WO2019093283A1

WO2019093283A1 - 混合装置、水処理装置および水処理方法

Info

Publication number: WO2019093283A1
Application number: PCT/JP2018/041062
Authority: WO
Inventors: 美咲若林; 裕貴中村; 駿田中
Original assignee: 王子ホールディングス株式会社
Priority date: 2017-11-07
Filing date: 2018-11-05
Publication date: 2019-05-16

Abstract

液体に流体を混合するための混合装置（１Ａ）であって、貯留室（１０）を有する処理槽（２Ａ）を備えている。貯留室（１０）の内面には、注入路（１５）の注入口（１５ａ）および排出路（１６）の排出口（１６ａ）が開口している。注入口（１５ａ）は、貯留室（１０）の第一内面（４１）に配置され、排出口（１６ａ）は、貯留室（１０）の内面において、第一内面（４１）に対峙する第二内面（５１）以外の内面に配置されている。この構成では、液体と流体とを省スペースで効率良く混ぜることができる。

Description

混合装置、水処理装置および水処理方法

　本発明は、混合装置、水処理装置および水処理方法に関する。

　近年、化学工業や生物工業等の分野では、液体中にファインバブルと呼ばれる直径１００μｍ以下の気泡を生成させている場合がある。微細化された気泡は、水面に浮上して破裂することなく、水中に長期間に亘って残存する。そして、気泡が液体に効率良く混合、拡散、溶解されることで、様々な機能を液体に付加することができる。
　従来、例えば、汚水処理において、活性汚泥による生物処理を行う場合には、有機物を分解する活性汚泥（微生物）に酸素を供給するために、曝気槽で被処理水（汚水）に酸素を混合している。

　そして、各種の水処理において、被処理水に気体を混合するための混合装置を槽内に設けているものがある。このような混合装置としては、貯留室の内面に注入路が開口し、その内面に対峙する他の内面に排出路が開口しているものがある（例えば、特許文献１参照）。

　このような混合装置では、被処理水と気体とを注入路から貯留室内に注入し、貯留室で被処理水と気体を混合した後に、貯留室内の処理水（混合体）を排出路から例えば曝気槽内に排出している。
　注入路から貯留室内に被処理水および気体を注入すると、キャビテーション効果により、気体が微細気泡化する。このように、被処理水中の気体を微細気泡化することで、被処理水から大気中に気散する気体の量を少なくすることができる。

特開２０００－０００５６３号公報

　前記した従来の混合装置では、注入路から貯留室内に被処理水および気体を注入すると、被処理水および気体が貯留室内で渦流する。このとき、貯留室内で被処理水および気体を十分に渦流して、被処理水と気体とを接触させることで、処理水の酸素濃度を高めることが好ましい。

　被処理水などの液体に酸素などの流体を良く混ぜるためには、貯留室内で液体および流体を大きく渦流させて、液体および流体の挙動を大きく乱すことが好ましい。
　しかしながら、従来の混合装置のように、注入路および排出路が貯留室内の対峙する二面に開口している場合には、液体および流体が渦流に巻き込まれることなく、排出路から排出され易いという問題がある。また、従来の混合装置では、注入用および排出用の配管が装置の両側に突出するため、設置スペースが大きくなるという問題もある。

　本発明は、前記した問題を解決し、液体と流体とを省スペースで効率良く混ぜることができる混合装置、水処理装置および水処理方法を提供することを課題とする。

　前記課題を解決するため、本発明は、液体に流体を混合するための混合装置であって、前記液体および前記流体の混合体が貯留される貯留室を有する処理槽を備えている。前記貯留室の内面には、前記液体および前記流体を前記貯留室内に注入するための注入路の注入口が開口するとともに、前記混合体を前記貯留室内から排出するための排出路の排出口が開口している。前記注入口は、前記貯留室の第一内面に配置され、前記排出口は、前記貯留室の前記第一内面に対峙する第二内面以外の内面に配置されている。

　本発明の混合装置では、第一内面の注入口から貯留室内に注入した液体および流体（気体または液体）は、第二内面に当接して流れが大きく変化する。そして、液体および流体は、貯留室内で大きく渦流した後に、第二内面以外の面に配置された排出口から排出される。

　このように、本発明の混合装置では、注入口および排出口が対峙しない二面に開口している。言い換えると、注入口が開口する第一内面に対峙する第二内面以外の内面に排出口が開口しているため、貯留室に注入された液体および流体が渦流に巻き込まれることなく、排出路から排出され易いという問題を減少させることができる。これにより、液体および流体は、貯留室内で長い経路を渦流に巻き込まれながら流れることになり、液体および流体の挙動を大きく乱すことができるため、液体と流体とを良く混ぜることができる。

　また、本発明の混合装置では、注入路の配管と、排出路の配管とが処理槽の両側に突出しないため、設置スペースを小さくすることができるとともに、レイアウトの自由度を高めることができる。

　前記した混合装置において、前記注入路に、前記貯留室側の端部に形成された吐出路と、前記吐出路に連通する主流路と、が形成されている場合は、前記吐出路の軸断面積を、前記主流路の軸断面積よりも小さく形成することが好ましい。

　この構成では、主流路よりも吐出路が絞られており、液体および流体（気体または液体）が吐出路を通過するときに、液体および流体の流速が速くなる。これにより、本発明の混合装置では、注入路に供給する液体および流体の流量を抑えても、吐出路から貯留室内に注入される液体および流体の流速を速くすることができる。そして、本発明の混合装置では、貯留室内の液体および流体の挙動を大きく乱すことができるため、液体と流体とを良く混ぜることができる。
　なお、液体および流体の流速を確実に速くするためには、吐出路の軸断面積は、主流路の軸断面積の１０％から５０％の間であることが好ましく、主流路の軸断面積の２０％から４０％の間であることがより好ましい。

　前記混合装置において、前記排出口を前記注入口の下方に配置し、前記排出口の開口面積が前記注入口の開口面積の０．２５倍以上１．０倍以下に形成することが好ましい。

　この構成では、第一内面の注入口から貯留室内に注入した液体および流体（気体または液体）は、第一内面に対峙する他の内面に当接して流れが上向きに大きく変化する。そして、液体および流体は、貯留室の上部空間で渦流した後に、貯留室の下部空間を通過して排出口から排出される。

　このように、前記した混合装置では、注入口および排出口が同一面に開口しているため、貯留室に注入された液体および流体が渦流に巻き込まれないまま排出路から排出され易いという問題を減少させることができる。

　また、前記した混合装置では、排出口の開口面積が注入口の開口面積の０．２５倍以上１．０倍以下であるため、貯留室内に液体および流体を注入したときに、貯留室内の液体および流体の圧力が高くなる。このようにすると、注入口から貯留室内に注入した液体および流体は、下方に流れが変化し難くなるため、貯留室の上部空間に液体および流体の渦流を安定して形成することができる。
　なお、排出口の開口面積が注入口の開口面積の０．２５倍以上１．０倍未満である場合には、貯留室内の液体および流体の圧力を効果的に高めることができる。

　したがって、前記した混合装置では、貯留室内に安定して渦流を形成することができ、液体および流体を十分に渦流させることができるため、液体と流体とを良く混ぜることができる。

　また、前記した混合装置は、簡素化された構造であるため、製造コストを低減することができる。
　また、前記した混合装置では、注入路の配管と、排出路の配管とが処理槽の両側に突出しないため、設置スペースを小さくすることができるとともに、レイアウトの自由度を高めることができる。

　前記した混合装置において、前記排出口を前記注入口の下方に配置し、前記第一内面の下縁部から前記注入口の中心位置までの高さが、前記第一内面の高さの０．５倍以上０．９倍以下であることが好ましい。

　前記した混合装置では、第一内面の注入口から貯留室内に注入した液体および流体（気体または液体）は、第一内面に対峙する他の内面に当接して流れが上向きに大きく変化する。そして、液体および流体は、貯留室の上部空間で渦流した後に、貯留室の下部空間を通過して排出口から排出される。

　また、前記した混合装置では、注入口から貯留室内に注入した液体および流体は、貯留室の上部空間で渦流することになる。これにより、液体および流体の渦流が小さく形成され、渦流の運動エネルギー（動圧）が大きくなるため、渦流を安定して形成することができる。

　したがって、前記した混合装置では、貯留室内に安定して渦流を形成することができ、液体および流体を十分に渦流させるため、液体と流体とを良く混ぜることができる。

　本発明の他の構成は、排水槽内の汚水に気体を溶解させるための水処理装置であって、前記混合装置と、前記汚水を汲み上げて前記貯留室に供給する液体供給装置と、前記気体を前記貯留室に供給する気体供給装置と、を備えている。また、前記水処理装置は、前記汚水の水質を測定する水質測定器と、前記液体供給装置および前記気体供給装置を制御する制御装置と、を備えている。前記混合装置には、前記汚水に前記気体を溶解させた処理水を前記貯留室から前記排水槽に排出する前記排出口が設けられている。前記制御装置は、前記水質測定器の測定値に応じて、前記液体供給装置および前記気体供給装置を駆動させる。

　本発明の他の構成は、水処理装置を用いて排水槽内の汚水に気体を溶解させる水処理方法であって、前記水処理装置は、前記混合装置を備えている。そして、水質測定器によって前記汚水の水質を測定する段階と、前記水質測定器の測定値に応じて、前記汚水を前記貯留室に供給するとともに、前記気体を前記貯留室に供給する段階と、を備えている。さらに、前記汚水に前記気体を溶解させた処理水を前記貯留室から前記排水槽に排出する段階を備えている。

　前記した水処理装置および水処理方法では、混合装置の貯留室内で汚水と気体を混ぜることで、汚水に気体を効率良く溶解させることができる。したがって、排水槽内の汚水全体に直接気体を供給する場合に比べて、汚水への気体の供給量を減らすことができる。

　前記した水処理装置および水処理方法では、排水槽と混合装置との間で汚水が循環するため、排水槽内の汚水全体に気体を効率良く溶解させることができる。
　また、排水槽と混合装置との間で汚水が循環することで、排水槽内の汚水全体が流動するため、排水槽に沈殿物や浮遊物が蓄積され難くなる。これにより、排水槽から沈殿物や浮遊物を除去する作業を減らすことができるため、排水槽の維持管理に係る費用を低減することができる。

　前記した水処理装置および水処理方法は、汚水の水質を測定し、その測定結果に応じて、制御装置が液体供給装置および気体供給装置を駆動させるため、これらの装置を常時駆動させる場合に比べて、省エネルギー化することができる。

　本発明の混合装置では、液体と流体とを良く混ぜることができるとともに、設置スペースを小さくできるため、液体と流体とを省スペースで効率良く混ぜることができる。
　本発明の水処理装置および水処理方法では、排水槽内の汚水に気体を効率良く溶解できるため、排水槽内の汚水から悪臭が発生するのを効果的に抑えることができる。

本発明の第一実施形態に係る混合装置を示した斜視図である。本発明の第一実施形態に係る混合装置を示した断面図である。本発明の第二実施形態に係る混合装置を示した断面図である。本発明の第三実施形態に係る混合装置を示した斜視図である。本発明の第四実施形態に係る混合装置を示した断面図である。本発明の第五実施形態に係る混合装置を示した断面図である。本発明の第六実施形態に係る混合装置を示した斜視図である。本発明の第七実施形態に係る混合装置を示した斜視図である。本発明の第七実施形態に係る混合装置を示した断面図である。本発明の第八実施形態に係る混合装置を示した斜視図である。本発明の第八実施形態に係る混合装置を示した側断面図である。本発明の第八実施形態における実施例および比較例の試験結果を示した表である。本発明の第九実施形態に係る混合装置を示した斜視図である。本発明の第九実施形態に係る混合装置を示した側断面図である。本発明の第九実施形態における実施例および比較例の混合装置を示した構成図である。本発明の第九実施形態における実施例および比較例の試験結果を示した表である。本発明の実施形態に係る水処理装置を示した構成図である。本発明の実施形態に係る水処理方法を示したフローチャートである。

　本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。以下に記載する構成要件の説明は、代表的な実施形態や具体例に基づいてなされるものであるが、本発明はそのような実施形態に限定されるものではない。
　代表的な本実施形態では、生活排水などの被処理水（汚水）を浄化する汚水処理に用いられる混合装置について説明する。
　本実施形態の混合装置は、活性汚泥による生物処理において、有機物を分解する活性汚泥（微生物）に酸素を供給するために、被処理水（特許請求の範囲における「液体」）に酸素（特許請求の範囲における「流体」）を混合するものである。
　なお、各実施形態の説明において、同一の構成要素に関しては同一の符号を付し、重複した説明は省略するものとする。

