JP6714197B1 - 家畜糞尿バイオガススラリーとバイオガス残渣の分離装置 - Google Patents

家畜糞尿バイオガススラリーとバイオガス残渣の分離装置 Download PDF

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Abstract

【課題】家畜糞尿においてバイオガススラリーとバイオガス残渣の分離効率を向上でき、使用要求の湿度を満たすバイオガス残渣を分離でき、分離時間を短縮しつつ、エネルギー消費を低減できる分離装置の提供。【解決手段】遠心コンポーネントおよび押出コンポーネントを含み、遠心コンポーネントは、二重層フィルターカートリッジ２および動力液体室３を含み、押出コンポーネントは、押し板４及びスライドコラム５を含み、押し板４は伝動コンポーネントを介して動力液体室３に接続されており、二重層フィルターカートリッジ２内に位置するバイオガス残渣を押出する分離装置。【選択図】図５

Description

本発明は、家畜糞尿およびバイオガススラリーとバイオガス残渣の処理技術分野に関し、
具体的には、家畜糞尿バイオガススラリーとバイオガス残渣の分離装置に関する。
バイオガス発酵後の有機残渣および廃液は集合的にバイオガス発酵残留物と呼ばれ、それ
は固体と液体の部分で構成される。バイオガス溝内では、２つの部分が不均一に分布して
いる。表面に浮かぶ固体はスカムと呼ばれ、この層の組成が非常に複雑で、発酵後密度が
低下した有機残留物や、完全に脱脂されていないわら、薪が含まれる。
家畜糞尿では、バイオガススラリーとバイオガス残渣の分離に対する要求が高く、用途が
異なるため、バイオガススラリーとバイオガス残渣を効果的に分離する必要があるが、従
来のバイオガススラリーとバイオガス残渣の分離装置によって分離されたバイオガス残渣
の湿度は分離使用要求を満たすことが困難であり、バイオガススラリーとバイオガス残渣
の分離効果を向上でき、家畜糞尿バイオガススラリーとバイオガス残渣の分離生産ニーズ
を満たす家畜糞尿バイオガススラリーとバイオガス残渣の分離装置が要求されている。
上記の技術的問題を解決するために、本発明は家畜糞尿バイオガススラリーとバイオガス
残渣の分離装置を提供する。
本発明の技術手段は家畜糞尿バイオガススラリーとバイオガス残渣の分離装置であり、バ
イオガススラリーとバイオガス残渣を分離するための、筒体内に位置する遠心コンポーネ
ントを備え、前記遠心コンポーネントは、筒体内の底面パッド上方に設けられる、バイオ
ガススラリーとバイオガス残渣を分離するための二重層フィルターカートリッジを含み、
それは内側フィルターカートリッジおよび外側フィルターカートリッジを含み、内側フィ
ルターカートリッジの下底面の中央が外側フィルターカートリッジに回転可能に接続され
、且つパッド内に駆動モータが設けられ内側フィルターカートリッジの下底面に接続され
、外側フィルターカートリッジ、内側フィルターカートリッジの動力液体室の位置に対応
する箇所はすべてフィルター構造であり、且つ外側フィルターカートリッジのフィルター
構造はすべて動力液体室との接続箇所に設けられ、外側フィルターカートリッジと内側フ
ィルターカートリッジとの上部および底部がすべて複数組の封止環状レールを介して接続
され、外側フィルターカートリッジの下底面に残渣落下口が設けられ、パッドの外壁上に
嵌め込まれる残渣排出管道を介して筒体の側壁の残渣排出口に接続され、内側フィルター
カートリッジの底部に残渣落下口と配合して残渣落下のための残渣排出電磁弁が設けられ
、周方向に二重層フィルターカートリッジの円周外壁の下部に分布される動力液体室を備
え、複数組のバイオガススラリーを貯蔵し、押出コンポーネントに動力を提供するために
用いられ、筒体の内底面の各動力液体室の位置に対応する箇所に液体排出ための液体排出
連通コンポーネントがそれぞれ設けられ、各液体排出連通コンポーネントの下方に環状管
が接続され、環状管の下端が筒体の下底面の液体排出口と接続され、二重層フィルターカ
ートリッジ内に位置するバイオガス残渣湿度を押出制御するための押出コンポーネントを
備え、それはバイオガス残渣を押出するための押し板と、押し板を案内するための複数組
のスライドコラムとを含み、押し板に各スライドコラムの位置に対応する箇所にスライド
コラム穴が設けられ、スライドコラム穴の内壁にスライドコラムとの摺動封止を強化する
ための封止リングが設けられ、押し板の中心に通過口が設けられ、通過口に開閉可能な封
止カバーが設けられ、且つ通過口は筒体の上頂面の給料口と接続され、スライドコラムの
上端が筒体の内頂面に接続され、押し板が伝動コンポーネントを介して動力液体室に接続
される。本装置の二重層フィルターカートリッジ、動力液体室、押し板などのコンポーネ
ントの協働により、分離されたバイオガススラリーの重力により押し板に下方向の押圧動
力を提供し、内側フィルターカートリッジが回転するが外側フィルターカートリッジが回
転しない設計により、動力液体室および押し板と組み合わせて本発明の装置の目的機能を
実現でき、同時に内側フィルターカートリッジと外側フィルターカートリッジが常に相対
的に回転するので、両者のフィルター詰めをできるだけ低減でき、つまりバイオガススラ
リーとバイオガス残渣の分離効率を向上でき、封止環状レールにより内側フィルターカー
トリッジと外側フィルターカートリッジとの間の隙間を２ｍｍ以下に抑えて、バイオガス
スラリーまたはバイオガス残渣が二重層フィルターカートリッジに流れ込むことを避け、
二重層フィルターカートリッジによるバイオガススラリーとバイオガス残渣の分離効率を
向上できるとともに、バイオガス残渣の湿度を制御し、従来の濾過されたバイオガス残渣
の大量のバイオガススラリー残留による使用の不便を避けることができる。
