JP2001336500A

JP2001336500A - 流体移送装置

Info

Publication number: JP2001336500A
Application number: JP2000154098A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Ishii; 康弘石井; Koji Komata; 康二小俣; Tsutomu Ishigaki; 力石垣; Hiromi Ota; 弘水太田; Hidemi Taoka; 英実田岡; Tetsuya Nihei; 哲也仁平
Original assignee: Hitachi Chemical Co Ltd
Current assignee: Showa Denko Materials Co Ltd
Priority date: 2000-05-25
Filing date: 2000-05-25
Publication date: 2001-12-07

Abstract

(57)【要約】【課題】構造が簡単でコスト低減が図れると共に、そ
の機構を簡素化することにより設置場所への制約が少な
く、かつ管理性の簡便化が可能な定量性のある流体移送
装置、および汚水の確実な処理が実行できる汚水浄化槽
を提供する。【解決手段】本発明の流体移送装置は、Ｕ字管で下端
を連接する第１の揚水管と第２の揚水管１２０Ｂを備
え、第１の揚水管は吸い込み口を上端に開口させ、第２
の揚水管１２０Ｂは管内に空気の吐出が可能な空気供給
手段１５０を設置している。第２の揚水管１２０Ｂは、
第１の揚水管の汲み上げ口より上部位置に、管長手方向
に垂直に移流管２１を配設し、移流管２１は管長手方向
に垂直に移送口１３０を配設し、管先端の返送口２３に
流体流出制限手段２２を備えてなる構成を具備する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は揚水管内において空
気の吐出による配管内見かけ比重を低下させることによ
り流体の汲み上げ移送を行うと共に、流体汲み上げ高さ
の影響を受けにくく定量での流体の移送を実行する移送
装置と、移送装置を備えた浄化槽に関する。

【０００２】

【従来の技術】流体貯蔵槽内部に開口した揚水管の内部
に空気の吐出口を配設した空気管を設置し、揚水管内で
空気を吐出させることにより揚水管内の見かけ比重を低
下させ、流体の汲み上げを行う流体移送装置（以下エア
リフトポンプ）が知られている。この装置は、可動部分
がなく故障が少ないこと、および、吐出空気量の調整に
より自由に流体の移送量が変えられることなどから、家
庭用等に用いられる汚水浄化槽用流体移送装置としてよ
く用いられている。しかし、このエアリフトポンプでは
その性質上、移送量は流体汲み上げ高さの影響を強く受
け、移送量は流体汲み上げ高さに反比例することが知ら
れており、安定した定量移送装置として用いることは不
向きであった。

【０００３】そこで、上記流体移送装置を家庭用の汚水
浄化槽に用いる場合は定量性を持たせる為の特別の装置
を付加する必要があった。流体移送装置の適用が考えら
れる汚水浄化槽は、汚水処理性能上必要に応じ間仕切り
により槽体内を２室以上に分割し、各処理槽で各々の水
処理を行わせている。この汚水浄化槽において安定した
汚水浄化性能を確保する為には、汚水浄化槽内に流入す
る汚水の量、および負荷を安定化させて処理することが
好ましい。しかし、汚水浄化槽は、その各々により使用
形態が異なり、また、流入頻度、量及び負荷も様々であ
る。したがって汚水浄化槽では安定した汚水浄化性能確
保のため、２室以上に分割された処理槽の上流側の一部
槽に流体移送装置を配設して流入負荷安定化のための流
入負荷調整槽としての機能を付加させ、下流側の槽への
流入量を安定化させている。

【０００４】そこで、従来の流体移送装置を図面により
説明する。図６は流入負荷調整機能を配した汚水浄化槽
の概略断面図である。汚水浄化槽１は間仕切り板２によ
り内部を汚水処理方式、もしくは役割の異なる複数の処
理槽に区画されている。そして、汚水はその複数の部屋
を順次通過することで浄化されるようになる。例えば、
汚水浄化槽１では、汚水は流入口３から流出口４へ至る
までに、上流側から流入負荷調整機能を付加した第１嫌
気濾床槽５、第２嫌気濾床槽６、好気濾床槽７、処理水
槽８、消毒槽９を通過し、順次処理されて流出口４から
放流される。流入負荷調整槽としての機能を付加した第
１嫌気濾床槽５は、第２嫌気濾床槽６以降の汚水処理性
能を安定化させる為に、流入水位がＬ．Ｗ．Ｌ（低水
位）からＨ．Ｗ．Ｌ（高水位）までの変化に対応するよ
う構成され、流入変動が直接下流側の第２嫌気濾床槽６
以降に及ぼさないようバッファータンクとしての機能を
付加されている。

