DE3001229C2

DE3001229C2 - Vacuum drainage system for ships

Info

Publication number: DE3001229C2
Application number: DE3001229A
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: Electrolux 2000 Hamburg De GmbH; Electrolux GmbH
Current assignee: Wartsila Oy AB
Priority date: 1980-01-15
Filing date: 1980-01-15
Publication date: 1983-01-13
Also published as: FR2473459A1; NL8100108A; GB2068468A; SE8100185L; FI68024B; FI804060L; GB2068468B; NO148878C; CA1163142A; JPS56105787A; NO148878B; DE3001229A1; NO810107L

Description

Die Erfindung betrifft eine Vakuum-Entwässerungsanlage für Schiffe mit einer saugseitig an einen Sammelbehälter angeschlossenen Vakuumpumpe, in den eine oder mehrere Abwasserleitungen mit Einlaßventilen münden, weiche derart gesteuert sind, daß *o Abwasser und Luft in die Leitungen und den Sammelbehälter gesaugt werden.Are the invention relates to a vacuum drainage system for ships having a suction side connected to a collecting vacuum pump, open out into the one or more sewer lines with intake valves, soft controlled such that * o wastewater and air into the pipes and the collecting container are sucked.

Vakuum-Entwässerungsanlagen bieten sich für Sciriffe deshalb an. weil sie Freiheit bei der Leitungsverlegung gewähren. Man kann sich mit den Leitungen nach den jeweils gegebenen räumlichen Bedingungen richten, braucht kein Gefälle herzustellen und kann kleinere Leitungsquerschnitte verwenden. Vakuum-Entwässerungsanlagen der hier in Frage kommenden Art sind z. B. in der DE-PS 12 38 858 und der DE-OS 24 55 551 beschrieben.Vacuum drainage systems are therefore ideal for Sciriffe. because they allow freedom in laying the cables. The cables can be used according to the given spatial conditions, there is no need to create a gradient and smaller cable cross-sections can be used. Vacuum drainage systems of the type in question are z. B. in DE-PS 12 38 858 and DE-OS 24 55 551 described.

Da die ordnungsgemäße Funktion der Vakuum-Entwässerungsanlage u. a. von der Stärke des im System herrschenden Unterdrucks abhängt, wurden bisher sowohl die Vakuumpumpe als auch die Abwasserleitun- " gen oberhalb des höchstmöglichen Wasserspiegels an den Sammelbehälter angeschlossen, so daß die Saugseite der Vakuumpumpe über den Hohlraum im Sammelbehälter oberhalb des Wasserspiegels unmittelbar mit den Abwasserleitungen in Verbindung stand. Dabei wurde jedoch der Belüftung des Abwassers keine Beachtung geschenkt. Man war nur darauf bedacht, den Strömungswiderstand zwischen der Vakuumpumpe und den Abwasserleitungen möglichst gering zu halten und der Rückflußgefahr vorzubeugen. Wenn, wie auf ^b> Schiffen vielfach üblich, das Fäkalien enthaltende Abwasser einer Kläranlage zugeführt wurde, fand normalerweise zur Förderung der aeroben AbbauvorSince the proper functioning of the vacuum drainage system depends, among other things, on the strength of the negative pressure prevailing in the system, both the vacuum pump and the sewer pipes have been connected to the collecting tank above the highest possible water level, so that the suction side of the vacuum pump via the cavity in the The collecting tank above the water level was in direct contact with the sewage pipes. However, no attention was paid to the ventilation of the sewage. Care was only taken to keep the flow resistance between the vacuum pump and the sewer pipes as low as possible and to prevent the risk of backflow. If, how on ^{b> It is} common practice in ships to feed the sewage containing faeces to a sewage treatment plant, normally found to promote aerobic degradation gange im Zusammenhang mit dem Klärprozeß eine besondere Belüftung mittels Druckluft statt Von dieser Belüftung waren jedoch nicht diejenigen gröberen festen Bestandteile des Abwassers betroffen, die vor der Kläranlage beispielsweise durch Rechen zurückgehalten und abgesondert wurden.went one in connection with the clarification process Special ventilation by means of compressed air instead of this type of ventilation, however, were not the coarser ones Solid constituents of the wastewater were affected, which were held back and separated by rakes, for example, in front of the sewage treatment plant.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vakuum-Entwässerungsanlage der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der die Belüftung des \bwassers ohne zusätzlichen Aufwand wesentlich verbessert ist, und zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß wenigstens eine der Abwasserleitungen von einem höheren Niveau kommend am Boden des Sammelbehälters mündet.The invention is based on the object of providing a vacuum drainage system of the type mentioned at the beginning To create a way in which the aeration of the water is significantly improved without additional effort, and to solve this problem it is proposed according to the invention that at least one of the sewer pipes coming from a higher level on the ground of the collecting container opens.

