JP6866341B2 - 流入部ユニットおよび沈殿槽 - Google Patents

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。

工業廃水などに含まれる浮遊物質等を沈降分離させる沈殿槽が知られている。沈殿槽は、沈降分離性能の低下を抑制することが望まれている。

特開２０１８−７９４４０号公報 特開２０１８−２０２８９号公報 特開昭５９−１５０５１１号公報

本発明が解決しようとする課題は、沈降分離性能の低下を抑制す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、流入管と、収容部と、第１部材と、を持つ。流入管は、沈殿槽の掻寄板を回転させる回転シャフトの周囲に配置される。収容部は、流入管の外側に配置され、流入管の第１方向の第１端部を取り囲む。収容部は、第１端部から流入管の内側に流入する被処理水を収容可能である。第１部材は、回転シャフトに連結可能な連結部に接続され、収容部の内底面に沿って相対移動する。

第１の実施形態の沈殿槽の全体構成を示す側面断面図。 第１の実施形態の流入部ユニットの平面断面図。 図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線における側面断面図。 第１の実施形態の第１変形例の流入部ユニットの平面断面図。 図４のＶ−Ｖ線における側面断面図。 第１の実施形態の第２変形例の流入部ユニットの平面断面図。 第１の実施形態の第３変形例の流入部ユニットの平面断面図。 第２の実施形態の流入部ユニットの平面断面図。 図８のＩＸ矢視図。 第２の実施形態の流入部ユニットにおける搬出部材の斜視図。 第２の実施形態の第１変形例の流入部ユニットにおける搬出部材の斜視図。 第２の実施形態の第２変形例の流入部ユニットにおける搬出部材の斜視図。 第２の実施形態の第３変形例の流入部ユニットにおける搬出部材の斜視図。 第３の実施形態の流入部ユニットの平面断面図。 第３の実施形態の流入部ユニットにおける搬出部材の斜視図。 第３の実施形態の第１変形例の流入部ユニットにおける搬出部材の斜視図。 第３の実施形態の第２変形例の流入部ユニットにおける搬出部材の斜視図。 第３の実施形態の第３変形例の流入部ユニットにおける搬出部材の斜視図。 第３の実施形態の第４変形例の流入部ユニットにおける搬出部材の斜視図。 第４の実施形態の流入部ユニットの平面断面図。 図２０のＷ−Ｗ線における側面断面図。 第１の実施形態の第４変形例の流入部ユニットの側面図。

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。

本願において、極座標系のＺ方向、Ｒ方向およびθ方向が以下のように定義される。Ｚ方向は流入管および分配部の軸方向である。例えば、Ｚ方向は鉛直方向であり、＋Ｚ方向（第１方向）は上方向であり、−Ｚ方向（第２方向）は下方向である。Ｒ方向は流入管および分配部の径方向であり、＋Ｒ方向は外側の方向である。例えば、Ｒ方向は水平方向である。θ方向は流入管および分配部の周方向であり、＋θ方向は回転シャフトの回転方向である。

（第１の実施形態）
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は、図２のＩ−Ｉ線における側面断面図である。
図１に示されるように、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、円筒状または多角筒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の上端部に上部開口部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、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、フロックが生成される。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と、分配部（収容部）１８と、流入管１９と、掻取り機構５０（図２参照）と、を有する。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）に配置される。流入部ユニット１２は、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。

図２は、第１の実施形態の流入部ユニットの説明図であり、図１のＩＩ−ＩＩ線における平面断面図である。
図２に示されるように、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。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。

分配部１８は、「分散トラフ」または「流入プール」とも称される。本実施形態において分配部１８は、円筒形の外周壁１８ａおよびリング状の底壁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、円筒形とは異なった形状、例えば多角筒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。被処理水は、被処理水供給部１７から分配部１８に流入する。被処理水は、流入管１９を中心とした時計回りの流れと反時計回りの流れに二分されて、分配部１８を流通する。被処理水は、分配部１８を流通することで流入管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筒状などの筒状に形成されている。流入管１９は、分配部１８の内側に配置される。すなわち分配部１８は、流入管１９の径方向の外側に配置される。分配部１８は、流入管１９の第１端部１９ｅを取り囲む。分配部１８は、第１端部１９ｅから流入管１９に流入する被処理水を収容可能である。図１に示されるように、流入管１９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の上方向（第１方向）の第１端部１９ｅ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。流入管１９の第１端部１９ｅには、「Ｖノッチ」とも称される複数の切欠き１９ｖ（図９参照）が形成される。切欠き１９ｖは、上方向から下方向に向かって先細るＶ字状に形成される。複数の切欠き１９ｖが、流入管１９の周方向に連続して形成される。

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を乗り越えて流入管１９内に流入する。複数の切欠き１９ｖは、分配部１８から流入管１９に流入する被処理水を、流入管１９の周方向において均等に分配する。分配部１８における被処理水の水位は、切欠き１９ｖの高さ方向の中間位置である。本願において、流入管の第１端部１９ｅのＺ方向の位置は、切欠き１９ｖの中間位置である。

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の外部に流出した被処理水は、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、回転シャフト４１と、駆動モータ４２と、支持部材４３と、複数の掻寄板４４と、を有する。回転シャフト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。回転シャフト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。すなわち流入管１９は、回転シャフト４１の周囲に配置される。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回転シャフト４１に接続され、回転シャフト４１を回転させる。支持部材４３は、回転シャフト４１の下端に連結されて径方向に伸びている。複数の掻寄板４４は、支持部材４３に取り付けられている。すなわち、回転シャフト４１は沈殿槽１の掻寄板４４を回転させる。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によって回転シャフト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。掻寄せられた沈殿物は、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。

