JP4075332B2

JP4075332B2 - Sewage treatment tank

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Publication number: JP4075332B2
Application number: JP2001193072A
Authority: JP
Inventors: 幸彦岡本; 淳遠藤; 一聡大橋; 淳二篠原; 聖一金森; 雅則長藤
Original assignee: JFE Engineering Corp
Current assignee: JFE Engineering Corp
Priority date: 2001-02-16
Filing date: 2001-06-26
Publication date: 2008-04-16
Anticipated expiration: 2021-06-26
Also published as: JP2002316185A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、攪拌機を備えた汚水処理槽に関する。
【０００２】
【従来の技術】
生物反応を利用して汚水処理を行うための矩形処理槽には、処理槽内の汚泥の沈積を防止し、処理効率を向上させるために攪拌機が設置される場合がある。図１１に、従来技術に係る下水処理用の矩形槽に攪拌機を設置する場合の一例を示す。図１１（ａ）は平面図、図１１（ｂ）は側面図である。ここで、攪拌機としては、回転する攪拌プロペラ翼を持つプロペラ型の攪拌機２０が通常用いられ、処理槽底部流速が汚泥沈降防止に必要な流速、例えば槽底面から１０ｃｍ上方の位置において０．１ｍ／ｓｅｃ以上の流速を確保できるように固定して配置するのが一般的である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、図１１に示すような従来の固定型のプロペラ型攪拌機を備えた処理槽では、攪拌プロペラ翼から吹き出される加速流れの及ぶ範囲２１及び２２では流速が非常に早くなるが、その周辺部２３では流速が遅くなり、槽底部全面で汚泥沈積防止に必要な流速を確保するためには大きな容量の攪拌機を使用しなければならないという問題があった。
【０００４】
また、平面形状が細長い矩形処理槽等では槽底部全面でこの流速を達成するために複数の攪拌機を配置しなければならないという問題もあった。
【０００５】
本発明はこれらの問題点を解決し、処理槽内に設置した攪拌機による汚泥沈積の防止効果を向上させることによって、従来以上の汚泥沈積の防止効果を維持しつつ、さらに攪拌機の所用動力の大幅な省エネルギー化を図ることができる汚水処理槽を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
このような課題を解決するための本発明の特徴は以下の通りである。
【０００７】
請求項１の発明は、処理槽が平面矩形状であり、攪拌プロペラ翼を備え、略垂直な軸を首振り回転軸とする首振り機能を有する攪拌機の首振り回転軸を、処理槽の両長辺を２等分する仮想面ａから両短辺方向に０．２５Ｂ以内（但し、Ｂ：処理槽の短辺の長さ）の距離を隔てた、前記仮想面ａに平行な２つの仮想面ｂ１，ｂ２に囲まれた領域であって、かつ、長辺から攪拌プロペラ翼の直径Ｄの距離だけ離れた領域に配置するとともに、前記攪拌機の攪拌プロペラ翼回転中心が攪拌プロペラ翼回転軸の軸方向にある後方の壁から攪拌プロペラ翼の直径Ｄの距離の２倍以上離れるように設置することを特徴とする汚水処理槽である。
【０００９】
請求項２の発明は、請求項１において、処理槽内に流入する流入水によって発生する前記処理槽内底面近傍の水の流れ方向と、攪拌機の攪拌プロペラ翼による加速流れの方向が同一方向の流れ成分を有するように前記攪拌機を設けたことを特徴とする汚水処理槽である。
【００１０】
請求項３の発明は、請求項１において、Ｌ／Ｂ≧３（但し、Ｌ：処理槽の長辺の長さ，Ｂ：処理槽の短辺の長さ）となる場合には、処理槽内に攪拌機を複数台設置することを特徴とする汚水処理槽である。
【００１１】
請求項４の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれかにおいて、処理槽の上下方向に沿って配置される回転可能な長尺の首振り回転軸を備え、該首振り回転軸または該首振り回転軸の長手方向に沿って設けられた支持ガイドに攪拌機を昇降自在に設け、前記首振り回転軸を駆動装置により正逆回転させることによって、前記攪拌機を首振り動作させるようにしたことを特徴とする汚水処理槽である。
【００１２】
請求項５の発明は、請求項４において、駆動装置が、モータと、該モータの一定方向への回転運動を首振り回転軸の正逆回転運動に変換するリンク機構とを有することを特徴とする汚水処理槽である。
【００１３】
請求項６の発明は、平面矩形状である汚水処理槽における、攪拌プロペラ翼を備え、略垂直な軸を首振り回転軸とする首振り機能を有する攪拌機の設置位置の決定方法であって、下記攪拌機の設置台数ｎの決定基準に基づき攪拌機の設置台数ｎを決定し、攪拌機の首振り回転軸を、処理槽の両長辺を（設置台数ｎ×２）等分する仮想面ａ_ｉ（ｉ＝１，２，３，・・・，２ｎ−１）の中でａ_２ｊ−１（ｊ＝１，２，３，・・・，ｎ）から両短辺方向に０．２５Ｂ以内（但し、Ｂ：処理槽の短辺の長さ）の距離を隔てた、前記仮想面ａ_２ｊ−１（ｊ＝１，２，３，・・・，ｎ）に平行な２つの仮想面ｂ１_２ｊ−１（ｊ＝１，２，３，・・・，ｎ），ｂ２_２ｊ−１（ｊ＝１，２，３，・・・，ｎ）に囲まれた領域であって、かつ、長辺から攪拌プロペラ翼の直径Ｄの距離以上離れた、それぞれの領域内に配置し、さらに、前記それぞれの領域内に配置された首振り回転軸に取り付けられた攪拌機の攪拌プロペラ翼回転中心が、攪拌プロペラ翼回転軸の軸方向にある後方の壁から攪拌プロペラ翼の直径Ｄの距離の２倍以上離れた位置、且つ、前記攪拌プロペラ翼回転中心の処理槽底面からの距離ｈが、攪拌プロペラ翼の直径Ｄに対し０．６Ｄ≦ｈ≦２．５Ｄの範囲内の位置に配置し、さらに、前記攪拌機の攪拌プロペラ翼回転軸の向きが水平方向或いは水平方向から下方に３０度以内の傾きを有するように配置することを特徴とする攪拌機の設置位置の決定方法である。
攪拌機の設置台数ｎの決定基準
（１）Ｌ／Ｂ＜３（但し、Ｌ：処理槽の長辺の長さ，Ｂ：処理槽の短辺の長さ）の場合はｎ＝１台
（２）３≦Ｌ／Ｂ＜６の場合はｎ＝２台
（３）６≦Ｌ／Ｂの場合はｎ＝（（Ｌ／Ｂ）／２）台（小数点切り捨て）
また、請求項７の発明は、請求項６において、さらに、処理槽内に流入する流入水によって発生する前記処理槽内底面近傍の水の流れ方向を考慮して、該流れ方向と、攪拌機の攪拌プロペラ翼による加速流れの方向が同一方向の流れ成分を有する位置に配置することを特徴とする攪拌機の設置位置の決定方法である。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明に係る汚水処理槽は、攪拌プロペラ翼を備え、処理槽底面に対して略垂直に設けた軸を首振り回転軸とする首振り機能を有する攪拌機を処理槽内に設置したものである。処理槽内に首振り機能を有すると共に攪拌プロペラ翼を備えた攪拌機を設置し、首振りを行いながら処理槽内の攪拌を行うことにより、攪拌プロペラ翼による加速流れが間歇的にではあるが処理槽底面のほぼ全体に及ぶため、汚泥沈積の防止効果を向上させることができる。
【００１５】
図１は、本発明に係る汚水処理槽の実施形態の一例を示す図であり、図１（ａ）は処理槽の平面図、図１（ｂ）は長辺に対し垂直方向から見た処理槽の側面図、図１（ｃ）は攪拌機周辺の拡大図である。この処理槽１０は長辺の長さＬ、短辺の長さＢ、深さ（水深）ｄの平面矩形状の処理槽である。
【００１６】