Durch die vorgeschlagene Maßnahme wird erreicht, daß die über die Abwasserleitung angesaugte Luft in Form von Blasen durch das im Sammelbehälter stehende Abwasservolumen hindurchperlen muß, bevor sie über die Vakuumpumpe aus dem Sammelbehälter abgesaugt wird. Dadurch findet bereits im Sammelbehälter außer einer guten Verwirbelung, insbesondere des Schlamms, eine ständige Belüftung des noch Irischen Abwassers statt. Das Wasser nimmt Luft in gelöster Form auf, und Luftbläschen bleiben an den Bestandteilen des Abwassers haften. Die angestrebten aeroben Abbauvorgänge kommen sofort in Gang, und zwar an sämtlichen Bestandteilen des abgesaugten Abwassers, auch denjenigen, die nicht unmittelbar danach auf dem Schiff einer Kläranlage zugeführt werden.The proposed measure will achieve that the air sucked in via the sewer pipe in the form of bubbles through the in the collecting tank standing volume of waste water must bubble through before it is removed from the collecting container via the vacuum pump is sucked off. As a result, there is already a good turbulence in the collecting container, in particular of the mud, constant aeration of the still Irish sewage takes place. The water takes in air in dissolved form Form and air bubbles adhere to the constituents of the waste water. The desired aerobic Degradation processes start immediately, namely on all components of the extracted wastewater, including those that are not immediately sent to a sewage treatment plant on the ship.

)e nach der Auslegung der an die Vakuum-Entwässerungsanlage artgeschlossenen Kläranlage kann bei Benutzung der Erfindung die dort bisher vorgenommene Belüftung reduziert werden oder ggf. ganz entfallen. Was die Funktion der Vakuum-Entwässerungsanlage anbelangt, hat sich überraschend gezeigt, daß diese durch die Erfindung sogar verbessert wurde. Der durch die vorgeschlagene Leitungsführung am Sammelbehälter erzeugte zusätzliche Strömungswiderstand bzw. Druckverlust kostet praktisch keine Energie, denn wegen der verhältnismäßig kurzen Länge der Abwasserleitungen auf einem Schiff war die bisher an den Einlaßventilen, durch welche das an Toiletten und anderen Sammelstellen anfallende Abwasser in das Vakuum-Leitungssystem eingesaugt wird, auftretende Saugkraft so groß, daß man die Einlaßventile kaum mehr kürzer öffnen lassen konnte, d. h. es wurden im Normalfall größere Luftmengen als notwendig angesaugt, und der Saugstrom war so heftig, daß er unerwünscht starke Geräusche erzeugte. In dieser Beziehung liefert nun bei der erfindungsgemäßen Vakuum-Entwässerungsanlage das von der Luft zu durchströmende Wasser in dem Sammelbehälter und dem Ende der Abwasserleitung einen durchaus erwünschten Widerstand, der die Heftigkeit der Reaktionen der Anlage beim kurzzeitigen Öffnen eines Einlaßventils etwas mildert.) e according to the design of the sewage treatment plant, which is type-closed to the vacuum drainage system, can be Using the invention, the ventilation previously made there can be reduced or possibly eliminated entirely. As far as the function of the vacuum drainage system is concerned, it has surprisingly been found that this was even improved by the invention. The additional flow resistance or flow resistance generated by the proposed line routing on the collecting tank. Pressure loss costs practically no energy, because due to the relatively short length of the sewer pipes on a ship, it was previously on the Inlet valves through which the wastewater from toilets and other collection points into the Vacuum line system is sucked in, the suction force occurring so great that you can hardly touch the inlet valves could have opened longer for a shorter time, d. H. Normally larger amounts of air than necessary were sucked in, and the suction flow was so violent that it produced undesirably loud noises. In this respect, the invention now provides Vacuum drainage system, the water to be flown through by the air in the collecting tank and the end of the sewer line a very desirable resistance, the violent reactions of the system when a brief opening of a The inlet valve somewhat.

Als Alternative zu dem erfindungsgemäßen Vorschlag könnte auch daran gedacht werden, sämtliche Abwasserleitungen oben an den Sammelbehälter anzuschließen und die von der Druckseite der Vakuumpumpe ausgestoßene Luft im Verlauf des weiteren Strömungswegs des Abwassers hinter dem Sammelbehälter durch das Abwasser zu drücken. Dieses Verfahren hätte jedoch den Nachteil eines schlechteren Wirkungsgrads, da Vakuumpumpen nach Möglichkeit nicht mit Gegendruck arbeiten sollten. As an alternative to the proposal according to the invention, it could also be considered to connect all sewage lines to the top of the collecting container and to press the air expelled from the pressure side of the vacuum pump through the sewage in the course of the further flow path of the sewage behind the collecting container. However, this method would have the disadvantage of poorer efficiency, since vacuum pumps should not work with counter pressure if possible.

