(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水処理装置の水処理領域に設置されるエアリフト式の水移送ポンプであって、
ポンプハウジングと、
前記ポンプハウジングに設けられた吸入口及び吐出口と、
前記ポンプハウジング内に形成され、前記吸入口と前記吐出口とが連通する第１の水流通経路と、
前記吸入口と前記吐出口との間で前記第１の水流通経路に接続され、前記第１の水流通経路に空気を供給することによって、前記吸入口から吸入した水を前記吐出口から吐出させる空気供給部と、
前記第１の水流通経路に接続され、前記吐出口から吐出される前の水の一部が前記吐出口側から前記吸入口側に流れるのを許容する第２の水流通経路と、
前記ポンプハウジング内に取り付けられ、前記水処理領域の前記吸入口側の水位に応じて、前記吐出口側から前記第２の水流通経路を通じて前記吸入口側に流れる水の流量を調整し、前記吸入口側の水位が相対的に高い高水位の場合には、前記吸入口側の水位が相対的に低い低水位の場合よりも前記第２の水流通経路を通じて前記吸入口側に流れる水の流量を増やすように調整する流量調整機構と、を含み、
前記ポンプハウジングは、
ポンプ上下方向にそれぞれ長尺状に延在する第１及び第２配管部と、
前記第１配管部の下端部と、前記第２配管部の下端部とを接続する第３配管部と、
前記第１配管部から前記第３配管部を経由して前記第２配管部へと流れた水が、前記第１配管部に流れるのを許容するよう、前記第１配管部の上端部と前記第２配管部の上端部とを接続する第４配管部とを含み、
前記第１配管部、前記第２配管部、及び前記第３配管部によって前記第１の水流通経路が形成されるとともに、前記第４配管部によって前記第２の水流通経路が形成され、
前記吸入口は、前記第１配管部の下端部よりもポンプ上方に設けられ、当該第１配管部内へと水を吸入する構成とされ、
前記吐出口は、前記第２配管部の下端部よりもポンプ上方に設けられ、当該第２配管部から水を吐出する構成とされ、
前記空気供給部が、前記第２配管部の下端部と前記吐出口との間に設けられており、
前記第４配管部は、前記吸入口側の水位が上側基準水位にあるときの当該水移送ポンプの最大汲み上げ高さと、前記吸入口側の水位が前記上側基準水位よりも低い下側基準水位にあるときの当該水移送ポンプの最小汲み上げ高さとの間に管底部が設置された規制流路を含み、当該規制流路によって前記流量調整機構が構成され、
前記規制流路は、前記吸入口側の水位が相対的に高い高水位の場合には、前記第４配管部の水の流れを許容する一方、前記吸入口側の水位が相対的に低い低水位の場合には、前記第４配管部の水の流れを規制し、これにより前記高水位の場合に前記第４配管部を流通する水の流量を前記低水位の場合よりも増やすように構成されてい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、
前記第４配管部の内壁面に取り付けられた内装部材を備え、前記内装部材によって前記規制流路の前記管底部が構成されていることを特徴とする水移送ポンプ。
【請求項３】
請求項１に記載の水移送ポンプであって、
前記規制流路は、前記第４配管部の内壁面によって前記管底部が構成されていることを特徴とする水移送ポンプ。
【請求項４】
水処理装置の水処理領域に設置されるエアリフト式の水移送ポンプであって、
ポンプハウジングと、
前記ポンプハウジングに設けられた吸入口及び吐出口と、
前記ポンプハウジング内に形成され、前記吸入口と前記吐出口とが連通する第１の水流通経路と、
前記吸入口と前記吐出口との間で前記第１の水流通経路に接続され、前記第１の水流通経路に空気を供給することによって、前記吸入口から吸入した水を前記吐出口から吐出させる空気供給部と、
前記第１の水流通経路に接続され、前記吐出口から吐出される前の水の一部が前記吐出口側から前記吸入口側に流れるのを許容する第２の水流通経路と、
前記ポンプハウジング内に取り付けられ、前記水処理領域の前記吸入口側の水位に応じて、前記吐出口側から前記第２の水流通経路を通じて前記吸入口側に流れる水の流量を調整し、前記吸入口側の水位が相対的に高い高水位の場合には、前記吸入口側の水位が相対的に低い低水位の場合よりも前記第２の水流通経路を通じて前記吸入口側に流れる水の流量を増やすように調整する流量調整機構と、を含み、
前記ポンプハウジングは、
ポンプ上下方向にそれぞれ長尺状に延在する第１及び第２配管部と、
前記第１配管部の下端部と、前記第２配管部の下端部とを接続する第３配管部と、
前記第１配管部から前記第３配管部を経由して前記第２配管部へと流れた水が、前記第１配管部に流れるのを許容するよう、前記第１配管部の上端部と前記第２配管部の上端部とを接続する第４配管部とを含み、
前記第１配管部、前記第２配管部、及び前記第３配管部によって前記第１の水流通経路が形成されるとともに、前記第４配管部によって前記第２の水流通経路が形成され、
前記吸入口は、前記第１配管部の下端部よりもポンプ上方に設けられ、当該第１配管部内へと水を吸入する構成とされ、
前記吐出口は、前記第２配管部の下端部よりもポンプ上方に設けられ、当該第２配管部から水を吐出する構成とされ、
前記空気供給部が、前記第２配管部の下端部と前記吐出口との間に設けられており、
前記流量調整機構は、前記第４配管部内に設置された弁体と、前記第４配管部内の流路断面積が可変とされるように前記弁体を作動させる弁体駆動装置とを含む構成であることを特徴とする水移送ポンプ。
【請求項５】
水処理装置の水処理領域に設置されるエアリフト式の水移送ポンプであって、
ポンプハウジングと、
前記ポンプハウジングに設けられた吸入口及び吐出口と、
前記ポンプハウジング内に形成され、前記吸入口と前記吐出口とが連通する第１の水流通経路と、
前記吸入口と前記吐出口との間で前記第１の水流通経路に接続され、前記第１の水流通経路に空気を供給することによって、前記吸入口から吸入した水を前記吐出口から吐出させる空気供給部と、
前記第１の水流通経路に接続され、前記吐出口から吐出される前の水の一部が前記吐出口側から前記吸入口側に流れるのを許容する第２の水流通経路と、
前記ポンプハウジング内に取り付けられ、前記水処理領域の前記吸入口側の水位に応じて、前記吐出口側から前記第２の水流通経路を通じて前記吸入口側に流れる水の流量を調整し、前記吸入口側の水位が相対的に高い高水位の場合には、前記吸入口側の水位が相対的に低い低水位の場合よりも前記第２の水流通経路を通じて前記吸入口側に流れる水の流量を増やすように調整する流量調整機構と、を含み、
前記ポンプハウジングは、
ポンプ上下方向にそれぞれ長尺状に延在する第１及び第２配管部と、
前記第１配管部の下端部と、前記第２配管部の下端部とを接続する第３配管部と、
前記第１配管部から前記第３配管部を経由して前記第２配管部へと流れた水が、前記第１配管部に流れるのを許容するよう、前記第１配管部の上端部と前記第２配管部の上端部とを接続する第４配管部とを含み、
前記第１配管部、前記第２配管部、及び前記第３配管部によって前記第１の水流通経路が形成されるとともに、前記第４配管部によって前記第２の水流通経路が形成され、
前記吸入口は、前記第１配管部の下端部よりもポンプ上方に設けられ、当該第１配管部内へと水を吸入する構成とされ、
前記吐出口は、前記第２配管部の下端部よりもポンプ上方に設けられ、当該第２配管部から水を吐出する構成とされ、
前記空気供給部が、前記第２配管部の下端部と前記吐出口との間に設けられており、
前記第４配管部は、前記第１配管部と前記第２配管部とを接続する可撓状配管によって構成され、
前記流量調整機構は、前記可撓状配管を支持する支持体と、前記吸入口側の水位が上側基準水位にあるときの当該水移送ポンプの最大汲み上げ高さと、前記吸入口側の水位が前記上側基準水位よりも低い下側基準水位にあるときの当該水移送ポンプの最小汲み上げ高さとの間に前記可撓状配管の管底部が設定されるように前記支持体をポンプ上下方向に作動させる支持体駆動装置とを含む構成であることを特徴とする水移送ポンプ。
【請求項６】
処理槽本体の内部に、被処理水の水処理を行う水処理領域と、原水が前記水処理領域に流入するのを許容する流入管と、前記水処理領域にて処理された水が前記処理槽本体から流出するのを許容する流出管と、前記水処理領域において水を移送する水移送ポンプと、前記水処理領域のうち前記水移送ポンプの吸入口が配設される水吸入領域と、前記水処理領域のうち前記水移送ポンプの吐出口が配設される水吐出領域とを含む水処理装置であって、
