JP7242374B2 - 水処理システム、整流部材及び水処理システムの更新方法 - Google Patents

Description

本発明は、反応槽内に撹拌機を備える水処理システム、及び該水処理システムに用いる整流部材、並びに水処理システムの更新方法に関するものである。特に、槽内に障害物のある反応槽内に撹拌機を備える水処理システム、及び該水処理システムに用いる整流部材、並びに水処理システムの更新方法に関するものである。

下水処理場、排水処理場、浄水場等の水処理システムには、各種反応槽が設けられている。また、各種反応槽内の反応効率を高めるために、撹拌機が設けられるものもある。
一般に、反応槽内に撹拌機を備える水処理システムにおいては、反応槽内の撹拌効率を高めるとともに、消費電力の低減などの省エネルギー化が求められている。

例えば、特許文献１には、下水処理場における反応槽内の汚水（異物を含む水）を撹拌するための撹拌機に用いられる撹拌機用羽根として、特定の翼型を有し、かつ根元部の肉厚比とチップ部の肉厚比を特定の値とするものが記載されている。また、特許文献１には、この撹拌羽根は、撹拌動力密度（＝撹拌機の所要動力／反応槽の貯留量）を低減でき、高い撹拌効率を維持できるとともに、撹拌時の荷重に耐え得る強度を有することが記載されている。

特開２０１０－２４０６１２号公報

特許文献１に記載されるように、反応槽内に設けられる撹拌機については高性能化に係る開発が進み、従来の撹拌機よりも少ない消費電力及び少ない台数で反応槽内の撹拌を高効率で行うことが可能となっている。

一方、従来の撹拌機を備えた反応槽においては、従来の撹拌機の性能が低いために、複数の撹拌機を設けて反応槽内を撹拌することで、反応槽内の撹拌効率を維持することが行われている。このため、例えば反応槽内に配されている構造上必要不可欠な構造物（例えば、反応槽の天井部を支える柱など）が障害物となり、反応槽内の被処理水の流れが阻害されていても、障害物の両側に撹拌機を設けることで十分な撹拌状態を維持することができていた。

ここで、特許文献１に記載されるような高性能な撹拌機を反応槽に適用した場合、本来、使用する撹拌機の台数を減らすことができるはずである。しかし、反応槽内に障害物が配されている場合には、障害物によって被処理水の流れが阻害されるため、従来の撹拌機と同様に、障害物の両側に撹拌機を設けなければ十分な撹拌状態を維持できず、撹拌機が有する高い性能を活かすことができないという問題がある。
したがって、反応槽内に障害物がある水処理システムにおいて、撹拌機の台数を減らしても、障害物付近の十分な撹拌状態を維持できるようにすることが求められている。

本発明の課題は、障害物のある反応槽及び反応槽内を撹拌する撹拌機を備える水処理システムにおいて、障害物付近において十分な撹拌状態を維持することができ、かつ撹拌機の台数を減らすことができる水処理システム、及び該水処理システムに用いる整流部材、並びに水処理システムの更新方法を提供することである。

本発明者は、上記の課題について鋭意検討した結果、障害物のある反応槽及び反応槽内を撹拌する撹拌機を備える水処理システムにおいて、障害物付近の被処理水の流れを整流することで、障害物付近を十分な撹拌状態とすることが可能となることを見出して、本発明を完成した。
すなわち、本発明は、以下の水処理システム、整流部材及び水処理システムの更新方法である。

上記課題を解決するための本発明の水処理システムは、槽内に障害物のある反応槽と、反応槽内の撹拌を行う撹拌機と、撹拌機により生じる障害物付近の流れを整流する整流部材とを備えることを特徴とするものである。

本発明の水処理システムによれば、反応槽内に障害物付近の流れを整流する整流部材を設けることにより、反応槽内の撹拌機を障害物の両側に設けることなく、障害物付近を十分な撹拌状態とすることが可能となる。これにより、駆動する撹拌機の台数を減らすことが可能となるとともに、撹拌機が持つ高い性能を十分に生かし、水処理システムの省エネルギー化が可能となる。また、撹拌機の台数を減らすことで、水処理システムに係るイニシャルコストやランニングコストの低減、及びメンテナンスに係るコストの低減が可能となる。

