JPH11309444A

JPH11309444A - 水質浄化装置

Info

Publication number: JPH11309444A
Application number: JP10119586A
Authority: JP
Inventors: Hideaki Ikeda; 英明池田; Noriaki Otsuka; 典彰大塚
Original assignee: Tokico Ltd
Current assignee: Tokico Ltd
Priority date: 1998-04-28
Filing date: 1998-04-28
Publication date: 1999-11-09

Abstract

(57)【要約】【課題】空気を噴出させる空気噴出孔の目詰りや浄化
処理を行う水域の水位低下に起因してコンプレッサの寿
命が低下してしまうことを防止することができる水質浄
化装置を提供する。【解決手段】空気噴出管３１を介して空気噴出孔から
空気を噴出させることにより該揚水管２６内に内部開口
部２４ａから外部開口部２５ａへ向う水流を生じさせ処
理部３０の外側から内側に被処理水を通過させるコンプ
レッサの吐出圧力を測定する圧力測定手段と、コンプレ
ッサへの供給電圧を測定する電圧測定手段と、これら圧
力測定手段および電圧測定手段の測定結果に基づいて異
常を検出する異常検出手段とを具備してなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば湖沼、池、
ダム、溜池、貯水池、河川、用水路、堀、運河、水槽等
において水を浄化する水質浄化装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】湖沼、池、ダム、溜池、貯水池、河川、
用水路、堀、運河、水槽等の浄化対象において、水質汚
染対策として、通過する被処理水を浄化処理する処理部
と、処理部を通過するよう被処理水に水流を発生させる
ポンプとを有する水質浄化装置を設置することが行われ
ている。このような水質浄化装置には、ポンプとして、
処理部内に一側の内部開口部が配置され処理部外に他側
の外部開口部が配置された揚水管と、該揚水管内に空気
を噴出させることにより該揚水管内に内部開口部から外
部開口部へ向う水流を生じさせ処理部の外側から内側に
被処理水を通過させるコンプレッサとを有するエアリフ
トポンプを用いるものがある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記のようなエアリフ
トポンプを用いる場合、揚水管内にコンプレッサからの
空気を噴出させる空気噴出孔に目詰りが生じると、噴出
する空気流量が減少することになり、その結果、処理部
で処理する浄化処理水量が減少し、浄化能力が低下する
ことは勿論、コンプレッサの吐出圧力が上昇し適正な吐
出圧力での運転ができなくなるため、コンプレッサの寿
命が低下してしまうという問題があった。また、渇水等
により浄化処理を行う水域の水位が低下した場合、揚水
管の内部開口部の位置よりも水面の位置が低くなると揚
水管内に水流が生じなくなり、コンプレッサを駆動して
いても電力が無駄に消費されてしまうことは勿論、コン
プレッサの吐出圧力が低下し適正な吐出圧力での運転が
できなくなるため、コンプレッサの寿命が低下してしま
うという問題があった。したがって、本発明の目的は、
空気を噴出させる空気噴出孔の目詰りや浄化処理を行う
水域の水位低下に起因してコンプレッサの寿命が低下し
てしまうことを防止することができる水質浄化装置を提
供することである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の請求項１記載の水質浄化装置は、通過する
被処理水を浄化処理する処理部と、該処理部内に一側の
内部開口部が配置され該処理部外に他側の外部開口部が
配置された揚水管と、該揚水管内に空気噴出孔が配置さ
れた空気噴出管と、該空気噴出管を介して前記空気噴出
孔から空気を噴出させることにより前記揚水管内に前記
内部開口部から前記外部開口部へ向う水流を生じさせ前
記処理部の外側から内側に被処理水を通過させるコンプ
レッサとを有するものであって、前記コンプレッサの吐
出圧力を測定する圧力測定手段と、前記コンプレッサへ
の供給電圧を測定する電圧測定手段と、これら圧力測定
手段および電圧測定手段の測定結果に基づいて異常を検
出する異常検出手段と、を具備してなることを特徴とし
ている。これにより、異常検出手段が、電圧測定手段で
測定されたコンプレッサへの供給電圧と、圧力測定手段
で測定されたコンプレッサの吐出圧力とから、例えば、
供給電圧の測定値に対するコンプレッサの吐出圧力が許
容レベルを越えていると異常を検出することになる。す
なわち、空気を噴出させる空気噴出孔に目詰りが生じる
ことにより、電圧測定手段で測定されるコンプレッサへ
の供給電圧に対する圧力測定手段で測定されるコンプレ
ッサの吐出圧力が許容レベルを越えて高くなったり、あ
るいは、水位が低下することにより、電圧測定手段で測
定されるコンプレッサへの供給電圧に対する圧力測定手
段で測定されるコンプレッサの吐出圧力が許容レベルを
越えて低くなったりすると、異常を検出することにな
る。