前記水移送ポンプとして、請求項１〜５のうちのいずれか一項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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被処理水の水処理を行う水処理装置に設置され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、一般家庭等から排出される生活排水や、産業廃水等の汚水などの被処理水を処理
する水処理装置においては、被処理水の移送のための水移送ポンプが設置されており、例えば下記特許文献１には、いわゆるエアリフト式の水移送ポンプを備える浄化槽の構成が開示されている。この水移送ポンプは、空気供給管から空気が供給されることによって、ポンプ本体の吸入口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。
【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
【０００４】
ところで、この種の水処理装置においては、原水の流入量が上昇したピーク流入の場合、槽内に貯留される水量を一時的に増やして流入水量を下回る放流水量に調整する（以下、「ピークカット」ともいう）ことで、処理性能の向上を図る要請がある。しかしながら、エアリフト式の水移送ポンプを用いると、空気供給量が一定の場合には吸入管側の水位上昇に伴って吐出量が増加することとなり、高水位時の吐出量が増加してピークカットの効果が薄れることが懸念される。一方で、低水位時においては吐出量を安定的に維持することが必要とされる。従って、ピークカットの効果を得るためには、水移送ポンプの吸入管側の水位に応じて吐出量を適正に調整することが望まれている。
引用文献１に記載の浄化槽では、水移送ポンプから吐出された水が流入する流量調整ボックスが別途設けられており、この流量調整ボックスによってポンプ吐出後の水の流量を調整する構成とされているが、このような流量調整ボックスは、流量調整装置自体が大掛かりなものとなり、また水処理装置全体としての装置コストが増大するという問題が生じる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、水処置装置の水処理領域に設置されるエアリフト式の水移送ポンプにおいて、簡便な構造により水移送ポンプの吸入管側の水位に応じて吐出量を適正に調整す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】
【０００６】
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、一般家庭、集合住宅、商業施設、公共施設、工場等の設備から排出される生活排水や産業廃水等の原水の浄化処理を行う水処理装置に対し好適に用いられる。
【０００７】
本発明にかかる水移送ポンプは、水処理装置の水処理領域に設置されるエアリフト式の水移送ポンプとして構成される。この水移送ポンプは、ポンプハウジング、吸入口及び吐出口、第１の水流通経路、空気供給部、第２の水流通経路、流量調整機構を含む。水処理装置の水処理領域は、原水を受け入れて処理することにより実質的な水処理を行なう領域として構成される。典型的には、この水処理領域に、固液分離処理部、嫌気処理部、好気処理部、ろ過処理部、貯留処理部、消毒処埋部等が適宜組み合わせられて収容される。
【０００８】
ポンプハウジングは、水移送ポンプの外郭を形成する。このポンプハウジングに吸入口及び吐出口が設けられる。吸入口は、水を吸入する吸入開口として構成される一方、吐出口は、吐出する吐出開口として構成される。第１の水流通経路は、ポンプハウジング内に形成され、吸入口と吐出口とが連通する水流通経路として構成される。この第１の水流通経路を通じて、吸入口から吐出口への水の流通が許容される。空気供給部は、吸入口と吐出口との間で第１の水流通経路に接続され、第１の水流通経路に空気を供給することによって、吸入口から吸入した水を上記吐出口から吐出させる空気供給部分として構成される。第２の水流通経路は、第１の水流通経路に接続され、吐出口から吐出される前の水の一部が吐出口側から吸入口側に流れるのを許容する水流通経路として構成される。
【０００９】
流量調整機構は、ポンプハウジング内に取り付けられ、水処理領域の吸入口側の水位に応じて、吐出口側から第２の水流通経路を通じて吸入口側に流れる水の流量を調整する機能を有する。この流量調整機構は特に、吸入口側の水位が高水位の場合には、吸入口側の水位が低水位の場合よりも第２の水流通経路を通じて吸入口側に流れる水の流量を増やすように調整する。水処理領域の吸入口側の水位が変動する場合には、吸入口から吸入される水の流量も変化する。この場合、空気供給部から供給される空気量が一定の場合には、吸入口側の水位が相対的に高い高水位になると吸入口から吸入される水の流量が多くなる一方、吸入口側の水位が相対的に低い低水位になると吸入口から吸入される水の流量が少なくなる。従って、この流量調整機構を、吸入口から吸入される水の流量に応じて、吐出口側から第２の水流通経路を通じて吸入口側に流れる水の流量を調整する機構ということもできる。
【００１０】
上記構成の水移送ポンプによれば、吸入側の水位が高水位の場合に吐出量が増加するのを流量調整機構によって抑えることができ、これによりピークカットの効果を得ることが可能となる。一方、吸入側の水位が低水位の場合においては吐出量を安定的に維持することが可能となる。また、水移送ポンプのポンプハウジング内に流量調整機構を設ける構成によって、装置が大掛かりにならない簡便な構造が実現される。
【００１１】
また本発明にかかる更なる形態の水移送ポンプでは、前記のポンプハウジングは、第１配管部、第２配管部、第３配管部及び第４配管部及を含む構成であるのが好ましい。第１及び第２配管部は、ポンプ上下方向にそれぞれ長尺状に延在する配管構成部分とされる。第３配管部は、第１配管部の下端部と、第２配管部の下端部とを接続する配管構成部分とされる。第４配管部は、第１配管部から第３配管部を経由して第２配管部へと流れた水が、第１配管部に流れるのを許容するよう、第１配管部の上端部と第２配管部の上端部とを接続する配管構成部分とされる。そして、第１配管部、第２配管部、及び第３配管部によって前記の第１の水流通経路が形成されるとともに、第４配管部によって前記の第２の水流通経路が形成される。これにより、これら第１〜第４配管部によって、実質的に環状の流路（ループ流路）が形成されることとなる。ここで、前記の吸入口は、第１配管部の下端部よりもポンプ上方に設けられ、当該第１配管部内へと水を吸入する構成とされる。また、前記の吐出口は、第２配管部の下端部よりもポンプ上方に設けられ、当該第２配管部から水を吐出する構成とされる。また、前記の空気供給部は、第２配管部の下端部と吐出口との間に設けられる。これにより、第１〜第４配管部を接続することによって環状のポンプハウジングを形成することができ、ポンプハウジング内の水の流れを円滑化することが可能となる。
【００１２】
また本発明にかかる更なる形態の水移送ポンプでは、前記の第４配管部は、吸入口側の水位が上側基準水位にあるときの最大汲み上げ高さと、吸入口側の水位が上側基準水位よりも低い下側基準水位にあるときの最小汲み上げ高さとの間に管底部が設置された規制流路を含み、当該規制流路によって流量調整機構が構成されるのが好ましい。
この規制流路は、吸入口側の水位が相対的に高い高水位の場合には、第４配管部の水の流れを許容する。一方、この規制流路は、吸入口側の水位が相対的に低い低水位の場合には、第４配管部の水の流れを規制する。従って、この規制流路は、高水位の場合に第４配管部を流通する水の流量を、低水位の場合よりも増やすように構成されている。
【００１３】
なお、水移送ポンプの汲み上げ高さは、吸入口側の水位が予め設定された規定の上側基準水位（運転管理上の上限水位）に設定された場合に最大となり、吸入口側の水位が予め設定された規定の下側基準水位（運転管理上の下限水位）に設定された場合に最小となる。従って、吸入口側の水位が上側基準水位に設定された場合の汲み上げ高さを「最大汲み上げ高さ」として規定することができ、また吸入側の水位が下側基準水位に設定された場合の汲み上げ高さ「最小汲み上げ高さ」として規定することができる。
