JPH0839290A

JPH0839290A - 固液分離装置

Info

Publication number: JPH0839290A
Application number: JP6174187A
Authority: JP
Inventors: Nobuhiro Fujiyama; 信弘藤山
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1994-07-26
Filing date: 1994-07-26
Publication date: 1996-02-13

Abstract

(57)【要約】【目的】ケーシングを構成するメッシュ構造の壁体の
目詰りを防止する。搾液効率を上げる。【構成】円筒形のケーシングＣの閉塞部側は、固液混
合物を供給する、水密構造の壁体Ｗ₁ からなる供給室Ｋ
とし、開口部側は固液混合物から液状物を搾液する、メ
ッシュ構造の壁体Ｗ₂ からなる第１搾液室Ｓ₁ とこれに
続く第２搾液室Ｓ₂ とし、ケーシングＣの中に配設する
スクリューＮ₁ のねじ羽根１５は、供給室Ｋと第１搾液
室Ｓ₁ に位置するように設け、ねじ羽根１５のピッチ
は、供給室Ｋから第１搾液室Ｓ₁ へ向けて次第に大きく
し、供給室Ｋに位置するねじ羽根１５の直径Ｄ₁ は小さ
くし、第１搾液室Ｓ₁ に位置するねじ羽根１５は大きく
し、ねじ羽根１５の先端は少なくとも４条に形成し、ス
クリュー軸Ｎ₂ は、第２搾液室Ｓ₂ に位置する部位に小
径軸１６を、その小径軸１６の周囲にスクリュー軸１４
と同外径の濾過筒１７を、その濾過筒１７と小径軸１６
の間に外部に通ずる環状の搾液室Ｈ₁ を、それぞれ有し
ている固液分離装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、過水分状態の糞または
糞尿の混合物（以下、固液混合物という）を固形物と液
状物に分離する固液分離装置、特に、固液混合物から過
剰の液状物を搾り出し、発酵に必要な液状物を含有する
固形物を得る際に使用する固液分離装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種の固液分離装置としては、
特開平２−２５８１９６号公報に開示されているものが
ある。図４〜図６に示す装置がそれである。

【０００３】図において、Ｃは基端側を底板１で閉塞
し、先端側を開口部２とする有底円筒形のケーシングで
ある。ケーシングＣの底板１側は、固液混合物を供給す
る供給室Ｋとなっており、その開口部２側は固液混合物
から液状物を搾液する第１搾液室Ｓ₁ とこれに続く第２
搾液室Ｓ₂ となっており、両室Ｓ₁ ，Ｓ₂ の前記開口部
２側は、搾液されて残った固液混合物の中の固形物を吐
出する吐出室Ｔとなっている。３は供給管Ｋに設けた固
液混合物の供給管、４は同じく流出管である。

【０００４】上記供給室Ｋと吐出室Ｔは、水密構造の壁
体Ｗ₁ で構成されており、第１，第２搾液室Ｓ₁ ，Ｓ₂
はメッシュ構造の壁体Ｗ₂ で構成されている。ここにい
うメッシュ構造の壁体は、０．５〜１．５mmの間隔を設
けてケーシングＣの軸線方向に平行に並べたメッシュロ
ッドで形成されている。

【０００５】Ｈは、第１，第２搾液室Ｓ₁ ，Ｓ₂ の周囲
に円筒状に設けた排液室、すなわち第１，第２搾液室Ｓ
₁ ，Ｓ₂ で固液混合物から搾り出された液状物を排出す
る排液室である。５は排液室に排出された搾液を外部に
排出するための排出管である。

【０００６】ＮはケーシングＣの中に同軸的に配設され
たスクリューで、スクリュー軸６にねじ羽根７を設けて
形成されている。

【０００７】８はモータで、その回転駆動力をスクリュ
ーＮに伝達する回転伝導装置９とともに、底板１に装着
されている。スクリューＮは、回転伝導装置９の出力軸
に連結され、モータ８によって駆動される。

【０００８】スクリューＮのねじ羽根７は、同スクリュ
ーＮのケーシングＣへの配設状態において、供給室Ｋと
第１搾液室Ｓ₁ に位置するように設けられている。ねじ
羽根７のピッチは、供給室Ｋから第１搾液室Ｓ₁ にかけ
て同じである。そして、ねじ羽根７の直径は、供給室Ｋ
では一様に大きく、ケーシングＣの内径と同程度であ
り、第１搾液室Ｓ₁ では、スクリュー軸６の先端側へ向
けて次第に小さくなっている。

