JP7033011B2 - Screw type separator and wastewater treatment system - Google Patents
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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。 The present invention relates to a screw type separator and a wastewater treatment system.
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、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、円筒形状のケージング内に投入し、このケージング内に設けたスクリューを回転させることにより、対象物を搬送しつつ圧搾脱水するスクリュー型分離装置が利用されている。例えば、特許文献１には、２つのスクリュー羽根を設けたスクリューを回転させて、対象物を搬送しつつ圧搾する装置が記載されている。この装置は、側面に汚泥投入口が設けられたケージングの内部に、２つのスクリュー羽根に挟まれた第１領域と第２領域を形成する。この装置は、第１領域で対象物を圧搾することにより脱水しつつ搬送し、対象物の排出口から脱水した対象物を排出する。また、この装置は、脱水による生じた分離液を第２領域で搬送し、分離液の排出口から分離液を排出する。
Conventionally, as a method adopted in a so-called separation device such as a concentrator or a dehydrator, a centrifugal method, a floating concentration method, a screen concentration / dehydration method and the like can be mentioned. In addition, sludge such as sewage and factory wastewater having a high water content as an object is put into a cylindrical caging, and by rotating a screw provided in the caging, the object is squeezed and dehydrated while being conveyed. A screw type separator is used. For example,
特許文献１に記載の装置は、ケージングの側面の汚泥投入口から汚泥を投入するため、汚泥投入口と分離液を搬送する第２領域とが連通して、第２領域に汚泥が投入されるおそれがある。この場合、分離液のＳＳ濃度が適切に低下できなくなり、分離効率を適切に低下できなくなるおそれがある。また、特許文献１では、汚泥が第２領域に投入されないように、第２領域にカバーを設ける旨の記載があるが、分離効率の低下抑制には、改善の余地がある。
In the device described in
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、対象物の分離効率の低下を抑制するスクリュー型分離装置及び排水処理システムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide a screw type separation device and a wastewater treatment system that suppress a decrease in separation efficiency of an object.
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、一方の端部から他方の端部まで延在するケージングと、前記ケージングの内部に設けられて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第１スクリュー羽根と、前記第１スクリュー羽根に対して前記延在方向に沿って所定間隔を隔てるように前記スクリュー軸の外周面に螺旋状に延在し、前記第１スクリュー羽根に対向する２面のうち一方の面と前記一方の面に対向する前記第１スクリュー羽根との間に第１空間を形成し、前記２面のうち他方の面と前記他方の面に対向する前記第１スクリュー羽根との間に第２空間を形成する第２スクリュー羽根と、前記ケージングの前記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と、前記ケージングの前記他方の端部側に設けられ、脱水された前記対象物を排出する対象物排出口と、前記スクリュー軸の内部に設けられて、前記対象物が流入する対象物流入路と、前記第１空間における前記スクリュー軸の外周面に開口して、前記対象物流入路と連通する対象物投入口と、を有し、前記対象物流入路を通って前記対象物投入口から前記ケージング内に投入された前記対象物を、前記スクリュー軸の回転により、前記第１空間内において前記他方の端部側に移動させて脱水し、脱水した前記対象物を前記対象物排出口から排出し、脱水により生じた前記分離液を前記第１空間から前記第２空間に移動させて前記分離液排出口から排出する。 In order to solve the above-mentioned problems and achieve the object, the screw type separator of the present disclosure includes a caging extending from one end to the other end and one of the above provided inside the caging. A screw shaft extending along an extending direction, which is a direction from one end to the other end, a first screw blade spirally extending on the outer peripheral surface of the screw shaft, and the first screw blade. On the other hand, one surface and one surface of the two surfaces facing the first screw blade are spirally extended on the outer peripheral surface of the screw shaft so as to be spaced apart from each other along the extending direction. A first space is formed between the first screw blade facing the first screw blade, and a second space is formed between the other surface of the two surfaces and the first screw blade facing the other surface. A second screw blade, a separation liquid discharge port provided on the one end side of the cage and discharging the separation liquid separated from the object by dehydration, and a separation liquid discharge port provided on the other end side of the cage. An object discharge port for discharging the dehydrated object, an object inflow path provided inside the screw shaft into which the object flows, and an outer peripheral surface of the screw shaft in the first space. The screw has an object input port that opens and communicates with the object inflow path, and the object that has been introduced into the cage from the object input port through the object inflow path. By the rotation of the shaft, it is moved to the other end side in the first space to dehydrate, the dehydrated object is discharged from the object discharge port, and the separation liquid generated by the dehydration is discharged from the first. It is moved from the space to the second space and discharged from the separation liquid discharge port.
前記第１空間における前記第１スクリュー羽根と前記第２スクリュー羽根との対向する面同士の間の距離は、前記第２空間における前記第１スクリュー羽根と前記第２スクリュー羽根との対向する面同士の間の距離よりも大きく、前記対象物投入口は、前記第１空間に開口することが好ましい。 The distance between the facing surfaces of the first screw blade and the second screw blade in the first space is such that the facing surfaces of the first screw blade and the second screw blade in the second space are opposite to each other. It is preferable that the object input port is open to the first space, which is larger than the distance between the objects.
前記対象物排出口は、前記分離液排出口よりも鉛直方向の下方側に設けられており、前記対象物投入口は、鉛直方向において、前記分離液排出口と前記対象物排出口との間に開口していることが好ましい。 The object discharge port is provided on the lower side in the vertical direction from the separation liquid discharge port, and the object input port is between the separation liquid discharge port and the object discharge port in the vertical direction. It is preferable that the opening is open.
前記第１スクリュー羽根は、前記他方の端部側の端部である第１スクリュー羽根端部が、前記第２スクリュー羽根の前記他方の端部側の端部である第２スクリュー羽根端部よりも、前記他方の端部側に位置しており、前記対象物投入口は、前記第２スクリュー羽根端部よりも前記一方の端部側に開口することが好ましい。 In the first screw blade, the end of the first screw blade, which is the end on the other end side, is from the end of the second screw blade, which is the end of the second screw blade on the other end side. Also, it is preferably located on the other end side, and the object input port is preferably opened on the one end side of the second screw blade end.
前記対象物投入口は、前記ケージングの延在方向における前記一方の端部と前記他方の端部との中央位置と、前記他方の端部との間に開口していることが好ましい。 It is preferable that the object input port is open between the central position of the one end portion and the other end portion in the extending direction of the caging and the other end portion.
前記対象物投入口は、前記ケージングの延在方向における前記一方の端部と前記他方の端部との中央位置と、前記一方の端部との間に開口していることが好ましい。 It is preferable that the object input port is open between the central position of the one end portion and the other end portion in the extending direction of the caging and the one end portion.
前記対象物流入路内の、前記対象物投入口よりも前記他方の端部側に設けられ、前記対象物流入路内の前記対象物をせき止める閉塞部を有することが好ましい。 It is preferable to have a closed portion in the object inflow path, which is provided on the other end side of the object input port and dams the object in the object inflow path.
前記対象物流入路は、洗浄液を供給する洗浄液供給部と接続可能に構成され、前記洗浄液供給部は、前記洗浄液を、前記対象物流入路を通って前記対象物投入口から前記ケージング内に流入させることで、前記ケージング内を洗浄することが好ましい。 The object inflow path is configured to be connectable to a cleaning liquid supply unit that supplies cleaning liquid, and the cleaning liquid supply unit flows the cleaning liquid into the cage from the object input port through the object inflow path. It is preferable to wash the inside of the cage by allowing the cage to be washed.
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、前記スクリューコンベア型分離装置と、を備えた排水処理システムであって、前記スクリューコンベア型分離装置が、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。 In order to solve the above-mentioned problems and achieve the object, the wastewater treatment system of the present disclosure is a wastewater treatment system including a solid-liquid separation tank for separating sludge from organic wastewater and the screw conveyor type separation device. The screw conveyor type separation device is configured to concentrate the sludge discharged from the solid-liquid separation tank and return the separation liquid generated at the time of concentrating the sludge to the solid-liquid separation tank. ..
前記スクリューコンベア型分離装置が前記固液分離槽内に設けられていることが好ましい。 It is preferable that the screw conveyor type separation device is provided in the solid-liquid separation tank.
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、前記スクリューコンベア型分離装置と、を備えた排水処理システムであって、前記スクリューコンベア型分離装置が、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。 In order to solve the above-mentioned problems and achieve the object, the wastewater treatment system of the present disclosure includes a reaction tank for biologically treating organic wastewater and a solid-liquid separation tank for separating sludge from the organic wastewater. A wastewater treatment system including the screw conveyor type separation device, wherein the screw conveyor type separation device draws sludge from the reaction tank, concentrates the sludge, and returns the concentrated sludge to the reaction tank. At the same time, the separation liquid generated during the concentration of the sludge can be supplied to the solid-liquid separation tank.
本発明によれば、対象物の分離効率の低下を抑制することができる。 According to the present invention, it is possible to suppress a decrease in the separation efficiency of an object.
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。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The present invention is not limited to the embodiments described below.