また、本発明の水処理システムの一実施態様としては、整流部材は、反応槽の底部の流速が所定の値となるように、形状及び配置が決定されるという特徴を有する。
この特徴によれば、整流部材の形状及び配置は、反応槽の底部の流速を基準として決定される。これにより、水処理システムは、反応槽内で必要な撹拌効率（流速）を安定して維持することが可能となる。

上記課題を解決するための本発明の整流部材は、槽内に障害物のある反応槽及び反応槽内の撹拌を行う撹拌機を備えた水処理システムに設けられる整流部材であって、撹拌機により生じる障害物付近の流れを整流するための形状を有し、反応槽内に配置されるという特徴を有する。
この特徴によれば、撹拌機を備え、障害物のある既設の反応槽に対して、障害物付近の被処理水の流れを整流する形状を有する整流部材を配置することが可能となる。これにより、反応槽内の撹拌機を障害物の両側に設けることなく、障害物付近を十分な撹拌状態とすることが可能となる。また、これにより、駆動する撹拌機の台数を減らしても、反応槽内の障害物付近を十分な撹拌状態とすることができる水処理システムを容易に形成することが可能となる。

上記課題を解決するための本発明の水処理システムの更新方法は、槽内に障害物のある反応槽内で複数の撹拌機による撹拌を行う水処理システムの更新方法であって、撹拌機により生じる障害物付近の流れを整流する整流部材を設置する整流部材設置ステップと、駆動する撹拌機の台数を、元の台数よりも少なくする撹拌機台数削減ステップとを備えるという特徴を有する。
本発明の水処理システムの更新方法によれば、障害物付近の流れを整流する整流部材を設けることで、駆動する撹拌機の台数を減らしても、反応槽全体における撹拌効率を維持することが可能となる。また、反応槽内で駆動する撹拌機の台数を元の台数よりも減らすことで、水処理システムのランニングコストや保守管理に係るコスト等を低減させることが可能となる。

また、上記課題を解決するための本発明の水処理システムの更新方法は、近接した複数の反応槽内の各々で撹拌機による撹拌を行う水処理システムの更新方法であって、反応槽間の壁を、一部の構造物を残した状態で取り除き、反応槽間を連通可能とする槽壁撤去ステップと、槽壁撤去ステップ後、残った前記構造物付近の流れを整流する整流部材を設置する整流部材設置ステップと、駆動する撹拌機の台数を、元の台数よりも少なくする撹拌機台数削減ステップとを備えるという特徴を有する。
本発明の水処理システムの更新方法によれば、複数の反応槽の間の壁を取り除いて反応槽を集約し、かつ駆動する撹拌機の台数を元の台数よりも減らすことで、水処理システムのランニングコストを低減することができる。また、このとき、反応槽間の壁の構造物を一部残すことで、反応槽の天井部を支える柱など、反応槽全体としての強度を維持することが可能となる。さらに、残った構造物付近の流れを整流する整流部材を設けることにより、駆動する撹拌機の台数を減らしても、反応槽全体における撹拌効率を維持することが可能となる。

本発明によれば、障害物のある反応槽及び反応槽内を撹拌する撹拌機を備える水処理システムにおいて、障害物付近において十分な撹拌状態を維持することができ、かつ撹拌機の台数を減らすことができる水処理システム、及び該水処理システムに用いる整流部材、並びに水処理システムの更新方法を提供することができる。