【０００９】Ｇは、吐出室Ｔから吐出される固形物の吐
出速度、したがって、固液混合物の移動速度を調節する
吐出量調整装置である。

【００１０】この装置Ｇは、吐出室Ｔの吐出口の下側を
遮るように配設した邪魔板１０と、これを回動自在に支
持する回転軸１１と、邪魔板１０に取り付けたアーム１
２と、アーム１２にスライド可能に取り付けた重り１３
とより構成されている。固形物の吐出速度は、固形物の
吐出圧に応じて重り１３の位置を調整することにより行
われる。

【００１１】次に、上記構成に基く動作を説明する。

【００１２】（１）供給室Ｋに供給された固液混合物
は、スクリューＮの回転による圧力の上昇によって第
１，第２搾液室Ｓ₁ ，Ｓ₂ を経て吐出室Ｔへ圧送され
る。

【００１３】（２）固液混合物が第１搾液室Ｓ₁ に至る
と、固液混合物とメッシュ構造の壁体の摩擦により、ま
た、ここでのねじ羽根７の直径が先端に向けて次第に小
さくなっており、供給室Ｋにおけるねじ羽根７の直径が
一様に大きいので、第１搾液室Ｓ₁ における前記固液混
合物は、さらに圧縮され、そのときの搾液がメッシュ構
造の壁体から排液室Ｈに排出される。

【００１４】（３）この搾液は、次の第２搾液室Ｓ₂ に
おいても、引きつづき同様に、行われる。この搾液工程
で、固液混合物は次第に液状物の少ない固形物となる。

【００１５】（４）固形物が吐出室Ｔに至ると、同固形
物とメッシュ構造の壁体との摩擦は小さくなるので、開
口部よりスムーズに排出される。

【００１６】（５）吐出室Ｔからの固形物の吐出速度を
調整して固液混合物からの搾液度を可変する場合は、吐
出量調整装置の重り１３の位置を所要の位置にセットす
る。このようにすれば、固液混合物の粘度等に合わせた
搾液が可能になる。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
固液分離装置は、上述のように、ねじ羽根７のビッチが
供給室Ｋから第１搾液室Ｓ₁ にかけて同じであり、かつ
ねじ羽根７の直径が、供給室Ｋにおいては、一様に大き
く、第１搾液室Ｓ₁ においては、先端に向けて次第に小
さくなっているので、次のような問題点がある。

【００１８】（１）供給室Ｋから第１搾液室Ｓ₁ への固
液混合物の移動量が第１，第２搾液室Ｓ₁ ，Ｓ₂ におけ
る固液混合物の移動量より多くなるので、固液混合物に
対する圧縮力が過大になる。その結果、壁体のメッシュ
に目詰りが発生する。

【００１９】（２）上述のように、メッシュに目詰りが
生ずるので、また、第１，第２搾液室における固液混合
物の移動量が少ないので、固液混合物の搾液効率が悪く
なる。

【００２０】（３）供給室Ｋに投入される固液混合物の
中にねじ羽根７のピッチに相当の大きさの固形物が混入
していると、ねじ羽根のピッチが同じになっているの
で、この固形物が圧送される全過程で、ねじ羽根７に摩
擦抵抗として働き、スクリューに過大な負荷を与える。
その結果、ねじ羽根７が破損するおそれがある。また、
ピッチが同じになっているので、固液混合物が団子状態
になってスクリューと共回りし、搾液効率が悪くなるこ
とがある。

【００２１】また、従来の固液分離装置は、第１，第２
搾液室Ｓ₁ ，Ｓ₂ のメッシュ構造の壁体を通して搾液す
る構成になっていて、スクリューＮのスクリュー軸側で
の搾液は行えないので、固液混合物のスクリュー軸回り
の搾液が不充分になる。

【００２２】本発明は、このような従来の問題点を解決
するためになされたもので、（１）第１，第２搾液室の
メッシュ構造の壁体の目詰りを防止することができ、
（２）スクリューのねじ羽根の破損を防止することがで
き、（３）搾液効率を上げることができ、（４）固液混
合物から液状物を片寄りなく一様に抽出することができ
る、改良された固液分離装置を提供することを目的とす
る。