掻取り機構５０について詳しく説明する。
前述したように、分配部１８はフロックを含む被処理水を収容可能である。被処理水およびフロックは、流入管１９の第１端部１９ｅを乗り越えて流入管１９の内側に流入する。一部の重いフロックは、第１端部１９ｅを乗り越えることができずに、分配部１８に滞留する。滞留するフロックは、分配部１８の内底面１８ｂに堆積する。フロックが不均一に堆積すると、分配部１８における被処理水の流れが不均一になる。そのため、流入管１９の周方向において被処理水を均等に流入管１９に流入させることが困難になる。被処理水の流入管１９への流入が不均一になると、沈殿槽１の内部において局所的な被処理水の高速流が発生する。これにより、沈殿槽１の内部における被処理水の実質的滞留時間が減少する。その結果、沈殿槽１の沈降分離性能が低下する。
分配部１８に滞留するフロックを除去するため、流入部ユニット１２は掻取り機構５０を有する。掻取り機構５０は、分配部１８の内底面１８ｂに堆積したフロックを掻き取る。

図２に示されるように、掻取り機構５０は、第１連結部５１と、アーム５２と、掻取り部材（第１部材）５４と、を有する。
第１連結部５１は、掻取り機構５０を回転シャフト４１に連結可能である。例えば第１連結部５１は、回転シャフト４１をＲ方向に挟持するクランプ機構である。掻取り機構５０が第１連結部５１により回転シャフト４１に連結されると、掻取り機構５０は回転シャフト４１と共に回転する。
アーム５２は、第１連結部５１に接続される。アーム５２は、第１連結部５１から＋Ｒ方向に伸びる。

図３は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線における側面断面図である。
掻取り部材５４は、板状に形成される。掻取り部材５４の＋θ方向の前面５４ｆは、分配部１８の内底面１８ｂに対する垂直面である。掻取り部材５４は、流入管１９の外側から分配部１８の外周壁１８ａの内側にかけて、Ｒ方向に沿って配置される。掻取り部材５４は、分配部１８の内底面１８ｂに沿って配置される。掻取り部材５４のＲ方向の両端部は、取付け部材５３を介してアーム５２に接続される。

掻取り部材５４は、ポリ塩化ビニルなどの樹脂材料により形成される。掻取り部材５４は、分配部１８の内底面１８ｂから僅かに離れて配置される。掻取り部材５４は、金属材料の支持板と、支持板の＋θ方向の表面に装着されるゴム板と、で形成されてもよい。この場合、ゴム板は分配部１８の内底面１８ｂに当接してもよい。
取付け部材５３は、ポリ塩化ビニルなどの樹脂材料により形成される。−Ｒ方向の取付け部材５３は、流入管１９の外周面から僅かに離れて配置される。＋Ｒ方向の取付け部材５３は、分配部１８の外周壁１８ａの内周面から僅かに離れて配置される。取付け部材５３は、金属材料の支持板と、支持板の＋θ方向の表面に装着されるゴム板と、で形成されてもよい。この場合、−Ｒ方向のゴム板は、流入管１９の外周面に当接してもよい。−Ｒ方向のゴム板は、流入管１９の外周面に付着したフロックを掻き取る。＋Ｒ方向のゴム板は、外周壁１８ａの内周面に当接してもよい。＋Ｒ方向のゴム板は、外周壁１８ａの内周面に付着したフロックを掻き取る。

掻取り機構５０は、回転シャフト４１と共に回転する。掻取り部材５４は、分配部１８の内底面１８ｂに堆積したフロックを掻き取る。取付け部材５３は、分配部１８の内側面に付着したフロックを掻き取る。掻き取られたフロックは、被処理水に分散されて分配部１８を流通する。フロックは、被処理水と共に流入管１９の内側に流入する。これにより、分配部１８に堆積していたフロックが除去される。フロックが除去されると、分配部１８における被処理水の流通が均一になる。これにより、流入管１９の周方向において均等に、被処理水が流入管１９に流入する。そのため、沈殿槽１の内部において、局所的に被処理水の高速流が発生することなく、被処理水が均等に低速で流通する。したがって、沈殿槽１の沈降分離性能の低下が抑制される。

分配部１８における被処理水の水面は、流入管１９の第１端部１９ｅと同じ高さに位置する。掻取り部材５４の＋Ｚ方向の端部は、流入管１９の第１端部１９ｅより−Ｚ方向に配置される。これにより、被処理水は、掻取り部材５４の＋Ｚ方向を流通可能である。掻取り部材５４が分配部１８の内側を移動するとき、掻取り部材５４は被処理水の水流を混乱させる。被処理水が掻取り部材５４の＋Ｚ方向を流通可能なので、流通不可能な場合と比べて、掻取り部材５４による水流の混乱が抑制される。

以上に説明された流入部ユニット１２は、分配部１８の内底面１８ｂに沿って相対移動する掻取り部材５４を有する。掻取り部材５４は、分配部１８の内底面に堆積したフロックを掻き取る。分配部１８に堆積していたフロックが除去されると、被処理水が均等に低速で流通する。したがって、沈殿槽１の沈降分離性能の低下が抑制される。
掻取り部材５４は、回転シャフト４１に連結可能な第１連結部５１に接続される。掻取り部材５４は、回転シャフト４１と共に回転して、分配部１８の内側を移動する。掻取り部材５４の移動機構を新設する必要がないので、装置コストが抑制される。

