浄化槽
【課題】 吸入口からポンプハウジング内に導入した被移送水を、移送用ガスのガス流れに伴って吐出口へと移送する移送用ポンプにつき、当該移送用ポンプのコンパクト化を図るのに有効な技術を提供する。
【解決手段】 本発明に係る水処理装置１００は、ポンプハウジング内の流通経路が、吸入口からポンプハウジング内の下部領域へ向けて下方へと延在する第１流通路と、下部領域から吐出口へ向けて上方へと延在する第２流通路と、第１流通路及び第２流通路を区画する区画部により構成された第１エアリフトポンプ１４０及び第２エアリフトポンプ１８０を備える。
【解決手段】 本発明に係る水処理装置１００は、ポンプハウジング内の流通経路が、吸入口からポンプハウジング内の下部領域へ向けて下方へと延在する第１流通路と、下部領域から吐出口へ向けて上方へと延在する第２流通路と、第１流通路及び第２流通路を区画する区画部により構成された第１エアリフトポンプ１４０及び第２エアリフトポンプ１８０を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被移送水を移送する水移送ポンプの構築技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、被移送水を移送する各種の水移送ポンプの構成が知られており、例えば下記特許文献１には、水移送ポンプの中でも特にエアリフトポンプの構成が開示されている。この特許文献１に記載のエアリフトポンプは、吸入側が略Ｕ字形状とされた配管からなるポンプ本体に、空気供給管が接続されており、当該空気供給管から空気が供給されることによって、ポンプ本体の吸入部分から吸入された水が配管内を流れ移送先へと移送される構成になっている。特に、
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実用新案登録公報 第２５４３８３８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、エアリフトポンプが設置される被移送領域の水位に関し下限レベルを規定する場合には、ポンプ本体の吸入側を略Ｕ字形状の配管を用いて構成するのが一般的である。これによって、ポンプの揚水によって吸入部分よりも水位が下がるのが防止される。
しかしながら、ポンプ本体を構成する略Ｕ字形状の配管に関し、互いに対向する配管部分の間には空間が形成されることとなり、この形成される空間はポンプ本体のコンパクト化を図るうえで阻害要因となる。とりわけ、浄化槽のような水処理装置にエアリフトポンプを内装する場合には、当該エアリフトポンプを極力限られたスペース内に収めることが望まれており、ポンプ本体のコンパクト化を図る技術に対応する要請が高い。
そこで、本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、吸入口からポンプハウジング内に導入した被移送水を、移送用ガスのガス流れに伴って吐出口へと移送する移送用ポンプにつき、当該移送用ポンプのコンパクト化を図るのに有効な技術を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記課題を解決するために、本発明が構成される。なお、本発明は、吸入口からポンプハウジング内に導入した被移送水を、移送用ガスのガス流れに伴って吐出口へと移送する移送用ポンプの構成に適用される。このような移送用ポンプは、特に被処理水の浄化処理を行う浄化槽に好適に設置される。
【０００６】
（本発明の第１発明）
本発明の第１発明は、請求項１に記載されたとおりの水移送ポンプである。
請求項１に記載のこの水移送ポンプは、ポンプハウジングに、吸入口、ガス供給口及び吐出口を少なくとも備え、当該ポンプハウジングに流通経路が形成される構成とされる。吸入口は、ポンプハウジング内へと被移送水を導入（吸入）する開口部位として構成される。ガス供給口は、ポンプハウジング内へと移送用ガスを供給する開口部位として構成される。このガス供給口を通じて供給する移送用ガスとして、典型的にはエア（空気）を用いる。吐出口は、ポンプハウジング内を流通した水をポンプハウジング外へと導出（吐出）する開口部位として構成される。
本構成において、吸入口を通じてポンプハウジング内に導入した被移送水に対し、ガス供給口を通じて移送用ガスが供給されることによって、当該移送用ガスのガス流れに伴って被移送水が流通経路を流通したのち、吐出口からポンプハウジング外へと吐出される。
【０００７】
本発明の水移送ポンプにおいては、前記のポンプハウジングは、特に上下方向に長尺状に延在する筒状として構成される。ここでいう「長尺状に延在する筒状」とは、ポンプハウジングの上下方向と交差する方向の断面に関し、当該断面構造が単一の配管自体によって構成される第１の態様や、当該断面構造が複数の配管の集合体として構成されて全体として概ね筒状に構成される第２の態様などを広く包含する趣旨である。
【０００８】
また、本発明では、特にポンプハウジング内の流通経路は、第１流通路、第２流通路及び区画部を少なくとも有する構成とされる。第１流通路は、吸入口からポンプハウジング内の下部領域へ向けて下方へと延在する流通路として構成される。第２流通路は、下部領域から吐出口へ向けて上方へと延在する流通路として構成される。本発明においては、こられ第１流通路及び第２流通路に加えて、更に１または複数の別の流通路がポンプハウジング内に形成されてもよい。区画部は、第１流通路と第２流通路を区画する部位として構成される。この区画部の具体的な構成に関しては、板状部分、壁状部分、管状部分などの全部または一部を用いて当該区画部が構成される。この区画部の構成に関し、例えば前述の第１の態様の場合には、単一の配管の延在方向に沿って延在する区画部を当該配管に内装することで、第１流通路及び第２流通路を形成する構成を採用することができる。また、前述の第２の態様の場合には、直線状に延在する単一の配管を、対向する配管部分同士が当接状態となるまでおよそ１８０度折り曲げることで、互いに当接する（重なり合う）当該配管部分が、第１流通路と第２流通路を区画する区画部となる構成を採用することができる。
【０００９】
従って、請求項１に記載の水移送ポンプのこのような構成によれば、ポンプハウジングの外郭によって規定される領域内に、不要な空間が形成されるのを極力防止することが可能となる。これにより、移送用ポンプのコンパクト化を図ることが可能となる。
また、本発明の水移送ポンプでは、ポンプハウジング内の下部領域において、第１流通路と第２流通路との境界部分の大きさ（距離、面積など）を抑えることが可能となる。これに対し、略Ｕ字形状の配管によって構成された従来型の水移送ポンプでは、互いに対向する配管部分の間には空間が形成されるため、第１流通路と第２流通路との境界部分が本発明のものよりも長くなる。従って、本発明の水移送ポンプの構成によれば、ポンプハウジング内にブラシ等の洗浄用治具を挿入して、下部領域に堆積したスケール等を除去・洗浄する際の作業を容易に行うことが可能となる。
【００１０】
（本発明の第２発明）
本発明の第２発明は、請求項２に記載されたとおりの水移送ポンプである。
請求項２に記載のこの水移送ポンプでは、請求項１に記載の流通経路は、更に第３流通路を備える構成とされる。この第３流通路は、第１流通路から第２流通路へと流れた被移送水が、当該第１流通路へと循環するのを許容する流通路として構成される。
このような構成によれば、吸入口から吸入した被移送水を吐出口から吐出する移送操作に加え、第１流通路から第２流通路へと水を循環させる循環操作を行うことができる。この循環操作は、吐出口を完全に塞ぐか、或いは吐出口から吐出される水の量を抑えることによって可能とされる。この循環操作は、水移送ポンプの内部洗浄を設置状態のままで行う際に有効である。
【００１１】
（本発明の第３発明）
本発明の第３発明は、請求項３に記載されたとおりの水移送ポンプである。
請求項３に記載のこの水移送ポンプでは、請求項２に記載の第３流通路は、区画部において第１流通路と第２流通路を連通する連通開口によって構成される。このような構成によれば、既存の区画部の連通開口を用いて第３流通路を構成するため、部品点数や製造コストを抑えることができ合理的である。
【００１２】
（本発明の第４発明）
本発明の第４発明は、請求項４に記載されたとおりの水移送ポンプである。
請求項４に記載のこの水移送ポンプは、請求項１〜請求項３のいずれかに記載の構成において、ポンプハウジングと区画部とが一体化された構成とされる。このような構成によれば、部品点数や製造コストを抑えることができ合理的である。ポンプハウジングと区画部とのこの一体化に際しては、筒状の樹脂（パリソン）を金型ではさみ、そこへ空気を吹き込んで中空の製品を作るブロー成形（中空成形）を用いるのが好ましい。これにより、より安価にエアリフトポンプを製造することが可能となる。
【００１３】
（本発明の第５発明）
本発明の第５発明は、請求項５に記載されたとおりの水処理装置である。