【００２３】

【課題を解決するための手段】本発明が提供する固液分
離装置は、固液混合物を固形物と液状物に分離する固液
分離装置であって、基端側を閉塞部とし、先端側を開口
部とする有底円筒形のケーシングと、ケーシングの中に
同軸的に配設し、かつスクリュー軸にねじ羽根を設けて
形成したスクリューと、スクリューを駆動するモータと
を備え、かつ前記ケーシングの閉塞部側は、固液混合物
を供給する、水密構造の壁体からなる供給室とし、開口
部側は、固液混合物から液状物を搾液する、メッシュ構
造の壁体からなる第１搾液室とこれに続く第２搾液室と
し、前記ねじ羽根は、供給室と第１搾液室に位置するよ
うに設け、前記ねじ羽根のピッチは、供給室から第１搾
液室に向けて次第に大きくし、前記供給室に位置するね
じ羽根の直径は小さくし、前記第１搾液室に位置するね
じ羽根の直径は大きくし、前記ねじ羽根の先端は少なく
とも２条に形成され、前記スクリュー軸は、前記第２搾
液室に位置する部位に小径軸を、その小径軸の周囲にス
クリュー軸と同外径の濾過筒を、その濾過筒と小径軸の
間に外部に通ずる環状の搾液室を、それぞれ有している
ものである。

【００２４】前記ケーシングには、供給室と第１搾液室
との間に、固液混合物の流路を細くする環状の突起を設
けることができる。

【００２５】

【作用】本発明の固液分離装置においては、ねじ羽根の
ピッチが供給室から第１搾液室にかけて次第に大きくな
っており、供給室に位置するねじ羽根の直径が小さくな
っており、第１搾液室に位置するねじ羽根が大きくなっ
ている。このため、次の作用を奏する。

【００２６】（１）供給室から第１搾液室への固液混合
物の移動量が、第１，第２搾液室における固液混合物の
移動量より少ないので、両室における固液混合物に対す
る圧縮力は過大にならない。

【００２７】また、第１搾液室におけるねじ羽根の直径
が大きく、ピッチも次第に大きくなっているので、ねじ
羽根による固液混合物に対する圧縮力は、強く、あるい
は弱く、波状的に作用し、メッシュ構造の壁体の内外に
正負の圧力を交互に発生させる。このような理由で、壁
体のメッシュに目詰りが発生しない。

【００２８】（２）固液混合物の第１，第２搾液室にお
ける移動量は、供給室におけるより大きいので、同混合
物に対する圧縮力は過大にならない。また、上述のよう
に、メッシュに目詰りを生じない。このため、固液混合
物の搾液効率が向上するとともに、モータの負荷が過大
にならない。

【００２９】（３）ねじ羽根の先端が少なくとも２条に
形成されているので、第１搾液室の最後の搾液能力が向
上する。

【００３０】（４）供給室に投入される固液混合物の中
に、ねじ羽根のピッチに相当する大きさの固形物が混入
している場合は、ねじ羽根のピッチが次第に大きくなっ
ているので、固液混合物が圧送される過程で、上記固形
物は、ねじ羽根に摩擦抵抗として殆ど働かず、スクリュ
ーに過大な負荷を与えない。このため、ねじ羽根の破損
を未然に防止できる。

【００３１】供給室に投入される固液混合物の中に、ね
じ羽根のピッチより大きな固形物が混入している場合
は、最初のねじ羽根に引掛った段階で、スクリューに過
大な負荷を与えることになるので、例えば、そのときの
消費電流の変動を検知して電源を遮断する等の手段をと
ることにより、ねじ羽根の破損を防止することができ
る。

【００３２】（５）第１，第２搾液室の壁体がメッシュ
構造になっており、第２搾液室に位置するスクリュー軸
に濾過筒が設けられているので、固液混合物の中の液状
物は、前記壁体側からだけでなく、前記濾過筒側からも
搾り出される。その結果、固液混合物の中の液状物は片
寄りなく一様に抽出される。

【００３３】（６）ケーシングに環状の突起を設けた場
合には、供給室の下部に固液混合物より比重の大きい異
物が滞留し、上部に比重の小さい異物が滞留するので、
メッシュ構造の壁体及びねじ羽根の破損を防止すること
ができる。