第１の実施形態の第１変形例の流入部ユニットについて説明する。
図４は、第１の実施形態の第１変形例の流入部ユニットの平面断面図である。図４は、図１のＩＩ−ＩＩ線に相当する部分における断面図である。図５は、図４のＶ−Ｖ線における側面断面図である。第１の実施形態の第１変形例のうち、第１の実施形態と同様の部分の説明は省略される。

図４に示されるように、流入部ユニット１２は、バッフル板２１を有する。
バッフル板２１は、Ｒ方向において被処理水供給部１７の流出端部１７ａと流入管１９との中間部に配置される。バッフル板２１は、Ｚ方向から見て、流入管１９と同心の円弧状に形成される。バッフル板２１は、分配部１８の内底面１８ｂから＋Ｚ方向に立設される。バッフル板２１は、被処理水を整流する。バッフル板２１は、被処理水供給部１７の流出端部１７ａから流入した被処理水の−Ｒ方向の水流を、＋θ方向および−θ方向の水流に変換する。

掻取り部材５４は、内側掻取り部材５４ａと、外側掻取り部材５４ｂと、を有する。内側掻取り部材５４ａは、Ｒ方向の内側（−Ｒ方向）に配置される。外側掻取り部材５４ｂは、Ｒ方向の外側（＋Ｒ方向）に配置される。図５に示されるように、内側掻取り部材５４ａのＲ方向の両端部は、取付け部材５３を介してアーム５２に接続される。外側掻取り部材５４ｂも同様に、取付け部材５３を介してアーム５２に接続される。Ｒ方向における内側掻取り部材５４ａと外側掻取り部材５４ｂとの間には、隙間５８が形成される。隙間５８は、分配部１８の内底面１８ｂからアーム５２にかけてＺ方向に伸びる。隙間５８は、Ｒ方向においてバッフル板２１と同じ位置に形成される。

掻取り機構５０が回転すると、掻取り部材５４はバッフル板２１を通過する。内側掻取り部材５４ａがバッフル板２１の−Ｒ方向を通過し、外側掻取り部材５４ｂがバッフル板２１の＋Ｒ方向を通過する。バッフル板２１は、相対的に隙間５８を通過する。
このように、掻取り部材５４は、Ｒ方向におけるバッフル板２１の位置に隙間５８を有する。これにより、掻取り部材５４とバッフル板２１との干渉が回避される。

第１の実施形態の第２変形例の流入部ユニットについて説明する。
図６は、第１の実施形態の第２変形例の流入部ユニットの平面断面図である。図６は、図１のＩＩ−ＩＩ線に相当する部分における断面図である。第１の実施形態の第２変形例のうち、第１の実施形態と同様の部分の説明は省略される。

アーム５２は、内側アーム５２ａと、外側アーム５２ｂと、を有する。内側アーム５２ａは、第１連結部５１から＋Ｒ方向に伸びる。外側アーム５２ｂは、内側アーム５２ａの＋Ｒ方向の先端から、＋Ｒ方向および＋θ方向に向かって直線状に伸びる。

掻取り部材５４は、Ｚ方向から見て外側アーム５２ｂと略平行に配置される。掻取り部材５４の＋θ方向の前面（移動方向の面）５４ｆは、Ｒ方向に対して傾斜している。掻取り部材５４の前面５４ｆは、＋Ｒ方向から−Ｒ方向にかけて、−θ方向に傾斜している。掻取り部材５４の前面５４ｆは、＋θ方向および−Ｒ方向を向いている。Ｚ方向から見て、掻取り部材５４の前面５４ｆは、前面５４ｆの＋Ｒ方向の端部の速度ベクトル５４ｖに対して、９０°を超える角度で配置される。速度ベクトル５４ｖがＲ方向の成分を有しないのに対して、前面５４ｆの法線ベクトル５４ｎは−Ｒ方向の成分を有する。

掻取り機構５０が回転すると、掻取り部材５４は、分配部１８の内底面１８ｂに堆積したフロックを掻き取る。掻取り部材５４の前面５４ｆは、＋Ｒ方向から−Ｒ方向にかけて、−θ方向に傾斜している。掻き取られたフロックは、＋θ方向に回転する掻取り部材５４に案内されて、＋Ｒ方向から−Ｒ方向に移動する。−Ｒ方向に移動したフロックは、流入管１９の内側に流入する。これにより、分配部１８に堆積していたフロックが除去され、フロックの再堆積が抑制される。

第１の実施形態の第３変形例の流入部ユニットについて説明する。
図７は、第１の実施形態の第３変形例の流入部ユニットの平面断面図である。図７は、図１のＩＩ−ＩＩ線に相当する部分における断面図である。第１の実施形態の第３変形例のうち、第１の実施形態の第２変形例と同様の部分の説明は省略される。

掻取り部材５４の前面５４ｆは曲面に形成される。掻取り部材５４の前面５４ｆは、＋Ｒ方向に向かうほど−Ｒ方向を向く曲面である。前面５４ｆの各点の法線ベクトルは−Ｒ方向の成分を有する。Ｚ方向から見て、掻取り部材５４の前面５４ｆは円弧状に形成され、円弧の中心は前面５４ｆの＋θ方向に配置される。