【０００５】この流入負荷調整槽としての第１嫌気濾床
槽５は隣接する下流側の槽への移流口部に流体移送装置
１０を配設している。流体移送装置１０は第１嫌気濾床
槽５のＬ．Ｗ．Ｌ部位に設けた揚水管開口部１１から汚
水を汲み上げ、次室（ここでは第２嫌気濾床槽６）に汚
水を移送させる構成が一般的である。ここで、この流体
移送装置１０は、汚水処理性能を安定化させる為に流入
負荷調整槽としての機能を付加した第１嫌気濾床槽５の
水深変動に対し、汚水移送量の変動が小さいことが望ま
しい。しかし、一般にこの流体移送装置１０であるエア
リフトポンプの移送量は、前述したように、流体汲み上
げ高さに反比例するため、流入負荷調整槽としての機能
を付加した第１嫌気濾床槽５の水深に影響を著しく受け
ることになる。

【０００６】ここで、従来の最も単純な構成のエアリフ
トポンプを図７に示す。このポンプは単に揚水管１２の
管内に空気管１５を挿入し、隣接する下流側の槽への移
流口１３を配設しているが、この構成では定量的な流体
移送装置とはなり得なかった。そこで、２段式のエアリ
フトポンプを用いたり、流量調整枡を用いることによ
り、移送水量の安定化を図っている。なお、２段式のエ
アリフトポンプは、その概念図を図８、９に示すよう
に、１段目のエアリフトポンプ１７と２段目のエアリフ
トポンプ１８を併設し、１段目のエアリフトポンプ１７
によりＨ．Ｗ．Ｌもしくはその近傍まで揚水し、２段目
のエアリフトポンプ１８の汲み上げ高さを、常時Ｈ．
Ｗ．Ｌもしくはその近傍とすることで、２段目のエアリ
フトポンプ１８の移送量を安定化させる構成となってい
る。また、流量調整枡１６は移流口近くに配設される。
流量調整枡１６は、図１０に示す概念図のように、もぐ
り堰１９を設け、もぐり堰１９を通過させることにより
流量調整枡１６内の水面を安定化させ、移送水用堰１９
ａ及び返送水用堰１９ｂを設けることにより、流量調整
枡１６内の一定水深以上の水は返送水ｍとして戻し、そ
れ以下の水深の水のみ移送水ｎとして次の槽に移送する
ものである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
２段式のエアリフトポンプや流量調整枡を付けた流体移
送装置１０においては、移送水量の安定した定量性は得
られるものの、その機構が複雑化するため管理方法も複
雑化することは言うまでもない。また、部品点数が増加
するため組立工数増及びコスト増に関する課題もあっ
た。さらに、比較的機構が大型化することから、装置の
配置、配管取り回し等への課題もあった。

【０００８】本発明は、上記のような課題に鑑みてなさ
れたものであり、構造が簡単でコスト低減が図れると共
に、その機構を簡素化することにより設置場所への制約
が少なく、かつ管理性の簡便化が可能な定量性のある流
体移送装置、および汚水の確実な処理が実行できる汚水
浄化槽を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の流体移送装置
は、Ｕ字管で下端を連接する第１の揚水管と第２の揚水
管を備え、第１の揚水管は汲み上げ口を上端に開口さ
せ、第２の揚水管は管内に空気の吐出が可能な空気供給
手段を設置し、第２の揚水管内に空気を吐出させること
により第２の揚水管内の見かけの比重を低下させ、第１
の揚水管の汲み上げ口から汲み上げた流体を第２の揚水
管の移送口へ移送する。第２の揚水管は、第１の揚水管
の汲み上げ口より上部位置に、管長手方向に垂直に移流
管を配設すると共に、該移流管は管長手方向に垂直に移
送口を配設し、管先端に流体流出制限手段を備える構成
を具備する。