さらに、前記筒体外壁の動力液体室の位置に対応する箇所に複数の洗浄室扉が設けられ、
洗浄室扉を開いて動力液体室を取り外して二重層フィルターカートリッジを洗浄し浚う。
洗浄室扉の設計により、各動力液体室を取り外し、二重層フィルターカートリッジを繰り
返し洗浄して、本装置のメンテナンス便利性および取り扱い性が向上する。
本発明の一態様によれば、前記動力液体室は、主液体室および可動液体室を備え、主液体
室は二重層フィルターカートリッジの円周の外壁に封止・着脱可能に接続され、且つ二重
層フィルターカートリッジと連通する液体口が設けられ、可動液体室が主液体室の下部に
可動・封止可能に接続され、主液体室との嵌設接続箇所の周方向に複数組の回復ばねが接
続され、且つ可動液体室と主液体室の接続箇所にシールストリップが設けられ、可動液体
室の底部に動力ロープが設けられ、動力ロープの上部が主液体室の上頂面を通過し、上端
に伝動コンポーネントと接続される接続ブロックが設けられる。可動液体室の上下可動の
設計により、本発明の装置の目的機能を実現でき、可動液体室がバイオガススラリーの注
入による重力作用によって下方向へ移動すると伝動コンポーネントは押し板に付勢し、同
時に回復ばねの設計により動力液体室からバイオガススラリーを排出した後可動液体室が
元の位置に回復する。
本発明の一態様によれば、前記動力液体室は主液体室および弾性伸縮管が設けられ、主液
体室が二重層フィルターカートリッジの円周の外壁に封止・着脱可能に接続され、且つ二
重層フィルターカートリッジと連通する液体口が設けられ、弾性伸縮管の上端が主液体室
の下底面に接続され、且つ底部に動力ロープが設けられ、動力ロープの上部が主液体室の
上頂面を通過し上端に伝動コンポーネントと接続される接続ブロックが設けられる。
さらに、前記液体排出連通コンポーネントは電磁リング、吸引リング、第１電磁弁、およ
び第２電磁弁を備え、吸引リングが可動液体室の底部または弾性伸縮管の底部の液体落下
口に設けられ、第１電磁弁が液体落下口内に設けられ、電磁リングが筒体の内底面の接続
ポートに設けられ、第２電磁弁が接続ポート内に設けられ、ただし、パッド内に各部材を
制御指示するためのコントローラーがさらに設けられ、筒体の外壁に制御指令を入力する
ための操作パネルが設けられ、コントローラーが電磁リング、第１電磁弁、第２電磁弁、
残渣排出電磁弁、駆動モータ、操作パネルと接続される。液体排出連通コンポーネントの
設置により、本発明の装置の目的機能を実現でき、第１電磁弁、第２電磁弁とコントロー
ラーにより、動力液体室がバイオガススラリーを保持しポテンシャルエネルギーを生成す
ることができ、電磁リングとコントローラーの作用により、接続ポートと液体落下口が吸
引・接続され、本装置の残渣排出、液体排出がより便利になる。
さらに、前記押し板は本体板および可動接触板を備え、可動接触板が複数のばね伸縮コラ
ムを介して本体板に接続され、本体板上の各スライドコラムの位置に対応する箇所にスラ
イドコラム穴が設けられ、可動接触板上の各スライドコラム穴の位置に対応する箇所に対
応のスライドコラムスリーブが設けられ、スライドコラムスリーブの内壁にスライドコラ
ムとの摺動封止を強化するための封止リングが設けられ、ただし、前記ばね伸縮コラムは
伸縮ロッド、ばねを含み、ばねが本体板と可動接触板との間の伸縮ロッド上に嵌設される
。本体板および可動接触板の設計により、ばね伸縮コラムによって本装置の伝動コンポー
ネントの力を補償し、バイオガス残渣の押出作用を向上でき、バイオガス残渣のバイオガ
ススラリー含有量を削減するとともに、封止カバーの設計によりバイオガススラリーとバ
イオガス残渣を給料した後閉じられ、押し板の閉じにより押圧作用を実現する。
またさらに、前記押し板の本体板の上表面の各ばね伸縮コラムの位置に対応する箇所に、
バイオガススラリーとバイオガス残渣のシンナー比に応じてばね伸縮コラムの締め具合を
調節するための調節ロッドが設けられ、前記調節ロッドの円周方向に複数組のねじロッド
が設けられ、前記ねじロッドの上端がねじギアリングを介して調節ロッドの下部の主歯車
に噛合され、前記ばね伸縮コラムに環状の押圧片が設けられ、環状の押圧片が伸縮ロッド
の上部の非伸縮部に嵌設され、ばねが環状の押圧片と可動接触板との間の伸縮ロッド上に
嵌設され、ねじロッドの下端が本体板を貫通して前記環状の押圧片と接触し、前記各調節
ロッドの上部がそれぞれサブ歯車を介して本体板の上表面のギアリングに噛合され、前記
ギアリングが本体板の表面に摺動可能に接続され、ギアリングに２つの回転モータがさら
に設けられ、前記２つの回転モータがすべて本体板の上表面に位置し、出力軸端に設けら
れた伝動歯車を介してギアリングに噛合され、ただし、２つの回転モータは正逆回転する
。ばね伸縮コラムに調節ロッドおよびかかるコンポーネントを追加することにより、バイ
オガススラリーとバイオガス残渣のシンナー比に応じて押し板を調整し、押し板の動作が
よりターゲットを絞ることができ、異なるバイオガススラリーとバイオガス残渣のシンナ
ー比に応じて調整し、装置のバイオガススラリーとバイオガス残渣の分離効果および効率
を向上できる。
またさらに、前記押し板の可動接触板の下底面にバイオガス残渣を掻き取るための掻き取
り板が設けられる。掻き取り板の設計により、駆動モータが内側フィルターカートリッジ
を駆動して回転させると、掻き取り板を使用してバイオガス残渣の掻き取りや排出を支援
する。
さらに、前記伝動コンポーネントは主に第１ガイドホイールおよび伝動ロープを備え、第
１ガイドホイールがスライドコラムの底部に設けられ、外側フィルターカートリッジの上
端の第１ガイドホイールの位置に対応する箇所に第２ガイドホイールが設けられ、伝動ロ
ープの一端が第２ガイドホイールを迂回して接続ブロックに接続され、伝動ロープの他端
が第１ガイドホイールを迂回して押し板の本体板に接続され、ただし、前記伝動ロープの