【０００５】本発明の請求項２記載の水質浄化装置は、
請求項１記載のものに関して、前記コンプレッサに連通
可能とされるとともに前記処理部の下部から空気を噴出
させる洗浄ノズルと、前記コンプレッサの前記空気噴出
管および前記洗浄ノズルへの連通を切り換える切換手段
とを有しており、前記切換手段により前記コンプレッサ
を前記洗浄ノズルへ連通させた状態で該コンプレッサへ
の供給電圧を前記異常検出手段の検出結果に基づいて制
御する制御手段を具備することを特徴としている。これ
により、異常検出手段が、電圧測定手段で測定されたコ
ンプレッサへの供給電圧と、圧力測定手段で測定された
コンプレッサの吐出圧力とから、例えば、水位が低下す
ることにより、電圧測定手段で測定されるコンプレッサ
への供給電圧に対する圧力測定手段で測定されるコンプ
レッサの吐出圧力が許容レベルを越えて低くなったりす
ると、異常を検出することになる。そして、制御手段
が、例えば、異常が検出されない状態で洗浄ノズルでコ
ンプレッサからの空気を噴出させる洗浄時には、コンプ
レッサへの供給電圧を大きくする一方、異常が検出され
た状態で洗浄ノズルでコンプレッサからの空気を噴出さ
せて処理部内に水流を生じさせる際にはコンプレッサへ
の供給電圧を小さく制限する。

【０００６】

【発明の実施の形態】本発明の第１の実施の形態を図１
〜図４を参照して以下に説明する。第１の実施の形態の
水質浄化装置１１は、池あるいは湖沼等の閉鎖系の浄化
対象となる水域１０の水面１０ａ下に沈んだ状態で水底
１０ｂに固定される浄化処理ユニット１２と、陸側に設
置される駆動装置１３（図２参照）とから構成されてい
る。なお、以下の説明における上下は配置時の状態にお
ける上下である。

【０００７】まず、浄化処理ユニット１２について説明
する。浄化処理ユニット１２は、多数の流入孔１５が全
面に形成されるとともにそれぞれが正方形状をなして環
状に連結される四枚の側板部１６と、これら側板部１６
の下端開口側を閉塞するよう取り付けられるとともに多
数の図示せぬ流入孔が全面に形成された正方形状の下板
部１８と、逆側の上端開口側を閉塞するよう取り付けら
れるとともに多数の図示せぬ流入孔が全面に形成された
正方形状の上板部１９とからなる、略立方体状の外体２
０を有している。なお、外体２０は、四枚の側板部１６
のうちの一つの下部所定位置に流入孔１５より大きい貫
通孔２１が形成されている。外体２０は、塩化ビニルや
ステンレス鋼等の非腐食性部材や非腐食処理された鋼板
等からなるもので、下板部１８の下面の外周側に固定さ
れた支持フレーム２２を介して水底１０ｂ上に固定され
ている。

【０００８】そして、外体２０には、第一管部２３と第
二管部２４と第三管部２５とからなる略Ｌ字形状の円筒
の揚水管２６が設けられている。第一管部２３は、貫通
孔２１に嵌合された状態で下板部１８に沿うように側板
部１６に取り付けられており、下板部１８の略中心位置
まで延在している。第二管部２４は、第一管部２３の下
板部１８の中心側の一端に、外体２０の高さ方向の略中
心位置まで上方に延在するように連結されており、その
開口部（内部開口部）２４ａを上方に向けている。

【０００９】第二管部２４の開口部２４ａには、開口部
２４ａを覆うように集水フィルタ２８が取り付けられて
いる。集水フィルタ２８は、外体２０内に充填される後
述する木炭２９の径より小径の図示せぬ集水孔が全面に
多数形成された略有底円筒状をなしている。そして、集
水フィルタ２８は、開口側を第二管部２４の開口部２４
ａに向けて該第二管部２４の外側に嵌められており、こ
の状態で図示せぬホースバンド等で固定される。この固
定状態において、集水フィルタ２８の中心位置となる点
は、外体２０の中心位置となる点に一致されている。

【００１０】外体２０の内側の隙間には、流入孔１５お
よび集水フィルタ２８の図示せぬ集水孔より径大の浄化
材としての木炭２９が充填されしかも有機物を分解する
好気性の微生物が担持されて、処理部３０が形成されて
いる。

