[发明专利]离心分离装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种离心分离装置，利用离心力进行污泥或工业废水、以及化学、食品工业用各种产品的浓缩、脱水、沉淀重成分和分离水的回收。

背景技术

以往，在进行污泥等的固液分离时，一般使用沉淀分取器式的离心分离装置。如图7所示，该分离装置在卧式的直筒部30的前端连接圆锥筒31形成的、能高速旋转的转筒(外侧旋转筒)1内，收容有螺旋输送器10，该螺旋输送器10在内筒(内侧旋转筒)11上设有螺旋叶片12并与转筒1以相对速度差旋转，从内筒11向转筒1内供给污泥等处理液a，靠离心力进行固液分离。而且，在转筒1内靠离心力、沉降分离了的重成分，即脱水泥块b由螺旋叶片12依次向前端部搂到一起，在圆锥筒31内进一步进行压实脱液，从前端的排泥口7排出到机外，分离液c从设置在相反一侧的转筒1的后端壁3上的排出孔32溢流流出。(以下，在本说明书中，将离心力的作用方向，即将转筒的半径变大的方向称为下，将半径变小的方向称为上。)

这种沉淀分取器式的离心分离装置，其特征是：由于将滤液贮存在转筒1内，为使滤液不从排出泥块的排泥口7排出去，以及由于想要由称为沙滩的圆锥部将脱水泥块抬升到转筒内的水位以上、提高脱水效果，所以，需要将前端直径缩小到与分离液的排出孔32相同程度以上的水平(水位)的圆锥筒31。

这种现有的离心分离装置，虽然是为液相中的结晶体等的浓缩或脱水而发展起来的，但若想要用于性质与其不同的污泥那样的被处理物的浓缩或脱水的话，由于污泥的沉淀层是糊状，亲水性强，为了提高脱水率，就是说为了将水挤压出来，需要使其作用有很强的压实效果。上述现有的沉淀分取器式离心分离装置常见的现象是，虽然在处理液a供给到了转筒1的中央时，在刚供给之后不久的转筒直筒部30中，由很强的离心力场(约2000-3000G)进行固液分离，但由于排出脱水泥块b的转筒圆锥部31，离旋转中心的距离(半径)变小了，所以，离心力变小了，含水率提高了。事实上，图7所示的装置，可观测到，在直筒部和圆锥部的边界附近的d部分含水率变得最低。再有，常见有这种倾向：沉淀层为了被排出，必须反抗强大的离心力上升到圆锥部，既使想要用螺旋输送器进行输送，在含水率低的情况下，也会产生由于磨擦阻力引起的一起旋转现象，泥块停滞不前、不能排出，或相反，仅能排出靠近直筒部30的旋转中心的、含水率较高的泥块。

另外，存在这样的缺点：由于脱水泥块b要通过用于越过转筒内的水位使其排出的、倾斜角度大的圆锥筒，所以，在这部分产生滑动，排出变难了，污泥与分离液一起从分离液排出口32排出，分离液变脏了等等。另外，实际情况是：由于排出的脱水泥块是靠近直筒部31的旋转中心的含水率较高的脱水泥块，所以为了降低排出的脱水泥块的含水率，要使转筒1的转速比所需转速稍高一点(约2000-3000rpm)进行运转。因此，需要强大的动力。

为了排出污泥那样的难以用螺旋输送器输送的糊状的沉淀层，要在分离液的排出口的位置比沉淀层的排出口高的、可以称为所谓“阴坝”或“上侧溢流”的状态下运转。举一个例子，例如，Ambler型(美国专利第3、172、851号，日本专利特开平6-190302号)是利用转筒内的被处理液的水头压力帮助沉淀层排出的。

但是，存在的问题是：由于转筒内的液面较高，沉淀层即使是沙滩部分也在液面以下，由于原封不动地使由离心力产生的水头压力小的沙滩上升，所以，含水率就高了。(转筒内作用有强大的离心力，转筒内的某层要承受由作用于其上方的液层或沉淀层上的离心力所产生的强大的推压力。本说明书将该推压力称为水头压力。)

另外，Lee型离心分离装置，是在直筒部和圆锥部的边界附近配置与转筒壁设有很小的间隙的隔板，从该转筒壁和隔板的间隙仅能取出沉淀层的最下部，由此欲获得较低的含水率。

但是，如以上所述那样，因为含水率低的糊状的沉淀层由螺旋输送器进行输送是很困难的，能利用的水头也仅仅是转筒内的水位，因此，为了排出脱水泥块需要搂升装置(日本专利特开平4-59065号)等特殊结构。

作为这种型式的离心分离装置的一个例子，虽然也有从转筒的旋转轴供给处理液，从旋转轴排出分离液、沉淀层的(日本专利特公昭63-31261号)，虽然作为分离装置具有优异的性能，但脱水泥块的含水率低，出现排出困难的情况。