JP2654896B2 - 汚水の浄化処理装置における流量調整装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、生活排水・産業排水等
の使用して排出される汚水を浄化処理する排水の浄化処
理装置において、エアーリフトポンプを用いて、次槽に
供給する汚水の流量を一定に調整する流量調整装置につ
いての改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】汚水の浄化処理装置において、エアーリ
フトポンプを用いて行なう流量調整装置Ａは、通常、図
１に示している如く、汚水を浄化処理する曝気槽等の処
理槽１に隣接せしめて設置し、次槽たる処理槽１に対し
て供給する汚水の流量を調整する流量調整槽２に、コン
プレッサーまたは圧風ブロワー等の送風機３０とその送
風機３０から吐出されるエアーを導く送気管３１と、そ
の送気管３１に下端部が接続して立上る汲上管３２とか
らなるエアーリフトポンプ３を装設し、それの汲上管３
２の上端側の吐出口３２０を、次槽たる処理槽１の上部
に開放させておくことで、流入管４から流量調整槽２に
流入してくる汚水を、送風機３０から吐出される送気管
３１により導かれるエアーが、汲上管３２の下端部に供
給されて、汲上管３２内を気泡となって上昇すること
で、この気泡の上昇流により汲上管３２の底部に開口し
た取入口３２１から流量調整槽２内の汚水を汲み上げ、
汲上管３２の上端側の吐出口３２０から処理槽１内に吐
出していくようにし、これにより、送風機３０からの送
気量を一定に制御することで、流量調整槽２内の汚水を
一定の流出量に制御して処理槽１内に供給していくよう
に構成している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述のエアーリフトポ
ンプ３を用いて構成する汚水の流量調整装置Ａは、水中
ポンプ装置や計量装置や弁機構を用いないで構成し得る
ことから、メンテナンスが容易で、かつ、簡略な機構で
構成し得る。しかも、送風機３０から送気管３１を経て
汲上管３２の下端部に供給されるエアーの流量をコント
ロールしさえすれば、汲上管３２によるエアーリフトの
作動が一定になって、汲上管３２の吐出口３２０からの
汚水の流出量が一定に制御されるようになる利益が得ら
れる。

【０００４】しかし、エアーリフト作動による汲上管３
２の汚水の汲み上げ作動が、流量調整槽２内の汚水の水
位Ｗ・Ｌの制約を受け、その汚水の水位Ｗ・Ｌが、流入
管４からの汚水の流入量の変化によって絶えず変動する
ようになることで、汲上管３２の吐出口３２０から流出
さす汚水を、一定の流出量に安定させることが困難な問
題がある。

【０００５】そして、流入管４により供給されてくる汚
水が、家庭の台所などから排出される生活排水であれ
ば、この供給される汚水の流量の経時的な変動は大き
く、流量調整槽２内の汚水の水位Ｗ・Ｌを一定にするこ
とは期待し得ない。このことから、エアーリフトポンプ
３を用いる流量制御手段は、流量調整槽２の水位Ｗ・Ｌ
が変動することを前提として、流出量が一定になるよう
に構成しなければならず、この点の解決が大きな問題と
なっている。

【０００６】

【目的】本発明は、従前手段に生じているこの問題を解
決するためになされたものであって、流量調整槽２にお
ける汚水の水位Ｗ・Ｌが、その流量調整槽２に流入して
くる汚水の流入量の変化で変更しても、エアーリフトポ
ンプ３により該流量調整槽２内の汚水を、一定の流出量
に制御して処理槽１に流し込んでいけるようにする新た
な手段を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】そして本発明は、上述の
目的を達成するための手段として、エアーリフトポンプ
を配設した流量調整槽内で、該槽内に供給される汚水中
に没する位置に、水密に囲われる水位設定箱を配設し、
その水位設定箱の底部を連通管を介してエアーリフトポ
ンプの汲上管の底部に連通して、汲上管の汚水の取入口
を該水位設定箱に開設し、かつ、該水位設定箱の上部
に、流量調整槽内の汚水の水位の上方に突出する通気管
を接続し、該水位設定箱の内部には、該箱内の汚水の水
位の変動に応じて昇降する浮子を装備せしめるとともに
その浮子の昇降作動により前記汚水の取入口を開閉制御
する弁機構を装設してなる汚水の浄化処理装置における
流量調整装置を提起するものである。

【０００８】

【実施例】次に実施例を図面に従い詳述する。なお、図
面符号は、従前手段のものと同効の構成部材については
同一の符号を用いるものとする。

【０００９】図２は、本発明による流量調整装置を実施
せる汚水の浄化処理装置の縦断側面図で、同図におい
て、１は処理槽、２は流量調整槽、３はエアーリフトポ
ンプ、４は汚水の流入管、５は流量調整槽２内に配設せ
る水位設定箱を示す。