［第一実施形態］
　第一実施形態の混合装置１Ａは、図１に示すように、貯留室１０を有する処理槽２Ａと、処理槽２Ａに設けられた注入路１５および排出路１６と、を備えている。
　混合装置１Ａでは、注入路１５から貯留室１０に被処理水および酸素を注入し、貯留室１０内で被処理水に酸素を混合した後に、被処理水および酸素を混合した処理水（特許請求の範囲における「混合体」）を貯留室１０内から排出路１６を通じて曝気槽や調整槽（排水槽）などの外槽（図示せず）に排出する。

　処理槽２Ａは、中空な直方体であり、内部に貯留室１０が形成されている。処理槽２Ａは、上下一対の頂板２０および底板３０と、左右一対の左側壁４０および右側壁５０と、前後一対の前壁６０および後壁７０と、を備えている。

　頂板２０および底板３０は、水平に配置された長方形の平板である。頂板２０は底板３０の直上に配置されている。頂板２０と底板３０とは同じ形状であり、前後方向よりも左右方向が長く形成されている。
　頂板２０は、貯留室１０の頂部を構成するものであり、底板３０は、貯留室１０の底部を構成するものである。つまり、頂板２０の内面２１は、貯留室１０の頂部の内面であり、底板３０の内面３１は、貯留室１０の底部の内面である。頂板２０の内面２１と底板３０の内面３１とは、上下方向に対峙している。

　底板３０の左右の縁部には、左側壁４０および右側壁５０がそれぞれ立ち上げられている。左側壁４０および右側壁５０は、底板３０に対して上方に向けて垂直に延びている。左側壁４０と右側壁５０とは同じ形状であり、前後方向よりも上下方向が長く形成されている。

　底板３０の前後の縁部には、前壁６０および後壁７０がそれぞれ立ち上げられている。前壁６０および後壁７０は、底板３０に対して上方に向けて垂直に延びている。前壁６０と後壁７０とは同じ形状であり、左右方向よりも上下方向が長く形成されている。

　左側壁４０、右側壁５０、前壁６０および後壁７０によって角筒状の胴部８０が形成されている。胴部８０の下面は底板３０によって塞がれており、胴部８０の上面は頂板２０によって塞がれている。

　貯留室１０は、胴部８０によって外周が囲まれるとともに、頂板２０および底板３０によって上面および下面が塞がれた直方体の空間である。
　貯留室１０の内面には、上下一対の内面２１，３１と、左右一対の内面４１，５１と、前後一対の内面６１，７１とが形成されている。

　左側壁４０の内面４１（特許請求の範囲における「第一内面」）と、右側壁５０の内面５１（特許請求の範囲における「第二内面」）とは、貯留室１０の側部の内面であり、底板３０の内面３１に対して立ち上げられている。左側壁４０の内面４１と、右側壁５０の内面５１とは、左右方向に対峙している。
　前壁６０の内面６１（特許請求の範囲における「第三内面」）と、後壁７０の内面７１（特許請求の範囲における「第四内面」）は、貯留室１０の側部の内面であり、底板３０の内面３１に対して立ち上げられている。前壁６０の内面６１と、後壁７０の内面７１とは、前後方向に対峙している。

　左右に対峙する一対の内面４１，５１と、前後に対峙する一対の内面６１，７１とは角筒状に配置されている。
　第一実施形態の混合装置１Ａでは、左側壁４０の内面４１と右側壁５０の内面５１との間の距離は、前壁６０の内面６１と後壁７０の内面７１との間の距離よりも長く形成されている。
　このように、第一実施形態の貯留室１０では、左右方向の幅が前後方向の幅（奥行き）よりも大きく形成されている。これにより、貯留室１０内の空間は、左右方向に幅広で前後方向に狭い扁平な直方体に形成されている。

　第一実施形態の処理槽２Ａには、図２に示すように、被処理水および酸素を貯留室１０内に注入するための注入路１５と、処理水を貯留室１０内から排出するための排出路１６と、が設けられている。

　注入路１５は、左側壁４０の内面４１に開口した注入口１５ａと、注入口１５ａに連通する注入穴１５ｂと、左側壁４０の外面に設けられた注入管１５ｃと、によって構成されている。

　注入口１５ａは、左側壁４０の内面４１に開口している。注入口１５ａは、円形の開口部である（図１参照）。注入口１５ａは、左側壁４０の内面４１の下部に配置されている。また、注入口１５ａは、左側壁４０の内面４１の前後方向の中央部に配置されている（図１参照）。
　注入穴１５ｂは、注入口１５ａに連通する円形の穴であり、左側壁４０を左右方向に貫通している。

　注入管１５ｃの先端部は、左側壁４０の外面に取り付けられており、注入管１５ｃは注入穴１５ｂに連通している。注入管１５ｃの基端部は、供給装置（図示せず）に連結されており、供給装置から注入管１５ｃに被処理水と高濃度の酸素が一緒に供給される。そして、被処理水および酸素は、注入管１５ｃから注入穴１５ｂを通じて、注入口１５ａから貯留室１０内に注入される。

　排出路１６は、左側壁４０の内面４１に開口した排出口１６ａと、排出口１６ａに連通する排出穴１６ｂと、左側壁４０の外面に設けられた排出管１６ｃと、によって構成されている。

　排出口１６ａは、左側壁４０の内面４１に開口している。排出口１６ａは、円形の開口部である（図１参照）。排出口１６ａは、左側壁４０の内面４１の下部に配置されている。また、排出口１６ａは、左側壁４０の内面４１の前後方向の中央部に配置されている（図１参照）。
　排出穴１６ｂは、排出口１６ａに連通する円形の穴であり、左側壁４０を左右方向に貫通している。

　排出管１６ｃの先端部は、左側壁４０の外面に取り付けられており、排出管１６ｃは排出穴１６ｂに連通している。排出管１６ｃの基端部は、次の工程（例えば、曝気槽や調整槽などの外槽）への配管に連結されている。そして、貯留室１０内の処理水は、排出口１６ａから排出穴１６ｂおよび排出管１６ｃを通じて、次の工程に送られる。

　第一実施形態の注入口１５ａおよび排出口１６ａは、左側壁４０の内面４１の上下方向の中央部（境界線Ｌ１）よりも下方に配置されている。また、注入口１５ａおよび排出口１６ａは、左側壁４０の内面４１の下半分の上下方向の中央部（境界線Ｌ２）を挟んで配置されている。注入口１５ａは、排出口１６ａの上方に配置されている。

　次に、第一実施形態の混合装置１Ａを用いて、被処理水と酸素とを混合する処理について説明する。
　まず、図２に示すように、供給装置（図示せず）から注入管１５ｃに被処理水および高濃度の酸素を供給し、その被処理水および酸素を注入口１５ａから貯留室１０内に注入する。

　注入口１５ａから貯留室１０内に被処理水および酸素を注入すると、被処理水および酸素は右側壁５０の内面５１に当接して流れが大きく変化する。そして、被処理水および酸素は、貯留室１０内で縦方向に渦流した後に、処理水が左側壁４０の内面４１の排出口１６ａから排出される。

　このとき、第一実施形態の貯留室１０では、被処理水および酸素によって上側の渦流Ｓ１と下側の渦流Ｓ２とが形成される。
　そして、貯留室１０内の被処理水および酸素は、上側の渦流Ｓ１から下側の渦流Ｓ２に流れて、処理水が排出口１６ａから排出穴１６ｂに排出される。そして、処理水は、排出管１６ｃを通じて、次の工程に送られる。

　第一実施形態の混合装置１Ａでは、注入口１５ａと排出口１６ａとが対峙した二面に形成されていないため、被処理水および酸素が渦流に巻き込まれることなく、排出口１６ａから排出され易いという問題を減少させることができる。これにより、被処理水および酸素は、貯留室１０内で長い経路を流れることになり、貯留室１０内の被処理水および酸素の挙動が大きく乱れることで、被処理水と酸素とが十分に接触するため、被処理水と酸素とを良く混ぜることができる。
　また、貯留室１０が扁平な空間であるため、渦流の方向ベクトルが二次元的になる。これにより、貯留室１０内に形成された渦流を安定させることができる。
　したがって、第一実施形態の混合装置１Ａでは、処理水の酸素濃度が高くなるため、活性汚泥による有機物の分解能力を高めることができる。

　また、第一実施形態の混合装置１Ａでは、注入口１５ａに接続される注入管１５ｃと、排出口１６ａに接続される排出管１６ｃとが処理槽２の両側に直線状に配置されないため、混合装置１Ａの設置スペースを小さくすることができるとともに、混合装置１Ａのレイアウトの自由度を高めることができる。

　次に、図１に示す第一実施形態の混合装置１Ａの酸素溶解効率と、従来の混合装置の酸素溶解効率との比較について説明する。
　第一実施形態の混合装置１Ａでは、貯留室１０の左右方向の長さが９５ｍｍであり、貯留室１０の前後方向の長さが２８ｍｍである。また、貯留室１０の上下方向の長さが１４０ｍｍである。
　つまり、第一実施形態の貯留室１０では、左側壁４０の内面４１と右側壁５０の内面５１との間の距離（左右方向の長さ）が、前壁６０の内面６１と後壁７０の内面７１との間の距離（前後方向の長さ）の３．４倍に形成されている。

　第一実施形態の混合装置１Ａでは、注入口１５ａが左側壁４０の内面４１の下縁部から５５ｍｍの高さに配置されている。また、注入口１５ａの内径が９ｍｍである。また、排出口１６ａの内径が１３ｍｍである。第一実施形態の混合装置１Ａでは、被処理水の流量に対する酸素供給率は２．２％である。

　従来の混合装置の貯留室は、第一実施形態の混合装置１Ａの貯留室１０と同じ形状である。また、従来の混合装置の注入口および排出口は、第一実施形態の混合装置１Ａの注入口１５ａおよび排出口１６ａと同じ形状である。従来の混合装置では、注入口が貯留室の上側の内面に開口し、排出口が下側の内面に開口している。
　従来の混合装置では、第一実施形態の混合装置１Ａと同じ流量および酸素供給率で貯留室内に被処理水および酸素を注入する。

　そして、第一実施形態の混合装置１Ａにおいて、図２に示すように、被処理水および酸素を貯留室１０内に注入したときに、被処理水に酸素が溶けた割合を示す酸素溶解効率を求めた。同様に、従来の混合装置において、被処理水と酸素とを貯留室内に注入したときの酸素溶解効率を求めた。なお、第一実施形態では、被処理水および処理水の溶存酸素濃度の差から、被処理水に溶解した酸素量を求め、被処理水に溶解した酸素量を被処理水に供給した酸素量で除した値を酸素溶解効率として、処理水の酸素溶解効率を測定した。

　その結果、従来の混合装置の酸素溶解効率は１５．０％となり、第一実施形態の混合装置１Ａの酸素溶解効率は２５．５％となった。
　このように、第一実施形態の混合装置１Ａでは、従来の混合装置に比べて、被処理水と酸素とが良く混ざることが分かった。

　以上のような第一実施形態の混合装置１Ａでは、被処理水および酸素が渦流に巻き込まれることなく、排出口１６ａから排出され易いという問題を減少させることができるため、被処理水および酸素が貯留室１０内で渦流に巻き込まれながら長い経路を流れることになり、貯留室１０内において被処理水および酸素の挙動が大きく乱れる。
　そして、第一実施形態の混合装置１Ａでは、被処理水と酸素とを良く混ぜることができるとともに、設置スペースを小さくすることができるため、被処理水と酸素とを省スペースで効率良く混ぜることができる。

　本発明の混合装置によれば、例えば、ビルの地下に設けられたビルピット、マンホールや工場などの排水（用水）施設に設置することが可能である。また、微細気泡化を活用する分野では、例えば水産物・農畜産物の成長促進や鮮度保持、食品の風味・食感の改質、精密機械・電子部品の洗浄や剥離、医療・医薬品、化粧品などの各種用途において好適に利用することができる。

　以上、本発明の第一実施形態について説明したが、本発明は前記第一実施形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜に変更が可能である。
　第一実施形態では、図１に示すように、汚水処理に用いた混合装置１Ａについて説明したが、本発明の混合装置を用いて混合可能な液体および流体の種類は限定されるものではない。例えば、液体に他の液体を混合してもよい。