【００３４】

【実施例】以下、本発明の実施例を図１〜図３によって
説明する。

【００３５】図１は、実施例の断面図で、図４に対応す
る図である。図２は図１のII−II断面図、図３は図１の
III −III 断面図である。

【００３６】各図において、Ｃ，Ｋ，Ｓ₁ ，Ｓ₂ ，Ｔ，
Ｈ，Ｗ₁ ，Ｗ₂ ，Ｇ，１〜５，８〜１３は、図４〜図６
に示す従来例の構成要素と同一の構成要素を示す。した
がって、その説明は省略する。従来例との相異点は、ス
クリューの構成にある。以下、この点を中心に説明す
る。

【００３７】図中、Ｎ₁ はケーシングＣの中に同軸的に
配設されたスクリューで、スクリュー軸１４にねじ羽根
１５を設けた構成になっている。スクリューＮ₁ は、ス
クリュー軸１４において回転伝導装置９の出力軸に連結
され、モータ８によって駆動される。

【００３８】ねじ羽根１５は、スクリューＮ₁ のケーシ
ングＣへの配設状態において、供給室Ｋと第１搾液室Ｓ
₁ に位置するように、スクリュー軸１４に設けられてい
る。

【００３９】ねじ羽根１５のピッチは、供給室Ｋから第
１搾液室Ｓ₁ 方向へ行くにつれて次第に大きくなってい
る。また、供給室Ｋに位置するねじ羽根１５の直径Ｄ₁
は小さくして、ケーシングＣの壁体Ｗ₁ との間にねじ羽
根の径方向の長さに相当する隙間が設けられている。そ
して、第１搾液室Ｓ₁ に位置するねじ羽根１５の直径Ｄ
₂ は大きくし、壁体Ｗ₂ の内径とほぼ同じにしてある。

【００４０】ねじ羽根１５の最先端には、ねじ羽根１５
の端末につづく３条のねじ羽根１５ａ，１５ｂ，１５ｃ
が、９０度間隔で、ほぼ同一面上に配設されている。し
たがって、ねじ羽根１５の先端部は、供給室Ｋが連続し
て延びる１条のねじ羽根１５と上記３条のねじ羽根１５
ａ〜１５ｃの計４条のねじ羽根で構成されている。

【００４１】スクリュー軸１４のうち、第２搾液室Ｓ₂
に位置する部位は小径軸１６となっており、その周囲に
はスクリュー軸１４と同外径の濾過筒１７が同軸１６と
一体に設けられている。この濾過筒１７は、壁体Ｗ₂ と
同じメッシュ構造になっている。小径軸１６と濾過筒１
７の間には、スクリュー軸１４に設けた排液路１８によ
って外部に通ずる環状の排液室Ｈ₁ が形成されている。

【００４２】次に、上記構成に基づく作用を説明する。

【００４３】（１）ねじ羽根１５のピッチが供給室Ｋか
ら第１搾液室Ｓ₁ 方向へ行くにつれて次第に大きくなっ
ている。また、供給室Ｋに位置するねじ羽根１５の直径
Ｄ₁ は小さくなっており、第１搾液室Ｓ₁ に位置するね
じ羽根１５の直径Ｄ₂ は大きくなっている。このため、
次の〜の作用を奏する。

【００４４】供給室Ｋから第１搾液室Ｓ₁ への固液混
合物の移動速度は遅く、その移動量は比較的少ない。こ
れに対し、第１，第２搾液室Ｓ₁ ，Ｓ₂ における固液混
合物の移動速度は速く、その移動量は比較的多くなる。
このため、両室Ｓ₁ ，Ｓ₂ における固液混合物に対する
スクリューＮ₁ による圧縮力は、従来例のように過大
に、作用しない。

【００４５】また、第１搾液室Ｓ₁ におけるねじ羽根１
５の直径Ｄ₂ が大きく、ピッチも次第に大きくなってい
る。このため、固液混合物に対するねじ羽根１５による
圧縮力は、強く、あるいは弱く、波状的に作用し、メッ
シュ構造の壁体Ｗ₂ の内外に正負の圧力を交互に発生さ
せる。上記２つの作用の相乗効果によって、壁体Ｗ₂の
メッシュに目詰りが生じなくなる。

【００４６】上述のように、第１，第２搾液室Ｓ₁ ，
Ｓ₂ における固液混合物に対するスクリューＮ₁ による
圧縮力が過大にならないし、壁体Ｗ₂ のメッシュに目詰
りが生じないので、固液混合物の搾液効率が向上する。
したがって、モータ８に過大な負荷がかからない。

