特許 7684369 水処理装置及び水処理システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2025-05-19

(45)【発行日】2025-05-27

(54)【発明の名称】水処理装置及び水処理システム

(51)【国際特許分類】

   B01D 21/01 20060101AFI20250520BHJP

【ＦＩ】

B01D21/01 C

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2023181286

(22)【出願日】2023-10-20

(65)【公開番号】P2024065039

(43)【公開日】2024-05-14

【審査請求日】2024-02-29

(31)【優先権主張番号】P 2022173316

(32)【優先日】2022-10-28

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】507214083

【氏名又は名称】メタウォーター株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110003421

【氏名又は名称】弁理士法人フィールズ国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】金 京柱

(72)【発明者】

【氏名】櫻庭 英二

(72)【発明者】

【氏名】山口 太秀

(72)【発明者】

【氏名】杉本 隆仁

(72)【発明者】

【氏名】由佐 考司

【審査官】山崎 直也

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１６－２２１５０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－２７２２５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭５５－１７４９１５（ＪＰ，Ｕ）

【文献】中国特許出願公開第１１４５２４５５７（ＣＮ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ０１Ｄ ２１／００－２１／３４

Ｃ０２Ｆ １／５２－ １／５６

Ｂ０１Ｆ ２１／００－２５／９０

２７／００－２７／９６

２９／００－３３／８７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

フロック形成池において液体を撹拌する水処理装置であって、
間隔を隔てて取り付けられた複数の第１撹拌羽根を支持する第１羽根フレームと、
前記第１羽根フレームを収容する収容フレームと、を有し、
前記収容フレームは、垂直方向に延びる第１ガイド部を有し、
前記第１羽根フレームは、
前記第１ガイド部に沿って垂直方向に摺動し、
前記収容フレーム内に位置する前記液体を前記複数の第１撹拌羽根によって撹拌する、水処理装置。

【請求項2】

さらに、前記第１羽根フレームの上方に設置され、圧縮空気を用いることによって前記第１羽根フレームを垂直方向において摺動させる第１摺動装置を有する、請求項１に記載の水処理装置。

【請求項3】

さらに、間隔を隔てて取り付けられた複数の第２撹拌羽根を支持する第２羽根フレームを有し、
前記収容フレームは、
前記第２羽根フレームを収容し、
垂直方向に延びる第２ガイド部を有し、
前記第２羽根フレームは、
前記第２ガイド部に沿って垂直方向に摺動し、
前記収容フレーム内の前記液体を前記複数の第２撹拌羽根によって撹拌する、請求項１に記載の水処理装置。

【請求項4】

さらに、
前記第１羽根フレームと前記第２羽根フレームとを連結する第１連結索と、
前記第１羽根フレーム及び前記第２羽根フレームの上方に固定され、前記第１連結索を垂直下方向から枢動可能に支持することによって、前記第１羽根フレームと前記第２羽根フレームとを吊り下げる１以上の第１回転体と、
前記第１羽根フレーム及び前記第２羽根フレームの上方に設置され、前記第１連結索を前記１以上の第１回転体に対して枢動させることによって、前記第１羽根フレームを垂直上方向に向けて摺動させるとともに前記第２羽根フレームを垂直下方向に向けて摺動させ、また、前記第２羽根フレームを垂直上方向に向けて摺動させるとともに前記第１羽根フレームを垂直下方向に向けて摺動させる第２摺動装置を有する、請求項３に記載の水処理装置。

【請求項5】

フロック形成池において液体を撹拌する水処理装置であって、
間隔を隔てて取り付けられた複数の第３撹拌羽根を支持する第３羽根フレームと、
前記第３羽根フレームを収容する第１収容フレームと、
間隔を隔てて取り付けられた複数の第４撹拌羽根を支持する第４羽根フレームと、
前記第４羽根フレームを収容する第２収容フレームと、を有し、
前記第１収容フレームは、垂直方向に延びる第３ガイド部を有し、
前記第３羽根フレームは、
前記第３ガイド部に沿って垂直方向に摺動し、
前記第１収容フレーム内に位置する前記液体を前記複数の第３撹拌羽根によって撹拌し、
前記第２収容フレームは、垂直方向に延びる第４ガイド部を有し、
前記第４羽根フレームは、
前記第４ガイド部に沿って垂直方向に摺動し、
前記第２収容フレーム内に位置する前記液体を前記複数の第４撹拌羽根によって撹拌する、水処理装置。

【請求項6】

さらに、前記第３羽根フレームと前記第４羽根フレームとを連結する第２連結索と、
前記第３羽根フレーム及び前記第４羽根フレームの上方に固定され、前記第２連結索を垂直下方向から枢動可能に支持することによって、前記第３羽根フレームと前記第４羽根フレームとを吊り下げる１以上の第２回転体と、
前記第３羽根フレーム及び前記第４羽根フレームの上方に設置され、前記第２連結索を前記１以上の第２回転体に対して枢動させることによって、前記第３羽根フレームを垂直上方向に向けて摺動させるとともに前記第４羽根フレームを垂直下方向に向けて摺動させ、また、前記第４羽根フレームを垂直上方向に向けて摺動させるとともに前記第３羽根フレームを垂直下方向に向けて摺動させる第３摺動装置を有する、請求項５に記載の水処理装置。

【請求項7】

請求項１に記載の水処理装置を備えた水処理システムであって、
さらに、前記液体を貯留する槽を有し、
前記槽内に貯留された前記液体を前記複数の第１撹拌羽根によって撹拌する、水処理システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、水処理装置及び水処理システムに関する。

【背景技術】

【0002】

例えば、浄水場では、河川水や井戸水等の原水（以下、被処理液体または単に液体とも呼ぶ）に含まれる浮遊物（ＳＳ：Ｓｕｓｐｅｎｄｅｄ Ｓｏｌｉｄｓ）を除去する水処理システムが用いられる。具体的に、このような水処理システムでは、例えば、凝集剤が添加された被処理液体を撹拌することにより、被処理液体に含まれる浮遊物を凝集させて沈殿除去する（特許文献１を参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００８－０６８２３２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記のような水処理システムでは、例えば、設備のメンテナンスに要する作業負担の軽減が望まれている。

【課題を解決するための手段】

【0005】

上記のようなメンテナンスに要する作業負担を軽減するため、本発明における水処理装置は、液体を撹拌する水処理装置であって、１以上の第１撹拌羽根を支持する第１羽根フレームと、前記第１羽根フレームを収容する収容フレームと、を有し、前記収容フレームは、垂直方向に延びる第１ガイド部を有し、前記第１羽根フレームは、前記第１ガイド部に沿って垂直方向に摺動し、前記収容フレーム内に位置する前記液体を前記１以上の第１撹拌羽根によって撹拌する。

【発明の効果】

【0006】

本発明における水処理装置によれば、設備のメンテナンスに要する作業負担を軽減することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】図１は、第１の実施の形態における水処理システム１０００の構成について説明する図である。

【図2】図２は、第１の実施の形態におけるフロック形成池４００の正面図である。

【図3】図３は、第１の実施の形態におけるフロック形成池４００の上面図である。

【図4】図４は、第１の実施の形態におけるフロック形成池４００の側面図である。

【図5】図５は、第１の実施の形態における水処理装置１０の構成について説明する斜視図である。

【図6】図６は、羽根フレーム１２及び羽根フレーム１４の上下往復運動を行う構成について説明する図である。

【図7】図７は、羽根フレーム１２及び羽根フレーム１４の上下往復運動の具体例について説明する図である。

【図8】図８は、第１の実施の形態における水処理装置４０の構成について説明する図である。

【図9】図９は、羽根フレーム４２及び羽根フレーム４４の上下往復運動を行う構成について説明する図である。

【図10】図１０は、羽根フレーム４２及び羽根フレーム４４の上下往復運動の具体例について説明する図である。

【図11】図１１は、変形例における水処理装置４０の構成について説明する図である。

【図12】図１２は、第１の実施の形態及び第２の実施の形態についての実験結果を説明する図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。しかしながら、かかる実施の形態例が、本発明の技術的範囲を限定するものではない。

【0009】

［第１の実施の形態における水処理システム１０００］
初めに、第１の実施の形態における水処理システム１０００の構成例について説明を行う。図１は、第１の実施の形態における水処理システム１０００の構成について説明する図である。

【0010】

水処理システム１０００は、例えば、浄水場に設けられる浄水処理システムである。具体的に、水処理システム１０００は、図１に示すように、例えば、沈砂池１００と、着水井２００と、混和池３００と、フロック形成池４００と、沈殿池５００と、濾過池６００と、浄水池７００と、配水池８００と、貯留槽Ｔと、ポンプＰとを有する。

【0011】

沈砂池１００は、例えば、被処理液体が最初に流入する槽であり、被処理液体に含まれる土砂等を沈殿除去する槽である。

【0012】

着水井２００は、例えば、沈砂池１００から供給された被処理液体の供給量を調整して混和池３００に供給する槽である。

【0013】

混和池３００は、例えば、着水井２００から供給された被処理液体に対して凝集剤を注入する槽である。

【0014】

フロック形成池４００は、例えば、混和池３００から供給された被処理液体を撹拌することによって、混和池３００から供給された被処理液体に含まれる懸濁物質を凝集剤により凝集させてフロックを形成する槽である。