処理槽１０内に設置される攪拌プロペラ翼を備えた攪拌機１は、略垂直な軸を首振り回転軸とする首振り機能を有している。この首振り機能を有する攪拌機１の首振り回転軸２は、図１（ａ）に示すように、処理槽１０の両長辺を２等分する仮想面ａから両短辺方向に０．２５Ｂ以内の距離を隔てた、前記仮想面ａに平行な２つの仮想面ｂ１，ｂ２に囲まれた領域であって、かつ、長辺から攪拌プロペラ翼の直径Ｄの距離以上離れた領域に配置される。前記領域に首振り回転軸２を配置することにより、攪拌機１の攪拌プロペラ翼による加速流れが処理槽の隅々まで行き渡り、処理槽底部へ沈積しようとしている活性汚泥を効果的に水中へ巻き上げ、汚泥の沈積が防止でき、活性汚泥による汚水の処理機能を高いレベルで維持することが可能となる。
【００１７】
なお、前記攪拌機１は、その攪拌プロペラ翼の回転中心９が旋回位置に拘りなく攪拌プロペラ翼回転軸の軸方向にある後方の壁から攪拌プロペラ翼の直径Ｄの距離の２倍（つまり、２Ｄ）以上離れるように設置することが望ましい。２Ｄ未満の場合には、攪拌プロペラ翼による加速流れが効果的に発生できなくなり、加速流れの流速が遅くなる場合があるからである。
【００１８】
また、図１（ｂ），（ｃ）に示すように、攪拌機１の攪拌プロペラ翼の回転中心位置９の処理槽底面からの距離ｈが、攪拌プロペラ翼の直径Ｄに対し０．６Ｄ≦ｈ≦２．５Ｄの範囲にあり、かつ、前記攪拌機１の攪拌プロペラ翼回転軸の向きが水平方向或いは水平方向から下方に３０度以内の傾きとなるように配置することが好ましい。
【００１９】
これにより、汚泥沈積が発生する処理槽底部の流速を効果的に増速する事ができ、かつ攪拌プロペラ翼による加速流れをより遠方まで到達させることができ、汚泥沈積防止効果をより向上させることができるからである。なお、前記攪拌機１の攪拌プロペラ翼回転軸の向きが水平方向から下方に３０度より大きい傾きとすると、攪拌プロペラ翼による加速流れの到達距離が短くなり、汚泥沈積の防止効果が十分に得られなくなるおそれがある。
【００２０】
ここで、攪拌機１の首振り回転の角度は、攪拌プロペラ翼が処理槽１０の長辺側及び短辺側の壁にあたらない範囲とすることが好ましい。これにより、攪拌機１の攪拌プロペラ翼による加速流れが処理槽の隅々まで行き渡り、処理槽底部へ沈積しようとしている活性汚泥を効果的に水中へ巻き上げ、汚泥の沈積が効果的に防止できる。
【００２１】
また、処理槽内へ流入する流入水が作る流れのエネルギーを利用して処理槽底部流速をより効果的に加速するために、処理槽内に流入する流入水によって発生する前記処理槽内底面近傍の水の流れ方向と、攪拌機の攪拌プロペラ翼による加速流れの方向が同一方向の流れ成分を有するように前記攪拌機を設けることが好ましい。
【００２２】
図２は、処理槽１０内に処理槽１０の上部近傍に設けられた流入水入口１４から流入する流入水１５によって処理槽１０内底面近傍に汚水の流れが発生する場合の攪拌機の設置位置を説明するための説明図であり、図２（ａ）は処理槽の平面図、図２（ｂ）は短辺に対し垂直方向から見た処理槽の側面図である。
【００２３】
図２（ｂ）に示すように、前記流入水入口１４から流入する流入水１５が重力落下によって処理槽１０内へ流入する場合、旋回流１６が処理槽内に発生し、処理槽１０の底部では処理槽底部を図２（ｂ）の紙面に向かって左から右に向かう流れが形成される。この場合には、処理槽１０底部の前記流れのエネルギーを攪拌機１による加速流れに利用できるように、前記流れを強める方向に前記攪拌機１の攪拌プロペラ翼による加速流れの方向を設定する。これにより流入水が作る流れのエネルギーを利用して処理槽底部流速をより効果的に加速することが可能になり、また、加速流れの到達距離が長くなる。
【００２４】
この結果として、攪拌機１の攪拌プロペラ翼による加速流れが処理槽の隅々まで行き渡り、処理槽底部へ沈積しようとしている活性汚泥を効果的に水中へ巻き上げ、汚泥の沈積が効果的に防止できる。
【００２５】
以上の実施形態では、首振り機能を有する攪拌プロペラ翼を備えた攪拌機１を処理槽１０内に１台設置する場合について記載したが、例えばＬ／Ｂ≧３（但し、Ｌ：処理槽の長辺の長さ，Ｂ：処理槽の短辺の長さ）となるような場合には、前記攪拌機を複数台設置することが好ましい。
【００２６】
図３は、Ｌ／Ｂ≧３となる場合で、処理槽内に攪拌機を２台設置した場合を示した図である。図３（ａ）は攪拌機１ａ，１ｂの首振り回転軸２ａ，２ｂを処理槽１００の両長辺を４等分する仮想面ａ１，ａ２，ａ３の両短辺側仮想面上（図中のａ１，ａ３）で、かつ、処理槽１００の同じ長辺側から攪拌プロペラ翼の直径Ｄの距離だけ離れた位置に配置した場合、図３（ｂ）は攪拌機１ａ，１ｂの首振り回転軸２ａ，２ｂを処理槽１００の両長辺を４等分する仮想面ａ１，ａ２，ａ３の両短辺側仮想面上（図中のａ１，ａ３）で、かつ、処理槽１００の相対する長辺側からそれぞれから攪拌プロペラ翼の直径Ｄの距離だけ離した位置に配置した場合を示している。
【００２７】
なお、前記攪拌機１ａ，１ｂの首振り回転軸２ａ，２ｂは、図３に示す処理槽１００の両長辺を４等分する仮想面ａ１，ａ３からそれぞれ両短辺方向に０．２５Ｂ以内（但し、Ｂ：処理槽の短辺の長さ）の距離を隔てた、前記仮想面ａ１，ａ３に平行なそれぞれの２つの仮想面ｂ１１，ｂ２１及びｂ１３，ｂ２３に囲まれた領域であって、かつ、長辺から攪拌プロペラ翼の直径Ｄ以上離れた領域に配置することができる。
【００２８】
ここで、攪拌機１ａ，１ｂの首振り回転の角度については、図１で示した実施形態と同様であり、攪拌プロペラ翼が処理槽１００の長辺側の壁にあたらない範囲とすることが好ましい。
【００２９】
また、図１で示した実施形態の説明で記載した理由と同様の理由により、前記攪拌機１ａ，１ｂの攪拌プロペラ翼の回転中心９ａ，９ｂの位置は、前記攪拌プロペラ翼による加速流れの流れ方向から見た場合に、後方の壁から攪拌プロペラ翼の直径Ｄの２倍（つまり、２Ｄ）以上離れた位置に設置することが望ましい。また、攪拌機１ａ，１ｂの攪拌プロペラ翼の回転中心位置９ａ，９ｂの処理槽底面からの距離ｈが、攪拌プロペラ翼の直径Ｄに対し０．６Ｄ≦ｈ≦２．５Ｄの範囲にあり、かつ、前記攪拌機１ａ，１ｂの攪拌プロペラ翼回転軸の向きが水平方向或いは水平方向から下方に３０度以内の傾きとなるように配置することが好ましい。
【００３０】
前記領域に首振り回転軸２ａ，２ｂを配置することにより、攪拌機１ａ，１ｂの攪拌プロペラ翼による加速流れが処理槽の隅々まで行き渡り、処理槽底部へ沈積しようとしている活性汚泥を効果的に水中へ巻き上げ、汚泥の沈積が防止でき、活性汚泥による汚水の処理機能を高いレベルで維持することが可能となる。
【００３１】
なお、Ｌ／Ｂ≧６となるような横長の処理槽の場合には、（（Ｌ／Ｂ）／２）台（小数点切り捨て）の攪拌機を設置することが好ましい。この場合も、各攪拌機の設置方法は上記同様であり、例えば、攪拌機を３台設置する場合には、処理槽の両長辺を６等分する仮想面を一方の短辺側から順にａ１，ａ２，ａ３，ａ４，ａ５とした場合には、仮想面ａ１，ａ３，ａ５からそれぞれ両短辺方向に０．２５Ｂ以内の距離を隔てた、前記仮想面ａ１，ａ３，ａ５に平行なそれぞれの２つの仮想面に囲まれた領域であって、かつ、長辺から攪拌プロペラ翼の直径Ｄ以上離れた領域に配置する。これにより、横長の処理槽の場合においても、より効果的に本発明の効果が発揮される。
【００３２】
また、図４は、Ｌ／Ｂがほぼ１となるような略正方形の処理槽の場合における攪拌機の好ましい設置方法の一例を示した図である。図４（ａ）は処理槽の略中心に首振り機能を有する攪拌機１の首振り回転軸２を配置した場合であり、攪拌機１の首振り回転の角度は左右に１８０度とするか、一方向への連続回転とすることが好ましい。図４（ｂ）は処理槽の４辺から攪拌機１の攪拌プロペラ翼の直径Ｄの距離だけ離れた仮想面が交差する４隅の一個所に攪拌機１の首振り回転軸２を配置した場合であり、攪拌機１の首振り回転の角度は、攪拌プロペラ翼が処理槽の壁にあたらない範囲とすることが好ましい。
【００３３】
図５は、首振り機能を有する攪拌機を処理槽内に設置した汚水処理槽の一実施形態を示した図である。