請求項４に記載のこの水処理装置は、処理槽本体に、水処理部、流入口、流出口、水移送ポンプを少なくとも備える構成とされる。水処理部は、被処理水の水処理を行う機能を有する。この水処理部は、固液分離、生物処理、移送処理、貯留処理、消毒処理等、各種の水処理機構の１または複数によって構成される。流入口は、水処理部へと被処理水が流入する開口部位として構成される。流出口は、水処理部にて処理された水が処理槽本体から流出する開口部位として構成される。水移送ポンプは、被処理水が滞留する滞留領域から移送領域へと当該被処理水を移送する機能を有するポンプである。本発明では、このポンプが、請求項１〜請求項４のいずれかに記載の水移送ポンプを用いて構成されている。
従って、請求項５に記載の水処理装置のこのような構成によれば、移送用ポンプのコンパクト化を図ることで、水処理装置全体のコンパクト化を図ることが可能となる。
【発明の効果】
【００１４】
以上のように、本発明によれば、吸入口からポンプハウジング内に導入した被移送水を、移送用ガスのガス流れに伴って吐出口へと移送する移送用ポンプの構成に関し、上下方向に長尺状に延在する筒状のポンプハウジング内の流通経路を、吸入口からポンプハウジング内の下部領域へ向けて下方へと延在する第１流通路と、下部領域から吐出口へ向けて上方へと延在する第２流通路と、第１流通路及び第２流通路を区画する区画部を用いて構成することによって、当該移送用ポンプのコンパクト化を図ることが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明における一実施の形態の水処理装置１００の構成を示す図である。
【図２】図１中の第１エアリフトポンプ１４０の縦断面構造を示す図である。
【図３】図２中の第１エアリフトポンプ１４０のＡ−Ａ線に関する横断面構造を示す図である。
【図４】本実施の形態の第１エアリフトポンプ１４０において、中仕切り部１４５及び蓋部１４６からなる部材の着脱操作を説明する図である。
【図５】図１中の第２エアリフトポンプ１８０の縦断面構造を示す図である。
【図６】図５中の第２エアリフトポンプ１８０のＢ−Ｂ線に関する横断面構造を示す図である。
【図７】本実施の形態の第２エアリフトポンプ１８０において、中仕切り部１８５及び蓋部１８６からなる部材の着脱操作を説明する図である。
【図８】本実施の形態の第１エアリフトポンプ１４０の変更例を示す図である。
【図９】本実施の形態の第１エアリフトポンプ１４０の変更例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に、本発明における一実施の形態の水処理装置を図面に基づいて説明する。なお、本実施の形態は、一般家庭等から排出される被処理水の処理を行う水処理装置（浄化槽）の構築技術について説明するものである。
【００１７】
本発明における一実施の形態の水処理装置１００の構成が図１に示される。
図１に示すように、本発明における「水処理装置」としての水処理装置１００は、槽本体１０１の内部に各種の浄化処理機構（本発明における「水処理部」に対応）を収容している。槽本体１０１は、流入管１０２（本発明における「流入口」を構成）および流出管１０３（本発明における「流出口」を構成）を備えており、流入管１０２から流入した被処理水は槽内で連続的に浄化処理されたのち、流出管１０３を通じて槽外へ放流されるようになっている。この水処理装置１００は、「排水処理装置」あるいは「浄化槽」ともいう。
【００１８】
水処理装置１００の槽本体１０１には、処理工程の順に対応して上流（図１中の左側）から第１嫌気濾床槽（嫌気濾床槽１室）１１０、第２嫌気濾床槽（嫌気濾床槽２室）１３０、担体流動生物濾過槽１５０、処理水槽１７０、消毒槽１９０が収容されている。
【００１９】
嫌気濾床槽１１０，１３０には各々濾床１１２，１３２が形成され、これらの濾床１１２，１３２には、被処理水中の有機汚濁物質を嫌気分解する嫌気性微生物が付着する所定量の濾材Ｃ１，Ｃ２が充填されている。本実施の形態では、被処理水が濾床１１２，１３２を図１中の矢印方向へ降流することによって被処理水中の有機汚濁物質が嫌気分解されるように構成されている。第１嫌気濾床槽１１０で処理された水は、いわゆる押し出し流れの原理によって仕切壁の上部に形成された開口堰１１４を通じて第２嫌気濾床槽１３０へ移流する。
【００２０】
また、第２嫌気濾床槽１３０には、エアリフト式の流体移送構造（ポンプ構造）を有する第１エアリフトポンプ１４０が設けられている。この第１エアリフトポンプ１４０は、ブロワ等のエア供給手段からの所定量のエア（空気）の供給によって作動する。従って、この第２嫌気濾床槽１３０で処理された水は、作動状態の第１エアリフトポンプ１４０のポンプ揚水作用によって汲み上げられて、担体流動生物濾過槽１５０へと移送される。この場合の第２嫌気濾床槽１３０が、本発明における「滞留領域」に相当し、担体流動生物濾過槽１５０が、本発明における「移送領域」に相当する。
なお、詳細については後述するが、この第１エアリフトポンプ１４０の吸入口は、図１中の第２嫌気濾床槽１３０の「ＬＷＬ」で示す下側水位レベルに相当する位置に設置されている。従って、この第１エアリフトポンプ１４０による流量調整によって、嫌気濾床槽１１０，１３０の各槽における水位は、図１中の「ＨＷＬ」で示す上側水位レベルと、「ＬＷＬ」で示す下側水位レベルとの間に調整されることとなる。
【００２１】
担体流動生物濾過槽１５０へと移流した水は、開口堰１３４を通じて第２嫌気濾床槽１３０へと移流する一方、担体充填領域１５２へと移流する。この担体充填領域１５２には有機汚濁物質を好気分解（好気処理）する好気性微生物が付着する所定量の担体１５３が、槽内を流動できる程度に充填されている。この担体１５３としては、粒状の中空円筒形に形成された担体を好適に用いる。担体１５３の流動領域の上下には、担体充填領域１５２を規定する上部担体移動防止用部材１５４および下部担体移動防止用部材１５６が設けられている。これら上部担体移動防止用部材１５４及び下部担体移動防止用部材１５６は、被処理水の通過は許容するが担体１５３の通過は防止する多孔板によって構成されている。
【００２２】
また、この担体流動生物濾過槽１５０には、担体充填領域１５２内に散気装置（散気管）１６０が設けられており、また担体充填領域１５２の下方、すなわち散気装置１６０よりも下方に逆洗装置（逆洗管）１６２が設けられている。
散気装置１６０は、散気運転において担体充填領域１５２の担体１５３に対し、好気処理に用いるエア（空気）を供給する構成を有する。散気運転時に散気装置１６０から所定量のエアが供給されると、散気装置１６０よりも上方に好気処理領域が形成され、散気装置１６０よりも下方に濾過処理領域が形成される。
一方、逆洗装置１６２は、逆洗運転において担体充填領域１５２の担体１５３に対し、逆洗処理を行う際に用いるエア（空気）を供給する構成を有する。逆洗運転時に逆洗装置１６２から通常運転時よりも多い所定量のエアが供給されると、担体充填領域１５２の担体１５３全体が流動化し、散気運転において被濾過物を濾過した担体１５３の洗浄処理が行われる。
【００２３】
担体流動生物濾過槽１５０において好気分解（好気処理）された水は、一旦処理水槽１７０に貯留される。処理水槽１７０には、第１エアリフトポンプ１４０と同様のポンプ構造を有する第２エアリフトポンプ１８０が設けられている。この第２エアリフトポンプ１８０は、ブロワ等のエア供給手段からの所定量のエア（空気）の供給によって作動する。従って、この処理水槽１７０に貯留された（滞留した）水は、作動状態の第２エアリフトポンプ１８０のポンプ揚水作用によって汲み上げられて、消毒槽１９０へと移送される。この場合の処理水槽１７０が、本発明における「滞留領域」に相当し、消毒槽１９０が、本発明における「移送領域」に相当する。消毒槽１９０への水の移送にこの第２エアリフトポンプ１８０を用いることによって、放流管底を極力上げることができ、放流ポンプを更に設けた放流ポンプ槽が不要となる。
【００２４】
なお、特に図示しないものの、この処理水槽１７０には、散気運転時に処理水槽１７０の底部から抜き出した水を循環水として第１嫌気濾床槽１１０へと移送するポンプや、逆洗運転時に担体流動生物濾過槽１５０の底部から抜き出した水を、逆洗水として第１嫌気濾床槽１１０へと移送するポンプが設けられている。また、必要に応じて、処理水槽１７０と消毒槽１９０との間に移流量を調節可能な計量装置を設けることもできる。
【００２５】
消毒槽１９０は消毒剤注入装置１９２を備えており、槽外へ放流する前の水を消毒剤注入装置１９２から注入される消毒剤によって消毒処理するように構成されている。消毒処理後の水は、流出管１０３を通じて槽外へと放流される。
【００２６】
ここで、上記第１エアリフトポンプ１４０及び第２エアリフトポンプ１８０の具体的な構成を、図２〜図７を参照しながら詳細に説明する。これら第１エアリフトポンプ１４０及び第２エアリフトポンプ１８０が、本発明における「水移送ポンプ」に対応している。
【００２７】
まず、図１中の第１エアリフトポンプ１４０の縦断面構造が図２に示され、図２中の第１エアリフトポンプ１４０のＡ−Ａ線に関する横断面構造が図３に示される。
