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螺旋型分离装置、壳体、废水处理系统及螺旋型分离装置的清洗方法与流程

2022-02-22 18:18:52 来源:中国专利 TAG:


1.本发明涉及螺旋型分离装置、壳体、废水处理系统及螺旋型分离装置的清洗方法。


背景技术:

2.以往,作为在浓缩机、脱水机等所谓的分离装置中采用的方法,能够举出离心法、上浮浓缩法及滤网浓缩脱水法等。另外,通过向圆筒形状的壳体内投入作为对象物的含水率高的污水、工厂废水等污泥,并使设置于该壳体内的螺旋件旋转,来将对象物输送的同时进行压榨脱水的螺旋型分离装置被利用。
3.例如,专利文献1记载了使设置有2个螺旋叶片的螺旋件旋转来将污泥输送的同时进行压榨的装置。该装置在侧面设置有污泥投入口的壳体的内部形成由2个螺旋叶片隔开的第一区域和第二区域。该装置在第一区域通过压榨污泥来进行脱水的同时输送污泥,并将脱水后的污泥排出。另外,该装置在第二区域输送通过脱水而产生的分离液,并排出分离液。
4.在先技术文献
5.专利文献
6.专利文献1:国际公开第2015/186612号公报


技术实现要素:

7.发明要解决的技术问题
8.然而,在这样的装置中,有可能污泥不在螺旋叶片的表面滑动而与螺旋叶片一起旋转,并留在螺旋叶片上。在这样的情况下,污泥难以被输送到污泥排出口,因此污泥的排出效率有可能降低。因此,寻求抑制污泥等脱水的对象物的排出效率的降低。
9.本发明是鉴于上述情况而完成的,其目的在于提供抑制对象物的排出效率的降低的螺旋型分离装置、壳体、废水处理系统及螺旋型分离装置的清洗方法。
10.用于解决技术问题的技术方案
11.为了解决上述的课题并达成目的,本公开的螺旋型分离装置具备:壳体,其设置有对象物排出口及分离液排出口,所述对象物排出口设置于所述壳体的一方的端部侧,用于排出脱水后的对象物,所述分离液排出口设置于所述壳体的另一方的端部侧,用于将通过脱水而从所述对象物分离出的分离液排出;螺旋轴,其设置于所述壳体的内部,并沿着从所述一方的端部向所述另一方的端部的方向即延伸设置方向延伸设置;第一螺旋叶片,其在所述螺旋轴的外周面上呈螺旋状延伸设置;以及第二螺旋叶片,其以相对于所述第一螺旋叶片沿着所述延伸设置方向隔开规定间隔的方式在所述螺旋轴的外周面上呈螺旋状延伸设置,所述壳体在内周面形成有槽。
12.优选的是,所述槽沿着所述延伸设置方向延伸设置。
13.优选的是,所述槽的在所述壳体的内周面开口的入口部的宽度小于所述槽的比所
述入口部靠径向外侧的空间的宽度。
14.优选的是,所述槽随着从所述入口部趋向径向外侧而宽度变大。
15.优选的是,所述槽在从所述延伸设置方向观察的情况下,随着趋向径向内侧而向所述螺旋轴的旋转方向侧倾斜。
16.优选的是,所述槽在所述分离液排出口侧的端部处在所述壳体的内周面开口的入口部的开口面积大于所述槽的比所述端部靠所述对象物排出口侧处的所述入口部的开口面积。
17.优选的是,所述壳体包括第一壳体、以及插入到所述第一壳体的内部并在内周面形成有所述槽的第二壳体。
18.优选的是,所述壳体的至少形成所述槽的部分为树脂制。
19.为了解决上述的课题并达成目的,本公开的废水处理系统具备将污泥从有机性废水分离的固液分离槽、以及所述螺旋型分离装置,所述螺旋型分离装置构成为能够对从所述固液分离槽排出的污泥进行浓缩,并将在所述污泥的浓缩时产生的所述分离液向所述固液分离槽送回。
20.优选的是,所述螺旋型分离装置设置于所述固液分离槽内。
21.为了解决上述的课题并达成目的,本公开的壳体是螺旋型分离装置用的壳体,所述螺旋型分离装置用的壳体收纳螺旋件,并在所述壳体的内周面形成有槽,所述螺旋件包括:沿着从所述壳体的一方的端部向所述壳体的另一方的端部的方向即延伸设置方向延伸设置的螺旋轴、在所述螺旋轴的外周面上呈螺旋状延伸设置的第一螺旋叶片、以及以相对于所述第一螺旋叶片沿着所述延伸设置方向隔开规定间隔的方式在所述螺旋轴的外周面上呈螺旋状延伸设置的第二螺旋叶片。
22.为了解决上述的课题、达到目的,本公开的废水处理系统具备对有机性废水进行生物处理的反应槽、将污泥从所述有机性废水分离的固液分离槽、以及所述螺旋型分离装置,所述螺旋型分离装置构成为能够从所述反应槽抽出污泥并将所述污泥进行浓缩,将浓缩后的所述污泥向所述反应槽送回,并且将在所述污泥的浓缩时产生的所述分离液向所述固液分离槽供给。
23.为了解决上述的课题并达成目的,本公开的螺旋型分离装置的清洗方法包括:关闭所述分离液排出口的关闭步骤;在关闭了所述分离液排出口的状态下向所述壳体内供给清洗液,从而使所述清洗液储存于所述壳体内及所述槽内的储存步骤;以及在所述储存步骤之后,打开所述分离液排出口,从而将储存于所述壳体内及所述槽内的所述清洗液从所述分离液排出口排出的排出步骤。
24.发明效果
25.根据本发明,能够抑制污泥的排出效率的降低。
附图说明
26.图1是本实施方式的螺旋型分离装置的局部剖视图。
27.图2是本实施方式的螺旋型分离装置的剖视图。
28.图3是表示本实施方式的槽的另一例的示意图。
29.图4是表示本实施方式的槽的示意图。
30.图5a是表示本实施方式的槽的示意图。
31.图5b是表示本实施方式的槽的示意图。
32.图6是用于说明本实施方式的螺旋型分离装置的动作的示意图。
33.图7是本实施方式的另一例的螺旋型分离装置的局部剖视图。
34.图8是表示本实施方式的另一例的螺旋件的示意图。
35.图9是本实施方式的另一例的螺旋件的示意图。
36.图10是说明本实施方式的螺旋型分离装置的清洗方法的流程图。
37.图11是表示第一实施例的废水处理系统的一部分的结构图。
38.图12是用于说明第一实施例的变形例的表示沉淀池的简图。
39.图13是表示第二实施例的废水处理系统的一部分的结构图。
具体实施方式
40.以下,基于附图来详细地说明本发明的适宜的实施方式。需要说明的是,本发明并不由以下说明的实施方式限定。
41.(螺旋型分离装置的结构)
42.图1是表示本实施方式的螺旋型分离装置的局部剖视图。如图1所示,本实施方式的螺旋型分离装置1具有:具备第一壳体30及第二壳体32的壳体10;螺旋轴12;第一螺旋叶片14;第二螺旋叶片16;第一隔壁部18;第二隔壁部20;罩部22;投入部24;排出泵26;倾斜调整部28;以及控制部29。需要说明的是,可以将具备螺旋轴12、第一螺旋叶片14及第二螺旋叶片16的单元称作螺旋件11。螺旋型分离装置1将从后述的对象物投入口31a投入到壳体10内的前对象物a0进行脱水,并将脱水后的对象物a从后述的对象物排出口31b排出。而且,螺旋型分离装置1将通过脱水从前对象物a0分离出的分离液c从后述的分离液排出口31c排出。该前对象物a0是含水率高的污水、工厂废水等污泥。前对象物a0是由螺旋型分离装置1脱水之前的对象物,在本实施方式中,是含水率高的污水、工厂废水等污泥。进一步而言,前对象物a0是添加了凝集剂的污泥,是含有絮凝化的固态成分和水分的污泥。在本实施方式中,通过由设置于螺旋型分离装置1的前级的装置添加例如凝集剂,从而使固态物成分絮凝化,生成在固态物中包含有液体成分的前对象物a0。但是,前对象物a0的性状是任意的,例如也可以是不添加凝集剂而未絮凝化的污泥。