【００１４】
また本発明にかかる更なる形態の水移送ポンプでは、内装部材によって前記の規制流路の管底部が構成されるのが好ましい。この内装部材は、第４配管部の内壁面に取り付けられた部材とされる。これにより、第４配管部の内装部材による更なる簡便な構造によって流量調整機構を構成することが可能となる。
【００１５】
また本発明にかかる更なる形態の水移送ポンプでは、前記の規制流路は、第４配管部の内壁面によって管底部が構成されるのが好ましい。これにより、第４配管部の内壁面による更なる簡便な構造によって流量調整機構を構成することが可能となる。
【００１６】
また本発明にかかる更なる形態の水移送ポンプでは、前記の流量調整機構は、弁体と弁体駆動装置とを含む構成であるのが好ましい。弁体は、第４配管部内に設置される。弁体駆動装置は、第４配管部内の流路断面積が可変とされるように弁体を作動させる駆動装置とされる。
本構成によれば、水移送ポンプを施工する際の設置状況に応じて、或いは当該水移送ポンプの維持管理上の調整作業において、弁体を適宜作動させることによって、第２の水流通経路を通じて吸入口側に流れる水の流量を所望の水量に容易に設定することが可能となる。なお、本構成に関し、弁体駆動装置は、弁体に対し所定の制御信号を出力することによって弁体を作動させる構成であってもよいし、或いは作業者による手動式の機械構造によって弁体を作動させる構成であってもよい。
また、必要に応じては、吸入口側の水位が高水位の場合には、吸入口側の水位が低水位の場合よりも第４配管部内の流路断面積が増えるように弁体を作動させる構成を採用することもできる。これにより、吸入口側の水位が高水位の場合には、吸入口側の水位が低水位の場合よりも第２の水流通経路を通じて吸入口側に流れる水の流量を増やすことが可能となる。
【００１７】
また本発明にかかる更なる形態の水移送ポンプでは、前記の第４配管部は、第１配管部と第２配管部とを接続する可撓状配管によって構成され、また前記の流量調整機構は、可撓状配管を支持する支持体と、吸入口側の水位が上側基準水位にあるときの当該水移送ポンプの最大汲み上げ高さと、吸入口側の水位が上側基準水位よりも低い下側基準水位にあるときの当該水移送ポンプの最小汲み上げ高さとの間に可撓状配管の管底部が設定されるように支持体をポンプ上下方向に作動させる支持体駆動装置とを含む構成されるのが好ましい。
本構成によれば、水移送ポンプを施工する際の設置状況に応じて、或いは当該水移送ポンプの維持管理上の調整作業において、支持体を適宜作動させることによって、第２の水流通経路を通じて吸入口側に流れる水の流量を所望の水量に容易に設定することが可能となる。
また、必要に応じては、吸入口側の水位が前記高水位の場合には、吸入口側の水位が低水位の場合よりも可撓状配管の管底部が低所に設定されるように支持体を作動させる構成を採用することもできる。これにより、吸入口側の水位が高水位の場合には、吸入口側の水位が低水位の場合よりも第２の水流通経路を通じて吸入口側に流れる水の流量を増やすことが可能となる。
【００１８】
本発明にかかる水処理装置は、処理槽本体の内部に、水処理領域、流入管、流出管、水移送ポンプ、水吸入領域及び水吐出領域を含む構成とされる。水処理領域は、被処理水の水処理を行う領域として構成される。流入管は、原水が水処理領域に流入するのを許容する開口部分として構成される。流出管は、水処理領域にて処理された水が処理槽本体から流出するのを許容する開口部分として構成される。水移送ポンプは、水処理領域において水を移送する機構を果たす。水移送ポンプは特に、前述の各水移送ポンプを用いた構成とされる。水吸入領域は、水処理領域のうち水移送ポンプの吸入口が配設される領域として構成される。水吐出領域は、水処理領域のうち水移送ポンプの吐出口が配設される領域として構成される。この水処理装置の水移送ポンプは特に、前述の各水移送ポンプを用いた構成とされる。
【００１９】
従って、上記構成の水処理装置によれば、水移送ポンプにおいて、吸入側の水位が高水位の場合に吐出量が増加するのを流量調整機構によって抑えることができ、これによりピークカットの効果を得ることが可能となる。一方、吸入側の水位が低水位の場合には吐出量を安定的に維持することが可能となる。また、水移送ポンプのポンプハウジング内に流量調整機構を設ける構成によって、装置が大掛かりにならない簡便な構造が実現される。
【発明の効果】
【００２０】
以上のように、本発明によれば、水処置装置の水処理領域に設置されるエアリフト式の水移送ポンプにおいて、特に吸入口と前記吐出口とが連通する第１の水流通経路とは別に、吐出口側から前記吸入口側に流れるのを許容する第２の水流通経路を設けるとともに、吸入口側の水位に応じて吐出口側から第２の水流通経路を通じて吸入口側に流れる水の流量を調整する流量調整機構をポンプハウジング内に設ける構成によって、簡便な構造により水移送ポンプの吸入管側の水位に応じて吐出量を適正に調整することが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の「水処理装置」にかかる一実施の形態の水処理装置１００の概要を示す図である。
【図２】図１中の水移送ポンプ２００の概略構成を示す図である。
【図３】図２中の水移送ポンプ２００における水及び空気の流れを模式的に示す図である。
【図４】第２の実施形態の水移送ポンプ３００における水及び空気の流れを模式的に示す図である。
【図５】第３の実施形態の水移送ポンプ４００における水及び空気の流れを模式的に示す図である。
【図６】第４の実施形態の水移送ポンプ５００の概略構成を示す図である。
【図７】図６中の水移送ポンプ５００の第１の設定モードＡ１時の状態を示す図である。
【図８】図６中の水移送ポンプ５００の第２の設定モードＡ２時の状態を示す図である。
【図９】図６中の水移送ポンプ５００の第３の設定モードＡ３時の状態を示す図である。
【図１０】第５の実施形態の水移送ポンプ６００の概略構成を示す図である。
【図１１】図１０中の水移送ポンプ６００の第１の設定モードＢ１時の状態を示す図である。
【図１２】図１０中の水移送ポンプ６００の第２の設定モードＢ２時の状態を示す図である。
【図１３】図１０中の水移送ポンプ６００の第３の設定モードＢ３時の状態を示す図である。
【図１４】別実施の形態の水処理装置１２０の概要を示す図である。
【図１５】別実施の形態の水処理装置１４０の概要を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下に、本発明における一実施の形態の水処理装置の構成等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、集合住宅、商業施設、公共施設、工場等の設備から排出される原水（「排水」ないし「被処理水」ともいう）を水処理領域に受け入れて処理する水処理装置について説明するものである。
【００２３】
本発明の「水処理装置」にかかる一実施の形態の水処理装置１００の概要が図１に示される。図１に示すように、本実施の形態の水処埋装置１００は、当該水処埋装置１００の躯体としての処理槽本体１０１を有する。この水処埋装置１００は、屎尿と併せて雑排水（生活系の汚水）を処理する構成の水処理装置であり、「浄化槽」ないし「合併処理浄化槽」とも称呼される。
【００２４】
処理槽本体１０１は、典型的には、いずれも半割れ状に成形された上槽及び下槽を互いに突き合わせることによって槽状とされる。この処理槽本体１０１は、流入管１０２、流出管１０３及びマンホール部１０４を備える。流入管１０２は、被処理水（原水）を処理槽本体１０１の内部空間に導入するための開口部分として構成される。流出管１０３は、処理後の水が処理槽本体１０１の内部空間から導出するための開口部分として構成される。マンホール部１０４は、入槽用、内部点検用、清掃用のマンホールが形成された部位として構成される。
【００２５】