本体板、可動接触板の貫通箇所に対応の伝動スリーブが設けられ、且つ伝動スリーブ内壁
に伝動ロープとの摺動封止を強化するための封止リングが設けられる。第１ガイドホイー
ル、伝動ロープ、第２ガイドホイールなどの部材により、動力液体室と押し板との間に動
力間伝動が生成され、本装置の機能を実現でき、バイオガス残渣を効果的に押出すること
ができるが、この伝動方式に限定されない。
本発明は以下の有益な効果を有する。
（１）本発明の装置は、バイオガススラリーとバイオガス残渣の分離効率を向上できると
ともに、バイオガス残渣が同じ湿度になるまでより短い時間、より低いエネルギー消費で
達成でき、従来の分離濾過時間が短いとバイオガス残渣の大量のバイオガススラリーが残
留し、バイオガススラリーとバイオガス残渣の使用の不便を招き、または分離時間が長い
とバイオガススラリーとバイオガス残渣の処理効率全体に悪影響を与えることを避けるこ
とができる。
（２）本発明の二重層フィルターカートリッジの設計により、内側フィルターカートリッ
ジと外側フィルターカートリッジが相対的に回転するので、両者のフィルター詰めをでき
るだけ低減し、つまりバイオガススラリーとバイオガス残渣の分離効率を向上できる。
（３）本発明の押し板の設計により、ばね伸縮コラムによって本装置の伝動コンポーネン
トの力を補償し、バイオガス残渣の押出作用を向上でき、バイオガス残渣のバイオガスス
ラリー含有量を低減することができる。
（４）本発明は、筒体外壁上に洗浄室扉が設けられ、動力液体室と二重層フィルターカー
トリッジが着脱可能に設計され、詰め場合のメンテナンス効率が高くなる。
本発明のバイオガススラリーとバイオガス残渣の分離装置の全体外観図である。 本発明の具体的な実施例１の装置全体構造模式図である。 本発明の具体的な実施例２の装置全体構造模式図である。 本発明の具体的な実施例３の装置全体構造模式図である。 本発明の具体的な実施例４の装置全体構造模式図である。 本発明二重層フィルターカートリッジの構造模式図である。 本発明の図６のＢ箇所の拡大図である。 本発明の具体的な実施例１および実施例２の押し板構造模式図である。 本発明の具体的な実施例１の動力液体室の通常状態構造模式図である。 本発明の具体的な実施例１の動力液体室の液体進入状態構造模式図である。 本発明の具体的な実施例２の動力液体室の通常状態構造模式図である。 本発明の具体的な実施例２の動力液体室の液体進入状態構造模式図である。 本発明の具体的な実施例３の押し板構造模式図である。 本発明の具体的な実施例４の押し板構造模式図である。 本発明の具体的な実施例４の押し板平面構造模式図である。 本発明の図５のＡ-Ａ断面の平面模式図である。
［符号の説明］
１ 筒体
１１ 給料口
１２ 液体排出口
１３ 残渣排出口
１４ パッド
１５ 環状管
１６ 残渣排出管道
１７ 接続ポート
１８ 洗浄室扉
２ 二重層フィルターカートリッジ
２１ 内側フィルターカートリッジ
２２ 外側フィルターカートリッジ
２３ 駆動モータ
２４ 封止環状レール
２４１ 環状ブロック
２４２ 環状溝
２５ 残渣落下口
２６ 残渣排出電磁弁
３ 動力液体室
３１ 主液体室
３２ 可動液体室
３３ 液体口
３４ 回復ばね
３５ シールストリップ
３６ 動力ロープ
３７ 接続ブロック
３８ 液体落下口
３９ 弾性伸縮管
４ 押し板
４１ 本体板
４２ 可動接触板
４３ ばね伸縮コラム
４３１ 伸縮ロッド
４３２ ばね
４３３ 環状の押圧片
４４ スライドコラム穴
４５ スライドコラムスリーブ
４６ 通過口
４７ 封止カバー
４８ 伝動スリーブ
５ スライドコラム
６ 調節ロッド
６１ ねじロッド
６２ ねじギアリング
６３ 主歯車
６４ サブ歯車
６５ ギアリング
６６ 回転モータ
６７ 伝動歯車
７ 第１ガイドホイール
７１ 伝動ロープ
７２ 第２ガイドホイール
８ 電磁リング
８１ 吸引リング
８２ 第１電磁弁
８３ 第２電磁弁
９ コントローラー
９１ 操作パネル
別段の指定がない限り、実施例で使用される構造部材、材料、および試薬はすべて、当技
術分野で従来から使用されているか、市販されている。
実施例１
家畜糞尿バイオガススラリーとバイオガス残渣の分離装置を提供し、図２に示すように、
筒体１内に位置する遠心コンポーネントを備え、前記遠心コンポーネントは、筒体１内の
底面パッド１４上方に設けられる、バイオガススラリーとバイオガス残渣を分離するため
の二重層フィルターカートリッジ２を含み、それは内側フィルターカートリッジ２１およ
び外側フィルターカートリッジ２２を含み、内側フィルターカートリッジ２１の下底面の
中央が外側フィルターカートリッジ２２に回転可能に接続され、且つパッド１４内に駆動
モータ２３が設けられ内側フィルターカートリッジ２１の下底面に接続され、外側フィル
ターカートリッジ２２、内側フィルターカートリッジ２１の動力液体室３の位置に対応す
る箇所はすべてフィルター構造であり、且つ外側フィルターカートリッジ２２のフィルタ
ー構造はすべて動力液体室３との接続箇所に設けられ、図６および図７に示すように、外
側フィルターカートリッジ２２と内側フィルターカートリッジ２２との上部および底部が
すべて複数組の封止環状レール２４を介して接続され、外側フィルターカートリッジ２２
の下底面に残渣落下口２５が設けられ、パッド１４の外壁上に嵌め込まれる残渣排出管道
１６を介して筒体１の側壁の残渣排出口１３に接続され、内側フィルターカートリッジ２
１の底部に残渣落下口２５と配合して残渣落下のための残渣排出電磁弁２６が設けられ、
図２に示すように、周方向に二重層フィルターカートリッジ２の円周外壁の下部に分布さ
れる動力液体室３を備え、複数組のバイオガススラリーを貯蔵し、押出コンポーネントに
動力を提供するために用いられ、筒体１の内底面の各動力液体室３の位置に対応する箇所