43.以下,将与地表g平行的方向、即水平方向设为方向x。而且,将方向x中的一方的方向设为方向x1,将方向x中的另一方的方向即与x1方向相反的方向设为x2方向。另外,将与方向x正交的方向、且与地表g也正交的方向即铅垂方向设为方向z。而且,将方向z中的一方的方向设为z1方向,将方向z中的另一方的方向即与z1方向相反的方向设为z2方向。z1方向是朝向铅垂方向的上方的方向、即远离地表g的方向,z2方向是朝向铅垂方向的下方的方向、即朝向地表g侧的方向。
44.壳体10的第一壳体30是沿着延伸设置方向e从一方的端部30b延伸设置到另一方的端部30c、且在内部设置有空间的筒状的构件。在图1的例子中,第一壳体30的端部30b侧被缩径,但不限定于被缩径,例如可以是直径在从端部30b到端部30c的范围恒定的圆筒状。第一壳体30的未被缩径的部位的直径为例如20cm以上且50cm以下程度,但其大小任意。延伸设置方向e是第一壳体30的轴向。延伸设置方向e是从端部30b侧朝向端部30c侧(x2方向
侧)的方向,随着从端部30b侧趋向端部30c侧,相对于x2方向向z1方向侧倾斜。即,第一壳体30的沿着延伸设置方向e的中心轴ax随着趋向端部30c(方向x2侧)而以向z1方向侧移动(位于z1方向侧)的朝向倾斜。因此,第一壳体30的端部30b位于比端部30c靠z2方向侧的位置。第一壳体30的倾斜角度θ优选为20
°
以上且90
°
以下,更优选为60
°
以上且90
°
以下。倾斜角度θ是中心轴ax相对于水平方向x(地表g)的倾斜角度。
45.第一壳体30在本实施方式中是金属制(例如不锈钢制)的构件,但其材料不限定于金属制而是任意的,例如也可以是树脂制品。
46.在第一壳体30中,对象物排出口31b在端部30b开口,且分离液排出口31c在端部30c开口。分离液排出口31c是与螺旋轴12穿过的孔不同的开口,且设置于比螺旋轴12靠方向z1侧的位置。但是,分离液排出口31c不限定于设置于比螺旋轴12靠方向z1侧的位置,例如也可以设置于端部30c中的比螺旋轴12靠方向z2侧的位置,还可以设置于与螺旋轴12相同的位置且在内部能够贯通有螺旋轴12。另外,分离液排出口31c也可以设置于后述的分离液输送区间k3中的壳体10的外周面(侧面)。对象物排出口31b位于比分离液排出口31c靠z2方向侧的位置。在本实施方式中,对象物排出口31b使螺旋轴12能够贯通该对象物排出口31b的内部,但也可以是螺旋轴12不贯通的结构。另外,对象物排出口31b也可以设置于后述的对象物输送区间k2中的壳体10的外周面(侧面)。即,在第一壳体30中,分离液排出口31c位于比对象物排出口31b靠端部30c侧,对象物排出口31b位于比分离液排出口31c靠端部30b侧即可。
47.在第一壳体30中,对象物投入口31a在中间部30a开口。中间部30a是第一壳体30的沿着延伸设置方向e的端部30b与端部30c之间的部位,换言之,是沿着延伸设置方向e的对象物排出口31b与分离液排出口31c之间的部位。中间部30a位于沿着延伸设置方向e的第一壳体30的中央,但可以处于沿着延伸设置方向e的端部30b与端部30c之间的任意的位置。例如,优选的是,第一壳体30从端部30b到中间部30a为止的沿着延伸设置方向e的长度相对于沿着延伸设置方向e的第一壳体30的总长度为30%以上且90%以下。对象物投入口31a在中间部30a的位置处的第一壳体30的外周面(侧面)开口。
48.第二壳体32是插入到第一壳体30内的筒状的构件。第二壳体32以与第一壳体30同轴的方式插入第一壳体30,并以外周面与第一壳体30的内周面30a接触的状态固定于第一壳体30内。第二壳体32沿着延伸设置方向e从一方的端部32b延伸设置到另一方的端部32c。第二壳体32的端部32b在延伸设置方向e上处于与第一壳体30的端部30b大致相同位置,且端部32c在延伸设置方向e上处于与第一壳体30的端部30c大致相同位置。第二壳体32与第一壳体30同轴,因此第二壳体32的中心轴也成为中心轴ax。
49.第二壳体32在本实施方式中为树脂制的构件,例如由3d打印机(三维层叠装置)制造。但是,第二壳体32的材料任意,例如也可以是金属制品(不锈钢等),第二壳体32的制造方法也任意。
50.第二壳体32的开口部33a在与第一壳体30的对象物投入口31a重叠的位置的外周面(侧面)开口。开口部33a与对象物投入口31a连通。另外,第二壳体32开口的端部32b与第一壳体30的对象物排出口31b连通,且第二壳体32开口的端部32c与第一壳体30的分离液排出口31c连通。需要说明的是,第二壳体32在内周面32a形成有槽34,关于槽34,见后述。
51.这样,在本实施方式中,壳体10的第一壳体30与第二壳体32成为不同构件。但是,
壳体10也可以由一体的构件形成。壳体10在是一体的构件及多个构件中的任意方的情况下均可以说是以中心轴ax为中心沿着延伸设置方向e延伸设置、并在方向x1侧的端部30b侧设置有对象物排出口31b、在方向x2侧的端部30c侧设置有分离液排出口31c、在中间部30a设置有对象物投入口31a、且在内周面32a形成槽34的结构。需要说明的是,壳体10在是一体的构件的情况下,优选整体为树脂制品。
52.螺旋轴12是圆柱形状,设置于壳体10的内部并沿着延伸设置方向e延伸设置。螺旋轴12在壳体10的内部设置为沿着延伸设置方向e贯通壳体10。即,螺旋轴12的一方的端部12b位于壳体10的端部30b侧,并从壳体10的端部30b向壳体10的外侧突出。同样地,螺旋轴12的另一方的端部12c位于壳体10的端部30c侧,并从壳体10的端部30c向壳体10的外侧突出。螺旋轴12的端部12b及端部12c中的至少任一方与由轴承轴支承的马达(均未图示)连结。螺旋轴12通过该马达由控制部29驱动,从而以延伸设置方向e为轴中心沿旋转方向r旋转。在本实施方式中,旋转方向r从端部12c侧观察为逆时针的方向,但不限定于此。需要说明的是,螺旋轴12在本实施方式中是金属制(例如不锈钢制)的构件,但其材料不限定于金属制品而是任意的,例如也可以是树脂制品。
