JP2018020289A - 分散板ユニットおよび沈殿槽 - Google Patents

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Abstract

【課題】被処理水の処理の安定性の向上を図ることができる分散板ユニットおよび沈殿槽を提供することである。
【解決手段】実施形態の分散板ユニットは、沈殿槽の内側に配置される被処理水の分散板ユニットであって、分散板と、清掃部材とを持つ。前記分散板は、前記沈殿槽に設けられる流入管の下方に配置される。前記清掃部材は、前記分散板の上方に配置され、前記分散板の上面に対して相対的に移動する。
【選択図】図1

Description

本発明の実施形態は、分散板ユニットおよび沈殿槽に関する。
流入管から槽体内に供給された被処理水が槽体の内壁面に沿って上昇し、槽体上部の溢流部から清澄水となって流出する沈殿槽が知られている。
ところで、沈殿槽は、被処理水の処理の安定性のさらなる向上が期待されている。
特許第4696646号公報
本発明が解決しようとする課題は、被処理水の処理の安定性の向上を図ることができる分散板ユニットおよび沈殿槽を提供することである。
実施形態の分散板ユニットは、沈殿槽の内側に配置される被処理水の分散板ユニットであって、分散板と、清掃部材とを持つ。前記分散板は、前記沈殿槽に設けられる流入管の下方に配置される。前記清掃部材は、前記分散板の上方に配置され、前記分散板の上面に対して相対的に移動する。
第1の実施形態の沈殿槽の全体構成を示す断面図。 第1の実施形態の分散板ユニットを示す斜視図。 第1の実施形態の分散板ユニットを示す断面図。 第1の実施形態の第1分散板および第1清掃板を示す平面図。 第1の実施形態の第1変形例の第1分散板および第1清掃板を示す平面図。 第1の実施形態の第2変形例の第1分散板および第1清掃板を示す平面図。 第2の実施形態の分散板ユニットを示す斜視図。 第2の実施形態の分散板ユニットを示す断面図。 第3の実施形態の分散板ユニットを示す斜視図。 第3の実施形態の分散板ユニットを示す断面図。 第4の実施形態の分散板ユニットを示す斜視図。 第4の実施形態の分散板ユニットを示す断面図。 第5の実施形態の分散板ユニットを示す斜視図。 第5の実施形態の分散板ユニットを示す断面図。 第6の実施形態の分散板ユニットを示す斜視図。 第6の実施形態の分散板ユニットを示す断面図。 第7の実施形態の分散板ユニットを示す斜視図。 第7の実施形態の分散板ユニットを示す断面図。 第8の実施形態の分散板ユニットを示す断面図。 第8の実施形態の分散機構を示す斜視図。
以下、実施形態の分散板ユニットおよび沈殿槽を、図面を参照して説明する。なお以下の説明では、同一または類似の機能を有する構成に同一の符号を付す。そして、それら構成の重複する説明は省略する場合がある。
(第1の実施形態)
図1から図6を参照し、第1の実施形態について説明する。
本実施形態の沈殿槽1は、例えば、工業廃水などの被処理水に含まれる微小のSS(懸濁物質または浮遊物質)を被処理水から分離させる沈殿槽であり、例えば沈降分離法が用いられる沈殿槽である。
まず、沈殿槽1の全体構成について説明する。
図1は、本実施形態の沈殿槽1の全体構成を示す断面図である。
図1に示すように、沈殿槽1は、槽体11、被処理水供給部12、流入管ユニット13、溢流堰14、被処理水排出部15、掻寄機構16、および汚泥引抜管17を有する。なお図1中では、被処理水の流れを矢印で模式的に示す。
槽体11は、円筒状または多角形状などの筒状に形成された容器である。槽体11は、例えば、底壁21と、底壁21の周縁部から上方に向けて起立した周壁22とを含む。槽体11は、内部に被処理水を貯留するとともに、フロックを沈殿させる。なお「フロック」とは、凝縮作用などによって生成された塊状物を意味し、例えば浮遊物質を含む被処理水中に凝縮剤などが添加されることで生じる綿くず状の塊状物を意味する。槽体11は、内部に貯留する被処理水の流れを均一化できるように、例えば槽体11の中心軸Cを鉛直方向と略一致させて設置されている。また、槽体11の底壁21の中央部には、沈殿物を槽体11の外部に排出する排出口21aが設けられている。排出口21aには、汚泥引抜管17が接続されている。
被処理水供給部12は、例えば槽体11の外側から槽体11の内側に延びた流入トラフ(または供給配管など)である。本願で言う「トラフ」とは、溝を形成する構造体を意味する。被処理水供給部12は、後述する溢流堰14よりも上方に配置され、流入管ユニット13の上端に接続されている。被処理水供給部12は、処理対象の被処理水を流入管ユニット13内に上方から連続的に供給する。
流入管ユニット13は、槽体11の内側(すなわち、沈殿槽1の内側)に配置され、被処理水供給部12から供給された被処理水を槽体11内に流入させる。本実施形態の流入管ユニット13は、流入管25と、流入管25から槽体11内に流入する被処理水を鉛直方向とは交差する方向に分散させる分散板ユニット26とを有する。なお、分散板ユニット26については、詳しく後述する。
流入管25は、槽体11の内側に配置されている。なお本願で言う「槽体の内側に配置される」とは、槽体11の内側に流入管25の少なくとも一部が配置されることを意味する。流入管25は、「センターウェル」または「フィードウェル」などと称されてもよい。被処理水供給部12は、流入管25の上部に接続され、被処理水を流入管25内に上方から供給する。
流入管25は、例えば円筒状または多角形状などの筒状に形成されている。流入管25は、流入管25の中心軸を鉛直方向と略一致させて配置されている。例えば、流入管25の中心軸は、槽体11の中心軸Cと略一致する。
流入管25の下端25aは、槽体11の底壁21から離れている。流入管25の下端25aと槽体11の底壁21との間には、被処理水が略水平方向に分散して流れる流路が形成されている。被処理水供給部12から流入管25内に供給された被処理水は、流入管25内を下方に向けて流れ、流入管25の下端25aの開口部25bから槽体11内に供給される。流入管25から槽体11内に供給された被処理水は、槽体11の周壁22の内壁面と流入管25の外周面との間をゆっくりと上昇する。例えばこの過程で、フロックの一部が被処理水から分離して沈殿する。