に液体排出ための液体排出連通コンポーネントがそれぞれ設けられ、各液体排出連通コン
ポーネントの下方に環状管１５が接続され、環状管１５の下端が筒体１の下底面の液体排
出口１２と接続される。
図９、１０に示すように、動力液体室３は、括主液体室３１および可動液体室３２を備え
、主液体室３１は二重層フィルターカートリッジ２の円周の外壁に封止・着脱可能に接続
され、且つ二重層フィルターカートリッジ２と連通する液体口３３が設けられ、可動液体
室３２が主液体室３１の下部に可動・封止可能に接続され、主液体室３１との嵌設接続箇
所の周方向に複数組の回復ばね３４が接続され、且つ可動液体室３２と主液体室３１の接
続箇所にシールストリップ３５が設けられ、可動液体室３２の底部に動力ロープ３６が設
けられ、動力ロープ３６の上部が主液体室３１の上頂面を通過し、上端に伝動コンポーネ
ントと接続される接続ブロック３７が設けられる。可動液体室３２の上下可動の設計によ
り、本発明の装置の目的機能を実現でき、可動液体室３２がバイオガススラリーの注入に
よる重力作用によって下方向へ移動すると伝動コンポーネントは押し板４に付勢し、同時
に回復ばね３４の設計により動力液体室３２からバイオガススラリーを排出した後可動液
体室３２が元の位置に回復する。
図２に示すように、液体排出連通コンポーネントは電磁リング８、吸引リング８１、第１
電磁弁８２、および第２電磁弁８３を備え、吸引リング８１が可動液体室３２の底部また
は弾性伸縮管３９の底部の液体落下口３８に設けられ、第１電磁弁８２が液体落下口３８
内に設けられ、電磁リング８が筒体１の内底面の接続ポート１７に設けられ、第２電磁弁
８３が接続ポート１７内に設けられ、ただし、パッド１４内に各部材を制御指示するため
のコントローラー９がさらに設けられ、筒体１の外壁に制御指令を入力するための操作パ
ネル９１が設けられ、コントローラー９が電磁リング８、第１電磁弁８２、第２電磁弁８
３、残渣排出電磁弁２６、駆動モータ２３、操作パネル９１と接続される。液体排出連通
コンポーネントの設置により、本発明の装置の目的機能を実現でき、第１電磁弁８２、第
２電磁弁８３とコントローラー９により、動力液体室３がバイオガススラリーを保持しポ
テンシャルエネルギーを生成することができ、電磁リング８とコントローラー９の作用に
より、接続ポート１７と液体落下口３８が吸引・接続され、本装置の残渣排出、液体排出
がより便利になる。
図２、８に示すように、二重層フィルターカートリッジ２内に位置するバイオガス残渣湿
度を押出制御するための押出コンポーネントを備え、それはバイオガス残渣を押出するた
めの押し板４と、押し板４を案内するための複数組のスライドコラム５とを含み、押し板
４に各スライドコラム５の位置に対応する箇所にスライドコラム穴４４が設けられ、スラ
イドコラム穴４４の内壁にスライドコラム５との摺動封止を強化するための封止リングが
設けられ、押し板４の中心に通過口４６が設けられ、通過口４６に開閉可能な封止カバー
４７が設けられ、且つ通過口４６は筒体１の上頂面の給料口１１と接続され、スライドコ
ラム５の上端が筒体１の内頂面に接続され、押し板４が伝動コンポーネントを介して動力
液体室３に接続され、伝動コンポーネントは主に第１ガイドホイール７および伝動ロープ
７１を備え、第１ガイドホイール７がスライドコラム５の底部に設けられ、外側フィルタ
ーカートリッジ２２の上端の第１ガイドホイール７の位置に対応する箇所に第２ガイドホ
イール７２が設けられ、伝動ロープ７１の一端が第２ガイドホイール７２を迂回して接続
ブロック３７に接続され、伝動ロープ７１の他端が第１ガイドホイール７を迂回して押し
板４の本体板４１に接続され、ただし、前記伝動ロープ７１の本体板４１、可動接触板４
２の貫通箇所に対応の伝動スリーブ４８が設けられ、且つ伝動スリーブ４８内壁に伝動ロ
ープ７１との摺動封止を強化するための封止リングが設けられる。第１ガイドホイール７
、伝動ロープ７１、第２ガイドホイール７２などの部材により、動力液体室３と押し板４
との間に動力間伝動が生成され、本装置の機能を実現でき、バイオガス残渣を効果的に押
出することができ、押し板４の可動接触板４２の下底面にバイオガス残渣を掻き取るため
の掻き取り板が設けられる。掻き取り板の設計により、駆動モータ２３が内側フィルター
カートリッジ２１を駆動して回転させると、掻き取り板を使用してバイオガス残渣の掻き
取りや排出を支援する。
図１に示すように、筒体１の外壁の動力液体室３の位置に対応する箇所に複数の洗浄室扉
１８が設けられ、洗浄室扉１８を開いて動力液体室３を取り外し二重層フィルターカート
リッジ２を洗浄し浚う。洗浄室扉１８の設計により、各動力液体室３を取り外し、二重層
フィルターカートリッジ２を繰り返し洗浄して、本装置のメンテナンス便利性および取り
扱い性が向上する。
本装置の二重層フィルターカートリッジ２、動力液体室３、押し板４などのコンポーネン
トの協働により、分離されたバイオガススラリーの重力により押し板４に下方向の押圧動
力を提供し、内側フィルターカートリッジ２１が回転するが外側フィルターカートリッジ
２２回転しない設計により、動力液体室３および押し板４と組み合わせて本発明の装置の
目的機能を実現でき、同時に内側フィルターカートリッジ２１と外側フィルターカートリ
ッジ２２が常に相対的に回転するので、両者のフィルター詰めをできるだけ低減でき、つ
まりバイオガススラリーとバイオガス残渣の分離効率を向上でき、封止環状レール２４に
より内側フィルターカートリッジ２１と外側フィルターカートリッジ２２との間の隙間を
２ｍｍ以下に抑えて、バイオガススラリーまたはバイオガス残渣が二重層フィルターカー
トリッジ２１に流れ込むことを避け、二重層フィルターカートリッジ２によるバイオガス
スラリーとバイオガス残渣の分離効率を向上できるとともに、バイオガス残渣の湿度を制