【0015】

沈殿池５００は、例えば、フロック形成池４００から供給された被処理液体に含まれるフロックを沈殿させて被処理液体から分離する槽である。

【0016】

濾過池６００は、例えば、砂や砂利等からなる濾過体（図示せず）を用いることによって、沈殿池５００から供給された被処理液体の濾過を行う槽である。

【0017】

浄水池７００は、例えば、濾過池６００から供給された被処理液体（例えば、濾過池６００の後段において塩素消毒が行われた後の被処理液体）を一時的に貯留して配水池８００に供給する槽である。

【0018】

配水池８００は、例えば、浄水池７００から供給された被処理液体（処理水）を一時的に貯留して家庭等（図示せず）に供給する。

【0019】

貯留槽Ｔは、例えば、被処理液体に対して注入する凝集剤を貯留する槽であり、ポンプＰに対して凝集剤を供給する。

【0020】

ポンプＰは、例えば、貯留槽Ｔと混和池３００とを連通する配管（図示せず）に設けられるポンプである。具体的に、ポンプＰは、例えば、水処理システム１０００の管理者（以下、単に管理者とも呼ぶ）によって予め決定された注入率に対応する凝集剤を混和池３００に供給する。なお、ポンプＰは、例えば、着水井２００と混和池３００とを連通する配管（図示せず）に対して凝集剤を供給するものであってもよい。

【0021】

［第１の実施の形態におけるフロック形成池４００］
次に、第１の実施の形態におけるフロック形成池４００の構成例について説明を行う。図２から図４は、第１の実施の形態におけるフロック形成池４００の構成について説明する図である。具体的に、図２は、第１の実施の形態におけるフロック形成池４００の正面図である。また、図３は、第１の実施の形態におけるフロック形成池４００の上面図である。さらに、図４は、第１の実施の形態におけるフロック形成池４００の側面図である。

【0022】

フロック形成池４００は、図２から図４に示すように、例えば、水処理装置１０と、槽２０とを有する。

【0023】

槽２０は、例えば、混和池３００から供給された被処理液体を貯留する槽である。具体的に、槽２０は、図２及び図４に示すように、例えば、垂直方向上方（Ｚ１方向側）が開口した槽である。

【0024】

水処理装置１０は、例えば、槽２０の底部に固定された装置である。そして、水処理装置１０は、例えば、１枚以上の撹拌羽根１１（以下、第１撹拌羽根１１とも呼ぶ）が取り付けられた羽根フレーム１２（以下、第１羽根フレーム１２とも呼ぶ）と、１枚以上の撹拌羽根１３（以下、第２撹拌羽根１３とも呼ぶ）が取り付けられた羽根フレーム１４（以下、第２羽根フレーム１４とも呼ぶ）とを収容する。

【0025】

なお、以下、４台の水処理装置１０が槽２０内に固定されているものとして説明を行うがこれに限られない。具体的に、槽２０内には、例えば、４台以外の台数の水処理装置１０が固定されるものであってもよい。すなわち、槽２０内には、例えば、槽２０のＸＹ平面におけるサイズ（槽２０の広さ）等に応じた台数の水処理装置１０が固定されるものであってよい。また、以下、羽根フレーム１２及び羽根フレーム１４（２台の羽根フレーム）が各水処理装置１０に収容されるものとして説明を行うがこれに限られない。具体的に、各水処理装置１０には、例えば、２台以外の台数の羽根フレームが収容されるものであってもよい。さらに、以下、４枚の撹拌羽根１１が各羽根フレーム１２に取り付けられており、かつ、４枚の各撹拌羽根１３が各羽根フレーム１４に取り付けられているものとして説明を行うがこれに限られない。具体的に、各羽根フレーム１２及び羽根フレーム１４には、例えば、４枚以外の枚数の撹拌羽根が取り付けられるものであってもよい。すなわち、各羽根フレーム１２及び羽根フレーム１４には、例えば、槽２０のＺ軸方向におけるサイズ（槽２０の深さ）等に応じた枚数の撹拌羽根が取り付けられるものであってよい。

【0026】

具体的に、槽２０には、図２及び図３に示すように、例えば、水処理装置１０ａ、水処理装置１０ｂ、水処理装置１０ｃ及び水処理装置１０ｄがＹ軸方向に沿って配置される。

【0027】

また、水処理装置１０ａには、図３及び図４に示すように、例えば、羽根フレーム１２ａ及び羽根フレーム１４ａがＸ軸に沿って配置され、水処理装置１０ｂには、例えば、羽根フレーム１２ｂ及び羽根フレーム１４ｂがＸ軸に沿って配置され、水処理装置１０ｃには、例えば、羽根フレーム１２ｃ及び羽根フレーム１４ｃがＸ軸に沿って配置され、水処理装置１０ｄには、例えば、羽根フレーム１２ｄ及び羽根フレーム１４ｄがＸ軸に沿って配置される。

【0028】

さらに、羽根フレーム１２ａには、図２に示すように、例えば、４枚の撹拌羽根１１ａがＺ軸方向に沿って間隔を隔てて取り付けられ、羽根フレーム１２ｂには、例えば、４枚の撹拌羽根１１ｂがＺ軸方向に沿って間隔を隔てて取り付けられ、羽根フレーム１２ｃには、例えば、４枚の撹拌羽根１１ｃがＺ軸方向に沿って間隔を隔てて取り付けられ、羽根フレーム１２ｄには、例えば、４枚の撹拌羽根１１ｄがＺ軸方向に沿って間隔を隔てて取り付けられる。また、羽根フレーム１４ａ、羽根フレーム１４ｂ、羽根フレーム１４ｃ及び羽根フレーム１４ｄのそれぞれには、羽根フレーム１２ａ等の場合と同様に、例えば、４枚の撹拌羽根１１（図示せず）がＺ軸方向に沿って間隔を隔てて取り付けられる。

【0029】

そして、フロック形成池４００では、後述するように、例えば、各羽根フレーム１２及び羽根フレーム１４をＺ軸方向において上下往復運動させることによって、槽２０内の被処理液体を撹拌する。具体的に、フロック形成池４００では、例えば、各羽根フレーム１２及び羽根フレーム１４に取り付けられた各撹拌羽根を上下往復運動させることによって、槽２０内の被処理液体を撹拌する。

【0030】

なお、混和池３００から供給された被処理液体は、例えば、槽２０のＸ１方向側に設けられた供給口（図示せず）から槽２０内に供給されるものであってよい。また、槽２０内において撹拌が行われた被処理液体は、例えば、槽２０のＸ２方向側に設けられた排出口（図示せず）から沈殿池５００に排出されるものであってよい。

【0031】

［第１の実施の形態における水処理装置１０］
次に、第１の実施の形態における水処理装置１０の構成について説明を行う。図５は、第１の実施の形態における水処理装置１０の構成について説明する図である。具体的に、図５は、第１の実施の形態における水処理装置１０の構成について説明する斜視図である。

【0032】

水処理装置１０は、図５に示すように、例えば、収容フレーム１５を有する。そして、収容フレーム１５には、例えば、ガイド部材１６（以下、第１ガイド部１６とも呼ぶ）と、ガイド部材１７（以下、第２ガイド部１７とも呼ぶ）とが設けられる。

【0033】

収容フレーム１５は、例えば、１２本の棒状部材（棒状部材１５ａ、棒状部材１５ｂ、棒状部材１５ｃ、棒状部材１５ｄ、棒状部材１５ｅ、棒状部材１５ｆ、棒状部材１５ｇ、棒状部材１５ｈ、棒状部材１５ｉ、棒状部材１５ｊ、棒状部材１５ｋ及び棒状部材１５ｌ）によって形成された直方体形状のフレームである。

【0034】

具体的に、収容フレーム１５は、例えば、棒状部材１５ａの端部と棒状部材１５ｂの端部と棒状部材１５ｅの端部とが溶接等によって固定されることで直方体形状の頂点の１つを形成し、棒状部材１５ｂの端部と棒状部材１５ｃの端部と棒状部材１５ｆの端部とが固定されることで直方体形状の頂点の１つを形成し、棒状部材１５ｃの端部と棒状部材１５ｄの端部と棒状部材１５ｇの端部とが固定されることで直方体形状の頂点の１つを形成し、棒状部材１５ａの端部と棒状部材１５ｄの端部と棒状部材１５ｈの端部とが固定されることで直方体形状の頂点の１つを形成する。また、収容フレーム１５は、例えば、棒状部材１５ｅの端部と棒状部材１５ｉの端部と棒状部材１５ｊの端部とが固定されることで直方体形状の頂点の１つを形成し、棒状部材１５ｆの端部と棒状部材１５ｊの端部と棒状部材１５ｋの端部とが固定されることで直方体形状の頂点の１つを形成し、棒状部材１５ｇの端部と棒状部材１５ｋの端部と棒状部材１５ｌの端部が固定されることで直方体形状の頂点の１つを形成し、棒状部材１５ｈの端部と棒状部材１５ｉの端部と棒状部材１５ｌの端部とが固定されることで直方体形状の頂点の１つを形成する。