ここでいう処理槽本体１０１が、本発明における「処理槽本体」に相当し、またこの処理槽本体１０１の流入管１０２及び流出管１０３がそれぞれ、本発明における「流入管」及び「流出管」に相当する。なお、本明細書中では、処理槽本体１０１のうちのマンホール部１０４側が槽上方ないし後述する水移送ポンプ２００のポンプ上方として規定され、またその反対側が槽下方ないし後述する水移送ポンプ２００のポンプ下方として規定される。
【００２６】
処理槽本体１０１の内部収容空間は、流入管１０２を通じて受け入れた原水の水処理を行なう水処理領域であって、本発明における「水処理領域」）とされる。この水処理領域には、水処理機構１０１ａとして、夾雑物除去槽１１０、嫌気処理槽１３０、好気処理槽１５０、固液分離槽１７０及び消毒槽１９０が収容されている。本構成では、流入管１０２を通じて処理槽本体１０１内に流人した原水は、夾雑物除去槽１１０、嫌気処理槽１３０、好気処理槽１５０、固液分離槽１７０及び消毒槽１９０において順次連続的に処埋され、処理後の水が流出管１０３を通じて処理槽本体１０１外へと流出する。すなわち、本実施の形態では、各槽が水の処理流れに関して直列状に配設されている。この場合、水処理装置１００は、処理槽本体１０１外へと流出した水をそのまま放流する浄化槽として構成されてもよいし、或いは処理槽本体１０１外へと流出した水をトイレや散水用の水として再利用する水再利用装置として構成されてもよい。また、この水処理機構１０１ａのうち、夾雑物除去槽１１０及び嫌気処理槽１３０は被処理水の一次的な処理を行なう「一次処理部」とも称呼され、また好気処理槽１５０は一次的な処理がなされた後の被処理水の二次的な処理を行なう「二次処理部」とも称呼される。
【００２７】
処理槽本体１０１の内部収容空間（水処理領域）は、板壁状の隔壁が複数介在することによって各処理要素に区画されている。具体的には、夾雑物除去槽１１０と嫌気処理槽１３０との間に隔壁１１１が介在し、嫌気処理槽１３０と好気処理槽１５０との間に隔壁１３１が介在し、好気処理槽１５０と固液分離槽１７０との間に隔壁１５１が介在し、また固液分離槽１７０と消毒槽１９０との間に隔壁１７１が介在する。これら隔壁１１１，１３１，１５１，１７１はいずれも、処理槽本体１０１の槽上下方向に関し長尺状に延在する壁部材として構成される。
【００２８】
夾雑物除去槽１１０は、水処理機構１０１ａの水の処理流れに関して最上流部に配置されている。この夾雑物除去槽１１０は、原水中に含まれる夾雑物（固形物等）を、流入バッフル及び流出バッフルなどの固液分離手段を用いて被処理水から固液分離する処理槽であり、被処理水の固液分離機能を果たす。ここでいう夾雑物除去槽１１０が、本発明における「固液分離処理部」に相当する。図１に示す例では、流入管１０２から流入した原水に対し作用する流入バッフル１１２及び流出バッフル１１４が夾雑物除去槽１１０に設けられている。流入バッフル１１２は、プレート状部材或いはパイプ状部材によって被処理水の第１区画領域１１３を形成しており、この第１区画領域１１３が処理槽本体１０１の槽上下方向（図１中の上下方向）に長手状に延在している。同様に、流出バッフル１１４は、プレート状部材或いはパイプ状部材によって被処理水の第２区画領域１１５を形成しており、この第２区画領域１１５が処理槽本体１０１の槽上下方向（図１中の上下方向）に長手状に延在している。
【００２９】
上記構成の夾雑物除去槽１１０において、流入管１０２から流入した原水は、流入バッフル１１２の第１区画領域１１３を下向きに固液分離領域１１６へと流れる。そして、固液分離領域１１６で夾雑物の除去処理がなされた後の水は、今度は流出バッフル１１４の第２区画領域１１５を上向きに流れ、更に押し出し流れの原理によって隔壁１１１の上部の移流開口１１１ａへと流れ、この移流開口１１１ａを通じて嫌気処理槽１３０へと移流する。
【００３０】
嫌気処理槽１３０は、水処理機構１０１ａの水の処理流れに関して第２番目の処埋領域を構成している。この嫌気処理槽１３０には、被処理水中の有機汚濁物質を嫌気処理（還元）する機能、及び被処埋水を濾過処理する機能を有する嫌気濾床１３２が設けられている。この嫌気濾床１３２には、被処理水中の有機汚濁物質を嫌気処理する嫌気性微生物が付着する規定量の嫌気濾材Ｃ１が充填されている。また、この嫌気処理槽１３０には、好気処理槽１５０へと水を移送する水移送ポンプ２００が設けられており、後述する吸入口２０５が嫌気処理槽１３０（水移送元）に配設される一方、後述する吐出口２０６が好気処理槽１５０（水移送先）に配設されている。ここでいう水移送ポンプ２００が、本発明における「水移送ポンプ」に相当する。また、水移送ポンプ２００による水移送元である嫌気処理槽１３０が、本発明における「水吸入領域」に相当し、水移送ポンプ２００による水移送先である好気処理槽１５０が、本発明における「水吐出領域」に相当する。
【００３１】
上記構成の嫌気処理槽１３０において、隔壁１１１の移流開口１１１ａを通じて流入した水は嫌気濾床１３２（嫌気濾材Ｃ１）を下向きに流れる。このとき、嫌気濾床１３２において被処理水の嫌気処理及びろ過処理がなされ、これによりＢＯＤの低減と汚泥物の除去が行なわれる。この嫌気濾床１３２において処埋された後の水は、水移送ポンプ２００によって好気処理槽１５０へと移送される。この水移送ポンプ２００の具体的な構造に関しては後述する。
【００３２】
なお、夾雑物除去槽１１０と嫌気処理槽１３０は、隔壁１１１の上部に設けられた移流開口１１１ａのみを通じて連通している。これにより、水移送ポンプ２００の吸入口側では夾雑物除去槽１１０の水位と嫌気処理槽１３０の水位とが互いに連動しており、当該水位は例えば図１中のＬＷＬ（下側基準水位）とＨＷＬ（上側基準水位）との間で同水位にて変動する。
【００３３】
好気処理槽１５０は、水処理機構１０１ａの水の処理流れに関して第３番目の処埋領域を構成している。この好気処理槽１５０には、被処理水中の有機汚濁物質を好気処埋（酸化）する機能を有する好気処理領域１５２が設けられており、また好気処理領域１５２の底部に散気装置１５３が設置されている。散気装置１５３は、ブロワ１６０から送気された規定流量の空気が供給される空気供給管１６２に接続されている。この好気処理領域１５２には、必要に応じて、有機汚濁物質を好気処理する好気性微生物が付着する接触材や充填材が充填され得る。
【００３４】
上記構成の好気処理槽１５０において、水移送ポンプ２００から流入した水は、散気装置１５３から供給された空気の流れによって好気処理領域１５２内に循環流を形成する。また、散気装置１５３から供給される空気中の酸素の助けによって、被処理水中の有機汚濁物質が好気処理される。そして、好気処理領域１５２で好気処理された後の水は、隔壁１５１の下部の移流開口１５１ａを通じて固液分離槽１７０へと移流する。
【００３５】
固液分離槽１７０は、水処理機構１０１ａの水の処理流れに関して第４番目の処埋領域を構成している。この固液分離槽１７０は、好気処理槽１５０から隔壁１５１の移流開口１５１ａを通じて移流した水を一時的に滞留させて、水中の浮遊物質を沈殿・除去することによって固液分離機能を果たす。この固液分離槽１７０で処理された後の水は、押し出し流れの原理によって、隔壁１７１の上部に配設された移流開口１７１ａを通じその下流に配置された消毒槽１９０へと移流する。本構成の固液分離槽１７０にかえて、濾過担体が充填された濾過槽を用い、この濾過槽によって固液分離処理を行なうように構成することもできる。
【００３６】
この固液分離槽１７０では、固液分離された後の水、典型的には汚泥等の固形分を含む水を、水移送ポンプなどの移送手段によって夾雑物除去槽１１０に循環水として循環する構成であるのが好ましい。図１に示す例では、固液分離槽１７０で固液分離された後の水を夾雑物除去槽１１０に循環させるエアリフト式の水循環ポンプ１７２が用いられている。この水循環ポンプ１７２は、吸入口が固液分離槽１７０の槽底部に配設される一方、吐出口が夾雑物除去槽１１０に配設された本管を備え、この本管内部に空気供給管１６３を通じて供給された空気の上向流によって、吸入口にて吸入した水を吐出口にて吐出する構成とされる。空気供給管１６３は、ブロワ１６０から送気された規定流量の空気が供給される空気供給管として構成される。なお、この水循環ポンプ１７２に代えて、水中ポンプ等のポンプ移送手段を用いることもできる。
【００３７】