【００１０】また、移流管に配設する流体流出制限手段
は管開口部を遮蔽する堰であり、該堰は、管開口部の遮
蔽量を調整可能に配設される構成を有する。そして、流
体移送装置の流体移送量は流体流出制限手段により調整
される。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面により
説明する。図１は、本発明に係る流量調整機構を付加し
た汚水浄化槽の概略断面図である。汚水浄化槽の構成は
基本的には従来構造と同一であり、同一構成部分には同
一の符号を付けてその説明を省略する。

【００１２】汚水浄化槽５０は間仕切り板２により槽内
部を汚水処理方式、もしくは役割の異なる４室（第１嫌
気濾床槽５、第２嫌気濾床槽６、好気濾床槽７、および
処理水槽８と消毒槽９）に区画している。汚水は流入口
３から各々の室を順次通過することで浄化処理され、流
出口４から放流される。本実施例では、流入負荷調整槽
としての機能を付加するよう、第１嫌気濾床槽５の移流
口部に流体移送装置１００が配されている。

【００１３】流体移送装置１００はＬ．Ｗ．Ｌに開口す
る開口部１１０を有する第１の揚水管１２０Ａと、上部
に隣接する槽への移送口１３０を開口する第２の揚水管
１２０Ｂを並設する。そして、Ｌ．Ｗ．Ｌに揚水管開口
部１１０を有する第１の揚水管１２０Ａから第２の揚水
管１２０Ｂへの流体の汲み上げが容易なように、Ｌ．
Ｗ．Ｌの水位以下でＵ字形状等の構造を持つＵ字管１２
１に連結されている。このように、第１の揚水管１２０
Ａと第２の揚水管１２Ｂはその下端をＵ字管１２１で連
結した構成となっている。そして、流体移送装置１００
は第１嫌気濾床槽５のＬ．Ｗ．Ｌ部に設けた第１の揚水
管１２０Ａの開口部１１０から第１の揚水管１２０Ａ，
Ｕ字管１２１、第２の揚水管１２０Ｂを通って汚水を汲
み上げ、移送口１３０から次室（ここでは第２嫌気濾床
槽６）に汚水を移送させる構造となっている。

【００１４】また、第２の揚水管１２０Ｂ内には空気管
１５０が挿入されている。または、空気管は導入が必要
である揚水管の底部から所望する距離の側面からの配管
が可能である。

【００１５】さらに、本実施例では、流体移送装置１０
０が第１嫌気濾床槽５の移送口部に配設されているが、
流量調整容量や全体の配置等を考慮して、第２嫌気濾床
槽６、好気濾床槽７、処理水槽８における各々の移送口
部のいずれか、もしくは複数の移送口に設置してもよ
い。

【００１６】流体移送装置１００の第２の揚水管１２０
Ｂの上部構造を図２に示す。第２の揚水管１２０Ｂの上
端からは調整バルブ２４を配設した空気管１５０が挿入
されている。空気管１５０の先端（吐出口）は槽５０の
Ｌ．Ｗ．Ｌから距離Ｌ１で開口するよう構成される。こ
の距離Ｌ１は槽の大きさおよび汲み上げ高さにもよる
が、空気管１５０の配設は、揚水管１２０Ｂ上部から内
部に配管する場合、空気の吐出口が概略Ｌ．Ｗ．Ｌから
２５０ｍｍ以上水没した位置（Ｌ１＞２５０ｍｍ）とす
ることが好ましい。したがって、揚水管底部（Ｕ字管１
２１の底部）は概略Ｌ．Ｗ．Ｌから２７０ｍｍ以上水没
した位置が好ましい。ここで、図面に示す例では、例え
ばＬ１＝８００ｍｍ、の位置で開口し、空気の吐出を行
うように構成されている。

【００１７】また、第２の揚水管１２０Ｂの上端には、
円筒状の移流管２１を連接するエアリフトチーズ２０が
連結されており、この実施例ではＨ．Ｗ．Ｌからの距離
Ｌ３が１００ｍｍとなる位置に移流管２１が設けられて
いる。移流管２１の先端開口は返送口２３とする。返送
口２３の開口下部には流体の流出を制限する搬送堰２２
を配設している。

