、濾布２のテンシ
ョンを数値化して求めることができ、また、センサから
の信号に基づき、ロックナット１４２，１６２の回転を
制御するようにすれば、濾布２のテンションを自動調整
することも可能となる。上述したように濾布２に対し常
時テンションを与えることができると、濾布２の蛇行を
効果的に防止できるものの、何等かの原因より、濾布２
が蛇行してしまっても、この発明の脱水機は、濾布２の
蛇行を解消し、その安定した走行を維持することができ
る。

【００６０】この点に関して詳述すると、前述したよう
にガイドロール８の近傍には、濾布２の片側に位置して
第１検出センサ１１８が備えられているので、濾布２に
蛇行が発生すると、この第１検出センサ１１８からは、
濾布２の蛇行を示す検出信号が出力され、この検出信号
は前述したコントローラ１８２に供給される。具体的に
は、図２でみて濾布２が左側に蛇行したとすると、濾布
２の左側端は第１検出センサ１１８のホルダ１２６内に
侵入し、その発信部１２８と受信部１３０との間を遮断
する。したがって、第１検出センサ１１８の受信部１３
０からは、コントローラ１８２に向けて、濾布２の蛇行
を示すオン信号が出力される。

【００６１】コントローラ１８２がオン信号を受け取る
と、コントローラ１８２は、電磁弁１１５の切り換えを
制御し、第２シリンダ１１４のピストンロッド１１６を
所定量だけ収縮させる。したがって、図１６に示されて
いるように、蛇行調整ロール１０６は、実線の位置から
１点鎖線で示す位置まで垂直ピン１１２を中心として回
動する。この結果、１点鎖線で示すように左側に蛇行し
ている濾布２は、蛇行調整ロール１０６を通過する際
に、その走行方向が右側に変化され、実線で示す正規の
走行経路上に復帰する。なお、図１６中、第２シリンダ
１１４は省略されている。

【００６２】一方、濾布２が右側に蛇行している場合に
は、第１検出センサ１１８からコントローラ１８２に向
けてオフ信号が出力され、このオフ信号を受けてコント
ローラ１８２は、電磁弁１１５を同様にして切り換え制
御する。この場合、第２シリンダ１１４のピストンロッ
ド１１６が所定量だけ伸張され、蛇行調整ロール１０６
は、実線の位置から２点鎖線で示す位置まで回動され
る。この結果、２点鎖線で示すように右側に蛇行してい
る濾布２は、蛇行調整ロール１０６を通過することによ
り、その走行方向が左側に変化され、実線で示す正規の
走行経路上に復帰する。

【００６３】上述したように濾布２の走行に蛇行がたと
え発生しても、この蛇行の向きを１個の第１検出センサ
１１８により検出し、この第１検出センサ１１８からの
検出信号に基づき、蛇行調整ロール１０６の回動を制御
すれば、濾布２の蛇行を一定の範囲内に収め、その走行
を安定させることができる。第１検出センサ１１８は、
濾布２とは非接触にして、その蛇行を検出可能であるか
ら、このセンサ１１８との接触により、濾布２の側端が
損傷することもない。

【００６４】蛇行調整ロール１０６の回動操作による濾
布２の蛇行調整は、濾布２の腰が強い場合に好適するも
のであるが、その腰の弱い濾布２が使用されている場合
には、蛇行調整ロール１０６を回動操作する代わりに、
減圧ホッパ５４を回動操作して、濾布２の蛇行を防止す
ることができる。この場合、図１７中矢印で示すように
濾布２に蛇行が発生し、第１検出センサ１１８からのオ
ン信号、つまり検出信号を受け取ると、コントローラ１
８２は、電磁弁９１を切り換え制御して第１シリンダ９
０のピストンロッドを伸縮させる。この伸縮により、減
圧ホッパ５４は、図１７中、２点鎖線で示すように枢軸
８６を中心として回動する。これにより、濾布２が減圧
ホッパ５４の濾布案内ロール群７４，７６，７８を通過
するとき、前述した蛇行調整ロール１０６の場合と同様
にして、濾布２はその走行方向が変化されて正規の走行
経路上に復帰する。