掻取り部材５４に掻き取られたフロックは、＋θ方向に回転する掻取り部材５４に案内されて、＋Ｒ方向から−Ｒ方向に移動する。掻取り部材５４の前面５４ｆが曲面であるため、平面の場合に比べて、フロックが−Ｒ方向に案内されやすい。−Ｒ方向に移動したフロックは、流入管１９の内側に流入する。これにより、分配部１８に堆積していたフロックが除去される。

第１の実施形態の第４変形例の流入部ユニットについて説明する。
図２２は、第１の実施形態の第４変形例の流入部ユニットの側面図である。第１の実施形態の第４変形例のうち、第１の実施形態と同様の部分の説明は省略される。

掻取り部材５４の前面５４ｆは、分配部１８の内底面１８ｂに対して傾斜している。掻取り部材５４の前面５４ｆは、−Ｚ方向から＋Ｚ方向にかけて、−θ方向に傾斜している。掻取り部材５４の前面５４ｆは、＋θ方向および＋Ｚ方向を向いている。
取付け部材５３の前面５３ｆも、掻取り部材５４の前面５４ｆと同様に傾斜している。

掻取り部材５４の前面５４ｆおよび取付け部材５３の前面５３ｆに、ゴム板が装着されてもよい。−Ｒ方向の取付け部材５３に装着されたゴム板は、流入管１９の外周面に当接してもよい。このゴム板は、流入管１９の外周面および第１端部１９ｅに付着したフロックを掻き取って、流入管１９の内側に流入させる。これにより、流入管１９の外周面および第１端部１９ｅに付着したフロックが除去される。

なお、第１の実施形態の第２変形例、第３変形例および第４変形例の掻取り部材５４は、第１の変形例と同様の隙間５８（図５参照）を有してもよい。

（第２の実施形態）
第２の実施形態の流入部ユニットについて説明する。
図８は、第２の実施形態の流入部ユニットの平面断面図である。図８は、図１のＩＩ−ＩＩ線に相当する部分における断面図である。図９は、図８のＩＸ矢視図である。図１０は、第２の実施形態の流入部ユニットにおける搬出部材の斜視図である。図１０では、搬出部材および流入管の第１端部以外の部材の図示が省略されている。
第２の実施形態の流入部ユニットは、掻取り機構５０に加えて搬出機構６０を有する点で、第１の実施形態とは異なる。第２の実施形態のうち、第１の実施形態の第２変形例と同様の部分の説明は省略される。

図８に示されるように、第２の実施形態の流入部ユニット１２は、掻取り機構５０と、搬出機構６０と、を有する。掻取り機構５０の掻取り部材５４は、流入管１９の外周面からＲ方向に所定距離Ｗ１をおいて配置される。
搬出機構６０は、掻取り機構５０で掻き取ったフロックを、流入管１９の内側に搬出する。搬出機構６０は、第２連結部６１と、アーム６２と、搬出部材６４と、を有する。

第２連結部６１は、搬出機構６０を回転シャフト４１に連結可能である。例えば第２連結部６１は、回転シャフト４１を径方向に挟持するクランプ機構である。搬出機構６０が第２連結部６１により回転シャフト４１に連結されると、搬出機構６０は回転シャフト４１と共に回転する。
アーム６２は、第２連結部６１に接続される。アーム６２は、第２連結部６１から＋Ｒ方向に伸びる。

流入部ユニット１２は、複数（例えば２個）の掻取り機構５０と、複数（例えば２個）の搬出機構６０と、を有する。複数の掻取り機構５０は、θ方向に等角度（例えば１８０°）の間隔で配置される。複数の搬出機構６０は、θ方向に等角度（例えば１８０°）の間隔で配置される。搬出機構６０は、掻取り機構５０の−θ方向に近接して配置される。なお流入部ユニット１２は、１個の掻取り機構５０と、１個の搬出機構６０と、を有してもよい。

搬出部材６４は、分配部１８の内底面１８ｂおよび流入管１９の外周面に沿って配置される。Ｚ方向から見て、搬出部材６４はθ方向に伸びる。搬出部材６４は、Ｒ方向に所定幅Ｗ２を有する。所定幅Ｗ２は、所定距離Ｗ１より大きい。
図９に示されるように、搬出部材６４は、板状に形成される。搬出部材６４の＋θ方向の前面（移動方向の面）６４ｆは、平面状に形成される。搬出部材６４の前面６４ｆは、分配部１８の内底面１８ｂに対して傾斜している。搬出部材６４の前面６４ｆは、−Ｚ方向から＋Ｚ方向にかけて、−θ方向に傾斜している。搬出部材６４の前面６４ｆは、＋θ方向および＋Ｚ方向を向いている。搬出部材６４は、分配部１８の内底面１８ｂから流入管１９の第１端部１９ｅにかけて伸びる。搬出部材６４の−Ｚ方向の端部は、分配部１８の内底面１８ｂに沿って配置される。搬出部材６４の＋Ｚ方向の端部は、流入管１９の第１端部１９ｅより＋Ｚ方向に配置される。搬出部材６４の＋Ｚ方向の端部は、取付け部材６３を介してアーム６２に接続される。

搬出部材６４は、ポリ塩化ビニルなどの樹脂材料により形成される。搬出部材６４は、分配部１８の内底面１８ｂおよび流入管１９の外周面から僅かに離れて配置される。搬出部材６４は、金属材料の支持板と、支持板の＋θ方向の表面に装着されるゴム板と、により形成されてもよい。この場合、ゴム板は分配部１８の内底面１８ｂおよび流入管１９の外周面に当接してもよい。ゴム板は、流入管１９の外周面および第１端部１９ｅに付着したフロックを掻き取って、流入管１９の内側に流入させる。