掻寄機構16は、掻寄シャフト31、駆動モータ32、支持部材33、および複数の掻寄板34を有する。掻寄シャフト31は、槽体11の中心部(流入管25の中心部)に配置されている。掻寄シャフト31は、流入管25の中心軸と略平行な方向で、流入管25を貫通して延びている。駆動モータ32は、直接または伝達機構などを介して掻寄シャフト31に接続され、掻寄シャフト31を回転させる。支持部材33は、掻寄シャフト31の下部に連結されている。複数の掻寄板34は、支持部材33に取り付けられ、槽体11の底部(沈殿槽1の底部)に配置されている。このような構成の掻寄機構16によれば、掻寄シャフト31は、駆動モータ32によって駆動されて支持部材33および複数の掻寄板34を回転させる。これにより、槽体11の底壁21に沈殿した沈殿物が底壁21の中央部に向けて掻寄せられる。掻寄られた沈殿物は、底壁21の中央部に設けられた排出口21aおよび汚泥引抜管17を通じて槽体11の外部に排出される。
溢流堰14は、槽体11の上部に設けられている。溢流堰14は、この溢流堰14の上端から溢れた被処理水を収容できるように槽体11内に溝状に設けられている。例えば、溢流堰14は、槽体11の周壁22の内壁面に沿って設けられている。溢流堰14は、フロックの分離除去が行われて清浄化された被処理水を被処理水排出部15に流出させる。
被処理水排出部15は、例えば溢流堰14の内部に連通するとともに槽体11の外側に延びた流出トラフ(または排出配管など)である。被処理水排出部15は、溢流堰14の上端から溢れた被処理水を槽体11の外部に流出させる。槽体11の外部に流出された被処理水は、例えばさらに他の処理が行われて、ユースポイントに送出される。
次に、分散板ユニット26について詳しく説明する。
図2は、分散板ユニット26を示す斜視図である。図3は、分散板ユニット26を示す断面図である。図2および図3に示すように、本実施形態の分散板ユニット26は、分散機構(分配機構)35と、この分散機構35を清掃する清掃機構36とを備えている。
まず、分散機構35について説明する。
図2および図3に示すように、分散機構35は、流入管25の下方に配置されている。分散機構35は、流入管25の下端25aと槽体11の底壁21との間に配置され、流入管25の下端25aの開口部25bに面する。分散機構35は、少なくとも1枚の分散板(例えば分散板41)を含む。分散板は、略水平方向に沿って配置されている。分散板は、流入管25から槽体11内に流入する被処理水の流れ方向を、被処理水が分散板に衝突することで鉛直方向とは交差する方向に変える。これにより、分散板は、流入管25から槽体11内に流入する被処理水を、鉛直方向とは交差する方向に分散させる。これにより、分散板は、槽体11内で被処理水の流れが局所的に速くなることを抑制し、被処理水の処理効率を高める。
本実施形態の分散機構35は、例えば3枚の分散板(第1分散板41、第2分散板42,第3分散板43)と、これら分散板41,42,43を連結して支持した分散板支持部材44とを有する。なお、分散機構35に設けられる分散板は、1枚でもよく、2枚でもよく、4枚以上でもよい。
第1分散板41、第2分散板42,および第3分散板43は、それぞれ略水平方向に沿うとともに、互いに間隔を空けて異なる高さに配置されている。本実施形態では、第1分散板41は、3枚の分散板41,42,43のなかで最下部に位置する。第2分散板42は、第1分散板41の上方に位置する。第3分散板43は、第2分散板42のさらに上方に位置する。第1分散板41、第2分散板42,および第3分散板43は、円形状または多角形状に形成されている。第1分散板41、第2分散板42,および第3分散板43は、例えば流入管25の開口部25bよりも大きな外形を有するが、これに限定されない。
第1分散板41は、掻寄シャフト31の外周面との間に隙間を空ける開口部を有しない。第1分散板41は、掻寄シャフト31の外周面に固定されている。第1分散板41は、掻寄シャフト31が回転する場合、掻寄シャフト31と共に回転する。
第2分散板42は、第1開口部42aを有する。第1開口部42aは、円形状または多角形状に形成されている。第1開口部42aは、槽体11の中心軸C(掻寄シャフト31)を中心とする同心円状に形成されている。掻寄シャフト31は、第1開口部42aに通されている。第2分散板42は、第1開口部42aを有することで、掻寄シャフト31の外周面から離れている。
第3分散板43は、第2開口部43aを有する。第2開口部43aは、第1開口部42aよりも大きい。第2開口部43aは、円形状または多角形状に形成されている。第2開口部43aは、槽体11の中心軸C(掻寄シャフト31)を中心とする同心円状に形成されている。掻寄シャフト31は、第2開口部43aに通されている。第3分散板43は、第2開口部43aを有することで、掻寄シャフト31の外周面から離れている。
分散板支持部材44は、例えば、分散板41,42,43の外周面41s,42s,43sよりも外周側に配置されている。分散板支持部材44は、分散板41,42,43の外周面41s,42s,43sよりも外周側で略鉛直方向に延びており、複数の分散板41,42,43を互いに連結している。これにより、第2分散板42および第3分散板43は、分散板支持部材44および第1分散板41を介して、掻寄シャフト31に固定されている。このため、第2分散板42および第3分散板43は、掻寄シャフト31が回転する場合、掻寄シャフト31と共に回転する。なお、分散板支持部材44は、1つでもよいが、分散板41,42,43の周方向において複数(例えば3つ以上)設けられると、複数の分散板41,42,43がより安定して支持される。
このような構成によれば、流入管25の下端25aから槽体11内に流入した被処理水の一部は、第3分散板43が設けられた高さで第3分散板43に衝突する。第3分散板43に衝突した被処理水は、第3分散板43によって鉛直方向とは交差する方向に分散される。同様に、流入管25の下端25aから槽体11内に流入した被処理水の別の一部は、第2分散板42が設けられた高さで第2分散板42に衝突する。第2分散板42に衝突した被処理水は、第2分散板42によって鉛直方向とは交差する方向に分散される。さらに、流入管25の下端25aから槽体11内に流入した被処理水のさらに別の一部は、第1分散板41が設けられた高さで第1分散板41に衝突する。第1分散板41に衝突した被処理水は、第1分散板41によって鉛直方向とは交差する方向に分散される。
すなわち、流入管25から槽体11内に流入する被処理水は、外周側から順番に第3分散板43、第2分散板42、および第1分散板41に別々に衝突する。すなわち、被処理水は、各分散板41,42,43に段階的に衝突して分散されるため、1枚の分散板によって分散させる場合に比べて、効率的に分散される。これにより、槽体11内で被処理水の流れが局所的に速くなることをさらに確実に抑制し、被処理水の処理効率をさらに高めることができる。