【００３４】
図５では、処理槽１０内にその上下方向に沿って配置される回転可能な長尺の首振り回転軸２ｃを備え、該首振り回転軸２ｃの長手方向に沿って設けられた支持ガイド１９に攪拌機１ｃを昇降自在に設け、前記首振り回転軸２ｃを駆動装置１８により正逆回転させることによって、前記攪拌機１ｃを首振り動作させるようにしたものである。ここで、攪拌機１ｃの昇降は、例えば、前記支持ガイド１９の上部に設けたフック２０と攪拌機１ｃとをチェーン２１で連結し、前記チェーン２１を図示しない巻き取り装置で巻き上げ或いは巻き戻しして長さを調整することにより行うことができる。なお、前記首振り回転軸２ｃを正逆回転させる駆動装置１８は、図５のように処理槽１０の上部に設けても良いが、首振り回転軸２ｃを正逆回転させることができる位置であれば特に限定されない。
【００３５】
また、図５に示した例では、攪拌機のメンテナンス性等を考慮して攪拌機１ｃを首振り回転軸２ｃの長手方向に沿って設けられた支持ガイド１９に取り付けるようにしているが、支持ガイド１９を設けずに攪拌機１ｃを直接首振り回転軸２ｃに取り付けるような構成にしても良い。
【００３６】
図６から図８は、前記首振り回転軸２ｃを正逆回転させる駆動装置１８の構成の一例を示したものであり、前記駆動装置１８は、モータ２２と、該モータ２２の一定方向への回転運動を首振り回転軸２ｃの正逆回転運動に変換するリンク機構２３とを有するものである。前記リンク機構２３を用いてモータ２２の一定方向への回転運動を首振り回転軸２ｃの正逆回転運動に変換することにより、モータを正逆回転させながら用いる場合と比較してモータ寿命の大幅な延命化が図られる。なお、首振り回転軸２ｃを正逆回転させる方法は図６から図８に示した方法に限定されるものではなく、首振り回転軸２ｃを正逆回転させることができる方法であれば他の方法を用いることができることはいうまでもない。
【００３７】
以下、図６から図８に示した方法によりモータ２２の一定方向への回転運動を首振り回転軸２ｃの正逆回転運動に変換する機構を説明する。ここで、図６（ａ），図７（ａ），図８（ａ）はリンク機構２３の平面図、図６（ｂ），図７（ｂ），図８（ｂ）はリンク機構２３の側面図である。
【００３８】
図６に示したリンク機構２３は、首振り回転軸２ｃに固定されたギア２７と、ガイドレール２８にスライド可能に保持されているラック２６と、モータ２２の出力回転軸に取り付けられた円盤２４と、一端側が前記円盤２４の中心と外縁との間の任意の位置に枢着され他端側が前記ラック２６に枢着されたロッド２５とを有しており、前記ギア２７は前記ラック２６と噛合するように設けられている。
【００３９】
モータ２２の出力回転軸に取り付けられた円盤２４の回転に伴ってロッド２５に枢着されたラック２６がガイドレール２８に沿ってスライド運動する。ラック２６のスライド運動は、ラック２６と噛合するように設けられたギア２７を正逆回転させ、ギア２７に固定されている首振り回転軸２ｃを正逆回転させる。これにより、首振り回転軸２ｃの長手方向に沿って設けられた支持ガイド１９に取り付けられた攪拌機１ｃが首振り動作することになる。前記円盤２４の大きさ、或いはロッド２５の円盤２４への取り付け位置を調整することで、前記ラック２６のスライド運動の移動距離を調整できる。さらに、前記ラック２６と噛合するように設けられたギア２７の大きさを調整することでギア２７に固定されている首振り回転軸２ｃの正逆回転する角度を任意に調整でき、これにより前記攪拌機１ｃの首振り角度も任意に、好ましくは左右１８０度以下の角度で任意に調整できる。なお、前記円盤２４の形状は円盤に限ったものではなく、例えばアーム状の部材、或いはその他の形状のものを用いることも可能である。
【００４０】
また、図７に示したリンク機構２３は、首振り回転軸２ｃに固定されている円盤３１と、モータ２２の出力回転軸に取り付けられた円盤２９と、一端側が前記円盤３１に枢着され他端側が前記円盤２９に枢着されたロッド３０とから構成される。
【００４１】
モータ２２の出力回転軸に取り付けられた円盤２９の回転に伴ってロッド３０に枢着された円盤３１が正逆回転する。円盤３１の正逆回転は、円盤３１に固定されている首振り回転軸２ｃを正逆回転させる。これにより、首振り回転軸２ｃの長手方向に沿って設けられた支持ガイド１９に取り付けられた攪拌機１ｃが首振り動作することになる。前記円盤２９と円盤３１の大きさ、或いはロッド３０のそれぞれの枢着位置を調整することで、前記円盤３１に固定されている首振り回転軸２ｃの正逆回転の角度を左右９０度未満の角度で任意に調整でき、これにより前記攪拌機１ｃの首振り角度も左右９０度未満の角度で任意に調整できる。
【００４２】
また、図８に示したリンク機構２３は、図７に示した構成において、首振り回転軸２ｃを円盤３１に固定するのではなく、円盤３１と連動して回転するように設けられたギア３２と噛合するように設けられたギア３３に固定して構成したものである。なお、図８において、図７と同一の部分には同一の番号を付して説明を省略する。
【００４３】
この場合、前記ギア３２とギア３３のギア比を調整することにより、ギア３２に固定された首振り回転軸２ｃの首振り角度は、図７に示した場合のように左右９０度未満の角度に制限されること無く任意に、好ましくは左右１８０度以下の角度で任意に調整することが可能となる。
【００４４】
【実施例】
（実施例１）
図９は、本願発明に係る攪拌プロペラ翼を備え、首振り機能を有する攪拌機１を処理槽１０内に設置した汚水処理槽における汚泥沈積の防止効果を示した図であり、攪拌機１の首振り回転軸２を、処理槽１０の両長辺を２等分する仮想面上で、処理槽１０の長辺から攪拌プロペラ翼の直径Ｄの距離だけ離れた位置に配置した場合を示している。
【００４５】
図９は、前記処理槽１０の底部に汚泥相当の比重を持つトレーサーを予め沈めておき、その後、前記攪拌機１を首振り回転させながら攪拌プロペラ翼を回転させて加速流れを起こさせ、前記トレーサーの沈積状態が定常状態になった場合を表したものである。ここで、黒点のハッチが掛かっている部分はトレーサーの残っている部分、白抜きの部分はトレーサーが除去された部分を表す。
【００４６】
実施例によるトレーサーの除去率は約９５％となり、処理槽１０底部のほぼ全面でトレーサーが除去されていることが確認できた。
【００４７】
また、図１０に比較例として、首振り機能を有さない攪拌機を備えた従来技術に係る汚水処理槽における汚泥沈積の除去結果を示す。図１０（ａ）は処理槽の長辺に対し垂直方向に加速流れを起こさせた場合、図１０（ｂ）は処理槽の短辺に対し垂直方向に加速流れを起こさせた場合を示す。ここでは、実施例と同様に前記処理槽の底部に汚泥相当の比重を持つトレーサーを予め沈めておき、首振り機能を有さない攪拌機から実施例と同程度の加速流れを起こさせて、前記トレーサーの沈積状態が定常状態になった場合を示している。
【００４８】
実施例と同程度の加速流れでは、図１０（ａ）の場合でトレーサーの除去率は約１５％、図１０（ｂ）の場合でトレーサーの除去率は約３０％であり、実施例と同程度の除去率を確保するには、大きな容量の攪拌機を使用するか、攪拌機の数を増やす必要があることがわかる。
【００４９】
（実施例２）
活性汚泥浮遊物質（Suspended Solid：以下「ＳＳ」と記す。）沈降実験を行った結果を以下に示す。
【００５０】
実験は、実施例として図９に示した汚水処理槽、比較例として図１０（ａ），（ｂ）に示した汚水処理槽を用いて行った。標準活性汚泥法の汚泥を全体が完全混合状態になった場合に５００ｍｇ／Ｌになるように汚泥の量を調整し、図９及び図１０（ａ），（ｂ）に示した汚水処理槽の底部に汚泥が沈むまで静置し、その後、攪拌機を停止状態から運転を開始し、３０分後に処理槽内９カ所で水のサンプリングを実施した。
【００５１】
図９及び図１０（ａ），（ｂ）に示した汚水処理槽のそれぞれにおいてサンプリングした水に含まれるＳＳの分析結果の平均値を表１に示す。
【００５２】
【表１】