【００１１】第三管部２５は、第一管部２３の外体２０
から外側に突出する端側に、該第一管部２３に直交して
上方に延出するよう連結されており、外体２０より上側
位置において上方に向け上部開口部（外部開口部）２５
ａを開口させている。

【００１２】第三管部２５の下部には、円筒状の空気噴
出管３１が内外を貫通した状態で嵌合固定されている。
該空気噴出管３１の第三管部２５内に突出する一端部に
は、第三管部２５内に空気を噴出させる図示せぬ空気噴
出孔が多数形成されており、他側は、第三管部２５の外
側において上方に向け屈曲されて、連結管３２（図２参
照）に接続され該連結管３２を介して陸側に設置された
駆動装置１３に連結されている。

【００１３】外体２０の下側には、先端側が閉塞された
円筒状の洗浄ノズル３３が支持フレーム２２に支持固定
された状態で設けられている。この洗浄ノズル３３は、
固定状態において、その一側を下板部１８に沿わせてお
り、この部分にはその内部を外部に連通させる空気噴出
孔３４が多数所定の間隔でほぼ全長にわたって形成され
ている。洗浄ノズル３３の他側の部分は、側板部１６と
平行をなすよう屈曲されて、連結管３５（図２参照）に
接続され該連結管３５を介して陸側に設置された駆動装
置１３に連結されている。なお、洗浄ノズル３３を、下
板部１８の下側で一つまたは複数の輪状に形成し、その
円周方向に空気噴出孔３４を多数形成してもよい。

【００１４】次に、駆動装置１３について説明する。駆
動装置１３は、筐体３６を有しており、図２に示すよう
に、空気噴出管３１に連通する連結管３２および洗浄ノ
ズル３３に連通する連結管３５は、筐体３６内で電磁式
の三方切換弁３７に連結されている。該切換弁３７は、
筐体３６内に配置された空気を供給するためのコンプレ
ッサ３８の空気吐出側にも連結管３９を介して連結され
ている。

【００１５】切換弁３７は、コンプレッサ３８の吐出側
の連結管３９を空気噴出管３１側の連結管３２に連通さ
せることなく洗浄ノズル３３側の連結管３５に連通させ
る状態と、連結管３９を連結管３５に連通させることな
く連結管３２に連通させる状態とに切り換えられるよう
になっている。連結管３９には、該連結管３９内の圧力
すなわちコンプレッサ３８の吐出圧力を測定する圧力セ
ンサ（圧力測定手段）４０が設けられている。

【００１６】これら切換弁３７、コンプレッサ３８およ
び圧力センサ４０は、筐体３６内に設けられたコントロ
ーラ（電圧測定手段，異常検出手段，制御手段）４１に
電気的に接続されている。このコントローラ４１は、太
陽電池４２およびバッテリ４３に接続されており、太陽
電池４２からのコンプレッサ３８への電力供給、バッテ
リ４３の充放電および切換弁３７の切り換えの制御を行
う。なお、バッテリ４３には水域１０の循環ポンプや夜
間外灯等の他の機器が接続されており、このような他の
機器に適宜電力を供給するようになっている。

【００１７】ここで、コントローラ４１がコンプレッサ
３８を駆動状態とするとともに、切換弁３７を、コンプ
レッサ３８の吐出側の連結管３９を洗浄ノズル３３側の
連結管３５に連通させることなく空気噴出管３１側の連
結管３２に連通させる浄化処理状態とすると、コンプレ
ッサ３８から連結管３９，３２を介して空気噴出管３１
に向け圧縮空気が供給される。すると、該圧縮空気は空
気噴出管３１の図示せぬ空気噴出孔から噴出され揚水管
２６の第三管部２５内で気泡となって下から上へ移動
し、この気泡の移動で、該第三管部２５内に上方への水
流すなわちエアリフトが生じて、集水フィルタ２８から
処理部３０の中心近傍の水を吸い込み、揚水管２６を通
じてその開口部２５ａから処理部３０の外部に排出させ
る。これにより、強制的に外体２０の外側の水が、側板
部１６の流入孔１５、上板部１９および下板部１８の流
入孔から、処理部３０内に導入され、処理部３０を中心
に向け移動して中心の集水フィルタ２８に至り、その際
に、処理部３０を構成する木炭２９に担持された好気性
微生物に、アオコ等の藻類や有機質浮遊物質、溶解性有
機物質等が分解されることで水が浄化される。

【００１８】そして、このように浄化処理された水が集
水フィルタ２８から揚水管２６内に吸引され、該揚水管
２６の開口部２５ａから水域１０に排出される。このよ
うな水の環流で浄化対象が浄化される。ここで、被処理
水が処理部３０を通過する流速は、１〜３０ｃｍ／分程
度となるようにコンプレッサ３８からの空気量が設定さ
れている。