図２及び図３に示すように、第１エアリフトポンプ１４０は、上下方向に直線状（長尺状）に延在する有底筒状のポンプハウジング１４１に、吸入口１４２、エア供給口１４３、吐出口１４４を備える。このポンプハウジング１４１が、本発明における「ポンプハウジング」に相当する。吸入口１４２は、ポンプハウジング１４１内へと被移送水を導入（吸入）する開口部位として構成される。この吸入口１４２は、第１エアリフトポンプ１４０を図１中の第２嫌気濾床槽１３０に設置した状態において、当該第２嫌気濾床槽１３０の下側水位レベル（ＬＷＬ）の位置に相当する構成とされる。エア供給口１４３は、ブロワ等のエア供給手段に接続されており、ポンプハウジング１４１内へと移送用エアを供給する開口部位として構成される。吐出口１４４は、ポンプハウジング１４１内を流通した水をポンプハウジング１４１外へと導出（吐出）する開口部位として構成される。
【００２８】
また、ポンプハウジング１４１内には、当該ポンプハウジング１４１の延在方向に沿って延在する平板状の中仕切り部１４５が設けられており、この中仕切り部１４５によって区画される第１流通路１４７及び第２流通路１４８が、ポンプハウジング１４１内における被移送水の流通経路を構成している。この中仕切り部１４５が、本発明における「区画部」に相当する。この流通経路において、第１流通路１４７は、吸入口１４２からポンプハウジング１４２内の下部領域へ向けて下方へと延在し、第２流通路１４８は、当該下部領域から吐出口１４４へ向けて上方へと延在する。この第１流通路１４７が、本発明における「第１流通路」に相当し、第２流通路１４８が、本発明における「第２流通路」に相当する。本実施の形態では、この第２流通路１４８にエア供給口１４３が設けられている。
中仕切り部１４５は、ポンプハウジング１４１の上部を塞ぐキャップ状の蓋部１４６と一体状とされた部材として構成される。この部材は、ポンプハウジング１４１に対し着脱（装着及び脱着）操作が可能な構成になっている。
【００２９】
ここで、図４には、本実施の形態の第１エアリフトポンプ１４０において、中仕切り部１４５及び蓋部１４６からなる部材の着脱操作を説明する図が示される。図４に示すように、当該部材の構成に関し、蓋部１４６の内周径がポンプハウジング１４１の上端外径よりも若干小さくなるように構成されており、ポンプハウジング１４１の上端に蓋部１４６を嵌め込むことによって、当該部材のポンプハウジング１４１への装着が可能とされる。更に、当該部材をボルトナット等の固定部材によってポンプハウジング１４１に固定するような構成を採用することもできる。このような構成によれば、第１エアリフトポンプ１４０の内部清掃の際、中仕切り部１４５及び蓋部１４６からなる部材を、ポンプハウジング１４１から上方へ抜き出すことによって容易に取り外すことができ、内部清掃作業が容易とされる。また、ポンプハウジング１４１から中仕切り部１４５自体を取り外すことができるため、ポンプハウジング１４１と中仕切り部１４５の各々を個別に清掃することが可能となる。
【００３０】
このような構成の第１エアリフトポンプ１４０において、エア供給口１４３から所定量のエアが供給されると、第２流通路１４８を上方へと向かうエア流れに伴って、第１流通路１４７には下向きの水の流れが、第２流通路１４８には上向きの水の流れが形成されることとなる。これにより、吸入口１４２から吸入された水が、第１流通路１４７及び第２流通路１４８を通って、吐出口１４４から連続的に吐出されるポンプ機能が達せされる。このとき、第１流通路１４７及び第２流通路１４８によって、略Ｕ字形の水流通経路が形成されることとなる。
【００３１】
次に、図１中の第２エアリフトポンプ１８０の縦断面構造が図５に示され、図５中の第２エアリフトポンプ１８０のＢ−Ｂ線に関する横断面構造が図６に示される。
図５及び図６に示すように、第２エアリフトポンプ１８０は、上下方向に直線状（長尺状）に延在する有底筒状のポンプハウジング１８１に、吸入口１８２、エア供給口１８３、吐出口１８４を備える。このポンプハウジング１８１が、本発明における「ポンプハウジング」に相当する。これら吸入口１８２、エア供給口１８３及び吐出口１８４には、第１エアリフトポンプ１４０の場合と、実質的に同様の構成とされ、吸入口１８２は、ポンプハウジング１８１内へと被移送水を導入（吸入）する開口部位として構成される。この吸入口１８２は、第２エアリフトポンプ１８０を図１中の処理水槽１７０に設置した状態において、当該処理水槽１７０の水位レベル（ＷＬ）の位置に相当する構成とされる。また、エア供給口１８３は、ブロワ等のエア供給手段に接続されており、ポンプハウジング１８１内へと移送用エアを供給する開口部位として構成される。また、吐出口１８４は、ポンプハウジング１８１内を流通した水をポンプハウジング１８１外へと導出（吐出）する開口部位として構成される。
【００３２】
また、ポンプハウジング１８１内には、当該ポンプハウジング１８１の延在方向に沿って延在する平板状の中仕切り部１８５が設けられており、この中仕切り部１８５によって区画される第１流通路１８７及び第２流通路１８８が、ポンプハウジング１８１内における被移送水の流通経路を構成している。この中仕切り部１８５が、本発明における「区画部」に相当する。この流通経路において、第１流通路１８７は、吸入口１８２からポンプハウジング１８２内の下部領域へ向けて下方へと延在し、第２流通路１８８は、当該下部領域から吐出口１８４へ向けて上方へと延在する。この第１流通路１８７が、本発明における「第１流通路」に相当し、第２流通路１８８が、本発明における「第２流通路」に相当する。本実施の形態では、この第２流通路１８８にエア供給口１８３が設けられている。
【００３３】
また、本実施の形態において、中仕切り部１８５には、その上方位置に連通開口１８５ａが形成されている。この連通開口１８５ａは、第１流通路１８７と第２流通路１８８との間を連通する開口部位として構成される。この連通開口１８５ａは、第１流通路１８７から第２流通路１８８へと流れた被移送水が、当該第１流通路１８７へと循環するのを許容する流通路であり、本発明における「第３流通路」及び「連通開口」に相当する。この中仕切り部１８５は、ポンプハウジング１８１の上部を塞ぐキャップ状の蓋部１８６と一体状とされた部材として構成される。この部材は、ポンプハウジング１８１に対し着脱（装着及び脱着）操作が可能な構成になっている。
【００３４】
ここで、図７には、本実施の形態の第２エアリフトポンプ１８０において、中仕切り部１８５及び蓋部１８６からなる部材の着脱操作を説明する図が示される。図７に示すように、当該部材の構成に関し、蓋部１８６の内周径がポンプハウジング１８１の上端外径よりも若干小さくなるように構成されており、ポンプハウジング１８１の上端に蓋部１８６を嵌め込むことによって、当該部材のポンプハウジング１８１への装着が可能とされる。更に、当該部材をボルトナット等の固定部材によってポンプハウジング１８１に固定するような構成を採用することもできる。このような構成によれば、第２エアリフトポンプ１８０の内部清掃の際、中仕切り部１８５及び蓋部１８６からなる部材を、ポンプハウジング１８１から上方へ抜き出すことによって容易に取り外すことができ、内部清掃作業が容易とされる。また、ポンプハウジング１８１から中仕切り部１８５自体を取り外すことができるため、ポンプハウジング１８１と中仕切り部１８５の各々を個別に清掃することが可能となる。
【００３５】
このような構成の第２エアリフトポンプ１８０において、エア供給口１８３から所定量のエアが供給されると、第２流通路１８８を上方へと向かうエア流れに伴って、第１流通路１８７には下向きの水の流れが、第２流通路１８８には上向きの水の流れが形成されることとなる。これにより、吸入口１８２から吸入された水が、第１流通路１８７及び第２流通路１８８を通って、吐出口１８４から連続的に吐出されるポンプ機能が達せされる。このとき、第１流通路１８７及び第２流通路１８８によって、略Ｕ字形の水流通経路が確立される。
【００３６】
なお、この第２エアリフトポンプ１８０において、吐出口１８４を完全に塞ぐか、或いは吐出口１８４から吐出される水の量を抑えることによって、水循環による内部洗浄操作が可能となる。この洗浄操作の際、吸入口１８２から吸入された水が、第１流通路１８７及び第２流通路１８８を通ったのち、中仕切り部１８５の連通開口１８５ａを通って第１流通路１８７へと循環される水の流れが形成されることとなる。このときには、第１流通路１８７及び第２流通路１８８に加え、連通開口１８５ａにより形成される流通路によって、略Ｏ字形の水流通経路（水循環経路）が確立される。かくして、第２エアリフトポンプ１８０を設置したままの状態での内部洗浄操作を、水循環を用いて容易に行うことができる。
【００３７】
以上のように、本実施の形態の水処理装置１００によれば、特に第１エアリフトポンプ１４０や第２エアリフトポンプ１８０を用いることによって、ポンプハウジング内に少なくとも略Ｕ字形の水流通経路を有するエアリフトポンプにつき、極力不要な空間をなくし、断面積を抑えたコンパクトな構成が実現されることとなる。本実施の形態の水処理装置１００のように、設置スペースが限られた狭い箇所にエアリフトポンプを設置するのに、第１エアリフトポンプ１４０や第２エアリフトポンプ１８０は特に効果的である。これにより、エアリフトポンプ自体のコンパクト化のみならず、水処理装置全体としてのコンパクト化を図るのに有効である。