【００５３】
図９（実施例）の場合が完全混合状態に最も近く、汚泥の沈積が少ないことが確認された。
【００５４】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、処理槽内に設置した攪拌機による汚泥沈積の防止効果が向上し、従来以上の汚泥沈積の防止効果を維持しつつ、さらに攪拌機の所用動力の大幅な省エネルギー化が図れる汚水処理槽が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る汚水処理槽の実施形態の一例を示す図であり、（ａ）は処理槽の平面図、（ｂ）は長辺に対し垂直方向から見た処理槽の側面図、（ｃ）は攪拌機周辺の拡大図である。
【図２】処理槽内に、処理槽上部近傍に設けられた流入水入口からの流入水によって処理槽内底面近傍に汚水の流れが発生する場合の攪拌機の設置位置を説明するための説明図であり、（ａ）は処理槽の平面図、（ｂ）は短辺に対し垂直方向から見た処理槽の側面図である。
【図３】Ｌ／Ｂ≧３となる場合で、処理槽内に攪拌機を２台設置した場合を示した図である。
【図４】Ｌ／Ｂがほぼ１となるような略正方形の処理槽の場合における攪拌機の設置方法の一例を示した図である。
【図５】本願発明に係る首振り機能を有する攪拌機を処理槽内に設置した汚水処理槽の一実施形態を示した図である。
【図６】本願発明に係る首振り回転軸を正逆回転させる駆動装置の構成の一例を示した図である。
【図７】本願発明に係る首振り回転軸を正逆回転させる駆動装置の構成の他の一例を示した図である。
【図８】本願発明に係る首振り回転軸を正逆回転させる駆動装置の構成の他の一例を示した図である。
【図９】本願発明に係る攪拌プロペラ翼を備え、首振り機能を有する攪拌機を処理槽内に設置した汚水処理槽における汚泥沈積の防止効果を示した図である。
【図１０】従来技術に係る首振り機能を有さない攪拌機を備えた汚水処理槽における汚泥沈積の除去結果を示した図である。
【図１１】従来技術に係る下水処理用の矩形槽に攪拌機を設置する場合の一例を示す図である。
【符号の説明】
１，１ａ，１ｂ，１ｃ攪拌機
２，２ａ，２ｂ，２ｃ首振り回転軸
９，９ａ，９ｂ回転中心
１０，１００処理槽
１４流入水入口
１８駆動装置
１９ガイド軸
２０フック
２１チェーン
２２モータ
２３リンク機構
２４，２９，３１円盤
２５，３０ロッド
２６ラック
２７，３２，３３ギア
２８ガイドレール[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a sewage treatment tank equipped with a stirrer.
[0002]
[Prior art]
In a rectangular treatment tank for performing sewage treatment using a biological reaction, a stirrer may be installed to prevent sludge deposition in the treatment tank and improve treatment efficiency. FIG. 11 shows an example in which a stirrer is installed in a rectangular tank for sewage treatment according to the prior art. FIG. 11A is a plan view, and FIG. 11B is a side view. Here, as the stirrer, a propeller-type stirrer 20 having a rotating stirring propeller blade is usually used, and the flow velocity at the bottom of the treatment tank is necessary to prevent sludge settling, for example, 0.1 m / cm at a position 10 cm above the bottom of the tank. In general, it is fixedly arranged so as to ensure a flow rate of at least sec.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the treatment tank equipped with the conventional fixed propeller type stirrer as shown in FIG. 11, the flow velocity is very high in the ranges 21 and 22 where the acceleration flow blown out from the stirring propeller blades is reached. In No. 23, the flow rate was slow, and there was a problem that a large-capacity stirrer had to be used in order to secure the flow rate necessary to prevent sludge deposition over the entire bottom of the tank.
[0004]
Moreover, in the rectangular processing tank etc. whose plane shape is elongate, in order to achieve this flow velocity in the whole tank bottom part, there also existed a problem that several agitators had to be arrange | positioned.
[0005]
The present invention solves these problems and improves the prevention effect of sludge deposition by the stirrer installed in the treatment tank, while maintaining the prevention effect of sludge deposition more than conventional, and further increases the power required for the stirrer. An object of the present invention is to provide a sewage treatment tank that can save energy.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The features of the present invention for solving such problems are as follows.
[0007]
In the first aspect of the present invention, the treatment tank has a planar rectangular shape, is provided with a stirring propeller blade, and has a swinging rotary shaft of a stirrer having a swing function with a substantially vertical shaft as a swinging rotational axis. Two virtual planes parallel to the virtual plane a, separated by a distance of 0.25 B or less (where B is the length of the short side of the processing tank) from the virtual plane a that divides the long side into two equal parts. It is a region surrounded by the surfaces b1 and b2 and is disposed in a region separated from the long side by a distance of the diameter D of the stirring propeller blade, and the stirring propeller blade rotation center of the stirrer is the rotation axis of the stirring propeller blade The sewage treatment tank is installed so as to be separated from the rear wall in the axial direction by at least twice the distance of the diameter D of the stirring propeller blade .
[0009]
The invention according to claim 2, Oite to claim 1, wherein the flow direction of the treatment tank near the bottom of the water, the direction the same accelerated flow by stirring propeller blade stirrer generated by flowing water flowing into the treatment tank A sewage treatment tank provided with the agitator so as to have a flow component in a direction.
[0010]
The invention of claim 3 is that in claim 1, when L / B ≧ 3 (where L is the length of the long side of the treatment tank and B is the length of the short side of the treatment tank), It is a sewage treatment tank characterized by installing a plurality of stirrers inside.
[0011]
A fourth aspect of the present invention is the method according to any one of the first to third aspects, further comprising a rotatable long swing rotation shaft disposed along the vertical direction of the treatment tank, the swing rotation shaft or the The stirrer can be moved up and down on a support guide provided along the longitudinal direction of the swinging rotation shaft, and the agitator can be swung by rotating the swinging rotation shaft forward and backward with a drive device. It is a sewage treatment tank characterized by this.
[0012]
The invention of claim 5 is characterized in that, in claim 4 , the drive device has a motor and a link mechanism for converting the rotational motion of the motor in a predetermined direction into the forward and reverse rotational motion of the swinging rotary shaft. It is a sewage treatment tank.
[0013]
The invention of claim 6 is a method for determining an installation position of a stirrer having a swing function including a stirring propeller blade in a sewage treatment tank having a flat rectangular shape and having a substantially vertical axis as a swing rotation axis, A virtual plane a _i that determines the number n of installed agitators based on the determination criteria for the number n installed of the following agitators, and equally divides the swing axis of the agitator into both long sides of the processing tank (number of installed n × 2). Within i = 2, 2, 3,..., 2n-1), within a range of 0.25B in both short side directions from a2j _-1 (j = 1, 2, 3,..., n) , B: two virtual surfaces b1 _2j− parallel to the virtual surface a _2j−1 (j = 1, 2, 3,..., N) separated by a distance of the short side of the processing tank. ₁ (j = 1, 2, 3,..., N), b2 _2j-1 (j = 1, 2, 3,..., N), and from the long side Stir The stirring propeller blade rotation center of the stirrer disposed in each region that is separated by a distance of the diameter D of the propeller blade and further attached to the swinging rotation shaft disposed in each region is the stirring propeller blade. The position h away from the rear wall in the axial direction of the rotating shaft by more than twice the distance of the diameter D of the stirring propeller blade and the distance h from the bottom of the processing tank at the rotation center of the stirring propeller blade is the diameter of the stirring propeller blade. It is arranged at a position within the range of 0.6D ≦ h ≦ 2.5D with respect to D, and the direction of the rotating shaft of the stirring propeller blade of the stirrer is inclined in the horizontal direction or within 30 degrees downward from the horizontal direction. It is the determination method of the installation position of the stirrer characterized by arrange | positioning.
Criteria for determining the number of installed agitators n (1) L / B <3 (where L is the length of the long side of the treatment tank and B is the length of the short side of the treatment tank) n = 1 (2 ) When 3 ≦ L / B <6, n = 2 units (3) When 6 ≦ L / B, n = ((L / B) / 2) units (rounded down)
Further, the invention of claim 7 is the method according to claim 6 , further considering the flow direction of water in the vicinity of the bottom surface in the treatment tank generated by the inflow water flowing into the treatment tank, and the flow direction of the agitator. It is a method for determining the installation position of a stirrer, characterized in that the direction of acceleration flow by the stirring propeller blades is arranged at a position having a flow component in the same direction.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The sewage treatment tank according to the present invention is provided with a stirring propeller blade, and a stirrer having a swing function in which a shaft provided substantially perpendicular to the bottom surface of the processing tank is swung as a swing rotation shaft is installed in the processing tank. . By installing a stirrer that has a swing function and a stirring propeller blade in the processing tank, and stirring the processing tank while swinging, the acceleration flow by the stirring propeller blade is intermittent, but the processing Since it covers almost the entire bottom of the tank, the effect of preventing sludge deposition can be improved.