【００１９】この場合、コンプレッサ３８、切換弁３
７、連結管３９，３２、空気噴出管３１、揚水管２６お
よび集水フィルタ２８が、処理部３０の内側から水を吸
い込むことにより該処理部３０に外側から内側への水流
を発生させるエアリフトポンプ（ポンプ）４５を構成し
ている。

【００２０】他方、コントローラ４１がコンプレッサ３
８を駆動状態とするとともに、切換弁３７を、コンプレ
ッサ３８の吐出側の連結管３９を連結管３２に連通させ
ることなく連結管３５に連通させる洗浄処理状態とする
と、コンプレッサ３８から連結管３９，３５に空気が供
給されて、該連結管３５に連通された洗浄ノズル３３の
空気噴出孔３４から噴出され、気泡となって、該洗浄ノ
ズル３３の上側の下板部１８の流入孔から処理部３０内
に入り、処理部３０内を上方に移動する。この気泡の移
動による衝撃等で、処理部３０を構成する木炭２９に振
動が生じる。この振動や衝撃により、浄化処理を行うこ
とで処理部３０内で増殖した好気性微生物あるいは好気
性微生物が分解し生成した物質や処理部３０内の被処理
水内に含まれる浮遊物等が木炭から剥離等され、気泡の
移動で生じる水流で空気とともに処理部３０内を上昇
し、主として上側の上板部１９の流入孔を通過して処理
部３０の外側に排出される。このようにして処理部３０
が洗浄される。ここで、この場合、コンプレッサ３８、
切換弁３７、連結管３９，３５および洗浄ノズル３３
が、処理部３０を洗浄する洗浄装置４６を構成してい
る。

【００２１】そして、第１の実施の形態においては、コ
ントローラ４１は、コンプレッサ３８への供給電圧を測
定するとともに、この測定結果と圧力センサ４０の測定
結果とに基づいて異常を検出し、さらにこの異常の検出
結果に基づいてコンプレッサ３８を制御する。以下に、
コントローラ４１による制御内容を図３および図４に示
すフローチャートを参照しつつ以下に説明する。

【００２２】まず、太陽電池４２からコントローラ４１
に電力が供給されると、コントローラ４１は、切換弁３
７を、コンプレッサ３８の吐出側の連結管３９を連結管
３５に連通させることなく連結管３２に連通させる浄化
側の状態とする（ステップＳＡ１）。そして、コンプレ
ッサ３８を駆動状態とする（ステップＳＡ２）。する
と、コンプレッサ３８から供給される圧縮空気は空気噴
出管３１の図示せぬ空気噴出孔から噴出され揚水管２６
の第三管部２５内で気泡となって下から上へ移動し、こ
の気泡の移動で、該第三管部２５内に上方への水流すな
わちエアリフトが生じて、処理部３０を外側から内側に
被処理水が通過して、上述したように浄化処理が行われ
る。

【００２３】次に、コントローラ４１は、洗浄時期であ
るか否かを判定する（ステップＳＡ３）。すなわち、長
期間浄化処理を行い、処理部３０の目詰りが進み、目標
とする浄化性能が得られなくなると処理部３０の洗浄を
行う洗浄時期であると判定するのであるが、この洗浄時
期の判定は、例えば別途設けた圧力センサにより検出し
た揚水管２６の吸込圧力が予め設定された所定値以上と
なったか否か、あるいはタイマにより予め設定された所
定時間以上浄化処理が行われたか否か等により行う。ス
テップＳＡ３で浄化時期でないと判定した場合には、コ
ントローラ４１は、圧力センサ４０によりコンプレッサ
３８の吐出圧力Ｐを測定する（ステップＳＡ４）。そし
て、コンプレッサ３８への供給電圧Ｖ₀を測定する（ス
テップＳＡ５）。