【0035】

すなわち、収容フレーム１５は、例えば、各側面が開口した直方体形状を有しており、槽２０内に貯留された被処理液体を内部に流入させることが可能な形状を有している。

【0036】

なお、収容フレーム１５は、例えば、１２本の棒状部材によって立方体形状を形成するものであってもよい。また、収容フレーム１５は、強度の確保等を目的として、例えば、他の棒状部材（例えば、両端部が棒状部材１５ｂと棒状部材１５ｄとのそれぞれに固定される他の棒状部材）をさらに有するものであってもよい。

【0037】

羽根フレーム１２は、例えば、ＹＺ平面上において延びる中空の矩形形状のフレームである。そして、羽根フレーム４２の取り付けられる各撹拌羽根１１は、例えば、矩形の板状部材であり、羽根フレーム１２の中空空間において長手方向がＹ軸に沿うように取り付けられる。具体的に、各撹拌羽根１１は、例えば、長手方向の一端部（Ｙ１方向側の端部）が羽根フレーム１２のＹ１方向側の側壁に取り付けられ、かつ、長手方向の他端部（Ｙ２方向側の端部）が羽根フレーム１２のＹ２方向側の側壁に取り付けられる。

【0038】

なお、図５に示す羽根フレーム１２は、下端部（Ｚ２方向側の端部）が開口しているがこれに限られない。具体的に、羽根フレーム１２は、例えば、下端部が開口しない形状を有するものであってもよい。また、図５に示す例における各撹拌羽根１１は、羽根フレーム１２の中空空間における下部側（Ｚ２方向側）に取り付けられているがこれに限られない。具体的に、各撹拌羽根１１は、例えば、羽根フレーム１２の中空空間における上部側（Ｚ１方向側）に取り付けられるものであってもよい。

【0039】

また、図５に示す各撹拌羽根１１は、羽根フレーム１２の側壁（Ｙ１方向側の側壁及びＹ２方向側の側壁）に取り付けられているがこれに限られない。具体的に、各撹拌羽根１１は、例えば、収容フレーム１５（例えば、棒状部材１５ｉ、棒状部材１５ｊ、棒状部材１５ｋ及び棒状部材１５ｌのうちの少なくともいずれか）に取り付けられた固定部材（図示せず）によって下方側（Ｚ２方向側）から固定（支持）されることによって、被処理液体の水流を妨げる邪魔板として機能するものであってもよい。そして、固定部材は、この場合、例えば、各撹拌羽根１１における長手方向（Ｙ軸方向）の中央付近において各撹拌羽根１１を下方から固定するものであってもよい。また、各撹拌羽根１１は、例えば、収容フレーム１５（例えば、棒状部材１５ａ、棒状部材１５ｂ、棒状部材１５ｃ及び棒状部材１５ｄのうちの少なくともいずれか）に取り付けられた固定部材（図示せず）によって上方側（Ｚ１方向側）から固定されることによって、被処理液体の水流を妨げる邪魔板として機能するものであってもよい。そして、固定部材は、この場合、例えば、各撹拌羽根１１における長手方向（Ｙ軸方向）の中央付近において各撹拌羽根１１を上方から固定するものであってもよい。

【0040】

羽根フレーム１４は、羽根フレーム１２と同様に、例えば、中空の矩形形状のフレームである。そして、各撹拌羽根１３は、各撹拌羽根１１と同様に、例えば、矩形の板状部材であり、羽根フレーム１４の中空空間において長手方向がＹ軸に沿うように取り付けられる。具体的に、各撹拌羽根１３は、例えば、長手方向の一端部（Ｙ１方向側の端部）が羽根フレーム１４のＹ１方向側の側壁に取り付けられ、かつ、長手方向の他端部（Ｙ２方向側の端部）が羽根フレーム１４のＹ２方向側の側壁に取り付けられる。

【0041】

なお、図５に示す羽根フレーム１４は、下端部（Ｚ２方向側の端部）が開口しているがこれに限られない。具体的に、羽根フレーム１４は、例えば、下端部が開口しない形状を有するものであってもよい。また、各撹拌羽根１３は、図５に示すように、例えば、羽根フレーム１４の中空空間における下部側（Ｚ２方向側）に取り付けられるものであってもよい。

【0042】

また、図５に示す各撹拌羽根１３は、羽根フレーム１４の側壁（Ｙ１方向側の側壁及びＹ２方向側の側壁）に取り付けられているがこれに限られない。具体的に、各撹拌羽根１３は、例えば、収容フレーム１５（例えば、棒状部材１５ｉ、棒状部材１５ｊ、棒状部材１５ｋ及び棒状部材１５ｌのうちの少なくともいずれか）に取り付けられた固定部材（図示せず）によって下方側（Ｚ２方向側）から固定（支持）されることによって、被処理液体の水流を妨げる邪魔板として機能するものであってもよい。そして、固定部材は、この場合、例えば、各撹拌羽根１３における長手方向（Ｙ軸方向）の中央付近において各撹拌羽根１３を下方から固定するものであってもよい。また、各撹拌羽根１３は、例えば、収容フレーム１５（例えば、棒状部材１５ａ、棒状部材１５ｂ、棒状部材１５ｃ及び棒状部材１５ｄのうちの少なくともいずれか）に取り付けられた固定部材（図示せず）によって上方側（Ｚ１方向側）から固定されることによって、被処理液体の水流を妨げる邪魔板として機能するものであってもよい。そして、固定部材は、この場合、例えば、各撹拌羽根１３における長手方向（Ｙ軸方向）の中央付近において各撹拌羽根１３を上方から固定するものであってもよい。

【0043】

ガイド部材１６は、例えば、ガイド部材１６ａとガイド部材１６ｂとを含み、羽根フレーム１２をＺ軸方向（垂直方向）において摺動可能な状態でＹ１方向側及びＹ２方向側（水平方向）から支持（挟持）する。

【0044】

具体的に、ガイド部材１６ａは、図５に示すように、例えば、一端部（Ｚ１方向側の端部）が棒状部材１５ｂに固定されるとともに他端部（Ｚ２方向側の端部）が棒状部材１５ｊに固定される部材である。すなわち、ガイド部材１６ａは、例えば、収容フレーム１５におけるＹ２方向側の側面に設けられる部材である。そして、ガイド部材１６ａは、例えば、両端部付近の２か所が湾曲（屈曲）することによって中央の棒状部分（以下、ガイド部材１６ａにおける棒状部分とも呼ぶ）がＹ１方向側に張り出す形状を有している。さらに、ガイド部材１６ａにおける棒状部分は、例えば、Ｚ軸方向（すなわち、羽根フレーム１２が摺動する方向）に沿って延びる形状を有している。

【0045】

また、ガイド部材１６ｂは、図５に示すように、例えば、一端部（Ｚ１方向側の端部）が棒状部材１５ｄに固定されるとともに他端部（Ｚ２方向側の端部）が棒状部材１５ｌに固定される部材である。すなわち、ガイド部材１６ｂは、例えば、収容フレーム１５におけるＹ１方向側の側面に設けられる部材である。そして、ガイド部材１６ｂは、例えば、両端部付近の２か所が湾曲（屈曲）することによって中央の棒状部分（以下、ガイド部材１６ｂにおける棒状部分とも呼ぶ）がＹ２方向側に張り出す形状を有している。さらに、ガイド部材１６ｂにおける棒状部分は、ガイド部材１６ａにおける棒状部分と同様に、例えば、Ｚ軸方向に沿って延びる形状を有している。

【0046】

そして、ガイド部材１６ａにおける棒状部材は、例えば、羽根フレーム１２のＹ２方向側の側壁をＺ軸方向において摺動可能な状態で支持する。また、ガイド部材１６ｂにおける棒状部材は、例えば、羽根フレーム１２のＹ１方向側の側壁をＺ軸方向において摺動可能な状態で支持する。すなわち、ガイド部材１６は、例えば、羽根フレーム１２をＺ軸方向において摺動可能な状態でＹ１方向側及びＹ２方向側から挟持する。

【0047】

具体的に、羽根フレーム１２は、例えば、Ｙ２方向側の側壁（外壁）に設けられた溝部（図示せず）に対してガイド部材１６ａにおける棒状部分を嵌合させ、かつ、Ｙ１方向側の側壁（外壁）に設けられた溝部（図示せず）に対してガイド部材１６ｂにおける棒状部分を嵌合させた状態でＺ軸方向に沿って摺動する。

【0048】

これにより、本実施の形態における水処理装置１０では、例えば、羽根フレーム１２（羽根フレーム１２に設けられた各撹拌羽根１１）の上下往復運動が行われる位置を安定させることが可能になる。そのため、水処理装置１０では、例えば、羽根フレーム１２の上下往復運動に伴う被処理液体の動きを制御することが可能になり、被処理液体の撹拌を効率的に行うことが可能になる。さらに、管理者は、例えば、羽根フレーム１２における撹拌羽根１１の枚数や取り付け角度（撹拌羽根１１の短手方向の向き）等を調整することによって、被処理液体の撹拌をより効率的に行うことが可能になる。

