JP2019150767A - 流入部ユニットおよび沈殿槽 - Google Patents

Abstract

【課題】維持管理費用の低減を図ることができる流入部ユニットおよび沈殿槽を提供することである。【解決手段】実施形態の流入部ユニットは、沈殿槽に設けられる、被処理水の流入部ユニットであって、流入管と、分配部と、偏向部と、１つ以上の噴流装置と、を持つ。前記分配部は、前記流入管の径方向外側に配置され、前記被処理水を前記流入管の周方向に分配するように構成されている。前記偏向部は、前記分配部内に配置され、前記分配部へと流れ込む前記被処理水の流れ方向を、前記流入管の周りを旋回する向きに偏向させるように構成されている。前記１つ以上の噴流装置は、前記分配部内に配置され、前記被処理水に噴流を放出するように構成されている。【選択図】図２

Description

本発明の実施形態は、流入部ユニットおよび沈殿槽に関する。

被処理水供給部から分配部に供給された被処理水が、前記分配部から流入管を通って槽体内に流入する沈殿槽が知られている。
ところで、沈殿槽は、維持管理費用のさらなる低減が期待されている。

特許第４６９６６４６号公報

本発明が解決しようとする課題は、維持管理費用の低減を図ることができる流入部ユニットおよび沈殿槽を提供することである。

実施形態の流入部ユニットは、沈殿槽に設けられる、被処理水の流入部ユニットであって、流入管と、分配部と、偏向部と、１つ以上の噴流装置と、を持つ。前記分配部は、前記流入管の径方向外側に配置され、前記被処理水を前記流入管の周方向に分配するように構成されている。前記偏向部は、前記分配部内に配置され、前記分配部へと流れ込む前記被処理水の流れ方向を、前記流入管の周りを旋回する向きに偏向させるように構成されている。前記１つ以上の噴流装置は、前記分配部内に配置され、前記被処理水に噴流を放出するように構成されている。

第１の実施形態の沈殿槽の全体構成を示した断面図。 図１中に示された流入部ユニットの平面図。 図１中に示された流入部ユニットの噴流装置の高さ方向の位置を概略的に示した断面図。 第２の実施形態の流入部ユニットの平面図。 第３の実施形態の流入部ユニットの平面図。 第４の実施形態の流入部ユニットの平面図。 図６に示された第４の実施形態の流入部ユニットの線Ａ−Ａに沿う断面図。 第５の実施形態の流入部ユニットの平面図。 第６の実施形態の流入部ユニットの平面図。 第７の実施形態の流入部ユニットの平面図。 第８の実施形態の流入部ユニットの平面図。

以下、実施形態の流入部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３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、図１を用いて説明する。
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、流入部ユニット１２、溢流堰１３、被処理水排出部１４、掻寄ユニット１５、および汚泥引抜管１６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有底の筒状に形成された容器である。槽体１１は、例えば、底壁３１と、底壁３１の周縁部から上方に向けて起立した周壁３２と、を含む。槽体１１は、筒状の周壁３２により形成された上部開口部３３を有する。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、凝集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集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１１ｃ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３１の中央部には、沈殿物を槽体１１の外部に排出する排出口３１ａが設けられている。排出口３１ａには、汚泥引抜管１６が接続されている。

沈殿槽１の上流側には、被処理水を前処理するための凝集槽（図示略）が配置されている。凝集槽において、凝集剤が被処理水に投入される。これにより、被処理水中の特定の成分が凝集して、フロックを生成する。すなわち、被処理水はフロックを含んだ状態で沈殿槽１内に流入する。

流入部ユニット１２は、例えば被処理水供給部１７、分配部１８、流入管１９、偏向部２１、および１つ以上の噴流装置２２と、制御装置５０と、を有する（図２参照）。流入部ユニット１２は、槽体１１の内側（すなわち、沈殿槽１の内側）に配置され、凝集槽から被処理水供給部１７を通じて供給された被処理水を、分配部１８および流入管１９を介して槽体１１内に流入させる。なお本願で言う「槽体の内側に配置される」とは、槽体１１の内側の上部開口部３３上に流入部ユニット１２の少なくとも一部が配置されることを意味する。

被処理水供給部１７は、例えば槽体１１の外側から槽体１１の内側に延びた供給配管または流入トラフなどである。本願で言う「トラフ」とは、溝を形成する構造体を意味する。本実施形態においては、被処理水供給部１７は、後述の分配部１８に接続されて、被処理水供給部１７の端部である流出端部１７ａから被処理水を分配部１８内に連続的に供給する。

分配部１８は、「分配トラフ」または「流入プール」とも称され、本実施形態においては円形の外周壁１８ａによって形成された所定の容積を有するトラフである。なお、分配部１８は、円形とは異なった形状、例えば多角形とすることも可能である。分配部１８は、槽体１１の内側に配置される。分配部１８の中心軸１８ｃは、槽体１１の中心軸１１ｃと略一致している。分配部１８の大きさは、被処理水の必要処理量や槽体１１の大きさに応じて、適宜設定可能である。被処理水供給部１７から分配部１８に流入した被処理水は、分配部１８内を流れることで後述の流入管１９の周方向に分配される。

流入管１９は、「センターウェル」または「フィードウェル」とも称され、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１９は、分配部１８の内側、すなわち槽体１１の内側に配置され、その中心軸１９ｃは、分配部１８の中心軸１８ｃおよび槽体１１の中心軸１１ｃと略一致している。流入管１９の大きさは、被処理水の必要処理量や槽体１１の大きさに応じて、適宜設定可能である。

流入管１９の上部は、分配部１８の底面よりも上方に突出して、分配部１８内に堰２０を形成している。堰２０の高さは、少なくとも分配部１８の外周壁１８ａよりも低く、且つ溢流堰１３よりも高く形成される。堰２０の上端部は、その全周にまたは周の一部にわたって複数のＶノッチ（Ｖ形の切欠き部）または複数のスリット（角形の切り欠き部）などを備えてもよい。分配部１８内に流入した被処理水は、分配部１８内を流れた後に、堰２０に近づくに従って整流される。次いで、整流された被処理水はフロックとともに堰２０を乗り越えて槽体１１内に流入する。