次に、分散機構35を清掃する清掃機構(清掃ユニット)36について説明する。
本実施形態の清掃機構36は、第1清掃板51、第2清掃板52、第3清掃板53、および清掃板支持部材54を有する。なお以下の説明では、掻寄シャフト31に近付く方向を「内側」、掻寄シャフト31から離れる方向を「外側」という。
第1清掃板51は、「第1清掃部材」の一例である。第1清掃板51は、第1分散板41の上方に配置され、第1分散板41の上面41uに面する。例えば、第1清掃板51は、第1分散板41と第2分散板42との間に配置されている。本実施形態では、第1清掃板51は、第1分散板41の上面41uに沿って配置された平板である。例えば、第1清掃板51は、掻寄シャフト31の径方向Rに沿って設けられている(図4参照)。例えば、第1清掃板51は、掻寄シャフト31の近傍から、第1分散板41の外周面41sよりも外側まで延びている。
例えば、第1清掃板51と第1分散板41の上面41uと間には、第1清掃板51が第1分散板41に対してスムーズに相対的に移動するための隙間が形成されている。なお、第1清掃板51は、例えば少なくとも一部が弾性を有する材料で形成され、第1分散板41の上面41uに摺動可能に接していてもよい。第1清掃板51は、後述する清掃板支持部材54を介して流入管25に固定されており、槽体11に対して回転しない。第1清掃板51は、掻寄シャフト31の回転に伴って第1分散板41が回転することで、第1分散板41の上面41uに対して相対的に移動する。なお本願でいう「相対的に移動」とは、本実施形態のように静止した清掃部材に対して分散板が移動する場合に限らず、後述するように静止した分散板に対して清掃部材が移動する場合も含む。
第2清掃板52は、「第2清掃部材」の一例である。第2清掃板52は、第2分散板42の上方に配置され、第2分散板42の上面42uに面する。例えば、第2清掃板52は、第2分散板42と第3分散板43との間に配置されている。例えば、第2清掃板52は、第2分散板42の第1開口部42aの内周面よりも内側から第2分散板42の外周面42sよりも外側まで延びている。第2清掃板52は、後述する清掃板支持部材54を介して流入管25に固定されており、槽体11に対して回転しない。第2清掃板52は、掻寄シャフト31の回転に伴って第2分散板42が回転することで、第2分散板42の上面42uに対して相対的に移動する。
第3清掃板53は、「第3清掃部材」の一例である。第3清掃板53は、第3分散板43の上方に配置され、第3分散板43の上面43uに面する。例えば、第3清掃板53は、第3分散板43と流入管25の下端25aとの間に配置されている。例えば、第3清掃板53は、第3分散板43の第2開口部43aの内周面よりも内側から第3分散板43の外周面43sよりも外側まで延びている。第3清掃板53は、後述する清掃板支持部材54を介して流入管25に固定されており、槽体11に対して回転しない。第3清掃板53は、掻寄シャフト31の回転に伴って第3分散板43が回転することで、第3分散板43の上面43uに対して相対的に移動する。
なお、第2清掃板52および第3清掃板53に関するその他の説明は、第1清掃板51に関する上記説明において、「第1清掃板51」を「第2清掃板52」または「第3清掃板53」と、「第1分散板41」を「第2分散板42」または「第3分散板43」と、「第1分散板41の上面41u」を「第2分散板42の上面42u」または「第3分散板43の上面43u」と読み替えればよい。
ここで、図2を参照し、第1清掃板51、第2清掃板52、および第3清掃板53の配置例について説明する。第1清掃板51、第2清掃板52、および第3清掃板53は、掻寄シャフト31の回転方向において、互いに異なる位置に配置されている。例えば、第1清掃板51、第2清掃板52、および第3清掃板53は、第1分散板41上のフロックFが第1清掃板51に向けて相対的に移動する移動方向Dにおいて、第1清掃板51、第2清掃板52、および第3清掃板53の順(すなわち第1清掃板51が最も上流側、第3清掃板53が最も下流側となるように)に配置されている。なお、清掃板51,52,53の配置例は、上記に限定されない。例えば、第1清掃板51、第2清掃板52、および第3清掃板53は、上述したフロックFの相対的な移動方向Dにおいて、第3清掃板53、第2清掃板52、および第1清掃板51の順に配置されてもよい。また、第1清掃板51、第2清掃板52、および第3清掃板53は、上述したフロックFの相対的な移動方向Dにおいて、互いに同じ位置に配置されてもよい。
清掃板支持部材54は、清掃部材を支持する「支持部材」の一例である。例えば、清掃板支持部材54は、第1清掃板51、第2清掃板52、および第3清掃板53を流入管25に固定する。本実施形態では、清掃板支持部材54は、流入管25の内周面に固定されるとともに、第2分散板42の第1開口部42aおよび第3分散板43の第2開口部43aを通り、第1分散板41まで延びている。清掃板支持部材54は、複数の分散板41,42,43の外周面41s,42s,43sよりも内側で、第1清掃板51、第2清掃板52、および第3清掃板53を支持している。
次に、清掃機構36の作用について説明する。
ここでは、第1清掃板51の作用を代表して述べる。
図4は、第1分散板41および第1清掃板51を示す平面図である。
図4に示すように、本実施形態では、第1清掃板51は、流入管25に固定されおり、回転しない。一方で、第1分散板41は、掻寄シャフト31に固定されており、駆動モータ32によって掻寄シャフト31が回転されることで、掻寄シャフト31と共に回転する。その結果、第1清掃板51は、第1分散板41の上面41uに対して相対的に移動する。
第1清掃板51が第1分散板41の上面41uに対して相対的に移動すると、第1分散板41の上面41uに堆積した沈殿物(例えばフロックF)は、第1清掃板51にぶつかり、第1清掃板51によって第1分散板41の上面41uから剥離される。これにより、第1清掃板51によって第1分散板41の上面41uが清掃される。なお上記作用は、第2清掃板52および第3清掃板53についても同様である。
このような構成によれば、被処理水の処理の安定性の向上を図ることができる。
ここで、被処理水の分離効率を高めるためには、低速で均一な上昇流を生じさせることが重要になる。そこで、流入管の下方に分散板を配置し、流入管から槽体の内部に流入した被処理水を低速で均一な上昇流に変えることが考えられる。これにより、沈殿槽における被処理水の滞留時間を長くし、被処理水の分離効率を高めることができる。