【0049】

また、本実施の形態における水処理装置１０では、例えば、羽根フレーム１２及び羽根フレーム１４の大きさや形状を適宜変更することが可能であるとともに、撹拌羽根１１及び撹拌羽根１３の取り付け枚数や取り付け間隔を適宜変更することが可能である。そのため、水処理装置１０では、例えば、槽２０内の深さや槽２０内における被処理液体の水位に応じて、羽根フレーム１２及び羽根フレーム１４の大きさ等（例えば、Ｚ軸方向における長さ）や、撹拌羽根１１及び撹拌羽根１３の取り付け枚数等を変更することが可能になる。したがって、水処理装置１０では、例えば、槽２０内の深さや槽２０内における被処理液体の水位によらず、槽２０内の被処理液体の撹拌を十分に行うことが可能になる。

【0050】

なお、水処理装置１０は、例えば、羽根フレーム１２における各撹拌羽根１１の取り付け角度（撹拌羽根１１の短手方向の向き）や羽根フレーム１４における各撹拌羽根１３の取り付け角度（撹拌羽根１３の短手方向の向き）を調整可能な調整装置（図示せず）をさらに有するものであってもよい。羽根フレーム１２をＺ軸方向において摺動させるための他の構成についての説明は後述する。

【0051】

図５に戻り、ガイド部材１７は、例えば、ガイド部材１７ａとガイド部材１７とを含み、羽根フレーム１４をＺ軸方向（垂直方向）において摺動可能な状態でＹ１方向側及びＹ２方向側（水平方向）から支持（挟持）する。

【0052】

具体的に、ガイド部材１７ａは、図５に示すように、例えば、一端部（Ｚ１方向側の端部）が棒状部材１５ｂに固定されるとともに他端部（Ｚ２方向側の端部）が棒状部材１５ｊに固定される部材である。すなわち、ガイド部材１７ａは、例えば、ガイド部材１６ａと同様に、収容フレーム１５におけるＹ２方向側の側面に設けられる部材である。そして、ガイド部材１７ａは、例えば、両端部付近の２か所が湾曲（屈曲）することによって中央の棒状部分（以下、ガイド部材１７ａにおける棒状部分とも呼ぶ）がＹ１方向側に張り出す形状を有している。さらに、ガイド部材１７ａにおける棒状部分は、例えば、Ｚ軸方向（すなわち、羽根フレーム１４が摺動する方向）に沿って延びる形状を有している。

【0053】

また、ガイド部材１７ｂは、図５に示すように、例えば、一端部（Ｚ１方向側の端部）が棒状部材１５ｄに固定されるとともに他端部（Ｚ２方向側の端部）が棒状部材１５ｌに固定される部材である。すなわち、ガイド部材１７ｂは、例えば、ガイド部材１６ｂと同様に、収容フレーム１５におけるＹ１方向側の側面に設けられる部材である。そして、ガイド部材１７ｂは、例えば、両端部付近の２か所が湾曲（屈曲）することによって中央の棒状部分（以下、ガイド部材１７ｂにおける棒状部分とも呼ぶ）がＹ２方向側に張り出す形状を有している。さらに、ガイド部材１７ｂにおける棒状部分は、ガイド部材１７ａにおける棒状部分と同様に、例えば、Ｚ軸方向に沿って延びる形状を有している。

【0054】

そして、ガイド部材１７ａにおける棒状部材は、例えば、羽根フレーム１４のＹ２方向側の側壁をＺ軸方向において摺動可能な状態で支持する。また、ガイド部材１７ｂにおける棒状部材は、例えば、羽根フレーム１４のＹ１方向側の側壁をＺ軸方向において摺動可能な状態で支持する。すなわち、ガイド部材１７は、例えば、羽根フレーム１４をＺ軸方向において摺動可能な状態でＹ１方向側及びＹ２方向側から挟持する。

【0055】

具体的に、羽根フレーム１４は、例えば、Ｙ２方向側の側壁（外壁）に設けられた溝部（図示せず）に対してガイド部材１７ａにおける棒状部分を嵌合させ、かつ、Ｙ１方向側の側壁（外壁）に設けられた溝部（図示せず）に対してガイド部材１７ｂにおける棒状部分を嵌合させた状態でＺ軸方向に沿って摺動する。

【0056】

これにより、本実施の形態における水処理装置１０では、例えば、羽根フレーム１２における場合と同様に、羽根フレーム１４（羽根フレーム１４に設けられた各撹拌羽根１３）の上下往復運動が行われる位置を安定させることが可能になる。そのため、水処理装置１０では、例えば、羽根フレーム１４の上下往復運動に伴う被処理液体の動きを制御することが可能なり、被処理液体の撹拌を効率的に行うことが可能になる。さらに、管理者は、例えば、羽根フレーム１４における撹拌羽根１３の枚数や取り付け角度（撹拌羽根１３の短手方向の向き）等を調整することによって、被処理液体の撹拌をより効率的に行うことが可能になる。なお、羽根フレーム１４をＺ軸方向において摺動させるための他の構成についての説明は後述する。

【0057】

さらに、本実施の形態における水処理装置１０では、羽根フレーム１２と羽根フレーム１４とをそれぞれ有することで、例えば、羽根フレーム１２の上下往復運動を行うタイミングと羽根フレーム１４の上下往復運動を行うタイミングとを連動させることが可能になる。そのため、水処理装置１０では、例えば、羽根フレーム１２及び羽根フレーム１４の上下往復運動に伴う被処理液体の動きをより精度良く制御することが可能になる。

【0058】

また、本実施の形態における水処理装置１０は、羽根フレーム１２及び羽根フレーム１４が収容されたユニット構造を有している。そのため、管理者は、例えば、工場等で組み立てが行われた水処理装置１０をトラック等の輸送手段でフロック形成池４００まで輸送し、輸送された水処理装置１０をフロック形成池４００に設置することが可能になる。

【0059】

これにより、管理者は、例えば、水処理装置１０の設置場所（フロック形成池４００）における設置作業に伴う負荷を抑制することが可能になり、水処理装置１０の設置を効率的に行うことが可能になる。

【0060】

具体的に、管理者は、例えば、羽根フレーム１２がガイド部材１６に挟持され、かつ、羽根フレーム１４がガイド部材１７に挟持された状態の水処理装置１０を工場等で製造することが可能になる。そのため、管理者は、例えば、羽根フレーム１２及び羽根フレーム１４の上下往復運動が行われる位置の調整等の作業をフロック形成池４００において行う必要がなくなり、水処理装置１０の設置を効率的に行うことが可能になる。

【0061】

［羽根フレーム１２及び羽根フレーム１４の上下往復運動を行う構成］
次に、羽根フレーム１２及び羽根フレーム１４の上下往復運動を行う構成について説明を行う。図６は、羽根フレーム１２及び羽根フレーム１４の上下往復運動を行う構成について説明する図である。

【0062】

羽根フレーム１２の上端部（Ｚ１方向側の端部）には、図６に示すように、例えば、羽根フレーム１２を垂直上方向側（Ｚ１方向側）から吊り上げる索３１（以下、索３１ａとも呼ぶ）が取り付けられる。また、羽根フレーム１４の上端部（Ｚ１方向側の端部）には、例えば、羽根フレーム１４を垂直上方向側（Ｚ１方向側）から吊り上げる索３１（以下、索３１ｂとも呼ぶ）が取り付けられる。

【0063】

そして、羽根フレーム１２及び羽根フレーム１４の垂直方向上方（Ｚ１方向側）には、例えば、索３１ａ及び索３１ｂの引き上げ（Ｚ１方向に向けた摺動）及び引き下げ（Ｚ２方向に向けた摺動）を行う摺動装置３２が配置される。摺動装置３２は、例えば、垂直方向上方（Ｚ１方向側）から索３１ａの引き上げ及び引き下げを行うことにより、索３１ａによって吊り下げられた状態の羽根フレーム１２を垂直方向（Ｚ軸方向）において摺動させる。また、摺動装置３２は、例えば、垂直方向上方（Ｚ１方向側）から索３１ｂの引き上げ及び引き下げを行うことにより、索３１ｂによって吊り下げられた状態の羽根フレーム１４を垂直方向（Ｚ軸方向）において摺動させる。

【0064】

具体的に、摺動装置３２は、例えば、コンプレッサ（図示せず）から供給された圧縮空気を用いて索３１ａ及び索３１ｂの引き上げ及び引き下げを行うエアシリンダ等の装置（以下、第１摺動装置３２とも呼ぶ）であってよい。また、摺動装置３２は、例えば、電力によって索３１ａ及び索３１ｂの引き上げ及び引き下げを行うモータ等の装置（以下、第２摺動装置３２とも呼ぶ）であってもよい。なお、摺動装置３２は、例えば、索３１ａの引き上げ及び引き下げを行う摺動装置と、索３１ｂの引き上げ及び引き下げを行う摺動装置とのそれぞれを別個に含むものであってもよい。

【0065】

すなわち、本実施の形態における水処理装置１０では、例えば、羽根フレーム１２及び羽根フレーム１４を垂直方向上方（Ｚ１方向側）から吊り下げた状態で摺動させることによって、槽２０内の被処理液体を撹拌する。そのため、本実施の形態における水処理装置１０では、例えば、羽根フレーム１２及び羽根フレーム１４の上下往復運動を行うための設備（摺動装置３２）を槽２０内における被処理液体の水位よりも高い位置に設置することが可能になる。