【００３８】
また、本実施の形態によれば、第１エアリフトポンプ１４０や第２エアリフトポンプ１８０の構成に関し、ポンプハウジング１４１，１８１内の下部領域において、第１流通路１４７，１８７と第２流通路１４８，１８８との境界部分の大きさ（図２中及び図５中の距離ｄ、面積など）を抑えることが可能となる。これに対し、略Ｕ字形状の配管によって構成された従来型の水移送ポンプでは、互いに対向する配管部分の間には空間が形成されるため、第１流通路と第２流通路との境界部分が本実施の形態のものよりも長くなる。従って、本実施の形態によれば、ポンプハウジング１４１，１８１内にブラシ等の洗浄用治具を挿入して、下部領域に堆積したスケール等を除去・洗浄する際の作業を容易に行うことが可能となる。
【００３９】
また、本実施の形態によれば、第１エアリフトポンプ１４０や第２エアリフトポンプ１８０の構成に関し、ポンプハウジング１４１，１８１の内部を容易に開放することが可能な構成を採用したため、内部清掃作業を容易に行うことが可能である。
【００４０】
また、本実施の形態によれば、特に第２エアリフトポンプ１８０の構成に関し、連通開口１８５ａを洗浄時の水循環に用いる構成を採用したため、第２エアリフトポンプ１８０を設置したままの状態での内部洗浄操作を容易に行うことが可能である。
【００４１】
なお、本実施の形態では、エアリフトポンプ１４０，１８０のポンプハウジング１４１，１８１は、筒状の樹脂（パリソン）を金型ではさみ、そこへ空気を吹き込んで中空の製品を作る成形法、いわゆる「ブロー成形（中空成形）」と称呼される成形法によって製造することができる。このようなブロー成形を用いてポンプハウジングを製造することによって、エアリフトポンプを安価に製造するのに有効である。この場合、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）、塩化ビニル（ＰＶＣ）などの材料を用いて、ポンプハウジング１４１，１８１を構成することができる。
【００４２】
また、本実施の形態のエアリフトポンプ１４０，１８０の構成に関し、ポンプハウジング１４１，１８１を単一の配管を折り曲げることよって形成することもできる。具体的には、直線状に延在する単一の配管を、対向する配管部分同士が当接状態となるまでおよそ１８０度折り曲げる。これにより、配管部分同士の間隔が抑えられ、互いに当接する（重なり合う）当該配管部分が、第１流通路１４７,１８７と第２流通路１４８，１８８を区画する区画部となる。
【００４３】
〔他の実施の形態〕
なお、本発明は上記の実施の形態のみに限定されるものではなく、種々の応用や変形が考えられる。例えば、上記実施の形態を応用した次の各形態を実施することもできる。
【００４４】
上記実施の形態では、第１エアリフトポンプ１４０及び第２エアリフトポンプ１８０の構成に関し、中仕切り部１４５，１８５を蓋部１４６，１８６と一体状に構成する場合について記載したが、本発明では、中仕切り部をポンプハウジングに一体状に構成した変更例を採用することもできる。ここで、図８には、本実施の形態の第１エアリフトポンプ１４０の変更例が示されている。
【００４５】
図８に示すように、この第１エアリフトポンプ１４０では、ポンプハウジング１４１と、このポンプハウジング１４１の上部を塞ぐ蓋部１４６とは各々別体構造とされている。また、この蓋部１４６は、ポンプハウジング１４１に対し着脱（装着及び脱着）操作が可能な構成になっている。具体的には、蓋部１４６の外周径がポンプハウジング１４１の上端内径よりも若干小さくなるように構成されており、ポンプハウジング１４１の上端に蓋部１４６を嵌め込むことによって、当該蓋部１４６のポンプハウジング１４１への装着が可能とされる。この第１エアリフトポンプ１４０では、ブロー成形（中空成形）によって中仕切り部１４５が一体状に構成されたポンプハウジング１４１を用いている。図８に示すような、中仕切り部をポンプハウジングと一体状とする構成は、第２エアリフトポンプ１８０についても同様に採用され得る。
【００４６】
また、図８に示す第１エアリフトポンプ１４０の構成に関し、図９に示すように、蓋部１４６に相当する部材を、ポンプハウジング１４１の一部を切断した切断端材（カット端材）を用いて構成することもできる。ここで、図９には、本実施の形態の第１エアリフトポンプ１４０の変更例が示されている。この変更例では、ポンプハウジング１４１の上部に、予め被切断部１４９を形成しておく。この被切断部１４９の外周面は、ポンプハウジング１４１の内周面のネジ溝構造（或いはネジ山構造）と螺合が可能なネジ山構造（或いはネジ溝構造）を備えている。従って、ポンプハウジング１４１の被切断部１４９よりも上部を、図９中の左図中の切断線に沿って切断したのち、キャップ状のこの被切断部１４９を上下反転させて、ポンプハウジング１４１の上端に螺合させることによって、被切断部１４９がポンプハウジング１４１に対する蓋部として装着される。このような構成によれば、ポンプハウジングの一部を用いて蓋部を製造することができるため、エアリフトポンプを更に安価に製造するのに有効である。
【００４７】
また、上記実施の形態では、図２に示すような構成の第１エアリフトポンプ１４０を第２嫌気濾床槽１３０に設け、図５に示すような構成の第２エアリフトポンプ１８０を処理水槽１７０に設ける場合について記載したが、本発明では、第１エアリフトポンプ１４０にかえて第２エアリフトポンプ１８０と同様の構成のエアリフトポンプを用いたり、第２エアリフトポンプ１８０にかえて第１エアリフトポンプ１４０と同様の構成のエアリフトポンプを用いてもよい。
【００４８】
また、上記実施の形態の水処理装置１００において、更に別の処理槽、例えば、夾雑物除去槽、固液分離槽、接触曝気槽、活性汚泥法における曝気槽、また好気処理等の生物処理を行わない嫌気処理槽や溶出槽などを適宜設けることができ、これに応じて第１エアリフトポンプ１４０や第２エアリフトポンプ１８０のような構成のエアリフトポンプの設置箇所を適宜選択することができる。
【符号の説明】
【００４９】
１００…水処理装置
１０１…槽本体
１１０…第１嫌気濾床槽
１３０…第２嫌気濾床槽
１４０…第１エアリフトポンプ
１４１，１８１…ポンプハウジング
１４２，１８２…吸入口
１４３，１８３…エア供給口
１４４，１８４…吐出口
１４５，１８５…中仕切り部
１８５ａ…連通開口
１４６，１８６…蓋部
１４７，１８７…第１流通路
１４８，１８８…第２流通路
１４９…被切断部
１５０…担体流動生物濾過槽
１５２…担体充填領域
１５３…担体
１５４…上部担体移動防止用部材
１５６…下部担体移動防止用部材
１６０…散気装置
１６２…逆洗装置
１７０…処理水槽
１８０…第２エアリフトポンプ
１９０…消毒槽
１９２…消毒剤注入装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被移送水を移送する水移送ポンプの構築技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、被移送水を移送する各種の水移送ポンプの構成が知られており、例えば下記特許文献１には、水移送ポンプの中でも特にエアリフトポンプの構成が開示されている。この特許文献１に記載のエアリフトポンプは、吸入側が略Ｕ字形状とされた配管からなるポンプ本体に、空気供給管が接続されており、当該空気供給管から空気が供給されることによって、ポンプ本体の吸入部分から吸入された水が配管内を流れ移送先へと移送される構成になっている。特に、
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実用新案登録公報 第２５４３８３８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、エアリフトポンプが設置される被移送領域の水位に関し下限レベルを規定する場合には、ポンプ本体の吸入側を略Ｕ字形状の配管を用いて構成するのが一般的である。これによって、ポンプの揚水によって吸入部分よりも水位が下がるのが防止される。
しかしながら、ポンプ本体を構成する略Ｕ字形状の配管に関し、互いに対向する配管部分の間には空間が形成されることとなり、この形成される空間はポンプ本体のコンパクト化を図るうえで阻害要因となる。とりわけ、浄化槽のような水処理装置にエアリフトポンプを内装する場合には、当該エアリフトポンプを極力限られたスペース内に収めることが望まれており、ポンプ本体のコンパクト化を図る技術に対応する要請が高い。
そこで、本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、吸入口からポンプハウジング内に導入した被移送水を、移送用ガスのガス流れに伴って吐出口へと移送する移送用ポンプにつき、当該移送用ポンプのコンパクト化を図るのに有効な技術を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記課題を解決するために、本発明が構成される。なお、本発明は、吸入口からポンプハウジング内に導入した被移送水を、移送用ガスのガス流れに伴って吐出口へと移送する移送用ポンプの構成に適用される。このような移送用ポンプは、特に被処理水の浄化処理を行う浄化槽に好適に設置される。