消毒槽１９０は、水処理機構１０１ａの水の処理流れに関して第５番目の処埋領域を構成している。この消毒槽１９０は、固液分離槽１７０から隔壁１７１の移流開口１７１ａを通じて流入した水を消毒処理する機能を有する。この消毒槽１９０は、典型的には、消毒処理を行うための固形消毒剤が充填された薬剤筒１９１を備えている。この薬剤筒１９１から溶出した消毒剤によって消毒処理がなされた後の水は、流出管１０３を通じて処理槽本体１０１から槽外へと放流される。なお、本構成に関連して、消毒槽１９０の下流に、更に別の槽、例えば放流用のポンプが設置された放流ポンプ槽などを設けてもよい。
【００３８】
ところで、上記構成の水処理装置１００のような水処理装置においては、水移送ポンプ２００の吸入口側の水位が変動する場合には、当該吸入口から吸入される水の流量も変化する。この場合、空気供給部から供給される空気量が一定の場合には、吸入口側の水位が相対的に高い高水位になると吸入口から吸入される水の流量が多くなる一方、吸入口側の水位が相対的に低い低水位になると吸入口から吸入される水の流量が少なくなる。
そして、原水の流入量が上昇したピーク流入の場合、槽内に貯留される水量を一時的に増やして流入水量を下回る放流水量に調整する（以下、「ピークカット」ともいう）ことで、処理性能の確保ないし向上を図る要請がある。
【００３９】
しかしながら、水移送ポンプ２００としてエアリフトポンプを用いると、空気供給量が一定の場合には吸入管側の水位上昇に伴って吐出量が増加することとなり、ポンプ吐出側が高水位の場合に吐出量が増加して前記ピークカットの効果が薄れることが懸念される。一方で、ポンプ吐出側が低水位の場合には吐出量を安定的に維持することが必要とされる。従って、ピークカットの効果を得るためには、吸入管側の水位に応じて吐出量を適正に調整することが必要とされる。
【００４０】
そこで、本発明者らは、エアリフトポンプにおいて吸入管側の水位に応じて吐出量を調整する技術について鋭意検討した。その検討の結果、本実施の形態の水移送ポンプの構造に想到したものである。
【００４１】
ここで、上記実施の形態の嫌気処理槽１３０に設けられる水移送ポンプ２００の具体的な構造に関しては図２が参照される。この図２には、図１中の水移送ポンプ２００の概略構成が示されている。
【００４２】
本実施の形態の水移送ポンプ２００は、いわゆるエアリフトポンプ式の水移送ポンプとして構成される。図２に示すように、この水移送ポンプ２００のポンプハウジング２００ａは、少なくとも第１配管部２０１、第２配管部２０２、第３配管部２０３及び第４配管部２０４のハウジング構成要素によって構成される。このポンプハウジング２００ａは、水移送ポンプ２００の外郭を形成する部材とされ、典型的には樹脂材料によって形成される。ここでいうポンプハウジング２００ａが、本発明における「ポンプハウジング」に相当する。
【００４３】
第１配管部２０１及び第２配管部２０２はいずれも、水移送ポンプ２００のポンプ上下方向（或いは処理槽本体１０１の槽上下方向）に長尺状に延在する配管部分として構成される。第３配管部２０３は、第１配管部２０１の下端部と第２配管部２０２の下端部とを接続し、第１配管部２０１及び第２配管部２０２の延在方向と交差する方向の延在成分を含む配管部分として構成される。第４配管部２０４は、第１配管部２０１の上端部と第２配管部２０２の上端部とを接続し、第１配管部２０１及び第２配管部２０２の延在方向と交差する方向の延在成分を含む配管部分として構成される。
【００４４】
これにより、第１配管部２０１内に形成された流路２０１ａは、第３配管部２０３内に形成された流路２０３ａを経由して、第２配管部２０２内に形成された流路２０２ａと連通する。また同様に、第１配管部２０１内の流路２０１ａは、第４配管部２０４内に形成された流路２０４ａを経由して、第２配管部２０２内の流路２０２ａと連通する。かくして、４つの流路２０１ａ，２０３ａ，２０２ａ，２０４ａによって実質的に環状の流路（ループ流路）が形成されることとなる。従って、本実施の形態の水移送ポンプ２００を「ループ型エアリフトポンプ」ということもできる。
【００４５】
ここでいう第１配管部２０１、第２配管部２０２、第３配管部２０３及び第４配管部２０４がそれぞれ、本発明における「第１配管部」、「第２配管部」、「第３配管部」及び「第４配管部」に相当する。また、ここでいう３つの流路２０１ａ，２０３ａ，２０２ａは、ポンプハウジング２００ａ内に形成され、吸入口２０５と吐出口２０６とが連通する水流通経路を形成しており、本発明における「第１の流通経路」を構成する。また、ここでいう流路２０４ａは、前記の水流通経路に接続され、吐出口２０６から吐出される前の水の一部が吐出口２０６側から吸入口２０５側に流れるのを許容する水流通経路を形成しており、本発明における「第２の流通経路」を構成する。
【００４６】
第１配管部２０１のうち第３配管部２０３の接続部位と第４配管部２０４の接続部位との間に吸入口２０５が設けられている。この吸入口２０５は、ポンプハウジング２００ａの内外を連通する開口部分とされ、典型的には第１配管部２０１の下端部よりもポンプ上方に設けられ、第１配管部２０１の延在方向と交差する方向に延在する配管部分によって構成される。嫌気処理槽１３０の水は、この吸入口２０５を通じてポンプハウジング２００ａ内に吸入される。ここでいう吸入口２０５が、本発明における「吸入口」に相当する。
【００４７】
第２配管部２０２には、吐出口２０６及び空気供給部２０７が設けられている。吐出口２０６の内壁面の一部を構成する管底部２０６ａは、第２配管部２０２のうち第４配管部２０４と概ね同様の位置であって、且つ水移送ポンプ２００の最小汲み上げ高さを上回る位置に配設される。この吐出口２０６は、ポンプハウジング２００ａの内外を連通する開口部分とされ、典型的には第２配管部２０２の下端部よりもポンプ上方に設けられ、第２配管部２０２の延在方向と交差する方向に延在する配管部分によって構成される。吸入口２０５を通じてポンプハウジング２００ａ内に吸入された水は、この吐出口２０６を通じてポンプハウジング２００ａ外へと吐出される。ここでいう吐出口２０６が、本発明における「吐出口」に相当する。
【００４８】
空気供給部２０７は、第２配管部２０２のうち第３配管部２０３の接続部位と第４配管部２０４の接続部位との間、すなわち第２配管部２０２の下端部と吐出口２０６との間に配設される。この空気供給部２０７は、ポンプハウジング２００ａの内外を連通する開口部分とされ、ブロワ１６０から規定流量の空気を送気する空気供給管１６１に接続されている。これにより、ブロワ１６０から送気された空気は、空気供給管１６１及び空気供給部２０７を通じてポンプハウジング２００ａ内に供給可能とされる。ここでいう空気供給部２０７が、本発明における「空気供給部」に相当する。
【００４９】
なお、本実施の形態のように、１台のブロワ１６０から送気された空気が、空気供給管１６１（空気供給部２０７）のみならず、空気供給管１６２（散気装置１５３）や空気供給管１６３（水循環ポンプ１７２）にも供給される構成においては、水移送ポンプ２００の空気供給部２０７を、散気装置１５３や水循環ポンプ１７２の空気供給部よりも高所に設けるのが好ましい。本構成によれば、水移送ポンプ２００の空気供給部２０７に確実の空気を供給することが可能となり、また散気装置１５３に詰まりが発生したような場合の流量変化を抑えるのに有効とされる。
【００５０】
水移送ポンプ２００は、第４配管部２０４の内壁面に取り付けられた内装部材２１０（第４配管部２０４内の水の流れを堰き止める「堰部材」ともいう）を備える。具体的には、この内装部材２１０は、第４配管部２０４の内壁面の一部を構成する管底部２０４ｂに取り付けられてポンプ上下方向に延在する板状部材として構成され、またその上端部２１０ａが、吐出口２０６の管底部２０６ａよりも高所であって、且つ水移送ポンプ２００の最大汲み上げ高さと最小汲み上げ高さとの間に設定されている。この内装部材２１０は、交換或いは取替えを前提することなく第４配管部２０４の内壁面に取り付けられる構成であってもよいし、或いは浄化槽の機種や処理量に基づく交換或いは取替えを前提として第４配管部２０４の内壁面に取り付けられる構成であってもよい。
【００５１】