【0066】

この点、例えば、撹拌羽根が取り付けられた回転軸を回転させることによって被処理液体を撹拌する水処理装置（以下、比較例における水処理装置とも呼ぶ）では、回転軸を支える軸受等の設備を被処理液体の水位よりも低い位置（言い換えれば、被処理液体に浸かる位置）に設置する必要がある。そのため、比較例における水処理装置では、例えば、被処理液体の撹拌を行うために必要な設備のメンテナンスを行う際に、槽内に貯留された被処理液体を抜く必要があり、設備のメンテナンスに伴う作業負荷が増大する。

【0067】

これに対し、本実施の形態における水処理装置１０では、例えば、摺動装置３２を槽２０内における被処理液体の水位よりも高い位置に設置することが可能であるため、摺動装置３２のメンテナンスを行う場合であっても、槽２０内の被処理液体を抜く必要がなくなる。したがって、本実施の形態における水処理装置１０では、例えば、摺動装置３２のメンテナンスに伴う作業負荷を抑制することが可能になる。

【0068】

なお、摺動装置３２は、例えば、収容フレーム１５の上端部（Ｚ１方向側の端部）に固定されるものであってよい。具体的に、摺動装置３２は、例えば、図５で説明した棒状部材１５ａ及び棒状部材１５ｃに掛け渡された板状部材（図示せず）や複数本の棒状部材（図示せず）に固定されるものであってよい。また、摺動装置３２は、例えば、図５で説明した棒状部材１５ｂ及び棒状部材１５ｄに掛け渡された板状部材（図示せず）や複数本の棒状部材（図示せず）に固定されるものであってもよい。

【0069】

これにより、本実施の形態における水処理装置１０では、例えば、摺動装置３２の取り付けについても工場等で行うことが可能になる。そのため、管理者は、例えば、摺動装置３２の設置に伴う作業（例えば、摺動装置３２の設置位置の調整等）をフロック形成池４００において行う必要がなくなり、水処理装置１０の設置をより効率的に行うことが可能になる。

【0070】

［羽根フレーム１２及び羽根フレーム１４の上下往復運動の具体例］
次に、羽根フレーム１２及び羽根フレーム１４の上下往復運動の具体例について説明を行う。図７は、羽根フレーム１２及び羽根フレーム１４の上下往復運動の具体例について説明する図である。以下、摺動装置３２がエアシリンダ３２ａである場合について説明を行う。

【0071】

図７（Ａ）に示す例において、索３１は、例えば、羽根フレーム１２の上端部（Ｚ１方向側の端部）と羽根フレーム１４の上端部（Ｚ１方向側の端部）とを連結する連結索である。以下、索３１を連結索３１または第１連結索３１とも呼ぶ。そして、索３１は、例えば、羽根フレーム１２及び羽根フレーム１４の垂直方向上方（Ｚ１方向側）に固定された回転体３３ａ及び回転体３３ｂに掛け渡されることによって、羽根フレーム１２と羽根フレーム１４とを吊り上げた状態で維持する。すなわち、回転体３３ａ及び回転体３３ｂのそれぞれは、例えば、索３１を垂直下方向側（Ｚ２方向側）から枢動可能に支持する。以下、回転体３３ａと回転体３３ｂとを総称して単に回転体３３または第１回転体３３とも呼ぶ。

【0072】

具体的に、回転体３３ａ及び回転体３３ｂのそれぞれは、例えば、図５で説明した棒状部材１５ａ及び棒状部材１５ｃに掛け渡された複数本の棒状部材に固定されるものであってよい。また、回転体３３ａ及び回転体３３ｂのそれぞれは、例えば、図５で説明した棒状部材１５ｂ及び棒状部材１５ｄに掛け渡された複数本の棒状部材に固定されるものであってもよい。

【0073】

また、エアシリンダ３２ａは、例えば、エアシリンダ本体３２ａ１と、ロッド部材３２ａ２とを有する。そして、ロッド部材３２ａ２には、図７に示すように、例えば、エアシリンダ本体３２ａ１側の端部（Ｘ１方向側の端部）において、エアシリンダ本体３２ａ１の内部を摺動可能なピストン部材３２ａ３が取り付けられている。以下、エアシリンダ本体３２ａ１の内部空間のうち、ピストン部材３２ａ３よりもＸ１方向側の空間を第１空間とも呼ぶ。また、以下、エアシリンダ本体３２ａ１の内部の空間のうち、ピストン部材３２ａ３よりもＸ２方向側の空間を第２空間とも呼ぶ。

【0074】

そして、エアシリンダ３２ａでは、例えば、コンプレッサ（図示せず）から第１空間に対する圧縮空気の供給（第２空間からの圧縮空気の排出）に伴って、ピストン部材３２ａ３がＸ２方向側に摺動し、ロッド部材３２ａ２がＸ２方向側に移動する。また、エアシリンダ３２ａでは、例えば、コンプレッサから第２空間に対する圧縮空気の供給（第１空間からの圧縮空気の排出）に伴って、ピストン部材３２ａ３がＸ１方向側に摺動し、ロッド部材３２ａ２がＸ１方向側に移動する。

【0075】

ここで、図７（Ａ）に示す例において、ロッド部材３２ａ２は、例えば、固定部材３４を介して索３１の所定箇所に固定される。言い換えれば、固定部材３４は、例えば、ロッド部材３２ａ２と索３１の所定箇所とのそれぞれに対して固定される。なお、固定部材３４は、例えば、索３１の所定箇所を咬持することによって索３１の所定箇所に固定されるものであってよい。また、ここでの所定箇所は、例えば、索３１が回転体３３ａに巻回する位置と回転体３３ｂに巻回する位置との間の箇所であってよい。

【0076】

そして、ロッド部材３２ａ２は、コンプレッサから第１空間に対して圧縮空気が供給された場合、図７（Ｂ）に示すように、例えば、Ｘ２方向側に移動するとともに固定部材３４をＸ２方向側に移動させ、さらに、索３１をＸ２方向側に向けて移動させる。

【0077】

これにより、エアシリンダ３２ａは、図７（Ｂ）に示すように、例えば、索３１のＸ１方向側の端部に取り付けられた羽根フレーム１２を引き上げるとともに、索３１のＸ２方向側の端部に取り付けられた羽根フレーム１４を引き下げることが可能になる。具体的に、エアシリンダ３２ａは、例えば、Ｘ２方向側に向けて索３１を移動させた長さだけ、羽根フレーム１２を引き上げるとともに羽根フレーム１４を引き下げることが可能になる。

【0078】

また、ロッド部材３２ａ２は、コンプレッサから第２空間に対した圧縮空気が供給された場合、図７（Ｃ）に示すように、例えば、Ｘ１方向側に移動するとともに固定部材３４をＸ１方向側に移動させ、さらに、索３１をＸ１方向側に向けて移動させる。

【0079】

これにより、エアシリンダ３２ａは、図７（Ｃ）に示すように、例えば、索３１のＸ１方向側の端部に取り付けられた羽根フレーム１２を引き下げるとともに、索３１のＸ２方向側の端部に取り付けられた羽根フレーム１４を引き上げることが可能になる。具体的に、エアシリンダ３２ａは、例えば、Ｘ１方向側に向けて索３１を移動させた長さだけ、羽根フレーム１２を引き下げるとともに羽根フレーム１４を引き上げることが可能になる。

【0080】

すなわち、本実施の形態における水処理装置１０では、例えば、羽根フレーム１２と羽根フレーム１４とを連結した索３１によって羽根フレーム１２及び羽根フレーム１４を吊り下げることで、索３１のＸ軸方向における移動を行うことによって羽根フレーム１２の上下往復運動と羽根フレーム１４の上下往復運動とを併せて行うことが可能になる。そのため、水処理装置１０では、例えば、羽根フレーム１２の上下往復運動と羽根フレーム１４の上下往復運動とを個別に行う場合と比較して、羽根フレーム１２及び羽根フレーム１４の上下往復運動に要するエネルギーを抑制することが可能になる。言い換えれば、水処理装置１０では、例えば、羽根フレーム１２の上下往復運動を行うエアシリンダと羽根フレーム１４の上下往復運動を行うエアシリンダとをそれぞれ用意し、かつ、これらのエアシリンダの加圧（減圧）を別個に行う場合と比較して、単一のエアシリンダ３２ａの加圧（減圧）によって羽根フレーム１２の上下往復運動及び羽根フレーム１４の上下往復運動を併せて行うことが可能になるため、羽根フレーム１２及び羽根フレーム１４の上下往復運動に要するエネルギーを抑制することが可能になる。

【0081】

また、本実施の形態における水処理装置１０では、例えば、羽根フレーム１２の引き上げを行うタイミングにおいて羽根フレーム１４の引き下げを行い、かつ、羽根フレーム１２の引き下げを行うタイミングにおいて羽根フレーム１４の引き上げを行うことで、槽２０内において被処理液体の旋回流（ＸＺ平面上における旋回流）を発生させることが可能になる。さらに、水処理装置１０では、例えば、羽根フレーム１２の引き上げ（羽根フレーム１４の引き下げ）と、羽根フレーム１２の引き下げ（羽根フレーム１４の引き上げ）とを交互に行うことで、槽２０内において方向の異なる旋回流を交互に発生させることが可能になる。