しかしながら、被処理水によってはフロックが重くなるものがある。このような被処理水の場合、フロックが分散板の上に堆積して、分散板による流れの抑制作用が低下する場合がある。その結果、分散板で局所的に高速流が発生し、均一な上昇流が得られず、被処理水の滞留時間が減少する可能性がある。被処理水の滞留時間が減少すると、フロックの沈降性能が低下し、被処理水の分離効率が低下する。また、分散板に堆積したフロックを比較的高い頻度で清掃することが必要になる場合もある。
そこで本実施形態では、分散板ユニット26は、沈殿槽1の内側に配置される被処理水の分散板ユニット26であって、第1分散板41と、第1清掃板51とを有する。第1分散板41は、沈殿槽1に設けられる流入管25の下方に配置される。第1清掃板51は、第1分散板41の上方に配置され、第1分散板41の上面41uに対して相対的に移動する。このような構成によれば、第1清掃板51によって第1分散板41の上面41uを清掃し、第1分散板41の上面41uの上にフロックFが堆積し続けることを抑制することができる。これにより、第1分散板41の性能を維持し、被処理水の処理を安定的、効率的に行うことができる。また、第1分散板41に堆積したフロックFの人手による清掃頻度を減らすこともできる。
本実施形態では、清掃機構36は、第1清掃部材として第1分散板41の上面41uに沿って配置される第1清掃板51を有する。このような構成によれば、比較的簡単な構成で、第1分散板41の上面41uの清掃を行うことができる。これにより、清掃機構36を有した分散板ユニット26および沈殿槽1の低コスト化を図ることができる。
本実施形態では、第1清掃板51は、流入管25に固定されている。一方で、第1分散板41は、掻寄シャフト31に固定されている。第1清掃板51は、掻寄シャフト31が回転することで、第1分散板41の上面41uに対して相対的に移動する。このような構成によれば、第1清掃板51を第1分散板41に対して移動させるための専用の駆動源を省略することができる。これにより、清掃機構36を有した分散板ユニット26および沈殿槽1の低コスト化や小型化を図ることができる。
なお、清掃板51,52,53の具体的な構成は、上記例に限定されない。
例えば、図5に示すように、清掃板51,52,53は、分散板41,42,43上のフロックFを分散板41,42,43の外周側に向けて案内するように、フロックFが清掃板51,52,53に向けて相対的に移動する移動方向Dに対して分散板41,42,43の外周側に向けて傾けて配置されてもよい。言い換えると、清掃板51,52,53は、分散板41,42,43の内周側から外周側に向けて進むに従い、上述のフロックFの相対的な移動方向Dの下流側に位置するように、掻寄シャフト31の径方向Rに対して傾けて配置されてもよい。このような構成によれば、清掃板51,52,53は、この清掃板51,52,53に接触したフロックFを、分散板41,42,43の外周側に向けてスムーズに移動させ、フロックFを分散板41,42,43から槽体11の底壁21に落とすことができる。これにより、分散板41,42,43の清掃効率を高めることができる。
また、図6に示すように、清掃板51,52,53は、分散板41,42,43の内周側から外周側に向けて進むに従い、上述のフロックFの相対的な移動方向Dの下流側に位置するように湾曲していてもよい。このような構成によっても、清掃板51,52,53は、この清掃板51,52,53に接触したフロックFを、分散板41,42,43の外周側に向けてスムーズに移動させることができる。これにより、分散板41,42,43の清掃効率を高めることができる。
(第2の実施形態)
次に、図7および図8を参照し、第2の実施形態について説明する。本実施形態は、分散板支持部材44および清掃板支持部材54の配置に関する点で第1の実施形態とは異なる。なお、以下に説明する以外の構成は、第1の実施形態と同様である。
図7は、本実施形態の分散板ユニット26を示す斜視図である。図8は、本実施形態の分散板ユニット26を示す断面図である。
図7および図8に示すように、本実施形態の分散機構35は、分散板41,42,43に加えて、複数の分散板支持部材44を有する。複数の分散板支持部材44は、第2分散板42の第1開口部42aの内周面と掻寄シャフト31の外周面との間、および第3分散板43の第2開口部43aの内周面と掻寄シャフト31の外周面との間に設けられている。複数の分散板支持部材44は、分散板41,42,43の外周面41s,42s,43sよりも内側で、第2分散板42および第3分散板43を支持している。
一方で、本実施形態の清掃機構36は、清掃板51,52,53に加えて、複数の清掃板支持部材54を有する。複数の清掃板支持部材54は、流入管25の外周面に固定されている。複数の清掃板支持部材54は、分散板41,42,43の外周面41s,42s,43sよりも外側で、第1清掃板51、第2清掃板52、および第3清掃板53を支持している。
このような構成によれば、第1の実施形態と同様に、被処理水の処理の安定性の向上を図ることができる。
(第3の実施形態)
次に、図9および図10を参照し、第3の実施形態について説明する。本実施形態は、清掃板51,52,53に代えて給水管61,62,63が設けられた点で第1の実施形態とは異なる。なお、以下に説明する以外の構成は、第1の実施形態と同様である。
図9は、本実施形態の分散板ユニット26を示す斜視図である。図10は、本実施形態の分散板ユニット26を示す断面図である。なお図中の矢印は、給水管61,62,63から吐出される水(清掃水)の流れを模式的に示す。
図9および図10に示すように、本実施形態の清掃機構36は、第1給水管61、第2給水管62、第3給水管63、および給水接続管64を有する。
第1給水管61は、「第1清掃部材」の一例である。第1給水管61は、第1分散板41の上方に配置され、第1分散板41の上面41uに面する。例えば、第1給水管61は、第1分散板41と第2分散板42との間に配置されている。本実施形態では、第1給水管61は、第1分散板41の上面41uに沿って配置されている。例えば、第1給水管61は、掻寄シャフト31の径方向Rに沿って設けられている。例えば、第1給水管61は、掻寄シャフト31の近傍から、第1分散板41の外周面41sよりも外側まで延びている。