　第一実施形態の混合装置１Ａにおいて、貯留室１０、注入口１５ａおよび排出口１６ａの形状や大きさは限定されるものではなく、要求される処理能力に応じて適宜に設定される。

　第一実施形態の混合装置１Ａでは、注入口１５ａおよび排出口１６ａを左側壁４０の内面４１の下部に配置しているが、注入口１５ａおよび排出口１６ａを左側壁４０の内面４１の上部に配置してもよい。

　第一実施形態の混合装置１Ａでは、注入口１５ａおよび排出口１６ａを左側壁４０の内面４１の前後方向の中央部に配置しているが、注入口１５ａおよび排出口１６ａを左側壁４０の内面４１の前部または後部に配置してもよい。また、注入口１５ａと排出口１６ａとを前後方向にずらしてもよい。

　第一実施形態の混合装置１Ａでは、左側壁４０の内面４１に注入口１５ａおよび排出口１６ａが開口しているが、右側壁５０の内面５１、前壁６０の内面６１または後壁７０の内面７１に注入口１５ａおよび排出口１６ａを開口してもよい。

　第一実施形態の混合装置１Ａでは、貯留室１０の左右方向の長さが前後方向の長さの３．４倍に形成されているが、２倍から４倍の間である場合には、貯留室１０内に形成された渦流が安定し易くなる。さらに、貯留室１０の左右方向の長さが前後方向の長さの２．５倍から３．５倍の間である場合には、貯留室１０内に形成された渦流をより安定させることができるため、被処理水と酸素とを良く混ぜることができる。

［第二実施形態］
　次に、第二実施形態の混合装置１Ｂについて説明する。
　第二実施形態の混合装置１Ｂは、図３に示すように、注入口１５ａおよび排出口１６ａの位置が第一実施形態の混合装置１Ａ（図２参照）と異なっている。

　第二実施形態の混合装置１Ｂでは、頂板２０の内面２１（特許請求の範囲における「第一内面」）に注入口１５ａおよび排出口１６ａが開口している。このように、第二実施形態の混合装置１Ｂでは、貯留室１０の頂部の内面に注入口１５ａおよび排出口１６ａが開口している。頂板２０の内面２１は、底板３０の内面３１（特許請求の範囲における「第二内面」）に対峙している。

　なお、第二実施形態の処理槽２Ｂは、図２に示す第一実施形態の処理槽２Ａと同じものあり、第一実施形態の処理槽２Ａの右側壁５０が下側となるように、第一実施形態の処理槽２Ａの置き方を変化させたものである。

　第二実施形態の注入口１５ａおよび排出口１６ａは、図３に示すように、頂板２０の内面２１の左右方向の中央部（境界線Ｌ３）よりも左方に配置されている。注入口１５ａは、排出口１６ａの右方に配置されている。注入口１５ａおよび排出口１６ａは、頂板２０の内面２１の左半分の左右方向の中央部（境界線Ｌ４）を挟んで配置されている。

　第二実施形態の混合装置１Ｂでは、注入口１５ａから被処理水および酸素を貯留室１０内に注入すると、左側の渦流Ｓ３および右側の渦流Ｓ４が形成される。
　貯留室１０において注入口１５ａよりも右方の空間は、注入口１５ａよりも左方の空間よりも左右方向に大きいため、右側の渦流Ｓ４は左側の渦流Ｓ３よりも大きくなる。

　そして、貯留室１０内の被処理水および酸素は、右側の渦流Ｓ４から左側の渦流Ｓ３を流れて排出口１６ａから排出される。
　第二実施形態の混合装置１Ｂでは、注入口１５ａと排出口１６ａとが対峙した二面に形成されていないため、被処理水および酸素が渦流に巻き込まれることなく、排出口１６ａから排出され易いという問題を減少させることができる。これにより、被処理水および酸素は、貯留室１０内で渦流に巻き込まれながら長い経路を流れることになり、貯留室１０内の被処理水および酸素の挙動が大きく乱れることで、被処理水と酸素とが十分に接触するため、被処理水と酸素とを良く混ぜることができる。

　以上、本発明の第二実施形態について説明したが、第一実施形態と同様に、本発明は前記第二実施形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜に変更が可能である。
　第二実施形態の混合装置１Ｂでは、注入口１５ａおよび排出口１６ａを頂板２０の内面２１の右側の領域に配置しているが、注入口１５ａおよび排出口１６ａを頂板２０の内面２１の左側の領域に配置してもよい。

［第三実施形態］
　次に、第三実施形態の混合装置１Ｃについて説明する。
　第三実施形態の混合装置１Ｃは、図４に示すように、注入口１５ａおよび排出口１６ａの位置が第一実施形態の混合装置１Ａ（図２参照）と異なっている。

　第三実施形態の混合装置１Ｃでは、左側壁４０の内面４１（特許請求の範囲における「第一内面」）に注入口１５ａおよび排出口１６ａが開口している。左側壁４０の内面４１は、右側壁５０の内面５１（特許請求の範囲における「第二内面」）に対峙している。
　第三実施形態の左側壁４０および右側壁５０は、上下方向よりも前後方向に長く形成されている。

　なお、第三実施形態の処理槽２Ｃは、図２に示す第一実施形態の処理槽２Ａと同じものあり、第一実施形態の処理槽２Ａの後壁７０が下側となるように、第一実施形態の処理槽２Ａの置き方を変化させたものである。

　第三実施形態では、注入口１５ａおよび排出口１６ａが横方向に並んでいる。第三実施形態では、注入口１５ａおよび排出口１６ａが左側壁４０の前部に配置されている。注入口１５ａは、排出口１６ａの後方に配置されている。

　第三実施形態の混合装置１Ｃでは、注入口１５ａから被処理水および酸素を貯留室１０内に注入すると、横方向に渦流した前側の渦流および後側の渦流が形成される。
　貯留室１０において注入口１５ａよりも後方の空間は、注入口１５ａよりも前方の空間よりも左右方向に大きいため、後側の渦流は前側の渦流よりも大きくなる。

　そして、貯留室１０内の被処理水および酸素は、後側の渦流から前側の渦流を流れて排出口１６ａから排出される。
　第三実施形態の混合装置１Ｃでは、注入口１５ａと排出口１６ａとが対峙した二面に形成されていないため、被処理水および酸素が渦流に巻き込まれることなく、排出口１６ａから排出され易いという問題を減少させることができる。これにより、被処理水および酸素は、貯留室１０内で渦流に巻き込まれながら長い経路を流れることになり、貯留室１０内の被処理水および酸素の挙動が大きく乱れることで、被処理水と酸素とが十分に接触するため、被処理水と酸素とを良く混ぜることができる。

　以上、本発明の第三実施形態について説明したが、第一実施形態と同様に、本発明は前記第三実施形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜に変更が可能である。
　第三実施形態の混合装置１Ｃでは、注入口１５ａおよび排出口１６ａを左側壁４０の内面４１の前部に配置しているが、注入口１５ａおよび排出口１６ａを左側壁４０の内面４１の後部に配置してもよい。
　第三実施形態の混合装置１Ｃでは、左側壁４０の内面４１に注入口１５ａおよび排出口１６ａを開口しているが、右側壁５０の内面５１、前壁６０の内面６１または後壁７０の内面７１に注入口１５ａおよび排出口１６ａを開口してもよい。

［第四実施形態］
　次に、第四実施形態の混合装置１Ｄについて説明する。
　第四実施形態の混合装置１Ｄは、図５に示すように、注入口１５ａおよび排出口１６ａの位置が第一実施形態の混合装置１Ａ（図２参照）と異なっている。

　なお、第四実施形態の処理槽２Ｄは、第一実施形態の処理槽２Ａ（図２参照）と同じ形状であり、第一実施形態の処理槽２Ａと同じ置き方になっている。

　第四実施形態の混合装置１Ｄでは、左側壁４０の内面４１（特許請求の範囲における「第一面」）に注入口１５ａが開口している。左側壁４０の内面４１は、右側壁５０の内面５１（特許請求の範囲における「第二内面」）に対峙している。第四実施形態の注入口１５ａは、左側壁４０の内面４１の下半分の上下方向の中央部（境界線Ｌ２）よりも下方に配置されている。

　第四実施形態の混合装置１Ｄでは、頂板２０の内面２１に排出口１６ａが開口している。このように、第四実施形態の混合装置１Ｄでは、貯留室１０の頂部の内面に排出口１６ａが開口している。第四実施形態の排出口１６ａは、頂板２０の内面２１の左右方向の中央部（境界線Ｌ５）よりも右方に配置されている。

　第四実施形態の混合装置１Ｄでは、注入口１５ａから被処理水および酸素を貯留室１０内に注入すると、貯留室１０内に一つの大きな渦流Ｓ５が形成される。そして、貯留室１０内の被処理水および酸素は、大きな渦流Ｓ５を通過して排出口１６ａから排出される。
　第四実施形態の混合装置１Ｄでは、注入口１５ａと排出口１６ａとが対峙した内面に形成されていないため、被処理水および酸素が渦流に巻き込まれることなく、排出口１６ａから排出され易いという問題を減少させることができる。これにより、被処理水および酸素は、貯留室１０内で渦流に巻き込まれながら長い経路を流れることになり、貯留室１０内の被処理水および酸素の挙動が大きく乱れることで、被処理水と酸素とが十分に接触するため、被処理水と酸素とを良く混ぜることができる。

　以上、本発明の第四実施形態について説明したが、第一実施形態と同様に、本発明は前記第四実施形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜に変更が可能である。
　第四実施形態の混合装置１Ｄでは、注入口１５ａを左側壁４０の内面４１の下部に配置しているが、注入口１５ａを左側壁４０の内面４１の上部に配置してもよい。
　第四実施形態の混合装置１Ｄでは、排出口１６ａを頂板２０の内面２１の右側の領域に配置しているが、注入口１５ａを頂板２０の内面２１の左側の領域に配置してもよい。
　第四実施形態の混合装置１Ｄでは、左側壁４０の内面４１に注入口１５ａが開口しているが、右側壁５０の内面５１、前壁６０の内面６１または後壁７０の内面７１に注入口１５ａを開口してもよい。

［第五実施形態］
　次に、第五実施形態の混合装置１Ｅについて説明する。
　第五実施形態の混合装置１Ｅは、図６に示すように、注入口１５ａおよび排出口１６ａの位置が第四実施形態の混合装置１Ｄ（図５参照）と逆に配置されている。

　第五実施形態の混合装置１Ｅでは、頂板２０の内面２１（特許請求の範囲における「第一面」）の右側の領域に注入口１５ａが開口し、左側壁４０の内面４１の下部に排出口１６ａが開口している。

　第五実施形態の混合装置１Ｅでは、注入口１５ａから被処理水および酸素を貯留室１０内に注入すると、貯留室１０内に一つの大きな渦流Ｓ６が形成される。そして、貯留室１０内の被処理水および酸素は、大きな渦流Ｓ６を通過して排出口１６ａから排出される。
　第五実施形態の混合装置１Ｅでは、注入口１５ａと排出口１６ａとが対峙した内面に形成されていないため、被処理水および酸素が渦流に巻き込まれることなく、排出口１６ａから排出され易いという問題を減少させることができる。これにより、被処理水および酸素は、貯留室１０内で渦流に巻き込まれながら長い経路を流れることになり、貯留室１０内の被処理水および酸素の挙動が大きく乱れることで、被処理水と酸素とが十分に接触するため、被処理水と酸素とを良く混ぜることができる。

　以上、本発明の第五実施形態について説明したが、第四実施形態と同様に、本発明は前記第五実施形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜に変更が可能である。
　第五実施形態の混合装置１Ｅでは、注入口１５ａを頂板２０の内面２１の右側の領域に配置しているが、注入口１５ａを頂板２０の内面２１の左側の領域に配置してもよい。
　第五実施形態の混合装置１Ｅでは、排出口１６ａを左側壁４０の内面４１の下部に配置しているが、排出口１６ａを左側壁４０の内面４１の上部に配置してもよい。
　第五実施形態の混合装置１Ｅでは、左側壁４０の内面４１に排出口１６ａが開口しているが、右側壁５０の内面５１、前壁６０の内面６１または後壁７０の内面７１に排出口１６ａを開口してもよい。