【0082】

そのため、水処理装置１０では、例えば、槽２０内において被処理液体の旋回流を発生させることが可能になるだけでなく、発生させた旋回流を崩すことが可能になり、被処理液体の撹拌を十分に行うことが可能になる。また、水処理装置１０では、例えば、比較例における水処理装置を用いた場合等と異なり、被処理液体の旋回流の方向が一定にならないため、各撹拌羽根と被処理液体との共回りの発生を抑制することが可能になる。

【0083】

このように、本実施の形態における水処理装置１０は、例えば、１以上の第１撹拌羽根１１を支持する第１羽根フレーム１２と、第１羽根フレーム１２を収容する収容フレーム１５と、を有し、収容フレーム１５は、垂直方向に延びる第１ガイド部１６を有し、第１羽根フレーム１２は、第１ガイド部１６に沿って垂直方向に摺動し、収容フレーム１５内に位置する被処理液体を１以上の第１撹拌羽根１１によって撹拌する。

【0084】

具体的に、本実施の形態における水処理システム１０００は、例えば、さらに、被処理液体を貯留する槽２０を有し、第１羽根フレーム１２は、槽２０内に貯留された被処理液体を１以上の第１撹拌羽根１１によって撹拌する。

【0085】

これにより、本実施の形態における水処理装置１０では、例えば、羽根フレーム１２の上下往復運動が行われる位置を安定させることが可能になる。そのため、水処理装置１０では、例えば、羽根フレーム１２の上下往復運動に伴う被処理液体の動きを制御することが可能になり、被処理液体の撹拌を効率的に行うことが可能になる。

【0086】

また、本実施の形態における水処理装置１０は、例えば、圧縮空気を用いることによって第１羽根フレーム１２を垂直方向において摺動させる第１摺動装置３２を有する。そして、第１摺動装置３２は、例えば、第１羽根フレーム１２の上方に設置される。

【0087】

これにより、本実施の形態における水処理装置１０では、例えば、摺動装置３２のメンテナンス作業を行う場合においても、槽２０内に貯留された被処理液体を抜く必要がなくなる。そのため、本実施の形態における水処理装置１０では、例えば、摺動装置３２のメンテナンスに伴う作業負荷を抑制することが可能になる。

【0088】

また、本実施の形態における水処理装置１０は、例えば、１以上の第２撹拌羽根１３を支持する第２羽根フレーム１４を有し、収容フレーム１５は、第２羽根フレーム１４を収容し、垂直方向に延びる第２ガイド部１７を有し、第２羽根フレーム１４は、第２ガイド部１７に沿って垂直方向に摺動し、収容フレーム１５内の被処理液体を１以上の第２撹拌羽根１３によって撹拌する。

【0089】

そして、本実施の形態における水処理装置１０は、例えば、第１羽根フレーム１２と第２羽根フレーム１４とを連結する第１連結索３１と、第１羽根フレーム１２及び第２羽根フレーム１４の上方に固定され、第１連結索３１を垂直下方向から枢動可能に支持することによって、第１羽根フレーム１２と第２羽根フレーム１４とを吊り下げる１以上の第１回転体３３と、第１羽根フレーム１２及び第２羽根フレーム１４の上方に設置され、第１連結索３１を１以上の第１回転体３３に対して枢動させることによって、第１羽根フレーム１２を垂直上方向に向けて摺動させるとともに第２羽根フレーム１４を垂直下方向に向けて摺動させ、また、第２羽根フレーム１４を垂直上方向に向けて摺動させるとともに第１羽根フレーム１２を垂直下方向に向けて摺動させる第２摺動装置３２と、を有する。

【0090】

これにより、本実施の形態における水処理装置１０では、例えば、羽根フレーム１２の上下往復運動と羽根フレーム１４の上下往復運動とを個別に行う場合と比較して、羽根フレーム１２及び羽根フレーム１４の上下往復運動に要するエネルギーを抑制することが可能になる。

【0091】

［第２の実施の形態における水処理装置４０］
次に、第２の実施の形態における水処理装置４０の構成について説明を行う。図８は、第１の実施の形態における水処理装置４０の構成について説明する図である。具体的に、図８は、第１の実施の形態における水処理装置４０の構成について説明する斜視図である。以下、第１の実施の形態における水処理装置１０と異なる点について説明を行う。

【0092】

水処理装置４０は、例えば、図２等で説明した槽２０の底部に固定される装置である。すなわち、水処理装置４０は、例えば、第１の実施の形態における水処理装置１０に代えて用いられる装置である。

【0093】

そして、水処理装置４０は、図８に示すように、例えば、１枚以上の撹拌羽根４１（以下、第３撹拌羽根４１とも呼ぶ）がＺ軸方向に沿って間隔を隔てて取り付けられた１つの羽根フレーム４２（以下、第３羽根フレーム４２とも呼ぶ）を収容する。すなわち、本実施の形態における水処理装置４０は、例えば、第１の実施の形態における水処理装置１０と異なり、１つの羽根フレーム４２のみを有する。

【0094】

なお、以下、３枚の撹拌羽根４１が羽根フレーム４２に取り付けられているものとして説明を行うがこれに限られない。具体的に、羽根フレーム４２には、例えば、３枚以外の枚数の撹拌羽根４１が取り付けられるものであってもよい。すなわち、羽根フレーム４２には、例えば、槽２０のＺ軸方向におけるサイズ（槽２０の深さ）等に応じた枚数の撹拌羽根が取り付けられるものであってよい。

【0095】

さらに、水処理装置４０は、図８に示すように、例えば、収容フレーム４５を有する。そして、収容フレーム４５（以下、第１収容フレーム４５とも呼ぶ）には、例えば、ガイド部材４７（以下、第３ガイド部４７とも呼ぶ）が設けられる。

【0096】

具体的に、収容フレーム４５は、例えば、第１の実施の形態における収容フレーム１５の場合と同様に、１２本の棒状部材（棒状部材４５ａ、棒状部材４５ｂ、棒状部材４５ｃ、棒状部材４５ｄ、棒状部材４５ｅ、棒状部材４５ｆ、棒状部材４５ｇ、棒状部材４５ｈ、棒状部材４５ｉ、棒状部材４５ｊ、棒状部材４５ｋ及び棒状部材４５ｌ）によって形成された直方体形状のフレームである。

【0097】

羽根フレーム４２は、例えば、ＹＺ平面上において延びる中空の矩形形状のフレームである。そして、羽根フレーム４２の取り付けられる各撹拌羽根４１は、例えば、ＸＹ平面上において延びる中空の矩形形状の部材であり、矩形形状におけるＸ１方向側の一辺とＸ２方向側の一辺とのそれぞれが所定の幅を有する板状部材４１ａ及び板状部材４１ｂ（図８のハッチ部分）を形成する。また、各撹拌羽根４１は、例えば、矩形形状におけるＹ２方向側の一辺のうちの一部が羽根フレーム４２におけるＹ２方向側の側壁（内壁）に取り付けられ、矩形形状におけるＹ１方向側の一辺のうちの一部が羽根フレーム４２におけるＹ１方向側の側壁（内壁）に取り付けられる。

【0098】

すなわち、各撹拌羽根４１は、例えば、矩形形状におけるＸ１方向側の一辺とＸ２方向側の一辺とのそれぞれを形成する板状部材４１ａ及び板状部材４１ｂにおいて被処理液体の撹拌を行う。

【0099】

なお、図８に示す羽根フレーム４２は、下端部（Ｚ２方向側の端部）が開口しているがこれに限られない。具体的に、羽根フレーム４２は、例えば、下端部が開口しない形状を有するものであってもよい。また、図８に示す例における各撹拌羽根４１は、羽根フレーム４２の中空空間における下部側（Ｚ２方向側）に取り付けられているがこれに限られない。具体的に、各撹拌羽根４１は、例えば、羽根フレーム４２の中空空間における上部側（Ｚ１方向側）に取り付けられるものであってもよい。

【0100】

ガイド部材４７は、例えば、ガイド部材４７ａとガイド部材４７ｂとを含み、羽根フレーム４２をＺ軸方向（垂直方向）において摺動可能な状態でＹ１方向側及びＹ２方向側（水平方向）から支持（挟持）する。

【0101】

具体的に、ガイド部材４７ａは、図８に示すように、例えば、一端部（Ｚ１方向側の端部）が棒状部材４５ｂに固定されるとともに他端部（Ｚ２方向側の端部）が棒状部材４５ｊに固定される棒状部材である。すなわち、ガイド部材４７ａは、例えば、収容フレーム４５におけるＹ２方向側の側面に設けられる部材である。

【0102】

また、ガイド部材４７ｂは、図８に示すように、例えば、一端部（Ｚ１方向側の端部）が棒状部材４５ｄに固定されるとともに他端部（Ｚ２方向側の端部）が棒状部材４５ｌに固定される棒状部材である。すなわち、ガイド部材４７ｂは、例えば、収容フレーム４５におけるＹ１方向側の側面に設けられる部材である。