【００２４】ここで、コンプレッサ３８への供給電圧Ｖ
と吐出圧力Ｐの関係は、処理水域１０の水位が正常であ
りかつ空気噴出管３１の空気噴出孔が正常な状態にあれ
ば、図５に示す曲線Ｘ₀のように、（Ｖ，Ｐ）＝（０，
０）を通り、Ｖの増大にともなってＰが増大する特性を
示すことになる。一方、空気噴出管３１の空気噴出孔に
目詰りが生じた場合は、コンプレッサ３８の吐出圧力が
上昇し、供給電圧Ｖと吐出圧力Ｐの関係は、図５に示す
曲線Ｘ₁のように、（Ｖ，Ｐ）＝（０，０）を通り、曲
線Ｘ₀の上側にこれに類似した特性を示すことになる。
さらに、処理水域１０の水位が低下した場合は、コンプ
レッサ３８の吐出圧力が下降し、供給電圧Ｖと吐出圧力
Ｐの関係は、図５に示す曲線Ｘ₂のように、（Ｖ，Ｐ）
＝（０，０）を通り、曲線Ｘ₀の下側にこれに類似した
特性を示すことになる。ここで、図５に示される供給電
圧Ｖ₀と、これに対応する正常吐出圧力Ｐ₀，空気噴出管
３１の空気噴出孔の目詰りが許容レベルの限界となった
と判定できる圧力上昇の設定値ΔＰ₁，処理水域１０の
水位低下が許容レベルの限界となったと判定できる圧力
低下の設定値ΔＰ₂の値とが、記憶部に記憶されてい
る。

【００２５】ステップＳＡ５の後、コントローラ４１
は、供給電圧Ｖ₀に対応した正常吐出圧力Ｐ₀、設定値Δ
Ｐ₁，ΔＰ₂の値を読み出す（ステップＳＡ６）。次に、
吐出圧力Ｐが、該吐出圧力Ｐを測定した時点での供給電
圧Ｖ₀のときの正常吐出圧力Ｐ₀から、処理水域１０の水
位低下が許容レベルの限界となったと判定できる圧力低
下の設定値ΔＰ₂を減算した基準値Ｐ₀−ΔＰ₂より小さ
くなったか否かを判定する（ステップＳＡ７）。すなわ
ち、Ｐ＜Ｐ₀−ΔＰ₂である場合には、処理水域１０の水
位低下が許容レベルの限界を越えて低くなったと判定す
る一方、Ｐ＜Ｐ₀−ΔＰ₂でない場合には、処理水域１０
の水位低下が許容レベルの限界を越えていないと判定す
る。ここで、設定値ΔＰ₂は、処理水域１０の通常水位
と処理部３０内の集水フィルタ２８の位置との差分の水
頭圧とされる。

【００２６】ステップＳＡ７で、Ｐ＜Ｐ₀−ΔＰ₂である
場合には、処理水域１０の水位低下が許容レベルの限界
を越えて低くなっており、集水フィルタ２８で集水可能
な水位が確保できていないと判断して、コントローラ４
１はコンプレッサ３８を停止させる（ステップＳＡ
８）。そして、コントローラ４１は内部タイマをリセッ
トし、カウントを開始する（ステップＳＡ９）。

【００２７】続いて、コントローラ４１は、予め設定さ
れた所定時間Ｔ₁が経過するまで待機して水位の回復を
待ち（ステップＳＡ１０）、該所定時間Ｔ₁が経過する
とコンプレッサ３８を駆動して（ステップＳＡ１１）、
コンプレッサ３８の吐出圧力を測定し（ステップＳＡ１
２）、コンプレッサ３８への供給電圧Ｖ₀を測定する
（ステップＳＡ１３）。ステップＳＡ１３の後、コント
ローラ４１は、供給電圧Ｖ₀に対応した正常吐出圧力
Ｐ₀、設定値ΔＰ₁，ΔＰ₂の値を読み出し（ステップＳ
Ａ１４）、再度、吐出圧力Ｐが、該吐出圧力Ｐを測定し
た時点での供給電圧Ｖ₀のときの正常吐出圧力Ｐ₀から、
処理水域１０の水位低下が許容レベルの限界となったと
判定できる圧力低下の設定値ΔＰ₂を減算した基準値Ｐ₀
−ΔＰ₂より小さいか否かを判定する（ステップＳＡ１
５）。そして、Ｐ＜Ｐ₀−ΔＰ₂である場合には、処理水
域１０の水位低下が許容レベルの限界を越えた状態が続
いていると判定して、ステップＳＡ８に戻り、水位が回
復するまで定期的に水位の回復判定（ステップＳＡ８〜
ＳＡ１５）を繰り返す。他方、ステップＳＡ１５でＰ＜
Ｐ₀−ΔＰ₂でない場合には、水位が回復したとして、ス
テップＳＡ３に戻り、再び浄化処理を行う。