御し、従来の濾過されたバイオガス残渣の大量のバイオガススラリー残留による使用の不
便を避けることができる。
実験比較：
特許ＣＮ２０１５１０９２０７１１．５のバイオガススラリーとバイオガス残渣固液分離
統合機、特許ＣＮ２０１４２０１６１７９７．９のバイオガススラリーとバイオガス残渣
固液分離機器を使用してそれぞれ本実施例１と実験的比較を行う。
実験サンプルではこの都市の同じ農場の家畜糞尿を使用し、３トンの家畜糞尿を収集し攪
拌・混合させ、均一に３つの実験サンプルに分けてそれぞれ処理し、実験例１、比較例１
、比較例２として、データ比較が表１に示される
表１ 実施例１ 比較実験データ

上記の表から分かるように、実施例１の装置を使用した分離時間は比較例１の装置時間と
比較して３１．１％短縮され、実施例１の装置を使用した分離時間は比較例２の装置時間
と比較して４７．８％短縮され、且つ同じバイオガス残渣湿度の場合、実施例１の装置の
エネルギー消費が比較例１および比較例２の装置エネルギー消費よりも著しく低い。
上記装置の動作方法は次のとおりである。
１）押し板４の封止カバー４７を開き押し板４を引き付けて、バイオガススラリーとバイ
オガス残渣を給料口１１および通過口４６を介して内側フィルターカートリッジ２１に注
入し、二重層フィルターカートリッジ２からのバイオガススラリー流出量が注入流速より
も小さいので、液面が注入により上昇し続け、注入が完成した後、封止カバー４７を閉じ
押し板４を解放する。
２）操作パネル９１およびコントローラー９により駆動モータ２３を起動させ、内側フィ
ルターカートリッジ２１が回転を開始して加速濾過を行い、連続濾過によりバイオガスス
ラリーが動力液体室３内に連続的に流入し、可動液体室３２が連続的に蓄積されたバイオ
ガススラリーの作用で、可動液体室３２の吸引リング８１が電磁リング８に吸引されるま
で連続的に下降し、可動液体室３２の下降中、動力ロープ３６が連続的に下方向に引っ張
られ、動力ロープ３６と伝動ロープ７１が接続ブロック３７を介して接続され、伝動ロー
プ７１が下方向に引っ張られ、第１ガイドホイール７の案内作用によりスライドコラム５
を回転支点として押し板４に下方向の引っ張り力を加え、押し板４とバイオガス残渣の接
触によってバイオガス残渣を押出する。
３）操作パネル９１によりコントローラー９を指示し残渣排出電磁弁２６を起動させ、バ
イオガス残渣を残渣落下口２５、残渣排出管道１６、残渣排出口１３を順に通過して収集
を行い、バイオガス残渣の収集が完了した後、
４）操作パネル９１によりコントローラー９を指示し第１電磁弁８２、第２電磁弁８３を
起動させバイオガススラリーを液体落下口３８、接続ポート１７、環状管１５、液体排出
口１２を順に通過して収集を行い、収集が完了した後、操作パネル９１によりコントロー
ラー９を指示し各電磁弁を閉じ、電磁リング８を閉じ、可動液体室３２が回復ばね３４の
回復力により回復する。
ただし、装置の詰めメンテナンスの場合、各洗浄室扉１８を開き、各動力液体室３を二重
層フィルターカートリッジ２から取り外して、水で二重層フィルターカートリッジ２を洗
浄しフィルターを浚う。
実施例２
実施例１との異なりは、図３、１１、１２に示すように、動力液体室３は主液体室３１お
よび弾性伸縮管３９を備え、主液体室３１が二重層フィルターカートリッジ２の円周外壁
に封止・着脱可能に接続され、且つ二重層フィルターカートリッジ２と連通する液体口３
３が設けられ、弾性伸縮管３９の上端が主液体室３１の下底面に接続され、且つ底部に動
力ロープ３６が設けられ、動力ロープ３６の上部が主液体室３１の上頂面を貫通し、上端
に伝動コンポーネントと接続される接続ブロック３７が設けられる。
実験比較：
特許ＣＮ２０１５１０９２０７１１．５のバイオガススラリーとバイオガス残渣固液分離
統合機、特許ＣＮ２０１４２０１６１７９７．９のバイオガススラリーとバイオガス残渣
固液分離機器を使用してそれぞれ本実施例２との実験比較を行う。
実験サンプルではこの都市の同じ農場の家畜糞尿を使用し、４トンの家畜糞尿を収集し攪
拌・混合させ、均一に４つの実験サンプルに分けてそれぞれ処理し、実験例１、実験例２
、比較例１、比較例２として、データ比較が表２に示される。
表２ 実施例２ 比較実験データ
上記の表から分かるように、実施例２の装置を使用した分離時間は比較例１の装置時間と
比較して２６．３％短縮され、実施例２の装置を使用した分離時間は比較例２の装置時間
と比較して４４．５％短縮され、且つ同じバイオガス残渣湿度の場合、実施例２の装置の
エネルギー消費が比較例１および比較例２の装置エネルギー消費よりも著しく低く、実験
例２が実験例１よりも分離効率が低下するが、実験例２の動力液体室３の構造が実験例１
の動力液体室３の構造よりも簡単で、コストも低いので、両組の実験例はそれぞれの利点
を有する。
上記装置の動作方法は次のとおりである。
１）押し板４の封止カバー４７を開き押し板４を引き付けて、バイオガススラリーとバイ
オガス残渣を給料口１１および通過口４６を介して内側フィルターカートリッジ２１に注
入し、二重層フィルターカートリッジ２からのバイオガススラリー流出量が注入流速より
も小さいので、液面が注入により上昇し続け、注入が完成した後、封止カバー４７を閉じ
押し板４を解放する。
２）操作パネル９１およびコントローラー９により駆動モータ２３を起動させ、内側フィ
ルターカートリッジ２１が回転を開始して加速濾過を行い、連続濾過によりバイオガスス
ラリーが動力液体室３内に連続的に流入し、可動液体室３２が連続的に蓄積されたバイオ
ガススラリーの作用で、可動液体室３２の吸引リング８１が電磁リング８に吸引されるま
で連続的に下降し、可動液体室３２の下降中、動力ロープ３６が連続的に下方向に引っ張
られ、動力ロープ３６と伝動ロープ７１が接続ブロック３７を介して接続され、伝動ロー