【００１８】移流管２１の長手方向の中央部分に、長手
方向に垂直となる移送管２７を配設する。移送管２７は
円筒状の管体で移流管２１に流入する流体を分岐搬送す
る。移送管２７の先端の開口部は移送口１３０とし、隣
接する槽（この実施例では第２嫌気濾床槽６）に排水
（移送水ｎ）を移送する。すなわち、移送口１３０は移
送管２７の配設レベル、Ｈ．Ｗ．Ｌのレベルから距離Ｌ
３の位置に配設される。この実施例では、距離Ｌ３＝約
１００ｍｍとしている。また、槽５０のＬ．Ｗ．Ｌと
Ｈ．Ｗ．Ｌの水深差Ｌ２は約３００ｍｍとしている。

【００１９】このように、この実施の形態に示す汚水処
理槽５０に配設される流体移送装置１００は第２の揚水
管１２０Ｂ内に挿入される空気管１５０は、第２の揚水
管１２０Ｂ内で汚水処理槽５０のＬ．Ｗ．Ｌからの距離
Ｌ１（Ｌ１＞２５０ｍｍ）を８００ｍｍとする位置まで
配管され、空気の吐出を行う。この第２の揚水管１２０
Ｂは、汚水処理槽５０の底面近傍まで配管して、Ｕ字管
１２１を介して第１の揚水管１２０Ａに連結され、第１
の揚水管１２０ＡはＬ．Ｗ．Ｌ位置に開口部１１０を位
置させている。

【００２０】ここで、流体移送装置１００においては揚
水管のＵ字管１２１部までの長さの影響は少ない。すな
わち、空気管１５０の配管がＬ．Ｗ．Ｌからの距離Ｌ１
が概略２５０ｍｍ以上の位置まで達していれば第２の揚
水管１２０ＢのＵ字管１２１部までの長さは特に規定し
ない。

【００２１】流体移送装置１００の材質は、使用される
環境に対する耐久性が要求される。したがって、使用さ
れる環境によるが、材質は金属製、具体的にはステンレ
ス、アルミ、アルミ合金、鋼材等のあらゆる材質が使用
可能である。またプラスチック製、具体的にはポリエチ
レン、ポリプロピレン、ポリブデン、塩化ビニル等のプ
ラスチック製の配管が可能である。各々の部品の接合
は、ねじ込み式、溶接（溶着）、接着等が可能である。
この実施例では、ハンドリングを考慮して塩化ビニル製
の部品を用いている。流体移送装置１００の口径等のサ
イズは、流体移送量により自由に設定できる。例えば、
揚水管１２０Ａ，１２０Ｂには３０Ａの塩化ビニル管を
用い、エアリフトチーズ２０、移送管２７も３０Ａの塩
化ビニル管を用いた。

【００２２】このように構成する流体移送装置１００
は、空気管１５０からの空気の吐出により第２の揚水管
１２０Ｂの見かけ上の比重を軽くさせ、第１の揚水管１
２０Ａの開口部１１０から汚水を汲み上げる。汲み上げ
られた汚水は第２の揚水管１２０Ｂのエアリフトチーズ
２０から移流管２１に流入し、さらに移送管２７に流入
して移送口１３０から移送水ｎとして第２の嫌気濾床槽
６内に移流する。さらに、移流管２１内では先端を返送
口堰２３で堰きとめられているので流入した汚水は全て
移送口１３０から移流する。しかし、移流管２１への流
入量が多くなり、水面が返送口堰２３より上になると、
その余剰の汚水は返送口堰２３から第１の嫌気濾床槽５
内に返送水ｍとして返送される。

【００２３】このように、移送口１３０からの移送水ｎ
の量は返送口堰２３の高さにより調整される。なお、こ
の実施の形態では移流口１３０の形状を円筒形状として
いるが、図３に示すように、移流口１３３を三角形状、
また、返送口２３０を四角形状とする角型移流口チーズ
２１０とすることもできる。角型移流口チーズ２１０に
伴って流体返送口２３０に取付けられる返送口堰２２０
は、水平堰、三角堰、台形堰、円状堰が考えられる。さ
らに、この返送口堰は移流管に一体に成形されたもの、
あるいは移送水ｎの微少調整のため、別部品として板状
の堰板２２２を構成し、ねじ２５０等で高さ調整可能な
構造とすることも可能である（図４参照）。なお、この
他、流体の移送量の調整方法としては、空気管からの空
気吐出量による調整、あるいは、配設管径による調整な
どが考えられる。