本発明の実施態様における水処理システムの構成を示す概略説明図である。（Ａ）水処理システムの斜視図である。（Ｂ）水処理システムの平面図である。 本発明の実施態様の水処理システムにおける整流部材の別の態様を示す概略説明図である。 本発明の実施態様の水処理システムにおける流速シミュレーションの結果を示した図である。（Ａ）中央速度分布を示す図である。（Ｂ）底部速度分布を示す図である。 比較例の水処理システムにおける流速シミュレーションの結果を示した図である。（Ａ）中央速度分布を示す図である。（Ｂ）底部速度分布を示す図である。 本発明の実施態様の水処理システムの更新の工程の一部に係る説明図である。 本発明の実施態様の水処理システムの更新に係る別の工程の説明図である。 本発明の実施態様における他の水処理システムの更新の工程の一部に係る説明図である。 本発明の実施態様における他の水処理システムの更新に係る別の工程の説明図である。 本発明の実施態様における他の水処理システムの更新に係る別の工程の説明図である。

以下、図面を参照しつつ本発明に係る水処理システム、及び該水処理システムに用いる整流部材、並びに水処理システムの更新方法の実施態様を詳細に説明する。なお、実施態様に記載する水処理システム、及び該水処理システムに用いる整流部材の構造については、本発明に係る水処理システム、及び該水処理システムに用いる整流部材を説明するために例示したにすぎず、これに限定されるものではない。また、実施態様に記載する水処理システムの更新方法の内容については、本発明に係る水処理システムの更新方法を説明するために例示したにすぎず、これに限定されるものではない。

［実施態様］
（水処理システム）
図１は、本発明の実施態様の水処理システムの構造を示す概略説明図である。なお、図１（Ａ）は、本実施態様における水処理システムの構造を示す斜視図であり、図１（Ｂ）は、本実施態様における水処理システムの構造を示す平面図である（図１（Ａ）のｘ－ｙ平面図）。
本実施態様に係る水処理システム１は、図１に示すように、被処理水Ｗを導入する反応槽２と、反応槽２内を撹拌する撹拌機３とを備えている。また、反応槽２内には障害物４が配されており、障害物４の近傍には整流部材５を備えている。なお、図１中の太線の矢印は、撹拌機３による被処理水Ｗの流れ（以下、単に「流れ」ともいう。）を示している。

本実施態様における反応槽２は、撹拌を伴う水処理を行う水処理システムに係る公知のものであればよく、特に種類は限定されない。例えば、下水処理場、廃水処理場、食品工場、製薬工場等の有機性排水処理設備、メッキ工場等の無機性排水処理設備、浄水場等の上水処理設備等に利用される反応槽である。より具体的には、例えば、排水処理場や下水処理場における嫌気槽や好気槽など、活性汚泥と被処理水の混合を行う反応槽などが挙げられる。

また、反応槽２内に導入する被処理水Ｗの種類についても特に限定されない。例えば、各種工場からの有機性排水または無機性排水のほか、下水、河川水、他の水処理設備からの処理水などが挙げられる。

反応槽２は、被処理水Ｗを導入する手段及び処理後の処理水を導出する手段を有しており、それぞれの具体的な手段については特に限定されない。また、反応槽２の前後に、他の水処理設備を設けるものとしてもよい。例えば、反応槽２が下水処理場における嫌気槽であった場合、反応槽２の前段に原水貯留槽や前処理槽などを設け、反応槽２の後段には好気槽や凝集沈殿槽などを設けるものとしてもよい。

本実施態様における撹拌機３は、反応槽２内の被処理水Ｗを撹拌することができるものであれば特に限定されない。撹拌機３としては、例えば、図１に示すように、駆動部（不図示）と、駆動部と接続された回転軸３１と、回転軸３１の先端に撹拌羽根３２を設けたものとすることが挙げられる。なお、撹拌羽根３２の形状や大きさは、反応槽２の容量や、被処理水Ｗの種類などに応じて適宜選択することができる。撹拌羽根３２の形状としては、例えば、プロペラやパドルなどが挙げられる。また、メンテナンスに係る容易性を鑑みると、撹拌機３の駆動部は水中に設けないことが好ましい。さらに、撹拌機３の回転軸３１の構造については特に限定されない。例えば、回転軸３１を短くすることで、強度に優れたものとしてもよい。また、回転軸３１を長くすることで、反応槽２の底部側の流速を容易に速くすることができるようにしてもよい。
本実施態様における撹拌機３は、図１に示したものに限定されるものではない。他の撹拌機３の例としては、例えば、反応槽２内の撹拌効率を上げるために、回転軸３１に撹拌羽根３２を複数段設けたものや、撹拌羽根３２の外側にドラフトチューブを設けたものなどが挙げられる。