図８に示されるように、掻取り機構５０および搬出機構６０は、回転シャフト４１と共に回転する。掻取り部材５４は、分配部１８の内底面１８ｂに堆積したフロックを掻き取る。掻き取られたフロックは、＋θ方向に回転する掻取り部材５４に案内されて、＋Ｒ方向から−Ｒ方向に移動する。掻取り部材５４は、流入管１９の外周面から所定距離Ｗ１をおいて配置される。搬出機構６０は、掻取り機構５０の−θ方向に近接して配置される。掻取り部材５４により−Ｒ方向に案内されたフロックは、掻取り部材５４の−Ｒ方向の端部から、搬出機構６０に受け渡される。

図１０に示されるように、搬出機構６０の搬出部材６４の前面６４ｆは、−Ｚ方向から＋Ｚ方向にかけて、−θ方向に傾斜している。受け渡されたフロックは、＋θ方向に回転する搬出部材６４に案内されて、−Ｚ方向から＋Ｚ方向に移動する。搬出部材６４の＋Ｚ方向の端部は、流入管１９の第１端部１９ｅより＋Ｚ方向に配置されている。移動したフロックは、流入管１９の第１端部１９ｅを乗り越えて、流入管１９の内側に流入する。これにより、分配部１８に堆積していたフロックが除去される。

以上に説明された流入部ユニット１２は、掻取り部材５４に加えて搬出部材６４を有する。掻取り部材５４により−Ｒ方向に案内されたフロックは、搬出部材６４により＋Ｚ方向に案内されて、流入管１９の内側に流入する。これにより、分配部１８に堆積していたフロックが除去される。したがって、沈殿槽１の沈降分離性能の低下が抑制される。

第２の実施形態の第１変形例の流入部ユニットについて説明する。
図１１は、第２の実施形態の第１変形例の流入部ユニットにおける搬出部材の斜視図である。図１１では、搬出部材および流入管の第１端部以外の部材の図示が省略されている。第２の実施形態の第１変形例のうち、第２の実施形態と同様の部分の説明は省略される。

搬出部材６４の前面６４ｆは、曲面状に形成される。搬出部材６４の前面６４ｆは、＋Ｚ方向に向かうほど＋θ方向を向く曲面である。前面６４ｆの各点の法線ベクトルは＋θ方向の成分を有する。Ｒ方向から見て搬出部材６４の前面６４ｆは円弧状に形成され、円弧の中心は前面６４ｆの＋θ方向に配置される。

搬出部材６４に受け渡されたフロックは、＋θ方向に回転する搬出部材６４に案内されて、−Ｚ方向から＋Ｚ方向に移動する。搬出部材６４の前面６４ｆが曲面であるため、平面の場合に比べて、フロックが＋Ｚ方向に案内されやすい。＋Ｚ方向に移動したフロックは、流入管１９の第１端部１９ｅを乗り越えて、流入管１９の内側に流入する。これにより、分配部１８に堆積していたフロックが除去される。

第２の実施形態の第２変形例の流入部ユニットについて説明する。
図１２は、第２の実施形態の第２変形例の流入部ユニットにおける搬出部材の斜視図である。図１２では、搬出部材および流入管の第１端部以外の部材の図示が省略されている。第２の実施形態の第２変形例のうち、第２の実施形態と同様の部分の説明は省略される。

搬出部材６４の前面６４ｆは、捩れた曲面に形成される。搬出部材６４の前面６４ｆの下端辺（−Ｚ方向の端辺）は、Ｒ方向に沿って配置される。搬出部材６４の前面６４ｆの上端辺（＋Ｚ方向の端辺）は、＋Ｒ方向に向かうほど＋θ方向に突出している。搬出部材６４の前面６４ｆは、＋Ｚ方向に向かうほど−Ｒ方向を向くように捩れている。
フロックは、搬出部材６４に案内されて、＋Ｚ方向に移動するとともに、−Ｒ方向に移動する。そのため、多くのフロックが流入管１９の内側に流入する。これにより、分配部１８に堆積していたフロックが除去される。

第２の実施形態の第３変形例の流入部ユニットについて説明する。
図１３は、第２の実施形態の第３変形例の流入部ユニットにおける搬出部材の斜視図である。図１３では、搬出部材および流入管の第１端部以外の部材の図示が省略されている。第２の実施形態の第３変形例のうち、第２の実施形態と同様の部分の説明は省略される。

搬出部材６４は、板状のガイド部材６８を有する。ガイド部材６８は、搬出部材６４の前面６４ｆの＋Ｒ方向の端辺から＋θ方向および＋Ｚ方向に立設される。
フロックは、搬出部材６４に案内されて、−Ｚ方向から＋Ｚ方向に移動する。ガイド部材６８は、フロックが搬出部材６４の＋Ｒ方向に脱落するのを抑制する。そのため、多くのフロックが流入管１９の内側に流入する。これにより、分配部１８に堆積していたフロックが除去される。

以上に説明された第２の実施形態および各変形例の掻取り機構５０は、第１の実施形態の第２変形例の掻取り部材５４を有する。これに対して掻取り機構５０は、第１の実施形態の他の変形例の掻取り部材５４を有してもよい。