［第六実施形態］
　次に、第六実施形態の混合装置１Ｆについて説明する。
　第六実施形態の混合装置１Ｆは、図７に示すように、貯留室１０内に調整板９０を配置している点で、第一実施形態の混合装置１Ａ（図２参照）と異なっている。

　第六実施形態の混合装置１Ｆでは、前壁６０の内面および後壁７０の内面にそれぞれ調整板９０が重ねられている。つまり、貯留室１０内には、前後一対の調整板９０，９０が挿入されている。調整板９０は、前壁６０の内面６１および後壁７０の内面７１と同じ形状の平板である。

　この構成では、調整板９０を貯留室１０の内面に重ねることで、貯留室１０の扁平の度合いを調整することができる。
　なお、貯留室１０の左右方向の長さが前後方向の長さの２倍から４倍の間である場合には、貯留室１０内に形成された渦流が安定し易くなる。さらに、貯留室１０の左右方向の長さが前後方向の長さの２．５倍から３．５倍の間である場合には、貯留室１０内に形成された渦流をより安定させることができるため、被処理水と酸素とを良く混ぜることができる。

　また、調整板９０を貯留室１０の内面に重ねることで、貯留室１０内の体積を調整することができる。そして、被処理水および酸素の種類や被処理水に応じて、貯留室１０内の体積を調整し、貯留室１０内における被処理水および酸素の滞留時間を調整することで、被処理水と酸素とを効果的に混ぜることができる。

　以上、本発明の第六実施形態について説明したが、第一実施形態と同様に、本発明は前記第六実施形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜に変更が可能である。
　第六実施形態の混合装置１Ｆでは、前壁６０の内面６１および後壁７０の内面７１に調整板９０を重ねているが、頂板２０、底板３０、左側壁４０および右側壁５０の内面に調整板９０を重ねてもよい。また、貯留室１０内に挿入される調整板９０の枚数は限定されるものではなく、一枚の調整板９０や三枚以上の調整板９０を貯留室１０内に挿入してもよい。

　なお、注入口１５ａまたは排出口１６ａが開口している内面に調整板９０を重ねる場合には、調整板９０によって注入口１５ａまたは排出口１６ａが塞がれないように、調整板９０に穴や切り欠き部を形成する。

［第七実施形態］
　次に、第七実施形態の混合装置１Ｇについて説明する。
　第七実施形態の混合装置１Ｇは、図８に示すように、貯留室１０を有する処理槽２と、処理槽２に設けられた注入路１５および排出路１６と、を備えている。
　混合装置１Ｇでは、注入路１５から貯留室１０に被処理水および酸素を注入し、貯留室１０内で被処理水に酸素を混合した後に、被処理水および酸素を混合した処理水（特許請求の範囲における「混合体」）を貯留室１０内から排出路１６を通じて曝気槽や調整槽（排水槽）などの外槽（図示せず）に排出する。

　処理槽２は、中空な直方体であり、内部に貯留室１０が形成されている。処理槽２は、上下一対の頂板２０および底板３０と、左右一対の左側壁４０および右側壁５０と、前後一対の前壁６０および後壁７０と、を備えている。

　左側壁４０の内面４１（特許請求の範囲における「第一内面」）と、右側壁５０の内面５１（特許請求の範囲における「第二内面」）とは、貯留室１０の側部の内面であり、底板３０の内面３１に対して立ち上げられている。左側壁４０の内面４１と、右側壁５０の内面５１とは、左右方向に対峙している。
　前壁６０の内面６１と、後壁７０の内面７１とは、貯留室１０の側部の内面であり、底板３０の内面３１に対して立ち上げられている。前壁６０の内面６１と、後壁７０の内面７１とは、前後方向に対峙している。

　左右に対峙する一対の内面４１，５１と、前後に対峙する一対の内面６１，７１とは角筒状に配置されている。
　第七実施形態の混合装置１Ｇでは、左側壁４０の内面４１と右側壁５０の内面５１との間の距離は、前壁６０の内面６１と後壁７０の内面７１との間の距離よりも長く形成されている。
　このように、第七実施形態の貯留室１０では、左右方向の幅が前後方向の幅（奥行き）よりも大きく形成されている。これにより、貯留室１０内の空間は、左右方向に幅広で前後方向に狭い扁平な直方体に形成されている。

　第七実施形態の処理槽２には、図９に示すように、被処理水および酸素を貯留室１０内に注入するための注入路１５と、被処理水および酸素の混合体を貯留室１０内から排出するための排出路１６と、が設けられている。

　注入口１５ａは、左側壁４０の内面４１に開口している。注入口１５ａは、円形の開口部である（図８参照）。注入口１５ａは、左側壁４０の内面４１の下部に配置されている。また、注入口１５ａは、左側壁４０の内面４１の前後方向の中央部に配置されている（図８参照）。
　注入穴１５ｂは、注入口１５ａに連通する円形の穴であり、左側壁４０を左右方向に貫通している。注入穴１５ｂの軸断面積は、注入口１５ａの開口面積と同じである。

　注入管１５ｃの先端部は、左側壁４０の外面に取り付けられており、注入管１５ｃは注入穴１５ｂに連通している。注入管１５ｃの軸断面積は、注入穴１５ｂの軸断面積と同じである。

　注入管１５ｃには、後記する液体供給管１７を介して液体供給装置（図示せず）が連結されるとともに、後記する流体供給管１８が挿入されている。液体供給装置から注入管１５ｃに被処理水が供給されるとともに、流体供給管１８から高濃度の酸素が注入管１５ｃに供給される。そして、被処理水および酸素は、注入管１５ｃから注入穴１５ｂを通じて、注入口１５ａから貯留室１０内に注入される。

　第七実施形態の注入路１５には、貯留室１０側（注入口１５ａ側）の端部に形成された吐出路１５ｄと、吐出路１５ｄに連通する主流路１５ｅと、主流路１５ｅの内周面に開口した液体供給口１５ｆと、が形成されている。

　吐出路１５ｄは、注入路１５の貯留室１０側の端部に内管１９を嵌め込むことで形成されている。内管１９は、円筒状の部材である。内管１９は、注入口１５ａ、注入穴１５ｂおよび注入管１５ｃの端部に嵌め込まれている。内管１９の外周面は、注入路１５の内周面に固定されている。

　内管１９の中心穴１９ａの内径は、注入口１５ａ、注入穴１５ｂおよび注入管１５ｃの内径よりも小さく形成されている。つまり、内管１９の中心穴１９ａの軸断面積は、注入口１５ａ、注入穴１５ｂおよび注入管１５ｃ内の軸断面積よりも小さく形成されている。

　内管１９の中心穴１９ａによって吐出路１５ｄが形成されている。つまり、吐出路１５ｄの軸断面積は、注入口１５ａ、注入穴１５ｂおよび注入管１５ｃ内の軸断面積よりも小さく形成されている。

　主流路１５ｅは、注入路１５において吐出路１５ｄよりも基端側（上流側）の部位である。主流路１５ｅは、注入管１５ｃによって形成されている。

　第七実施形態の注入路１５では、先端部の吐出路１５ｄの軸断面積が、主流路１５ｅの軸断面積よりも小さく絞られている。
　吐出路１５ｄの軸断面積は、主流路１５ｅの軸断面積の１０％から５０％の間であることが好ましく、主流路１５ｅの軸断面積の２０％から４０％の間であることがより好ましい。

　液体供給口１５ｆは、主流路１５ｅの内周面に形成された円形の開口部である。液体供給口１５ｆは、主流路１５ｅに被処理水を供給するための開口部である。
　注入管１５ｃの外周面には、液体供給管１７の先端部が取り付けられている。液体供給管１７は、液体供給口１５ｆに連通している。液体供給管１７の内径は、主流路１５ｅの内径と同じ大きさに形成されている。つまり、液体供給管１７内の軸断面積と、主流路１５ｅの軸断面積とが同じ大きさに形成されている。
　液体供給管１７の基端部には、液体供給装置（図示せず）が連結されている。そして、液体供給装置から液体供給管１７を介して主流路１５ｅに被処理水が供給される。

　主流路１５ｅには、酸素を注入する流体供給管１８が挿入されている。流体供給管１８は、主流路１５ｅの基端側から挿入されている。流体供給管１８は、円筒状の部材であり、先端部が開口している。
　流体供給管１８の基端部は、流体供給装置（図示せず）に連結されている。そして、流体供給装置から流体供給管１８に供給された高濃度の酸素が、流体供給管１８の先端部から主流路１５ｅ内に注入される。

　流体供給管１８は、主流路１５ｅの中心部に配置されている。また、流体供給管１８の外径は、主流路１５ｅ（注入管１５ｃ）の内径よりも小さく形成されている。したがって、主流路１５ｅの内周面と、流体供給管１８の外周面との間には、環状の隙間が形成されている。

　流体供給管１８の先端部は、吐出路１５ｄ（内管１９）の基端部と、液体供給口１５ｆの開口縁部の最先端部との間の領域Ｌ１０に配置されている。つまり、流体供給管１８の先端部は、吐出路１５ｄよりも基端側で液体供給口１５ｆよりも先端側に配置されている。
　第七実施形態では、流体供給管１８の先端部が吐出路１５ｄと液体供給口１５ｆとの間の領域Ｌ１０の中間部に配置されているが、流体供給管１８の先端部を領域Ｌ１０の中間部よりも先端側または基端側に配置してもよい。

　排出口１６ａは、左側壁４０の内面４１に開口している。排出口１６ａは、円形の開口部である（図８参照）。排出口１６ａは、左側壁４０の内面４１の下部に配置されている。また、排出口１６ａは、左側壁４０の内面４１の前後方向の中央部に配置されている（図８参照）。
　排出穴１６ｂは、排出口１６ａに連通する円形の穴であり、左側壁４０を左右方向に貫通している。

　第七実施形態の注入口１５ａおよび排出口１６ａは、左側壁４０の内面４１の上下方向の中央部（境界線Ｌ１）よりも下方に配置されている。また、注入口１５ａおよび排出口１６ａは、左側壁４０の内面４１の下半分の上下方向の中央部（境界線Ｌ２）を挟んで配置されている。注入口１５ａは、排出口１６ａの上方に配置されている。

　次に、第七実施形態の混合装置１Ｇを用いて、被処理水と酸素とを混合する処理について説明する。
　まず、図９に示すように、液体供給装置（図示せず）から液体供給管１７に被処理水を供給するとともに、流体供給装置（図示せず）から流体供給管１８に高濃度の酸素を供給する。

　液体供給装置から液体供給管１７に供給された被処理水は、液体供給口１５ｆから主流路１５ｅ内に供給され、流体供給管１８の周囲を主流路１５ｅの先端側に向けて流れる。そして、被処理水は、吐出路１５ｄを通過して注入口１５ａから貯留室１０内に注入される。

　流体供給装置から流体供給管１８に供給された酸素は、流体供給管１８の先端部から主流路１５ｅ内に注入される。そして、酸素は、被処理水とともに、吐出路１５ｄを通過して注入口１５ａから貯留室１０内に注入される。

　このとき、第七実施形態の貯留室１０では、被処理水および酸素によって上側の渦流Ｓ１と下側の渦流Ｓ２とが形成される。
　そして、貯留室１０内の被処理水および酸素は、上側の渦流Ｓ１から下側の渦流Ｓ２に流れて、排出口１６ａから排出路１６に排出される。そして、処理水は、排出路１６を通じて、次の工程に送られる。

　第七実施形態の混合装置１Ｇでは、主流路１５ｅよりも吐出路１５ｄが絞られており、被処理水および酸素が吐出路１５ｄを通過するときに、被処理水および酸素の流速が速くなる。
　これにより、第七実施形態の混合装置１Ｇでは、注入路１５に供給する被処理水および酸素の流量を抑えても、吐出路１５ｄから貯留室１０内に注入される被処理水および酸素の流速を速くすることができる。
　そして、第七実施形態の混合装置１Ｇでは、被処理水および酸素を貯留室１０内で大きく渦流させることができ、被処理水および酸素の挙動を大きく乱すことができるため、被処理水と酸素とを良く混ぜることができる。
　第七実施形態の混合装置１Ｇでは、処理水の酸素濃度が高くなるため、活性汚泥による有機物の分解能力を高めることができる。

　なお、吐出路１５ｄの軸断面積を主流路１５ｅの軸断面積の７０％に絞った場合には、注入路１５に吐出路１５ｄを形成することなく、注入路１５全体が同じ軸断面積である場合に比べて、被処理水に酸素が溶けた割合を示す酸素溶解効率が約１．６倍に向上した。