（第１実施形態）
（スクリュー型分離装置の構成）
図１は、第１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、第１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、第１スクリュー羽根１４、第２スクリュー羽根１６、貯留槽１８、搬送管２０、排出ポンプ２２、傾斜調整部２４、及び制御部２６を有している。スクリュー型分離装置１は、後述するスクリュー軸１２の対象物投入口５２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３６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３４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る。前対象物Ａ０は、重力沈降により水分の一部が分離された汚泥であり、凝集剤が添加されていない（凝集剤を含まない）汚泥である。前対象物Ａ０は、水分の含有率が、例えば９６％以上９９．８％以下である。ただし、前対象物Ａ０は、このような性状に限られず、例えば凝集剤が添加された汚泥であってもよく、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ってもよい。スクリュー型分離装置１は、このような前対象物Ａ０を脱水して、対象物Ａを生成する。対象物Ａは、スクリュー型分離装置１により脱水された後の対象物である。対象物Ａは、前対象物Ａ０から一部の水分が除去された汚泥であり、水分の含有率が、例えば７０％以上９９．６％以下である。ただし、対象物Ａの水分含有率は、この範囲に限られない。
(First Embodiment)
(Structure of screw type separator)
FIG. 1 is a partial cross-sectional view of the screw type separating device according to the first embodiment. As shown in FIG. 1, the screw
以下、地表Ｇに平行な方向、すなわち水平方向を、方向Ｘとする。そして、方向Ｘのうちの一方の方向を、方向Ｘ１とし、方向Ｘ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、方向Ｘ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、方向Ｚとする。そして、方向Ｚのうちの一方の方向を、Ｚ１方向とし、方向Ｚ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。 Hereinafter, the direction parallel to the ground surface G, that is, the horizontal direction is referred to as the direction X. Then, one direction of the direction X is defined as the direction X1, and the other direction of the direction X, that is, the direction opposite to the X1 direction is defined as the X2 direction. Further, the direction orthogonal to the direction X and orthogonal to the ground surface G, that is, the vertical direction is defined as the direction Z. Then, one direction of the direction Z is defined as the Z1 direction, and the other direction of the direction Z, that is, the direction opposite to the Z1 direction is defined as the Z2 direction. The Z1 direction is an upward direction in the vertical direction, that is, a direction away from the ground surface G, and the Z2 direction is a downward direction in the vertical direction, that is, a direction toward the ground surface G side.
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３０から他方の端部３２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３２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。ただし、ケージング１０は、他方の端部３２側が縮径されていなくてもよい。
As shown in FIG. 1, the
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３０側から他方の端部３２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３２（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３２が、一方の端部３０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、方向Ｘ（地表Ｇ）に対する傾斜角度である。ただし、ケージング１０は、このように傾斜してなくてもよく、延在方向Ｅが、方向Ｘと平行、すなわち水平であってもよい。
The extending direction E is the axial direction of the
ケージング１０は、一方の端部３０に、分離液排出口３４が開口している。また、ケージング１０は、他方の端部３２に、対象物排出口３６が開口している。分離液排出口３４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３４は、対象物排出口３６よりも一方の端部３０側に位置していればよい。分離液排出口３４は、例えば一方の端部３０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く、また例えば、ケージング１０の外周面（側面）１２Ｃに設けられていてもよい。対象物排出口３６は、分離液排出口３４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。対象物排出口３６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を貫通しないものであってもよい。
The
スクリュー軸１２は、円柱形状であり、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１２Ａは、ケージング１０の一方の端部３０側に位置しており、ケージング１０の一方の端部３０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３２側に位置しており、ケージング１０の他方の端部３２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、軸受けによって軸支持されたモータ６２に連結されている。スクリュー軸１２は、このモータ６２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Ｒに回転される。本実施形態では、方向Ｒは、一方の端部１２Ａ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。また、スクリュー軸１２には、対象物流入路５０と対象物投入口５２とが設けられるが、その点については後述する。
The
第１スクリュー羽根１４は、一方の端部４０から他方の端部４２まで、ケージング１０の内部を、スクリュー軸１２の外周面１２Ｃに螺旋状に延在するよう設けられている。一方の端部４０は、第１スクリュー羽根１４の巻回が開始される位置であり、一方の端部３０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４２は、第１スクリュー羽根１４の巻回が終わる位置であり、他方の端部３２側の端部、すなわち方向Ｘ１側の端部である。
The
第１スクリュー羽根１４は、一方の端部４０から他方の端部４２（第１スクリュー羽根端部）に向かって、スクリュー軸１２の回転方向である方向Ｒ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Ｒ）が、一方の端部１２Ａ側から見て反時計回りの場合は、第１スクリュー羽根１４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Ｒ）が、一方の端部１２Ａ側から見て時計回りの場合は、第１スクリュー羽根１４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１４は、スクリュー軸１２の回転に伴い、回転する。
The
第２スクリュー羽根１６は、一方の端部４４から他方の端部４６（第２スクリュー羽根端部）まで、ケージング１０の内部を、スクリュー軸１２の外周面１２Ｃに螺旋状に延在するよう設けられている。第２スクリュー羽根１６は、第１スクリュー羽根１４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併設されている。第２スクリュー羽根１６は、第１スクリュー羽根１４と同じ巻回方向で巻回されている。第２スクリュー羽根１６も、スクリュー軸１２の回転に伴い、回転する。第２スクリュー羽根１６の一方の端部４４は、第２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３０側の端部、すなわち方向Ｘ２側の端部である。第２スクリュー羽根１６の一方の端部４４は、延在方向Ｅ１において、第１スクリュー羽根１４の一方の端部４０と同位置となっている。ただし、第２スクリュー羽根１６の一方の端部４４は、第１スクリュー羽根１４の一方の端部４０よりも、ケージング１０の一方の端部３０側にあってもよいし、第１スクリュー羽根１４の一方の端部４０よりも、ケージング１０の他方の端部３２側にあってもよい。
The
また、第２スクリュー羽根１６の他方の端部４６は、第２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３２側の端部、すなわち方向Ｘ１側の端部である。他方の端部４６は、第１スクリュー羽根１４の他方の端部４２よりも、ケージング１０の一方の端部３０（分離液排出口３４）側に位置している。すなわち、第１スクリュー羽根１４は、第２スクリュー羽根１６よりも他方の端部３２側まで螺旋状に延在している。ただし、第２スクリュー羽根１６の他方の端部４６と第１スクリュー羽根１４の他方の端部４２との位置は、これに限られず、例えば同じ位置にあってもよい。