[0015]
FIG. 1 is a view showing an example of an embodiment of a sewage treatment tank according to the present invention, FIG. 1 (a) is a plan view of the treatment tank, and FIG. 1 (b) is a treatment viewed from a direction perpendicular to the long side. The side view of a tank and FIG.1 (c) are the enlarged views around a stirrer. This processing tank 10 is a processing tank having a rectangular shape with a long side length L, a short side length B, and a depth (water depth) d.
[0016]
The stirrer 1 equipped with a stirring propeller blade installed in the treatment tank 10 has a swing function with a substantially vertical axis as a swing rotation axis. As shown in FIG. 1A, the swing rotation shaft 2 of the stirrer 1 having this swing function is 0.25 B from the virtual plane a that bisects both long sides of the treatment tank 10 in both short side directions. Is located in a region surrounded by two virtual surfaces b1 and b2 parallel to the virtual surface a and separated by a distance equal to or greater than the distance of the diameter D of the stirring propeller blade from the long side. The By arranging the swing rotation shaft 2 in the region, the accelerated flow by the stirring propeller blades of the stirrer 1 spreads to every corner of the treatment tank, effectively winding up the activated sludge that is about to deposit on the bottom of the treatment tank, Sediment deposition can be prevented, and the treatment function of sewage by activated sludge can be maintained at a high level.
[0017]
The stirrer 1 has twice the distance of the diameter D of the agitating propeller blade from the rear wall in the axial direction of the agitating propeller blade rotation axis regardless of the swiveling position of the agitating propeller blade rotation center 9 (that is, 2D ) It is desirable to install it so that it is far away. If it is less than 2D, the acceleration flow by the stirring propeller blades cannot be effectively generated, and the flow velocity of the acceleration flow may become slow.
[0018]
Further, as shown in FIGS. 1B and 1C, the distance h from the bottom surface of the processing tank at the rotation center position 9 of the stirring propeller blade of the stirrer 1 is 0.6D ≦ h with respect to the diameter D of the stirring propeller blade. It is preferable that the rotation axis is in a range of ≦ 2.5D, and the direction of the rotation axis of the agitating propeller blade of the agitator 1 is set to be horizontal or tilted within 30 degrees downward from the horizontal direction.
[0019]
As a result, the flow velocity at the bottom of the treatment tank where sludge deposition occurs can be effectively increased, and the acceleration flow by the stirring propeller blades can reach farther, further improving the sludge accumulation prevention effect. Because you can. If the direction of the rotating shaft of the agitating propeller blade of the agitator 1 is inclined more than 30 degrees downward from the horizontal direction, the reaching distance of the acceleration flow by the agitating propeller blade is shortened, and the effect of preventing sludge deposition is sufficiently obtained. There is a risk of disappearing.
[0020]
Here, it is preferable that the swinging rotation angle of the stirrer 1 is in a range where the stirring propeller blades do not hit the long side wall and the short side wall of the treatment tank 10. Thereby, the acceleration flow by the stirring propeller blade of the stirrer 1 spreads to every corner of the processing tank, and the activated sludge that is about to deposit on the bottom of the processing tank is effectively rolled up in water, and sludge deposition can be effectively prevented.
[0021]
In addition, in order to more effectively accelerate the flow velocity at the bottom of the treatment tank using the energy of the flow generated by the inflow water flowing into the treatment tank, the vicinity of the bottom surface in the treatment tank generated by the inflow water flowing into the treatment tank It is preferable to provide the agitator so that the water flow direction and the direction of acceleration flow by the agitation propeller blades of the agitator have the same flow component.
[0022]
FIG. 2 shows the installation position of the stirrer when the flow of sewage is generated in the vicinity of the bottom of the treatment tank 10 by the inflow water 15 flowing from the inflow water inlet 14 provided in the treatment tank 10 near the top of the treatment tank 10. It is explanatory drawing for demonstrating, FIG. 2 (a) is a top view of a processing tank, FIG.2 (b) is a side view of the processing tank seen from the orthogonal | vertical direction with respect to the short side.
[0023]
As shown in FIG. 2 (b), when the inflowing water 15 flowing from the inflowing water inlet 14 flows into the processing tank 10 due to gravity drop, a swirling flow 16 is generated in the processing tank, and the bottom of the processing tank 10 is formed. Then, a flow from left to right is formed on the bottom of the processing tank toward the paper surface of FIG. In this case, the direction of the acceleration flow by the stirring propeller blades of the stirrer 1 is set in the direction in which the flow is strengthened so that the energy of the flow at the bottom of the processing tank 10 can be used for the acceleration flow by the stirrer 1. This makes it possible to more effectively accelerate the flow velocity at the bottom of the treatment tank using the energy of the flow created by the inflowing water, and the reach distance of the accelerated flow is increased.
[0024]
As a result, the acceleration flow by the stirring propeller blades of the stirrer 1 reaches every corner of the treatment tank, and the activated sludge that is going to be deposited on the bottom of the treatment tank is effectively rolled up into the water, and sludge accumulation can be effectively prevented.
[0025]
In the above embodiment, a case where one stirrer 1 equipped with a stirring propeller blade having a swing function is installed in the processing tank 10 has been described. For example, L / B ≧ 3 (where L: length of the processing tank) When the length is equal to the length of the side, B: the length of the short side of the treatment tank), it is preferable to install a plurality of the stirrers.
[0026]
FIG. 3 is a diagram showing a case where two agitators are installed in the treatment tank when L / B ≧ 3. FIG. 3 (a) shows the oscillating rotary shafts 2a and 2b of the stirrers 1a and 1b on both short side virtual surfaces of the virtual surfaces a1, a2 and a3 that divide both long sides of the processing tank 100 into four (in the drawing). a1 and a3), and when arranged at a position away from the same long side of the processing tank 100 by the distance of the diameter D of the stirring propeller blade, FIG. 3B shows the swinging rotary shaft 2a of the stirrers 1a and 1b. , 2b on the short side virtual surfaces (a1, a3 in the figure) of the virtual surfaces a1, a2, a3 that divide both long sides of the processing bath 100 into four equal parts, and the long sides facing the processing bath 100 The case where it arrange | positions in the position which only the distance of the diameter D of the stirring propeller blade | wing from each side showed is shown.
[0027]
The swinging rotation shafts 2a and 2b of the stirrers 1a and 1b are within 0.25B in the direction of both short sides from the virtual planes a1 and a3 that equally divide both long sides of the processing tank 100 shown in FIG. However, it is a region surrounded by two virtual surfaces b11, b21 and b13, b23 parallel to the virtual surfaces a1, a3, separated by a distance of B: the length of the short side of the treatment tank, And it can arrange | position in the area | region away from the long side by the diameter D or more of the stirring propeller blade.
[0028]
Here, the swinging rotation angle of the stirrers 1a and 1b is the same as that of the embodiment shown in FIG. 1, and the stirring propeller blade is preferably in a range not hitting the long side wall of the processing tank 100. .