53.第一螺旋叶片14从一方的端部14b到另一方的端部14c而在壳体10的内部设置为在螺旋轴12的外周面上呈螺旋状延伸设置。端部14b是第一螺旋叶片14的卷绕开始的位置、且是壳体10的对象物排出口31b(端部30b)侧的端部。端部14b位于比对象物投入口31a(中间部30a)靠对象物排出口31b(端部30c)侧。另外,端部14c是第一螺旋叶片14的卷绕终止的位置、且是壳体10的分离液排出口31c(端部30c)侧的端部。端部14c位于比对象物投入口31a(中间部30a)靠分离液排出口31c(端部30c)侧。第一螺旋叶片14从端部14b经过在从以中心轴ax为中心的径向观察的情况下与对象物投入口31a重叠的部位而延伸设置到端部14c。
54.第一螺旋叶片14从端部14c趋向端部14b而以与螺旋轴12的旋转方向r相反的方向卷绕。即,在螺旋轴12的旋转方向r从端部12c侧观察时为逆时针的情况下,第一螺旋叶片14被设置为所谓的z捻(右手)的螺旋状(spiral状)。相反,在螺旋轴12的旋转方向r从端部12c侧观察时为顺时针的情况下,第一螺旋叶片14被设置为所谓的s捻(左手)的螺旋状。第一螺旋叶片14伴随螺旋轴12的旋转而旋转。
55.第一螺旋叶片14构成为在外周部14c与壳体10的内周面32a之间产生间隙h。即,第一螺旋叶片14的外周部14c与壳体10的内周面32a不接触而隔开间隙h分离。该间隙h是微小的间隙,成为抑制(阻挡)对象物a的至少一部分通过程度的大小。另外,间隙h是分离液c等液体成分能够通过的大小。间隙h例如是1mm以上且2mm以下程度的间隙。
56.第二螺旋叶片16在壳体10的内部沿着延伸设置方向e在螺旋轴12的外周面上呈螺旋状延伸设置。第二螺旋叶片16相对于第一螺旋叶片14设置在沿着延伸设置方向e隔开规定间隔而偏移的位置,并以与第一螺旋叶片14相同的卷绕方向卷绕。第二螺旋叶片16也伴随螺旋轴12的旋转而旋转。第二螺旋叶片16从一方的端部16b到另一方的端部16c而呈螺旋状延伸设置。端部16b是第二螺旋叶片16的卷绕开始的位置,在延伸设置方向e上位于第一螺旋叶片14的端部14b与对象物投入口31a之间。端部16c是第二螺旋叶片16的卷绕终止的位置,在延伸设置方向e上位于第一螺旋叶片14的端部14c与对象物投入口31a之间。因此,第二螺旋叶片16从端部16b经过在从以中心轴ax为中心的径向观察的情况下与对象物投入
口31a重叠的部位而延伸设置到端部16c。需要说明的是,第二螺旋叶片16的端部16b及端部16c不限定于处于以上说明的位置。例如,第二螺旋叶片16的端部16b也可以在延伸设置方向e上处于与第一螺旋叶片14的端部14b相同的位置,第二螺旋叶片16的端部16c也可以在延伸设置方向e上处于与第一螺旋叶片14的端部14c相同的位置。
57.第二螺旋叶片16构成为在外周部16c与壳体10的内周面32a之间产生间隙h。即,第二螺旋叶片16的外周部16c与壳体10的内周面32a不接触而隔开间隙h分离。需要说明的是,第一螺旋叶片14及第二螺旋叶片16在本实施方式中为树脂制品,例如由3d打印机制造。但是,第一螺旋叶片14和第二螺旋叶片16的材料不限定于树脂制品而是任意的,例如也可以是金属制品(不锈钢等),也可以是,制造方法也任意。
58.第一螺旋叶片14和第二螺旋叶片16设置于以上那样的位置,因此在从第二螺旋叶片16的端部16b到端部16c的区间(以下将该区间设为输送促进区间k1),设置有第一螺旋叶片14和第二螺旋叶片16这两方。另外,在从第二螺旋叶片16的端部16b到第一螺旋叶片14的端部14b的区间(以下将该区间设为对象物输送区间k2),设置有第一螺旋叶片14而未设置第二螺旋叶片16。另外,在从第二螺旋叶片16的端部16c到第一螺旋叶片14的端部14c的区间(以下将该区间设为分离液输送区间k3),也设置有第一螺旋叶片14而未设置第二螺旋叶片16。
59.输送促进区间k1是设置有第一螺旋叶片14和第二螺旋叶片16的双螺旋区间。输送促进区间k1是在延伸设置方向e上对象物输送区间k2与分离液输送区间k3之间的区间。输送促进区间k1设定为在从以中心轴ax为中心的径向观察时在至少一部分的区间与对象物投入口31a重叠。换言之,输送促进区间k1的至少一部分的区间在延伸设置方向e上与对象物投入口31a处于相同的位置。沿着延伸设置方向e的输送促进区间k1的长度优选为沿着壳体10的延伸设置方向的总长度的20%以上且60%以下。
60.在输送促进区间k1,形成输送对象物a的第一空间s1和输送分离液c的第二空间s2。第一空间s1在第二螺旋叶片16的一方的面16a和与一方的面16a对置的第一螺旋叶片14的另一方的面14b之间形成。第二空间s2在第二螺旋叶片16的另一方的面16b和与另一方的面16b对置的第一螺旋叶片14的一方的面14a之间形成。需要说明的是,在图1中,将第一螺旋叶片14的端部14b侧的面设为一方的面14a,将端部14c侧的面设为另一方的面14b,但不限定于此,也可以将端部14c侧的面设为一方的面14a,将端部14b侧的面设为另一方的面14b。同样地,在图1中,将第二螺旋叶片16的端部16b侧的面设为一方的面16a,将端部16c侧的面设为另一方的面16b,但不限定于此,也可以将端部16c侧的面设为一方的面16a,将端部16b侧的面设为另一方的面16b。
61.对象物输送区间k2是比输送促进区间k1靠壳体10的端部30b侧、即靠对象物排出口31b侧的区间。对象物输送区间k2内的空间s3与对象物排出口31b连通。另外,空间s3与输送促进区间k1的第一空间s1连通,对象物a从第一空间s1流入。空间s3通过被后述的第一隔壁部18遮挡,从而在除了间隙h以外的区域中与输送促进区间k1的第二空间s2隔断。需要说明的是,对象物输送区间k2在本实施方式中是设置有第一螺旋叶片14但未设置第二螺旋叶片16的单螺旋区间,但在第一螺旋叶片14的端部14b与第二螺旋叶片16的端部16b处于相同的位置的情况下,成为未设置第一螺旋叶片14及第二螺旋叶片16这两方的区间。
62.分离液输送区间k3是比输送促进区间k1靠壳体10的端部30c侧、即靠分离液排出
口31c侧的区间。分离液输送区间k3内的空间s4与分离液排出口31c连通。另外,空间s4与输送促进区间k1的第二空间s2连通,从而分离液c从第二空间s2流入空间s4。空间s4通过被后述的第二隔壁部20遮挡,从而在除了间隙h以外的区域中与输送促进区间k1的第一空间s1隔断。需要说明的是,分离液输送区间k3在本实施方式中是设置有第一螺旋叶片14但未设置第二螺旋叶片16的单螺旋区间,但在第一螺旋叶片14的端部14b与第二螺旋叶片16的端部16b处于相同的位置的情况下,成为未设置第一螺旋叶片14及第二螺旋叶片16这两方的区间。