Further, the
このように、第２スクリュー羽根１６は、一方の端部４４から他方の端部４６まで延在している。一方、第１スクリュー羽根１４は、一方の端部４０から他方の端部４２まで延在している。従って、第２スクリュー羽根１６の一方の端部４４（又は第１スクリュー羽根１４の一方の端部４０）から、第２スクリュー羽根１６の他方の端部４６（第２スクリュー羽根端部）までの区間は、ダブルスクリュー区間Ｋ２となっている。そして、第２スクリュー羽根１６の他方の端部４６（第２スクリュー羽根端部）から第１スクリュー羽根１４の他方の端部４２（第１スクリュー羽根端部）までの区間は、シングルスクリュー区間Ｋ１となっている。ダブルスクリュー区間Ｋ２は、第１スクリュー羽根１４と第２スクリュー羽根１６との両方が設けられた区間である。シングルスクリュー区間Ｋ１は、第１スクリュー羽根１４のみが設けられて第２スクリュー羽根１６が設けられない区間である。シングルスクリュー区間Ｋ１は、ダブルスクリュー区間Ｋ２よりも他方の端部３２側（方向Ｘ１側）の区間となっている。シングルスクリュー区間Ｋ１は、ダブルスクリュー区間Ｋ２よりも短いことが好ましい。例えば、シングルスクリュー区間Ｋ１は、ダブルスクリュー区間Ｋ２に対して、長さが１０％以上５０％以下であることが好ましい。
As described above, the
ここで、第２スクリュー羽根１６の延在方向Ｅに沿った他方の端部３２側の面を、一方の面１６Ａとする。そして、第２スクリュー羽根１６の延在方向Ｅに沿った一方の端部３０側の面を、他方の面１６Ｂとする。この一方の面１６Ａと他方の面１６Ｂとの２面は、延在方向Ｅに沿って、それぞれ第１スクリュー羽根１４に対向する。具体的には、一方の面１６Ａは、他方の端部３２側の第１スクリュー羽根１４に対向する。また、他方の面１６Ｂは、一方の端部３０側の第１スクリュー羽根１４に対向する。第２スクリュー羽根１６は、一方の面１６Ａと、一方の面１６Ａに対向する第１スクリュー羽根１４との間に、第１空間Ｔ１を形成する。また、第２スクリュー羽根１６は、他方の面１６Ｂと、他方の面１６Ｂに対向する第１スクリュー羽根１４との間に、第２空間Ｔ２を形成する。第１空間Ｔ１は、ケージング１０の内部の空間の一部であり、対象物Ａが搬送される空間である。第２空間Ｔ２は、ケージング１０の内部の空間の一部であり、分離液Ｃが搬送される空間である。第１空間Ｔ１は、第１スクリュー羽根１４及び第２スクリュー羽根１６により、第２空間Ｔ２から隔離されている。なお、第１空間Ｔ１と第２空間Ｔ２とは、第１スクリュー羽根１４と第２スクリュー羽根１６とに挟まれる空間であるため、ダブルスクリュー区間Ｋ２の区間内に位置している。
Here, the surface on the
第１空間Ｔ１における第１スクリュー羽根１４と第２スクリュー羽根１６との対向する面同士の間の距離は、第２空間Ｔ２における第１スクリュー羽根１４と第２スクリュー羽根１６との対向する面同士の間の距離よりも、長い。言い換えれば、延在方向Ｅに沿った第１空間Ｔ１の長さＬ１（後述の図２を参照）は、延在方向Ｅに沿った第２空間Ｔ２の長さＬ２（後述の図２を参照）よりも、長い。従って、第１空間Ｔ１は、第２空間Ｔ２よりも、体積が大きくなっている。
The distance between the facing surfaces of the
また、第１スクリュー羽根１４の外周部１４Ｓ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１４の外周部１４Ｓ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１６の外周部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２スクリュー羽根１６の外周部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。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。これにより、第１空間Ｔ１と第２空間Ｔ２とは、間隙Ｈの領域において連通した状態となっている一方、間隙Ｈの領域以外において互いに遮断されている。
Further, the outer
また、第２スクリュー羽根１６の他方の端部４６とケージング１０の他方の端部３２（対象物排出口３６）との間には、第３空間Ｔ３が形成されている。第３空間Ｔ３は、ケージング１０の内部の空間の一部であり、第１空間Ｔ１に対して他方の端部３２側に連通している。第３空間Ｔ３は、第１空間Ｔ１内を搬送された対象物Ａが進入する空間である。なお、第３空間Ｔ３は、後述する隔壁部４８が設けられた領域において、第２空間Ｔ２に対して遮断されており、間隙Ｈの領域において、第２空間Ｔ２に対して連通している。すなわち、第３空間Ｔ３は、後述する隔壁部４８とケージング１０の一方の端部３０（分離液排出口３４）との間の空間であるということもできる。また、さらに言えば、第３空間Ｔ３は、シングルスクリュー区間Ｋ１を含む空間であるといえる。
Further, a third space T3 is formed between the
また、第１スクリュー羽根１４の一方の端部４０（又は第２スクリュー羽根１６の一方の端部４４）とケージング１０の一方の端部３０（分離液排出口３４）との間には、第４空間Ｔ４が形成されている。第４空間Ｔ４は、ケージング１０の内部の空間の一部であり、第２空間Ｔ２に対して一方の端部３０側に連通している。第４空間Ｔ４は、第２空間Ｔ２内を搬送された分離液Ｃが進入する空間である。なお、第４空間Ｔ４は、第１空間Ｔ１とは、第１空間Ｔ１と第４空間Ｔ４との間に設けられた隔壁部４９（バッフル）により、隔壁部４９が設けられた領域で、第４空間Ｔ４と第１空間Ｔ１とが遮断される。
Further, between one end 40 (or one
隔壁部４９は、第１空間Ｔ１における第４空間Ｔ４との境界の位置に設けられている。隔壁部４９は、第１空間Ｔ１内の対象物Ａが、第４空間Ｔ４に流入することをせき止めるバッフルである。隔壁部４９は、第１空間Ｔ１内であって、一方の端部３０側（方向Ｘ２側）に設けられており、スクリュー軸１２と第１スクリュー羽根１４と第２スクリュー羽根１６とに接している。図１の例では、隔壁部４９は、第１スクリュー羽根１４の一方の端部４０及び第２スクリュー羽根１６の一方の端部４４よりも、羽根１巻分程度、他方の端部３２側（方向Ｘ１側）に設けられているが、設けられる位置はそれに限られない。例えば、隔壁部４９は、第１スクリュー羽根１４の一方の端部４０及び第２スクリュー羽根１６の一方の端部４４の位置に設けられてもよい。さらに言えば、隔壁部４９は、方向Ｘにおいて、一方の端部３０よりも他方の端部３２に近い位置に設けられていればよい。
The
隔壁部４９は、スクリュー軸１２と第１スクリュー羽根１４と第２スクリュー羽根１６とに接している。すなわち、隔壁部４９は、スクリュー軸１２と第１スクリュー羽根１４と第２スクリュー羽根１６とで囲われる領域に対して、重ねて配置されている。従って、隔壁部４９は、設置された位置において、一方の端部３０側と他方の端部３２側とを隔離している。言い換えれば、隔壁部４８は、第１空間Ｔ１と第４空間Ｔ４とを隔離しており、設けられている位置よりも一方の端部３０側への、すなわち第４空間Ｔ４への、対象物Ａの進入をせき止める。
The
より詳しくは、隔壁部４９は、スクリュー軸１２の外周面１２Ｃの第１スクリュー羽根１４と第２スクリュー羽根１６との間から、スクリュー軸１２の放射方向外側に向かって延在している。すなわち、隔壁部４９は、スクリュー軸１２の外周面１２Ｃに末端部が取り付けられ、先端部に向けて放射方向外側に向けて延在する板状の部材である。隔壁部４９は、一方の端部３０側の一方の側面が第１スクリュー羽根１４に接続され、他方の端部３２側の一方の側面が第２スクリュー羽根１６に接続されており、一方の側面から他方の側面に向けて、延在方向Ｅに沿って延在している。そして、隔壁部４９の先端部は、スクリュー軸１２の放射方向に沿って、第１スクリュー羽根１４及び第２スクリュー羽根１６の外周部と同じ位置まで延在している。すなわち、隔壁部４９は、第１スクリュー羽根１４及び第２スクリュー羽根１６と同様に、ケージング１０の内周面との間に間隙Ｈを形成している。
More specifically, the
第２空間Ｔ２における第３空間Ｔ３との境界の位置には、隔壁部４８が設けられている。隔壁部４８は、第３空間Ｔ３内の対象物Ａが、第２空間Ｔ２に流入することをせき止めるバッフルである。隔壁部４８は、第２スクリュー羽根１６の他方の端部４６の位置であって、第２空間Ｔ２内に設けられ、スクリュー軸１２と第１スクリュー羽根１４と第２スクリュー羽根１６とに接している。さらに言えば、隔壁部４８は、スクリュー軸１２と第１スクリュー羽根１４と第２スクリュー羽根１６とで囲われる領域に対して、重ねて配置されている。従って、隔壁部４８は、設置された位置（ここでは第２スクリュー羽根１６の他方の端部４６）において、一方の端部３０側と他方の端部３２側とを隔離している。言い換えれば、隔壁部４８は、第３空間Ｔ３と第２空間Ｔ２とを隔離しており、設けられている位置よりも一方の端部３０側への対象物Ａの進入をせき止める。
A
より詳しくは、隔壁部４８は、スクリュー軸１２の外周面１２Ｃの第１スクリュー羽根１４と第２スクリュー羽根１６との間から、スクリュー軸１２の放射方向外側に向かって延在している。すなわち、隔壁部４８は、スクリュー軸１２の外周面１２Ｃに末端部が取り付けられ、先端部に向けて放射方向外側に向けて延在する板状の部材である。隔壁部４８は、一方の端部３０側の一方の側面が第２スクリュー羽根１６に接続され、他方の端部３２側の他方の側面が第１スクリュー羽根１４に接続されており、一方の側面から他方の側面に向けて、延在方向Ｅに沿って延在している。そして、隔壁部４８の先端部は、スクリュー軸１２の放射方向に沿って、第１スクリュー羽根１４及び第２スクリュー羽根１６の外周部と同じ位置まで延在している。すなわち、隔壁部４８は、第１スクリュー羽根１４及び第２スクリュー羽根１６と同様に、ケージング１０の内周面との間に間隙Ｈを形成している。
More specifically, the
なお、隔壁部４８は、第２スクリュー羽根１６の他方の端部４６よりも、一方の端部３０側に設けられていてもよい。隔壁部４８は、第２空間Ｔ２内であって、後述する対象物投入口５２よりも他方の端部３２側に設けられていればよい。また、隔壁部４８は、隔壁部４９よりも他方の端部３２側に設けられていればよい。また、隔壁部４８は、第１実施形態において、第３空間Ｔ３内の対象物Ａが第２空間Ｔ２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。一方、隔壁部４８は、後述する第２実施形態では不要となる。すなわち、隔壁部４８は、設けられていてもよいし設けられていなくてもよい。
The
次に、スクリュー軸１２に設けられる対象物流入路５０と対象物投入口５２とについて説明する。図２は、第１実施形態に係るスクリュー軸の一部断面図である。図１及び図２に示すように、スクリュー軸１２は、内部に対象物流入路５０が開口した、中空の軸状部材、すなわち筒状部材であるといえる。すなわち、対象物流入路５０は、スクリュー軸１２の内部において、延在方向Ｅに沿って延在する開口であるといえる。対象物流入路５０は、後述する貯留槽１８からの前対象物Ａ０が流入する流路である。図１に示すように、対象物流入路５０は、スクリュー軸１２の一方の端部１２Ａから他方の端部１２Ｂまでにわたって開口しているが、他方の端部１２Ｂまでにわたって設けられていなくてもよい。すなわち、対象物流入路５０は、一方の端部１２Ａから、一方の端部１２Ａと他方の端部１２Ｂとの間の位置までにわたって設けられていてもよい。