第1給水管61は、後述する給水接続管64を介して流入管25に固定されており、槽体11に対して回転しない。第1給水管61は、掻寄シャフト31の回転に伴って第1分散板41が回転することで、第1分散板41の上面41uに対して相対的に移動する。第1給水管61は、第1分散板41の上面41uに向けて開口した複数の給水孔67を有する。例えば、複数の給水孔67は、第1分散板41の内側(中心側)から外側に向かう方向に沿って略直線状に並べられている。第1給水管61は、複数の給水孔67から第1分散板41の上面41uに向けて水を吐出する。例えば、第1給水管61は、第1分散板41上に堆積したフロックFが第1給水管61に向けて相対的に移動する移動方向Dに対して、フロックFの移動方向Dとは反対方向に向けて水を吐出する。
第2給水管62は、「第2清掃部材」の一例である。第2給水管62は、第2分散板42の上方に配置され、第2分散板42の上面42uに面する。例えば、第2給水管62は、第2分散板42と第3分散板43との間に配置されている。例えば、第2給水管62は、第2分散板42の第1開口部42aの内周面よりも内側から第2分散板42の外周面42sよりも外側まで延びている。第2給水管62は、後述する給水接続管64を介して流入管25に固定されており、槽体11に対して回転しない。第2給水管62は、掻寄シャフト31の回転に伴って第2分散板42が回転することで、第2分散板42の上面42uに対して相対的に移動する。
第3給水管63は、「第3清掃部材」の一例である。第3給水管63は、第3分散板43の上方に配置され、第3分散板43の上面43uに面する。例えば、第3給水管63は、第3分散板43と流入管25の下端25aとの間に配置されている。例えば、第3給水管63は、第3分散板43の第2開口部43aの内周面よりも内側から第3分散板43の外周面43sよりも外側まで延びている。第3給水管63は、後述する給水接続管64を介して流入管25に固定されており、槽体11に対して回転しない。第3給水管63は、掻寄シャフト31の回転に伴って第3分散板43が回転することで、第3分散板43の上面43uに対して相対的に移動する。
なお、第2給水管62および第3給水管63に関するその他の説明は、第1給水管61に関する上記説明において、「第1給水管61」を「第2給水管62」または「第3給水管63」と、「第1分散板41」を「第2分散板42」または「第3分散板43」と、「第1分散板41の上面41u」を「第2分散板42の上面42u」または「第3分散板43の上面43u」と読み替えればよい。
ここで、図9を参照して、第1給水管61、第2給水管62、および第3給水管63の配置例について説明する。第1給水管61、第2給水管62、および第3給水管63は、掻寄シャフト31の回転方向において、互いに異なる位置に配置されている。例えば、第1給水管61、第2給水管62、および第3給水管63は、第1分散板41上のフロックFが第1給水管61に向けて相対的に移動する移動方向Dにおいて、第3給水管63、第2給水管62、および第1給水管61の順(すなわち第3清掃板53が最も上流側、第1給水管61が最も下流側となるように)に配置されている。なお、給水管61,62,63の配置例は、上記に限定されない。例えば、第1給水管61、第2給水管62、および第3給水管63は、上述したフロックFの相対的な移動方向Dにおいて、第1給水管61、第2給水管62、および第3給水管63の順に配置されてもよい。また、第1給水管61、第2給水管62、および第3給水管63は、上述したフロックFの相対的な移動方向Dにおいて、互いに同じ位置に配置されてもよい。
給水接続管64は、流入管25の上方に向けて延びている。給水接続管64は、図示しないホースまたは固定配管に接続され、外部から清掃用の水が供給される。給水接続管64は、第1給水管61、第2給水管62、および第3給水管63に連通している。これにより、給水接続管64に水が供給されることで、第1給水管61、第2給水管62、および第3給水管63は、給水孔67から水を吐出することができる。
また別の観点で見ると、給水接続管64は、第1給水管61、第2給水管62、および第3給水管63を流入管25に固定する。すなわち、給水接続管64は、清掃部材を支持する「支持部材」の一例である。本実施形態では、給水接続管64は、複数の分散板41,42,43の外周面41s,42s,43sよりも内側で、第1給水管61、第2給水管62、および第3給水管63を支持している。
次に、本実施形態の清掃機構36の作用について説明する。
ここでは、第1給水管61の作用を代表して述べる。
本実施形態では、第1給水管61は、流入管25に固定されおり、回転しない。一方で、第1分散板41は、掻寄シャフト31に固定されており、駆動モータ32によって掻寄シャフト31が回転されることで、掻寄シャフト31と共に回転する。その結果、第1給水管61は、第1分散板41の上面41uに対して相対的に移動する。
第1給水管61が第1分散板41の上面41uに対して相対的に移動すると、第1分散板41の上面41uに堆積した沈殿物(例えばフロックF)は、第1給水管61から吐出された水流によって第1分散板41の上面41uから剥離される。これにより、第1給水管61によって第1分散板41の上面41uが清掃される。なお上記作用は、第2給水管62および第3給水管63についても同様である。また、給水管61,62,63による清掃は、沈殿槽1の内部に被処理水が貯留された状態(例えば被処理水の処理中の状態)で行われてもよく、沈殿槽1の内部から被処理水が抜かれた状態で行われてもよい。
このような構成によれば、第1の実施形態と同様に、被処理水の処理の安定性の向上を図ることができる。特に本実施形態では、清掃機構36は、第1清掃部材として第1分散板41の上面41uに向けて水を吐出する第1給水管61を有する。このような構成によれば、例えば第1給水管61から吐出される水によって、第1分散板41の上面41uを清掃することができる。これにより、例えば清掃板を設置することが難しい場合であっても、清掃機構36を設けることができる。
なお本実施形態では、1つの給水接続管64が、第1給水管61、第2給水管62、および第3給水管63に共通して接続されている。これに代えて、清掃機構36は、互いに独立して配置され、第1給水管61、第2給水管62および第3給水管63に別々に接続された複数の給水接続管64を有してもよい。