63.在输送促进区间k1中的第二壳体32的内周面32a形成槽34。槽34在第二壳体32的内周面32a从端部34b到端部34c而沿着延伸设置方向e延伸设置。端部34b是槽34的对象物排出口31b侧的端部,在延伸设置方向e上位于对象物排出口31b与对象物投入口31a之间。进一步而言,优选的是,端部34b设置于在延伸设置方向e上与第二螺旋叶片16的端部16b相同的位置、即输送促进区间k1与对象物输送区间k2之间的边界位置。另外,端部34c是槽34的分离液排出口31c侧的端部,在延伸设置方向e上位于分离液排出口31c与对象物投入口31a之间。进一步而言,优选的是,端部34c设置于在延伸设置方向e上比与第二螺旋叶片16的端部16c相同的位置(输送促进区间k1与分离液输送区间k3之间的边界位置)靠分离液输送区间k3侧的位置(即设置于分离液输送区间k3内)。
64.这样,槽34在输送促进区间k1内延伸设置,在端部34c侧延伸设置到分离液输送区间k3内。但是,槽34不限定于仅在输送促进区间k1内及分离液输送区间k3内延伸设置,也可以直至设置到对象物输送区间k2。
65.图2是本实施方式的螺旋型分离装置的剖视图。图2是图1的f-f剖视图,且是在朝向延伸设置方向e观察螺旋型分离装置1的情况下的剖视图。以下,在无特别说明的情况下,周向及径向是指以中心轴ax为中心的情况下的周向及径向。如图2所示,槽34在第二壳体32的内周面32a沿着周向设置有多个。在图2的例子中,槽34设置有12个,但不限定于12个,可以是任意的个数。槽34的径向内侧(靠近中心轴ax的侧)的端部即入口部34a1在内周面32a开口。即,入口部34a1是槽34的开口部分。槽34从入口部34a1到比入口部34a1靠径向外侧的中间部34a2随着趋向径向外侧(远离中心轴ax的一侧)而宽度变长。此处的宽度是指周向上的长度。槽34从中间部34a2到径向外侧的槽34的底部34a3随着趋向径向外侧而宽度变小。槽34从入口部34a1到中间部34a2随着趋向径向外侧而宽度呈直线状变大,从中间部34a2到底部34a3随着趋向径向外侧而宽度呈曲线状变窄。换言之,槽34在朝向延伸设置方向e观察的情况下,从入口部34a1到中间部34a2是宽度朝向径向外侧扩宽的梯形形状,从中间部34a2到底部34a3是半圆形状。但是,槽34不限定于从入口部34a1到中间部34a2而宽度呈直线状扩宽、且从中间部34a2到底部34a3而宽度呈曲线状扩宽的形状。例如,槽34也可以从入口部34a1到中间部34a2在至少一部分的区间而宽度呈曲线状扩宽,也可以从中间部34a2到底部34a3在至少一部分的区间而宽度呈直线状变窄。
66.这样,槽34随着从入口部34a1趋向径向外侧,宽度(周向的长度)变大,因此入口部34a1的宽度小于比入口部34a1靠径向外侧的空间的宽度。因此,槽34在从径向观察的情况下,入口部34a1的面积小于比入口部34a1靠径向外侧的空间的面积,随着从入口部34a1趋向径向外侧而面积变大。
67.在从延伸设置方向e观察的情况下,槽34随着趋向径向内侧而向螺旋轴12的旋转
方向r侧倾斜。换言之,槽34随着从中间部34a2趋向入口部34a1,相对于径向向旋转方向r侧倾斜。而且,换言之,在从延伸设置方向e观察时连结中心轴ax与中间部34a2的中点的直线(沿着径向的直线)设为直线l1,并将连结中间部34a2的中点与入口部34a1的中点的直线设为直线l2的情况下,直线l2随着趋向径向内侧(入口部34a1的中点侧),相对于直线l1向旋转方向r侧倾斜。
68.优选的是,槽34的入口部34a1处的周向上的长度与间隙h的径向上的长度为相同的长度,例如优选为1mm以上且2mm以下程度。另外,优选的是,槽34的中间部34a2的周向上的长度(即槽34的最大幅度)比间隙h的径向上的长度大。
69.图3是表示本实施方式的槽的另一例的示意图。槽34不限定于图2所说明的那样随着从入口部34a1趋向径向外侧而宽度变大的形状。例如可以是,如图3所示,槽34是从入口部34a1到中间部34a4在径向上为恒定的宽度,从中间部34a4到径向外侧的中间部34a2随着趋向径向外侧而宽度变大的形状。另外,也可以是,在中间部34a4,宽度变宽,从中间部34a4到底部34a3,宽度恒定。该情况下,也优选的是,入口部34al的宽度小于比入口部34a1靠径向外侧的中间部34a2的宽度(最大幅度)。
70.图4是表示本实施方式的槽的示意图。图4表示从中心轴ax朝向径向外侧观察壳体10的内周面32a的情况下的对象物投入口31a的附近的槽34的形状(由图1的f1示出的部分)。如图4所示,槽34在内周面32a上与对象物投入口31a(开口部33a)不连通。更详细而言,多个槽34中的在周向上处于接近对象物投入口31a的位置的槽34f未在延伸设置方向e上从端部34b连续设置到端部34c(参照图1),而在对象物投入口31a的附近中断。处于比对象物投入口31a靠端部34b侧的槽34f朝向延伸设置方向e从端部34b延伸设置到端部34f1。端部34f1与对象物投入口31a不连通,位于比对象物投入口31a靠端部34b侧的位置。处于比对象物投入口31a靠端部34c侧的槽34f朝向延伸设置方向e从端部34f2延伸设置到端部34c。端部34f2与对象物投入口31a不连通,位于比对象物投入口31a(开口部33a)靠端部34c侧的位置。
71.处于比对象物投入口31a靠端部34b侧的槽34f和处于比对象物投入口31a靠端部34c侧的槽34f由在内周面32a形成的连接槽36连接。连接槽36在内周面32a的设置有对象物投入口31a(开口部33a)的部位的周围形成。连接槽36在内周面32a上与对象物投入口31a不连通,与多个槽34f连通而将槽34f彼此连接。在本实施方式中,连接槽36与全部的槽34f连接,由此将全部的槽34f彼此连接。在本实施方式中,连接槽36是从径向观察时包围对象物投入口31a而形成的环形的槽,但形状不限定于环形而是任意的。通过这样使槽34与对象物投入口31a非连接的同时使槽34与连接槽36连接,从而能够如后述那样抑制在槽34流动的分离液c从对象物投入口31a返回壳体10内的同时,使在槽34流动的分离液c经由连接槽36流向分离液排出口31c侧。
72.图5a及图5b是表示本实施方式的槽的示意图。图5a表示从中心轴ax朝向径向外侧观察壳体10的内周面32a的情况下的端部34c的附近的槽34的形状(由图1的f2表示的部分)。图5b是端部34c的附近的槽34的剖视图,是图2中的f3-f3剖视图。如图5a所示,槽34的端部34c处的入口部34a1的宽度(周向上的长度)大于槽34的比端部34c靠端部34b侧的入口部34a1的宽度。因此,槽34的端部34c处的入口部34a1的开口面积大于槽34的比端部34c靠端部34b侧(对象物排出口31b侧)的入口部34a1的开口面积。更具体而言,槽34从部位34c1
起随着趋向端部34c而入口部34a1的宽度变大。另外,如图5b所示,槽34随着从部位34c1趋向端部34c而深度(径向上的长度)变浅。需要说明的是,部位34c1是在延伸设置方向e上比端部34c靠端部34b侧处、且端部34c的附近的部位。