【０００６】
（本発明の第１発明）
本発明の第１発明は、請求項１に記載されたとおりの水移送ポンプである。
請求項１に記載のこの水移送ポンプは、ポンプハウジングに、吸入口、ガス供給口及び吐出口を少なくとも備え、当該ポンプハウジングに流通経路が形成される構成とされる。吸入口は、ポンプハウジング内へと被移送水を導入（吸入）する開口部位として構成される。ガス供給口は、ポンプハウジング内へと移送用ガスを供給する開口部位として構成される。このガス供給口を通じて供給する移送用ガスとして、典型的にはエア（空気）を用いる。吐出口は、ポンプハウジング内を流通した水をポンプハウジング外へと導出（吐出）する開口部位として構成される。
本構成において、吸入口を通じてポンプハウジング内に導入した被移送水に対し、ガス供給口を通じて移送用ガスが供給されることによって、当該移送用ガスのガス流れに伴って被移送水が流通経路を流通したのち、吐出口からポンプハウジング外へと吐出される。
【０００７】
本発明の水移送ポンプにおいては、前記のポンプハウジングは、特に上下方向に長尺状に延在する筒状として構成される。ここでいう「長尺状に延在する筒状」とは、ポンプハウジングの上下方向と交差する方向の断面に関し、当該断面構造が単一の配管自体によって構成される第１の態様や、当該断面構造が複数の配管の集合体として構成されて全体として概ね筒状に構成される第２の態様などを広く包含する趣旨である。
【０００８】
また、本発明では、特にポンプハウジング内の流通経路は、第１流通路、第２流通路及び区画部を少なくとも有する構成とされる。第１流通路は、吸入口からポンプハウジング内の下部領域へ向けて下方へと延在する流通路として構成される。第２流通路は、下部領域から吐出口へ向けて上方へと延在する流通路として構成される。本発明においては、こられ第１流通路及び第２流通路に加えて、更に１または複数の別の流通路がポンプハウジング内に形成されてもよい。区画部は、第１流通路と第２流通路を区画する部位として構成される。この区画部の具体的な構成に関しては、板状部分、壁状部分、管状部分などの全部または一部を用いて当該区画部が構成される。この区画部の構成に関し、例えば前述の第１の態様の場合には、単一の配管の延在方向に沿って延在する区画部を当該配管に内装することで、第１流通路及び第２流通路を形成する構成を採用することができる。また、前述の第２の態様の場合には、直線状に延在する単一の配管を、対向する配管部分同士が当接状態となるまでおよそ１８０度折り曲げることで、互いに当接する（重なり合う）当該配管部分が、第１流通路と第２流通路を区画する区画部となる構成を採用することができる。
【０００９】
従って、請求項１に記載の水移送ポンプのこのような構成によれば、ポンプハウジングの外郭によって規定される領域内に、不要な空間が形成されるのを極力防止することが可能となる。これにより、移送用ポンプのコンパクト化を図ることが可能となる。
また、本発明の水移送ポンプでは、ポンプハウジング内の下部領域において、第１流通路と第２流通路との境界部分の大きさ（距離、面積など）を抑えることが可能となる。これに対し、略Ｕ字形状の配管によって構成された従来型の水移送ポンプでは、互いに対向する配管部分の間には空間が形成されるため、第１流通路と第２流通路との境界部分が本発明のものよりも長くなる。従って、本発明の水移送ポンプの構成によれば、ポンプハウジング内にブラシ等の洗浄用治具を挿入して、下部領域に堆積したスケール等を除去・洗浄する際の作業を容易に行うことが可能となる。
【００１０】
（本発明の第２発明）
本発明の第２発明は、請求項２に記載されたとおりの水移送ポンプである。
請求項２に記載のこの水移送ポンプでは、請求項１に記載の流通経路は、更に第３流通路を備える構成とされる。この第３流通路は、第１流通路から第２流通路へと流れた被移送水が、当該第１流通路へと循環するのを許容する流通路として構成される。
このような構成によれば、吸入口から吸入した被移送水を吐出口から吐出する移送操作に加え、第１流通路から第２流通路へと水を循環させる循環操作を行うことができる。この循環操作は、吐出口を完全に塞ぐか、或いは吐出口から吐出される水の量を抑えることによって可能とされる。この循環操作は、水移送ポンプの内部洗浄を設置状態のままで行う際に有効である。
【００１１】
（本発明の第３発明）
本発明の第３発明は、請求項３に記載されたとおりの水移送ポンプである。
請求項３に記載のこの水移送ポンプでは、請求項２に記載の第３流通路は、区画部において第１流通路と第２流通路を連通する連通開口によって構成される。このような構成によれば、既存の区画部の連通開口を用いて第３流通路を構成するため、部品点数や製造コストを抑えることができ合理的である。
【００１２】
（本発明の第４発明）
本発明の第４発明は、請求項４に記載されたとおりの水移送ポンプである。
請求項４に記載のこの水移送ポンプは、請求項１〜請求項３のいずれかに記載の構成において、ポンプハウジングと区画部とが一体化された構成とされる。このような構成によれば、部品点数や製造コストを抑えることができ合理的である。ポンプハウジングと区画部とのこの一体化に際しては、筒状の樹脂（パリソン）を金型ではさみ、そこへ空気を吹き込んで中空の製品を作るブロー成形（中空成形）を用いるのが好ましい。これにより、より安価にエアリフトポンプを製造することが可能となる。
【００１３】
（本発明の第５発明）
本発明の第５発明は、請求項５に記載されたとおりの水処理装置である。
請求項４に記載のこの水処理装置は、処理槽本体に、水処理部、流入口、流出口、水移送ポンプを少なくとも備える構成とされる。水処理部は、被処理水の水処理を行う機能を有する。この水処理部は、固液分離、生物処理、移送処理、貯留処理、消毒処理等、各種の水処理機構の１または複数によって構成される。流入口は、水処理部へと被処理水が流入する開口部位として構成される。流出口は、水処理部にて処理された水が処理槽本体から流出する開口部位として構成される。水移送ポンプは、被処理水が滞留する滞留領域から移送領域へと当該被処理水を移送する機能を有するポンプである。本発明では、このポンプが、請求項１〜請求項４のいずれかに記載の水移送ポンプを用いて構成されている。
従って、請求項５に記載の水処理装置のこのような構成によれば、移送用ポンプのコンパクト化を図ることで、水処理装置全体のコンパクト化を図ることが可能となる。
【発明の効果】
【００１４】
以上のように、本発明によれば、吸入口からポンプハウジング内に導入した被移送水を、移送用ガスのガス流れに伴って吐出口へと移送する移送用ポンプの構成に関し、上下方向に長尺状に延在する筒状のポンプハウジング内の流通経路を、吸入口からポンプハウジング内の下部領域へ向けて下方へと延在する第１流通路と、下部領域から吐出口へ向けて上方へと延在する第２流通路と、第１流通路及び第２流通路を区画する区画部を用いて構成することによって、当該移送用ポンプのコンパクト化を図ることが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明における一実施の形態の水処理装置１００の構成を示す図である。
【図２】図１中の第１エアリフトポンプ１４０の縦断面構造を示す図である。
【図３】図２中の第１エアリフトポンプ１４０のＡ−Ａ線に関する横断面構造を示す図である。
【図４】本実施の形態の第１エアリフトポンプ１４０において、中仕切り部１４５及び蓋部１４６からなる部材の着脱操作を説明する図である。
【図５】図１中の第２エアリフトポンプ１８０の縦断面構造を示す図である。
【図６】図５中の第２エアリフトポンプ１８０のＢ−Ｂ線に関する横断面構造を示す図である。
【図７】本実施の形態の第２エアリフトポンプ１８０において、中仕切り部１８５及び蓋部１８６からなる部材の着脱操作を説明する図である。
【図８】本実施の形態の第１エアリフトポンプ１４０の変更例を示す図である。
【図９】本実施の形態の第１エアリフトポンプ１４０の変更例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に、本発明における一実施の形態の水処理装置を図面に基づいて説明する。なお、本実施の形態は、一般家庭等から排出される被処理水の処理を行う水処理装置（浄化槽）の構築技術について説明するものである。
【００１７】
本発明における一実施の形態の水処理装置１００の構成が図１に示される。
図１に示すように、本発明における「水処理装置」としての水処理装置１００は、槽本体１０１の内部に各種の浄化処理機構（本発明における「水処理部」に対応）を収容している。槽本体１０１は、流入管１０２（本発明における「流入口」を構成）および流出管１０３（本発明における「流出口」を構成）を備えており、流入管１０２から流入した被処理水は槽内で連続的に浄化処理されたのち、流出管１０３を通じて槽外へ放流されるようになっている。この水処理装置１００は、「排水処理装置」あるいは「浄化槽」ともいう。