プ７１が下方向に引っ張られ、第１ガイドホイール７の案内作用によりスライドコラム５
を回転支点として押し板４に下方向の引っ張り力を加え、押し板４とバイオガス残渣の接
触によってバイオガス残渣を押出する。
３）操作パネル９１によりコントローラー９を指示し残渣排出電磁弁２６を起動させ、バ
イオガス残渣を残渣落下口２５、残渣排出管道１６、残渣排出口１３を順に通過して収集
を行い、バイオガス残渣の収集が完了した後、
４）操作パネル９１によりコントローラー９を指示し第１電磁弁８２、第２電磁弁８３を
起動させバイオガススラリーを液体落下口３８、接続ポート１７、環状管１５、液体排出
口１２を順に通過して収集を行い、収集が完了した後、操作パネル９１によりコントロー
ラー９を指示し各電磁弁を閉じ、電磁リング８を閉じ、弾性伸縮管３９が自体の弾性回復
力により回復する。
ただし、装置の詰めメンテナンスの場合、各洗浄室扉１８を開き、各動力液体室３を二重
層フィルターカートリッジ２から取り外して、水で二重層フィルターカートリッジ２を洗
浄しフィルターを浚う。
実施例３
実施例１との異なりは、図４、１３に示すように、押し板４は本体板４１および可動接触
板４２を備え、可動接触板４２が複数のばね伸縮コラム４３を介して本体板４１に接続さ
れ、本体板４１上の各スライドコラム５の位置に対応する箇所にスライドコラム穴４４が
設けられ、可動接触板４２上の各スライドコラム穴４４の位置に対応する箇所に対応のス
ライドコラムスリーブ４５が設けられ、スライドコラムスリーブ４５の内壁にスライドコ
ラム５との摺動封止を強化するための封止リングが設けられ、ただし、ばね伸縮コラム４
３は伸縮ロッド４３１、ばね４３２を含み、ばね４３２が本体板４１と可動接触板４２と
の間の伸縮ロッド４３１上に嵌設される。本体板４１および可動接触板４２の設計により
、ばね伸縮コラム４３によって本装置の伝動コンポーネントの力を補償し、バイオガス残
渣の押出作用を向上でき、バイオガス残渣のバイオガススラリー含有量を削減し、同時に
封止カバー４７の設計によりバイオガススラリーとバイオガス残渣を給料した後閉じられ
、押し板４の閉じにより押圧作用を実現する。
上記装置の動作方法は次のとおりである。
１）押し板４の封止カバー４７を開き押し板４を引き付けて、バイオガススラリーとバイ
オガス残渣を給料口１１および通過口４６を介して内側フィルターカートリッジ２１に注
入し、二重層フィルターカートリッジ２からのバイオガススラリー流出量が注入流速より
も小さいので、液面が注入により上昇し続け、注入が完成した後、封止カバー４７を閉じ
押し板４を解放する。
２）操作パネル９１およびコントローラー９により駆動モータ２３を起動させ、内側フィ
ルターカートリッジ２１が回転を開始して加速濾過を行い、連続濾過によりバイオガスス
ラリーが動力液体室３内に連続的に流入し、可動液体室３２が連続的に蓄積されたバイオ
ガススラリーの作用で、可動液体室３２の吸引リング８１が電磁リング８に吸引されるま
で連続的に下降し、可動液体室３２の下降中、動力ロープ３６が連続的に下方向に引っ張
られ、動力ロープ３６と伝動ロープ７１が接続ブロック３７を介して接続され、伝動ロー
プ７１が下方向に引っ張られ、第１ガイドホイール７の案内作用によりスライドコラム５
を回転支点として押し板４に下方向の引っ張り力を加え、押し板４とバイオガス残渣の接
触によってバイオガス残渣を押出する。
３）操作パネル９１によりコントローラー９を指示し残渣排出電磁弁２６を起動させ、バ
イオガス残渣を残渣落下口２５、残渣排出管道１６、残渣排出口１３を順に通過して収集
を行い、バイオガス残渣の収集が完了した後、
４）操作パネル９１によりコントローラー９を指示し第１電磁弁８２、第２電磁弁８３を
起動させバイオガススラリーを液体落下口３８、接続ポート１７、環状管１５、液体排出
口１２を順に通過して収集を行い、収集が完了した後、操作パネル９１によりコントロー
ラー９を指示し各電磁弁を閉じ、電磁リング８を閉じ、可動液体室３２が回復ばね３４の
回復力により回復する。
ただし、装置の詰めメンテナンスの場合、各洗浄室扉１８を開き、各動力液体室３を二重
層フィルターカートリッジ２から取り外して、水で二重層フィルターカートリッジ２を洗
浄しフィルターを浚う。
実験比較：
特許ＣＮ２０１５１０９２０７１１．５のバイオガススラリーとバイオガス残渣固液分離
統合機、特許ＣＮ２０１４２０１６１７９７．９のバイオガススラリーとバイオガス残渣
固液分離機器を使用してそれぞれ本実施例１と実験的比較を行う。
実験サンプルではこの都市の同じ農場の家畜糞尿を使用し、４トンの家畜糞尿を収集し攪
拌・混合させ、均一に４つの実験サンプルに分けてそれぞれ処理し、実験例１、実験例３
、比較例１、比較例２とし、データ比較が表３に示される。
表３ 実施例３ 比較実験データ
上記の表から分かるように、実施例３の装置を使用した分離時間は比較例１の装置時間と
比較して４３．１％短縮され、実施例３の装置を使用した分離時間は比較例２の装置時間
と比較して５７．１％短縮され、且つ同じバイオガス残渣湿度の場合、実施例３の装置エ
ネルギー消費が比較例１および比較例２の装置エネルギー消費よりも著しく日か低く、実
験例３は実験例１よりも分離効率が向上し、分離効率が１７．９％向上した。
実施例４
実施例３との異なりは、図５、１４、１５、１６に示すように、押し板４の本体板４１上
表面の各ばね伸縮コラム４３の位置に対応する箇所にバイオガススラリーとバイオガス残
渣のシンナー比に応じてばね伸縮コラム４３の締め具合を調節するための調節ロッド６が
さらに設けられ、前記調節ロッド６の円周方向に複数組のねじロッド６１が設けられ、前
記ねじロッド６１の上端がねじギアリング６２を介して調節ロッド６の下部の主歯車６３