　第七実施形態の混合装置１Ｇでは、流体供給管１８が吐出路１５ｄに挿入されておらず、流体供給管１８によって吐出路１５ｄ内の空間が減少するのを防ぐことができる。これにより、貯留室１０内を被処理水および酸素で満たすために十分な流量の被処理水および酸素を吐出路１５ｄから貯留室１０内に注入することができる。
　また、流体供給管１８の先端部は、液体供給口１５ｆよりも下流側に配置されるため、流体供給管１８の先端部から注入された酸素が液体供給口１５ｆからの被処理水の流れに妨げられるのを防ぐことができる。これにより、流体供給管１８の先端部から酸素を一定の流量で連続して主流路１５ｅ内に供給することができる。
　したがって、第七実施形態の混合装置１Ｇでは、貯留室１０内を被処理水および酸素で確実に満たして渦流を生じさせるとともに、貯留室１０内に酸素を安定して注入することができるため、被処理水と酸素とを良く混ぜることができる。

　なお、第七実施形態の混合装置１Ｇのように、流体供給管１８の先端部を吐出路１５ｄと液体供給口１５ｆとの間に配置した場合には、流体供給管１８の先端部を吐出路１５ｄ内に挿入した場合に比べて、酸素溶解効率が約１．６倍に向上した。
　また、第七実施形態の混合装置１Ｇのように、流体供給管１８の先端部を吐出路１５ｄと液体供給口１５ｆとの間に配置した場合には、流体供給管１８の先端部を液体供給口１５ｆに対峙する位置に配置した場合に比べて、酸素溶解効率が約１．６倍に向上した。

　以上のような第七実施形態の混合装置１Ｇでは、貯留室１０内に注入する被処理水および酸素の流量を抑えても、貯留室１０内において被処理水および酸素の挙動が大きく乱れる。そのため、第七実施形態の混合装置１Ｇでは、被処理水と酸素とを良く混ぜることができ、汚水処理を省エネルギー化することができる。

　以上、本発明の第七実施形態について説明したが、本発明は前記第七実施形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜に変更が可能である。
　第七実施形態では、図８に示すように、汚水処理に用いた混合装置１Ｇについて説明したが、本発明の混合装置を用いて混合可能な液体および流体の種類は限定されるものではない。例えば、液体に他の液体を混合してもよい。

　第七実施形態の混合装置１Ｇにおいて、貯留室１０の形状や大きさは限定されるものではなく、要求される処理能力に応じて適宜に設定される。また、注入路１５および排出路１６の断面形状や大きさも限定されるものではなく、例えば、軸断面が四角形や楕円形に形成されていてもよい。

　第七実施形態の混合装置１Ｇでは、図９に示すように、注入路１５に内管１９を嵌め込むことで、吐出路１５ｄが形成されているが、吐出路１５ｄの構成は限定されるものではなく、例えば、注入路１５自体を縮径することで吐出路１５ｄを形成してもよい。また、貯留室１０側の端部に向かうにつれて注入路１５を漸次縮径してもよい。

　第七実施形態の混合装置１Ｇでは、図８に示すように、注入口１５ａおよび排出口１６ａを左側壁４０の内面４１に配置しているが、注入口１５ａおよび排出口１６ａの位置は限定されるものではない。例えば、注入口１５ａおよび排出口１６ａを右側壁５０の内面５１、前壁６０の内面６１または後壁７０の内面７１に配置してもよい。また、注入口１５ａおよび排出口１６ａを頂板２０の内面２１に配置してもよい。

　また、第七実施形態の混合装置１Ｇでは、注入口１５ａおよび排出口１６ａを同じ内面４１に配置しているが、注入口１５ａと排出口１６ａとを異なる内面に配置してもよい。この場合には、排出口１６ａを貯留室１０の内面において、注入口１５ａが開口している内面に対峙する内面以外の内面に開口させることが好ましい。

［第八実施形態］
　次に、第八実施形態の混合装置１Ｈについて説明する。
　第八実施形態の混合装置１Ｈは、図１０に示すように、貯留室１０を有する処理槽２と、処理槽２に設けられた注入路１５および排出路１６と、を備えている。
　混合装置１Ｈでは、注入路１５から貯留室１０に被処理水および酸素を注入し、貯留室１０内で被処理水に酸素を混合した後に、被処理水および酸素を混合した処理水（特許請求の範囲における「混合体」）を貯留室１０内から排出路１６を通じて曝気槽や調整槽（排水槽）などの外槽（図示せず）に排出する。

　頂板２０および底板３０は、水平に配置された長方形の平板である。頂板２０は底板３０の直上に配置されている。頂板２０と底板３０とは同じ形状であり、前後方向よりも左右方向が長く形成されている。頂板２０の内面２１と底板３０の内面３１とは、上下方向に対峙している。

　左側壁４０の内面４１（特許請求の範囲における「第一内面」）と、右側壁５０の内面５１とは、左右方向に対峙している。前壁６０の内面６１と、後壁７０の内面７１とは、前後方向に対峙している。

　左右に対峙する一対の内面４１，５１と、前後に対峙する一対の内面６１，７１とは角筒状に配置されている。
　第八実施形態の混合装置１Ｈでは、左側壁４０の内面４１と右側壁５０の内面５１との間の距離は、前壁６０の内面６１と後壁７０の内面７１との間の距離よりも長く形成されている。
　このように、第八実施形態の貯留室１０では、左右方向の幅Ｌが前後方向の幅Ｗ（奥行き）よりも大きく形成されている。これにより、貯留室１０内の空間は、左右方向に幅広で前後方向に狭い扁平な直方体に形成されている。

　第八実施形態の処理槽２には、図１１に示すように、被処理水および酸素を貯留室１０内に注入するための注入路１５と、処理水を貯留室１０内から排出するための排出路１６と、が設けられている。

　注入口１５ａは、左側壁４０の内面４１に開口している。注入口１５ａは、円形の開口部である（図１０参照）。注入口１５ａは、左側壁４０の内面４１の前後方向の中央部に配置されている（図１０参照）。
　注入穴１５ｂは、注入口１５ａに連通する円形の穴であり、左側壁４０を左右方向に貫通している。

　第八実施形態の注入口１５ａの中心位置は、左側壁４０の内面４１の高さＨ１の中央よりも上方に配置されている。つまり、第八実施形態の注入口１５ａは、左側壁４０の内面４１の上部に開口している。
　左側壁４０の内面４１の下縁部から注入口１５ａの中心位置までの高さＨ２は、左側壁４０の内面４１の高さＨ１の０．５倍以上０．９倍以下であることが好ましく、０．５５倍以上０．７倍以下であることがより好ましい。

　排出口１６ａは、左側壁４０の内面４１に開口している。排出口１６ａは、円形の開口部である（図１０参照）。排出口１６ａは、注入口１５ａの下方に配置されている。また、排出口１６ａは、左側壁４０の内面４１の前後方向の中央部に配置されている（図１０参照）。
　排出穴１６ｂは、排出口１６ａに連通する円形の穴であり、左側壁４０を左右方向に貫通している。

　第八実施形態の注入口１５ａの中心位置と排出口１６ａの中心位置との間の距離Ｈ３は、左側壁４０の内面４１の高さＨ１の０．１倍以上０．７倍以下であることが好ましく、０．４倍以上０．６倍以下であることがより好ましい。第八実施形態の排出口１６ａは、左側壁４０の内面４１の下部に開口している。

　第八実施形態の混合装置１Ｈでは、排出口１６ａの直径が注入口１５ａの直径の０．５倍以上１．０倍以下に形成されている。つまり、第八実施形態の混合装置１では、排出口１６ａの開口面積が注入口１５ａの開口面積の０．２５倍以上１．０倍以下に形成されている。
　なお、排出口１６ａの直径は、注入口１５ａの直径の０．５倍以上０．８倍以下であることがより好ましい。

　次に、第八実施形態の混合装置１Ｈを用いて、被処理水と酸素とを混合する処理について説明する。
　まず、図１１に示すように、供給装置（図示せず）から注入管１５ｃに被処理水および高濃度の酸素を供給し、その被処理水および酸素を注入口１５ａから貯留室１０内に注入する。

　注入口１５ａから貯留室１０内に被処理水および酸素を注入すると、被処理水および酸素は右側壁５０の内面５１に当接して流れが上向きに大きく変化する。そして、被処理水および酸素は、貯留室１０の上部空間で縦方向に渦流した後に、貯留室１０の下部空間を通過して、処理水が左側壁４０の内面４１の排出口１６ａから排出される。そして、処理水は、排出管１６ｃを通じて、次の工程に送られる。

　以上のような第八実施形態の混合装置１Ｈでは、注入口１５ａと排出口１６ａとが対峙した二面に形成されていないため、被処理水および酸素が渦流に巻き込まれないまま排出口１６ａから排出され易いという問題を減少させることができる。
　そして、被処理水および酸素を貯留室１０内で十分に渦流させることができる。これにより、被処理水および酸素は、貯留室１０内で長い経路を流れることになり、貯留室１０内の被処理水および酸素の挙動が大きく乱れることで、被処理水と酸素とが十分に接触するため、被処理水と酸素とを良く混ぜることができる。

　また、第八実施形態の混合装置１Ｈでは、排出口１６ａの開口面積が注入口１５ａの開口面積以下であるため、貯留室１０内に被処理水および酸素を注入したときに、貯留室１０内の被処理水および酸素の圧力が高くなる。このようにすると、注入口１５ａから貯留室１０内に注入した被処理水および酸素の流れが下方に変化し難くなるため、貯留室１０の上部空間に被処理水および酸素の渦流を安定して形成することができる。

　したがって、第八実施形態の混合装置１Ｈでは、処理水の酸素濃度が高くなるため、活性汚泥による有機物の分解能力を高めることができる。

　また、第八実施形態の混合装置１Ｈは、簡素化された構造であるため、製造コストを低減することができる。
　また、第八実施形態の混合装置１Ｈでは、注入口１５ａに接続される注入管１５ｃと、排出口１６ａに接続される排出管１６ｃとが処理槽２の両側に直線状に配置されないため、混合装置１の設置スペースを小さくすることができるとともに、混合装置１のレイアウトの自由度を高めることができる。

　次に、第八実施形態の混合装置１Ｈの効果を確認した実施例および比較例について説明する。
　実施例および比較例の混合装置１Ｈは、図１０に示すように、左側壁４０の内面４１に注入口１５ａが開口している。注入口１５ａは円形の開口部である。また、左側壁４０の内面４１の下縁部から注入口１５ａの中心位置までの高さは、左側壁４０の内面４１の高さの０．６倍である。

　実施例および比較例の混合装置１Ｈでは、左側壁４０の内面４１に排出口１６ａが開口している。排出口１６ａは円形の開口部であり、注入口１５ａの下方に配置されている。

　実施例では、排出口１６ａの直径が注入口１５ａの直径に対して１．００倍、０．７８倍、０．７２倍、０．６７倍、０．５６倍および０．５倍の場合における処理水の溶解酸素量を測定した。また、比較例では、排出口１６ａの直径が注入口１５ａの直径に対して０．４４倍の場合における処理水の溶解酸素量を測定した。

　なお、実施例および比較例では、被処理水および処理水の溶存酸素濃度の差から、被処理水に溶解した酸素量を求めた。
　また、実施例および比較例では、排出口１６ａから排出される処理水の流量に溶存酸素値（ＤＯ値）の増加量を掛けた値を酸素溶解量として、処理水の酸素溶解量を測定した。

　図１２の測定結果に示すように、排出口の開口面積が注入口の開口面積の０．２５倍以上１．０倍以下の範囲内である場合には、比較例に比べて、溶解酸素量が大幅に高くなる。つまり、排出口の開口面積を注入口の開口面積の０．２５倍以上１．０倍以下に形成することで、被処理水と酸素とを効率良く混ぜることができ、処理水の酸素濃度が高くなることが分かった。

　また、図１２の測定結果に示すように、排出口の直径が注入口の直径の０．５倍以上０．８倍以下の範囲内である場合には、より効果的に溶解酸素量が大幅に高くなる。つまり、排出口の直径を注入口の直径の０．５倍以上０．８倍以下に形成することで、被処理水と酸素とを効率良く混ぜることができ、処理水の酸素濃度がより一層高くなることが分かった。