【００１８】
水処理装置１００の槽本体１０１には、処理工程の順に対応して上流（図１中の左側）から第１嫌気濾床槽（嫌気濾床槽１室）１１０、第２嫌気濾床槽（嫌気濾床槽２室）１３０、担体流動生物濾過槽１５０、処理水槽１７０、消毒槽１９０が収容されている。
【００１９】
嫌気濾床槽１１０，１３０には各々濾床１１２，１３２が形成され、これらの濾床１１２，１３２には、被処理水中の有機汚濁物質を嫌気分解する嫌気性微生物が付着する所定量の濾材Ｃ１，Ｃ２が充填されている。本実施の形態では、被処理水が濾床１１２，１３２を図１中の矢印方向へ降流することによって被処理水中の有機汚濁物質が嫌気分解されるように構成されている。第１嫌気濾床槽１１０で処理された水は、いわゆる押し出し流れの原理によって仕切壁の上部に形成された開口堰１１４を通じて第２嫌気濾床槽１３０へ移流する。
【００２０】
また、第２嫌気濾床槽１３０には、エアリフト式の流体移送構造（ポンプ構造）を有する第１エアリフトポンプ１４０が設けられている。この第１エアリフトポンプ１４０は、ブロワ等のエア供給手段からの所定量のエア（空気）の供給によって作動する。従って、この第２嫌気濾床槽１３０で処理された水は、作動状態の第１エアリフトポンプ１４０のポンプ揚水作用によって汲み上げられて、担体流動生物濾過槽１５０へと移送される。この場合の第２嫌気濾床槽１３０が、本発明における「滞留領域」に相当し、担体流動生物濾過槽１５０が、本発明における「移送領域」に相当する。
なお、詳細については後述するが、この第１エアリフトポンプ１４０の吸入口は、図１中の第２嫌気濾床槽１３０の「ＬＷＬ」で示す下側水位レベルに相当する位置に設置されている。従って、この第１エアリフトポンプ１４０による流量調整によって、嫌気濾床槽１１０，１３０の各槽における水位は、図１中の「ＨＷＬ」で示す上側水位レベルと、「ＬＷＬ」で示す下側水位レベルとの間に調整されることとなる。
【００２１】
担体流動生物濾過槽１５０へと移流した水は、開口堰１３４を通じて第２嫌気濾床槽１３０へと移流する一方、担体充填領域１５２へと移流する。この担体充填領域１５２には有機汚濁物質を好気分解（好気処理）する好気性微生物が付着する所定量の担体１５３が、槽内を流動できる程度に充填されている。この担体１５３としては、粒状の中空円筒形に形成された担体を好適に用いる。担体１５３の流動領域の上下には、担体充填領域１５２を規定する上部担体移動防止用部材１５４および下部担体移動防止用部材１５６が設けられている。これら上部担体移動防止用部材１５４及び下部担体移動防止用部材１５６は、被処理水の通過は許容するが担体１５３の通過は防止する多孔板によって構成されている。
【００２２】
また、この担体流動生物濾過槽１５０には、担体充填領域１５２内に散気装置（散気管）１６０が設けられており、また担体充填領域１５２の下方、すなわち散気装置１６０よりも下方に逆洗装置（逆洗管）１６２が設けられている。
散気装置１６０は、散気運転において担体充填領域１５２の担体１５３に対し、好気処理に用いるエア（空気）を供給する構成を有する。散気運転時に散気装置１６０から所定量のエアが供給されると、散気装置１６０よりも上方に好気処理領域が形成され、散気装置１６０よりも下方に濾過処理領域が形成される。
一方、逆洗装置１６２は、逆洗運転において担体充填領域１５２の担体１５３に対し、逆洗処理を行う際に用いるエア（空気）を供給する構成を有する。逆洗運転時に逆洗装置１６２から通常運転時よりも多い所定量のエアが供給されると、担体充填領域１５２の担体１５３全体が流動化し、散気運転において被濾過物を濾過した担体１５３の洗浄処理が行われる。
【００２３】
担体流動生物濾過槽１５０において好気分解（好気処理）された水は、一旦処理水槽１７０に貯留される。処理水槽１７０には、第１エアリフトポンプ１４０と同様のポンプ構造を有する第２エアリフトポンプ１８０が設けられている。この第２エアリフトポンプ１８０は、ブロワ等のエア供給手段からの所定量のエア（空気）の供給によって作動する。従って、この処理水槽１７０に貯留された（滞留した）水は、作動状態の第２エアリフトポンプ１８０のポンプ揚水作用によって汲み上げられて、消毒槽１９０へと移送される。この場合の処理水槽１７０が、本発明における「滞留領域」に相当し、消毒槽１９０が、本発明における「移送領域」に相当する。消毒槽１９０への水の移送にこの第２エアリフトポンプ１８０を用いることによって、放流管底を極力上げることができ、放流ポンプを更に設けた放流ポンプ槽が不要となる。
【００２４】
なお、特に図示しないものの、この処理水槽１７０には、散気運転時に処理水槽１７０の底部から抜き出した水を循環水として第１嫌気濾床槽１１０へと移送するポンプや、逆洗運転時に担体流動生物濾過槽１５０の底部から抜き出した水を、逆洗水として第１嫌気濾床槽１１０へと移送するポンプが設けられている。また、必要に応じて、処理水槽１７０と消毒槽１９０との間に移流量を調節可能な計量装置を設けることもできる。
【００２５】
消毒槽１９０は消毒剤注入装置１９２を備えており、槽外へ放流する前の水を消毒剤注入装置１９２から注入される消毒剤によって消毒処理するように構成されている。消毒処理後の水は、流出管１０３を通じて槽外へと放流される。
【００２６】
ここで、上記第１エアリフトポンプ１４０及び第２エアリフトポンプ１８０の具体的な構成を、図２〜図７を参照しながら詳細に説明する。これら第１エアリフトポンプ１４０及び第２エアリフトポンプ１８０が、本発明における「水移送ポンプ」に対応している。
【００２７】
まず、図１中の第１エアリフトポンプ１４０の縦断面構造が図２に示され、図２中の第１エアリフトポンプ１４０のＡ−Ａ線に関する横断面構造が図３に示される。
図２及び図３に示すように、第１エアリフトポンプ１４０は、上下方向に直線状（長尺状）に延在する有底筒状のポンプハウジング１４１に、吸入口１４２、エア供給口１４３、吐出口１４４を備える。このポンプハウジング１４１が、本発明における「ポンプハウジング」に相当する。吸入口１４２は、ポンプハウジング１４１内へと被移送水を導入（吸入）する開口部位として構成される。この吸入口１４２は、第１エアリフトポンプ１４０を図１中の第２嫌気濾床槽１３０に設置した状態において、当該第２嫌気濾床槽１３０の下側水位レベル（ＬＷＬ）の位置に相当する構成とされる。エア供給口１４３は、ブロワ等のエア供給手段に接続されており、ポンプハウジング１４１内へと移送用エアを供給する開口部位として構成される。吐出口１４４は、ポンプハウジング１４１内を流通した水をポンプハウジング１４１外へと導出（吐出）する開口部位として構成される。
【００２８】
また、ポンプハウジング１４１内には、当該ポンプハウジング１４１の延在方向に沿って延在する平板状の中仕切り部１４５が設けられており、この中仕切り部１４５によって区画される第１流通路１４７及び第２流通路１４８が、ポンプハウジング１４１内における被移送水の流通経路を構成している。この中仕切り部１４５が、本発明における「区画部」に相当する。この流通経路において、第１流通路１４７は、吸入口１４２からポンプハウジング１４２内の下部領域へ向けて下方へと延在し、第２流通路１４８は、当該下部領域から吐出口１４４へ向けて上方へと延在する。この第１流通路１４７が、本発明における「第１流通路」に相当し、第２流通路１４８が、本発明における「第２流通路」に相当する。本実施の形態では、この第２流通路１４８にエア供給口１４３が設けられている。
中仕切り部１４５は、ポンプハウジング１４１の上部を塞ぐキャップ状の蓋部１４６と一体状とされた部材として構成される。この部材は、ポンプハウジング１４１に対し着脱（装着及び脱着）操作が可能な構成になっている。
【００２９】
ここで、図４には、本実施の形態の第１エアリフトポンプ１４０において、中仕切り部１４５及び蓋部１４６からなる部材の着脱操作を説明する図が示される。図４に示すように、当該部材の構成に関し、蓋部１４６の内周径がポンプハウジング１４１の上端外径よりも若干小さくなるように構成されており、ポンプハウジング１４１の上端に蓋部１４６を嵌め込むことによって、当該部材のポンプハウジング１４１への装着が可能とされる。更に、当該部材をボルトナット等の固定部材によってポンプハウジング１４１に固定するような構成を採用することもできる。このような構成によれば、第１エアリフトポンプ１４０の内部清掃の際、中仕切り部１４５及び蓋部１４６からなる部材を、ポンプハウジング１４１から上方へ抜き出すことによって容易に取り外すことができ、内部清掃作業が容易とされる。また、ポンプハウジング１４１から中仕切り部１４５自体を取り外すことができるため、ポンプハウジング１４１と中仕切り部１４５の各々を個別に清掃することが可能となる。
【００３０】
このような構成の第１エアリフトポンプ１４０において、エア供給口１４３から所定量のエアが供給されると、第２流通路１４８を上方へと向かうエア流れに伴って、第１流通路１４７には下向きの水の流れが、第２流通路１４８には上向きの水の流れが形成されることとなる。これにより、吸入口１４２から吸入された水が、第１流通路１４７及び第２流通路１４８を通って、吐出口１４４から連続的に吐出されるポンプ機能が達せされる。このとき、第１流通路１４７及び第２流通路１４８によって、略Ｕ字形の水流通経路が形成されることとなる。