流入管１９の下端１９ａは、槽体１１の底壁３１から離れている。すなわち、流入管１９の下端１９ａと槽体１１の底壁３１との間には、被処理水が水平方向に分散して流れる流路が形成されている。また、流入管１９の下端１９ａは、流入管１９の内部を槽体１１内に連通させる開口部（流入口）１９ｂを有する。被処理水供給部１７から分配部１８を介して流入管１９内に供給された被処理水は、流入管１９内を下方に向けて流れ、流入管１９の下端１９ａの開口部１９ｂから槽体１１内に供給される。流入管１９から槽体１１内に供給された被処理水は、槽体１１の周壁３２の内壁面と流入管１９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。

溢流堰１３は、槽体１１の上部に設けられている。溢流堰１３は、この溢流堰１３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１３は、槽体１１の周壁３２の内壁面３２ａに沿って設けられている。溢流堰１３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１４に流出させる。

被処理水排出部１４は、例えば溢流堰１３の内部に連通するとともに槽体１１の外側に伸びた流出トラフ（または排出配管など）である。被処理水排出部１４は、溢流堰１３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、例えばさらに別の処理が行われて、ユースポイントに送出される。

掻寄ユニット１５は、掻寄シャフト４１、駆動モータ４２、支持部材４３、および複数の掻寄板４４を有する。掻寄シャフト４１は、槽体１１の中心部（流入管１９の中心部）に配置されている。掻寄シャフト４１は、流入管１９の中心軸１９ｃの軸方向において、流入管１９を貫通している。なお「流入管の中心軸の軸方向」とは、流入管１９の中心軸１９ｃと略平行な方向である。駆動モータ４２は、直接または伝達機構などを介して掻寄シャフト４１に接続され、掻寄シャフト４１を回転させる。支持部材４３は、掻寄シャフト４１の下端に連結されている。複数の掻寄板４４は、支持部材４３に取り付けられている。複数の掻寄板４４は、支持部材４３から槽体１１の底壁３１に向けて設けられている。このような構成の掻寄ユニット１５によれば、駆動モータ４２によって掻寄シャフト４１が回転されることで、支持部材４３および複数の掻寄板４４が回転する。これにより、槽体１１の底壁３１に沈殿した沈殿物が底壁３１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３１の中央部に設けられた排出口３１ａおよび汚泥引抜管１６を通じて槽体１１の外部に排出される。

次に、分配部１８内に設けられた偏向部２１および噴流装置２２に関して、詳細に説明する。
図２は、本実施形態の流入部ユニット１２を示した平面図である。
被処理水供給部１７は、分配部１８の外周壁１８ａを貫通するように外周壁１８ａに接続されている。被処理水供給部１７の流出端部１７ａは、外周壁１８ａの内側面上に、分配部１８の中心軸１８ｃに向いた開口部を形成している。被処理水は、流出端部１７ａによって形成された開口部を通じて、分配部１８の中心軸１８ｃに向かって放出される。

偏向部２１は、分配部１８内において流出端部１７ａと堰２０との間に設けられ、流出端部１７ａの近傍に位置した例えばバッフル板である。偏向部２１は、被処理水の放出方向から見て、少なくとも部分的に流出端部１７ａとオーバーラップして、被処理水の放出方向に対して水平面内で所定の角度を有するように配置されている。これにより、分配部１８内に流入した被処理水は偏向部２１に衝突する。衝突した被処理水の流れは、分配部１８の外周壁１８ａの周方向に沿うように向きを変え、分配部１８内を旋回する向き（流入管１９の周りを旋回する向き）の流れを形成する。本願でいう「旋回する向き」とは、中心軸１８ｃからの径方向の距離が一定に保たれる場合に限らず、旋回するに従い徐々に中心軸１８ｃに近づく渦巻状の向きも含む。

なお、偏向部２１は、被処理水の放出方向に対して所定の角度を有するように分配部１８に固定されているか、または被処理水の放出方向に対して水平方向および垂直方向において角度を変化させることが可能であるように構成されてもよい。また、偏向部２１はバッフル板に限らず、分配部１８の内面の一部から突出した部分によって形成されてもよい。

噴流装置２２は、分配部１８内に設けられている。噴流装置２２は、被処理水および被処理水中のフロックに対して媒体を放出する、例えばノズルである。噴流装置２２は、分配部１８の外周壁１８ａの周方向に沿って向けられており、偏向部２１によって形成された旋回流の向きと略同じ向きに媒体を放出する。すなわち、噴流装置２２は、被処理水が流入管１９の周りを旋回するように被処理水に噴流を放出する。本実施形態においては、噴流装置２２は水を噴流媒体としている。この水は、被処理水排出部１４から取り込んだ被処理水でもよく、さらに下流の装置から取り込んだ被処理水であってもよい。また、必要に応じて水以外の液体、または圧縮空気等の気体を噴流媒体として放出することも可能である。

図３は、分配部１８内における噴流装置２２の高さ方向の位置を概略的に示した断面図である。
噴流装置２２は、分配部１８内の被処理水の水面よりも低い位置に配置される。噴流装置２２の噴流は、分配部１８の底面に達する。これにより、噴流装置２２は、分配部１８の底面に沈殿したフロックに対しても流体力を与えることができる。噴流装置２２による噴流は、被処理水およびフロックに流速を与えることが可能である。また、フロックは、被処理水の旋回流に流される過程で会合して大きく成長するが、噴流装置２２による噴流は、堰２０を乗り越えることが困難な程度にまで過度に大きく成長したフロックを分解することが可能である。噴流装置２２はこれら２つの機能を有するが、いずれか一方のみの機能を有してもよい。