【００２８】上述したステップＳＡ７で、Ｐ＜Ｐ₀−Ｐ₂
でない場合に、コントローラ４１は、吐出圧力Ｐが、該
吐出圧力Ｐを測定した時点での供給電圧Ｖ₀のときの正
常吐出圧力Ｐ₀から、空気噴出管３１の空気噴出孔の目
詰りが許容レベルの限界となったと判定できる圧力上昇
の設定値ΔＰ₁を加算した基準値Ｐ₀＋ΔＰ₁より大きく
なったか否かを判定する（ステップＳＡ１６）。すなわ
ち、Ｐ＞Ｐ₀＋ΔＰ₁である場合には、空気噴出管３１の
空気噴出孔の目詰りが許容レベルの限界を越えて高くな
ったと判定する一方、Ｐ＞Ｐ₀＋ΔＰ₁でない場合には、
空気噴出管３１の空気噴出孔の目詰りが許容レベルの限
界を越えるほど高くはなっていないと判定する。ここ
で、設定値ΔＰ₁は、処理水域１０の最大水位と通常水
位との差分の水頭圧とされる。

【００２９】ステップＳＡ１６でＰ＞Ｐ₀＋ΔＰ₁でない
場合、空気噴出管３１の空気噴出孔の目詰りが許容レベ
ルの限界を越えるほど悪化してはいないため、ステップ
ＳＡ３に戻って浄化処理を続ける。他方、ステップＳＡ
１６でＰ＞Ｐ₀＋ΔＰ₁である場合、空気噴出管３１の空
気噴出孔の目詰りが許容レベルの限界を越えて悪化して
いるため、コントローラ４１はコンプレッサ３８を停止
させる（ステップＳＡ１７）。そして、コントローラ４
１は、視覚的手段および聴覚的手段の少なくともいずれ
か一方で異常アラームを表示する（ステップＳＡ１
８）。なお、ステップＳＡ１７および上述したステップ
ＳＡ８でコンプレッサ３８を停止させた場合、コントロ
ーラ４１は、太陽電池４２で発電した電力をバッテリ４
３に充電させるようになっており、電力を水域１０の循
環ポンプや夜間外灯等の他の機器に有効に活用できるよ
うになっている。

【００３０】上述したステップＳＡ３で洗浄時期と判定
した場合には、コントローラ４１は、切換弁３７を、コ
ンプレッサ３８の吐出側の連結管３９を連結管３２に連
通させることなく連結管３５に連通させる洗浄側の状態
とする（ステップＳＡ１９）。これによって、コンプレ
ッサ３８から連結管３５に空気が供給されて、該連結管
３５に連通された洗浄ノズル３３の空気噴出孔３４から
噴出され、気泡となって、該洗浄ノズル３３の上側の下
板部１８の流入孔から処理部３０内に入り、処理部３０
内を上方に移動して、処理部３０を構成する木炭２９に
振動や衝撃を生じさせて、処理部３０の洗浄処理を行
う。

【００３１】次に、コントローラ４１は内部タイマＴを
リセットし、カウントを開始する（ステップＳＡ２
０）。続いて、コントローラ４１は、予め設定された所
定時間Ｔ ₂が経過するまで洗浄状態のまま待機し（ステ
ップＳＡ２１）、所定時間Ｔ₂が経過すると、切換弁３
７を、コンプレッサ３８の吐出側の連結管３９を連結管
３５に連通させることなく連結管３２に連通させる浄化
側の状態として（ステップＳＡ２２）、ステップＳＡ３
に戻る。

【００３２】以上に述べた第１の実施の形態の水質浄化
装置によれば、コントローラ４１が、自ら測定したコン
プレッサ３８への供給電圧と、圧力センサ４０で測定さ
れたコンプレッサ３８の吐出圧力とから、水位が低下す
ることにより供給電圧の測定値Ｖ₀に対するコンプレッ
サ３８の吐出圧力Ｐが許容レベルＰ₀−ΔＰ₂を越えて小
さくなる異常を検出した場合、および空気を噴出させる
空気噴出管３１の空気噴出孔に目詰りが生じることによ
り吐出圧力Ｐが許容レベルＰ₀＋ΔＰ₁を越えて大きくな
る異常を検出した場合に、これらに基づいてコンプレッ
サ３８を停止させることになる。したがって、異常を生
じた場合に自動的にコンプレッサ３８を停止させること
ができ、無駄な電力消費を防止することは勿論、コンプ
レッサ３８の寿命が低下してしまうことを防止すること
ができ、水質浄化装置１１の信頼性を向上させることが
できる。

【００３３】特に、空気を噴出させる空気噴出管３１の
空気噴出孔に目詰りが生じることにより吐出圧力Ｐが許
容レベルＰ₀＋ΔＰ₁を越えて大きくなる異常を検出した
場合に、この異常を報知することで、作業者に対策の実
行を促すことができる。したがって、作業者が即座にメ
ンテナンスを行うことができ、浄化効率の低下を防止す
ることができる。