（第３の実施形態）
第３の実施形態の流入部ユニットについて説明する。
図１４は、第２の実施形態の流入部ユニットの平面断面図である。図１４は、図１のＩＩ−ＩＩ線に相当する部分における断面図である。図１５は、第２の実施形態の流入部ユニットにおける搬出部材の斜視図である。図１５では、搬出部材および流入管の第１端部以外の部材の図示が省略されている。第３の実施形態の流入部ユニットは、掻取り部材および搬出部材が連結された掻取り搬出機構７０を有する点で、第２の実施委形態とは異なる。第３の実施形態のうち、第２の実施形態と同様の部分の説明は省略される。

図１４に示されるように、掻取り搬出機構７０は、第２連結部６１と、アーム６２と、掻取り部材５４と、搬出部材６４と、を有する。第２連結部６１、アーム６２および搬出部材６４は、第２の実施形態と同様である。
掻取り部材５４は、搬出部材６４の−Ｚ方向および＋Ｒ方向の端部に連結されている。掻取り部材５４および搬出部材６４は、一体に形成されてもよい。
図１５に示されるように、掻取り部材５４の前面５４ｆは、平面状に形成される。掻取り部材５４の前面５４ｆは、分配部１８の内底面１８ｂに対して傾斜している。掻取り部材５４の前面５４ｆは、−Ｚ方向から＋Ｚ方向にかけて、−θ方向に傾斜している。また掻取り部材５４の前面５４ｆは、＋Ｒ方向から−Ｒ方向にかけて、−θ方向に傾斜している。掻取り部材５４の前面５４ｆは、＋θ方向、＋Ｚ方向および−Ｒ方向を向いている。

図１４に示される掻取り機構５０は、回転シャフト４１と共に回転する。掻取り部材５４は、分配部１８の内底面１８ｂに堆積したフロックを掻き取る。掻き取られたフロックは、＋θ方向に回転する掻取り部材５４に案内されて、＋Ｒ方向から−Ｒ方向に移動する。掻取り部材５４の−Ｒ方向には搬出部材６４が連結されている。掻取り部材５４に案内されたフロックの多くは、搬出部材６４に受け渡される。

図１５に示されるように、搬出部材６４は、−Ｚ方向から＋Ｚ方向にかけて、−θ方向に傾斜している。搬出部材６４に受け渡されたフロックは、＋θ方向に回転する搬出部材６４に案内されて、−Ｚ方向から＋Ｚ方向に移動する。搬出部材６４の＋Ｚ方向の端部は、流入管１９の第１端部１９ｅより＋Ｚ方向に配置されている。移動したフロックは、流入管１９の第１端部１９ｅを乗り越えて、流入管１９の内側に流入する。これにより、分配部１８に堆積していたフロックが除去される。

以上に説明された流入部ユニット１２は、掻取り部材５４および搬出部材６４が連結された掻取り搬出機構７０を有する。これにより、掻取り部材５４に案内されたフロックの多くが、搬出部材６４に受け渡され、流入管１９の内側に流入する。その結果、分配部１８に堆積していたフロックが除去される。したがって、沈殿槽の沈降分離性能の低下が抑制される。

第３の実施形態の第１変形例の流入部ユニットについて説明する。
図１６は、第３の実施形態の第１変形例の流入部ユニットにおける搬出部材の斜視図である。図１６では、搬出部材および流入管の第１端部以外の部材の図示が省略されている。第３の実施形態の第１変形例のうち、第３の実施形態と同様の部分の説明は省略される。

掻取り部材５４の前面５４ｆは、分配部１８の内底面１８ｂ（図１４参照）に対する垂直面である。掻取り部材５４の前面５４ｆは、＋θ方向および−Ｒ方向を向いている。
掻取り部材５４の前面５４ｆが垂直面であるため、傾斜面の場合に比べて、掻き取られたフロックが掻取り部材５４の＋Ｚ方向を乗り越えにくい。そのため、多くのフロックが、掻取り部材５４の前面５４ｆに案内されて、＋Ｒ方向から−Ｒ方向に移動する。多くのフロックが、搬出部材６４に受け渡されて、流入管１９の内側に流入する。これにより、分配部１８に堆積していた多くのフロックが除去される。

第３の実施形態の第２変形例の流入部ユニットについて説明する。
図１７は、第３の実施形態の第２変形例の流入部ユニットにおける搬出部材の斜視図である。図１７では、搬出部材および流入管の第１端部以外の部材の図示が省略されている。第３の実施形態の第２変形例のうち、第３の実施形態と同様の部分の説明は省略される。

掻取り部材５４の前面５４ｆの＋Ｒ方向の端部は、分配部１８の内底面１８ｂ（図１４参照）に対して垂直に配置される。前面５４ｆの−Ｒ方向の端部は、内底面１８ｂに対して傾斜して配置される。掻取り部材５４の前面５４ｆは、−Ｒ方向に向かうほど＋Ｚ方向を向く捩れ面である。前面５４ｆの−Ｒ方向の端部は、搬出部材６４と同様の角度に傾斜して、搬出部材６４に連結される。

前面５４ｆの＋Ｒ方向の端部が垂直に配置されるので、フロックが掻取り部材５４の＋Ｚ方向を乗り越えにくい。多くのフロックが、掻取り部材５４の前面５４ｆに案内されて、＋Ｒ方向から−Ｒ方向に移動する。前面５４ｆの−Ｒ方向の端部が傾斜して配置されるので、フロックが搬出部材６４に受け渡されやすい。多くのフロックが、搬出部材６４に受け渡されて、流入管１９の内側に流入する。これにより、分配部１８に堆積していた多くのフロックが除去される。