また、給水管61,62,63は、図5に示された清掃板51,52,53と同様に、分散板41,42,43上のフロックFを分散板41,42,43の外周側に向けて案内するように、フロックFが給水管61,62,63に向けて相対的に移動する移動方向Dに対して分散板41,42,43の外周側に向けて傾けて配置されてもよい。言い換えると、給水管61,62,63は、分散板41,42,43の内周側から外周側に向けて進むに従い、上述のフロックFの相対的な移動方向Dの下流側に位置するように、掻寄シャフト31の径方向Rに対して傾けて配置されてもよい。このような構成によれば、給水管61,62,63は、この給水管61,62,63に近付くフロックFを、分散板41,42,43の外周側に向けてスムーズに移動させ、フロックFを分散板41,42,43から槽体11の底壁21に落とすことができる。これにより、分散板41,42,43の清掃効率を高めることができる。
また、給水管61,62,63は、図6に示された清掃板51,52,53と同様に、分散板41,42,43の内周側から外周側に向けて進むに従い、上述のフロックFの相対的な移動方向Dの下流側に位置するように湾曲していてもよい。このような構成によっても、給水管61,62,63は、この給水管61,62,63に近付くフロックFを、分散板41,42,43の外周側に向けてスムーズに移動させることができる。これにより、分散板41,42,43の清掃効率を高めることができる。
(第4の実施形態)
次に、図11および図12を参照し、第4の実施形態について説明する。本実施形態は、給水管61,62,63の端部65に給水孔67が設けられた点で第3の実施形態とは異なる。なお、以下に説明する以外の構成は、第3の実施形態と同様である。
図11は、本実施形態の分散板ユニット26を示す斜視図である。図12は、本実施形態の分散板ユニット26を示す断面図である。なお図中の矢印は、給水管61,62,63から吐出される水(清掃水)の流れを模式的に示す。
図11および図12に示すように、本実施形態では、第1給水管61は、斜め上方から第1分散板41の上面41uに面する端部65を有する。第1給水管61の端部65は、第1分散板41の内側(中心側)から外側に向けて傾いている。本実施形態では、給水孔67は、第1給水管61の端部65に設けられ、斜め上方から第1分散板41の上面41uに面する。給水孔67は、第1分散板41の上面41uに向けて水を吐出する。第1給水管61は、第1分散板41の内側(中心側)から外側に向けて水を吐出する。
なお、本実施形態の第2給水管62および第3給水管63に関するその他の説明は、本実施形態の第1給水管61に関する上記説明において、「第1給水管61」を「第2給水管62」または「第3給水管63」と、「第1分散板41」を「第2分散板42」または「第3分散板43」と、「第1分散板41の上面41u」を「第2分散板42の上面42u」または「第3分散板43の上面43u」と読み替えればよい。
このような構成によれば、第3の実施形態と同様に、被処理水の処理の安定性の向上を図ることができる。また、本実施形態の構成によれば、第3の実施形態の構成に比べて清掃機構36の小型化を図ることができる場合がある。
なお本実施形態では、複数の給水接続管64が、第1給水管61、第2給水管62、および第3給水管63に接続されている。これに代えて、1つの給水接続管64が、第1給水管61、第2給水管62および第3給水管63に共通して接続されてもよい。
(第5の実施形態)
次に、図13および図14を参照し、第5の実施形態について説明する。本実施形態は、分散板41,42,43が流入管25に固定され、清掃板51,52,53が掻寄シャフト31に固定されて回転する点などで第1の実施形態とは異なる。なお、以下に説明する以外の構成は、第1の実施形態と同様である。
図13は、本実施形態の分散板ユニット26を示す斜視図である。図14は、本実施形態の分散板ユニット26を示す断面図である。
図13および図14に示すように、本実施形態では、分散板41,42,43は、分散板支持部材44を介して流入管25に固定されており、槽体11に対して回転しない。例えば、分散板支持部材44は、流入管25の外周面に固定され、分散板41,42,43の外周面41s,42s,43sよりも外側に配置されている。
ここで、図14に示すように、本実施形態の第1分散板41は、開口部41aを有する。開口部41aは、円形状または多角形状に形成されている。開口部41aは、槽体11の中心軸C(掻寄シャフト31)を中心とする同心円状に形成されている。掻寄シャフト31は、開口部41aに通されている。第1分散板41は、開口部41aを有することで、掻寄シャフト31の外周面から離れている。これにより、掻寄シャフト31は、静止する第1分散板41に対してスムーズに回転することができる。
また本実施形態では、分散機構35は、第1分散板41に面する流入防止板71を有する。流入防止板71は、第1分散板41の開口部41aの上方(または開口部41aの下方)に配置されている。例えば、流入防止板71は、第1分散板41と第1清掃板51との間に配置されている。流入防止板71は、掻寄シャフト31に取り付けられ、掻寄シャフト31と共に回転する。例えば、流入防止板71は、第1分散板41の開口部41aよりも大きな外形を有する。流入防止板71は、第1分散板41の開口部41aの少なくとも一部を覆う。
また本実施形態では、清掃機構36の清掃板51,52,53は、掻寄シャフト31の外周面に取り付けられ、掻寄シャフト31に固定されている。清掃板51,52,53は、掻寄シャフト31が回転する場合、掻寄シャフト31と共に回転する。これにより、清掃板51,52,53は、掻寄シャフト31が回転することで、分散板41,42,43の上面41u,42u,43uに対して相対的に移動する。
このような構成によれば、第1の実施形態と同様に、被処理水の処理の安定性の向上を図ることができる。本実施形態では、第1清掃板51は、掻寄シャフト31に固定されている。一方で、第1分散板41は、流入管25に固定されている。このような構成によれば、第1の実施形態と同様に、第1清掃板51を第1分散板41に対して移動させるための専用の駆動源を省略することができる。これにより、清掃機構36を有した分散板ユニット26および沈殿槽1の低コスト化や小型化を図ることができる。
本実施形態では、分散板ユニット26は、第1分散板41に面する流入防止板71をさらに備える。第1分散板41は、掻寄シャフト31が通される開口部41aを有する。流入防止板71は、掻寄シャフト31に取り付けられ、第1分散板41の開口部41aの少なくとも一部を覆う。このような構成によれば、第1分散板41が開口部41aを有する場合でも、流入管25から槽体11内に流入した流体が開口部41aから槽体11の底壁21に向けて流れることを抑制することができる。これにより、槽体11の底壁21に堆積した沈殿物の巻き上げを抑制することができ、被処理水の処理効率を高めることができる。