また、本実施態様の撹拌機３としては、反応槽２の上部から底部に向かって下向流が生じるものを例示しているが、これに限定されるものではない。撹拌機３の他の例としては、例えば、反応槽２の底部から上部に向かって上向流を生じさせるものや、反応槽２の底部に対して平行な水平流を生じさせるものなどが挙げられる。

本実施態様の撹拌機３は、１台の撹拌機３で反応槽２内の被処理水Ｗの流速を所定値以上にすることができる性能を有するものが好ましい。これにより、反応槽２内に設ける撹拌機３の台数を減らすことが可能となり、イニシャルコスト及びランニングコストを低減させることができる。また、メンテナンスに係るコストも低減させることが可能となる。
また、本実施態様の撹拌機３は、撹拌動力密度が低いものであることが好ましい。これにより、反応槽２内に設ける撹拌機３の台数を減らした場合、特にランニングコストを低減させることができる。

本実施態様における障害物４は、反応槽２内に配され、撹拌機３による撹拌効率を悪化させる構造物である。また、本実施態様における障害物４は、反応槽２内での移動及び反応槽２からの撤去ができないものである。

障害物４としては、例えば、反応槽２の天井部を支える柱など、反応槽２の構造を維持する上で必要不可欠なものが挙げられる。また、反応槽２内における被処理水Ｗの処理状態を把握するための検査に係る各種検出器を設置する支持体などが挙げられる。

障害物４は、もともと反応槽２内に配されているものであってもよく、後述するように水処理システムの更新に係る過程で形成されるものであってもよい。

（整流部材）
整流部材５は、撹拌機３により生じる障害物４付近の流れを整流するためのものである。また、整流部材５は、反応槽２内に配置されるものである。
図１に示すように、整流部材５は、障害物４の近傍に設けられ、撹拌機３からの強い流れが届きにくい箇所（撹拌機３から見て障害物４の裏側等）に流れを誘導するものである。

整流部材５の形状及び配置としては、撹拌機３からの流れを誘導することができるものであればよく、特に限定されない。

整流部材５の形状としては、例えば、平板、曲板、筒状、波状及びこれらの組み合わせからなる板状部材や、円柱、三角柱、四角柱、その他の多角柱などの柱状部材等が挙げられる。また、整流部材５の高さについては、特に限定されないが、反応槽２内の底部の流速が所定の値を満たすために、必要な高さとすることが挙げられる。なお、反応槽２の底部の流速に係る所定の値については後述する。整流部材５の高さについては、例えば、反応槽２の底部から２０ｃｍ以上とすることが挙げられる。また、より好ましくは５０ｃｍ以上とすることが挙げられる。これにより、反応槽２の底部への流れに対して効率的に整流を行うことができる。

整流部材５の配置としては、例えば、障害物４の近傍又は障害物４に接するように配置することが挙げられる。本実施態様における整流部材５としては、撹拌機３からの流れを取り込み、反対側（障害物４の裏側）に流れを誘導することから、撹拌機３からの流れを遮断することがないように整流部材５を配置することが好ましい。
また、整流部材５を反応槽２内に配置する手段については特に限定されない。反応槽２の底部や障害物４に対して、ボルト、ねじなどの固定部材を用いて整流部材５を固定することや、整流部材５自体の重量を重くするか、整流部材５に対する重りを取り付けることで反応槽２の底部に沈降した状態を維持させることなどが挙げられる。