【００３４】次に、本発明の第２の実施の形態を図６を
主に参照して、第１の実施の形態との相違部分を中心に
以下に説明する。第２の実施の形態は、第１の実施の形
態に対しコントローラ４１の制御内容の一部が相違して
いる。すなわち、ステップＳＡ７において、Ｐ＜Ｐ₀−
ΔＰ₂である場合に、処理水域１０の水位低下が許容レ
ベルの限界を越えて低くなっており、集水フィルタ２８
で集水可能な水位が確保できていないと判断すると、コ
ントローラ４１は、コンプレッサ３８を停止させること
なく、切換弁３７を、コンプレッサ３８の吐出側の連結
管３９を連結管３２に連通させることなく連結管３５に
連通させる洗浄側の状態とする（ステップＳＢ８）。

【００３５】これによって、コンプレッサ３８から連結
管３５に空気が供給されて、該連結管３５に連通された
洗浄ノズル３３の空気噴出孔３４から噴出され、気泡と
なって、該洗浄ノズル３３の上側の下板部１８の流入孔
から処理部３０内に入る。これにより、処理部３０の水
に浸っている部分に水流を生じさせることができ、この
部分で浄化処理を行うとともに、この部分に酸素を供給
する。そして、コントローラ４１は内部タイマをリセッ
トし、カウントを開始する（ステップＳＡ９）。

【００３６】このステップＳＢ８の実行時に、コントロ
ーラ４１は、洗浄ノズル３３の空気噴出孔３４から噴出
される空気で処理部３０の微生物膜が剥離除去されてし
まうことがないようにコンプレッサ３８への供給電圧を
洗浄処理時における供給電圧より低く制限する。

【００３７】続いて、コントローラ４１は、予め設定さ
れた所定時間Ｔ₁が経過するまで上記状態で待機して水
位の回復を待ち（ステップＳＡ１０）、該所定時間Ｔ₁
が経過すると、切換弁３７を、コンプレッサ３８の吐出
側の連結管３９を連結管３５に連通させることなく連結
管３２に連通させる浄化側の状態として（ステップＳＢ
１１）、コンプレッサ３８の吐出圧力を測定し（ステッ
プＳＡ１２）、再度、吐出圧力Ｐが、該吐出圧力Ｐを測
定した時点での供給電圧Ｖ₀のときの正常吐出圧力Ｐ₀か
ら、処理水域１０の水位低下が許容レベルの限界となっ
たと判定できる圧力低下の設定値ΔＰ₂を減算した基準
値Ｐ₀−ΔＰ₂より小さいか否かを判定する（ステップＳ
Ａ１３，ＳＡ１４，ＳＡ１５）。そして、Ｐ＜Ｐ₀−Δ
Ｐ₂である場合には、処理水域１０の水位低下が許容レ
ベルの限界を越えた状態が続いていると判定して、ステ
ップＳＢ８に戻り、水位が回復するまで洗浄ノズル３３
から空気を噴出させ、処理部３０の水に浸った部分に水
流を発生させながら、定期的に水位の回復判定（ステッ
プＳＢ８，ＳＡ９〜ＳＡ１５）を繰り返す。

【００３８】以上に述べた第２の実施の形態の水質浄化
装置１１によれば、集水フィルタ２８で集水可能な水位
が確保できていない場合、すなわちエアリフトポンプ４
５で処理部３０に水流を生じさせることが不可能な水位
状態において、コンプレッサ３８で供給される空気を処
理部３０の下部の洗浄ノズル３３から噴出させることに
より処理部３０の水に浸った部分に水流を発生させて、
この部分で浄化処理を行わせることができる。したがっ
て、エアリフトポンプ４５で処理部３０に水流を生じさ
せることが不可能な水位状態においても、浄化能力が極
端に低下することを防止できる。

【００３９】しかも、コントローラ４１が、水位低下の
異常が検出されない状態で洗浄ノズル３３でコンプレッ
サ３８からの空気を噴出させる洗浄時には、コンプレッ
サ３８への供給電圧を大きくする一方、水位低下の異常
が検出された状態で洗浄ノズル３３でコンプレッサ３８
からの空気を噴出させて処理部３０内に水流を生じさせ
る際にはコンプレッサ３８への供給電圧を小さく制限す
るように、異常の検出結果に基づいてコンプレッサ３８
への供給電圧を変更制御する。したがって、処理部３０
を洗浄する際には洗浄ノズル３３から空気を大量に噴出
させて処理部３０を効率良く洗浄するとともに、水位低
下の異常が検出されて処理部３０に水流を発生させる際
には洗浄ノズル３３から空気を小量噴出させて処理部３
０の生物膜の剥離を防止することができる。