に噛合され、前記ばね伸縮コラム４３に環状の押圧片４３３が設けられ、環状の押圧片４
３３が伸縮ロッド４３１の上部の非伸縮部に嵌設され、ばね４３２が環状の押圧片４３３
と可動接触板４２との間の伸縮ロッド４３１上に嵌設され、ねじロッド６１の下端が本体
板４１を貫通して前記環状の押圧片４３３と接触し、前記各調節ロッド６の上部がそれぞ
れサブ歯車６４を介して本体板４１の上表面のギアリング６５に噛合され、前記ギアリン
グ６５が本体板４１の表面に摺動可能に接続され、ギアリング６５に２つの回転モータ６
６がさらに設けられ、前記２つの回転モータ６６がすべて本体板４１の上表面に位置し、
出力軸端に設けられた伝動歯車６７を介してギアリング６５に噛合され、ただし、２つの
回転モータ６６は正逆回転する。ばね伸縮コラム４３に調節ロッド６およびかかるコンポ
ーネントを追加することにより、バイオガススラリーとバイオガス残渣のシンナー比に応
じて押し板４を調整し、押し板４の動作がよりターゲットを絞ることができ、異なるバイ
オガススラリーとバイオガス残渣のシンナー比に応じて調整し、装置のバイオガススラリ
ーとバイオガス残渣の分離効果および効率を向上できる。
上記装置の動作方法は次のとおりである。
１）押し板４の封止カバー４７を開き押し板４を引き付けて、バイオガススラリーとバイ
オガス残渣を給料口１１および通過口４６を介して内側フィルターカートリッジ２１に注
入し、二重層フィルターカートリッジ２からのバイオガススラリー流出量が注入流速より
も小さいので、液面が注入により上昇し続け、注入が完成した後、封止カバー４７を閉じ
押し板４を解放する。
２）操作パネル９１およびコントローラー９により駆動モータ２３を起動させ、内側フィ
ルターカートリッジ２１が回転を開始して加速濾過を行い、連続濾過によりバイオガスス
ラリーが動力液体室３内に連続的に流入し、可動液体室３２が連続的に蓄積されたバイオ
ガススラリーの作用で、可動液体室３２の吸引リング８１が電磁リング８に吸引されるま
で連続的に下降し、可動液体室３２の下降中、動力ロープ３６が連続的に下方向に引っ張
られ、動力ロープ３６と伝動ロープ７１が接続ブロック３７を介して接続され、伝動ロー
プ７１が下方向に引っ張られ、第１ガイドホイール７の案内作用によりスライドコラム５
を回転支点として押し板４に下方向の引っ張り力を加え、押し板４の可動接触板４２とバ
イオガス残渣の弾性接触によりバイオガス残渣を押出する。
その間に、バイオガススラリーとバイオガス残渣のシンナー比に応じて押し板４を調節し
、バイオガス残渣の押出が不十分などの状況を避け、バイオガススラリーとバイオガス残
渣のシンナー比に応じて押し板４を複数段階調節し、厚すぎる場合環状の押圧片４３３と
本体板４１の間隔を短くし、即ち可動接触板４２と本体板４１の間隔を短縮し、薄すぎる
場合逆になり、両者の間の場合使用状況に応じて調節し、コントローラー９によって回転
モータ６６の正逆回転を制御し、ギアリング６５を回転させ、ギアリング６５と各調節ロ
ッド６の主歯車６３との噛合により、調節ロッド６を回転させ、サブ歯車６４と各ねじギ
アリング６２との噛合により回転させ、ねじギアリング６２がねじロッド６１のねじに接
続され、回転モータ６６の正逆回転によるギアリング６５の異なる方向の回転によって、
上下方向に移動させ、さらに環状の押圧片４３３との接触によりばね伸縮コラム４３を制
御する。
３）操作パネル９１によりコントローラー９を指示し残渣排出電磁弁２６を起動させ、バ
イオガス残渣を残渣落下口２５、残渣排出管道１６、残渣排出口１３を順に通過して収集
を行い、バイオガス残渣の収集が完了した後、
４）操作パネル９１によりコントローラー９を指示し第１電磁弁８２、第２電磁弁８３を
起動させバイオガススラリーを液体落下口３８、接続ポート１７、環状管１５、液体排出
口１２を順に通過して収集を行い、収集が完了した後、操作パネル９１によりコントロー
ラー９を指示し各電磁弁を閉じ、電磁リング８を閉じ、可動液体室３２が回復ばね３４の
回復力により回復する。
ただし、装置の詰めメンテナンスの場合、各洗浄室扉１８を開き、各動力液体室３を二重
層フィルターカートリッジ２から取り外して、水で二重層フィルターカートリッジ２を洗
浄しフィルターを浚う。
実験比較：
特許ＣＮ２０１５１０９２０７１１．５のバイオガススラリーとバイオガス残渣固液分離
統合機、特許ＣＮ２０１４２０１６１７９７．９のバイオガススラリーとバイオガス残渣
固液分離機器を使用してそれぞれ本実施例４との実験比較を行う。
実験サンプルではこの都市の同じ農場の家畜糞尿を使用し、４トンの家畜糞尿を収集し攪
拌・混合させ、均一に４つの実験サンプルに分けてそれぞれ処理し、実験例３、実験例４
、比較例１、比較例２とし、データ比較が表４に示される。
表４ 実施例４ 比較実験データ
上記の表から分かるように、実施例４の装置を使用した分離時間は比較例の装置時間と比
較して５２．６％短縮され、実施例４の装置を使用した分離時間は比較例の装置時間と比
較して６４．３％短縮され、且つ同じバイオガス残渣湿度の場合、実施例４の装置エネル
ギー消費が比較例１および比較例２の装置エネルギー消費よりも著しく低く、実験例４は
実験例１よりも分離効率が向上し、分離効率が１５．６％向上した。

Claims (7)

  1. 家畜糞尿を、液体と、前記家畜糞尿から前記液体が分離除去された残渣とに分離するため
    の筒体（１）内に位置する遠心コンポーネントを備え、
    前記遠心コンポーネントの二重層フィルターカートリッジ（２）は内側フィルターカート
    リッジ（２１）と外側フィルターカートリッジ（２２）を備え、
    二重層フィルターカートリッジ（２）の円周外壁の下部かつ二重層フィルターカートリッ
    ジ（２）の周方向に複数の動力液体室（３）を備え、前記二重層フィルターカートリッジ