　また、図１０に示す混合装置１Ｈにおいて、左側壁４０の内面４１の下縁部から注入口１５ａの中心位置までの高さが、左側壁４０の内面４１の高さの０．７倍、０．６倍、０．４倍の場合における処理水の酸素溶解効率および溶解酸素量を測定した。
　その結果、注入口１５ａの高さが内面４１の高さの０．５倍以上０．９倍以下の範囲内である場合には、注入口の高さが内面４１の高さの０．４倍である場合に比べて、溶解酸素量が大幅に高くなる。つまり、前記した高さの範囲内に注入口を配置することで、被処理水と酸素とを良く混ぜることができ、処理水の酸素濃度が高くなることが分かった。

　以上、本発明の第八実施形態について説明したが、本発明は前記第八実施形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜に変更が可能である。
　第八実施形態では、図１０に示すように、汚水処理に用いた混合装置１Ｈについて説明したが、本発明の混合装置を用いて混合可能な液体および流体の種類は限定されるものではない。例えば、液体に他の液体を混合してもよい。

　第八実施形態の混合装置１Ｈでは、注入口１５ａおよび排出口１６ａが円形に形成されているが、その形状や大きさは形成されるものではなく、例えば、三角形や四角形などの多角形に形成してもよい。
　また、第八実施形態の混合装置１Ｈにおいて、貯留室１０の形状や大きさは限定されるものではなく、要求される処理能力に応じて適宜に設定される。

　第八実施形態の混合装置１Ｈでは、左側壁４０の内面４１に注入口１５ａおよび排出口１６ａが配置されているが、注入口１５ａおよび排出口１６ａを右側壁５０の内面５１、前壁６０の内面６１または後壁７０の内面７１に配置してもよい。

　第八実施形態の混合装置１Ｈでは、注入口１５ａおよび排出口１６ａを左側壁４０の内面４１の前後方向の中央部に配置しているが、注入口１５ａおよび排出口１６ａを左側壁４０の内面４１の前部または後部に配置してもよい。また、注入口１５ａと排出口１６ａとを前後方向にずらしてもよい。

［第九実施形態］
　次に、第九実施形態の混合装置１Ｉについて説明する。
　第九実施形態の混合装置１Ｉは、図１３に示すように、貯留室１０を有する処理槽２と、処理槽２に設けられた注入路１５および排出路１６と、を備えている。
　混合装置１Ｉでは、注入路１５から貯留室１０に被処理水および酸素を注入し、貯留室１０内で被処理水に酸素を混合した後に、被処理水および酸素を混合した処理水（特許請求の範囲における「混合体」）を貯留室１０内から排出路１６を通じて曝気槽や調整槽（排水槽）などの外槽（図示せず）に排出する。

　左右に対峙する一対の内面４１，５１と、前後に対峙する一対の内面６１，７１とは角筒状に配置されている。
　第九実施形態の混合装置１Ｉでは、左側壁４０の内面４１と右側壁５０の内面５１との間の距離は、前壁６０の内面６１と後壁７０の内面７１との間の距離よりも長く形成されている。
　このように、第九実施形態の貯留室１０では、左右方向の幅Ｌが前後方向の幅Ｗ（奥行き）よりも大きく形成されている。これにより、貯留室１０内の空間は、左右方向に幅広で前後方向に狭い扁平な直方体に形成されている。

　第九実施形態の処理槽２には、図１４に示すように、被処理水および酸素を貯留室１０内に注入するための注入路１５と、処理水を貯留室１０内から排出するための排出路１６と、が設けられている。

　注入口１５ａは、左側壁４０の内面４１に開口している。注入口１５ａは、円形の開口部である（図１３参照）。注入口１５ａは、左側壁４０の内面４１の前後方向の中央部に配置されている（図１３参照）。
　注入穴１５ｂは、注入口１５ａに連通する円形の穴であり、左側壁４０を左右方向に貫通している。

　第九実施形態の注入口１５ａの中心位置は、左側壁４０の内面４１の高さＨ１の中央よりも上方に配置されている。つまり、第九実施形態の注入口１５ａは、左側壁４０の内面４１の上部に開口している。
　左側壁４０の内面４１の下縁部から注入口１５ａの中心位置までの高さＨ２は、左側壁４０の内面４１の高さＨ１の０．５倍以上０．９倍以下であることが好ましく、０．５５倍以上０．７倍以下であることがより好ましい。
　第九実施形態では、左側壁４０の内面４１の下縁部から注入口１５ａの中心位置までの高さＨ２は、左側壁４０の内面４１の高さＨ１の０．６倍である。

　注入管１５ｃの先端部は、左側壁４０の外面に取り付けられており、注入管１５ｃは注入穴１５ｂに連通している。注入管１５ｃの基端部は、供給装置（図示せず）に連結されており、供給装置から注入管１５ｃに被処理水と高濃度の酸素が一緒に供給される。そして、被処理水および酸素は、注入管１５ｃから注入穴１５ｂを通じて、注入口１５ａから貯留室１０内に注入される。
　注入口１５ａから貯留室１０内に注入される被処理水および酸素の毎分の流量（Ｌ／ｍｉｎ）は、貯留室１０内の体積（Ｌ）の１５倍以上であることが好ましく、貯留室１０内の体積の２０倍以上であることがより好ましい。

　排出口１６ａは、左側壁４０の内面４１に開口している。排出口１６ａは、円形の開口部である（図１３参照）。排出口１６ａは、注入口１５ａの下方に配置されている。また、排出口１６ａは、左側壁４０の内面４１の前後方向の中央部に配置されている（図１３参照）。
　排出穴１６ｂは、排出口１６ａに連通する円形の穴であり、左側壁４０を左右方向に貫通している。

　第九実施形態の注入口１５ａの中心位置と排出口１６ａの中心位置との間の距離Ｈ３は、左側壁４０の内面４１の高さＨ１の０．１倍以上０．７倍以下であることが好ましく、０．４倍以上０．６倍以下であることがより好ましい。
　第九実施形態では、注入口１５ａの中心位置と排出口１６ａの中心位置との間の距離Ｈ３は、左側壁４０の内面４１の高さＨ１の０．６倍である。第九実施形態の排出口１６ａは、左側壁４０の内面４１の下部に開口している。

　次に、第九実施形態の混合装置１Ｉを用いて、被処理水と酸素とを混合する処理について説明する。
　まず、図１４に示すように、供給装置（図示せず）から注入管１５ｃに被処理水および高濃度の酸素を供給し、その被処理水および酸素を注入口１５ａから貯留室１０内に注入する。

　以上のような第九実施形態の混合装置１Ｉでは、注入口１５ａと排出口１６ａとが対峙した二面に形成されていないため、被処理水および酸素が渦流に巻き込まれないまま排出口１６ａから排出され易いという問題を減少させることができる。これにより、被処理水および酸素は、貯留室１０内で長い経路を流れることになり、貯留室１０内の被処理水および酸素の挙動が大きく乱れることで、被処理水と酸素とが十分に接触するため、被処理水と酸素とを良く混ぜることができる。

　また、第九実施形態の混合装置１Ｉでは、注入口１５ａから貯留室１０内に注入した被処理水および酸素は、貯留室１０の上部空間で渦流することになる。これにより、渦流は小さく形成され、渦流の運動エネルギー（動圧）が大きくなるため、渦流を安定して形成することができる。

　また、第九実施形態の混合装置１Ｉでは、注入口１５ａの中心位置と排出口１６ａの中心位置との間の距離Ｈ３を左側壁４０の内面４１の高さの０．１倍以上０．７倍以下に設定することで、渦流を安定して形成することができる。

　また、第九実施形態の混合装置１Ｉでは、注入口１５ａから貯留室１０内に注入される被処理水および酸素の毎分の流量が貯留室１０内の体積の１５倍以上である。これにより、注入口１５ａから貯留室内に注入した被処理水および酸素が、右側壁５０の内面５１に当接して流れが変化するため、渦流を安定して形成することができる。

　したがって、第九実施形態の混合装置１Ｉでは、処理水の酸素濃度が高くなるため、活性汚泥による有機物の分解能力を高めることができる。

　また、第九実施形態の混合装置１Ｉは、簡素化された構造であるため、製造コストを低減することができる。
　また、第九実施形態の混合装置１Ｉでは、注入口１５ａに接続される注入管１５ｃと、排出口１６ａに接続される排出管１６ｃとが処理槽２の両側に直線状に配置されないため、混合装置１Ｉの設置スペースを小さくすることができるとともに、混合装置１Ｉのレイアウトの自由度を高めることができる。

　次に、第九実施形態の混合装置１Ｉの効果を確認した実施例および比較例について説明する。
　実施例および比較例の混合装置１Ｉは、図１５に示すように、左側壁４０の内面４１に四つの開口部Ａ～Ｄを形成している。各開口部Ａ～Ｄは円形の開口部である。
　左側壁４０の内面４１の下縁部から開口部Ａの中心位置までの高さは、左側壁４０の内面４１の高さの０．７倍である。
　左側壁４０の内面４１の下縁部から開口部Ｂの中心位置までの高さは、左側壁４０の内面４１の高さの０．６倍である。
　左側壁４０の内面４１の下縁部から開口部Ｃの中心位置までの高さは、左側壁４０の内面４１の高さの０．４倍である。
　開口部Ｄは、左側壁４０の内面４１の下端部に配置されている。

　実施例では、開口部Ａまたは開口部Ｂを注入口に設定し、その開口部Ａまたは開口部Ｂよりも下方となる開口部Ｂ～Ｄを排出口に設定している。また、比較例では、開口部Ｃを注入口に設定し、開口部Ｄを排出口に設定している。
　そして、注入口に設定された開口部Ａ～Ｃから貯留室１０内に被処理水および酸素を７３～７５Ｌ／ｍｉｎの流量で注入したときの処理水の溶解酸素量を測定した。

　なお、実施例および比較例では、被処理水および処理水の溶存酸素濃度の差から、被処理水に溶解した酸素量を求めた。
　また、実施例および比較例では、排出口から排出される処理水の流量に溶存酸素値（ＤＯ値）の増加量を掛けた値を酸素溶解量として、処理水の酸素溶解量を測定した。

　図１６の測定結果に示すように、注入口の高さが内面４１の高さの０．５倍以上０．９倍以下の範囲内である場合には、注入口の高さが内面４１の高さの０．４倍である比較例に比べて、溶解酸素量が大幅に高くなる。つまり、前記した高さの範囲内に注入口を配置することで、被処理水と酸素とを効率良く混ぜることができ、処理水の酸素濃度が高くなることが分かった。

　以上、本発明の第九実施形態について説明したが、本発明は前記第九実施形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜に変更が可能である。
　第九実施形態では、図１３に示すように、汚水処理に用いた混合装置１Ｉについて説明したが、本発明の混合装置を用いて混合可能な液体および流体の種類は限定されるものではない。例えば、液体に他の液体を混合してもよい。

　第九実施形態の混合装置１Ｉにおいて、貯留室１０、注入口１５ａおよび排出口１６ａの形状や大きさは限定されるものではなく、要求される処理能力に応じて適宜に設定される。

　第九実施形態の混合装置１Ｉでは、左側壁４０の内面４１に注入口１５ａおよび排出口１６ａが配置されているが、注入口１５ａおよび排出口１６ａを右側壁５０の内面５１、前壁６０の内面６１または後壁７０の内面７１に配置してもよい。

　第九実施形態の混合装置１Ｉでは、注入口１５ａおよび排出口１６ａを左側壁４０の内面４１の前後方向の中央部に配置しているが、注入口１５ａおよび排出口１６ａを左側壁４０の内面４１の前部または後部に配置してもよい。また、注入口１５ａと排出口１６ａとを前後方向にずらしてもよい。

［水処理装置および水処理方法］
　本発明の水処理装置の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
　本実施形態では、図１７に示すように、ビルの地下に設けられた排水槽２００（ビルピット）に設置される水処理装置１００について説明する。
　排水槽２００には、生活排水などの汚水が流入路２００ａから流入して底部に貯留する。その後、排水槽２００内の汚水は、排水路２００ｂを通じて下水道に排出される。
　このような排水槽２００では、汚水に含まれる有機物が腐敗して、汚水の溶存酸素濃度が低下すると、汚水から硫化水素が発生して、排水槽２００内に悪臭が発生する。