Next, the
図１及び図２に示すように、対象物投入口５２は、対象物流入路５０と連通して、スクリュー軸１２の外周面１２Ｃに開口する開口である。対象物投入口５２は、対象物流入路５０とケージング１０の内部とを連通する開口であるといえる。対象物投入口５２は、対象物流入路５０内を通った前対象物Ａ０を、ケージング１０の内部に投入する開口であるといえる。より詳しくは、図２に示すように、対象物投入口５２は、一方の端部５２Ａが、対象物流入路５０の外周面に開口して、対象物流入路５０に連通する。そして、対象物投入口５２は、他方の端部５２Ｂが、スクリュー軸１２の外周面１２Ｃに開口して、ケージング１０の内部と連通する。対象物投入口５２は、一方の端部５２Ａから他方の端部５２Ｂまで、スクリュー軸１２の内周面（対象物流入路５０の外周面）から、スクリュー軸１２の外周面１２Ｃまでを貫通しているといえる。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
さらに言えば、対象物投入口５２は、他方の端部５２Ｂが、第１空間Ｔ１におけるスクリュー軸１２の外周面１２Ｃに開口している。すなわち、対象物投入口５２は、第１空間Ｔ１と第２空間Ｔ２とのうち、延在方向Ｅに沿った長さが長い方の第１空間Ｔ１に開口している。言い換えれば、他方の端部５２Ｂは、第１スクリュー羽根１４と、第２スクリュー羽根１６の一方の面１６Ａとの間に開口している。さらに言えば、対象物投入口５２の他方の端部５２Ｂは、第１空間Ｔ１以外の空間、すなわち、第２空間Ｔ２、第３空間Ｔ３、及び第４空間Ｔ４には、開口していない。言い換えれば、スクリュー軸１２の内部の対象物流入路５０は、第１空間Ｔ１においては、スクリュー軸１２の外部であってケージング１０の内部に連通しているが、第１空間Ｔ１以外の空間、すなわち、第２空間Ｔ２、第３空間Ｔ３、及び第４空間Ｔ４においては、スクリュー軸１２の外部であってケージング１０の内部に連通せず、遮断されているといえる。
Further, the
また、対象物投入口５２は、ケージング１０の他方の端部３２側（スクリュー軸１２の他方の端部１２Ｂ側）に位置している。言い換えれば、対象物投入口５２は、延在方向Ｅにおいて、ケージング１０の一方の端部３０（スクリュー軸１２の一方の端部１２Ａ）よりも、ケージング１０の他方の端部３２（スクリュー軸１２の他方の端部１２Ｂ）に近い位置に設けられている。ここで、ケージング１０の延在方向Ｅにおける一方の端部３０と他方の端部３２との中央となる位置を、中央位置３７とする。中央位置３７は、延在方向Ｅに沿った一方の端部３０と中央位置３７までの距離と、延在方向Ｅに沿った他方の端部３２から中央位置３７までの距離とが等しくなる位置といえる。この場合、対象物投入口５２は、中央位置３７よりも他方の端部３２側に設けられており、更にいえば、中央位置３７と他方の端部３２との間に設けられているということができる。具体的には、第１実施形態では、対象物投入口５２は、延在方向Ｅにおける他方の端部３２から対象物投入口５２までの距離が、延在方向Ｅにおける一方の端部３０から他方の端部３２までの距離（ケージング１０の全長）に対し、２０％より大きく７０％以下となるように設けられることが好ましく、３０％以上５０％以下となるように設けられることがより好ましい。
Further, the
また、対象物投入口５２は、方向Ｚ（鉛直方向）において、分離液排出口３４と対象物排出口３６との間に開口しているといえる。第１実施形態では、対象物投入口５２は、方向Ｚにおける対象物排出口３６から対象物投入口５２までの距離が、方向Ｚにおける分離液排出口３４と対象物排出口３６との間の距離に対し、２０％以上７０％以下となるように設けられることが好ましく、３０％以上５０％以下となるように設けられることがより好ましい。
Further, it can be said that the
上述のように、対象物投入口５２は、ダブルスクリュー区間Ｋ２内の第１空間Ｔ１に開口している。従って、対象物投入口５２は、第２スクリュー羽根１６の他方の端部４６（第２スクリュー羽根端部）よりも、一方の端部３０側に開口しているといえる。そして、対象物投入口５２は、隔壁部４８よりも、一方の端部３０側に開口しているといえる。また、図２の例に示すように、対象物投入口５２は、１枚の第１スクリュー羽根１４を介して第３空間Ｔ３（シングルスクリュー区間Ｋ１）に隣接する第１空間Ｔ１内に設けられてもよい。言い換えれば、対象物投入口５２は、第３空間Ｔ３（シングルスクリュー区間Ｋ１）の直近の第１空間Ｔ１内に設けられてもよい。
As described above, the
第１実施形態において、対象物投入口５２は、円形に開口していることが好ましいが、対象物投入口５２の開口の形状は任意である。例えば、対象物投入口５２は、楕円形に開口していてもよいし、多角形状に開口していてもよい。また、図２の例では、対象物投入口５２は、２つ設けられているが、対象物投入口５２の数は任意であり、１つであってもよいし、２つ以上であってもよい。対象物投入口５２は、複数設けられる場合、スクリュー軸１２の周方向に並んで配置される。この場合、対象物投入口５２は、第１空間Ｔ１内に開口するように、第１スクリュー羽根１４及び第２スクリュー羽根１６に合わせ、螺旋状に並ぶことが好ましい。
In the first embodiment, the
また、図１及び図２に示すように、対象物流入路５０には、閉塞部５４が設けられている。閉塞部５４は、対象物流入路５０内に設けられ、延在方向Ｅに直交する方向に延在する壁であり、対象物流入路５０を閉塞（遮断）する。閉塞部５４は、対象物流入路５０内を流れる前対象物Ａ０をせき止めて、前対象物Ａ０が、対象物流入路５０内において、閉塞部５４が設けられた位置の反対側に流出することを抑制する。閉塞部５４は、延在方向Ｅにおいて、対象物投入口５２よりも他方の端部３２側に設けられている。より詳しくは、閉塞部５４は、延在方向Ｅにおいて、対象物投入口５２と他方の端部３２との間に設けられる。さらに言えば、閉塞部５４は、延在方向Ｅにおいて、対象物投入口５２と第２スクリュー羽根１６の他方の端部４６との間に設けられるといえ、対象物投入口５２と隔壁部４８との間に設けられるといえる。
Further, as shown in FIGS. 1 and 2, the
また、図１に示すように、貯留槽１８は、搬送管２０を介して、スクリュー軸１２の一方の端部１２Ａに接続されている。貯留槽１８は、前対象物Ａ０が貯留される槽である。貯留槽１８は、水槽１８Ａと、撹拌翼１８Ｂと、対象物導入口１８Ｃと、隔壁１８Ｄとを有している。水槽１８Ａは、スクリュー軸１２よりも方向Ｚ１側、すなわちスクリュー軸１２の一方の端部１２Ａよりも鉛直方向上方に設けられる槽である。水槽１８Ａは、内部に前対象物Ａ０が貯留される。撹拌翼１８Ｂは、水槽１８Ａ内に設けられ、回転によって水槽１８Ａ内の前対象物Ａ０を撹拌する。撹拌翼１８Ｂは、制御部２６によって回転が制御される。
Further, as shown in FIG. 1, the
対象物導入口１８Ｃは、水槽１８Ａに設けられる開口であり、例えば水槽１８Ａの底面に開口する。水槽１８Ａ内の前対象物Ａ０は、対象物導入口１８Ｃから、水槽１８Ａの外部、すなわち搬送管２０に排出される。隔壁１８Ｄは、水槽１８Ａ内に設けられ、水槽１８Ａ内を複数の空間に区分する壁である。本実施形態において、隔壁１８Ｄは、水槽１８Ａの撹拌翼１８Ｂが設けられる空間と、対象物導入口１８Ｃが設けられる空間との間に設けられ、水槽１８Ａの撹拌翼１８Ｂが設けられる空間と、対象物導入弁１８口が設けられる空間とを区分する。ただし、隔壁１８Ｄは、設けられていなくてもよい。
The
また、貯留槽１８には、弁１８Ｅが設けられていてもよい。弁１８Ｅは、水槽１８Ａの対象物導入口１８Ｃに接続される開閉弁である。弁１８Ｅは、開くことによって、対象物導入口１８Ｃを開放して、水槽１８Ａ内の前対象物Ａ０を、水槽１８Ａの外部、すなわち搬送管２０に排出する。弁１８Ｅは、全閉することによって、対象物導入口１８Ｃを閉塞して、水槽１８Ａ内の前対象物Ａ０の、水槽１８Ａの外部、すなわち搬送管２０への排出を停止する。弁１８Ｅは、制御部２６によって開閉が制御される。
Further, the
搬送管２０は、一方の端部が貯留槽１８に接続され、他方の端部がスクリュー軸１２の一方の端部１２Ａに接続される管である。より詳しくは、搬送管２０は、一方の端部が対象物導入口１８Ｃに接続され、他方の端部がスクリュー軸１２の一方の端部１２Ａに接続される。搬送管２０は、このようにスクリュー軸１２と接続されることで、前対象物Ａ０が流れる内部の流路が、スクリュー軸１２の対象物流入路５０に連通する。従って、水槽１８Ａからの前対象物Ａ０は、搬送管２０を介して、スクリュー軸１２の対象物流入路５０に流入する。なお、搬送管２０は、スクリュー軸１２の一方の端部１２Ａよりも、方向Ｚ２側（鉛直方向上方）に設けられる。従って、搬送管２０内の前対象物Ａ０は、ヘッド圧により対象物流入路５０に流入する。搬送管２０内の前対象物Ａ０を対象物流入路５０に流入させるためには、外部動力が不要であるが、ポンプなど、搬送管２０内の前対象物Ａ０を対象物流入路５０に流入させるための外部動力を設けてもよい。
The
さらに詳しくは、搬送管２０は、ベアリング６０を介して、スクリュー軸１２の一方の端部１２Ａに接続される。ベアリング６０は、例えばボールベアリングであり、搬送管２０とスクリュー軸１２とを接続しつつ、スクリュー軸１２の回転を搬送管２０に伝えない機構である。すなわち、スクリュー軸１２がモータ６２によって回転しても、搬送管２０は回転しない。なお、搬送管２０は、例えば樹脂などのフレキシブルな部材で形成された管であるが、材料は任意のものであってよい。
More specifically, the
排出ポンプ２２は、排出管２２Ａを介して、ケージング１０の対象物排出口３６に接続されている。排出管２２Ａは、対象物排出口３６に接続されている管である。排出管２２Ａは、対象物排出口３６からの対象物Ａが導入される。排出ポンプ２２は、排出管２２Ａに設けられるポンプである。排出ポンプ２２は、停止時には、ケージング１０の他方の端部３２まで移動してきた脱水前の対象物（前対象物Ａ０）をせき止める。また、排出ポンプ２２は、駆動時には、排出管２２Ａの対象物排出口３６側を吸引することにより、ケージング１０内の脱水後の対象物Ａを、対象物排出口３６から強制的に排出することができる。排出ポンプ２２は、制御部２６の制御により、ケージング１０内の対象物Ａの排出量を調整することが可能となっている。ただし、排出ポンプ２２は、設けられていなくてもよく、対象物Ａを強制的に排出せずに重力により排出させてもよい。
The
傾斜調整部２４は、ケージング１０に取付けられている。傾斜調整部２４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２４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。
The