第３の実施形態の第３変形例の流入部ユニットについて説明する。
図１８は、第３の実施形態の第３変形例の流入部ユニット平面断面図である。図１８は、図１のＩＩ−ＩＩ線に相当する部分における断面図である。第３の実施形態の第３変形例のうち、第３の実施形態の第１変形例と同様の部分の説明は省略される。

掻取り部材５４の前面５４ｆは曲面に形成される。掻取り部材５４の前面５４ｆは、＋Ｒ方向に向かうほど−Ｒ方向を向く曲面である。前面５４ｆの各点の法線ベクトルは−Ｒ方向の成分を有する。Ｚ方向から見て、掻取り部材５４の前面５４ｆは円弧状に形成され、円弧の中心は前面５４ｆの＋θ方向に配置される。

掻取り部材５４の前面５４ｆが曲面であるため、平面の場合に比べて、フロックが−Ｒ方向に案内されやすい。そのため、多くのフロックが−Ｒ方向に移動して、流入管１９の内側に流入する。これにより、分配部１８に堆積していたフロックが除去される。

第３の実施形態の第４変形例の流入部ユニットについて説明する。
図１９は、第３の実施形態の第４変形例の流入部ユニットにおける搬出部材の斜視図である。図１９では、搬出部材および流入管の第１端部以外の部材の図示が省略されている。第３の実施形態の第４変形例のうち、第３の実施形態の第１変形例と同様の部分の説明は省略される。

搬出部材６４は、板状のガイド部材６８を有する。ガイド部材６８は、搬出部材６４の前面６４ｆの＋Ｒ方向の端辺から、＋θ方向および＋Ｚ方向に立設される。
搬出部材６４に受け渡されたフロックは、＋θ方向に回転する搬出部材６４に案内されて、−Ｚ方向から＋Ｚ方向に移動する。ガイド部材６８は、フロックが搬出部材６４の＋Ｒ方向に脱落するのを抑制する。そのため、多くのフロックが流入管１９の内側に流入する。これにより、分配部１８に堆積していたフロックが除去される。

なお、掻取り搬出機構７０の構成は、第３の実施形態およびその各変形例の構成に限られない。掻取り搬出機構７０は、第１の実施形態およびその各変形例の掻取り部材５４を有してもよい。掻取り搬出機構７０は、第２の実施形態およびその各変形例の搬出部材６４を有してもよい。掻取り搬出機構７０は、以上に説明された掻取り部材５４および搬出部材６４を、任意に組み合わせて構成することができる。

（第４の実施形態）
第４の実施形態の流入部ユニットについて説明する。
図２０は、第４の実施形態の流入部ユニットの平面断面図である。図２０は、図１のＩＩ−ＩＩ線に相当する部分における断面図である。図２１は、図２０のＷ−Ｗ線における側面断面図である。第４の実施形態の流入部ユニットは、流入管清掃部材８４およびシャフト清掃部材８６を有する点で、第１の実施形態とは異なる。第４の実施形態のうち、第１の実施形態と同様の部分の説明は省略される。

流入管清掃部材８４は、線状の金属材料や硬化樹脂などで形成される。流入管清掃部材８４は、流入管１９の軸方向に沿って伸びる。流入管清掃部材８４の＋Ｚ方向の端部は、アーム５２に接続される。流入管清掃部材８４の−Ｚ方向の端部は、流入管１９の−Ｚ方向の端部より−Ｚ方向に配置される。流入管清掃部材８４は、流入管１９の内周面に当接するか、流入管１９の内周面から僅かに離れて配置される。

回転シャフト４１の回転に伴って、アーム５２および流入管清掃部材８４が回転する。これにより流入管清掃部材８４は、流入管１９の内周面に沿って相対移動する。流入管１９の内側に流入したフロックの一部は、流入管１９の内周面に付着する。流入管清掃部材８４は、流入管１９の内周面に付着したフロックを清掃する。

シャフト清掃部材８６は、線状の金属材料や硬化樹脂などで形成される。シャフト清掃部材８６は、回転シャフト４１の軸方向に沿って伸びる。シャフト清掃部材８６の＋Ｚ方向の端部は、溢流堰１３（図１参照）の＋Ｚ方向の端部より＋Ｚ方向に配置される。すなわち、シャフト清掃部材８６の＋Ｚ方向の端部は、流入管１９の内側の被処理水の水面より＋Ｚ方向に配置される。シャフト清掃部材８６の−Ｚ方向の端部は、流入管１９の−Ｚ方向の端部より−Ｚ方向に配置される。シャフト清掃部材８６は、接続部材８５により流入管１９に接続される。接続部材８５は、流入管１９の−Ｚ方向の端部から−Ｚ方向に伸び、−Ｒ方向に折れ曲がり、シャフト清掃部材８６に接続される。シャフト清掃部材８６は、回転シャフト４１の外周面に当接するか、回転シャフト４１の外周面から僅かに離れて配置される。

回転シャフト４１が回転すると、流入管１９に固定されたシャフト清掃部材８６は、回転シャフト４１の外周面に沿って相対移動する。流入管１９の内側に流入したフロックの一部は、回転シャフト４１の外周面に付着する。シャフト清掃部材８６は、回転シャフト４１の外周面に付着したフロックを清掃する。