　本実施形態の水処理装置１００および水処理方法は、排水槽２００内の汚水に酸素（特許請求の範囲における「気体」）を溶解させて、汚水の溶存酸素濃度を高めることで、汚水から硫化水素が発生するのを抑えるものである。

　本実施形態の水処理装置１００は、排水槽２００内に配置された混合装置１と、排水槽２００内の汚水を汲み上げて排水路２００ｂに流入させる排水装置１６０と、を備えている。
　また、水処理装置１００は、排水槽２００内の汚水を混合装置１に供給する液体供給装置１２０と、酸素を混合装置１に供給する気体供給装置１３０と、を備えている。
　さらに、水処理装置１００は、排水槽２００内の汚水の水質を測定する水質測定器１４０と、液体供給装置１２０および気体供給装置１３０を制御する制御装置１５０と、を備えている。

　排水装置１６０は、排水槽２００の底部に配置された排水用ポンプ１６１と、排水用ポンプ１６１に接続された排水管１６２と、を備えている。
　排水管１６２の一端部は、排水用ポンプ１６１の吐出口に接続されている。また、排水管１６２の他端部は、排水路２００ｂに挿入されている。
　排水用ポンプ１６１によって汲み上げられた汚水は、排水管１６２内に圧送され、排水管１６２を通じて排水路２００ｂに流入する。

　混合装置１は、排水槽２００内の上部に配置されている。混合装置１は、排水槽２００の底部に貯留された汚水の水面よりも上方に配置されるように位置が設定されている。
　混合装置１は、貯留室１０を有する処理槽２を備えている。貯留室１０は、汚水が貯留される空間であり、貯留室１０内で汚水に酸素が溶解される。混合装置１では、汚水に酸素が溶解された処理水が貯留室１０から排出される。

　貯留室１０の側部の内面には、汚水を貯留室１０に注入するための注入口１５ａと、貯留室１０から処理水を排出するための排出口１６ａと、が開口している。
　注入口１５ａおよび排出口１６ａは、同一平面の下部に配置されている。また、注入口１５ａは排出口１６ａの上方に配置されている。

　処理槽２の外面には、排出管１６ｃの一端部が接続されている。排出管１６ｃの一端部は排出口１６ａに連通している。排出管１６ｃは、処理槽２から下方に向けて延びている。排出管１６ｃの他端部は、排水槽２００の底部に配置されている。

　液体供給装置１２０は、排水槽２００の底部に配置される注入用ポンプ１２１と、注入用ポンプ１２１に接続された注入管１５ｃと、を備えている。
　注入管１５ｃの一端部は、注入用ポンプ１２１の吐出口に接続されている。また、注入管１５ｃの他端部は、混合装置１の注入口１５ａに接続されている。

　気体供給装置１３０は、高濃度の酸素を送り出すコンプレッサ１３１と、コンプレッサ１３１に接続された供給管１３２と、を備えている。
　供給管１３２の一端部は、コンプレッサ１３１の吐出口に接続されている。また、供給管１３２の他端部は、液体供給装置１２０の注入管１５ｃに接続されている。

　液体供給装置１２０の注入用ポンプ１２１によって汲み上げられた汚水は、注入管１５ｃ内に圧送される。また、気体供給装置１３０のコンプレッサ１３１から送り出された酸素は、供給管１３２内に圧送され、供給管１３２から注入管１５ｃ内に流入する。
　そして、汚水および酸素は、注入管１５ｃから注入口１５ａを通じて、混合装置１の貯留室１０内に注入される。

　汚水および酸素が貯留室１０内に注入されると、汚水および酸素は貯留室１０内で渦流して、汚水に酸素が溶解される。そして、汚水に酸素を溶解させた処理水の溶存酸素濃度が高くなり、この処理水が排出口１６ａから排出管１６ｃを通じて排水槽２００に排出される。

　水質測定器１４０は、排水槽２００内の底部に配置された溶存酸素濃度センサ１４１と、排水槽２００内の上部に配置された硫化水素濃度センサ１４２と、を備えている。
　溶存酸素濃度センサ１４１は、排水槽２００内の汚水の溶存酸素濃度を測定するものである。また、硫化水素濃度センサ１４２は、排水槽２００内の硫化水素濃度を測定するものである。
　なお、溶存酸素濃度センサ１４１は、注入用ポンプ１２１と貯留室１０の注入口１５ａとの間に配置してもよい。

　制御装置１５０は、注入用ポンプ１２１、コンプレッサ１３１および排水用ポンプ１６１の駆動を制御するコンピュータである。制御装置１５０の各処理は、記憶部に記憶されているプロクラムをＣＰＵ（中央処理装置）が実行することで実現される。
　制御装置１５０には、溶存酸素濃度センサ１４１や硫化水素濃度センサ１４２の他に、排水槽２００内の汚水の水位を測定する水位センサ（図示せず）などの各種のセンサが接続されている。また、制御装置１５０には、タイマー１５１が設けられている。

　制御装置１５０は、水位センサ（図示せず）で測定された汚水の水位が設定値以上の場合には、排水用ポンプ１６１を駆動させて、排水槽２００内の汚水を排水路２００ｂに排出する。そして、制御装置１５０は、汚水の水位が設定値よりも小さくなると、排水用ポンプ１６１を停止させる。
　このように、排水槽２００内の汚水の水位の増減に応じて、制御装置１５０が排水用ポンプ１６１を駆動および停止させることで、排水槽２００内には一定量の汚水が貯留されている。

　制御装置１５０は、溶存酸素濃度センサ１４１で測定された溶存酸素濃度が設定値以下の場合には、注入用ポンプ１２１およびコンプレッサ１３１を駆動させる。
　つまり、制御装置１５０は、汚水の溶存酸素濃度が低くなり、汚水から硫化水素が発生し易い状態である場合には、注入用ポンプ１２１およびコンプレッサ１３１を駆動させる。
　これにより、混合装置１に汚水および酸素が注入され、汚水に酸素を溶解させた処理水が貯留室１０から排水槽２００に排出されて、排水槽２００内の汚水に処理水が混合される。
　制御装置１５０は、汚水の溶存酸素濃度が設定値よりも大きくなり、汚水から硫化水素が発生し難い状態になると、注入用ポンプ１２１およびコンプレッサ１３１を停止する。

　制御装置１５０は、硫化水素濃度センサ１４２で測定された硫化水素濃度が予め設定された設定値以上の場合には、注入用ポンプ１２１およびコンプレッサ１３１を駆動させる。
　つまり、制御装置１５０は、汚水から硫化水素が発生している場合には、注入用ポンプ１２１およびコンプレッサ１３１を駆動させる。
　これにより、混合装置１に汚水および酸素が注入され、汚水に酸素を溶解させた処理水が貯留室１０から排水槽２００に排出されて、排水槽２００内の汚水に処理水が混合される。
　制御装置１５０は、排水槽２００内の硫化水素濃度が設定値よりも小さくなると、注入用ポンプ１２１およびコンプレッサ１３１を停止する。

　制御装置１５０は、タイマー１５１に予め設定された時間は注入用ポンプ１２１およびコンプレッサ１３１を駆動させる。例えば、排水槽２００内に流入する汚水が少なく、排水槽２００内に汚水が滞留し易い時間帯（時間や曜日）には、汚水から硫化水素が発生し易くなる。このような時間帯には、溶存酸素濃度センサ１４１および硫化水素濃度センサ１４２の測定値に拘わらず、注入用ポンプ１２１およびコンプレッサ１３１を駆動させることが好ましい。

　次に、本実施形態の水処理装置１００を用いて、排水槽２００内の汚水に酸素を溶解させる水処理方法について説明する。なお、以下の説明では、図１８に示すフローチャートを適宜に参照する。
　液体供給装置１２０の注入用ポンプ１２１および気体供給装置１３０のコンプレッサ１３１が停止している状態で、排水槽２００内の汚水の溶存酸素濃度を溶存酸素濃度センサ１４１によって測定するとともに（Ｓ１０）、排水槽２００内の硫化水素濃度を硫化水素濃度センサ１４２によって測定する（Ｓ２０）。

　制御装置１５０は、溶存酸素濃度センサ１４１の測定値が設定値以下であるか否かを判定し、設定値よりも大きい場合は（Ｓ１１のＮＯ）、溶存酸素濃度センサ１４１による汚水の溶存酸素濃度の測定を繰り返す（Ｓ１０）。

　制御装置１５０は、硫化水素濃度センサ１４２の測定値が設定値以上であるか否かを判定し、設定値よりも小さい場合は（Ｓ２１のＮＯ）、硫化水素濃度センサ１４２による排水槽２００内の硫化水素濃度の測定を繰り返す（Ｓ２０）。

　制御装置１５０は、溶存酸素濃度センサ１４１の測定値が設定値以下である場合（Ｓ１１のＹＥＳ）、または、硫化水素濃度センサ１４２の測定値が設定値以上である場合（Ｓ２１のＹＥＳ）には、注入用ポンプ１２１およびコンプレッサ１３１を駆動させる（Ｓ３０）。
　なお、溶存酸素濃度センサ１４１の測定値が設定値以下であるとともに、硫化水素濃度センサ１４２の測定値が設定値以上である場合に、注入用ポンプ１２１およびコンプレッサ１３１を駆動させるように、制御装置１５０を設定してもよい。

　注入用ポンプ１２１およびコンプレッサ１３１が駆動して、汚水および酸素が混合装置１の注入口１５ａから貯留室１０内に注入されると、汚水および酸素は貯留室１０の内面に当接して流れが大きく変化する。

　貯留室１０内の汚水には上側の渦流と下側の渦流とが形成され、汚水および酸素が貯留室１０内で渦流する。なお、注入口１５ａと排出口１６ａとが対峙した二面に形成されていないため、汚水および酸素が渦流に巻き込まれることなく、排出口１６ａに流入するのを減少させることができる。
　これにより、汚水および酸素は、貯留室１０内で長い経路を流れることになり、汚水および酸素の挙動が大きく乱れることで、汚水と酸素とが十分に接触するため、汚水と酸素とを良く混ぜることができる。

　このようにして、汚水に酸素を溶解させた処理水の溶存酸素濃度が高くなる。そして、処理水が排出口１６ａから排出管１６ｃを通じて排水槽２００に排出される（Ｓ３１）。
　貯留室１０から排出された処理水が排水槽２００内の汚水に混合することで、排水槽２００内の汚水の溶存酸素濃度が高くなる。

　注入用ポンプ１２１およびコンプレッサ１３１の駆動開始から所定時間が経過した後に、排水槽２００内の汚水の溶存酸素濃度を溶存酸素濃度センサ１４１によって測定するともに（Ｓ１２）、排水槽２００内の硫化水素濃度を硫化水素濃度センサ１４２によって測定する（Ｓ２２）。なお、注入用ポンプ１２１およびコンプレッサ１３１の駆動開始から継続的に溶存酸素濃度および硫化水素濃度を測定してもよい。

　制御装置１５０は、溶存酸素濃度センサ１４１の測定値が設定値以下である場合（Ｓ１３のＹＥＳ）、または、硫化水素濃度センサ１４２の測定値が設定値以上である場合（Ｓ２３のＹＥＳ）には、注入用ポンプ１２１およびコンプレッサ１３１の駆動を継続する（Ｓ３０）。
　なお、溶存酸素濃度センサ１４１の測定値が設定値以下であるとともに、硫化水素濃度センサ１４２の測定値が設定値以上である場合に、注入用ポンプ１２１およびコンプレッサ１３１の駆動を継続するように、制御装置１５０を設定してもよい。

　制御装置１５０は、溶存酸素濃度センサ１４１の測定値が設定値よりも大きいとともに（Ｓ１３のＮＯ）、硫化水素濃度センサ１４２の測定値が設定値よりも小さい場合（Ｓ２３のＮＯ）には、注入用ポンプ１２１およびコンプレッサ１３１を停止させる（Ｓ４０）。
　なお、溶存酸素濃度センサ１４１の測定値が設定値よりも大きいとともに、硫化水素濃度センサ１４２の測定値が設定値よりも小さい状態から所定時間が経過した後に、注入用ポンプ１２１およびコンプレッサ１３１を停止させてもよい。
　また、溶存酸素濃度センサ１４１の測定値が設定値よりも大きいとともに、硫化水素濃度センサ１４２の測定値が設定値よりも小さい状態が複数回に亘って繰り返されたときに、注入用ポンプ１２１およびコンプレッサ１３１を停止させてもよい。