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、モータ６２によるスクリュー軸１２の回転と、排出ポンプ２２の動作、すなわちケージング１０内の対象物Ａの排出量と、傾斜調整部２４による傾斜角度θと、を制御する。また、制御部２６は、前対象物Ａ０の導入量を調整してもよい。弁１８Ｅが設けられている場合、制御部２６は、例えば弁１８Ｅの開度を調整することで、前対象物Ａ０の導入量を調整する。制御部２６は、例えば、演算装置、すなわちＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）を有するコンピュータであり、ＣＰＵの演算により、スクリュー型分離装置１の動作を制御する。
The
スクリュー型分離装置１は、以上のように構成され、貯留槽１８内の前対象物Ａ０が、搬送管２０及び対象物流入路５０を流れ、対象物投入口５２から、ケージング１０の内部の第１空間Ｔ１に投入される。ケージング１０の内部に投入された前対象物Ａ０は、スクリュー軸１２の回転により、第１空間Ｔ１内において他方の端部３２側に移動されて脱水される。そして、脱水した対象物Ａは、対象物排出口３６から排出される。また、脱水により生じた分離液Ｃは、第１空間Ｔ１から第２空間Ｔ２に移動して、分離液排出口３４から排出される。以下、スクリュー型分離装置１の動作による脱水について、詳細に説明する。
The screw
（スクリュー型分離装置の動作）
図３は、第１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、貯留槽１８の水槽１８Ａ内の前対象物Ａ０を、搬送管２０を介してスクリュー軸１２内の対象物流入路５０内に導入する。対象物流入路５０内に導入された前対象物Ａ０は、重力により、対象物流入路５０内をスクリュー軸１２の他方の端部１２Ｂ側に流れ、対象物投入口５２から、対象物流入路５０の外部、すなわちスクリュー軸１２の外部であってケージング１０の内部に投入される。さらに言えば、対象物投入口５２は、第１空間Ｔ１に開口するため、前対象物Ａ０は第１空間Ｔ１内に投入される。
(Operation of screw type separator)
FIG. 3 is a schematic diagram for explaining the operation of the screw type separating device according to the first embodiment. As shown in FIG. 3, the
第１空間Ｔ１内に投入された前対象物Ａ０は、重力により、脱水されつつ他方の端部３２側へ移動する。より詳しくは、前対象物Ａ０は、重力により、第１スクリュー羽根１４及び第２スクリュー羽根１６に沿って、第１空間Ｔ１内を他方の端部３２側に螺旋状に移動する。さらに、制御部２６は、前対象物Ａ０を導入している際に、スクリュー軸１２を方向Ｒに回転させる。従って、第１空間Ｔ１内の前対象物Ａ０は、重力に加えて、第１スクリュー羽根１４と第２スクリュー羽根１６との回転によっても、脱水されつつ他方の端部３２に向かって螺旋状に移動する。第１空間Ｔ１内の前対象物Ａ０は、このように、脱水されつつ他方の端部３２に向かって移動して、対象物Ａとして、第３空間Ｔ３内に流入する。
The front object A0 thrown into the first space T1 moves to the
ここで、前対象物Ａ０には、液体成分が含有されている。第１空間Ｔ１内に投入された前対象物Ａ０は、重力と第１スクリュー羽根１４及び第２スクリュー羽根１６の回転とにより脱水され、対象物Ａと分離液Ｃとに分離される。すなわち、前対象物Ａ０は、このように液体成分である分離液Ｃが分離されることで、含水率が低下した対象物Ａとなる。また、上述のように、第１スクリュー羽根１４及び第２スクリュー羽根１６とケージング１０との間隙Ｈは、対象物中の液体成分、すなわち分離液Ｃを導通する。従って、第１空間Ｔ１内に投入された前対象物Ａ０からの分離液Ｃは、間隙Ｈを介して第２空間Ｔ２内に導入される。
Here, the pre-object A0 contains a liquid component. The front object A0 thrown into the first space T1 is dehydrated by gravity and rotation of the
第２空間Ｔ２に導入された分離液Ｃは、導入する量の増加に伴い、第２空間Ｔ２内での水位が方向Ｚ１側に上昇する。この分離液Ｃは、水位の上昇に伴い、スクリュー軸１２を乗り越えて、第１スクリュー羽根１４及び第２スクリュー羽根１６に沿って、第２空間Ｔ２内を一方の端部３０側に螺旋状に移動して、第４空間Ｔ４内に導入される。第４空間Ｔ４内に導入された分離液Ｃは、さらなる水位の上昇に伴い、分離液排出口３４から外部に排出される。また、第２空間Ｔ２の他方の端部３２側には、隔壁部４８が設けられている。従って、第２空間Ｔ２には、第３空間Ｔ３内の対象物Ａの導入が抑制され、分離液Ｃの清浄度、すなわちＳＳ（Suspended Solid）濃度の増加が抑制される。また、分離液Ｃは、前対象物Ａ０から分離されて発生するため、前対象物Ａ０が投入された対象物投入口５２の位置、または、対象物投入口５２よりも他方の端部３２側の位置から発生することとなる。ここで、対象物投入口５２は、他方の端部３２側に設けられているため、対象物投入口５２から分離液排出口３４までの距離が長く保たれる。そのため、分離液Ｃは、発生してから分離液排出口３４で排出されるまでの滞留時間が長く保たれることとなって、分離液Ｃの清浄度、すなわちＳＳ濃度の増加は、さらに好適に抑制される。また、第１空間Ｔ１と第４空間Ｔ４との間には、隔壁部４９が設けられている。従って、第１空間Ｔ１から第４空間Ｔ４への対象物Ａの流入が抑制され、分離液排出口３４から排出される分離液ＣのＳＳ濃度増加が抑制される。
As the amount of the separation liquid C introduced into the second space T2 increases, the water level in the second space T2 rises toward the direction Z1. As the water level rises, the separation liquid C goes over the
また、第３空間Ｔ３に流入した対象物Ａは、対象物排出口３６及び排出管２２Ａを通って、ケージング１０の外部に排出される。ここで、制御部２６は、前対象物Ａ０を導入しつつスクリュー軸１２を回転させながら、排出ポンプ２２を駆動させている。従って、第３空間Ｔ３に流入した対象物Ａは、排出ポンプ２２の駆動により、対象物排出口３６及び排出管２２Ａを通って、ケージング１０の外部に強制的に排出される。
Further, the object A that has flowed into the third space T3 is discharged to the outside of the
例えば、制御部２６は、少なくともスクリュー軸１２の回転速度と、排出ポンプ２２の出力とのいずれかを制御することで、対象物Ａが対象物排出口３６を塞がないように、ケージング１０内の対象物Ａの量を調整することが可能である。例えば、制御部２６は、次のように、スクリュー軸１２の回転速度と、排出ポンプ２２の出力とを制御してもよい。すなわち、この場合、制御部２６は、スクリュー軸１２を回転させながら、排出ポンプ２２を駆動させてよい。例えば、制御部２６は、対象物Ａの排出量が所定値となるように、スクリュー軸１２の回転速度と、排出ポンプ２２の出力とを制御している。また、制御部２６は、対象物Ａが対象物排出口３６を塞がないように、すなわち、ケージング１０内に投入されてケージング１０内に堆積された対象物Ａが、対象物排出口３６よりも方向Ｚ２側（鉛直方向下方側）に位置するように、スクリュー軸１２の回転速度と、排出ポンプ２２の出力とを制御してもよい。この場合、例えば、第１空間Ｔ１内に、対象物Ａが堆積されたかを検出するセンサを設けてもよい。制御部２６は、そのセンサが対象物Ａを検知した場合に、排出ポンプ２２の出力を上げて対象物Ａの排出量を増加させたり、スクリュー軸１２の回転速度を高くして対象物Ａの排出量を増加させたりする。なお、ここでのセンサは、対象物Ａをあるかを検出可能なものであれば任意であるが、例えば、対象物Ａの水位を検出する水位計などであり、方向Ｚにおける対象物排出口３６と同位置や、方向Ｚにおける対象物排出口３６の近傍であって方向Ｚ２側に設けられる。なお、制御部２６は、上述の制御において、スクリュー軸１２の回転速度と、排出ポンプ２２の出力とを制御していたが、弁１８Ｅの開度と、スクリュー軸１２の回転速度と、排出ポンプ２２の出力とのうち少なくとも１つを制御してよい。なお、弁１８Ｅが設けられる場合には、あわせて弁１８Ｅの開度を制御して、前対象物Ａ０の投入量を制御するようにしてもよい。
For example, the
また、制御部２６は、前対象物Ａ０を導入しつつスクリュー軸１２を回転させる期間と、排出ポンプ２２を駆動させる期間とを別にするなど、前対象物Ａ０の導入及びスクリュー軸１２の回転と、排出ポンプ２２の駆動とを、同時に行わなくてもよい。すなわち、制御部２６は、前対象物Ａ０を導入しつつスクリュー軸１２を回転させる期間には、排出ポンプ２２を停止して対象物Ａの排出を停止しておき、その期間の後に、前対象物Ａ０の導入を停止しながらスクリュー軸１２の回転を停止して、排出ポンプ２２を駆動させる期間を設けてもよい。
Further, the
以上説明したように、第１実施形態に係るスクリュー型分離装置１は、一方の端部３０から他方の端部３２まで延在するケージング１０と、スクリュー軸１２と、第１スクリュー羽根１４と、第２スクリュー羽根１６と、分離液排出口３４と、対象物排出口３６と、対象物流入路５０と、対象物投入口５２とを有する。スクリュー軸１２は、ケージング１０の内部に設けられて、一方の端部３０から他方の端部３２への方向である延在方向Ｅに沿って延在する。第１スクリュー羽根１４は、スクリュー軸１２の外周面１２Ｃに螺旋状に延在する。第２スクリュー羽根１６は、第１スクリュー羽根１４に対して延在方向Ｅに沿って所定間隔を隔てるようにスクリュー軸１２の外周面１２Ｃに螺旋状に延在する。第２スクリュー羽根１６は、第１スクリュー羽根１４に対向する２面のうち一方の面１６Ａと一方の面１６Ａに対向する第１スクリュー羽根１４との間に、第１空間Ｔ１を形成し、２面のうちの他方の面１６Ｂと他方の面１６Ｂに対向する第１スクリュー羽根１４との間に、第２空間Ｔ２を形成する。分離液排出口３４は、ケージング１０の一方の端部３０側に設けられ、脱水により対象物（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３６は、ケージング１０の他方の端部３２側に設けられ、脱水された対象物Ａを排出する。対象物流入路５０は、スクリュー軸１２の内部に設けられて、対象物（前対象物Ａ０）が流入する流路である。対象物投入口５２は、第１空間Ｔ１におけるスクリュー軸１２の外周面１２Ｃに開口して、対象物流入路５０と連通する。スクリュー型分離装置１は、対象物流入路５０を通って対象物投入口５２からケージング１０内に投入された対象物（前対象物Ａ０）を、スクリュー軸１２の回転により、第１空間Ｔ１内において他方の端部３２側に移動させて脱水する。そして、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３６から排出し、脱水により生じた分離液Ｃを、第１空間Ｔ１から第２空間Ｔ２に移動させて分離液排出口３４から排出する。