【００１０】処理槽１は、流量調整槽２の次位に位置し
て設置し、流量調整槽２から流量を制御して供給される
汚水を処理する槽であり、この例では曝気槽であって、
内部には、コンプレッサーまたは圧風ブロワー等の圧風
を吐出する送風機３０から送気管１０を介して送給され
るエアーを噴出する散気管１１・１１が配設してある。

【００１１】流量調整槽２は、前記処理槽１に対する汚
水の供給量を制御するためのもので、その処理槽１に供
給する汚水の流れ方向の上流側において、その処理槽１
に隣接する位置に配設してある。

【００１２】該流量調整槽２に組付けられるエアーリフ
トポンプ３は、流量調整槽２内の汚水を汲み上げて該槽
２の次位に位置する処理槽１に対し吐出口３２０から吐
出していくよう該槽２内に立設する汲上管３２と、それ
の下端部にエアーを送給して、その汲上管３２をエアー
リフトとして作動させる送気管３１と、その送気管３１
にエアーを供給する送風機３０とで構成することについ
ては、従前のものと変わりがなく、その送風機３０は、
曝気用の散気管１１にエアーを送給する送風機を共用さ
せてある。しかし、汲上管３２は、それの底部が盲状に
形成されて、そこにＵ字管状に形成した連通管６０の一
端が接続し、そのＵ字管状の連通管６０の他端が、流量
調整槽２内の汚水の水位Ｗ・Ｌより幾分下方に位置する
部位に配設した水位設定箱５に接続している。そして、
汲上管３２がエアーリフトとして作動したときに流量調
整槽２内の汚水を取入れる取入口３２１は、前記水位設
定箱５に開設してあって、送気管３１から汲上管３２に
エアーが吹き込まれたときに、流量調整槽２の汚水が、
取入口３２１から水位設定箱５内に流入し、そこからＵ
字状の連通管６０を経て汲上管３２の底部に導かれ、汲
上管３２内を上昇する気泡によるエアーリフト作動で汲
上管３２の上端の吐出口３２０から吐出するようにして
ある。

【００１３】前記水位設定箱５は、気密に密閉された箱
状に形成されていて、前述のＵ字状の連通管６０の他端
側の上端部に支持されて、流量調整槽２内における汚水
の水位Ｗ・Ｌの下限に設定される水位イよりも幾分下降
した位置に配設される。即ち、流量調整槽２内に供給さ
れる汚水の水位Ｗ・Ｌが変動しても、常時、汚水の水面
以下に位置しているように配設しておく。

【００１４】そして、この水位設定箱５には、それの天
井部位に、流量調整槽２内に供給される汚水の水位Ｗ・
Ｌの上限に設定される水位ロよりも上方に突出する通気
管６１が接続して設けられ、また、該水位設定箱５に
は、それに設けた汚水の取入口３２１を開閉制御する弁
機構７が装設される。

【００１５】この弁機構７は、図３および図４に示して
いる如く、水位設定箱５内に、その箱５内に張られる汚
水の水位に従って昇降する浮子７０を設けて、その浮子
７０の水位の変動に伴なう昇降作動により取入口３２１
を開閉制御するようにしてある。即ち、水位設定箱５内
には、図４に示している如く、該箱５内を上下に自在に
動くよう筒状の浮子７０を装入し、その浮子７０の上端
側を円錐状に形成して弁体７１に形成し、その弁体７１
を該水位設定箱５の天井壁５０に設けた汚水の取入口３
２１に嵌入していくよう対向させることで、該水位設定
箱５内の汚水の水位Ｌが上昇して浮子７０が上昇する
と、その浮子７０の上端部の円錐状の弁体７１の汚水の
取入口３２１に嵌合して閉弁状態となって、その取入口
３２１を閉塞し、該水位設定箱５内の水位Ｌが下降する
と、浮子７０の下降作動で弁体７１の周面が取入口３２
１の口縁から離れることで開弁状態となって、取入口３
２１を開放するようにしてある。

【００１６】水位設定箱５内に装入する浮子７０の形状
およびその浮子７０により開閉作動する弁機構７の構造
は任意である。

【００１７】図５に示している如く、水位設定箱５内に
は、球状に形成した浮子７０を装入し、それの外周面の
上端側に位置する部位を、水位設定箱５の天井壁５０に
開設した汚水の取入口３２１に対向させて、この部位が
取入口３２１を開閉する弁体７１を構成するようにして
おいて、球状の浮子７０の昇降作動で、開弁・閉弁の作
動を行なうように構成する場合がある。