図２に戻って説明を続けると、本実施形態においては、分配部１８は、２つの噴流装置２２を有する。一方の噴流装置２２（第１噴流装置２２）は、偏向部２１の近傍に配置されている。これにより、偏向部２１に衝突して弱まった被処理水の流れに対して、再度流速を与えることが可能である。他方の噴流装置２２（第２噴流装置）は、第１噴流装置２２に対して、中心軸１８ｃに関して１８０°だけ回転対称となる位置に配置される。これにより、必要に応じて被処理水に対してバランス良く流速を与えることが可能である。なお、噴流装置２２は、分配部１８内に１つのみ、または３つ以上設けられてもよい。

制御装置５０は、噴流装置２２の運転を制御する。制御装置５０の機能部の少なくとも一部は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＧＰＵ（Graphics Processing Unit）などのハードウェアプロセッサが記憶部に格納されたプログラム（ソフトウェア）を実行することにより実現される。また、これらの構成要素のうち一部または全部は、ＬＳＩ（Large Scale Integration）やＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）などのハードウェア（回路部；circuitryを含む）によって実現されてもよいし、ソフトウェアとハードウェアの協働によって実現されてもよい。なお、制御装置５０は、掻寄機構１５の駆動モータ４２の制御装置などと一緒でもよい。

噴流装置２２は、間欠運転されることが可能である。噴流装置２２から放出された水は、被処理水と共に沈殿槽１により処理される。このため、沈殿槽１以外の系統から噴流装置２２に水を取り込んだ場合、沈殿槽１の処理能力を低下させることが生じ得る。したがって、噴流装置２２は、間欠運転されることが好ましい。制御装置５０は、噴流装置２２の間欠運転の運転時間および休止時間を制御可能に構成され得る。

また、２つの噴流装置２２を、互いに異なったタイミングで運転させることが可能である。例えば、第１噴流装置２２を運転している間、第２噴流装置２２を停止させておき、第１噴流装置２２の運転を停止した後に、第２噴流装置２２の運転を開始することが可能である。これにより、分配部１８内を流れる旋回流の流速が、過度に大きくなることを抑制することが可能である。３つ以上の噴流装置２２が設けられている場合にも、制御装置５０が、同時に運転する噴流装置２２の台数を制御することが可能であるように構成されてもよい。制御装置５０は、これらの制御を実行するように構成されてもよい。

さらに、噴流装置２２は、被処理水に放出する噴流の角度を変化させることが可能であるように構成されてもよい。この角度変化は、手動で、または例えば制御装置５０を通じて自動で行うことが可能であるように構成され得る。

次に、本実施形態の作用および効果について説明する。
被処理水は、被処理水流入部１７の流出端部１７ａを通じて、分配部１８の中心軸１８ｃに向かって分配部１８内に流入する。流入した被処理水は偏向部２１に衝突して、分配部１８の外周壁１８ａの周方向に沿う方向に向きを変えられる。これにより、被処理水は分配部１８内を旋回する、すなわち流入管１９の周囲を周方向に旋回する旋回流を形成し、最終的に堰２０を乗り越えて流入管１９内に流入する。

沈殿槽１の上流の凝集槽において凝集されたフロックの一部は、偏向部２１との衝突の衝撃により分解して微細化される。微細化されたフロックは、被処理水の旋回流に流される過程で会合して成長し、塊を形成する。最終的に、成長したフロックは、被処理水と共に堰２０を乗り越えて流入管１９内に流入する。フロックの適度な成長は、槽体１１内における被処理水からの分離を促進する。

その一方で、フロックが成長する過程において、ユーザが使用する凝集剤の種類等の要因によっては、フロックが過度に凝集する現象が生じ得る。過度に大きく成長したフロックは重くなり、分配部１８の底部に沈殿して堆積する。このような現象が生じた場合、堆積したフロックは、分配部１８内の流路を局所的に狭くし、旋回流を乱す。これにより、被処理水は流入管１９内に不均一に流入し得る。流入管１９内に不均一に流入した被処理水は、不均一なフロックの分離を生じ得る。

前述のような、過度に大きく成長したフロックの堆積による分配部１８内の旋回流の乱れが発生した場合に、噴流装置２２は噴流を放出し、強制的に旋回流およびフロックに流速を与えて流す。また、放出される噴流は、過度に大きく成長したフロックを適度な大きさに分解して、フロックが容易に流れるようにする。この作用により、フロックは、分配部１８の底部に堆積しにくくなり、被処理水と共に堰２０を乗り越えて流入管１９内に流入しやすくなる。

このような構成の流入部ユニット１２によれば、沈殿槽１の維持管理費用の低減を図ることができる。ここで、比較例として、被処理水供給部と、分配部と、流入管のみを有した流入部ユニットについて考える。このような比較例の構成では、フロックが過度に凝集しやすい被処理水を処理する場合、分配部内にはフロックが堆積する。過度に成長したフロックは、分配部から流入管に流入しにくい。このため、高頻度での清掃が必要になり、維持管理費用の低減が難しくなる。

一方で、本実施形態の流入部ユニット１２は、被処理水の流れ方向を流入管１９の周りを旋回する向きに偏向させる偏向部２１と、被処理水に噴流を放出するように構成された１つ以上の噴流装置２２と、を有する。このような構成によれば、フロックを分配部１８から強制的に流入管１９へと排出することが可能である。したがって、分配部１８内にフロックが溜まりにくく、分配部１８内の清掃の必要性を減らすことが可能である。

本実施形態では、噴流装置２２は、被処理水が前記流入管１９の周りを旋回するように被処理水に噴流を放出する。このような構成によれば、噴流装置２２によりある程度の流速が与えられるため、フロックが分配部１８内に沈殿しにくく、容易に流入管１９へと流入する。

（第２の実施形態）
図４を参照し、第２の実施形態について詳細に説明する。本実施形態は、分配部１８が渦巻状の仕切り板２３ａを有する点で第１の実施形態とは異なる。なお、以下に説明する点以外の構成は、第１の実施形態と同様である。

図４は、第２の実施形態による流入部ユニット１２を示した平面図である。
分配部１８は、渦巻き状の仕切り板２３ａを有する。仕切り板２３ａは、分配部１８内の被処理水の流路を形成する。仕切り板２３ａは、仕切り板２３ａの渦巻きの中心が分配部１８の中心軸１８ｃと略一致するように配置されている。仕切り板２３ａは、被処理水が流入管１９の周りを旋回するように流れる流路２４ａを形成する。