As described above, the screw
第１実施形態に係るスクリュー型分離装置１は、スクリュー軸１２の内部の対象物流入路５０に前対象物Ａ０を流入させ、その前対象物Ａ０を、第１空間Ｔ１に設けられた対象物投入口５２から、ケージング１０内に投入する。従って、スクリュー型分離装置１は、前対象物Ａ０が、分離液Ｃを搬送する第２空間Ｔ２に投入されることを抑制して、対象物の分離効率の低下を抑制する。
The screw
第１空間Ｔ１における第１スクリュー羽根１４と第２スクリュー羽根１６との対向する面同士の間の距離（図２の距離Ｌ１）は、第２空間Ｔ２における第１スクリュー羽根１４と第２スクリュー羽根１６との対向する面同士の間の距離（図２の長さＬ２）よりも大きい。そして、対象物投入口５２は、第１空間Ｔ１内に開口する。第１実施形態に係るスクリュー型分離装置１は、このように距離が長い、すなわち体積の大きい第１空間Ｔ１に、対象物投入口５２を開口させ、固形成分である対象物Ａを搬送する。従って、スクリュー型分離装置１によると、第１空間Ｔ１において、対象物Ａを適切に搬送しつつ、脱水を促進させることができる。
The distance between the facing surfaces of the
また、対象物投入口５２は、ケージング１０の延在方向Ｅにおける一方の端部３０と他方の端部３２との中央位置３７と、他方の端部３２との間に開口している。すなわち、スクリュー型分離装置１は、対象物投入口５２を、他方の端部３２側に設けている。従って、このスクリュー型分離装置１によると、分離液排出口３４で排出されるまでの分離液Ｃの滞留時間を長く保って、分離液ＣのＳＳ濃度の増加を抑制することで、対象物の分離効率の低下をより好適に抑制することができる。
Further, the
また、対象物排出口３６は、分離液排出口３４よりも鉛直方向の下方側に設けられており、対象物投入口５２は、鉛直方向において、分離液排出口３４と対象物排出口３６との間に開口している。このスクリュー型分離装置１によると、対象物排出口３６を分離液排出口３４と対象物排出口３６との間に設けることで、前対象物Ａ０を重力により脱水して対象物排出口３６から排出させつつ、脱水で生じた分離液Ｃを、分離液排出口３４から適切に排出させることができる。
Further, the
また、第１スクリュー羽根１４は、他方の端部３２側の端部である第１スクリュー羽根端部（他方の端部４２）が、第２スクリュー羽根１６の他方の端部３２側の端部である第２スクリュー羽根端部（他方の端部４６）よりも、他方の端部３２側に位置している。対象物投入口５２は、第２スクリュー羽根端部よりも一方の端部３０側に開口する。すなわち、スクリュー型分離装置１は、対象物投入口５２をダブルスクリュー区間Ｋ２に設け、ダブルスクリュー区間Ｋ２よりも他方の端部３２側に、シングルスクリュー区間Ｋ１を設ける。従って、対象物投入口５２から排出された前対象物Ａ０は、ダブルスクリュー区間Ｋ２内の第１空間Ｔ１に投入され、第２空間Ｔ２の分離液Ｃとの混合が抑制される。そして、前対象物Ａ０がシングルスクリュー区間Ｋ１に移動することで、第１スクリュー羽根１４の圧搾による脱水力を高くして、対象物の分離効率の低下をより好適に抑制することができる。
Further, in the
また、スクリュー型分離装置１は、閉塞部５４を設けることが好ましい。閉塞部５４は、対象物流入路５０内の、対象物投入口５２よりも他方の端部３２側に設けられ、対象物流入路５０内の対象物（前対象物Ａ０）をせき止める。スクリュー型分離装置１は、閉塞部５４を設けることで、対象物流入路５０内の前対象物Ａ０が、対象物投入口５２よりも先（他方の端部３２側）に詰まり過ぎることを抑制して、洗浄を容易にすることができる。
Further, it is preferable that the screw
また、スクリュー型分離装置１は、洗浄液Ｗによってケージング１０内を洗浄するよう構成されていてもよい。図４は、洗浄液による洗浄の状態の一例を示す模式図である。洗浄液Ｗによって洗浄する場合、スクリュー型分離装置１は、例えば、スクリュー軸１２に洗浄液供給部７０を接続する。洗浄液供給部７０は、洗浄液Ｗが供給可能な装置であり、例えばポンプである。なお、洗浄液Ｗは、水などである。
Further, the screw
具体的には、スクリュー型分離装置１は、スクリュー軸１２の一方の端部１２Ａに、洗浄液導入管７２を介して、洗浄液供給部７０が接続される。洗浄液導入管７２は、一方の端部が洗浄液供給部７０に接続され、他方の端部（洗浄液Ｗの注入口）がスクリュー軸１２の一方の端部１２Ａに接続される管である。洗浄液導入管７２は、このようにスクリュー軸１２と接続されることで、洗浄液供給部７０からの洗浄液Ｗが流れる内部の流路が、スクリュー軸１２の対象物流入路５０に連通する。従って、洗浄液供給部７０からの洗浄液Ｗは、搬送管２０を介して、スクリュー軸１２の対象物流入路５０に流入する。対象物流入路５０に流入した洗浄液Ｗは、対象物流入路５０内を洗浄しながら（前対象物Ａ０の固形成分を洗い流しながら）、対象物投入口５２から第１空間Ｔ１内に流入する。第１空間Ｔ１内に流入した洗浄液Ｗは、第１空間Ｔ１を洗浄して、洗い流した固形成分を第３空間Ｔ３に沈降させる。第３空間Ｔ３に沈降した固形成分は、排出ポンプ２２により対象物排出口３６から排出される。また、第１空間Ｔ１内に流入した洗浄液Ｗの液体成分は、第２空間Ｔ２を通って、分離液排出口３４から排出される。
Specifically, in the screw
なお、図４の例では、洗浄時において、スクリュー軸１２と搬送管２０（貯留槽１８）との接続を解除して、スクリュー軸１２と洗浄液導入管７２（洗浄液供給部７０）とを接続している。ただし、スクリュー型分離装置１は、スクリュー軸１２と搬送管２０とを接続したまま、スクリュー軸１２と洗浄液導入管７２とを接続可能に構成してもよい。すなわち、スクリュー型分離装置１は、スクリュー軸１２に、搬送管２０を接続可能な接続口と、洗浄液導入管７２を接続可能な接続口とを、それぞれ設けてよい。この場合、例えば、洗浄時には、前対象物Ａ０の供給を停止し、脱水時には、洗浄液供給部７０による洗浄液Ｗの供給を停止する。
In the example of FIG. 4, at the time of cleaning, the connection between the
このように、対象物流入路５０は、洗浄液Ｗを供給する洗浄液供給部７０に接続可能に構成される。洗浄液供給部７０は、洗浄液Ｗを、対象物流入路５０を通って対象物投入口５２からケージング１０内に流入させることで、ケージング１０内を洗浄する。このように、対象物流入路５０は、洗浄液Ｗを供給する洗浄液供給部７０と接続可能に構成されることで、ケージング１０内を適切に洗浄することができる。
In this way, the
（第２実施形態）
次に、第２実施形態について説明する。第２実施形態に係るスクリュー型分離装置１ａは、スクリュー軸１２ａの対象物投入口５２ａの位置が、第１実施形態と異なる。第２実施形態において、第１実施形態と構成が共通する箇所は、説明を省略する。
(Second Embodiment)
Next, the second embodiment will be described. In the screw type separating device 1a according to the second embodiment, the position of the
図５は、第２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５に示すように、第２実施形態に係るスクリュー軸１２ａは、対象物流入路５０と対象物投入口５２ａとが設けられる。対象物流入路５０は、第１実施形態と同じ構成である。一方、スクリュー軸１２ａは、対象物投入口５２ａが、第１空間Ｔ１に開口している点では、第１実施形態と同じであるが、ケージング１０の一方の端部３０側（スクリュー軸１２の一方の端部１２Ａ側）に位置している点で、第１実施形態と異なる。すなわち、対象物投入口５２ａは、ケージング１０内へ開口するＸ方向における位置が、第１実施形態の対象物投入口５２と異なる。
FIG. 5 is a partial cross-sectional view of the screw type separating device according to the second embodiment. As shown in FIG. 5, the
対象物投入口５２ａは、延在方向Ｅにおいて、ケージング１０の他方の端部３２（スクリュー軸１２の他方の端部１２Ｂ）よりも、ケージング１０の一方の端部３０（スクリュー軸１２の一方の端部１２Ａ）に近い位置に設けられている。すなわち、対象物投入口５２ａは、中央位置３７よりも一方の端部３０側に設けられており、更にいえば、中央位置３７と一方の端部３０との間に設けられているということができる。具体的には、第２実施形態では、対象物投入口５２ａは、延在方向Ｅにおける一方の端部３０から対象物投入口５２ａまでの距離が、延在方向Ｅにおける一方の端部３０から他方の端部３２までの距離（ケージング１０の全長）に対し、２０％より大きく７０％以下となるように設けられることが好ましく、３０％以上５０％以下となるように設けられることがより好ましい。
The
また、対象物投入口５２ａは、方向Ｚ（鉛直方向）において、分離液排出口３４と対象物排出口３６との間に開口しているといえる。対象物投入口５２ａは、方向Ｚにおける分離液排出口３４から対象物投入口５２ａまでの距離が、方向Ｚにおける分離液排出口３４と対象物排出口３６との間の距離に対し、２０％以上７０％以下となるように設けられることが好ましく、３０％以上５０％以下となるように設けられることがより好ましい。
Further, it can be said that the
また、対象物投入口５２ａは、ダブルスクリュー区間Ｋ２内の第１空間Ｔ１に開口している。従って、対象物投入口５２ａは、第１スクリュー羽根１４の一方の端部４０及び第２スクリュー羽根１６の一方の端部４４よりも、他方の端部３２側に開口しているといえる。そして、対象物投入口５２ａは、隔壁部４９よりも、他方の端部３２側に開口しているといえる。
Further, the
また、第２実施形態においては、第１実施形態と異なり、他方の端部３２側の隔壁部４８が設けられてない。従って、第２実施形態においては、第３空間Ｔ３と第２空間Ｔ２とは、隔壁部によって遮断されず、連通されている。
Further, in the second embodiment, unlike the first embodiment, the
第２実施形態において、対象物流入路５０内に導入された前対象物Ａ０は、重力により、対象物流入路５０内をスクリュー軸１２の他方の端部１２Ｂ側に流れ、対象物投入口５２ａから、対象物投入口５２ａが開口する第１空間Ｔ１内に投入される。第１空間Ｔ１内に投入された前対象物Ａ０は、重力と、第１スクリュー羽根１４及び第２スクリュー羽根１６の回転とによって、脱水されつつ他方の端部３２に向かって螺旋状に移動する。第１空間Ｔ１内の前対象物Ａ０は、このように、脱水されつつ他方の端部３２に向かって移動して、対象物Ａとして、第３空間Ｔ３内に流入する。第３空間Ｔ３に流入した対象物Ａは、対象物排出口３６を通って、ケージング１０の外部に排出される。ここで、対象物投入口５２ａは、ケージング１０の一方の端部３０側に開口している。従って、対象物投入口５２ａから他方の端部３２までの距離が長く保たれ、前対象物Ａ０の他方の端部３２までの移動距離が長くなり、前対象物Ａ０の脱水量が多くなる。従って、第２実施形態においては対象物Ａを高濃縮状態にすることができる。