【００４０】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明の請求項１
記載の水質浄化装置によれば、異常検出手段が、電圧測
定手段で測定されたコンプレッサへの供給電圧と、圧力
測定手段で測定されたコンプレッサの吐出圧力とから、
例えば、供給電圧の測定値に対するコンプレッサの吐出
圧力が許容レベルを越えていると異常を検出することに
なる。すなわち、空気を噴出させる空気噴出孔に目詰り
が生じることにより、電圧測定手段で測定されるコンプ
レッサへの供給電圧に対する圧力測定手段で測定される
コンプレッサの吐出圧力が許容レベルを越えて高くなっ
たり、あるいは、水位が低下することにより、電圧測定
手段で測定されるコンプレッサへの供給電圧に対する圧
力測定手段で測定されるコンプレッサの吐出圧力が許容
レベルを越えて低くなったりすると、異常を検出するこ
とになる。したがって、この異常を報知して作業者に対
策を行わせたり、異常により自動的にコンプレッサを停
止させたりすることで、コンプレッサの寿命が低下して
しまうことを防止することができる。

【００４１】本発明の請求項２記載の水質浄化装置によ
れば、異常検出手段が、電圧測定手段で測定されたコン
プレッサへの供給電圧と、圧力測定手段で測定されたコ
ンプレッサの吐出圧力とから、例えば、水位が低下する
ことにより、電圧測定手段で測定されるコンプレッサへ
の供給電圧に対する圧力測定手段で測定されるコンプレ
ッサの吐出圧力が許容レベルを越えて低くなったりする
と、異常を検出することになる。そして、例えば、異常
が検出されない状態で洗浄ノズルでコンプレッサからの
空気を噴出させる洗浄時には、コンプレッサへの供給電
圧を大きくする一方、異常が検出された状態で洗浄ノズ
ルでコンプレッサからの空気を噴出させて処理部内に水
流を生じさせる際にはコンプレッサへの供給電圧を小さ
く制限する。したがって、異常検出手段で異常が検出さ
れない状態で処理部を洗浄する際には洗浄ノズルから空
気を大量に噴出させて処理部を効率良く洗浄するととも
に、異常検出手段で異常が検出されて処理部に水流を発
生させる際には洗浄ノズルから空気を小量噴出させて処
理部の生物膜の剥離を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の水質浄化装置の第１の実施の形態の
浄化処理ユニットを示す側断面図である。

【図２】本発明の水質浄化装置の第１の実施の形態の
駆動装置等を示すブロック図である。

【図３】本発明の水質浄化装置の第１の実施の形態の
コントローラの制御内容の一部を示すフローチャートで
ある。

【図４】本発明の水質浄化装置の第１の実施の形態の
コントローラの制御内容の他の一部を示すフローチャー
トである。

【図５】本発明の水質浄化装置の第１の実施の形態の
コンプレッサへの供給電圧とコンプレッサの吐出圧との
関係を示す特性線図である。

【図６】本発明の水質浄化装置の第２の実施の形態の
コントローラの制御内容の一部を示すフローチャートで
ある。

【符号の説明】

１１水質浄化装置２４ａ開口部（内部開口部）２５ａ開口部（外部開口部）３０処理部３１空気噴出管３３洗浄ノズル３８コンプレッサ４１コントローラ（電圧測定手段，異常検出手段，制
御手段）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】通過する被処理水を浄化処理する処理部
と、該処理部内に一側の内部開口部が配置され該処理部
外に他側の外部開口部が配置された揚水管と、該揚水管
内に空気噴出孔が配置された空気噴出管と、該空気噴出
管を介して前記空気噴出孔から空気を噴出させることに
より前記揚水管内に前記内部開口部から前記外部開口部
へ向う水流を生じさせ前記処理部の外側から内側に被処
理水を通過させるコンプレッサとを有する水質浄化装置
において、前記コンプレッサの吐出圧力を測定する圧力測定手段
と、前記コンプレッサへの供給電圧を測定する電圧測定手段
と、これら圧力測定手段および電圧測定手段の測定結果に基
づいて異常を検出する異常検出手段と、を具備してなる
ことを特徴とする水質浄化装置。
【請求項２】前記コンプレッサに連通可能とされると
ともに前記処理部の下部から空気を噴出させる洗浄ノズ
ルと、前記コンプレッサの前記空気噴出管および前記洗
浄ノズルへの連通を切り換える切換手段とを有してお
り、前記切換手段により前記コンプレッサを前記洗浄ノズル
へ連通させた状態で該コンプレッサへの供給電圧を前記
異常検出手段の検出結果に基づいて制御する制御手段を
具備することを特徴とする請求項１記載の水質浄化装
置。