整流部材５の材質については特に限定されないが、水中での使用に耐える強度及び安定性を有するものとすることが好ましい。例えば、樹脂や金属などが挙げられる。

整流部材５の一例として、図１に示すように、複数の平板を組み合わせたものを、障害物４の近傍に設けるものとすることが挙げられる。なお、図１においては、整流部材５として、障害物４に対して左右非対称の平板を設けるものを示しているが、これに限定されるものではない。

整流部材５の形状及び配置については、反応槽２の底部の流速が所定の値を満たすものとなるようにすることが好ましい。このとき、反応槽２の底部の流速に係る所定の値としては、反応槽２の底面から１０ｃｍの高さの流速０．１ｍ／ｓを基準値とし、この基準値以上を所定の値とすることが好ましい。この基準値は、汚泥が反応槽２内で沈殿しない流速であることが知られている。したがって、この基準値以上の所定の値を満たすように、整流部材５の形状及び配置を決定することにより、反応槽２における十分な撹拌効率を得ることが可能となる。
整流部材５の形状及び配置を決定する手段としては、例えば、後述する流速シミュレーションを利用することや、反応槽２の底部に流速計を設け、整流部材５を反応槽２内に設けた際の流速計の実測値から好適な整流部材５の組み合わせを決定することなどが挙げられる。

本実施態様における整流部材５は、撹拌機３からの流れを誘導することができるものであればよく、図１に示すように、複数の平板を組み合わせたものを、障害物４の近傍に設けるものに限定されない。
図２は、本実施態様の水処理システムにおける整流部材の別の態様を示す概略説明図である（図１（Ａ）のｘ－ｙ平面図）。例えば、図２（Ａ）に示すように、整流部材５は、障害物４の近傍に曲板を設け、障害物４の周辺に流れを集約させるものとしてもよい。また、図２（Ｂ）に示すように、整流部材５は、障害物４に接するように三角柱を設けるものとしてもよい。このとき、流れ方向に対して障害物４の前後に整流部材５を設けることで、撹拌機３からの流れを障害物４の後ろ側にスムーズに誘導できるようにするものとしてもよい。

また、本実施態様における整流部材５は、反応槽及び撹拌機を備える既設の水処理システムに用いるものとしてもよい。特に、反応槽内に障害物が配されている既設の水処理システムに対して、本実施態様における整流部材５を適用することにより、大掛かりな設備更新を伴うことなく、既設の水処理システムの機能向上を図ることができる。

＜水処理システムの流速シミュレーション＞
本実施態様における水処理システムについて、流速シミュレーションを行った。なお、流速シミュレーションは、市販の流体シミュレーション用ソフトを用いて行っている。
シミュレーションの対象とした水処理システムの構造は、上記図１で示した水処理システムの配置に基づくものとした。その結果を図３に示す。なお、図３（Ａ）は、水処理システム１の側面図（図１（Ａ）のｘ－ｚ平面図）内に、中央速度分布を示したものである。また、図３（Ｂ）は、水処理システム１の平面図（図１（Ａ）のｘ－ｙ平面図）内に、底部速度分布を示したものである。

また、比較例として、整流部材を備えず、反応槽内に撹拌機及び障害物を配した水処理システムについても、流速シミュレーションを行った。その結果を図４に示す。なお、図４（Ａ）は、比較例の水処理システムの側面図（図１（Ａ）のｘ－ｚ平面図に相当）内に、中央速度分布を示したものである。また、図４（Ｂ）は、比較例の水処理システムの平面図（図１（Ａ）のｘ－ｙ平面図に相当）内に、底部速度分布を示したものである。
なお、図３及び図４に係る流速シミュレーションの条件は、本実施態様における水処理システム（図３）には整流部材を設け、比較例の水処理システム（図４）には整流部材がないこと以外については同一としている。

図４から、整流部材５を設けない場合、撹拌機３の流れに対する障害物４の裏側（図４（Ｂ）の丸囲みの部分）において、流速が不十分な領域（流速０．１ｍ／ｓ以下の領域）があることがわかる。一方、図３から、整流部材５を設けた場合においては、障害物４の裏側（図３（Ｂ）の丸囲みの部分）においても十分な流速が得られていることがわかる。