73.返回图1,第一隔壁部18是从第一螺旋叶片14直至设置到相对于该第一螺旋叶片14而在延伸设置方向e上相邻的第二螺旋叶片16的、呈壁状的构件。第一隔壁部18设置于输送促进区间k1内的第二空间s2,将第二空间s2相对于对象物输送区间k2的空间s3遮蔽。进一步而言,第一隔壁部18设置于对象物排出口31b与对象物投入口31a之间,在此设置于第二螺旋叶片16的端部16b。即,可以说第一隔壁部18设置为将第二空间s2与空间s3分隔开,设置于第二空间s2与空间s3之间的边界位置。
74.第二隔壁部20是从第一螺旋叶片14直至设置到相对于该第一螺旋叶片14在延伸设置方向e上相邻的第二螺旋叶片16的壁状的构件。第二隔壁部20设置于输送促进区间k1内的第一空间s1,将第一空间s1相对于分离液输送区间k3的空间s4遮蔽。进一步而言,第二隔壁部20设置于分离液排出口31c与对象物投入口31a之间,在此设置于第二螺旋叶片16的端部16c。即,可以说第二隔壁部20设置为将第一空间s1与空间s4分隔开,设置于第一空间s1与空间s4之间的边界位置。但是,第二隔壁部20不是必须的结构。第二隔壁部20抑制空间s4的分离液c向第一空间s1的流入,但即使在未设置第二隔壁部20的情况下,例如也由堆积于第一空间s1的对象物a遮挡而抑制空间s4的分离液c向第一空间s1的流入。另外,即使分离液c流入了第一空间s1,也能够在第一空间s1再次从对象物a分离而返回空间s4。
75.罩部22设置于形成输送促进区间k1内的第二空间s2的第一螺旋叶片14与第二螺旋叶片16之间的与对象物投入口31a重叠的区域。该罩部22通过覆盖与对象物投入口31a重叠的区间中的第二空间s2的外周,能够抑制来自对象物投入口31a的前对象物a0投入第二空间s2。但是,罩部22不是必须的结构。例如,若在不与第二空间s2重叠的位置设置对象物投入口31a,则能够抑制前对象物a0投入第二空间s2,因此不需要罩部22。
76.投入部24是与对象物投入口31a连接,并控制前对象物a0向壳体10内的投入量的装置。投入部24例如是开闭阀,通过打开而将前对象物a0投入壳体10内,通过关闭而停止前对象物a0向壳体10内的投入。另外,投入部24也能够通过调整开度来调整前对象物a0的投入量。投入部24通过控制部29的控制,来控制前对象物a0向壳体10内的投入量。但是,投入部24只要控制前对象物a0向壳体10内的投入量即可,不限定于开闭阀,例如也可以是输送污泥的泵。
77.排出泵26经由排出管26a与壳体10的对象物排出口31b连接。排出管26a是与对象物排出口31b连接的管。排出管26a被导入来自对象物排出口31b的对象物a。排出泵26是设置于排出管26a的泵。排出泵26在停止时阻挡移动到壳体10的端部30b的对象物a。另外,排出泵26在驱动时通过吸引排出管26a,能够将壳体10内的对象物a从对象物排出口31b强制地排出。排出泵26通过控制部29的控制,能够调整壳体10内的对象物a的排出量。但是,排出泵26不是必须的结构,例如也可以不通过排出泵26使对象物a强制地排出,而通过重力使其排出。
78.倾斜调整部28安装于壳体10。倾斜调整部28通过控制部29的控制,使壳体10的倾斜角度θ变化。但是,倾斜调整部28不是必须的结构,倾斜角度θ也可以恒定。
79.控制部29是控制螺旋型分离装置1的动作的控制装置。控制部29控制通过马达进
行的螺旋轴12的旋转、由投入部24进行的前对象物a0的投入量、排出泵26的动作即壳体10内的对象物a的排出量、以及由倾斜调整部28调整的倾斜角度θ中的至少一个。控制部29例如是运算装置、即具有cpu(central processing unit)的计算机,并通过cpu的运算来控制螺旋型分离装置1的动作。
80.(螺旋型分离装置的动作)
81.接着,说明如上述那样构成的螺旋型分离装置1的动作及对象物的行为。图6是用于说明本实施方式的螺旋型分离装置的动作的示意图。
82.如图6所示,控制部29控制投入部24而从对象物投入口31a向壳体10内投入前对象物a0,并使螺旋轴12旋转。对象物投入口31a的位置与输送促进区间k1重叠,因此来自对象物投入口31a的前对象物a0投入输送促进区间k1的第一空间s1内。投入到第一空间s1内的前对象物a0通过重力和在输送促进区间k1内的第一螺旋叶片14及第二螺旋叶片16的表面上滑动,从而液体成分被分离的同时向对象物排出口31b侧移动。需要说明的是,第一空间s1内的前对象物a0的固态成分难以通过微小的间隙h,因此抑制其向第二空间s2的侵入。另外,通过将第一空间s1与空间s4隔断的第二隔壁部20,来阻挡第一空间s1内的前对象物a0的固态成分向空间s4的侵入。
83.螺旋型分离装置1通过使前对象物a0在第一螺旋叶片14及第二螺旋叶片16的表面(以下,适当记载为螺旋叶片的表面)上滑动而向对象物排出口31b侧输送。然而,在前对象物a0在螺旋叶片的表面上不滑动的情况下,前对象物a0与螺旋叶片一起旋转而留在螺旋叶片的表面上的相同的位置,难以向对象物排出口31b侧移动。与此相对,在本实施方式中,通过在壳体10的内周面32a形成槽34,从而增大内周面32a的表面粗糙度,增大内周面32a的摩擦系数。由此,减小从螺旋叶片的表面作用于前对象物a0的摩擦力相对于从内周面32a作用于前对象物a0的摩擦力的比率,使前对象物a0易于在螺旋叶片的表面上滑动。即,使形成有槽34的内周面32a成为阻力而使前对象物a0易于在螺旋叶片的表面上滑动。这样,螺旋型分离装置1通过槽34而使前对象物a0易于在螺旋叶片的表面上滑动,由此能够将前对象物a0向对象物排出口31b侧恰当地输送。需要说明的是,螺旋型分离装置1优选使从内周面32a向前对象物a0作用的摩擦力(内周面32a的摩擦系数)大于从螺旋叶片的表面向前对象物a0作用的摩擦力(螺旋叶片的表面的摩擦系数)。
84.在输送促进区间k1的第一空间s1内输送的前对象物a0流入与第一空间s1连通的对象物输送区间k2的空间s3。流入到空间s3内的前对象物a0作为分离了液体成分而得到的对象物a通过对象物排出口31b向壳体10的外部排出。流入到空间s3的对象物a通过由控制部29驱动的排出泵26而通过对象物排出口31b向壳体10的外部被强制地排出。
85.另一方面,从前对象物a0分离出的液体成分作为分离液c从第一空间s1通过间隙h流入第二空间s2内。分离液c伴随向第二空间s2的流入量的增加而在第二空间s2内的液位上升。分离液c伴随液位的上升,如图6的流路c1所示,在第二空间s2内向分离液排出口31c侧呈螺旋状移动,被导入至分离液输送区间k3的空间s4内。另外,分离液c如图6的流路c2所示穿过多个间隙h,被导入至分离液输送区间k3的空间s4内。另外,分离液c如图6的流路c3所示,从间隙h流入槽34内。流入到槽34内的分离液c伴随槽34内的液位上升而在槽34内流向分离液排出口31c侧,被从端部34c的入口部34a1导入至第二空间s2内、空间s4内。这样通过流路c1、c2、c3导入到空间s4的分离液c从分离液排出口31c向外部排出。