(第6の実施形態)
次に、図15および図16を参照し、第6の実施形態について説明する。本実施形態は、清掃板51,52,53に代えて給水管61,62,63が設けられた点で第5の実施形態とは異なる。なお、以下に説明する以外の構成は、第5の実施形態と同様である。
図15は、本実施形態の分散板ユニット26を示す斜視図である。図16は、本実施形態の分散板ユニット26を示す断面図である。
図15および図16に示すように、本実施形態では、分散板41,42,43は、分散板支持部材44を介して流入管25に固定されており、槽体11に対して回転しない。一方で、給水管61,62,63および給水接続管64は、掻寄シャフト31に固定され、掻寄シャフト31と共に回転する。なお給水管61,62,63は、第3の実施形態の給水管61,62,63でもよく、第4の実施形態の給水管61,62,63でもよい。
図16に示すように、本実施形態の清掃機構36は、ローターシール75を有する。例えば、ローターシール75は、掻寄シャフト31の上端部に取り付けられる。給水接続管64は、ローターシール75に接続されている。外部から給水接続管64に水を供給するホース76または固定配管77は、ローターシール75に接続される。これにより、ホース76または固定配管77は、掻寄シャフト31と共に回転する給水接続管64に水を供給することができる。
このような構成によれば、第5の実施形態と同様に、被処理水の処理の安定性の向上を図ることができる。
(第7の実施形態)
次に、図17および図18を参照し、第7の実施形態について説明する。本実施形態は、第1分散板41が掻寄シャフト31に固定されるとともに、第2分散板42および第3分散板43が流入管25に固定された点などで第1の実施形態とは異なる。なお、以下に説明する以外の構成は、第1の実施形態と同様である。
図17は、本実施形態の分散板ユニット26を示す斜視図である。図18は、本実施形態の分散板ユニット26を示す断面図である。
図17および図18に示すように、本実施形態では、第1分散板41は、開口部41aを有しない。第1分散板41は、第1の実施形態と同様に、掻寄シャフト31に固定されており、掻寄シャフト31と共に回転する。一方で、第2分散板42および第3分散板43は、第5の実施形態と同様に、分散板支持部材44によって流入管25に固定されており、槽体11に対して回転しない。
また本実施形態では、第1清掃板51は、清掃板支持部材54によって、第2分散板42に固定されており、槽体11に対して回転しない。なお上記構成に代えて、第1清掃板51は、清掃板支持部材54によって、流入管25に直接に固定されていてもよい。一方で、第2清掃板52および第3清掃板53は、第5の実施形態と同様に、掻寄シャフト31に固定されており、掻寄シャフト31と共に回転する。
このような構成によれば、第1の実施形態と同様に、被処理水の処理の安定性の向上を図ることができる。特に本実施形態では、第1分散板41、第2清掃板52、および第3清掃板53は、掻寄シャフト31に固定されて掻寄シャフト31と共に回転する。一方で、第1清掃板51、第2分散板42、および第3分散板43は、流入管25に固定されて回転しない。このような構成によれば、第5の実施形態に比べて、流入防止板71を省略することができる。これにより、沈殿槽1の低コスト化や小型化を図ることができる。なお本実施形態の構成において、清掃機構36は、清掃板51,52,53に代えて、第3の実施形態または第4の実施形態の給水管61,62,63を有してもよい。
(第8の実施形態)
次に、図19および図20を参照し、第8の実施形態について説明する。本実施形態は、分散機構35が分流筒81,82を有した点などで第2の実施形態とは異なる。なお、以下に説明する以外の構成は、第2の実施形態と同様である。
図19は、本実施形態の分散板ユニット26を示す断面図である。図20は、本実施形態の分散機構35を示す斜視図である。
図19および図20に示すように、本実施形態では、分散機構35は、分散板41,42,43に加えて、第1分流筒81および第2分流筒82を有する。
第1分流筒81および第2分流筒82は、円筒状または多角形状などの筒状に形成され、両端部に開口部を有する。第1分流筒81および第2分流筒82の各々は、流入管25から槽体11内に供給される被処理水を複数の流れに分流する。すなわち、第1分流筒81は、第1分流筒81に向けて流れた被処理水を、第1分流筒81の外周側に流れる流れと、第1分流筒81の内周側に流れる流れとに分ける。同様に、第2分流筒82は、第2分流筒82に向けて流れた被処理水を、第2分流筒82の外周側に流れる流れと、第2分流筒82の内周側に流れる流れとに分ける。
図19に示すように、第1分流筒81は、第2分流筒82の内側に配置されている。例えば、第1分流筒81および第2分流筒82は、槽体11の中心軸C(掻寄シャフト31)を中心とする同心円状に配置されている。これにより、槽体11内には、第1流路91、第2流路92、および第3流路93が形成されている。第1流路91は、第1分流筒81の内側に形成される。第2流路92は、第1分流筒81の外周面と第2分流筒82の内周面との間に形成される。第3流路93は、第2分流筒82の外周面と流入管25の内周面との間に形成される。本実施形態では、第1分流筒81および第2分流筒82の上端は、流入管25の内側に挿入されている。一方で、第1分流筒81の下端および第2分流筒82の下端は、流入管25の下端25aよりも下方に位置する。
また、第2分散板42の第1開口部42aの形状および大きさは、第1分流筒81の外形の形状および大きさと略同じである。第2分散板42の内周端部42eは、第1分流筒81の下端に取り付けられている。これにより、第2分散板42と第1分流筒81とは、一体に形成されている。なお本願で言う「内周端部」とは、環状に形成された部材の内周面と、前記部材のなかで前記内周面に隣接した縁部とを含む領域である。
同様に、第3分散板43の第2開口部43aの形状および大きさは、第2分流筒82の外形の形状および大きさと略同じである。第3分散板43の内周端部43eは、第2分流筒82の下端に取り付けられている。これにより、第3分散板43と第2分流筒82は、一体に形成されている。