【００３１】
次に、図１中の第２エアリフトポンプ１８０の縦断面構造が図５に示され、図５中の第２エアリフトポンプ１８０のＢ−Ｂ線に関する横断面構造が図６に示される。
図５及び図６に示すように、第２エアリフトポンプ１８０は、上下方向に直線状（長尺状）に延在する有底筒状のポンプハウジング１８１に、吸入口１８２、エア供給口１８３、吐出口１８４を備える。このポンプハウジング１８１が、本発明における「ポンプハウジング」に相当する。これら吸入口１８２、エア供給口１８３及び吐出口１８４には、第１エアリフトポンプ１４０の場合と、実質的に同様の構成とされ、吸入口１８２は、ポンプハウジング１８１内へと被移送水を導入（吸入）する開口部位として構成される。この吸入口１８２は、第２エアリフトポンプ１８０を図１中の処理水槽１７０に設置した状態において、当該処理水槽１７０の水位レベル（ＷＬ）の位置に相当する構成とされる。また、エア供給口１８３は、ブロワ等のエア供給手段に接続されており、ポンプハウジング１８１内へと移送用エアを供給する開口部位として構成される。また、吐出口１８４は、ポンプハウジング１８１内を流通した水をポンプハウジング１８１外へと導出（吐出）する開口部位として構成される。
【００３２】
また、ポンプハウジング１８１内には、当該ポンプハウジング１８１の延在方向に沿って延在する平板状の中仕切り部１８５が設けられており、この中仕切り部１８５によって区画される第１流通路１８７及び第２流通路１８８が、ポンプハウジング１８１内における被移送水の流通経路を構成している。この中仕切り部１８５が、本発明における「区画部」に相当する。この流通経路において、第１流通路１８７は、吸入口１８２からポンプハウジング１８２内の下部領域へ向けて下方へと延在し、第２流通路１８８は、当該下部領域から吐出口１８４へ向けて上方へと延在する。この第１流通路１８７が、本発明における「第１流通路」に相当し、第２流通路１８８が、本発明における「第２流通路」に相当する。本実施の形態では、この第２流通路１８８にエア供給口１８３が設けられている。
【００３３】
また、本実施の形態において、中仕切り部１８５には、その上方位置に連通開口１８５ａが形成されている。この連通開口１８５ａは、第１流通路１８７と第２流通路１８８との間を連通する開口部位として構成される。この連通開口１８５ａは、第１流通路１８７から第２流通路１８８へと流れた被移送水が、当該第１流通路１８７へと循環するのを許容する流通路であり、本発明における「第３流通路」及び「連通開口」に相当する。この中仕切り部１８５は、ポンプハウジング１８１の上部を塞ぐキャップ状の蓋部１８６と一体状とされた部材として構成される。この部材は、ポンプハウジング１８１に対し着脱（装着及び脱着）操作が可能な構成になっている。
【００３４】
ここで、図７には、本実施の形態の第２エアリフトポンプ１８０において、中仕切り部１８５及び蓋部１８６からなる部材の着脱操作を説明する図が示される。図７に示すように、当該部材の構成に関し、蓋部１８６の内周径がポンプハウジング１８１の上端外径よりも若干小さくなるように構成されており、ポンプハウジング１８１の上端に蓋部１８６を嵌め込むことによって、当該部材のポンプハウジング１８１への装着が可能とされる。更に、当該部材をボルトナット等の固定部材によってポンプハウジング１８１に固定するような構成を採用することもできる。このような構成によれば、第２エアリフトポンプ１８０の内部清掃の際、中仕切り部１８５及び蓋部１８６からなる部材を、ポンプハウジング１８１から上方へ抜き出すことによって容易に取り外すことができ、内部清掃作業が容易とされる。また、ポンプハウジング１８１から中仕切り部１８５自体を取り外すことができるため、ポンプハウジング１８１と中仕切り部１８５の各々を個別に清掃することが可能となる。
【００３５】
このような構成の第２エアリフトポンプ１８０において、エア供給口１８３から所定量のエアが供給されると、第２流通路１８８を上方へと向かうエア流れに伴って、第１流通路１８７には下向きの水の流れが、第２流通路１８８には上向きの水の流れが形成されることとなる。これにより、吸入口１８２から吸入された水が、第１流通路１８７及び第２流通路１８８を通って、吐出口１８４から連続的に吐出されるポンプ機能が達せされる。このとき、第１流通路１８７及び第２流通路１８８によって、略Ｕ字形の水流通経路が確立される。
【００３６】
なお、この第２エアリフトポンプ１８０において、吐出口１８４を完全に塞ぐか、或いは吐出口１８４から吐出される水の量を抑えることによって、水循環による内部洗浄操作が可能となる。この洗浄操作の際、吸入口１８２から吸入された水が、第１流通路１８７及び第２流通路１８８を通ったのち、中仕切り部１８５の連通開口１８５ａを通って第１流通路１８７へと循環される水の流れが形成されることとなる。このときには、第１流通路１８７及び第２流通路１８８に加え、連通開口１８５ａにより形成される流通路によって、略Ｏ字形の水流通経路（水循環経路）が確立される。かくして、第２エアリフトポンプ１８０を設置したままの状態での内部洗浄操作を、水循環を用いて容易に行うことができる。
【００３７】
以上のように、本実施の形態の水処理装置１００によれば、特に第１エアリフトポンプ１４０や第２エアリフトポンプ１８０を用いることによって、ポンプハウジング内に少なくとも略Ｕ字形の水流通経路を有するエアリフトポンプにつき、極力不要な空間をなくし、断面積を抑えたコンパクトな構成が実現されることとなる。本実施の形態の水処理装置１００のように、設置スペースが限られた狭い箇所にエアリフトポンプを設置するのに、第１エアリフトポンプ１４０や第２エアリフトポンプ１８０は特に効果的である。これにより、エアリフトポンプ自体のコンパクト化のみならず、水処理装置全体としてのコンパクト化を図るのに有効である。
【００３８】
また、本実施の形態によれば、第１エアリフトポンプ１４０や第２エアリフトポンプ１８０の構成に関し、ポンプハウジング１４１，１８１内の下部領域において、第１流通路１４７，１８７と第２流通路１４８，１８８との境界部分の大きさ（図２中及び図５中の距離ｄ、面積など）を抑えることが可能となる。これに対し、略Ｕ字形状の配管によって構成された従来型の水移送ポンプでは、互いに対向する配管部分の間には空間が形成されるため、第１流通路と第２流通路との境界部分が本実施の形態のものよりも長くなる。従って、本実施の形態によれば、ポンプハウジング１４１，１８１内にブラシ等の洗浄用治具を挿入して、下部領域に堆積したスケール等を除去・洗浄する際の作業を容易に行うことが可能となる。
【００３９】
また、本実施の形態によれば、第１エアリフトポンプ１４０や第２エアリフトポンプ１８０の構成に関し、ポンプハウジング１４１，１８１の内部を容易に開放することが可能な構成を採用したため、内部清掃作業を容易に行うことが可能である。
【００４０】
また、本実施の形態によれば、特に第２エアリフトポンプ１８０の構成に関し、連通開口１８５ａを洗浄時の水循環に用いる構成を採用したため、第２エアリフトポンプ１８０を設置したままの状態での内部洗浄操作を容易に行うことが可能である。
【００４１】
なお、本実施の形態では、エアリフトポンプ１４０，１８０のポンプハウジング１４１，１８１は、筒状の樹脂（パリソン）を金型ではさみ、そこへ空気を吹き込んで中空の製品を作る成形法、いわゆる「ブロー成形（中空成形）」と称呼される成形法によって製造することができる。このようなブロー成形を用いてポンプハウジングを製造することによって、エアリフトポンプを安価に製造するのに有効である。この場合、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）、塩化ビニル（ＰＶＣ）などの材料を用いて、ポンプハウジング１４１，１８１を構成することができる。
【００４２】
また、本実施の形態のエアリフトポンプ１４０，１８０の構成に関し、ポンプハウジング１４１，１８１を単一の配管を折り曲げることよって形成することもできる。具体的には、直線状に延在する単一の配管を、対向する配管部分同士が当接状態となるまでおよそ１８０度折り曲げる。これにより、配管部分同士の間隔が抑えられ、互いに当接する（重なり合う）当該配管部分が、第１流通路１４７,１８７と第２流通路１４８，１８８を区画する区画部となる。
【００４３】
〔他の実施の形態〕
なお、本発明は上記の実施の形態のみに限定されるものではなく、種々の応用や変形が考えられる。例えば、上記実施の形態を応用した次の各形態を実施することもできる。
【００４４】
上記実施の形態では、第１エアリフトポンプ１４０及び第２エアリフトポンプ１８０の構成に関し、中仕切り部１４５，１８５を蓋部１４６，１８６と一体状に構成する場合について記載したが、本発明では、中仕切り部をポンプハウジングに一体状に構成した変更例を採用することもできる。ここで、図８には、本実施の形態の第１エアリフトポンプ１４０の変更例が示されている。