【００６５】なお、濾布２の蛇行を規制するにあたり、
蛇行調整ロール１０６の回動操作と減圧ホッパ５４の回
動操作を同時に行うようにしてもよい。上述した蛇行調
整ロール１０６の回動操作や減圧ホッパ５４の回転操作
に拘わらず、濾布２の蛇行が大きくなり、その蛇行が第
２検出センサ１２２，１２４の一方により検出され、そ
の検出信号がコントローラ１８２に供給されると、コン
トローラ１８２は非常停止信号を発生し、駆動モータ１
７０の駆動、すなわち、濾布２の走行を停止する。

【００６６】この発明は、上述した実施例に制約される
ものではなく、種々の変形が可能である。たとえば、第
１検出センサは、濾布２の両側にそれぞれ配置してもよ
い。この場合、これら一対の第１検出センサからのオン
信号により、蛇行調整ロール１０６または減圧ホッパ５
４の回動操作が繰り返して行われることになる。第２検
出センサ１２２，１２４は、必ずしも非接触型のものに
限らず、濾布２と接触して、その検出信号を出力するも
のであってもよい。

【００６７】また、第１検出センサ１１８からのオンオ
フ信号により、蛇行調整ロール１０６または減圧ホッパ
５４回動操作を行う駆動力は、前述した複動型の空圧ま
たは油圧シリンダに限らず、電動モータからラックアン
ドピニオンを介して与えることも可能である。脱水部１
１は、非濾過成分を３段階以上に加圧脱水するものであ
ってもよいし、また、副転写ドラム１８もまた、駆動ロ
ール４および主転写ドラム１２と同期して回転駆動され
るものであってもよい。

【００６８】この発明の固液分離装置は、いろいろな用
途に使用することができる。たとえば、湖水や河川水中
に含まれる固形成分と液成分とを分離するのに使用する
ことができる。また、活性汚泥処理装置から副生する余
剰汚泥のように、いわゆる懸濁系の汚泥や、生物膜処理
装置から排出される、いわゆる固着系の汚泥など、汚水
処理によって生じる汚泥、スカム、フロック、洗浄水、
スラッジなどを濾過、濃縮、脱水するような場合に使用
することができる。具体的には、たとえば上下水処理に
よって生じる汚泥、浄化槽から発生する余剰汚泥、し尿
処理場から発生する汚泥、加圧浮上操作から生じるスカ
ム、産業排水の処理によって生じる凝集フロックやその
凝集沈殿フロック、砂濾過機などの各種濾過機の逆洗水
などに含まれる固形成分と液成分を分離するのに使用す
ることができる。また、たとえば紙パルプ製造業、食品
製造業、酒造業、味噌などの醸造業など、各種製造業に
おける固液分離や、たとえば化学プロセスにおける有価
物の回収などに使用することもできる。

【００６９】

【発明の効果】以上説明したように、この発明の固液分
離装置によれば、その脱水部に第１および第２加圧部を
備えているので、濾布上に残る非濾過成分は第１加圧部
および第２加圧部のそれぞれで加圧脱水作用を受け、第
２加圧部から得られる排出ケークの含水率を大幅に低下
させることができる。したがって、固液中の液成分の回
収率を高め、その濾過性能の向上を図ることができる。

【００７０】第１および第２加圧部が転写ドラムおよび
圧搾ロールから構成され、その第１加圧部の転写ドラム
には中間ケークのためのスクレーパが備えられているの
で、排出ケークの加圧脱水が効率良く行える。さらに、
第２加圧部の転写ドラムに濾布を介して圧接した駆動ロ
ールがその転写ドラムと同期して回転されると、その中
間ケークの加圧脱水に拘わらず、濾布を安定して走行さ
せることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】濾布走行式脱水機に適用した固液分離装置の概
略構成図である。