このような分散機構35によれば、流入管25内を下方に向けて流れる被処理水の一部は、流入管25の下端25aにおいて上記第1流路91に入る。第1流路91に入った被処理水は、第2流路92および第3流路93に入った被処理水とは分離された状態で、第1分散板41に向けて流れて第1分散板41に衝突する。これにより、第1流路91に入った被処理水は、第1分散板41によって鉛直方向とは異なる方向に分散される。同様に、流入管25の下端25aにおいて第2流路92に入った被処理水は、第1流路91および第3流路93に入った被処理水とは分離されて流れて、第2分散板42によって鉛直方向とは異なる方向に分散される。流入管25の下端25aにおいて第3流路93に入った被処理水は、第1流路91および第2流路92に入った被処理水とは分離されて流れて、第3分散板43によって鉛直方向とは異なる方向に分散される。このような構成によれば、第1分散板41、第2分散板42、および第3分散板43に対してそれぞれ安定した量の被処理水を衝突させることができる。これにより、分散機構35によって被処理水をより効率的に分散させることができる。
本実施形態では、第1清掃板51、第2清掃板52、および第3清掃板53は、第2の実施形態と同様に、分散板41,42,43の外周面41s,42s,43sよりも外側で複数の清掃板支持部材54によって支持されている。一方で、第2分散板42および第3分散板43は、第1分流筒81および第2分流筒82の上端部が分散板支持部材44によって掻寄シャフト31に固定されることで、掻寄シャフト31に固定されている。言い換えると、第2分散板42および第3分散板43は、分流筒81,82および分散板支持部材44によって、分散板41,42,43の外周面41s,42s,43sよりも内側で支持されている。
このような構成によれば、第1の実施形態と同様に、被処理水の処理の安定性の向上を図ることができる。また、本実施形態の構成によれば、第1分流筒81および第2分流筒82が設けられることで、被処理水の処理の安定性のさらなる向上を図ることができる。
以上、第1から第8の実施形態に係る分散板ユニット26および沈殿槽1について説明した。ただし、実施形態の構成は、上記例に限定されない。例えば、各実施形態の構成は、互いに組み合わせて実施可能である。例えば、各実施形態における清掃板51,52,53および給水管61,62,63は、図5および図6に示された清掃板51,52,53と同様に径方向Rに対して傾けて配置されてもよい。また、分散板の上方に配置される清掃部材は、清掃板および給水管に限定されない。清掃部材は、分散板上の沈殿物を清掃することができる部材であればよい。また、各実施形態の分散板ユニット26は、上述した清掃機構36をそれぞれ複数有してもよい。
以上説明した少なくともひとつの実施形態によれば、分散板ユニットは、沈殿槽に設けられる流入管の下方に配置される分散板と、分散板の上方に配置されて分散板の上面に対して相対的に移動する清掃部材とを有する。このような構成によれば、被処理水の処理の安定性のさらなる向上を図ることができる。
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
1…沈殿槽、25…流入管、26…分散板ユニット、31…掻寄シャフト、34…掻寄板、41…第1分散板、41u…第1分散板の上面、41a…第1分散板の開口部、42…第2分散板、42u…第2分散板の上面、43…第3分散板、43u…第3分散板の上面、51…第1清掃板(第1清掃部材)、52…第2清掃板…(第2清掃部材)、53…第3清掃板(第3清掃部材)、61…第1給水管(第1清掃部材)、62…第2給水管(第2清掃部材)、63…第3給水管(第3清掃部材)、67…給水孔、71…流入防止板、F…フロック。

Claims (10)

  1. 沈殿槽の内側に配置される被処理水の分散板ユニットであって、
    前記沈殿槽に設けられる流入管の下方に配置される第1分散板と、
    前記第1分散板の上方に配置され、前記第1分散板の上面に対して相対的に移動する第1清掃部材と、
    を備えた分散板ユニット。
  2. 前記第1清掃部材は、前記第1分散板の上面に沿って配置される清掃板である、
    請求項1に記載の分散板ユニット。
  3. 前記第1清掃部材は、前記第1分散板の上面に向けて水を吐出する給水管である、
    請求項1に記載の分散板ユニット。
  4. 前記第1分散板および前記第1清掃部材の一方は、前記流入管に固定され、
    前記第1分散板および前記第1清掃部材の他方は、前記沈殿槽の底部に配置される掻寄板を回転させる掻寄シャフトに固定され、
    前記第1清掃部材は、前記掻寄シャフトが回転することで、前記第1分散板の上面に対して相対的に移動する、
    請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の分散板ユニット。
  5. 前記第1分散板は、前記掻寄シャフトに固定されて前記掻寄シャフトと共に回転し、
    前記第1清掃部材は、前記流入管に固定されて回転しない、
    請求項4に記載の分散板ユニット。
  6. 前記第1清掃部材は、前記掻寄シャフトに固定されて前記掻寄シャフトと共に回転し、
    前記第1分散板は、前記流入管に固定されて回転しない、
    請求項4に記載の分散板ユニット。
  7. 前記第1分散板に面する流入防止板をさらに備え、
    前記第1分散板は、前記掻寄シャフトが通される開口部を有し、
    前記流入防止板は、前記掻寄シャフトに取り付けられ、前記第1分散板の開口部の少なくとも一部を覆う、
    請求項6に記載の分散板ユニット。
  8. 前記第1分散板の上方に配置される第2分散板と、
    前記第2分散板の上方に配置される第2清掃部材と、
    をさらに備え、
    前記第1分散板および前記第2清掃部材は、前記掻寄シャフトに固定されて前記掻寄シャフトと共に回転し、
    前記第1清掃部材および前記第2分散板は、前記流入管に固定されて回転しない、
    請求項4に記載の分散板ユニット。
  9. 前記第1清掃部材は、前記第1分散板上のフロックが前記第1清掃部材に向けて相対的に移動する方向に対して前記第1分散板の外周側に向けて傾けて配置される、
    請求項1から請求項8のいずれか1項に記載の分散板ユニット。
  10. 槽体と、
    前記槽体の内側に配置される前記流入管と、
    請求項1から請求項9のいずれか1項に記載の分散板ユニットと、
    を備えた沈殿槽。
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