【００４５】
図８に示すように、この第１エアリフトポンプ１４０では、ポンプハウジング１４１と、このポンプハウジング１４１の上部を塞ぐ蓋部１４６とは各々別体構造とされている。また、この蓋部１４６は、ポンプハウジング１４１に対し着脱（装着及び脱着）操作が可能な構成になっている。具体的には、蓋部１４６の外周径がポンプハウジング１４１の上端内径よりも若干小さくなるように構成されており、ポンプハウジング１４１の上端に蓋部１４６を嵌め込むことによって、当該蓋部１４６のポンプハウジング１４１への装着が可能とされる。この第１エアリフトポンプ１４０では、ブロー成形（中空成形）によって中仕切り部１４５が一体状に構成されたポンプハウジング１４１を用いている。図８に示すような、中仕切り部をポンプハウジングと一体状とする構成は、第２エアリフトポンプ１８０についても同様に採用され得る。
【００４６】
また、図８に示す第１エアリフトポンプ１４０の構成に関し、図９に示すように、蓋部１４６に相当する部材を、ポンプハウジング１４１の一部を切断した切断端材（カット端材）を用いて構成することもできる。ここで、図９には、本実施の形態の第１エアリフトポンプ１４０の変更例が示されている。この変更例では、ポンプハウジング１４１の上部に、予め被切断部１４９を形成しておく。この被切断部１４９の外周面は、ポンプハウジング１４１の内周面のネジ溝構造（或いはネジ山構造）と螺合が可能なネジ山構造（或いはネジ溝構造）を備えている。従って、ポンプハウジング１４１の被切断部１４９よりも上部を、図９中の左図中の切断線に沿って切断したのち、キャップ状のこの被切断部１４９を上下反転させて、ポンプハウジング１４１の上端に螺合させることによって、被切断部１４９がポンプハウジング１４１に対する蓋部として装着される。このような構成によれば、ポンプハウジングの一部を用いて蓋部を製造することができるため、エアリフトポンプを更に安価に製造するのに有効である。
【００４７】
また、上記実施の形態では、図２に示すような構成の第１エアリフトポンプ１４０を第２嫌気濾床槽１３０に設け、図５に示すような構成の第２エアリフトポンプ１８０を処理水槽１７０に設ける場合について記載したが、本発明では、第１エアリフトポンプ１４０にかえて第２エアリフトポンプ１８０と同様の構成のエアリフトポンプを用いたり、第２エアリフトポンプ１８０にかえて第１エアリフトポンプ１４０と同様の構成のエアリフトポンプを用いてもよい。
【００４８】
また、上記実施の形態の水処理装置１００において、更に別の処理槽、例えば、夾雑物除去槽、固液分離槽、接触曝気槽、活性汚泥法における曝気槽、また好気処理等の生物処理を行わない嫌気処理槽や溶出槽などを適宜設けることができ、これに応じて第１エアリフトポンプ１４０や第２エアリフトポンプ１８０のような構成のエアリフトポンプの設置箇所を適宜選択することができる。
【符号の説明】
【００４９】
１００…水処理装置
１０１…槽本体
１１０…第１嫌気濾床槽
１３０…第２嫌気濾床槽
１４０…第１エアリフトポンプ
１４１，１８１…ポンプハウジング
１４２，１８２…吸入口
１４３，１８３…エア供給口
１４４，１８４…吐出口
１４５，１８５…中仕切り部
１８５ａ…連通開口
１４６，１８６…蓋部
１４７，１８７…第１流通路
１４８，１８８…第２流通路
１４９…被切断部
１５０…担体流動生物濾過槽
１５２…担体充填領域
１５３…担体
１５４…上部担体移動防止用部材
１５６…下部担体移動防止用部材
１６０…散気装置
１６２…逆洗装置
１７０…処理水槽
１８０…第２エアリフトポンプ
１９０…消毒槽
１９２…消毒剤注入装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポンプハウジングに、吸入口、ガス供給口及び吐出口が設けられるとともに、前記ポンプハウジングに流通経路が形成され、前記吸入口を通じてポンプハウジング内に導入した被移送水に対し、前記ガス供給口を通じて移送用ガスが供給されることによって、当該移送用ガスのガス流れに伴って被移送水が前記流通経路を流通したのち、前記吐出口からポンプハウジング外へと吐出される水移送ポンプであって、
前記ポンプハウジングは、上下方向に長尺状に延在する筒状として構成され、当該ポンプハウジングに形成された前記流通経路は、前記吸入口からポンプハウジング内の下部領域へ向けて下方へと延在する第１流通路と、前記下部領域から前記吐出口へ向けて上方へと延在する第２流通路と、前記第１流通路と前記第２流通路を区画する区画部と、
を有する構成であることを特徴とする水移送ポンプ。
【請求項２】
請求項１に記載の水移送ポンプであって、
前記流通経路は、更に、前記第１流通路から前記第２流通路へと流れた被移送水が、当該第１流通路へと循環するのを許容する第３流通路を備える構成であることを特徴とする水移送ポンプ。
【請求項３】
請求項２に記載の水移送ポンプであって、
前記第３流通路は、前記区画部において前記第１流通路と前記第２流通路を連通する連通開口によって構成されることを特徴とする水移送ポンプ。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の水移送ポンプであって、
前記ポンプハウジングと前記区画部とが一体化された構成であることを特徴とする水移送ポンプ。
【請求項５】
処理槽本体に、被処理水の水処理を行う水処理部と、前記水処理部へと被処理水が流入する流入口と、前記水処理部にて処理された水が前記処理槽本体から流出する流出口と、被処理水が滞留する滞留領域から移送領域へと当該被処理水を移送する水移送ポンプと、を備える水処理装置であって、
前記水移送ポンプとして、請求項１〜４のいずれかに記載の水移送ポンプを用いた構成であることを特徴とする水処理装置。
【請求項１】
ポンプハウジングに、吸入口、ガス供給口及び吐出口が設けられるとともに、前記ポンプハウジングに流通経路が形成され、前記吸入口を通じてポンプハウジング内に導入した被移送水に対し、前記ガス供給口を通じて移送用ガスが供給されることによって、当該移送用ガスのガス流れに伴って被移送水が前記流通経路を流通したのち、前記吐出口からポンプハウジング外へと吐出される水移送ポンプであって、
前記ポンプハウジングは、上下方向に長尺状に延在する筒状として構成され、当該ポンプハウジングに形成された前記流通経路は、前記吸入口からポンプハウジング内の下部領域へ向けて下方へと延在する第１流通路と、前記下部領域から前記吐出口へ向けて上方へと延在する第２流通路と、前記第１流通路と前記第２流通路を区画する区画部と、
を有する構成であることを特徴とする水移送ポンプ。
【請求項２】
請求項１に記載の水移送ポンプであって、
前記流通経路は、更に、前記第１流通路から前記第２流通路へと流れた被移送水が、当該第１流通路へと循環するのを許容する第３流通路を備える構成であることを特徴とする水移送ポンプ。
【請求項３】
請求項２に記載の水移送ポンプであって、
前記第３流通路は、前記区画部において前記第１流通路と前記第２流通路を連通する連通開口によって構成されることを特徴とする水移送ポンプ。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の水移送ポンプであって、
前記ポンプハウジングと前記区画部とが一体化された構成であることを特徴とする水移送ポンプ。
【請求項５】
処理槽本体に、被処理水の水処理を行う水処理部と、前記水処理部へと被処理水が流入する流入口と、前記水処理部にて処理された水が前記処理槽本体から流出する流出口と、被処理水が滞留する滞留領域から移送領域へと当該被処理水を移送する水移送ポンプと、を備える水処理装置であって、
前記水移送ポンプとして、請求項１〜４のいずれかに記載の水移送ポンプを用いた構成であることを特徴とする水処理装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１１−１４９４４３（Ｐ２０１１−１４９４４３Ａ）
【公開日】平成２３年８月４日（２０１１．８．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１０７５１５（Ｐ２０１１−１０７５１５）
【出願日】平成２３年５月１２日（２０１１．５．１２）
【分割の表示】特願２００５−２１３１２５（Ｐ２００５−２１３１２５）の分割
【原出願日】平成１７年７月２２日（２００５．７．２２）
【出願人】（３９００２１３４８）フジクリーン工業株式会社 (71)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年８月４日（２０１１．８．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年５月１２日（２０１１．５．１２）
【分割の表示】特願２００５−２１３１２５（Ｐ２００５−２１３１２５）の分割
【原出願日】平成１７年７月２２日（２００５．７．２２）
【出願人】（３９００２１３４８）フジクリーン工業株式会社 (71)
【Ｆターム（参考）】
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