【0103】

そして、ガイド部材４７ａは、例えば、羽根フレーム４２のＹ２方向側の側壁をＺ軸方向において摺動可能な状態で支持する。また、ガイド部材４７ｂは、例えば、羽根フレーム４２のＹ１方向側の側壁をＺ軸方向において摺動可能な状態で支持する。すなわち、ガイド部材４７は、例えば、羽根フレーム４２をＺ軸方向において摺動可能な状態でＹ１方向側及びＹ２方向側から挟持する。

【0104】

具体的に、羽根フレーム４２は、例えば、Ｙ２方向側の側壁（外壁）に設けられた溝部（図示せず）に対してガイド部材４７ａを嵌合させ、かつ、Ｙ１方向側の側壁（外壁）に設けられた溝部（図示せず）に対してガイド部材４７ｂを嵌合させた状態でＺ軸方向に沿って摺動する。

【0105】

これにより、本実施の形態における水処理装置４０では、例えば、第１の実施の形態における水処理装置１０の場合と同様に、羽根フレーム４２（羽根フレーム４２に設けられた各撹拌羽根４１）の上下往復運動が行われる位置を安定させることが可能になる。そのため、水処理装置４０では、例えば、羽根フレーム４２の上下往復運動に伴う被処理液体の動きを制御することが可能になり、被処理液体の撹拌を効率的に行うことが可能になる。さらに、管理者は、例えば、羽根フレーム４２における撹拌羽根４１の枚数や取り付け角度等を調整することによって、被処理液体の撹拌をより効率的に行うことが可能になる。

【0106】

また、本実施の形態における水処理装置４０では、例えば、第１の実施の形態における水処理装置１０の場合と同様に、羽根フレーム４２の大きさや形状を適宜変更することが可能であるとともに、撹拌羽根４１の取り付け枚数や取り付け間隔を適宜変更することが可能である。そのため、水処理装置４０では、例えば、槽２０内の深さや槽２０内における被処理液体の水位に応じて、羽根フレーム４２の大きさ等（例えば、Ｚ軸方向における長さ）や、撹拌羽根４１の取り付け枚数等を変更することが可能になる。したがって、水処理装置４０では、例えば、槽２０内の深さや槽２０内における被処理液体の水位によらず、槽２０内の被処理液体の撹拌を十分に行うことが可能になる。

【0107】

また、本実施の形態における水処理装置４０は、例えば、第１の実施の形態における水処理装置１０の場合と同様に、羽根フレーム４２が収容されたユニット構造を有している。そのため、管理者は、例えば、工場等で組み立てが行われた水処理装置４０をトラック等の輸送手段でフロック形成池４００まで輸送し、輸送された水処理装置４０をフロック形成池４００に設置することが可能になる。したがって、管理者は、例えば、水処理装置４０の設置場所（フロック形成池４００）における設置作業に伴う負荷を抑制することが可能になり、水処理装置４０の設置を効率的に行うことが可能になる。

【0108】

［羽根フレーム４２及び羽根フレーム４４の上下往復運動を行う構成］
次に、羽根フレーム４２及び羽根フレーム４４の上下往復運動を行う構成について説明を行う。図９は、羽根フレーム４２及び羽根フレーム４４の上下往復運動を行う構成について説明する図である。以下、図８で説明した水処理装置４０を水処理装置４０ａと呼び、図８で説明した水処理装置４０のＹ１方向側に配置された他の水処理装置４０を水処理装置４０ｂとも呼ぶ。

【0109】

水処理装置４０ｂは、図９に示すように、例えば、水処理装置４０ａと同様に、収容フレーム４６（以下、第２収容フレーム４６とも呼ぶ）を有する。そして、収容フレーム４６は、例えば、１枚以上の撹拌羽根４３（以下、第４撹拌羽根４３とも呼ぶ）がＺ軸方向に沿って間隔を隔てて取り付けられた１つの羽根フレーム４４（以下、第４羽根フレーム４４とも呼ぶ）を収容する。すなわち、水処理装置４０ｂは、例えば、水処理装置４０ａと同様に、１つの羽根フレーム４４のみを有する。さらに、収容フレーム４６には、例えば、水処理装置４０ａと同様に、ガイド部材４８（以下、第４ガイド部４８とも呼ぶ）が設けられる。

【0110】

また、水処理装置４０ａに収容された羽根フレーム４２の上端部（Ｚ１方向側の端部）には、図９に示すように、例えば、羽根フレーム４２を垂直上方向側（Ｚ１方向側）から吊り上げる索５１（以下、索５１ａとも呼ぶ）が取り付けられる。同様に、水処理装置４０ｂに収容された羽根フレーム４４の上端部（Ｚ１方向側の端部）には、例えば、羽根フレーム４４を垂直上方向側（Ｚ１方向側）から吊り上げる索５１（以下、索５１ｂとも呼ぶ）が取り付けられる。

【0111】

さらに、羽根フレーム４２及び羽根フレーム４４の垂直方向上方（Ｚ１方向側）には、例えば、索５１ａ及び索５１ｂの引き上げ（Ｚ１方向に向けた摺動）及び引き下げ（Ｚ２方向に向けた摺動）を行う摺動装置５２（以下、第３摺動装置５２とも呼ぶ）が配置される。摺動装置５２は、例えば、垂直方向上方（Ｚ１方向側）から索５１ａの引き上げ及び引き下げを行うことにより、索５１ａによって吊り下げられた状態の羽根フレーム４２を垂直方向（Ｚ軸方向）において摺動させる。また、摺動装置５２は、例えば、垂直方向上方（Ｚ１方向側）から索５１ｂの引き上げ及び引き下げを行うことにより、索５１ｂによって吊り下げられた状態の羽根フレーム４４を垂直方向（Ｚ軸方向）において摺動させる。

【0112】

［羽根フレーム４２及び羽根フレーム４４の上下往復運動の具体例］
次に、羽根フレーム４２及び羽根フレーム４４の上下往復運動の具体例について説明を行う。図１０は、羽根フレーム４２及び羽根フレーム４４の上下往復運動の具体例について説明する図である。以下、摺動装置５２がエアシリンダ５２ａである場合について説明を行う。

【0113】

図１０に示す例において、索５１は、例えば、羽根フレーム４２の上端部（Ｚ１方向側の端部）と羽根フレーム４４の上端部（Ｚ１方向側の端部）とを連結する連結索である。以下、索５１を連結索５１または第２連結索５１とも呼ぶ。そして、索５１は、例えば、羽根フレーム４２及び羽根フレーム４４の垂直方向上方（Ｚ１方向側）に固定された回転体５３ａ及び回転体５３ｂに掛け渡されることによって、羽根フレーム４２と羽根フレーム４４とを吊り上げた状態で維持する。すなわち、回転体５３ａ及び回転体５３ｂのそれぞれは、例えば、索５１を垂直下方向側（Ｚ２方向側）から枢動可能に支持する。以下、回転体５３ａと回転体５３ｂとを総称して単に回転体５３または第２回転体５３とも呼ぶ。

【0114】

ここで、図１０に示す例において、エアシリンダ５２ａは、例えば、第１の実施の形態におけるエアシリンダ３２ａの場合と同様に、固定部材５４を介して索５１の所定箇所に固定される。

【0115】

そして、エアシリンダ５２ａは、例えば、第１の実施の形態におけるエアシリンダ３２ａの場合と同様に、固定部材５４をＹ２方向側に移動させ、さらに、索５１をＹ２方向側に向けて移動させる。

【0116】

これにより、エアシリンダ５２ａは、例えば、索５１のＹ１方向側の端部に取り付けられた羽根フレーム４４を引き上げるとともに、索５１のＹ２方向側の端部に取り付けられた羽根フレーム４２を引き下げることが可能になる。

【0117】

また、エアシリンダ５２ａは、例えば、第１の実施の形態におけるエアシリンダ３２ａの場合と同様に、固定部材５４をＹ１方向側に移動させ、さらに、索５１をＹ１方向側に向けて移動させる。

【0118】

これにより、エアシリンダ５２ａは、例えば、索５１のＹ１方向側の端部に取り付けられた羽根フレーム４４を引き下げるとともに、索５１のＹ２方向側の端部に取り付けられた羽根フレーム４２を引き上げることが可能になる。

【0119】

このように、本実施の形態における水処理装置４０は、例えば、１以上の第３撹拌羽根４１を支持する第３羽根フレーム４２と、第３羽根フレーム４２を収容する第１収容フレーム４５と、１以上の第４撹拌羽根４３を支持する第４羽根フレーム４４と、第４羽根フレーム４４を収容する第２収容フレーム４６と、を有する。そして、第１収容フレーム４５は、例えば、垂直方向に延びる第３ガイド部４７を有し、第３羽根フレーム４２は、第３ガイド部４７に沿って垂直方向に摺動し、第１収容フレーム４５内に位置する被処理液体を１以上の第３撹拌羽根４１によって撹拌する。さらに、第２収容フレーム４６は、例えば、垂直方向に延びる第４ガイド部４８を有し、第４羽根フレーム４４は、第４ガイド部４８に沿って垂直方向に摺動し、第２収容フレーム４６内に位置する被処理液体を１以上の第４撹拌羽根４３によって撹拌する。