【００２４】（実施例）本発明の流体移送装置と従来の
流体移送装置とを用いて、水深による移送水量の比較試
験を実行した。その結果を、図５のグラフに示す。この
グラフが示すように、本発明の流体移送装置の流体移送
量（実線で示す）は、従来の流体移送装置の移送量（破
線で示す）に比較して、汲み上げ高さによる流体移送量
の影響が少なく、汚水浄化槽の水深の差、汲み上げ高さ
の変動による汚水移送量の変動が小さい。また、使用す
る空気量は、従来６L／分であったのを、７L／分とする
だけで済み、増加量は１L／分程度で、特別な機器を用
いず安定した移送が行える。

【００２５】

【発明の効果】本発明の流体移送装置は、部品点数数を
低減でき、構造が簡単なためコスト低減が図れ、その機
構がコンパクトなため設置場所への制約が少なく、かつ
管理性が簡便化可能な定量性のある流体移送装置を提供
することができる。また、本発明の汚水浄化槽は定量性
のある流体の移送が実行でき、確実な処理が達成され
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】流入負荷調整機能を配した汚水浄化槽の概略断
面説明図。

【図２】本発明に係る流体移送装置の概略説明図。

【図３】他の実施例を示す流体移送装置の概略説明図。

【図４】さらに他の実施例を示す流体移送装置の概略説
明図。

【図５】本発明の流体移送装置と従来の流体移送装置の
流体移送量の比較を示すグラフ。

【図６】従来の汚水浄化槽の構成説明図。

【図７】従来の定量流体移送装置の一例。

【図８】２段式エアリフトポンプ概念図。

【図９】２段式エアリフトポンプの説明図。

【図１０】流量調整枡の概念図。

【符号の説明】

１、５０汚水浄化槽２間仕切り３流入口４流出口５第１嫌気濾床槽６第２嫌気濾床槽７好気濾床槽８処理水槽９消毒槽１０、１００流体移送装置１１、１１０揚水管開口部１２、２５Ａ，、２５Ｂ揚水管１３、１３０移送口１５、１５０空気管１６流量調整枡１７１段目エアリフトポンプ１８２段目エアリフトポンプ１９もぐり堰２０エアリフトチ−ズ２１移流管２２返送口堰２３返送口２７移送管２５０ねじ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者石垣力茨城県下館市大字下江連1250番地日立化成工業株式会社結城事業所内 (72)発明者太田弘水茨城県下館市大字下江連1250番地日立化成工業株式会社結城事業所内 (72)発明者田岡英実茨城県下館市大字下江連1250番地日立化成工業株式会社結城事業所内 (72)発明者仁平哲也茨城県下館市大字下江連1250番地日立化成工業株式会社結城事業所内Ｆターム(参考） 3H079 AA09 BB04 CC12 CC19 CC21 DD02 DD08 DD12 DD23 DD24 DD25 DD52 DD55 4D027 AB07 AB14

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】Ｕ字管で下端を連接する第１の揚水管と
第２の揚水管を備え、第１の揚水管は吸い込み口を上端
に開口させ、第２の揚水管は管内に空気の吐出が可能な
空気供給手段を設置し、汲み上げた流体を移送させる移
送口を上部に設け、第２の揚水管内に空気を吐出させる
ことにより第２の揚水管内の見かけ比重を低下させ、第
１の揚水管から第２の揚水管の移送口へ流体の汲み上げ
を行う流体移送装置において、第２の揚水管は、第１の揚水管の汲み上げ口より上部位
置に移送口を配設すると共に、移送口は第２の揚水管の
管長手方向に垂直に配設する移流管に垂直に配設され、
該移流管先端に流体流出制限手段を備えてなる流体移送
装置。
【請求項２】流体流出制限手段は、管開口部を遮蔽
し、且つ、その遮蔽量を調整可能とした堰である請求項
１に記載の流体移送装置。
【請求項３】空気供給手段が、供給空気量を可変する
ことができる開閉弁を有する請求項１又は２に記載の流
体移送装置。