図３及び図４の結果から、障害物のある反応槽内に障害物付近の流れを整流する整流部材を設けることにより、障害物付近の被処理水の流れが整流されることで、反応槽内の撹拌機を障害物の両側に設けることなく、障害物付近を十分な撹拌状態とすることが可能となる。これにより、駆動する撹拌機の台数を減らすことが可能となるとともに、撹拌機が持つ高い性能を十分に生かし、水処理システムの省エネルギー化が可能となる。

（水処理システムの更新方法）
本発明の水処理システムの更新方法は、反応槽及び撹拌機を備える既設の水処理システムを、十分な撹拌状態を維持することができ、かつ撹拌機の台数を減らして、ランニングコストやメンテナンスに係るコストを低減することができる水処理システムに更新するものである。

まず、反応槽内にもともと障害物が配されており、かつ複数の撹拌機による撹拌を行っている水処理システムの更新方法について説明する。
図５及び図６は、本実施態様における水処理システムの更新に係る工程の説明図である。
なお、図５及び図６に示した水処理システムの構造について、図１に示した水処理システムの構造と同じものについては説明を省略する。

まず、障害物４が配された反応槽２内で撹拌機３Ａ及び３Ｂによる撹拌を行う既設の水処理システム１００Ａにおいて、図５に示すように、反応槽２内の障害物４付近の流れを整流する整流部材５を設置する整流部材設置ステップを行う。これにより、障害物４に対して撹拌機からの流れを誘導することができ、反応槽２内の撹拌機３Ａ及び３Ｂの両方を駆動させることなく、反応槽２内における十分な撹拌効率を得ることが可能となる。

次に、図６に示すように、反応槽２内の撹拌機３Ａ及び３Ｂのうち、いずれか片方を停止あるいは撤去することで、駆動する撹拌機の台数を、元の台数よりも少なくする撹拌機台数削減ステップを行う。なお、図６では、撹拌機３Ａを駆動し、撹拌機３Ｂを撤去したものを示している。
したがって、更新後の水処理システム１０Ａは、更新前の水処理システム１００Ａと比較して、駆動する撹拌機の台数を減らしたものとなる。これにより、撹拌機が本来持っている高い性能を十分に生かし、水処理システムの省エネルギー化が可能となる。また、撹拌機の台数を減らすことで、水処理システムに係るランニングコストの低減、及びメンテナンスに係るコストの低減が可能となる。

撹拌機台数削減ステップにおいては、既設の水処理システム１００Ａの撹拌機３Ａ及び３Ｂのいずれか片方を残すものとしてもよく、撹拌機３Ａ及び３Ｂの代わりに、より高性能の撹拌機を設置するものとしてもよい。このとき、新たに設置する撹拌機は１台とすることが好ましい。これにより、新たな設備投資に係るコストを低減させるとともに、撹拌機の高性能化によりランニングコストを低減させることが可能となる。

本実施態様における水処理システムの更新方法により、障害物付近の流れを整流する整流部材を設けることで、駆動する撹拌機の台数を減らしても、反応槽全体における撹拌効率を維持することが可能となる。また、反応槽内で駆動する撹拌機の台数を元の台数よりも減らすことで、水処理システムのランニングコストや保守管理に係るコスト等を低減させることが可能となる。

また、本実施態様の水処理システムの更新方法の別の態様として、反応槽内には障害物が配されていないが、複数の反応槽を集約する過程で障害物が形成される水処理システムの更新方法について説明する。
図７～図９は、本実施態様における水処理システムの更新に係る工程の説明図である。
なお、図７～図９に示した水処理システムの構造について、図１に示した水処理システムの構造と同じものについては説明を省略する。