仕切り板２３ａの高さは、流入管１９の堰２０の高さよりも高く（堰２０の上端部にＶノッチが形成されている場合は、Ｖノッチの最も低い位置よりも高く）なるように形成され得る。本実施形態においては、仕切り板２３ａの巻き数は１周のみであるが、複数の巻き数とすることも可能である。これにより、渦巻き状の被処理水の流路２４ａが、仕切り板２３ａと堰２０との間に形成される。仕切り板２３ａは、旋回する被処理水の流れ方向で見て、上流側の端部２３ｈと、下流側の端部２３ｋと、を有する。上流側の端部２３ｈは、旋回する被処理水の流れ方向で流出端部１７ａの下流側に配置され、分配部１８の外周壁１８ａの内側面と接しているか、または接続されている。下流側の端部２３ｋは、後述の偏向部２１の下流側の端部２１ｋの近傍と接しているか、または接続されている。

流路２４ａの幅は、被処理水の流れ方向の下流側になるに従って徐々に狭くなる。ここで、「流路の幅」とは、流入管１９の径方向に沿った方向における流路の幅をいう。なお、仕切り板２３ａは、流路２４ａの幅を変更することが可能であるように構成されてもよい。また、流路２４ａ内に噴流装置２２を設けてもよい。

偏向部２１は、第１の実施形態と同様に、流出端部１７ａと堰２０との間に配置され、流出端部１７ａの近傍に位置している。偏向部２１は、被処理水供給部１７からの被処理水の放出方向から見て流出端部１７ａとオーバーラップするとともに、被処理水の放出方向に対して水平面内で所定の角度を有するように配置されている。これにより、偏向部２１に衝突することで流れ方向が変化して分配部１８内に流入した被処理水は、流路２４ａに流入し、分配部１８内を旋回する流れを形成する。偏向部２１は、旋回する被処理水の流れ方向で見て、上流側の端部２１ｈと、下流側の端部２１ｋと、を有する。上流側の端部２１ｈは、分配部１８の外周壁１８ａの内側面と接しているか、または溶接等の手段により外周壁１８ａの内側面に接続されている。

次に、本実施形態の作用および効果について説明する。
被処理水は、被処理水流入部１７の流出端部１７ａを通じて、分配部１８の中心軸１８ｃに向かって分配部１８内に流入する。流入した被処理水は偏向部２１に衝突して、分配部１８の外周壁１８ａ周方向に沿う方向に、次いで、仕切り板２３ａによって形成された流路２４ａに沿って流れる。したがって、被処理水は、流入管１９の周囲を周方向に旋回する旋回流を形成する。

被処理水が偏向部２１に衝突する際に、凝集槽で形成されたフロックの一部は、偏向部２１との衝突により分解して、微細なフロックに分解される。被処理水が分配部１８内を旋回する過程で、これらの微細なフロックは会合して成長し、塊を形成する。本実施形態においては、仕切り板２３ａによって流路２４ａが形成されているため、流出端部１７ａから堰２０に到達するまでの流路が、仕切り板２３ａが存在しない場合と比較して長くなっている。したがって、フロックの成長は、仕切り板２３ａが存在しない場合と比較して促進され、微細なフロックが容易に大きく成長し得る。また、本実施形態の構成によれば、仕切り板２３ａが設けられていない場合に比べて、流路が細くなっている。流路が細いと流速が高くなり、フロックが沈殿しにくくなる。さらに、流路が下流に向かうに従い徐々に狭くなっているが、被処理水は上流側から徐々に流入管１９内に流入する。したがって、下流側では上流側に比べて、被処理水の流量が少なくなる。これに伴い、上流側と下流側の流速が大きく変化することなく、被処理水は流入管１９内に流入する。

本実施形態の構成によれば、細い流路により比較的大きな流速が得られるため、分配部１８内のフロックの堆積を抑制することができる。したがって、分配部１８内の清掃の頻度を低減することができ、維持管理費用の低減が図られる。

（第３の実施形態）
図５を参照し、第３の実施形態について詳細に説明する。本実施形態は、分配部１８に巻き数が複数周の渦巻状の仕切り板２３ｂを設けた点で第１の実施形態とは異なる。なお、以下に説明する点以外の構成は、第１の実施形態と同様である。

図５は、第３の実施形態による流入部ユニット１２を示した平面図である。
分配部１８は、渦巻き状の仕切り板２３ｂを有する。仕切り板２３ｂは、仕切り板２３ｂの渦巻きの中心が分配部１８の中心軸１８ｃと略一致するように配置されている。仕切り板２３ｂは、旋回する被処理水の流れ方向で見て、上流側の端部２３ｈと、下流側の端部２３ｋと、を有する。仕切り板２３ｂは、上流側の端部２３ｈが、被処理水の放出方向で流出端部１７ａとオーバーラップするとともに、被処理水の放出方向に対して水平面内で所定の角度を有するように配置されている。上流側の端部２３ｈは、旋回する被処理水の流れ方向で流出端部１７ａの上流側に配置され、分配部１８の外周壁１８ａの内側面と接しているか、または接続されている。本実施形態においては、偏向部２１は設けられていない。仕切り板２３ｂの上流側の端部２３ｈに近い部分が、偏向部２１と同じ機能を有する。

仕切り板２３ｂの高さは、少なくとも流入管１９の堰２０の高さよりも高く（堰２０の上端部にＶノッチが形成されている場合は、Ｖノッチの最も低い位置よりも高く）なるように形成され得る。仕切り板２３ｂの巻き数は、任意の複数周である。これにより、仕切り板２３ｂは、仕切り板２３ｂと外周壁１８ａとの間および互いに隣り合った仕切り板２３ｂの間に、渦巻き状の被処理水の流路２４ｂを形成している。本実施形態においては、流路２４ｂは、流出端部１７ａの近傍の位置から終端となる仕切り板２３ｂの下流側の端部２３ｋまでは略一定の幅を有するが、流路２４ｂの幅は、下流に向かうに従って徐々に狭くまたは徐々に広くなってもよい。また、仕切り板２３ｂの最小半径部と堰２０との間の、流入管１９の径方向に沿った方向の距離は、流路２４ｂの幅よりも大きくなっている。すなわち、最小半径部と堰２０との間に形成された流路２４ｂｂの幅は、流路２４ｂの幅よりも大きい。これにより、流路２４ｂを流れる被処理水は、流路２４ｂｂに進入した後に、流速が低下する。