前述したアーム５２および流入管清掃部材８４は回転シャフト４１と共に回転するが、流入管１９に接続されたシャフト清掃部材８６は回転しない。アーム５２および流入管清掃部材８４は、流入管１９の上方および内周面に沿って配置される。シャフト清掃部材８６および接続部材８５は、流入管１９の下方および回転シャフト４１に沿って配置される。そのため、アーム５２および流入管清掃部材８４が回転しても、シャフト清掃部材８６および接続部材８５と衝突しない。

以上に説明されたように、第４の実施形態の流入部ユニット１２は、流入管清掃部材８４と、シャフト清掃部材８６と、を有する。流入管清掃部材８４は、流入管１９の内周面に付着したフロックを清掃する。シャフト清掃部材８６は、回転シャフト４１の外周面に付着したフロックを清掃する。これにより、流入管１９の内部において、被処理水が均等に低速で流通する。したがって、沈殿槽１の沈降分離性能の低下を抑制することができる。

第４の実施形態の流入部ユニット１２は、流入管清掃部材８４およびシャフト清掃部材８６の両方を有する。これに対して流入部ユニット１２は、流入管清掃部材８４およびシャフト清掃部材８６のうち、いずれか一方のみを有してもよい。
第４の実施形態では、第１の実施形態の流入部ユニットが流入管清掃部材８４およびシャフト清掃部材８６を採用した。これに対して、第１~第３の実施形態およびそれらの変形例が、第４の実施形態の流入管清掃部材８４およびシャフト清掃部材８６を採用してもよい。

以上説明した少なくともひとつの実施形態によれば、回転シャフト４１に連結可能な第１連結部５１に接続され、分配部１８の内底面１８ｂに沿って相対移動する掻取り部材５４を持つ。これにより、沈殿槽１の沈降分離性能の低下を抑制することができる。

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、１１…槽体、１２…流入部ユニット、１８…分配部（収容部）、１９…流入管、１９ｅ…第１端部、２１…バッフル板（整流部材）、４１…回転シャフト、４４…掻寄板、５１…第１連結部（連結部）、５４…掻取り部材（第１部材）、５８…隙間、６１…第２連結部（連結部）、６４…搬出部材（第２部材）、８４…流入管清掃部材、８６…シャフト清掃部材。

Claims (15)

1. 沈殿槽の掻寄板を回転させる回転シャフトの周囲に配置される流入管と、
   前記流入管の外側に配置され、前記流入管の第１方向の第１端部を取り囲み、前記第１端部から前記流入管の内側に流入する被処理水を収容可能な収容部と、
   前記回転シャフトに連結可能な連結部に接続され、前記収容部の内底面に沿って相対移動する第１部材と、を有する、
   流入部ユニット。
2. 前記第１部材の前記第１方向の端部は、前記流入管の前記第１端部より、前記第１方向とは反対の第２方向に配置される、
   請求項１に記載の流入部ユニット。
3. 前記第１部材の移動方向の面は、前記収容部の内底面に対する垂直面である、
   請求項１または２に記載の流入部ユニット。
4. 前記収容部は、被処理水を整流する整流部材を有し、
   前記第１部材は、前記収容部の径方向における前記整流部材の位置に隙間を有する、
   請求項１から３のいずれか１項に記載の流入部ユニット。
5. 前記第１部材の移動方向の面は、前記収容部の径方向の内側を向いている、
   請求項１から４のいずれか１項に記載の流入部ユニット。
6. 前記第１部材の移動方向の面は、前記収容部の径方向の外側に向かうほど前記径方向の内側を向く曲面である、
   請求項５に記載の流入部ユニット。
7. 前記第１部材の移動方向の面は、前記収容部の径方向の内側に向かうほど前記第１方向を向く捩れ面である、
   請求項５に記載の流入部ユニット。
8. 前記回転シャフトに連結可能な連結部に接続され、前記収容部の内底面および前記流入管の外周面に沿って相対移動し、前記収容部の内底面から前記流入管の前記第１端部にかけて伸び、移動方向の面が前記第１方向を向く第２部材を有する、
   請求項１から７のいずれか１項に記載の流入部ユニット。
9. 前記第２部材の移動方向の面は、前記第１方向に向かうほど前記第２部材の移動方向を向く曲面である、
   請求項８に記載の流入部ユニット。
10. 前記第２部材の移動方向の面における前記第１方向の端部は、前記収容部の径方向の外側に向かうほど前記第２部材の移動方向に突出している、
    請求項８に記載の流入部ユニット。
11. 前記第２部材は、前記収容部の径方向の外側の端辺から前記第２部材の移動方向および前記第１方向に伸びるガイド部材を有する、
    請求項８から１０のいずれか１項に記載の流入部ユニット。
12. 前記第１部材および前記第２部材は、相互に連結されている、
    請求項８から１１のいずれか１項に記載の流入部ユニット。
13. 前記流入管の軸方向に伸び、前記流入管の内周面に沿って相対移動する流入管清掃部材を有する、
    請求項１から１２のいずれか１項に記載の流入部ユニット。
14. 前記回転シャフトの軸方向に伸び、前記回転シャフトの外周面に沿って相対移動するシャフト清掃部材を有する、
    請求項１から１２のいずれか１項に記載の流入部ユニット。
15. 槽体と、
    請求項１から請求項１４のいずれか１項に記載の流入部ユニットと、を有する、
    沈殿槽。

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