    （２）の内側フィルターカートリッジ（２１）の回転により、前記内側フィルターカート
    リッジ（２１）の内側に供給された家畜糞尿が濾過され、濾過された液体は、前記動力液
    体室（３）内に流入し、前記流入により、前記動力液体室（３）内の可動液体室（３２）
    の下部の液体落下口（３８）に設けられた吸引リング（８１）が連続的に下降し、前記下
    降によって、前記二重層フィルターカートリッジ（２）の内側に設置された押し板（４）
    に下方向の引っ張り力が加えられ、これにより、前記押し板（４）と、前記液体が分離除
    去された残渣とが接触して、前記残渣が押圧され、前記家畜糞尿から分離された液体は、
    前記液体落下口（３８）、環状管（１５）、液体排出口（１２）を介して、分離装置の外
    部へ排出され、前記液体が分離除去された残渣は、二重層フィルターカートリッジ２の内
    側の残渣落下口（２５）、残渣排出管道（１６）、残渣排出口（１３）を介して、分離装
    置の外部へ排出されることを特徴とする家畜糞尿を、液体と、前記家畜糞尿から前記液体
    が分離除去された残渣とに分離する分離装置。
  2. 前記動力液体室（３）は、主液体室（３１）および可動液体室（３２）を備え、主液体室
    （３１）は二重層フィルターカートリッジ（２）の円周の外壁に封止・着脱可能に接続さ
    れ、且つ二重層フィルターカートリッジ（２）と連通する液体口（３３）が設けられ、可
    動液体室（３２）が主液体室（３１）の下部に可動・封止可能に接続され、主液体室（３
    １）との嵌設接続箇所の周方向に複数組の回復ばね（３４）が接続され、且つ可動液体室
    （３２）と主液体室（３１）の接続箇所にシールストリップ（３５）が設けられ、可動液
    体室（３２）の底部に動力ロープ（３６）が設けられ、動力ロープ（３６）の上部が主液
    体室（３１）の上頂面を通過し、上端に伝動コンポーネントと接続される接続ブロック（
    ３７）が設けられる請求項１に記載の分離装置。
  3. 前記動力液体室（３）は主液体室（３１）および弾性伸縮管（３９）を備え、主液体室（
    ３１）が二重層フィルターカートリッジ（２）の円周の外壁に封止・着脱可能に接続され
    、且つ二重層フィルターカートリッジ（２）と連通する液体口（３３）が設けられ、弾性
    伸縮管（３９）の上端が主液体室（３１）の下底面に接続され、且つ底部に動力ロープ（
    ３６）が設けられ、動力ロープ（３６）の上部が主液体室（３１）の上頂面を通過し上端
    に伝動コンポーネントと接続される接続ブロック（３７）が設けられる請求項１に記載の
    分離装置。
  4. 前記液体排出連通コンポーネントは電磁リング（８）、吸引リング（８１）、第１電磁弁
    （８２）、および第２電磁弁（８３）を備え、吸引リング（８１）が可動液体室（３２）
    の底部または弾性伸縮管（３９）の底部の液体落下口（３８）に設けられ、第１電磁弁（
    ８２）が液体落下口（３８）内に設けられ、電磁リング（８）が筒体（１）の内底面の接
    続ポート（１７）に設けられ、第２電磁弁（８３）が接続ポート（１７）内に設けられ、
    パッド（１４）内に各部材を制御指示するためのコントローラー（９）がさらに設けられ
    、筒体（１）の外壁に制御指令を入力するための操作パネル（９１）が設けられ、コント
    ローラー（９）が電磁リング（８）、第１電磁弁（８２）、第２電磁弁（８３）、残渣排
    出電磁弁（２６）、駆動モータ（２３）、操作パネル（９１）と接続される請求項２また
    は３に記載の分離装置。
  5. 前記押し板（４）は本体板（４１）および可動接触板（４２）を備え、可動接触板（４２
    ）が複数のばね伸縮コラム（４３）を介して本体板（４１）に接続され、本体板（４１）
    上の各スライドコラム（５）の位置に対応する箇所にスライドコラム穴（４４）が設けら
    れ、可動接触板（４２）上の各スライドコラム穴（４４）の位置に対応する箇所に対応の
    スライドコラムスリーブ（４５）が設けられ、スライドコラムスリーブ（４５）の内壁に
    スライドコラム（５）との摺動封止を強化するための封止リングが設けられ、前記ばね伸
    縮コラム（４３）は伸縮ロッド（４３１）、ばね（４３２）を含み、ばね（４３２）が本
    体板（４１）と可動接触板（４２）との間の伸縮ロッド（４３１）上に嵌設される請求項
    １に記載の分離装置。
  6. 前記伝動コンポーネントは主に第１ガイドホイール（７）および伝動ロープ（７１）を備
    え、第１ガイドホイール（７）がスライドコラム（５）の底部に設けられ、外側フィルタ
    ーカートリッジ（２２）の上端の第１ガイドホイール（７）の位置に対応する箇所に第２
    ガイドホイール（７２）が設けられ、伝動ロープ（７１）の一端が第２ガイドホイール（
    ７２）を迂回して接続ブロック（３７）に接続され、伝動ロープ（７１）の他端が第１ガ
    イドホイール（７）を迂回して押し板（４）の本体板（４１）に接続され、前記伝動ロー
    プ（７１）の本体板（４１）、可動接触板（４２）の貫通箇所に対応の伝動スリーブ（４
    ８）が設けられ、且つ伝動スリーブ（４８）内壁に伝動ロープ（７１）との摺動封止を強
    化するための封止リングが設けられる請求項１〜５のいずれか１項に記載の分離装置。
  7. 前記筒体（１）の外壁の動力液体室（３）の位置に対応する箇所に複数の洗浄室扉（１８
    ）が設けられ、洗浄室扉（１８）を開いて動力液体室（３）を取り外し二重層フィルター
    カートリッジ（２）を洗浄し浚う請求項１に記載の分離装置。
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