ここで水移送ポンプ２００の汲み上げ高さは、吸入口２０５側の水位が予め設定された規定の上側基準水位（運転管理上の上限水位であって、例えば、図１中のＨＷＬで示す水位）に設定された場合に最大となり、吸入口２０５側の水位が予め設定された規定の下側基準水位（運転管理上の下限水位であって、例えば、図１中のＬＷＬで示す水位）に設定された場合に最小となる。従って、吸入口２０５側の水位が上側基準水位に設定された場合の汲み上げ高さを「最大汲み上げ高さ」として規定することができ、また吸入口２０５側の水位が下側基準水位に設定された場合の汲み上げ高さを「最小汲み上げ高さ」として規定することができる。
【００５２】
これにより、第４配管部２０４内の流路２０４ａの水平方向の水の流れが内装部材２１０によって規制される。第２配管部２０２内の流路２０２ａを流れた水は、内装部材２１０によって流れが規制されつつ第４配管部２０４内の流路２０４ａのみを通じて、第１配管部２０１への返送が可能とされる。従って、内装部材２１０の上端部２１０ａと第４配管部２０４の内壁面とによって区画される流路２０４ａは、水移送ポンプ２００の最大汲み上げ高さと最小汲み上げ高さとの間に設けられた規制流路を構成する。この流路２０４ａは、吸入口２０５側の水位が相対的に高水位の場合には、第４配管部２０４の水の流れを許容する。一方、この流路２０４ａは、吸入口２０５側の水位が相対的に低水位の場合には、第４配管部２０４の水の流れを規制する。従って、この流路２０４ａは、高水位の場合に第４配管部２０４を流通する水の流量を、低水位の場合よりも増やすように構成されている。ここでいう流路２０４ａ及び内装部材２１０によって、本発明における「規制流路」及び「流量調整機構」が構成される。
【００５３】
上記構成の水移送ポンプ２００の作動状態については図３が参照される。この図３には、図２中の水移送ポンプ２００における水及び空気の流れが模式的に示されている。なお、図３及び後述する図４〜５において、ポンプハウジング２００ａ内の水の流れが黒塗り矢印で模式的に示され、またポンプハウジング２００ａ内の空気の流れが白抜き矢印にて模式的に示される。
【００５４】
図３に示すように、水移送ポンプ２００の作動に際しては、空気供給管１６１及び空気供給部２０７を通じてポンプハウジング２００ａ内に空気が供給される。このときの当該空気の供給量は、吐出量の安定化を図るべく予め一定に設定されるのが好ましい。ポンプハウジング２００ａ内に空気が供給されると、この空気が第２配管部２０２内の流路２０２ａを上向きに流れて上向流を形成する。この空気の上向流により、吸入口２０５を通じて吸入された水は、第１配管部２０１内の流路２０１ａを下向きに流れた後、第３配管部２０３内の流路２０３ａを経由して、今度は第２配管部２０２内の流路２０２ａを空気とともに上向きに流れる。流路２０２ａを上向きに流れた水は、吐出口２０６を通じて吐出される一方、内装部材２１０の上端部２１０ａを越える高さまで達した場合には、流路２０４ａを通じて第１配管部２０１へと返送される。
【００５５】
上記構成の内装部材２１０が取り付けられた水移送ポンプ２００によれば、吸入口２０５側の水位に応じて、第４配管部２０４内の流路２０４ａを通じて第２配管部２０２内の流路２０２ａから第１配管部２０１内の流路２０１ａへと流れる（「返送される」ともいう）水の流量が自動的に調整される。なお、空気供給部２０７から供給される空気量が一定の場合には、吸入口２０５側の水位が相対的に高水位になると吸入口２０５から吸入される水の流量も相対的に多くなる一方、吸入口２０５側の水位が相対的に低水位になると吸入口２０５から吸入される水の流量も相対的に少なくなる。従って、この水移送ポンプ２００では、吸入口２０５から吸入される水の流量に応じて、第４配管部２０４内の流路２０４ａを通じて第２配管部２０２内の流路２０２ａから第１配管部２０１内の流路２０１ａへと流れる水の流量が自動的に調整されることにもなる。
【００５６】
具体的には、吸入口２０５側の水位が相対的に高水位の場合、流路２０２ａを上向きに流れた水は、その一部が内装部材２１０の上端部２１０ａを越える高さまで達することによって、流路２０４ａを通じて第１配管部２０１側（流路２０１ａ）へと返送され、残りが吐出口２０６を通じて吐出される。一方で、吸入口２０５側の水位が相対的に低水位の場合、流路２０２ａを上向きに流れた水は、内装部材２１０の上端部２１０ａを越える高さまで達することがなく、全量が吐出口２０６を通じて吐出される。これにより、高水位時の吐出量が増加して前述のピークカットの効果が薄れるのを防止するとともに、低水位時においては吐出量を安定的に維持することが可能となる。また、本実施の形態によれば、水移送ポンプ２００の吐出量を適正に調整する機能を、第４配管部２０４の内壁面に内装部材２１０を取り付けた簡便な構造によって実現することが可能となる。
【００５７】
なお、上記構成の内装部材２１０と同様の流量調整機能が、第４配管部２０４自体に付与された別実施の形態を採用することも可能である。本構成に関しては、図４及び図５が参照される。図４には、第２の実施形態の水移送ポンプ３００における水及び空気の流れが模式的に示され、また図５には、第３の実施形態の水移送ポンプ４００における水及び空気の流れが模式的に示されている。
【００５８】
（第２及び第３の実施形態）
図４及び図５に示す水移送ポンプ３００，４００ではいずれも、上記構成の内装部材２１０を用いる代わりに、ポンプ上下方向に関し第４配管部２０４の設置高さ、特には第４配管部２０４の内壁面の一部を構成する管底部２０４ｂの高さの全部または一部が、吐出口２０６の設置高さ、特には吐出口２０６の内壁面の一部を構成する管底部２０６ａの高さを上回るように構成している。そして、第４配管部２０４の管底部２０４ｂの高さが、吐出口２０６の管底部２０６ａよりも高所であって、且つ水移送ポンプ２００の最大汲み上げ高さと最小汲み上げ高さとの間に設定されている。従って、ここでいう第４配管部２０４の内壁面自体によって、本発明における「規制流路」及び「流量調整機構」が構成される。このような構成によっても、上記構成の内装部材２１０を用いる場合と同様に、簡便な構造によって、高水位時の吐出量が増加して前述のピークカットの効果が薄れるのを防止するとともに、低水位時においては吐出量を安定的に維持することが可能となる。
【００５９】
なお、流路２０２ａから流路２０１ａに返送される水量をより安定化させるためには、特に第４配管部２０４の管底部２０４ｂの形状につき、当該管底部２０４ｂが図４に示すように水平状に延在する構成にかえて、当該管底部２０４ｂが図５に示すように傾斜状に延在する構成を用いる場合が有利とされる。図５に示す例では、管底部２０４ｂは、流路２０１ａ側での高さが流路２０２ａ側での高さを下回るように、すなわち管底部２０４ｂの高さが流路２０１ａ側に向かうにつれて徐々に低くなるように傾斜している。管底部２０４ｂのこの傾斜面については、平面、曲面、段差面等、種々の表面形状を採用することができる。
【００６０】
更に、水移送ポンプにおける流量調整機能については、別実施の形態を用いることが可能である。当該別実施の形態に関しては、図６〜１３を参照しつつ以下に説明する。なお、これら図６〜図１３において図２に示す構成要素と同一の構成要素には同一の符号を付し、当該構成要素についての詳細な説明は省略する。
【００６１】
（第４の実施形態）
上記実施の形態の嫌気処理槽１３０に設けられる第４の実施形態の水移送ポンプ５００に関しては図６が参照される。この図６には水移送ポンプ５００の概略構成が示されている。図６に示す水移送ポンプ５００では、第４配管部２０４に対してバルブ機構５１０が設置されている。このバルブ機構５１０は、弁体５１１及び弁体駆動装置５１２を含む。具体的には、このバルブ機構５１０の弁体５１１が第４配管部２０４内の流路２０４ａ上に設置されており、当該流路２０４ａの開度（「流路断面積」ともいう）が可変となるように弁体駆動装置５１２によって弁体５１１が作動する。弁体駆動装置５１２は、少なくとも吸入口２０５側の水位が高水位の場合には、吸入口２０５側の水位が低水位の場合よりも流路２０４ａの流路断面積が増えるように弁体５１１を作動させる機能を有する。
【００６２】
弁体駆動装置５１２は、弁体５１１に対し所定の制御信号を出力することによって弁体５１１を作動させる構成であってもよいし、或いは作業者による手動式の機械構造によって弁体５１１を作動させる構成であってもよい。ここでいう弁体５１１及び弁体駆動装置５１２がそれぞれ、本発明における「弁体」及び「弁体駆動機構」に相当する。この弁体駆動装置５１２による弁体５１１の設定モードには、例えば以下のような第１の設定モードＡ１、第２の設定モードＡ２及び第３の設定モードＡ３が包含される。