[0029]
Further, for the same reason as described in the description of the embodiment shown in FIG. 1, the positions of the rotation centers 9a, 9b of the stirring propeller blades of the stirrers 1a, 1b are the flow direction of the acceleration flow by the stirring propeller blades. When viewed from above, it is desirable to install it at a position separated from the rear wall by at least twice the diameter D of the stirring propeller blade (that is, 2D). Further, the distance h from the bottom surface of the processing tank at the rotation center positions 9a and 9b of the stirring propeller blades of the stirrers 1a and 1b is in the range of 0.6D ≦ h ≦ 2.5D with respect to the diameter D of the stirring propeller blades, and The stirrer propeller blade rotation shafts of the stirrers 1a and 1b are preferably arranged such that the direction of the rotation axis of the stirring propeller blades is inclined within 30 degrees downward from the horizontal direction.
[0030]
By arranging the swing rotary shafts 2a and 2b in the region, the accelerated flow by the stirring propeller blades of the stirrers 1a and 1b reaches every corner of the processing tank, and effectively activates sludge that is about to deposit on the bottom of the processing tank. It can be rolled up in water and sludge can be prevented from being deposited, and the treatment function of sewage by activated sludge can be maintained at a high level.
[0031]
In addition, in the case of a horizontally long processing tank that satisfies L / B ≧ 6, it is preferable to install ((L / B) / 2) units (decimal point rounded off). Also in this case, the installation method of each stirrer is the same as described above. For example, when three stirrers are installed, a virtual plane that divides both long sides of the treatment tank into 6 equal parts is sequentially formed from one short side to a1, In the case of a2, a3, a4, and a5, each parallel to the imaginary surfaces a1, a3, and a5 separated from the imaginary surfaces a1, a3, and aa by a distance within 0.25 B in both short side directions. The region is surrounded by two imaginary planes, and is disposed in a region separated from the long side by a diameter D or more of the stirring propeller blade. Thereby, also in the case of a horizontally long processing tank, the effect of the present invention is more effectively exhibited.
[0032]
FIG. 4 is a view showing an example of a preferable method of installing the stirrer in the case of a substantially square treatment tank in which L / B is approximately 1. FIG. 4A shows a case where the swing rotation shaft 2 of the stirrer 1 having a swing function is arranged at the approximate center of the treatment tank. The swing rotation angle of the stirrer 1 is set to 180 degrees to the left or right. The continuous rotation in the direction is preferable. FIG. 4B shows a case where the swinging rotary shaft 2 of the stirrer 1 is arranged at one of four corners where virtual planes separated from the four sides of the treatment tank by the distance D of the diameter of the stirring propeller blade of the stirrer 1 intersect. In addition, it is preferable that the angle of the swinging rotation of the stirrer 1 is within a range in which the stirring propeller blade does not hit the wall of the processing tank.
[0033]
FIG. 5 is a view showing an embodiment of a sewage treatment tank in which a stirrer having a swing function is installed in the treatment tank.
[0034]
In FIG. 5, the processing tank 10 includes a rotatable long swing rotation shaft 2 c disposed along the vertical direction thereof, and a support guide 19 provided along the longitudinal direction of the swing rotation shaft 2 c. The agitator 1c is provided so as to be movable up and down, and the agitator 1c is oscillated by rotating the oscillating rotary shaft 2c in the forward and reverse directions with a driving device 18. Here, the raising and lowering of the stirrer 1c is performed by, for example, connecting the hook 20 provided on the upper portion of the support guide 19 and the stirrer 1c with a chain 21, and winding or unwinding the chain 21 with a winding device (not shown). This can be done by adjusting the thickness. The drive device 18 for rotating the swing rotation shaft 2c forward and backward may be provided at the top of the processing tank 10 as shown in FIG. 5, but at a position where the swing rotation shaft 2c can be rotated forward and reverse. If there is no particular limitation.
[0035]
In the example shown in FIG. 5, the stirrer 1c is attached to the support guide 19 provided along the longitudinal direction of the swing rotation shaft 2c in consideration of the maintainability of the stirrer. The agitator 1c may be directly attached to the swinging rotation shaft 2c without providing the above.
[0036]
6 to 8 show an example of the configuration of the driving device 18 that rotates the swinging rotary shaft 2c forward and backward. The driving device 18 includes a motor 22 and a motor 22 in a certain direction. And a link mechanism 23 that converts the rotational motion into a forward / reverse rotational motion of the swing rotary shaft 2c. By using the link mechanism 23 to convert the rotational motion of the motor 22 in a certain direction into the forward / reverse rotational motion of the swinging rotary shaft 2c, the motor life is significantly longer than when the motor is rotated forward / reversely. Prolongs life. Note that the method of rotating the swing rotation shaft 2c in the forward and reverse directions is not limited to the method shown in FIGS. 6 to 8, and any other method can be used as long as the swing rotation shaft 2c can be rotated in the forward and reverse directions. It goes without saying that the method can be used.
[0037]
Hereinafter, a mechanism for converting the rotational motion of the motor 22 in a certain direction into the forward and reverse rotational motion of the swinging rotary shaft 2c by the method shown in FIGS. 6 to 8 will be described. Here, FIGS. 6A, 7A, and 8A are plan views of the link mechanism 23, and FIGS. 6B, 7B, and 8B are views of the link mechanism 23. FIG. It is a side view.
[0038]
The link mechanism 23 shown in FIG. 6 includes a gear 27 fixed to the swing rotation shaft 2 c, a rack 26 slidably held on the guide rail 28, and a disk 24 attached to the output rotation shaft of the motor 22. And a rod 25 having one end pivoted to an arbitrary position between the center and the outer edge of the disk 24 and the other end pivoted to the rack 26, and the gear 27 is connected to the rack 26. It is provided to mesh.
[0039]
The rack 26 pivotally attached to the rod 25 slides along the guide rail 28 as the disk 24 attached to the output rotation shaft of the motor 22 rotates. The sliding movement of the rack 26 rotates the gear 27 provided so as to mesh with the rack 26 in the forward and reverse directions, and rotates the swing rotation shaft 2 c fixed to the gear 27 in the forward and reverse directions. Thereby, the stirrer 1c attached to the support guide 19 provided along the longitudinal direction of the swing rotation shaft 2c performs a swing operation. By adjusting the size of the disk 24 or the attachment position of the rod 25 to the disk 24, the moving distance of the slide movement of the rack 26 can be adjusted. Further, by adjusting the size of the gear 27 provided so as to mesh with the rack 26, the forward / reverse rotation angle of the swing rotary shaft 2c fixed to the gear 27 can be arbitrarily adjusted. The swing angle of the stirrer 1c can also be arbitrarily adjusted, preferably at an angle of 180 degrees or less. The shape of the disk 24 is not limited to the disk, and for example, an arm-shaped member or other shapes can be used.
[0040]
Further, the link mechanism 23 shown in FIG. 7 includes a disk 31 fixed to the swing rotation shaft 2c, a disk 29 attached to the output rotation shaft of the motor 22, and one end side pivotally attached to the disk 31. An end side is composed of a rod 30 pivotally attached to the disk 29.
[0041]
As the disk 29 attached to the output rotation shaft of the motor 22 rotates, the disk 31 pivotally attached to the rod 30 rotates forward and backward. The forward / reverse rotation of the disk 31 causes the swing rotation shaft 2c fixed to the disk 31 to rotate forward / reversely. Thereby, the stirrer 1c attached to the support guide 19 provided along the longitudinal direction of the swing rotation shaft 2c performs a swing operation. By adjusting the sizes of the