　注入用ポンプ１２１およびコンプレッサ１３１を停止した後は、前記したように、溶存酸素濃度センサ１４１の測定値および硫化水素濃度センサ１４２の測定値に基づいて、注入用ポンプ１２１およびコンプレッサ１３１の駆動および停止を繰り返す。

　本実施形態の水処理装置１００では、排水槽２００内の汚水が滞留し易い時間帯（時間や曜日）がタイマー１５１に設定されている。そして、タイマー１５１に設定された時間帯は、溶存酸素濃度センサ１４１および硫化水素濃度センサ１４２の測定値に拘わらず、制御装置１５０が注入用ポンプ１２１およびコンプレッサ１３１を駆動させる。
　このように、汚水から硫化水素が発生し易い時間を予測して、汚水に酸素を溶解させることで、汚水の水質を安定させることができる。

　以上のような本実施形態の水処理装置１００および水処理方法では、混合装置１の貯留室１０内で汚水と酸素を混ぜるため、汚水に酸素を効率良く溶解させることができる。
　また、本実施形態の水処理装置１００および水処理方法では、排水槽２００と混合装置１との間で汚水が循環するため、排水槽２００内の汚水全体に酸素を効率良く溶解させることができる。
　したがって、本実施形態の水処理装置１００および水処理方法では、排水槽２００内の汚水に酸素を効率良く溶解させることができるため、排水槽２００内の汚水から悪臭が発生するのを効果的に抑えることができる。

　本実施形態の水処理装置１００および水処理方法では、排水槽２００と混合装置１との間で汚水が循環することで、排水槽２００内の汚水全体が流動するため、排水槽２００に沈殿物や浮遊物が蓄積され難くなる。これにより、排水槽２００から沈殿物や浮遊物を除去する作業を減らすことができるため、排水槽２００の維持管理に係る費用を低減することができる。

　本実施形態の水処理装置１００および水処理方法では、汚水に酸素を効率良く溶解させることができるため、排水槽２００内の汚水全体に攪拌機を用いて直接酸素を供給する場合に比べて、汚水への酸素の供給量を減らすことができる。

　本実施形態の水処理装置１００および水処理方法では、汚水の溶存酸素濃度や排水槽２００内の硫化水素濃度を測定し、その測定結果に応じて、制御装置１５０が液体供給装置１２０および気体供給装置１３０を駆動させるため、これらの装置を常時駆動させる場合に比べて、水処理装置１００による水処理を省エネルギー化することができる。

　以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜に変更が可能である。
　本実施形態では、ビルの地下に設けられた排水槽２００（ビルピット）に設置した水処理装置１００について説明したが、本発明の水処理装置および水処理方法を適用可能な排水槽は限定されるものではなく、例えば、マンホールや工場などの各種施設に設置される排水槽に適用可能である。

　マンホール内の密閉された空間では、汚水を圧送ポンプによって配管内に圧送する場合に、配管内に混在する酸素などの気体によって、配管内の圧力損失が増加し易い。そのため、ポンプの負荷が大きくなり、汚水を円滑に圧送することが難しくなることで、ポンプの送液量が低下する場合がある。また、配管の一部に気体が溜まり、いわゆるエアロック現象によって汚水の円滑な流れが阻害される場合もある。
　本実施形態の水処理装置１００では、汚水への酸素の供給量を減少させることができるため、配管内に混在する酸素（気体）による配管内の圧力損失を抑えるとともに、配管内のエアロック現象を抑えることができるため、注入用ポンプ１２１および排水用ポンプ１６１の送液量が低下するのを防ぐことができる。

　本実施形態では、汚水に酸素を溶解させているが、汚水に溶解させる気体は限定されるものではなく、汚水の水質改善に適した気体を供給することができる。例えば、汚水に空気（大気）を溶解させてもよい。

　本実施形態では、溶存酸素濃度および硫化水素濃度によって汚水の水質を判定して、液体供給装置１２０および気体供給装置１３０の駆動を制御しているが、汚水の水質を判定する要因は限定されるものではない。例えば、溶存酸素濃度センサ１４１および硫化水素濃度センサ１４２のいずれか一方を設け、溶存酸素濃度または硫化水素濃度の一つの要因によって汚水の水質を判定してもよい。さらに、汚水や排水槽２００内の各種の物質を測定することで、処理水の水質を判定することができる。

　本実施形態では、混合装置１が排水槽２００内に配置されているが、混合装置１を排水槽２００の外部に配置してもよい。この場合には、混合装置１の維持管理を容易に行うことができる。

　本実施形態の水処理装置１００において、混合装置１の貯留室１０の形状や大きさは限定されるものではない。また、注入口１５ａや排出口１６ａの位置や大きさも限定されるものではない。混合装置１の構成は、汚水の種類や要求される処理能力に応じて適宜に設定される。

　本実施形態の水処理装置１００では、ポンプを用いて汚水、処理水および酸素を圧送しているが、汚水、処理水および酸素を送り出す方法は限定されるものではない。

　１　　　混合装置
　１Ａ　　混合装置（第一実施形態）
　１Ｂ　　混合装置（第二実施形態）
　１Ｃ　　混合装置（第三実施形態）
　１Ｄ　　混合装置（第四実施形態）
　１Ｅ　　混合装置（第五実施形態）
　１Ｆ　　混合装置（第六実施形態）
　１Ｇ　　混合装置（第七実施形態）
　１Ｈ　　混合装置（第八実施形態）
　１Ｉ　　混合装置（第九実施形態）
　２　　　処理槽
　２Ａ　　処理槽（第一実施形態）
　２Ｂ　　処理槽（第二実施形態）
　２Ｃ　　処理槽（第三実施形態）
　２Ｄ　　処理槽（第四実施形態）
　１０　　貯留室
　１５　　注入路
　１５ａ　注入口
　１５ｂ　注入穴
　１５ｃ　注入管
　１５ｄ　吐出路
　１５ｅ　主流路
　１５ｆ　液体供給口
　１６　　排出路
　１６ａ　排出口
　１６ｂ　排出穴
　１６ｃ　排出管
　１７　　液体供給管
　１８　　流体供給管
　１９　　内管
　２０　　頂板
　２１　　内面
　３０　　底板
　３１　　内面
　４０　　左側壁
　４１　　内面
　５０　　右側壁
　５１　　内面
　６０　　前壁
　６１　　内面
　７０　　後壁
　７１　　内面
　８０　　胴部
　９０　　調整板
　１００　水処理装置
　１２０　液体供給装置
　１２１　注入用ポンプ
　１３０　気体供給装置
　１３１　コンプレッサ
　１３２　供給管
　１４０　水質測定器
　１４１　溶存酸素濃度センサ
　１４２　硫化水素濃度センサ
　１５０　制御装置
　１５１　タイマー
　１６０　排水装置
　１６１　排水用ポンプ
　１６２　排水管
　２００　排水槽
　２００ａ　流入路
　２００ｂ　排水路

Claims

　液体に流体を混合するための混合装置であって、
　前記液体および前記流体の混合体が貯留される貯留室を有する処理槽を備え、
　前記貯留室の内面には、
　前記液体および前記流体を前記貯留室内に注入するための注入路の注入口が開口するとともに、
　前記混合体を前記貯留室内から排出するための排出路の排出口が開口しており、
　前記注入口は、前記貯留室の第一内面に配置され、
　前記排出口は、前記貯留室の前記第一内面に対峙する第二内面以外の内面に配置されていることを特徴とする混合装置。
　請求項１に記載の混合装置であって、
　前記注入口および前記排出口は、前記第一内面に配置されていることを特徴とする混合装置。
　請求項２に記載の混合装置であって、
　前記注入口は、前記排出口よりも上方に配置されていることを特徴とする混合装置。
　請求項１に記載の混合装置であって、
　前記第一内面は、前記貯留室の側部の内面であり、
　前記注入口は、前記第一内面の下部に配置され、
　前記排出口は、前記貯留室の頂部の内面に配置されていることを特徴とする混合装置。
　請求項１に記載の混合装置であって、
　前記第一内面は、前記貯留室の頂部の内面であり、
　前記排出口は、前記貯留室の側部の内面の下部に配置されていることを特徴とする混合装置。
　請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の混合装置であって、
　前記貯留室の内面には、対峙する前記第一内面および前記第二内面と、対峙する第三内面および第四内面と、が角筒状に配置されており、
　前記第一内面と前記第二内面との間の距離が、前記第三内面と前記第四内面との間の距離よりも長いことを特徴とする混合装置。
　請求項６に記載の混合装置であって、
　前記第一内面と前記第二内面との間の距離は、前記第三内面と前記第四内面との間の距離の２倍から４倍の間であることを特徴とする混合装置。
　請求項１に記載の混合装置であって、
　前記注入路には、
　前記貯留室側の端部に形成された吐出路と、
　前記吐出路に連通する主流路と、が形成されており、
　前記吐出路の軸断面積は、前記主流路の軸断面積よりも小さく形成されていることを特徴とする混合装置。
　請求項８に記載の混合装置であって、
　前記主流路の内周面には、前記主流路に前記液体を供給するための液体供給口が開口するとともに、
　前記主流路には、先端部から前記流体を注入する流体供給管が挿入されており、
　前記流体供給管の先端部は、前記吐出路と前記液体供給口との間に配置されていることを特徴とする混合装置。
　請求項２に記載の混合装置であって、
　前記排出口は、前記注入口の下方に配置され、
　前記排出口の開口面積が前記注入口の開口面積の０．２５倍以上１．０倍以下であることを特徴とする混合装置。
　請求項１０に記載の混合装置であって、
　前記注入口および前記排出口は円形に形成されており、
　前記排出口の直径が前記注入口の直径の０．５倍以上０．８倍以下であることを特徴とする混合装置。
　請求項２に記載の混合装置であって、
　前記排出口は、前記注入口の下方に配置され、
　前記第一内面の下縁部から前記注入口の中心位置までの高さは、前記第一内面の高さの０．５倍以上０．９倍以下であることを特徴とする混合装置。
　請求項１２に記載の混合装置であって、
　前記注入口の中心位置と前記排出口の中心位置との間の距離は、前記第一内面の高さの０．１倍以上０．７倍以下であることを特徴とする混合装置。
　請求項１２または請求項１３に記載の混合装置であって、
　前記注入口から前記貯留室内に注入される前記液体および前記流体の毎分の流量は、前記貯留室内の体積の１５倍以上であることを特徴とする混合装置。
　排水槽内の汚水に気体を溶解させるための水処理装置であって、
　請求項１に記載の混合装置と、
　前記汚水を汲み上げて前記貯留室に供給する液体供給装置と、
　前記気体を前記貯留室に供給する気体供給装置と、
　前記汚水の水質を測定する水質測定器と、
　前記液体供給装置および前記気体供給装置を制御する制御装置と、を備え、
　前記混合装置には、前記汚水に前記気体を溶解させた処理水を前記貯留室から前記排水槽に排出する前記排出口が設けられており、
　前記制御装置は、
　前記水質測定器の測定値に応じて、前記液体供給装置および前記気体供給装置を駆動させることを特徴とする水処理装置。
　請求項１５に記載の水処理装置であって、
　前記水質測定器は、前記汚水の溶存酸素濃度を測定する溶存酸素濃度センサを備えており、
　前記制御装置は、前記溶存酸素濃度が設定値以下の場合に、前記液体供給装置および前記気体供給装置を駆動させることを特徴とする水処理装置。
　請求項１５または請求項１６に記載の水処理装置であって、
　前記水質測定器は、前記排水槽内の硫化水素濃度を測定する硫化水素濃度センサを備えており、
　前記制御装置は、前記硫化水素濃度が設定値以上の場合に、前記液体供給装置および前記気体供給装置を駆動させることを特徴とする水処理装置。
　請求項１５に記載の水処理装置であって、
　前記制御装置は、タイマーの設定時間に応じて、前記液体供給装置および前記気体供給装置を駆動させることを特徴とする水処理装置。
　水処理装置を用いて排水槽内の汚水に気体を溶解させる水処理方法であって、
　前記水処理装置は、請求項１に記載の混合装置を備えており、
　水質測定器によって前記汚水の水質を測定する段階と、
　前記水質測定器の測定値に応じて、前記汚水を前記貯留室に供給するとともに、前記気体を前記貯留室に供給する段階と、
　前記汚水に前記気体を溶解させた処理水を前記貯留室から前記排水槽に排出する段階と、を備えていることを特徴とする水処理方法。