86.这样,在本实施方式中,除了通过第二空间s2的流路c1及通过间隙h的流路c2之外,还能够将通过槽34的流路c3设为分离液c向空间s4流动的流路。通过这样增加分离液c的流路,能够缩小壳体10内的分离液c的流路的压损,能够将分离液c恰当地排出。需要说明的是,槽34的入口部34a1的宽度例如与间隙h同等程度而形成得小,因此能够允许分离液c的侵入的同时,抑制前对象物a0的固态成分的侵入。而且,槽34向螺旋轴12的旋转方向r侧倾斜,因此能够进一步适宜地抑制固态成分从入口部34a1侵入。另外,在本实施方式中,优选使第一螺旋叶片14、第二螺旋叶片16及第二壳体32中的至少一个为树脂制品。通过使它们中的至少一个为树脂制品,能够提高形状精度,能够将间隙h设计得小,能够抑制固态成分通过间隙h。
87.如以上所说明那样,本实施方式的螺旋型分离装置1具备壳体10、螺旋轴12、第一螺旋叶片14及第二螺旋叶片16。壳体10在一方的端部30b侧设置有将脱水后的对象物a排出的对象物排出口31b,在另一方的端部30c侧设置有将通过脱水而从前对象物a0分离出的分离液c排出的分离液排出口31c。螺旋轴12设置于壳体10的内部,并沿着从端部30b向另一方的端部30c的方向即延伸设置方向e延伸设置。第一螺旋叶片14在螺旋轴12的外周面上呈螺旋状延伸设置。第二螺旋叶片16以相对于第一螺旋叶片14沿着延伸设置方向e隔开规定间隔的方式在螺旋轴12的外周面上呈螺旋状延伸设置。壳体10在内周面32a形成槽34。
88.本实施方式的螺旋型分离装置1在壳体10的内周面32a形成槽34,因此减小从螺旋叶片的表面作用于对象物a的摩擦力相对于从内周面32a作用于对象物a的摩擦力的比率,使对象物a易于在螺旋叶片的表面上滑动。因此,根据本实施方式的螺旋型分离装置1,能够将对象物a恰当到输送到对象物排出口31b,抑制对象物a的排出效率的降低。另外,螺旋型分离装置1使分离液c能够流向槽34,因此能够增加到分离液排出口31c为止的分离液c的流路。因此,根据螺旋型分离装置1,能够减小壳体10内的分离液c的流路的压损,能够将分离液c恰当地排出。
89.另外,槽34沿着延伸设置方向e延伸设置。螺旋型分离装置1通过将槽34设为在延伸设置方向e上延伸设置的结构,能够将槽34设为到分离液排出口31c为止的分离液c的流路,能够减小壳体10内的分离液c的流路的压损,将分离液c恰当地排出。
90.另外,槽34的在壳体10的内周面32a开口的入口部34a1的宽度小于比入口部34a1靠径向外侧的空间(中间部34a2)的宽度。螺旋型分离装置1通过缩小槽34的入口部34a1的宽度,抑制作为固态物的对象物a向槽34的侵入而抑制槽34的阻塞,并且通过增大比入口部34a1靠径向外侧的空间的宽度,能够增大使分离液c流动的流路面积。因此,根据该螺旋型分离装置1,能够通过槽34将分离液c恰当地排出。
91.另外,槽34随着从入口部34a1趋向径向外侧而宽度变大。螺旋型分离装置1通过设为使槽34的宽度逐渐变大的形状,能够抑制槽34内的压损而使分离液c恰当地流动。
92.另外,槽34在从延伸设置方向e观察的情况下,随着趋向径向内侧而向螺旋轴12的旋转方向r侧倾斜。该螺旋型分离装置1通过使槽34向旋转方向r侧倾斜,能够抑制作为固态物的对象物a向槽34的侵入,抑制槽34的阻塞。
93.另外,槽34的分离液排出口31c侧的端部34c处的入口部34a1的开口面积大于槽34的比端部34c靠对象物排出口31b侧处的入口部34a1的开口面积。该螺旋型分离装置1通过增大作为在槽34流动的分离液c的出口的端部34c的开口面积,能够抑制压损而将分离液c
恰当地排出。
94.壳体10包括第一壳体30、以及插入第一壳体30的内部并在内周面32a形成槽34的第二壳体32。通过这样将壳体10设为不同构件,例如能够提高形成槽34的第二壳体32的形状精度,能够将间隙h设计得小。因此,根据该螺旋型分离装置1,通过缩小间隙h,能够适宜地抑制前对象物a0的固态成分通过间隙h,能够提高对象物a的排出效率及分离液c的清洁度。
95.壳体10的至少形成槽34的部分是树脂制品。通过使形成槽34的部分(在本实施方式中为第二壳体32)为树脂制品,能够提高形状精度,因此能够将间隙h设计得小。另外,通过设为树脂制品,能够降低制造成本。
96.另外,本实施方式的壳体10是螺旋型分离装置1用的壳体、且在内部收纳螺旋件11(具备螺旋轴12、第一螺旋叶片14及第二螺旋叶片16的单元)。壳体10在内周面32a形成槽34。通过这样,在收纳螺旋件11的壳体10的内周面32a形成槽34,能够抑制对象物a的排出效率的降低。
97.接着,说明第一隔壁部及第二隔壁部的另一例。在上述的说明中,第一隔壁部18及第二隔壁部20设置于第一螺旋叶片14与第二螺旋叶片16之间,但也可以如图7至图9所示,在第一螺旋叶片14的端部和第二螺旋叶片16的端部形成第一隔壁部18a和第二隔壁部20a。图7是本实施方式的另一例的螺旋型分离装置的局部剖视图。图8及图9是本实施方式的另一例的螺旋件的示意图。图8示出了对象物排出口31b侧的第一螺旋叶片14及第二螺旋叶片16的端部,图9示出了分离液排出口31c侧的第一螺旋叶片14及第二螺旋叶片16的端部。
98.如图7及图8所示,在该例子中,第一螺旋叶片14的对象物排出口31b侧的端部14ba和第二螺旋叶片16的对象物排出口31b侧的端部16ba在延伸设置方向e上成为相同的位置。另外,第一螺旋叶片14与第二螺旋叶片16之间的间距(在延伸设置方向e上相邻的第一螺旋叶片14的表面与第二螺旋叶片16的表面之间的长度)在比端部14ba(端部16ba)靠延伸设置方向e侧(分离液排出口31c侧)处为恒定,但在端部14ba(端部16ba)的附近,随着趋向端部14ba(端部16ba)侧而变短,端部14ba与端部16ba接触。因此,第一螺旋叶片14与第二螺旋叶片16之间的第二空间s2随着趋向端部14ba(端部16ba)而变窄,并在端部14ba与端部16ba的接触部位关闭,相对于空间s3而分隔开。即,在该例子中,端部14ba和端部16ba构成将第二空间s2与空间s3分隔开的第一隔壁部18a。
99.同样地,如图7及图9所示,第一螺旋叶片14的分离液排出口31c侧的端部14ca和第二螺旋叶片16的分离液排出口31c侧的端部16ca在延伸设置方向e上处于相同的位置。另外,第一螺旋叶片14与第二螺旋叶片16之间的间距在比端部14ca(端部16ca)靠与延伸设置方向e相反一侧(对象物排出口31b侧)处为恒定,但在端部14ca(端部16ca)的附近随着趋向端部14ca(端部16ca)侧而变短,端部14ca与端部16ca接触。因此,第一螺旋叶片14与第二螺旋叶片16之间的第一空间s1随着趋向端部14ca(端部16ca)而变窄,并在端部14ca与端部16ca之间的接触部位关闭,相对于空间s4而分隔开。即,在该例子中,端部14ca和端部16ca构成将第一空间s1与空间s4分隔开的第二隔壁部20a。