In the second embodiment, the front object A0 introduced into the
一方、前対象物Ａ０から分離された分離液Ｃは、間隙Ｈを介して第１空間Ｔ１から第２空間Ｔ２に流入し、第２空間Ｔ２内を一方の端部３０側に螺旋状に移動して第４空間Ｔ４内に導入され、分離液排出口３４から外部に排出される。
On the other hand, the separation liquid C separated from the front object A0 flows into the second space T2 from the first space T1 through the gap H, and spirally moves in the second space T2 toward one
ここで、第２実施形態では、第３空間Ｔ３と第２空間Ｔ２とを遮蔽する隔壁部４８が設けられていない。従って、第３空間Ｔ３に流入した対象物Ａ（固形分）の一部は、分離液Ｃが流通する第２空間Ｔ２に流入する。しかし、第２空間Ｔ２に流入した対象物Ａは、スクリュー軸１２の回転により、他方の端部３２側、すなわち第３空間Ｔ３側に戻される方向に移動する。また、対象物Ａは、高濃縮状態なので、分離液Ｃと混ざり難い。従って、第２空間Ｔ２内に流入した対象物Ａは、分離液Ｃと混ざって一方の端部３０側に運ばれるのが抑制される上に、第２空間Ｔ２でさらに脱水されることが可能となる。なお、第２空間Ｔ２内で対象物Ａから脱水された分離液Ｃは、他の分離液Ｃと共に、第２空間Ｔ２内を一方の端部３０側に分離液排出口３４から外部に排出される。
Here, in the second embodiment, the
このように、第２実施形態においては、前対象物Ａ０の他方の端部３２までの移動距離を長くすることで、対象物Ａを高濃縮化することが可能となるため、分離効率の低下を抑制することができる。さらに、隔壁部４８が設ける必要が無くなることで、対象物Ａを第２空間Ｔ２で脱水して濃縮効率をさらに上げると共に、ケージング１０内の詰りを抑制することができる。
As described above, in the second embodiment, by increasing the moving distance of the front object A0 to the
以上説明したように、第２実施形態において、対象物投入口５２ａは、ケージング１０の延在方向Ｅにおける一方の端部３０と他方の端部３２との中央位置３７と、一方の端部３０との間に開口している。すなわち、スクリュー型分離装置１ａは、対象物投入口５２ａを、一方の端部３０側に設けている。従って、このスクリュー型分離装置１ａによると、排出されるまでの前対象物Ａ０の移動距離、すなわち濃縮時間を長く保って、対象物Ａを高濃縮化することで、対象物の分離効率の低下を好適に抑制することができる。
As described above, in the second embodiment, the
（第１の実施例）
次に、上述したスクリュー型分離装置１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６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。
(First Example)
Next, a wastewater treatment system as a first embodiment equipped with the screw
図６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。
As shown in FIG. 6, in the
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、対象物流入路５０及び対象物投入口５２（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。
In this
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。
In the screw
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Ｒ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。
According to the first embodiment described above, the pre-object A0 drawn out from the settling
（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７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７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５２（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。
(First modification of the first embodiment)
Next, a modified example of the above-mentioned first embodiment will be described. FIG. 7 is a schematic diagram showing a settling basin for explaining a modified example of the first embodiment. As shown in FIG. 7, in the first modification, the screw
（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。
(Second variant of the first embodiment)
Further, as a second modification, when a gravity settling basin such as a settling
（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８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。
(Second Example)
Next, a wastewater treatment system as a second embodiment including the screw
図８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。
As shown in FIG. 8, the
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。
The
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５２（図１参照）を通じて内部に搬入される。
In the
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。
In the screw
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。
According to the second embodiment described above, the sludge (previous object A0) is extracted from the
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。
That is, conventionally, the electric power used to operate the return pump (not shown) for returning sludge (object A) from the settling
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。
Further, conventionally, in the case of the configuration in which the separation membrane is provided in the
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。
Further, according to this second embodiment, since the
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。
Further, in each embodiment, the sludge (pre-object A0) charged into the
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。 Although the embodiments of the present invention have been specifically described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications based on the technical idea of the present invention are possible. Further, the above-mentioned components include those that can be easily assumed by those skilled in the art, those that are substantially the same, that is, those in a so-called equal range. Furthermore, the components described above can be combined as appropriate. Further, various omissions, replacements or changes of the components can be made without departing from the gist of the above-described embodiment. For example, the numerical values given in the above-described embodiment are merely examples, and different numerical values may be used if necessary.