【0120】

そして、本実施の形態における水処理装置４０は、例えば、第３羽根フレーム４２と第４羽根フレーム４４とを連結する第２連結索５１と、第３羽根フレーム４２及び第４羽根フレーム４４の上方に固定され、第２連結索５１を垂直下方向から枢動可能に支持することによって、第３羽根フレーム４２と第４羽根フレーム４４とを吊り下げる１以上の第２回転体５３と、第３羽根フレーム４２及び第４羽根フレーム４４の上方に設置され、第２連結索５１を１以上の第２回転体５３に対して枢動させることによって、第３羽根フレーム４２を垂直上方向に向けて摺動させるとともに第４羽根フレーム４４を垂直下方向に向けて摺動させ、また、第４羽根フレーム４４を垂直上方向に向けて摺動させるとともに第３羽根フレーム４２を垂直下方向に向けて摺動させる第３摺動装置５２とを有する。

【0121】

すなわち、本実施の形態における水処理装置４０では、例えば、第１の実施の形態における水処理装置１０の場合と同様に、羽根フレーム４２と羽根フレーム４４とを連結した索５１によって羽根フレーム４２及び羽根フレーム４４を吊り下げることで、索５１のＹ軸方向における移動を行うことによって羽根フレーム４２の上下往復運動と羽根フレーム４４の上下往復運動とを併せて行うことが可能になる。

【0122】

これにより、本実施の形態における水処理装置４０では、例えば、第１の実施の形態における水処理装置１０の場合と同様に、羽根フレーム４２の上下往復運動と羽根フレーム４４の上下往復運動とを個別に行う場合と比較して、羽根フレーム４２及び羽根フレーム４４の上下往復運動に要するエネルギーを抑制することが可能になる。

【0123】

また、本実施の形態における水処理装置４０では、例えば、被処理液体の撹拌を行うための部品点数を減少させることが可能になる。そのため、水処理装置４０では、例えば、設備のメンテナンスに伴う作業負荷をより抑制することが可能になる。

【0124】

［変形例における水処理装置４０］
次に、第２の実施の形態における水処理装置４０の変形例（以下、単に変形例とも呼ぶ）の構成について説明を行う。図１１は、変形例における水処理装置４０の構成について説明する図である。具体的に、図１１は、変形例における水処理装置４０の構成について説明する斜視図である。

【0125】

図９で説明した水処理装置４０ａ及び水処理装置４０ｂは、図１１に示すように、例えば、互いに連結することによって１つの水処理装置４０（以下、水処理装置４０ｃとも呼ぶ）を形成するものであってよい。

【0126】

そして、水処理装置４０ｃは、この場合、例えば、収容フレーム４５のＹ２方向側に設けられたガイド部材４７と、収容フレーム４６のＹ１方向側に設けられたガイド部材４８と、収容フレーム４５及び収容フレーム４６の連結部分（収容フレーム４５のＹ１方向側であって収容フレーム４６のＹ２方向側）に設けられたガイド部材４９とを有するものであってよい。

【0127】

具体的に、図１１に示すガイド部材４７及びガイド部材４９は、例えば、羽根フレーム４２をＺ軸方向（垂直方向）において摺動可能な状態でＹ１方向側及びＹ２方向側（水平方向）から支持（挟持）するものであってよい。

【0128】

また、図１１に示すガイド部材４７及びガイド部材４８は、例えば、羽根フレーム４４をＺ軸方向（垂直方向）において摺動可能な状態でＹ１方向側及びＹ２方向側（水平方向）から支持（挟持）するものであってよい。

【0129】

すなわち、図１１に示すガイド部材４９は、例えば、羽根フレーム４２の摺動に用いられるガイド部材の一部として機能するだけでなく、羽根フレーム４４の摺動に用いられるガイド部材の一部としても機能するものであってよい。

【0130】

これにより、本変形例における水処理装置４０ｃは、例えば、被処理液体の撹拌を行うための部品点数をより減少させることが可能になる。そのため、水処理装置４０では、例えば、設備のメンテナンスに伴う作業負荷をより抑制することが可能になる。

【0131】

［第１の実施の形態及び第２の実施の形態についての実験結果］
次に、第１の実施の形態及び第２の実施の形態についての実験結果を説明する。図１２は、第１の実施の形態及び第２の実施の形態についての実験結果を説明する図である。図１２に示すグラフにおける横軸は、各羽根フレームのＺ軸方向における移動速度（撹拌速度）に対応する。また、図１２に示すグラフにおける縦軸は、各水処理装置において処理が行われた後の被処理液体の濁度（以下、処理水濁度とも呼ぶ）に対応する。なお、図１２に示すグラフにおいて、丸印は、図示しない従来の水処理装置（パドル式の水処理装置）を用いた場合における実験結果に対応し、四角印は、第１の実施の形態における水処理装置１０を用いた場合における実験結果に対応し、三角印は、第２の実施の形態における水処理装置４０を用いた場合における実験結果に対応する。

【0132】

具体的に、図１２に示すグラフは、例えば、処理水濁度を特定の値にするために必要な水処理装置１０における撹拌速度（四角印に対応する撹拌速度）が、従来の水処理装置における撹拌速度（丸印に対応する撹拌速度）よりも低いことを示している。同様に、図１２に示すグラフは、例えば、処理水濁度を特定の値にするために必要な水処理装置４０における撹拌速度（三角印に対応する撹拌速度）が、従来の水処理装置における撹拌速度（丸印に対応する撹拌速度）よりも低いことを示している。言い換えれば、図１２に示すグラフは、例えば、水処理装置１０における撹拌速度（羽根フレーム１２及び羽根フレーム１４の移動速度）や水処理装置４０における撹拌速度（羽根フレーム４２及び羽根フレーム４４の移動速度）を、従来の水処理装置における場合よりも遅くすることが可能であることを示している。

【0133】

このように、第１の実施の形態における水処理装置１０及び第２の実施の形態における水処理装置４０は、例えば、各羽根フレームの移動速度を従来の水処理装置における場合よりも抑えることが可能になる。そのため、水処理装置１０及び水処理装置４０では、例えば、被処理液体の撹拌に必要な部品（例えば、摺動装置や回転体）の摩耗を抑えることが可能になる。また、水処理装置１０及び水処理装置４０では、例えば、被処理液体の過度な撹拌によるフロックの破壊を抑制することが可能になる。

【0134】

また、従来の水処理装置（パドル式の水処理装置）では、例えば、撹拌羽根の回転方向によって、撹拌羽根の回転方向（移動方向）と被処理液体の流れ方向とが一致する場合があり、フロックのショートパスの発生頻度が大きくなる場合がある。

【0135】

これに対し、第１の実施の形態における水処理装置１０及び第２の実施の形態における水処理装置４０では、例えば、各羽根フレームの移動方向が垂直方向（Ｚ軸方向）であり、被処理液体の流れ方向（Ｘ軸方向）と異なる。そのため、第１の実施の形態における水処理装置１０及び第２の実施の形態における水処理装置４０では、例えば、従来の水処理装置を用いる場合よりも、フロックのショートパスの発生を抑制することが可能になる。

【0136】

また、従来の水処理装置（パドル式の水処理装置）では、例えば、撹拌羽根の回転軸（図示せず）とフロック形成池の外側に設置されたモータ（図示せず）とを連結させる必要性から、フロック形成池の側壁に貫通孔（図示せず）が設けられる。そのため、従来の水処理装置では、例えば、フロック形成池内に貯留された被処理液体が貫通孔からフロック形成池の外側に漏れ出す可能性がある。

【0137】

これに対し、第１の実施の形態における水処理装置１０及び第２の実施の形態における水処理装置４０では、例えば、フロック形成池４００の側壁に貫通孔を設ける必要がない。そのため、第１の実施の形態における水処理装置１０及び第２の実施の形態における水処理装置４０では、例えば、フロック形成池４００の外側への水漏れの発生を防止することが可能になる。また、第１の実施の形態における水処理装置１０及び第２の実施の形態における水処理装置４０では、例えば、フロック形成池４００の側壁に貫通孔を設ける必要がなくなることで、フロック形成池４００内における設置工事に要する時間を短縮することが可能になる。

【符号の説明】

【0138】

１０：水処理装置 １１：撹拌羽根
１２：羽根フレーム １３：撹拌羽根
１４：羽根フレーム １５：収容フレーム
１６：ガイド部 １７：ガイド部
２０：槽 ３１：索
３２：摺動装置 ３２ａ：エアシリンダ
３３：回転体 ４０：水処理装置
４１：撹拌羽根 ４２：羽根フレーム
４３：撹拌羽根 ４４：羽根フレーム
４５：収容フレーム ４６：収容フレーム
４７：ガイド部材 ４８：ガイド部材
４９：ガイド部材 ５１：索
５２：摺動装置 ５２ａ：エアシリンダ
５３：回転体 １００：沈砂池
２００：着水井 ３００：混和池
４００：フロック形成池 ５００：沈殿池
６００：濾過池 ７００：浄水池
８００：配水池 １０００：水処理システム
Ｐ：ポンプ Ｔ：貯留槽

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】