100.图10是说明本实施方式的螺旋型分离装置的清洗方法的流程图。在清洗螺旋型分离装置1的情况下,停止前对象物a0的供给,事先从排出泵26尽可能地排出对象物a。然后,如图10所示,关闭螺旋型分离装置1的对象物排出口31b(步骤s10:关闭步骤)。在本实施方
式中,通过停止排出泵26来关闭对象物排出口31b,但关闭对象物排出口31b的方法任意。例如,在对象物排出口31b设置有开闭阀的情况下,也可以通过关闭开闭阀来关闭对象物排出口31b。另外,可以与对象物排出口31b一起也关闭分离液排出口31c。
101.然后,在关闭了对象物排出口31b的状态下,从对象物投入口31a向壳体10内供给清洗液(步骤s12:储存步骤)。在步骤s12中,关闭着对象物排出口31b,因此在壳体10内储存清洗液。清洗液例如是水。供给到壳体10的清洗液也侵入槽34而储存于槽34内。进一步而言,壳体10内通过清洗液而成为比较高压状态,因此即使在槽34被固态成分堵塞的情况下,清洗液也能够挤压固态物而流入槽34内。需要说明的是,也可以是,从在步骤s12中供给清洗液起,使螺旋轴12旋转。通过螺旋轴12的旋转,使清洗液在壳体内流动,能够将槽34的固态成分更恰当地除去。
102.之后,打开分离液排出口31c(步骤s14:排出步骤)。由此,储存于壳体10内及槽34内的清洗液连同固态物一起从分离液排出口31c排出。
103.这样,螺旋型分离装置1的清洗方法优选包括关闭步骤、储存步骤及排出步骤。在关闭步骤中,关闭对象物排出口31b。在储存步骤中,通过在关闭了对象物排出口31b的状态下向壳体10内供给清洗液,使清洗液储存于壳体10内及槽34内。通过在打开步骤中在储存步骤之后打开对象物排出口31b,将储存于壳体10内及槽34内的清洗液从对象物排出口31b排出。螺旋型分离装置1通过设为上述的槽34的形状,从而成为固态物不易堵塞到槽34的形状,但即使固态物堵塞到槽34的情况下,也能够通过这样进行清洗,将固态物从槽34适宜地除去。
104.(第一实施例)
105.接着,说明作为具备上述的螺旋型分离装置1的第一实施例的废水处理系统。图11是表示第一实施例的废水处理系统的一部分的结构图。
106.如图11所示,该第一实施例的废水处理系统100具备沉淀池101、配设于沉淀池101的前级的前级设备102、配设于沉淀池101的后级的后级设备103、抽出泵104及螺旋型分离装置1。沉淀池101是将从前级设备102供给的被处理水沉降分离为分离液和污泥的固液分离槽。前级设备102是具有对例如污水等有机性废水进行处理的反应槽等各种处理槽而构成的设备。后级设备103具备例如焚烧炉等,是对从螺旋型分离装置1排出的污泥(浓缩污泥)进行焚烧处理、废弃处理的设备。抽出泵104是用于从沉淀池101抽出污泥并向螺旋型分离装置1供给的污泥抽出机构。螺旋型分离装置1设置于比沉淀池101靠铅垂方向的上方(远离地表的方向)的位置。
107.在该废水处理系统100中,从前级设备102排出的被处理水的至少一部分向沉淀池101供给。在沉淀池101中,使供给来的被处理水沉降分离为分离液和污泥。然后,分离出的污泥被抽出泵104从沉淀池101的下部抽出,并向螺旋型分离装置1供给。抽出来的污泥通过对象物投入口31a(参照图1),作为前对象物a0而送入螺旋型分离装置1的内部。
108.在螺旋型分离装置1中,与上述的实施方式同样而使分离液c分离。分离后的分离液c向沉淀池101送回。分离后(脱水后)的对象物a作为浓缩污泥向后级设备103输送,进行焚烧处理、废弃处理。通过以上,执行该第一实施例的废水处理。
109.通过以上说明的第一实施例,使用上述的实施方式的螺旋型分离装置1,将从沉淀池101抽出来的前对象物a0浓缩,并将分离液c向沉淀池101送回。由此,能够改善对象物a的
浓缩浓度,并且能够大幅改善沉淀池101的维持管理性。即,在沉淀池101内,大多情况下存在中间水。当存在这样的中间水时,在污泥(前对象物a0)的抽出时,与污泥(前对象物a0)相比水分优先被抽出。因此,存在即使压缩污泥(前对象物a0)而浓缩浓度也不增加这样的问题。针对该问题,根据上述的第一实施例,通过在沉淀池101的后级配设有螺旋型分离装置1,能够从抽出来的污泥(前对象物a0)中仅将中间水分离并将其向沉淀池101送回。因此,能够使污泥(前对象物a0)的浓缩浓度提高,因此即使是如以往那样在沉淀池101内包含有中间水的状态也能够提高污泥(前对象物a0)的浓缩浓度。在此基础上,上述的螺旋型分离装置1能够以低成本制造,因此废水处理系统100也能够以低成本实现。而且,即使是污泥(前对象物a0)在壳体10内孔眼堵塞了的情况下,若使螺旋轴12相对于旋转方向r逆旋转,则也能够容易地除去孔眼堵塞。
110.(第一实施例的第一变形例)
111.接着,说明上述的第一实施例的变形例。图12是用于说明第一实施例的变形例的表示沉淀池的简图。如图12所示那样,在第一变形例中,在沉淀池101的下部设置一实施方式的螺旋型分离装置1。而且,使用漏斗等污泥回收装置(未图示)将沉降到沉淀池101的下部的污泥作为前对象物a0通过对象物投入口31a(参照图1)向螺旋型分离装置1的内部供给。螺旋型分离装置1将浓缩后的污泥(对象物a)向外部排出,并使分离出的分离液c通过配管(未图示)等经由内部或外部而向沉淀池101内送回。需要说明的是,也能够将分离液c向外部排出。其他的结构与上述的第一实施例同样。
112.(第一实施例的第二变形例)
113.另外,作为第二变形例,在螺旋型分离装置1的前级设置有沉淀池101等重力沉降槽的情况下,也能够在沉淀池101内设置由棒状构件构成的尖桩篱栅(picket fence未图示),该棒状构件通过使聚拢污泥的靶子(rake)的上边直立而得到。通过设置尖桩篱栅,能够在沉淀池101内促进污泥的沉降,促进所谓的凝集。因此,能够使由螺旋型分离装置1进行的对象物a与分离液c的分离更进一步地效率化,能够大幅改善固液分离性。
114.(第二实施例)
115.接着,说明作为具备上述的一实施方式的螺旋型分离装置1的第二实施例的废水处理系统。图13是表示第二实施例的废水处理系统的一部分的结构图。
116.如图13所示,该第二实施例的废水处理系统200具备反应槽201、配设于反应槽201的前级的前级设备202、配设于反应槽201的后级的沉淀池204、抽出泵203a、203b及螺旋型分离装置1。螺旋型分离装置1设置于比反应槽201及沉淀池204靠铅垂方向的上方(远离地表的方向)的位置。