なお、本実施形態においても、仕切り板２３ｂは、第１の実施形態と同様に流路２４ｂおよび流路２４ｂｂの幅を変更することが可能であるように構成され得る。

次に、本実施形態の作用および効果について説明する。
被処理水は、被処理水流入部１７の流出端部１７ａを通じて、分配部１８の中心軸１８ｃに向かって分配部１８内に流入する。流入した被処理水は、仕切り板２３ｂに誘導されて、流路２４ｂに沿って分配部１８内を旋回するように流れる。流路２４ｂから出た被処理水は、続いて流路２４ｂｂに沿って流れる。すなわち、被処理水は流入管１９の周囲を周方向に旋回する旋回流を形成する。流路２４ｂｂの幅は流路２４ｂの幅よりも大きいので、流路２４ｂｂを流れる被処理水の流速は、流路２４ｂを流れる場合の流速よりも低下する。流速が低くなった被処理水は、流入管１９の接線方向に対してより垂直に近い方向から流入管１９に流入する。これにより、流入管１９への被処理水の流れが安定する。

被処理水が流路２４ｂを流れる過程で、微細なフロックは成長して、塊を形成する。流路２４ｂは、第２の実施形態の流路２４ａよりもさらに長くなっている。これにより、フロックの成長は、第２の実施形態と比較してより促進され、微細なフロックがさらに容易に大きく成長し得る。

その一方で、流路２４ｂの幅は流路２４ａの幅よりもさらに小さくなっているため、流路２４ｂを流れる被処理水の流速は、流路２４ａを流れる場合よりも増大される。流路２４ｂの幅は、仕切り板２３ｂの下流側の端部２３ｋまで同じであるので、被処理水の増大した流速は維持される。したがって、比較的大きく成長したフロックであっても、分配部１８の底部に堆積することなく、流速が増大した被処理水によって流される。さらに、流路２４ｂｂに流入した被処理水およびフロックは、流路の幅の増大により減速される。最終的に、フロックは、安定して被処理水とともに流入管１９内に流入することが可能である。なお、本実施形態においては、流路２４ｂが凝集槽の機能を兼ね備え得るので、沈殿槽１の上流側の凝集槽を小型化することが可能となる場合があり得る。

本実施形態の構成によれば、比較的距離の長い流路２４ｂのために、フロックの成長が促進される。細い流路１４ｂの幅により、被処理水は、大きく成長したフロックを流すための流速を得ることができる。これにより、分配部１８内のフロックの堆積を抑制することができる。したがって、分配部１８内の清掃の頻度を低減することができ、維持管理費用の低減が図られる。

（第４の実施形態）
図６および図７を参照し、第４の実施形態について詳細に説明する。本実施形態は、第３の実施形態の第１変形例である。本実施形態は、堰２０が複数の開口部を有する点で、第３の実施形態とは異なっている。なお、以下に説明する点以外の構成は、第３の実施形態と同様である。

図６は、第４の実施形態による流入部ユニット１２を示した平面図である。図７は、図６の視点Ａ−Ａの方向から見た流入部ユニット１２を示した断面図である。
分配部１８は、渦巻き状の仕切り板２３ｂを有する。渦巻き状の仕切り板２３ｂの配置および構成は第３の実施形態と同様であるので、ここでは詳細な説明は省略する。

堰２０は、分配部１８の底面の高さから上方に伸びた開口部２５が形成されている。本実施形態においては、開口部２５は所定の周方向長さを有し、分配部１８の底面の高さから堰２０の上端部まで伸びて、堰２０を周方向に分割している。すなわち、開口部２５は、その上端部が開放された切り欠きの形状を有する。その一方で、開口部２５は、上端部および下端部を有する閉じた形状とされてもよい。また、本実施形態においては、４つの開口部が、堰２０の周方向に等角度間隔で配置されている。なお、開口部２５の大きさ、数、および配置は任意である。少なくとも開口部２５の下端部は、分配部１８内の被処理水の水面よりも低い位置に配置される。

なお、第３の実施形態と同様に、仕切り板２３ｂは、流路２４ｂおよび流路２４ｂｂの幅を変更することが可能であるように構成されてもよい。また、流路２４ｂおよび流路２４ｂｂ内に噴流装置２２を設けてもよい。

次に、本実施形態の作用および効果について説明する。
流出端部１７ａから流路２４ｂを通じて流路２４ｂｂに至るまでの被処理水の流れは、第３の実施形態と同様である。被処理水が流路２４ｂを流れる過程で、微細なフロックは成長して、塊を形成する。このとき、使用される凝集剤およびフロックの成分等の影響により、フロックの凝集性が強くなり、フロックの成長が過度に促進される場合がある。このような場合、フロックの成長過程において、過度に成長したフロックが容易に形成され得る。そのような過度に成長したフロックは重くなるため、堰２０を乗り越えることが困難になり得る。

本実施形態においては、堰２０は開口部２５を有しており、開口部２５の下端部は、分配部１８の底面と同じ高さとされている。したがって、過度に大きく成長したフロックは、流路２４ｂｂから開口部２５を通じて、堰２０を乗り越えることなく流入管１９内に流入する。そのようなフロックは重いため、槽体１１内において被処理水から容易に分離し得る。また、開口部２５を堰２０の周方向に均等に分配することにより、流入管１９内への被処理水の流入は均等になり得る。