disks

29 and 31 or the pivot positions of the rods 30, the forward / reverse rotation angle of the swing rotation shaft 2 c fixed to the disk 31 is less than 90 degrees on the left and right. The swing angle of the stirrer 1c can be arbitrarily adjusted at an angle of less than 90 degrees to the left and right.
[0042]
The link mechanism 23 shown in FIG. 8 has a gear 32 provided to rotate in conjunction with the disc 31 instead of fixing the swinging rotation shaft 2c to the disc 31 in the configuration shown in FIG. It is configured to be fixed to a gear 33 provided to mesh with the gear 33. In FIG. 8, the same parts as those in FIG.
[0043]
In this case, by adjusting the gear ratio between the gear 32 and the gear 33, the swing angle of the swing rotation shaft 2c fixed to the gear 32 is an angle of less than 90 degrees on the left and right as shown in FIG. Without being limited thereto, it is possible to arbitrarily adjust the angle preferably at an angle of 180 degrees or less.
[0044]
【Example】
Example 1
FIG. 9 is a view showing the effect of preventing sludge deposition in a sewage treatment tank provided with a stirring propeller blade according to the present invention and having a swinging function installed in the processing tank 10. The case where the rotating shaft 2 is disposed at a position separated from the long side of the processing tank 10 by a distance of the diameter D of the stirring propeller blade on the virtual plane that bisects both long sides of the processing tank 10 is shown.
[0045]
FIG. 9 shows that a tracer having a specific gravity equivalent to sludge is submerged in the bottom of the treatment tank 10 in advance, and then an agitating propeller blade is rotated while the agitator 1 is swung to cause an accelerating flow. This shows a case where the deposition state of the gas reaches a steady state. Here, the hatched portion of the black dot represents the portion where the tracer remains, and the white portion represents the portion where the tracer has been removed.
[0046]
The removal rate of the tracer according to the example was about 95%, and it was confirmed that the tracer was removed on almost the entire bottom surface of the treatment tank 10.
[0047]
Moreover, the removal result of the sludge deposition in the sewage treatment tank which concerns on the prior art provided with the stirrer which does not have a swing function as a comparative example in FIG. 10 is shown. FIG. 10A shows a case where an accelerating flow is caused in a direction perpendicular to the long side of the processing tank, and FIG. 10B shows a case where an accelerating flow is caused in a direction perpendicular to the short side of the processing tank. Here, in the same manner as in the embodiment, a tracer having a specific gravity equivalent to sludge is submerged in the bottom of the treatment tank in advance, causing an acceleration flow similar to that in the embodiment from a stirrer having no swing function, The case where the tracer deposition state becomes a steady state is shown.
[0048]
In the case of the acceleration flow similar to that of the example, the removal rate of the tracer is about 15% in the case of FIG. 10A, and the removal rate of the tracer is about 30% in the case of FIG. It can be seen that it is necessary to use a large-capacity stirrer or to increase the number of stirrers in order to secure a degree of removal.
[0049]
(Example 2)
The results of sedimentation experiment of activated sludge suspended solids (hereinafter referred to as “SS”) are shown below.
[0050]
The experiment was conducted using the sewage treatment tank shown in FIG. 9 as an example and the sewage treatment tank shown in FIGS. 10 (a) and 10 (b) as a comparative example. When the sludge of the standard activated sludge method is completely mixed, the amount of sludge is adjusted so that it becomes 500 mg / L, and the sludge treatment tank shown in FIGS. 9 and 10 (a), (b) The mixture was allowed to stand until the sludge settled at the bottom, and thereafter the stirrer was started from a stopped state. After 30 minutes, water was sampled at nine locations in the treatment tank.
[0051]
Table 1 shows the average value of the analysis results of SS contained in the water sampled in each of the sewage treatment tanks shown in FIGS. 9 and 10A and 10B.
[0052]
[Table 1]