117.反应槽201例如由多个生物反应槽构成。构成反应槽201的生物反应槽例如是厌气槽、无氧槽及好气槽等各种生物反应槽。前级设备202是具有处理例如污水等有机性废水的沉砂池、倾斜板沉淀池等构成的设备。抽出泵203a是用于从反应槽201抽出活性污泥等污泥并作为前对象物a0向螺旋型分离装置1供给的污泥抽出机构。同样地抽出泵203b是用于从反应槽201抽出污泥并向后级的沉淀池204供给的污泥抽出机构。沉淀池204是将从反应槽201、螺旋型分离装置1分别供给来的被处理水、分离液c沉降分离为分离液c和污泥(对象物a)的固液分离槽。
118.在该第二实施例的废水处理系统200中,从前级设备202排出的被处理水的至少一
部分向反应槽201供给。在反应槽201中,对被处理水进行硝化处理、脱氮处理等生物处理。反应槽201内的活性污泥由抽出泵203a、203b抽出。由抽出泵203a抽出的污泥作为前对象物a0向螺旋型分离装置1供给,并通过对象物投入口31a(参照图1)送入内部。
119.在螺旋型分离装置1中,送入的污泥(前对象物a0)被浓缩而分离液c被分离。分离出的分离液c向后级的沉淀池204供给。另一方面,由抽出泵203b从反应槽201抽出的污泥及被处理水向沉淀池204供给。在沉淀池204中,与第一实施例同样地执行基于重力沉降的固液分离处理。通过以上,执行该第二实施例的废水处理。
120.根据以上说明的第二实施例,使用螺旋型分离装置1从反应槽201抽出污泥(前对象物a0)并对其进行压缩浓缩,将压缩浓缩后的污泥(对象物a)向反应槽201送回,并且将分离液c向作为固液分离槽的沉淀池204供给。由此,能够解决以下这样的问题点。
121.即,以往在用于从沉淀池204朝向反应槽201送回污泥(对象物a)的送回泵(未图示)的运行中使用的电力极大。与此相对,根据该第二实施例,能够使用螺旋型分离装置1将压缩浓缩后的污泥(对象物a)向反应槽201送回,因此能够大幅降低污泥(对象物a)的送回所需要的电力。而且,通过使用该螺旋型分离装置1,能够充分地进行固液分离。由此,能够降低沉淀池204中的污泥的抽出的频率,因此能够在废水处理系统200中削减电力而实现省能量化。
122.另外,以往,在反应槽201内设置分离膜的结构的情况下,存在初期成本及设备的维护所需要的负担大这一问题。与此相对,能够代替分离膜而导入低成本的螺旋型分离装置1,因此能够降低初期的成本。另外,由于螺旋型分离装置1的维持管理容易,能够降低维护的负担,因此能够降低维护成本。
123.而且,根据该第二实施例,能够使反应槽201高mlss化,因此能够降低沉淀池204中的负荷,能够降低在从反应槽201抽出污泥中使用抽出泵203a、203b的消耗电力。因此,能够在废水处理系统200中实现省能量化。
124.另外,在各实施例中,投入螺旋型分离装置1的污泥(前对象物a0)可以未添加凝集剂。即,可以在沉淀池101的污泥中未添加凝集剂,在反应槽201的污泥中也未添加凝集剂。该螺旋型分离装置1通过重力也进行分离,因此对不含有凝集剂的污泥也能够抑制分离效率的降低。
125.以上,具体说明了本发明的实施方式,但本发明并不限定于上述的实施方式,能够基于本发明的技术思想进行各种变形。另外,前述的构成要素包含本领域技术人员能够容易设想的、实质上相同的所谓的均等的范围的要素。而且,能够将前述的构成要素适当组合。而且,在不脱离前述的实施方式的主旨的范围内能够进行构成要素的各种省略、置换或变更。例如,在上述的实施方式中举出的数值只不过是一例,也可以根据需要而使用与此不同的数值。
126.在上述的实施方式中,由圆柱状的轴构成螺旋轴12,但并不一定限定于该形状。例如,也能够将螺旋轴12设为从壳体10的端部30c朝向端部30b侧直径逐渐变大的所谓的扩径形状。
127.另外,在上述的实施方式中,是将污泥分离为固体成分和水分的固液分离装置的例子,但并不一定限定于污泥的固液分离,也能够适用于将固体和液体分离的各种方法。
128.另外,在上述的实施方式中,也能够设为分离液排出口31c的位置能够进行各种变
更的结构。
129.另外,在上述的实施方式中,分离液c的移动通过间隙h来进行,但例如也可以在第一螺旋叶片14、第二螺旋叶片16的至少一部分一并设置网眼状、具有多个微小孔的过滤机构,构成为使分离液c能够移动。
130.另外,也能够将上述的实施方式的螺旋型分离装置1利用为脱水机的前浓缩机、民用简易浓缩机及汇合改善过滤网等。
131.在上述的一实施方式中的第一实施例中,将由抽出泵104抽出的污泥设为在沉淀池101内沉降后的污泥,但不一定限定于沉降后的污泥。例如,夏季等在沉淀池101内容易产生上浮污泥,但也能够由抽出泵104抽出该上浮污泥并向螺旋型分离装置1供给。
132.另外,在上述的第一实施例中,说明了使一实施方式的螺旋型分离装置1与沉淀池101组合的例子,但不一定限定于该方案。具体而言,例如也能够使过滤浓缩装置与螺旋型分离装置1组合。在该情况下,能够在过滤浓缩装置中的抽出污泥的管线、过滤浓缩装置的底部设置上述的螺旋型分离装置1。在此,在过滤浓缩装置中运转为间歇运转,因此浓缩后的污泥暂时储存于过滤浓缩装置内,污泥的抽出从下部进行。因此,在该暂时储存时储存于污泥的上部的沉清液体与浓缩后的污泥一起被抽出。由此,存在与上述的第一实施例中的问题同样的问题,但通过使用该一实施方式的螺旋型分离装置1,能够在抽出污泥时分离沉清液体(沉清水),因此能够使浓缩后的污泥的浓缩浓度稳定地高浓度化。
133.以上,说明了本发明的实施方式、实施例及变形例,但实施方式不由这些实施方式等的内容限定。另外,前述的构成要素包含本领域技术人员能够容易设想的、实质上相同的所谓的均等的范围的要素。而且,前述的构成要素能够适当组合。而且,在不脱离前述的实施方式等的主旨的范围内能够进行构成要素的各种省略、置换或变更。
134.附图标记说明:
135.1螺旋型分离装置
136.10 壳体
137.12 螺旋轴
138.14 第一螺旋叶片
139.16 第二螺旋叶片
140.18 第一隔壁部
141.20 第二隔壁部
142.30 第一壳体
143.30b、30c 端部
144.31a 对象物投入口
145.31b 对象物排出口
146.31c 分离液排出口
147.32 第二壳体
148.32a 内周面
149.34 槽
150.34a1 入口部
151.k1 输送促进区间
152.k2 对象物输送区间
153.k3 分离液输送区间
154.s1 第一空间
155.s2 第二空间
156.s3、s4 空间。
再多了解一些

本文用于企业家、创业者技术爱好者查询,结果仅供参考。

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