まず、近接した複数の反応槽２Ａ及び２Ｂ内の各々で撹拌機３Ａ及び３Ｂによる撹拌を行う既設の水処理システム１００Ｂにおいて、図７に示すように、反応槽２Ａ及び２Ｂ間の槽壁を、一部の構造物４Ａを残した状態で取り除き、反応槽２Ａ及び２Ｂ間を連通可能とする槽壁撤去ステップを行う。これにより、反応槽２Ａ及び２Ｂは、１つの反応槽２０に集約される。
ここで、一部の構造物４Ａとは、反応槽２０の天井部を支えるための柱など、反応槽２０内に残す必要がある構造物を指すものであり、本実施態様の水処理システム１における障害物４に相当するものである。
なお、図７では、反応槽２Ａと反応槽２Ｂの２つの反応槽を１つの反応槽２０に集約するものについて説明しているが、集約対象となる反応槽の数はこれに限定されるものではない。また、反応槽２Ａと反応槽２Ｂの間の壁を取り除いた際に、反応槽２Ａと反応槽２Ｂ間を連通させるための連絡水路を設けるものとしてもよい。

槽壁撤去ステップ後、図８に示すように、残った構造物４Ａ付近の流れを整流する整流部材５を設置する整流部材設置ステップを行う。これにより、構造物４Ａに対して撹拌機からの流れを誘導することができ、反応槽２０内の撹拌機３Ａ及び３Ｂの両方を駆動させることなく、反応槽２０内における十分な撹拌効率を得ることが可能となる。

次に、図９に示すように、反応槽２０内の撹拌機３Ａ及び３Ｂのうち、いずれか片方を停止あるいは撤去することで、駆動する撹拌機の台数を、元の台数よりも少なくする撹拌機台数削減ステップを行う。なお、図９では、撹拌機３Ａを駆動し、撹拌機３Ｂを撤去したものを示している。
したがって、更新後の水処理システム１０Ｂは、更新前の水処理システム１００Ｂと比較して、反応槽の面積が広くなり、かつ駆動する撹拌機の台数を減らしたものとなる。これにより、撹拌機が持つ高い性能を十分に生かし、水処理システムの省エネルギー化が可能となる。また、撹拌機の台数を減らすことで、水処理システムに係るランニングコストの低減、及びメンテナンスに係るコストの低減が可能となる。

本実施態様の撹拌機台数削減ステップにおいても、既設の水処理システム１００Ｂの撹拌機３Ａ及び３Ｂのいずれか片方を残すものとしてもよく、撹拌機３Ａ及び３Ｂの代わりに、より高性能の撹拌機を設置するものとしてもよい。このとき、新たに設置する撹拌機は１台とすることで、新たな設備投資に係るコストを低減させるとともに、撹拌機の高性能化によりランニングコストを低減させることが可能となる。

本実施態様における水処理システムの更新方法により、複数の反応槽の間の壁を取り除いて反応槽を集約し、かつ駆動する撹拌機の台数を元の台数よりも減らすことで、水処理システムのランニングコストを低減することができる。また、このとき、反応槽間の壁の構造物を一部残すことで、反応槽の天井部を支える柱など、反応槽全体としての構造を維持するために必要なものを残すことが可能となる。さらに、残った構造物付近の流れを整流する整流部材を設けることにより、駆動する撹拌機の台数を減らしても、反応槽全体における撹拌効率を維持することが可能となる。
これにより、駆動する撹拌機の台数を減らすことが可能となるとともに、撹拌機が持つ高い性能を十分に生かし、水処理システムの省エネルギー化が可能となる。また、撹拌機の台数を減らすことで、水処理システムに係る種々のコスト（ランニングコスト、保守管理に係るコスト等）を低減させることが可能となる。

なお、上述した実施態様は、水処理システム、整流部材及び水処理システムの更新方法の一例を示すものである。本発明に係る水処理システム、整流部材及び水処理システムの更新方法は、上述した実施態様に限られるものではなく、要旨を変更しない範囲で、上述した実施態様に係る水処理システム、整流部材及び水処理システムの更新方法を変形してもよい。

例えば、本実施態様の水処理システムは、反応槽２の底部かつ側壁側に、被処理水Ｗの流れを反射させる反射板を設け、撹拌機３により生じた下向流を反応槽２の底部に対する水平流に変換し、反応槽２の底部における流速差を低減し、撹拌効率を向上させるものとしてもよい。