[0053]
It was confirmed that the case of FIG. 9 (Example) was closest to the complete mixing state and sludge deposition was small.
[0054]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the effect of preventing sludge deposition by the stirrer installed in the treatment tank is improved, and while maintaining the effect of preventing sludge deposition higher than that of the conventional one, the energy consumption of the agitator is greatly reduced. A sewage treatment tank that can be converted into a water is provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing an example of an embodiment of a sewage treatment tank according to the present invention, wherein (a) is a plan view of the treatment tank, and (b) is a side view of the treatment tank as viewed from a direction perpendicular to the long side. , (C) is an enlarged view around the stirrer.
FIG. 2 is an explanatory diagram for explaining the installation position of a stirrer when a sewage flow is generated in the vicinity of the bottom of the treatment tank due to the inflow water from the inflow water inlet provided near the top of the treatment tank in the treatment tank. (A) is a plan view of the treatment tank, and (b) is a side view of the treatment tank as viewed from a direction perpendicular to the short side.
FIG. 3 is a diagram showing a case where two agitators are installed in a treatment tank when L / B ≧ 3.
FIG. 4 is a diagram showing an example of a method for installing a stirrer in the case of a substantially square treatment tank in which L / B is approximately 1.
FIG. 5 is a view showing an embodiment of a sewage treatment tank in which a stirrer having a swing function according to the present invention is installed in the treatment tank.
FIG. 6 is a diagram showing an example of a configuration of a drive device that rotates forward and reverse a swing rotation shaft according to the present invention.
FIG. 7 is a view showing another example of the configuration of the drive device for forward and reverse rotation of the swing rotation shaft according to the present invention.
FIG. 8 is a view showing another example of the configuration of the drive device for rotating the swing rotation shaft according to the present invention forward and backward.
FIG. 9 is a view showing an effect of preventing sludge deposition in a sewage treatment tank equipped with a stirring propeller blade according to the present invention and having a swinging function installed in the treatment tank.
FIG. 10 is a view showing a result of removing sludge deposition in a sewage treatment tank equipped with a stirrer that does not have a swing function according to the prior art.
FIG. 11 is a diagram showing an example in which a stirrer is installed in a rectangular tank for sewage treatment according to a conventional technique.
[Explanation of symbols]
1, 1a, 1b, 1c Stirrer 2, 2a, 2b, 2c Swing rotary shaft 9, 9a,

9b Rotation center

10, 100 Treatment tank 14 Inflow water inlet 18 Drive device 19 Guide shaft 20 Hook 21 Chain 22 Motor 23

Link mechanism

24, 29, 31

Disc

25, 30 Rod 26

Rack

27, 32, 33 Gear 28 Guide rail

Claims

The treatment tank has a flat rectangular shape, is equipped with an agitating propeller blade, and divides the long axis of the treatment tank into two equal parts with the swing axis of the stirrer having a swing function with a substantially vertical axis as the swing axis. Surrounded by two virtual surfaces b1 and b2 parallel to the virtual surface a, separated from the virtual surface a by a distance of 0.25B or less (B: the length of the short side of the treatment tank) in both short side directions. And a rear wall in which the stirring propeller blade rotation center of the stirrer is in the axial direction of the stirring propeller blade rotation axis, and is disposed in a region separated from the long side by a distance of the diameter D of the stirring propeller blade The sewage treatment tank is installed so as to be at least twice the distance of the diameter D of the stirring propeller blade.

The stirrer is provided so that the flow direction of the water near the bottom surface in the treatment tank generated by the inflowing water flowing into the treatment tank and the direction of the acceleration flow by the stirring propeller blades of the stirrer have the same flow component. The sewage treatment tank according to claim 1 .

When L / B ≧ 3 (where L is the length of the long side of the treatment tank and B is the length of the short side of the treatment tank), a plurality of stirrers are installed in the treatment tank. The sewage treatment tank according to claim 1.

Equipped with a long rotatable swing shaft arranged along the vertical direction of the treatment tank, and the stirrer is moved up and down on the support shaft provided along the longitudinal direction of the swing shaft or the swing shaft The sewage treatment according to any one of claims 1 to 3 , wherein the stirrer is swung freely by freely providing and rotating the swing rotation shaft forward and backward by a drive device. Tank.

The sewage treatment tank according to claim 4 , wherein the driving device includes a motor and a link mechanism that converts a rotational motion of the motor in a certain direction into a forward / reverse rotational motion of a swing rotation shaft.

In a sewage treatment tank that is a flat rectangular shape, a method for determining an installation position of a stirrer having a swinging function including a stirring propeller blade and having a substantially vertical axis as a swinging rotation axis,
Based on the determination standard of the number of installed agitators n below, determine the number of installed agitators n,
In the virtual plane a _i (i = 1, 2, 3,..., 2n−1) in which the long axis of the processing tank is equally divided between the long sides of the processing tank (n × 2), the a _2j-1 (j = 1, 2, 3,..., N) from the virtual side separated by a distance of 0.25B or less (where B is the length of the short side of the treatment tank) in both short side directions. face _{a 2j-1 (j = 1,2,3} , ···, n) 2 single virtual plane parallel to _{b1 2j-1 (j = 1,2,3} , ···, n), b2 2j- ₁ (j = 1, 2, 3,..., N), and arranged in each of the regions separated from the long side by a distance of the diameter D of the stirring propeller blades,
Furthermore, the stirring propeller blade rotation center of the stirrer attached to the swinging rotation shaft disposed in each of the above regions is a distance of the diameter D of the stirring propeller blade from the rear wall in the axial direction of the stirring propeller blade rotation shaft. And a distance h from the bottom surface of the processing tank at the center of rotation of the stirring propeller blade is located at a position within the range of 0.6D ≦ h ≦ 2.5D with respect to the diameter D of the stirring propeller blade. And
Furthermore, the stirrer installation position determining method is characterized in that the stirrer is disposed such that the direction of the rotation axis of the agitating propeller blade of the stirrer is a horizontal direction or an inclination within 30 degrees downward from the horizontal direction.
Criteria for determining the number of installed agitators n (1) L / B <3 (where L is the length of the long side of the treatment tank and B is the length of the short side of the treatment tank) n = 1 (2 ) When 3 ≦ L / B <6, n = 2 units (3) When 6 ≦ L / B, n = ((L / B) / 2) units (rounded down)

Further, in consideration of the flow direction of water near the bottom surface in the treatment tank generated by the inflow water flowing into the treatment tank, the flow direction is the same as the direction of the acceleration flow by the stirring propeller blades of the stirrer. The method for determining the installation position of the stirrer according to claim 6 , wherein the agitator is disposed at a position having a position.