【００６３】
（第１の設定モードＡ１）
弁体駆動装置５１２による弁体５１１の第１の設定モードＡ１に関しては、図７が参照される。この第１の設定モードＡ１では、弁体駆動装置５１２により弁体５１１が作動されて、第４配管部２０４内の流路２０４ａの開度が弁体５１１によって全開（開度：１００％）の状態に調整される。これにより、水移送ポンプ５００の作動状態においては、流路２０４ａ側の流路抵抗が小さくなり、第２配管部２０２内の流路２０２ａを上向きに流れた水は、その一部が第４配管部２０４内の流路２０４ａを通じて第１配管部２０１へと返送され、残りが吐出口２０６を通じて吐出される。特に、流路２０４ａの開度を大きくすることによって第４配管部２０４を通じて第２配管部２０２から第１配管部２０１へと返送される水量を増やすことができる。
【００６４】
本設定によれば、第４配管部２０４内の流路２０４ａを通じて吸入口２０５側に流れる水の流量を増やすことができ、以って水移送ポンプ５００における吐出口２０６からの吐出量を抑えることが可能となる。
【００６５】
（第２の設定モードＡ２）
弁体駆動装置５１２による弁体５１１の第２の設定モードＡ２に関しては、図８が参照される。この第２の設定モードＡ２では、弁体駆動装置５１２により弁体５１１が作動されて、第４配管部２０４内の流路２０４ａの開度が弁体５１１によって全閉（開度：０％）の状態に調整される。これにより、水移送ポンプ５００の作動状態においては、流路２０４ａの水の流れが禁止されるため、流路２０２ａから流路２０１ａへの返送が阻止される。本設定によれば、水移送ポンプ５００における吐出口２０６からの吐出量を、第１の設定モードＡ１時よりも増やすことが可能となる。
【００６６】
（第３の設定モードＡ３）
弁体駆動装置５１２による弁体５１１の第３の設定モードＡ３に関しては図９が参照される。この第３の設定モードＡ３では、弁体駆動装置５１２により弁体５１１が作動されて、第４配管部２０４内の流路２０４ａの開度が弁体５１１によって中程度の開放状態（開度：典型的には概ね５０％）の状態に調整される。本設定によれば、水移送ポンプ５００の作動状態においては、流路２０２ａから流路２０１ａへと返送される水量を、第１の設定モードＡ１時の水量と第２の設定モードＡ２時の水量との間のレベルに調整することが可能となる。
【００６７】
なお、バルブ機構５１０における弁体５１１の開度の調整については、開度の異なる少なくとも２つの調整状態が形成されればよく、例えば上述の設定モードＡ１〜Ａ３のうちの２つの設定モードのみを用いる構成を採用したり、或いは上述の設定モードＡ１〜Ａ３に更なる設定モードが付与された構成を採用することもできる。
【００６８】
また、上記構成のバルブ機構５１０は、水移送ポンプ５００を含む水処理装置を施工する際の設置状況に応じて、或いは当該水移送ポンプ５００の維持管理上の調整作業において、設定モードＡ１〜Ａ３のうちのいずれかに適宜調整される構成であるのが好ましい。これにより、第４配管部２０４内の流路２０４ａを通じて吸入口２０５側に流れる水の流量を、バルブ機構５１０を用いて所望の水量に容易に設定することが可能となる。ここでいう弁体５１１及び弁体駆動機構５１２を含むバルブ機構５１０によって、本発明における「流量調整機構」が構成される。
【００６９】
必要に応じては、吸入口２０５側の水位情報、例えば吸入口２０５側の水位を連続的或いは定期的に検出する水位センサからの水位情報に基づいてバルブ機構５１０が制御される構成を採用することもできる。本構成では、水位センサからの水位情報に基づいて、当該水位が予め規定された高水位に達した場合には、弁体５１１が第１の設定モードＡ１に設定されるように弁体駆動装置５１２に対し制御信号が出力される。また、当該水位が予め規定された低水位に達した場合には、弁体５１１が第２の設定モードＡ２に設定されるように弁体駆動装置５１２に対し制御信号が出力される。更には、当該水位が前記の高水位と前記の低水位との間にある場合には、弁体５１１が第３の設定モードＡ３に設定されるように弁体駆動装置５１２に対し制御信号が出力される。
【００７０】
（第５の実施形態）
上記実施の形態の嫌気処理槽１３０に設けられる第５の実施形態の水移送ポンプ６００のに関しては図１０が参照される。この図１０には、水移送ポンプ６００の概略構成が示される。図１０に示す水移送ポンプ６００では、第１配管部２０１と第２配管部２０２とを接続する第４配管部２０４は、撓み動作が可能な可撓状配管とされる。この第４配管部２０４は、典型的には樹脂材料やゴム材料によって形成された配管、例えば蛇腹ホースと称呼される配管によって構成される。ここでいう可撓状配管としての第４配管部２０４が、本発明における「可撓状配管」に相当する。
【００７１】
また、この第４配管部２０４には、配管可動機構６１０が取り付けられている。この配管可動機構６１０は、第４配管部２０４を支持する支持体６１１と、この支持体６１１をポンプ上下方向（図１０中の上下方向）に作動させる支持体駆動装置６１２を含む。支持体６１１は、図１０に示すように第４配管部２０４を上方から支持する構成であってもよいし、或いは第４配管部２０４を上方以外の方向から適宜に支持する構成であってもよい。支持体駆動装置６１２は、水移送ポンプ６００の最大汲み上げ高さと最小汲み上げ高さとの間に第４配管部２０４の管底部２０４ｂが設定されるように支持体６１１を作動させる機能を有する。この支持体駆動装置６１２は、少なくとも吸入口２０５側の水位が相対的に高水位の場合には、吸入口２０５側の水位が相対的に低水位の場合よりも４配管部２０４の管底部２０４ｂが低所に設定されるように支持体６１１を作動させる。
【００７２】
これにより、可撓状の第４配管部２０４は、支持体６１１のポンプ上下方向の作動に伴って、ポンプ上下方向の撓み動作が可能とされる。ここでいう支持体６１１及び支持体駆動装置６１２がそれぞれ、本発明における「支持体」及び「支持体駆動装置」に相当する。この支持体駆動装置６１２による支持体６１１（或いは第４配管部２０４）の設定モードには、例えば以下のような第１の設定モードＢ１、第２の設定モードＢ２及び第３の設定モードＢ３が包含される。
【００７３】
（第１の設定モードＢ１）
支持体駆動装置６１２による第１の設定モードＢ１に関しては、図１１が参照される。この第１の設定モードＢ１では、第４配管部２０４の管底部２０４ｂの高さが吐出口２０６の管底部２０６ａの高さに概ね合致するように、且つ管底部２０４ｂの高さが水移送ポンプ６００の最小汲み上げ高さに概ね合致するように、支持体６１１の位置が調整される。これにより、水移送ポンプ６００の作動状態においては、流路２０４ａ側の流路抵抗が小さくなり、第２配管部２０２内の流路２０２ａを上向きに流れた水は、その一部が第４配管部２０４内の流路２０４ａを通じて第１配管部２０１へと返送され、残りが吐出口２０６を通じて吐出される。特に、第４配管部２０４を通じて第２配管部２０２から第１配管部２０１へと返送される水量を増やすことができる。本設定によれば、水移送ポンプ６００における吐出口２０６からの吐出量を抑えることが可能となる。
【００７４】
（第２の設定モードＢ２）
支持体駆動装置６１２による第２の設定モードＢ２に関しては、図１２が参照される。この第２の設定モードＢ２では、第４配管部２０４内の流路２０４ａが上に凸となるように支持体駆動装置６１２により支持体６１１が上方（図１２中の矢印１０方向）に作動され、管底部２０４ｂの高さが水移送ポンプ６００の最大汲み上げ高さを上回るか、或いは最大汲み上げ高さに合致するように、支持体６１１の位置が調整される。これにより、水移送ポンプ６００の作動状態においては、流路２０２ａから流路２０１ａへの返送が阻止される。本設定によれば、支持体６１１が第２の設定モードＢ２に設定されることによって、水移送ポンプ６００における吐出口２０６からの吐出量を、第１の設定モードＢ１時よりも増やすことが可能となる。
【００７５】
（第３の設定モードＢ３）