本実施形態の構成によれば、比較的距離の長い流路２４ｂのために、フロックの成長が促進される。細い流路２４ｂの幅により、被処理水は、大きく成長したフロックを流すための流速を得ることができる。さらに、大きく成長したフロックは、開口部２５を通じて堰を乗り越えることなく、流入管１９内に流入することができる。これにより、分配部１８内のフロックの堆積を抑制することができる。したがって、分配部１８内の清掃の頻度を低減することができ、維持管理費用の低減が図られる。

（第５の実施形態）
図８を参照し、第５の実施形態について詳細に説明する。本実施形態は、第４の実施形態の変形例である。本実施形態は、堰２０が１つのみの開口部２５を有する点、および渦巻き状の仕切り板２３ｄが開口部２５の側方の端部まで伸びている点で、第４の実施形態とは異なっている。なお、以下に説明する点以外の構成は、第４の実施形態と同様である。

図８は、第５の実施形態による流入部ユニット１２を示した平面図である。
分配部１８は、渦巻き状の仕切り板２３ｄを有する。渦巻き状の仕切り板２３ｄの配置および構成は、一部分を除いて第４の実施形態とほぼ同様である。本実施形態においては、仕切り板２３ｄの下流側の端部２３ｋは堰２０まで延びて、後述の開口部２５の一方の側方の端部の近傍に接しているか、または接続されている。仕切り板２３ｄは、仕切り板２３ｄと外周壁１８ａとの間、互いに隣り合った仕切り板２３ｄの間、および仕切り板２３ｄと堰２０との間に、渦巻き状の被処理水の流路２４ｄを形成している。流路２４ｄは、流出端部１７ａに近傍の位置から終端となる仕切り板２３ｄの下流側の端部２４ｋの近傍までは略一定の幅を有するが、流路２４ｄの幅は、下流に向かうに従って徐々に狭くまたは徐々に広くなってもよい。

堰２０は、１つの開口部２５を有する。開口部２５の形状は、第４の実施形態と同様である。仕切り板２３ｄの下流側の端部２３ｋは、開口部２５の一方の側方の端部の近傍に接しているか、または接続されている。これにより、流路２４dは、開口部２５に直接連結されている。したがって、流路２４ｄを流れる被処理水は、開口部２５を通じて流入管１９に流入し得る。

なお、第４の実施形態と同様に、仕切り板２３ｄは、流路２４ｄの幅を変更することが可能であるように構成されてもよい。また、流路２４ｄ内に噴流装置２２を設けてもよい。

次に、本実施形態の作用および効果について説明する。
流出端部１７ａから流路２４ｄに流入するまでの被処理水の流れは、第４の実施形態と同様である。被処理水が流路２４ｄを流れる過程で、微細なフロックは成長して、塊を形成する。第４の実施形態の流路２４ｂと比較して、流路２４ｄの距離は長くなっている。したがって、凝集性の強いフロックは、より大きい塊に成長し得る。

流路２４ｄは、堰２０の開口部２５まで形成されているため、被処理水の流速は、開口部２５に至るまで維持される。これにより、比較的大きく成長したフロックも、流路２４ｄの途中に堆積することなく開口部２５まで流される。開口部２５まで流れたフロックは、堰２０を乗り越えることなく開口部２５を通じて流入管１９内に流入する。その一方で、比較的軽いフロックは、開口部２５に到達する前に堰２０を乗り越えて流入管１９内に流入し得る。

本実施形態の構成によれば、比較的距離の長い流路２４ｄのために、フロックの成長が促進される。細い流路２４ｄの幅により、被処理水は、大きく成長したフロックを流すための流速を得ることができる。さらに、大きく成長したフロックは、開口部２５を通じて堰を乗り越えることなく、流入管１８内に流入することができる。これにより、分配部１８内のフロックの堆積を抑制することができる。したがって、分配部１８内の清掃の頻度を低減することができ、維持管理費用の低減が図られる。

（第６の実施形態）
図９を参照し、第６の実施形態について詳細に説明する。本実施形態は、第３の実施形態の第２変形例である。本実施形態は、流路２４ｂおよび流路２４ｂｂ内に噴流装置２２を設けた点で、第３の実施形態と異なる。なお、以下に説明する点以外の構成は、第３の実施形態と同様である。

図９は、第６の実施形態による流入部ユニット１２を示した平面図である。
分配部１８は、渦巻き状の仕切り板２３ｂを有する。渦巻き状の仕切り板２３ｂの配置および構成は第３の実施形態と同様であるので、ここでは詳細な説明は省略する。

なお、流入管１９へのより大きなフロックの流入を促進するために、堰２０が第４の実施形態と同様の開口部２５を有してもよい。

分配部１８は、１つ以上の噴流装置２２を有する。噴流装置２２は、第１の実施形態の噴流装置２２と同じ機能を有する。流路２４ｂおよび流路２４ｂｂは、それぞれ噴流装置２２を有する。流路２４の噴流装置２２は、旋回する被処理水の流れの方向で見て、流出端部１７ａの上流側に配置されている。これにより、仕切り板２３ｂに衝突して弱まった被処理水の流れに対して、再度流速を与えることが可能である。流路２４ｂｂの噴流装置２２は、流路２４ｂの噴流装置２２から中心軸１８ｃを中心として時計回りに略９０°回転された位置において、流路２４ｂｂの幅方向の中央付近に配置されている。各噴流装置２２の高さ方向における位置は、第１の実施形態と同じとされてよい。なお、噴流装置２２の数および位置は、必要に応じて変更されてもよい。

また、噴流装置２２は、第１の実施形態と同様に、間欠運転および台数制御運転されることが可能である。これらの制御は、制御装置５０（図２参照）を通じて実行され得る。さらに、噴流装置２２は、被処理水に放出する角度を変化させることが可能であるように構成されてもよい。

次に、本実施形態の作用および効果について説明する。
流出端部１７ａから流路２４ｂおよび流路２４ｂｂを経由して流入管１９に至る被処理水の流れは、第３の実施形態と同様である。過度に大きく成長したフロックは、流路２４ｂまたは流路２４ｂｂ内に堆積する。このような場合に、噴流装置２２は噴流を放出し、強制的に旋回流およびフロックに流速を与えて流す。また、放出される噴流は、過度に大きく成長したフロックを適度な大きさに分解して、フロックが容易に流れるようにする。この作用により、フロックは、分配部１８に堆積しにくくなり、被処理水と共に堰２０を乗り越えて流入管１９内に流入しやすくなる。