【００１８】また、図６に示している如く、水位設定箱
５内に、ヒンジ８０中心に上下に回動するアーム８１を
軸支して、そのアーム８１の先端側に浮子７０を支持せ
しめ、この浮子７０が水位設定箱５内の汚水の水位Ｌの
変動で昇降する作動により上下に回動する前記アーム８
１に弁体７１を設け、この弁体７１と対向する弁座７２
を、汚水の取入口３２１が外端側に開放するように水位
設定箱５に組付けた取入管８２の内端側に装設して、浮
子７０が水位設定箱５内の汚水の水位Ｌの変動で昇降す
る作動により弁体７１が弁座７２に対して進退して、開
弁と閉弁の作動を行ない、これにより、取入口３２１を
開閉制御さすようにする場合がある。

【００１９】なお、図示する実施例装置において、ＳＶ
は、エアーリフトポンプ３の送気管３１に設けた電磁弁
で、エアーリフトポンプ３の作動による汚水の汲み上げ
能力が、次槽である処理槽１における汚水の処理能力よ
りも多い場合に、エアーリフトポンプ３の作動を間欠的
にするためのもので、別に設ける制御盤による制御作動
で、所定の時間をおいてエアーリフトポンプ３の作動が
所定の時間行なわれるようにする。

【００２０】また、７３は浮子７０の上端部に突設せし
めた指標杆であり、浮子７０の動きを表示する。

【００２１】

【作用】このように構成せる実施例装置は次のように作
用する。送気管３１から汲上管３２の下端部にエアーを
送給して、汲上管３２をエアーリフトとして作動させる
と、流量調整槽２内の汚水は、その汚水中に没した状態
として流量調整槽２内に配設してある水位設定箱５に設
けた汚水の取入口３２１を経て、その水位設定箱５内に
流入し、そこからＵ字状の連通管６０を通って汲上管３
２の底部に流れ込み、汲上管３２内を上昇して吐出口３
２０から処理槽１内に吐出していくようになる。

【００２２】このとき、水位設定箱５内においては、そ
れの内部の汚水の水位Ｌが、該箱５内に設けた浮子７０
を上昇させて弁機構７を閉弁させるレベルにまで達して
いれば、これにより汚水の取入口３２１が閉塞状態にな
ることで、汚水の水位設定箱５への流入はなく、この水
位設定箱５内の汚水だけがＵ字状の連通管６０を介して
汲上管３２内に流入し、吐出口３２０から吐出されるよ
うになる。このとき、水位設定箱５内には、連通管６０
を介して該水位設定箱５から流出した汚水の容積に対応
する容積の外気が、連通管６１を介して流入してきて、
該水位設定箱５内が負圧となるのを防ぎ、該水位設定箱
５内の圧力を一定に保持するようになる。

【００２３】そして、これにより水位設定箱５内の汚水
の水位Ｌが下降し、浮子７０が下降作動して、弁機構７
が開弁作動すると、汚水の取入口３２１を介して流量調
整槽２内の汚水が水位設定箱５内に流入し、該水位設定
箱５内の汚水の水位Ｌを上昇させて、再び浮子７０の上
昇作動により弁機構７を閉弁作動させ、水位設定箱５へ
の汚水の流入を遮断し、汲上管３２に対する汚水の供給
が、水位設定箱５内の汚水だけで行なわれ、従って、水
位設定箱５内に設定される汚水の水位Ｌをもって行なわ
れるようになる。

【００２４】即ち、エアーリフトポンプ３の作動により
汲上管３２により汲み上げられる汚水が、流量調整槽２
内の汚水中に没した状態として配設された水密なボール
タップ式のシスタンク状の水位設定箱５内に設定される
汚水の水位Ｌに保持された状態で汲み上げられていくよ
うになる。そして、水位設定箱５は前述した如く、流量
調整槽２内の汚水中に没した状態位置に設置されること
で、流量調整槽２に流入管４から供給される汚水の流量
が変動し、それにより流量調整槽２内の汚水の水位Ｗ・
Ｌが変化しても、この水位設定箱５内に設定される水位
Ｌは、浮子７０の作動による弁機構７の制御で、略一定
に保持される。