支持体駆動装置６１２による第３の設定モードＢ３に関しては図１３が参照される。この第３の設定モードＢ３では、支持体６１１がポンプ上下方向に関し第１の設定モードＢ１時と第２の設定モードＢ２時との間の高さ（実質的に、第４配管部２０４の管底部２０４ｂの高さが水移送ポンプ６００の最大汲み上げ高さと最小汲み上げ高さとの間の高さ）に、支持体６１１の位置が調整される。本設定によれば、水移送ポンプ６００の作動状態においては、流路２０２ａから流路２０１ａへと返送される水量を、第１の設定モードＢ１時の水量と第２の設定モードＢ２時の水量との間のレベルに調整することが可能となる。
【００７６】
なお、配管可動機構６１０における第４配管部２０４（支持体６１１）の高さ調整については、設定高さの異なる少なくとも２つの調整状態が形成されればよく、例えば上述の設定モードＢ１〜Ｂ３のうちの２つの設定モードのみを用いる構成を採用したり、或いは上述の設定モードＢ１〜Ｂ３に更なる設定モードが付与された構成を採用することもできる。
【００７７】
また、上記構成の配管可動機構６１０は、水移送ポンプ６００を含む水処理装置を施工する際の設置状況に応じて、或いは当該水移送ポンプ６００の維持管理上の調整作業において、設定モードＢ１〜Ｂ３のうちのいずれかに適宜調整される構成であるのが好ましい。これにより、第４配管部２０４内の流路２０４ａを通じて吸入口２０５側に流れる水の流量を、配管可動機構６１０を用いて所望の水量に容易に設定することが可能となる。ここでいう支持体６１１及び支持体駆動機構６１２を含む配管可動機構６１０によって、本発明における「流量調整機構」が構成される。
【００７８】
必要に応じては、吸入口２０５側の水位情報、例えば吸入口２０５側の水位を連続的或いは定期的に検出する水位センサからの水位情報に基づいて配管可動機構６１０が制御される構成を採用することもできる。本構成では、水位センサからの水位情報に基づいて、当該水位が予め規定された高水位に達した場合には、支持体６１１が第１の設定モードＢ１に設定されるように支持体駆動装置６１２に対し制御信号が出力される。また、当該水位が予め規定された低水位に達した場合には、支持体６１１が第２の設定モードＢ２に設定されるように支持体駆動装置６１２に対し制御信号が出力される。更には、当該水位が前記の高水位と前記の低水位との間にある場合には、支持体６１１が第３の設定モードＢ３に設定されるように支持体駆動装置６１２に対し制御信号が出力される。
【００７９】
〔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。
【００８０】
上記実施の形態では、水処理装置１００の各処理要素のうち嫌気処理槽１３０に設けられる水移送ポンプ２００，３００，４００，５００，６００について記載したが、本発明では、当該水移送ポンプを水処理装置１００のうち嫌気処理槽１３０とは異なる処理要素に設けることも可能である。なお、嫌気処理槽１３０とは異なる処理要素に水移送ポンプを設ける構成に関しては、図１４及び図１５が参照される。
【００８１】
図１４に示す水処理装置１２０では、水移送ポンプ２００が好気処理槽１５０に設けられており、吸入口が好気処理槽１５０（水移送元）に配設される一方、吐出口が固液分離槽１７０（水移送先）に配設されている。そして、夾雑物除去槽１１０と嫌気処理槽１３０が隔壁１１１の上部に設けられた移流開口１１１ａのみを通じて連通するとともに、嫌気処理槽１３０と好気処理槽１５０が隔壁１３１の上部に設けられた移流開口１３１ａのみを通じて連通している。これにより水移送ポンプ２００の吸入口側では夾雑物除去槽１１０の水位、嫌気処理槽１３０の水位及び好気処理槽１５０の水位が互いに連動しており、当該水位は例えば図１４中のＬＷＬ（下側基準水位）とＨＷＬ（上側基準水位）との間で同水位にて変動する。
【００８２】
また図１５に示す水処理装置１４０では、水移送ポンプ２００が固液分離槽１７０に設けられており、吸入口が固液分離槽１７０（水移送元）に配設される一方、吐出口が消毒槽１９０（水移送先）に配設されている。そして、夾雑物除去槽１１０と嫌気処理槽１３０が隔壁１１１の上部に設けられた移流開口１１１ａのみを通じて連通し、嫌気処理槽１３０と好気処理槽１５０が隔壁１３１の上部に設けられた移流開口１３１ａのみを通じて連通し、更に好気処理槽１５０と固液分離槽１７０が隔壁１５１の下部に設けられた移流開口１５１ａのみを通じて連通している。これにより水移送ポンプ２００の吸入口側では夾雑物除去槽１１０の水位、嫌気処理槽１３０の水位、好気処理槽１５０の水位及び固液分離槽１７０の水位が互いに連動しており、当該水位は例えば図１５中のＬＷＬ（下側基準水位）とＨＷＬ（上側基準水位）との間で同水位にて変動する。
【００８３】
上記構成の水処理装置１２０，１４０においても、前述の水処理装置１００の場合と同様に、水移送ポンプ２００において、吸入側の水位が高水位の場合に吐出量が増加するのを抑えることができ、これによりピークカットの効果を得ることが可能となる。一方、吸入側の水位が低水位の場合には吐出量を安定的に維持することが可能となる。また、記構成の水処理装置１２０，１４０においては、水移送ポンプ２００にかえて、前述の水移送ポンプ３００，４００，５００，６００を設けることもできるのは勿論である。
【００８４】
また、上記実施の形態の水移送ポンプでは、４つの第１配管部２０１、第２配管部２０２、第３配管部２０３及び第４配管部２０４によってループ状のポンプハウジング２００ａを構成する場合について記載したが、本発明では、ポンプハウジングの形状や、当該ポンプハウジンを構成する構成部材の数等は、必要に応じて適宜変更が可能である。
【００８５】
また、本発明では、前述の水移送ポンプ２００，３００，４００，５００，６００にそれぞれ設けられた流量調整機構の複数を適宜組み合わせることも可能である。例えば、水移送ポンプ３００，４００の第４配管部２０４に、水移送ポンプ５００のバルブ機構５１０を設けることもできる。このような構成によれば、第４配管部２０４を流れる水の流量調整を更に木目細かく行うことが可能となる。
【００８６】
また、上記実施の形態の水処理装置１００では、水処理機構１０１ａが、夾雑物除去槽１１０、嫌気処理槽１３０、好気処理槽１５０、固液分離槽１７０及び消毒槽１９０の処理要素によって構成される場合について記載したが、処理要素の数や種類に関しては必要に応じて種々選択が可能である。
【符号の説明】
【００８７】
１００，１２０，１４０…水処理装置
１０１…処理槽本体
１０１ａ…水処理機構
１０２…流入管
１０３…流出管
１０４…マンホール部
１１０…夾雑物除去槽
１１１，１３１，１５１，１７１…隔壁
１１１ａ，１３１ａ，１５１ａ，１７１ａ…移流開口
１１２…流入バッフル
１１３…第１区画領域
１１４…流出バッフル
１１５…第２区画領域
１１６…固液分離領域
１３０…嫌気処理槽
１３２…嫌気濾床
１５０…好気処理槽
１５２…好気処理領域
１５３…散気装置
１６０…ブロワ
１６１，１６２，１６３…空気供給管
１７０…固液分離槽
１７２…水循環ポンプ
１９０…消毒槽
１９１…薬剤筒
２００，３００，４００，５００，６００…水移送ポンプ
２００ａ…ポンプハウジング
２０１…第１配管部
２０１ａ，２０２ａ，２０３ａ，２０４ａ…流路
２０２…第２配管部
２０３…第３配管部
２０４…第４配管部
２０４ｂ…管底部
２０５…吸入口
２０６…吐出口
２０６ａ…管底部
２０７…空気供給部
２１０…内装部材
２１０ａ…上端部
５１０…バルブ機構
５１１…弁体
５１２…弁体駆動装置
６１０…配管可動機構
６１１…支持体
６１２…支持体駆動装置
【図１】
0005590926.tif 000002
【図２】
0005590926.tif 000003
【図３】
0005590926.tif 000004
【図４】
0005590926.tif 000005
【図５】
0005590926.tif 000006
【図６】
0005590926.tif 000007
【図７】
0005590926.tif 000008
【図８】
0005590926.tif 000009
【図９】
0005590926.tif 000010
【図１０】
0005590926.tif 000011
【図１１】
0005590926.tif 000012
【図１２】
0005590926.tif 000013
【図１３】
0005590926.tif 000014
【図１４】
0005590926.tif 000015
【図１５】
0005590926.tif 000016