本実施形態の構成によれば、比較的距離の長い流路２４ｂのために、フロックの成長が促進される。細い流路２４ｂの幅により、被処理水は、大きく成長したフロックを流すための流速を得ることができる。さらに、噴流装置２２は、大きく成長したフロックに流速を与えることができ、または過度に大きく成長したフロックを適度な大きさに分解することができる。これにより、分配部１８内のフロックの堆積を防止することができる。したがって、分配部１８内の清掃の頻度を低減することができ、維持管理費用の低減が図られる。

（第７の実施形態）
図１０を参照し、第７の実施形態について詳細に説明する。
図１０は、第７の実施形態の流入部ユニット１２を示した平面図である。
被処理水供給部１７は、分配部１８の径方向に対して水平方向に傾斜して、分配部１８の外周壁１８ａを貫通するように外周壁１８ａに接続されている。これにより、被処理水供給部１７の流出端部１７ａは、外周壁１８ａの接線に対して鋭角に配置されている。すなわち、流出端部１７ａは、外周壁１８ａの内側面上に、外周壁１８ａの略周方向に向いた開口部を形成している。したがって、被処理水は流出端部１７ａによって形成された開口部を通じて、分配部１８の略周方向に流入する。被処理水が分配部１８の略周方向に放出されるので、本実施形態においては、分配部１８は、偏向部２１のような被処理水の流れ方向を変化させる構成を備えなくてもよい。

分配部１８は、２つの噴流装置２２を有する。噴流装置２２は、第１の実施形態の噴流装置２２と同じ機能を有する。本実施形態においては、一方の噴流装置２２（第１噴流装置２２）は、旋回する被処理水の流れの方向で見て、流出端部１７ａの上流側に配置されている。これにより、流入端部１７ａから流入した被処理水に対して、流速を与えることが可能である。他方の噴流装置２２（第２噴流装置）は、第１噴流装置２２に対して、中心軸１８ｃに関して１８０°だけ回転対称となる位置に配置される。これにより、必要に応じて被処理水に対してバランス良く流速を与えることが可能である。なお、噴流装置２２は、分配部１８内に１つのみ、または３つ以上設けられてもよい。

また、噴流装置２２は、第１の実施形態と同様に、間欠運転および台数制御運転されることが可能である。噴流装置２２のこれらの制御は、制御装置５０（図２参照）を通じて実行され得る。さらに、噴流装置２２は、被処理水に放出する角度を変化させることが可能であるように構成されてもよい。

なお、流入管１９へのより大きなフロックの流入を促進するために、堰２０が第４の実施形態と同様の１つ以上の開口部２５を有してもよい。

次に、本実施形態の作用および効果について説明する。
被処理水は、流出端部１７ａから分配部１８内へと分配部１８の略周方向に流入する。流入した被処理水は、外周壁１８ａに沿って分配部１８内を旋回する流れを形成する。本実施形態においては、分配部１８内へと流入する際に衝突する対象物が存在しないため、凝集槽で形成されたフロックは、過度に微細化されにくい。

被処理水が分配部１８内を旋回する過程で、フロックは会合してさらに成長する。過度に大きく成長したフロックは重くなり、分配部１８の底部に沈殿して堆積する。この現象が生じた場合に、噴流装置２２は噴流を放出し、強制的に旋回流およびフロックに流速を与えて流す。また、放出される噴流は、過度に大きく成長したフロックを適度な大きさに分解して、フロックが容易に流れるようにする。この作用により、フロックは、分配部１８の底部に堆積しにくくなり、被処理水と共に堰２０を乗り越えて流入管１９内に流入しやすくなる。本実施形態の構成により、被処理水の流れを偏向するための偏向部２１を省略することが可能である。

本実施形態の構成によれば、被処理水が分配部１８の略周方向に沿って流入するので、分配部１８内を旋回する流れの流速を確保することができる。被処理水が偏向部２１に衝突することがないため、フロックの過度の微細化を抑制することができる。さらに、噴流装置２２は、大きく成長したフロックに流速を与えることができ、または過度に大きく成長したフロックを適度な大きさに分解することができる。これにより、分配部１８内のフロックの堆積を防止することができる。したがって、分配部１８内の清掃の頻度を低減することができ、維持管理費用の低減が図られる。

（第８の実施形態）
図１１を参照し、第８の実施形態について詳細に説明する。本実施形態は、第７の実施形態の変形例である。本実施形態は、分配部１８が渦巻状の仕切り板２３ｂを有する点で第７の実施形態とは異なる。なお、以下に説明する点以外の構成は、第７の実施形態と同様である。

図１１は、第２の実施形態による流入部ユニット１２を示した平面図である。
分配部１８は、渦巻き状の仕切り板２３ｂを有する。渦巻き状の仕切り板２３ｂの配置および構成は、第３の実施形態および第６の実施形態と同様であるので、ここでは詳細な説明は省略する。

分配部１８は、１つ以上の噴流装置２２を有する。噴流装置２２は、第１の実施形態の噴流装置２２と同じ機能を有する。流路２４ｂおよび流路２４ｂｂのそれぞれは、噴流装置２２を有する。流路２４の噴流装置２２は、旋回する被処理水の流れの方向で見て、流出端部１７ａの上流側に配置されている。これにより、流入端部１７ａから流入した被処理水の流れに対して、追加の流速を与えることが可能である。流路２４ｂｂの噴流装置２２は、流路２４ｂの噴流装置２２から中心軸１８ｃを中心として時計回りに略９０°回転された位置において、流路２４ｂｂの幅方向の中央付近に配置されている。各噴流装置２２の高さ方向における位置は、第１の実施形態と同じとされてよい。なお、噴流装置２２の数および位置は、必要に応じて変更されてもよい。