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３０から他方の端部３２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。
In the above-described embodiment, the
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。 Further, in the above-described embodiment, a solid-liquid separation device for separating sludge into solid content and water is taken as an example, but the present invention is not necessarily limited to the solid-liquid separation of sludge, and separates solid and liquid. It is also possible to apply it to various methods.
また、上述の実施形態において、分離液排出口３４の位置は種々変更可能な構成にすることも可能である。
Further, in the above-described embodiment, the position of the separation
また、上述の実施形態においては、分離液Ｃの第１空間Ｔ１から第２空間Ｔ２への移動は間隙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１４や第２スクリュー羽根１６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を第１空間Ｔ１から第２空間Ｔ２に移動可能に構成してもよい。
Further, in the above-described embodiment, the movement of the separation liquid C from the first space T1 to the second space T2 is performed through the gap H, but the movement is not necessarily limited to the configuration of the gap H. For example, at least a part of the
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。
Further, the
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。
In the first embodiment of the above-described embodiment, the sludge drawn out by the
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。
Further, in the above-mentioned first embodiment, an example in which the screw
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。 Although the embodiments, examples and modifications of the present invention have been described above, the embodiments are not limited by the contents of these embodiments and the like. Further, the above-mentioned components include those that can be easily assumed by those skilled in the art, those that are substantially the same, that is, those in a so-called equal range. Furthermore, the components described above can be combined as appropriate. Further, various omissions, replacements or changes of the components can be made without departing from the gist of the above-described embodiments.
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 第１スクリュー羽根
１６ 第２スクリュー羽根
１６Ａ 一方の面
１６Ｂ 他方の面
２６ 制御部
３０ 一方の端部
３２ 他方の端部
３４ 分離液排出口
３６ 対象物排出口
５０ 対象物流入路
５２ 対象物投入口
Ｔ１ 第１空間
Ｔ２ 第２空間
1
Claims (10)
前記ケージングの内部に設けられて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第１スクリュー羽根と、
前記第１スクリュー羽根に対して前記延在方向に沿って所定間隔を隔てるように前記スクリュー軸の外周面に螺旋状に延在し、前記第１スクリュー羽根に対向する２面のうち一方の面と前記一方の面に対向する前記第１スクリュー羽根との間に第１空間を形成し、前記２面のうち他方の面と前記他方の面に対向する前記第１スクリュー羽根との間に第２空間を形成する第２スクリュー羽根と、
前記ケージングの前記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と、
前記ケージングの前記他方の端部側に設けられ、脱水された前記対象物を排出する対象物排出口と、
前記スクリュー軸の内部に設けられて、前記対象物が流入する対象物流入路と、
前記第１空間における前記スクリュー軸の外周面に開口して、前記対象物流入路と連通する対象物投入口と、
を有し、
前記対象物流入路を通って前記対象物投入口から前記ケージング内に投入された前記対象物を、前記スクリュー軸の回転により、前記第１空間内において前記他方の端部側に移動させて脱水し、脱水した前記対象物を前記対象物排出口から排出し、脱水により生じた前記分離液を前記第１空間から前記第２空間に移動させて前記分離液排出口から排出し、
前記対象物排出口は、前記分離液排出口よりも鉛直方向の下方側に設けられており、
前記対象物投入口は、鉛直方向において、前記分離液排出口と前記対象物排出口との間に開口している、
スクリュー型分離装置。 Caging that extends from one end to the other,
A screw shaft provided inside the caging and extending along an extending direction, which is the direction from one end to the other end.
A first screw blade extending spirally on the outer peripheral surface of the screw shaft,
One of the two surfaces facing the first screw blade, which extends spirally on the outer peripheral surface of the screw shaft so as to be spaced apart from the first screw blade by a predetermined interval along the extending direction. A first space is formed between the surface and the first screw blade facing the one surface, and a first space is formed between the other surface of the two surfaces and the first screw blade facing the other surface. The second screw blade that forms two spaces and
A separation liquid discharge port provided on the one end side of the cage to discharge the separation liquid separated from the object by dehydration.
An object discharge port provided on the other end side of the cage to discharge the dehydrated object, and an object discharge port.
An object inflow path provided inside the screw shaft and into which the object flows,
An object input port that opens on the outer peripheral surface of the screw shaft in the first space and communicates with the object inflow path.
Have,
The object thrown into the caging from the object inlet through the object inflow path is moved to the other end side in the first space by the rotation of the screw shaft and dehydrated. Then, the dehydrated object is discharged from the object discharge port, and the separation liquid generated by dehydration is moved from the first space to the second space and discharged from the separation liquid discharge port.
The object discharge port is provided on the lower side in the vertical direction from the separation liquid discharge port.
The object input port is open between the separation liquid discharge port and the object discharge port in the vertical direction.
Screw type separator.
前記対象物投入口は、前記第２スクリュー羽根端部よりも前記一方の端部側に開口する、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。 In the first screw blade, the end of the first screw blade, which is the end on the other end side, is from the end of the second screw blade, which is the end of the second screw blade on the other end side. Is also located on the other end side,
The screw-type separation device according to claim 1 or 2 , wherein the object input port opens toward one end of the second screw blade end.
前記洗浄液供給部は、前記洗浄液を、前記対象物流入路を通って前記対象物投入口から前記ケージング内に流入させることで、前記ケージング内を洗浄する、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。 The object inflow path is configured to be connectable to a cleaning liquid supply unit that supplies cleaning liquid.
Any one of claims 1 to 6 , wherein the cleaning liquid supply unit cleans the inside of the caging by allowing the cleaning liquid to flow into the caging from the object input port through the object inflow path. The screw type separating device according to item 1.
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。 A wastewater treatment system including a solid-liquid separation tank for separating sludge from organic wastewater and a screw-type separation device according to any one of claims 1 to 7 .
A wastewater treatment system in which the screw type separation device concentrates the sludge discharged from the solid-liquid separation tank, and the separation liquid generated at the time of concentrating the sludge can be returned to the solid-liquid separation tank.
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。 A reaction tank for biologically treating organic wastewater, a solid-liquid separation tank for separating sludge from the organic wastewater, and a screw-type separation device according to any one of claims 1 to 7 . It is a wastewater treatment system equipped with
The screw type separation device draws sludge from the reaction tank and concentrates it, returns the concentrated sludge to the reaction tank, and supplies the separation liquid generated at the time of concentration of the sludge to the solid-liquid separation tank. A wastewater treatment system that is configured to be possible.
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