(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
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。
【請求項２】
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請求項１に記載の汚水処理槽。
【請求項３】
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請求項１に記載の汚水処理槽。
【請求項４】
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請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の汚水処理槽。
【請求項５】
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請求項４に記載の汚水処理槽。
【請求項６】
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ａｉ（ｉ＝１，２，３，・・・，２ｎ−１）の中でａ２ｊ−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ａ２ｊ−１（ｊ＝１，２，３，・・・，ｎ）に平行な２つの仮想面ｂ１２ｊ−１ （ｊ＝１，２，３，・・・，ｎ），ｂ２２ｊ−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。
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）
【請求項７】
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請求項６に記載の攪拌機の設置位置の決定方法。
【発明の詳細な説明】
【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ａｉ（ｉ＝１，２，３，・・・，２ｎ−１）の中でａ２ｊ−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ａ２ｊ−１（ｊ＝１，２，３，・・・，ｎ）に平行な２つの仮想面ｂ１２ｊ−１ （ｊ＝１，２，３，・・・，ｎ），ｂ２２ｊ−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】
0004075332.tif 000002
【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
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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