また、噴流装置２２は、第１の実施形態と同様に、間欠運転および台数制御運転されることが可能である。噴流装置２２のこれらの制御は、制御装置５０（図２参照）を通じて実行され得る。さらに、噴流装置２２は、被処理水に放出する角度を変化させることが可能であるように構成されてもよい。

なお、流入管１９へのより大きなフロックの流入を促進するために、堰２０が第４の実施形態と同様の１つ以上の開口部２５を有してもよい。

次に、本実施形態の作用および効果について説明する。
被処理水は、流出端部１７ａから分配部１８内へと分配部１８の略周方向に流入する。分配部１８内に流入した被処理水は、緩やかな角度で仕切り板２３ｂに衝突して流路２４ｂおよび流路２４ｂｂを流れる。本実施形態においては、被処理水は緩やかな角度で仕切り板２３ｂに衝突するため、フロックが微細化され難い。被処理水が流路を流れる過程において、フロックは成長して、塊を形成する。

過度に大きく成長したフロックは、流路２４ｂまたは流路２４ｂｂの途中に堆積する。このような場合に、噴流装置２２は噴流を放出し、強制的に旋回流およびフロックに流速を与えて流す。また、放出される噴流は、過度に大きく成長したフロックを適度な大きさに分解して、フロックが容易に流れるようにする。この作用により、フロックは、分配部１８に堆積することなく、被処理水と共に堰２０を乗り越えて流入管１９内に流入する。

本実施形態の構成によれば、比較的距離の長い流路２４ｂのために、フロックの成長が促進される。細い流路２４ｂの幅により、被処理水は、大きく成長したフロックを流すための流速を得ることができる。被処理水は緩やかな角度で仕切り板と衝突するため、フロックが過度に微細化されない。さらに、噴流装置２２は、大きく成長したフロックに流速を与えることができ、または過度に大きく成長したフロックを適度な大きさに分解することができる。これにより、分配部１８内のフロックの堆積を抑制することができる。したがって、分配部１８内の清掃の頻度を低減することができ、維持管理費用の低減が図られる。

以上説明した少なくともひとつの実施形態によれば、フロックに流速を与えることにより、フロックの流入管１９内への流入を促進する。これにより、フロックが分配部１８内に堆積することを抑制することができる。したがって、分配部１８内の清掃の頻度を低減することができ、維持管理費用の低減が図られる。

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、１１…槽体、１２…流入部ユニット、１７…被処理水供給部、１７ａ…流出端部、１８…分配部、１９…流入管、２０…堰、２１…偏向部、２２…噴流装置、２３ａ，２３ｂ，２３ｄ…仕切り板、２４ａ，２４ｂ，２４ｂｂ，２４ｄ…流路、２５…開口部

Claims (12)

1. 沈殿槽に設けられる、被処理水の流入部ユニットであって、
   流入管と、
   前記流入管の径方向外側に配置され、前記被処理水を前記流入管の周方向に分配するように構成された分配部と、
   前記分配部内に配置され、前記分配部へと流れ込む前記被処理水の流れ方向を、前記流入管の周りを旋回する向きに偏向させるように構成された偏向部と、
   前記分配部内に配置され、前記被処理水に噴流を放出するように構成された１つ以上の噴流装置と、
   を備えた流入部ユニット。
2. 沈殿槽に設けられる、被処理水の流入部ユニットであって、
   流入管と、
   前記流入管の径方向外側に配置され、前記被処理水を前記流入管の周方向に分配するように構成された分配部と、
   前記分配部内に配置され、前記被処理水が前記流入管の周りを旋回するように流れる流路を形成した渦巻き状の仕切り板と、
   を備えた流入部ユニット。
3. 前記仕切り板の最小半径部と前記流入管との間の距離は、前記流入管の周りを旋回する前記被処理水の流れ方向において、前記最小半径部よりも上流側に形成された流路の幅よりも大きい、
   請求項２に記載の流入部ユニット。
4. 前記流入管の周りを旋回する前記被処理水の流れ方向において、前記最小半径部よりも上流側に形成された流路の幅は、下流側になるに従い狭くなる、
   請求項２または請求項３に記載の流入部ユニット。
5. 前記流入管の上部は、前記分配部の底面よりも上方に突出して堰を形成しており、前記堰の周方向の一部は、前記被処理水が前記分配部から前記流入管内に流入する開口部を有した、
   請求項２に記載の流入部ユニット。
6. 前記分配部内に配置され、前記被処理水に噴流を放出するように構成された１つ以上の噴流装置をさらに備えた、
   請求項２から請求項５のいずれか一項に記載の流入部ユニット。
7. 沈殿槽に設けられる、被処理水の流入部ユニットであって、
   流入管と、
   前記流入管の径方向外側に配置され、前記被処理水を前記流入管の周方向に分配するように構成された分配部と、
   前記分配部に前記被処理水を供給する流出端部を有した被処理水供給部と、
   を備え、
   前記流出端部は、前記分配部の外周の接線に対して鋭角に配置されている、
   流入部ユニット。
8. 前記分配部内に配置され、前記被処理水に噴流を放出するように構成された１つ以上の噴流装置をさらに備えた、
   請求項７に記載の流入部ユニット。
9. 前記分配部内に配置され、前記被処理水が前記流入管の周りを旋回するように流れる流路を形成した渦巻き状の仕切り板が配置された、
   請求項７または請求項８に記載の流入部ユニット。
10. 前記１つ以上の噴流装置を間欠運転させる制御部をさらに備えた、
    請求項１、請求項６、および請求項８のいずれか一項に記載の流入部ユニット。
11. 前記１つ以上の噴流装置を制御する制御部をさらに備え、
    前記１つ以上の噴流装置は、第１噴流装置と、前記第１噴流装置とは異なる位置に配置された第２噴流装置と、を含み、
    前記制御部は、前記第１噴流装置と、前記第２噴流装置とを異なるタイミングで運転させる、
    請求項１、請求項６、請求項８、および請求項１０のいずれか一項に記載の流入部ユニット。
12. 槽体と、
    請求項１から請求項１１のいずれか一項に記載の流入部ユニットと、
    を備えた沈殿槽。

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