【００４７】ねじ羽根１５の先端が４条に形成されて
いるので、第１搾液室Ｓ₁ の最終段階における搾液能率
が向上する。

【００４８】供給室Ｋに投入される固液混合物の中
に、ねじ羽根１５のピッチに相当する大きさの固形物が
混入している場合は、ねじ羽根１５のピッチが次第に大
きくなっているので、上記固形物は、固液混合物が圧送
される過程で、ねじ羽根１５に摩擦抵抗として殆ど働か
ず、スクリューＮ₁ に過大な負荷を与えない。このた
め、ねじ羽根１５が破損するおそれはない。

【００４９】供給室に投入される固液混合物の中に、ね
じ羽根１５のピッチより大きな固形物が混入している場
合は、投入後、最初のねじ羽根１５に引掛った段階で、
スクリューＮ₁ に過大な負荷を与えることになる。この
場合は、そのときの消費電流の変動を検知して電源を遮
断する等の手段をあらかじめ設けておくことにより、ね
じ羽根１５の破損を未然に防止することができる。

【００５０】（２）第２搾液室Ｓ₂ に位置するスクリュ
ー軸１４に濾過筒１７を設け、ここで搾液された液状物
を、排液室Ｈ₁ から排液路１８に導いて外部へ排出する
構成となっているので、スクリュー軸１４回りの固液混
合物の中からも液状物を搾り出すことができる。

【００５１】図示しないが、固液混合物の投入のため
に、供給管３に連結するホッパー（漏斗）の内壁には、
固液混合物が付着、固化して、投入する固液混合物の滑
り悪くなるのを防止するために、注水するようにすると
よい。そのための装置は、別途設けることができる。

【００５２】また、図示しないが、上記実施例における
供給室Ｋと第１搾液室Ｓ₁ の間に、固液混合物の流路を
細くする環状の突起を設けてもよい。このようにする
と、供給室Ｋの下部に固液混合物より比重の大きい異物
が滞留し、上部に比重の小さい異物が滞留するので、異
物によるメッシュ構造の壁体及びねじ羽根の破損を防止
することができる。

【００５３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
上述のような構成としたので、次の効果を奏する。

【００５４】（１）第１，第２搾液室を構成するメッシ
ュ構造の壁体の目詰りを防止することができる。

【００５５】（２）スクリューのねじ羽根の破損を防止
することができる。

【００５６】（３）搾液効率を上げることができる。

【００５７】（４）固液混合物から液状物を片寄りなく
一様に搾り出すことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例の断面図

【図２】図１のII−II断面図

【図３】図１のIII −III 断面図

【図４】従来例の断面図

【図５】図４のｖ−ｖ断面図

【図６】従来例の要部側面図

【符号の説明】

ＣケーシングＫ供給室Ｓ₁ 第１搾液室Ｓ₂ 第２搾液室Ｔ吐出室Ｈ排液室Ｗ₁ 水密構造の壁体Ｗ₂ メッシュ構造の壁体Ｎ₁ スクリュー１４スクリュー軸１５，１５ｂ，１５ｃねじ羽根１６小径軸１７濾過筒１８排液路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】固液混合物を固形物と液状物に分離する
固液分離装置であって、基端側を閉塞部とし、先端側を
開口部とする有底円筒形のケーシングと、ケーシングの
中に同軸的に配設し、かつスクリュー軸にねじ羽根を設
けて形成したスクリューと、スクリューを駆動するモー
タとを備え、かつ前記ケーシングの閉塞部側は、固液混
合物を供給する、水密構造の壁体からなる供給室とし、
開口部側は、固液混合物から液状物を搾液する、メッシ
ュ構造の壁体からなる第１搾液室とこれに続く第２搾液
室とし、前記ねじ羽根は、供給室と第１搾液室に位置す
るように設け、前記ねじ羽根のピッチは、供給室から第
１搾液室に向けて次第に大きくし、前記供給室に位置す
るねじ羽根の直径は小さくし、前記第１搾液室に位置す
るねじ羽根の直径は大きくし、前記ねじ羽根の先端は少
なくとも２条に形成され、前記スクリュー軸は、第２搾
液室に位置する部位に小径軸を、その小径軸の周囲にス
クリュー軸と同外径の濾過筒を、その濾過筒と小径軸の
間に外部に通ずる環状の搾液室を、それぞれ有している
ことを特徴とする固液分離装置。
【請求項２】ケーシングは、供給室と第１搾液室との
間に、固液混合物の流路を細くする環状の突起を有して
いることを特徴とする請求項１記載の固液分離装置。