【図２】図１の固液分離装置の平面図である。

【図３】濾布両端縁の連結部を示した断面図である。

【図４】濾布の一部を示した平面図である。

【図５】固液供給部を示した斜視図である。

【図６】減圧ホッパの平面図てある。

【図７】減圧ホッパの一部を示した概略的斜視図であ
る。

【図８】減圧ホッパ上を走行する濾布を示した図であ
る。

【図９】蛇行調整ロールを示した斜視図である。

【図１０】蛇行調整ロールに対する濾布の巻付け角を示
した図である。

【図１１】第１検出センサを示した斜視図である。

【図１２】濾布のテンション調整手段の一例を示した平
面図である。

【図１３】テンション調整手段の他の例を示した側面図
である。

【図１４】駆動ロールおよび主転写ドラムの駆動系を示
した図である。

【図１５】蛇行調整ロールの回動操作および減圧ホッパ
の回転操作を制御する制御回路を示した図である。

【図１６】蛇行調整ロールによる濾布の蛇行調整を示し
た図である。

【図１７】減圧ホッパの回転操作を示した図である。

【符号の説明】

１ａ 側板 ２ 濾布 ４ 駆動ロール ８，１０ ガイドロール １１ 脱水部 １２ 主転写ドラム（第２加圧部） １３，１５ スクレーパ １４，１６，２０ 圧搾ロール １７ シュート １８ 副転写ドラム（第１加圧部） １９，２３ 押圧ばね ２１ 固液供給部 ２２ 基材 ２４ 立毛 ２６ 濾層 ２８ 面ファスナ ３０ 布片 ３２ 固液レベル調整槽 ３６ 排出管 ３８ 固液供給枠 ４０ シール ５０ 固液導入管 ５２ 減圧吸引部 ５４ 減圧ホッパ ５６ 吸気管 ５８ 吸引源 ６０ 吸気口 ６２ 排出管 ６４ 排出口 ６６ 減圧吸引口 ７０ シールポット ７１ パンチングメタル ７２ 吸引枠 ７４，７６，７８ 濾布案内ロール群 ７２ａ，７６ａ，７８ａ 濾布案内ロール ８０ 共通軸 ８２ 補助枠 ８４ ブラケット ８６ 枢軸 ８７ ピストンロッド ８８ アーム ９０ 第１シリンダ ９１，１１５ 電磁弁 ９２，９４ 水スプレーノズル ９３ 圧力源 ９６，１００ 濾布受け １０４ 回収ホッパ １０６ 蛇行調整ロール １０８ ロール軸 １１０ 取付リング １１２ 垂直ピン １１４ 第２シリンダ １１６ ピストンロッド １１８ 第１検出センサ １２２，１２４ 第２検出センサ １２６ ホルダ １２８ 発信部 １３０ 受信部 １３２ テンション調整手段 １３４，１５０ ロール軸 １３６ ボルト挿通孔 １３８ 支持ボルト １４０ 支持台 １４２，１４４，１６２，１６４ ロックナット １４６，１６６ テンションスプリング １４８，１６８ 間隙 １５２ 軸受 １５４ スライダ １５６ ガイドレール １５８ テンションボルト １６０ ブラケット １７０ 駆動モータ １７１ａ，１７１ｂ ギヤ １７２ａ，１７２ｂ 駆動スプロケット １７４，１７６ 従動スプロケット １７８，１８０ 駆動チェーン １８２ コントローラ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０２Ｆ 11/12 Ｄ 7446−4Ｄ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一定軌道上を一方向に周回走行自在に設
   けたエンドレスの濾布と、前記濾布の表面に固液を供給
   する固液供給部と、前記濾布上に残る前記固液中の非濾
   過成分を脱水する脱水部とを有し、前記脱水部は、前記
   濾布上の非濾過成分を加圧し、その非濾過成分中の液成
   分を絞り出して中間ケークを得る第１加圧部と、前記濾
   布上の前記中間ケークを加圧し、その中間ケーク中の液
   成分をさらに絞り出して排出ケークとする第２加圧部と
   を備えていることを特徴とする固液分離装置。
2. 【請求項２】 前記第１加圧部は、回転自在に設けた第
   １転写ドラムと、この第１転写ドラムに前記濾布を介し
   て圧接され、前記非濾過成分を加圧脱水して得た前記中
   間ケークを第１転写ドラムに転写する第１圧搾ロール
   と、前記第１転写ドラムの外表面に接触し、前記中間ケ
   ークを前記濾布上に掻き落とすスクレーパとを備え、前
   記第２加圧部は、回転自在に設けた第２転写ドラムと、
   この第２転写ドラムに前記濾布を介して圧接された第２
   圧搾ロールとを備えている、請求項１の固液分離装置。
3. 【請求項３】 前記第２転写ドラムに前記濾布を介して
   圧接され、前記第２転写ドラムと同期して回転する駆動
   ロールを備えている、請求項２の固液分離装置。