【００２５】そして、また、流量調整槽２における汚水
の水位Ｗ・Ｌを、上限が１３００ミリ下限が１０００ミ
リとなるように制御し、これに、本発明による実施例装
置を、図７に示している如く、汲上管３２およびＵ字状
の連通管６０の内径を２０ミリ、送風機の送風量を毎分
２８立、送気管３１の内径を１３ミリ、水位設定箱５の
内径を１０７ミリとした寸法に設定し、かつ、それの水
位設定箱５内に設定する水位Ｌが、流量調整槽２内の汚
水の下限の水位に出来るだけ近づく状態として組付けた
場合と、この実施例装置からＵ字形の連通管６０および
水位設定箱５ならびに浮子７０らを取り外した従前のエ
アーリフトポンプ３を組付けた場合との比較試験を行な
ったところ、従来手段においては、図８に示している如
く、水位Ｗ・Ｌが上昇するに従い揚水量が増大し、水位
Ｗ・Ｌが上限に達したときには、水位Ｗ・Ｌが下限のと
きの略倍量の揚水量になってくるのに対して、本発明の
実施例のものでは、流量調整槽２内の汚水の水位Ｗ・Ｌ
の変動に影響を受けず、略一定の揚水量を保持するよう
になった。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明による汚水
の浄化処理装置における流量調整装置は、エアーリフト
作動により汲上管３２で汲み上げる汚水が、流量調整槽
２内の汚水中に没した状態に配設しておく密閉されたボ
ールタップ式のシスタンク状の水位設定箱５によって、
その水位設定箱５内に略一定の水位Ｌに保持された状態
の汚水となることから、流量調整槽２内に流入管４によ
り送給される汚水の流量が変動することで、流量調整槽
２内の汚水の水位Ｗ・Ｌが変動しても、エアーリフト作
動により汲上管３２で汲み上げる汚水の水位Ｌは略一定
に保持されることになって、エアーリフト作動による汲
上管３２の揚水量を略一定に保持し、汲上管３２の吐出
口３２０から吐出する汚水の流量を略一定にし得るよう
になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従前の流量調整装置を施した汚水の浄化処理装
置の縦断側面図である。

【図２】本発明による流量調整装置を実施せる汚水の浄
化処理装置の縦断側面図である。

【図３】同上装置の要部の縦断側面図である。

【図４】同上装置の要部の水位設定箱の縦断側面図であ
る。

【図５】同上装置の要部の別の実施例の縦断側面図であ
る。

【図６】同上装置の要部のさらに別の実施例の縦断側面
図である。

【図７】同上装置の要部の説明図である。

【図８】本発明による流量調整装置と従来装置との比較
試験の図表である。

【符号の説明】

Ａ…流量調整装置、ＳＶ…電磁弁、Ｗ・Ｌ…水位、１…
処理槽、１０…送気管、１１…散気管、２…流量調整
槽、３…エアーリフトポンプ、３０…送風機、３１…送
気管、３２…汲上管、３２０…吐出口、３２１…取入
口、４…流入管、５…水位設定箱、５０…天井壁、６０
…連通管、６１…通気管、７…弁機構、７０…浮子、７
１…弁体、７２…弁座、７３…指標杆、８…制御器、８
０…ヒンジ、８１…アーム、８２…取入管。

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エアーリフトポンプ３を配設した流量調
   整槽２内で、該槽２内に供給される汚水中に没する位置
   に、水密に囲われる水位設定箱５を配設し、その水位設
   定箱５の底部を連通管６０を介してエアーリフトポンプ
   ３の汲上管３２の底部に連通して、汲上管３２の汚水の
   取入口３２１を該水位設定箱５に開設し、かつ、該水位
   設定箱５の上部に、流量調整槽２内の汚水の水位Ｗ・Ｌ
   の上方に突出する通気管６１を接続し、該水位設定箱５
   の内部には、該箱５内の汚水の水位Ｌの変動に応じて昇
   降する浮子７０を装備せしめるとともにその浮子７０の
   昇降作動により前記汚水の取入口３２１を開閉制御する
   弁機構７を装設してなる汚水の浄化処理装置における流
   量調整装置。
2. 【請求項２】 水位設定箱５内に配設せる浮子７０の上
   部に、該水位設定箱５に開設した汚水の取入口３２１を
   介して流量調整槽２内の汚水の水位Ｗ・Ｌの上方に突出
   する指標杆７３を装設した請求項１記載の汚水の浄化処
   理装置における流量調整装置。
3. 【請求項３】 流量調整槽２に装備せしめたエアーリフ
   トポンプ３の送気管３１に、開閉作動する電磁弁ＳＶを
   設け、その電磁弁ＳＶの制御器８による開閉制御によ
   り、エアーリフトポンプ３の作動が、所定の時間をおい
   て間欠運転するよう制御せしめた請求項１記載の汚水の
   浄化処理装置における流量調整装置。