また、本実施態様において槽壁撤去ステップを備える水処理システムの更新方法としては、近接した複数の反応槽間の壁を取り除き、１つの反応槽に集約することに限定するものではない。例えば、区画壁により区画された反応槽において、各々の区画で撹拌機による撹拌を行っている水処理システムに対し、本実施態様の水処理システムの更新方法を適用し、区画壁を取り除いて反応槽の容積を増加させるとともに、駆動する撹拌機の台数を減らすものとしてもよい。
これにより、区画壁を支える柱を残した状態で撹拌効率を維持することができる水処理システムに更新することが可能となる。また、この場合、区画壁を支える柱は残るため、反応槽に導入される被処理水の水量や性質によっては区画壁を戻して処理を行うことも可能となる。

本発明の水処理システム、及び該水処理システムに用いる整流部材、並びに水処理システムの更新方法は、下水処理場、排水処理場、浄水場等で用いられる各種反応槽及び反応槽内を撹拌する撹拌機を備える水処理システムに対して好適に利用される。

１，１０Ａ，１０Ｂ 水処理システム、２，２Ａ，２Ｂ，２０ 反応槽、３，３Ａ，３Ｂ 撹拌機、３１ 回転軸、３２ 撹拌羽根、４ 障害物、４Ａ 構造物、５ 整流部材、１００Ａ，１００Ｂ 更新前の水処理システム、Ｗ 被処理水

Claims (5)

1. 槽内に障害物のある反応槽と、
   前記反応槽内の撹拌を行う撹拌機と、
   前記撹拌機により生じる前記障害物付近の流れを整流する整流部材と、を備え、
   前記障害物は、前記反応槽内に配置され、かつ撹拌効率を悪化させるものであり、
   前記整流部材は、前記障害物の近傍に設けられ、前記反応槽の底面から垂直方向に２０ｃｍ以上の大きさであることを特徴とする、水処理システム。
2. 前記整流部材は、前記反応槽の底部の流速が所定の値となるように、形状及び配置が決定されることを特徴とする、請求項１に記載の水処理システム。
3. 槽内に配置され、かつ撹拌効率を悪化させる障害物のある反応槽及び前記反応槽内の撹拌を行う撹拌機を備えた水処理システムに設けられる整流部材であって、
   前記撹拌機により生じる前記障害物付近の流れを整流するための形状を有し、前記反応槽内の前記障害物の近傍に配置され、前記反応槽の底面から垂直方向に２０ｃｍ以上の大きさであることを特徴とする、整流部材。
4. 槽内に障害物のある反応槽内で複数の撹拌機による撹拌を行う水処理システムの更新方
   法であって、
   前記撹拌機により生じる前記障害物付近の流れを整流する整流部材を設置する整流部材
   設置ステップと、
   駆動する撹拌機の台数を、元の台数よりも少なくする撹拌機台数削減ステップとを備え、
   前記障害物は、前記反応槽内に配置され、かつ撹拌効率を悪化させるものであり、
   前記整流部材は、前記障害物の近傍に設けられ、前記反応槽の底面から垂直方向に２０ｃｍ以上の大きさであることを特徴とする、水処理システムの更新方法。
5. 近接した複数の反応槽内の各々で撹拌機による撹拌を行う水処理システムの更新方法で
   あって、
   前記反応槽間の壁を、一部の構造物を残した状態で取り除き、前記反応槽間を連通可能
   とする槽壁撤去ステップと、
   前記槽壁撤去ステップ後、残った前記構造物付近の流れを整流する整流部材を設置する
   整流部材設置ステップと、
   駆動する撹拌機の台数を、元の台数よりも少なくする撹拌機台数削減ステップとを備え、
   前記整流部材は、前記構造物の近傍に設けられ、前記反応槽の底面から垂直方向に２０ｃｍ以上の大きさであることを特徴とする、水処理システムの更新方法。
   

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