Nachstehend werden schematisch dargestellte Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnung näher erläu-Below, schematically illustrated embodiments are explained in more detail with reference to the drawing.

tert. Es zeigttert. It shows

S Γ i g. 1 eine erste Ausführungsform mit einer vonS Γ i g. 1 shows a first embodiment with one of

oben in einen Sammelbehälter eingeführten Abwasser- :._; leitung,Waste water introduced into a collecting tank at the top:. _; management,

^ί: F i g. 2 eine Ausführungsform mit einer von unten an ^ί: F i g. 2 shows an embodiment with one from below

den Boden des Sammelbehälters angeschlossenen Abwasserleitung.sewer connected to the bottom of the collecting tank.

In F i g. 1 und 2 ist jeweils nur der mit 10 bezeichnete Sammelbehälter einer auf einem Schiff installierten Vakuum-Entwässerungsanlage mit einer einzigen Abwasserleitung 12 dargestellt Es versteht sich, daß die Leitung J2 mehrfach verzweigt sein kann, um die Abwässer einer Vielzahl von Toiletten und anderen Sammelstellen heranzuführen. Alternativ könnten auch mehrere Abwasserleitungen 12 zum Sammelbehälter 10 führen. Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 ist der Einfachheit halber nur eine einzige Toilette 14 angedeutet, an welcher ein Einlaßventil 16 angeordnet ist Die Betätigung des Einlaßventils 16 kann mittels des im System vorhandenen Unterdrucks automatisch erfolgen, wenn sich in Strömungsrichtung vor dem Ventil eine bestimmte Abwassermenge angesammelt hat. Die Steuerung des Einlaßventils 16 kann labe: ..o getroffen sein, daß das Ventil bei jedem Öffnungsvor gang eine bestimmte Abwasserportion und aulierdem ein bestimmtes Luftvolumen, welches ein Vielfaches der Abwasserportion betragen sollte, in die Abwasserleitung 12 einläßt, bevor es automatisch wieder schließt. Zur Steuerung des Einlaßventils 16 wird auf die eingangs erwähnte DE-OS 24 55 551 Bezug genommen. Statt selbsttätiger Öffnung des Einlaßventils 16 könnte auch, wie bei Vakuumtoiletten bekannt, ein willkürlich betätigbarer Öffnungsmechanismus vorgesehen sein, wobei jedoch ebenfalls die Öffnungszeit vorzugsweise fest einstellbar ist, um Verluste durch zu langes Öffnen des Einlaßventils zu vermeiden.In Fig. 1 and 2 each is only the collecting container labeled 10 of one installed on a ship Vacuum drainage system shown with a single sewer line 12 It will be understood that the Line J2 can be branched several times to the sewage of a variety of toilets and others Bring to collection points. Alternatively, several sewage lines 12 to the collecting container 10 could also be used to lead. In the exemplary embodiment according to FIG. 1, there is only a single toilet 14 for the sake of simplicity indicated, on which an inlet valve 16 is arranged. The actuation of the inlet valve 16 can by means of the The negative pressure present in the system takes place automatically when in the direction of flow in front of the Valve has accumulated a certain amount of waste water. The control of the inlet valve 16 can labe: ..o be taken that the valve a certain amount of wastewater and aulierdem with each opening process a certain volume of air, which should be a multiple of the wastewater portion, into the sewer 12 lets in before it closes again automatically. To control the inlet valve 16 is on the Reference is made to DE-OS 24 55 551 mentioned at the outset. Instead of automatic opening of the inlet valve 16 could also, as is known with vacuum toilets, an arbitrarily actuatable opening mechanism can be provided, however, the opening time is also preferably permanently adjustable in order to avoid losses due to opening for too long to avoid the intake valve.

Der Unterdruck im Sammelbehälter 10 und im Leitungsnetz der Abwasserleitungen 12 wird durch eine Vakuumpumpe 18 erzeugt und während des Betriebs der Entwässerungsanlage aufrechterhalten. Der Unterdruck bewirk' daß das durch das Einlaßventil 16 in das Leitungssystem eingelassene Abwasser und die ebenfalls eingelassene Luft bis in den Sammelbehälter 10 gesaugt werden. Während dann die Luft durch die Vakuumpumpe 18 sofort aus dem Sammelbehälter 10 entfernt wird, sammelt sich das Abwasser zu einem größeren Vrlumen. bevor es durch e'ne oder mehrere nicht gezeigte, herkömmliche Abwasserpumpen aus dem Sammelbehälter 10 herausgepumpt und z. B. einer Kläranlage zugeleitet wird. Eine solche Kläranlage hat gewöhnlich mehrere Stufe", in denen z. B. nacheinander eine Vorklärung. Belüftung, biologische Reinigung und Nachklärunf stattfinden. Zveckmäßigerweise befindet »ich in diesem Strömungsweg vor der Abwasserpumpe, welche auch zur Zerkleinerung der festen Bestandteile des Abwassers dient, ein Rechen, der die gröbsten Bestandteile zurückhält, so daß sie ausgesondert werden können.The negative pressure in the collecting tank 10 and in the network of the sewer lines 12 is through a Vacuum pump 18 generated and maintained during the operation of the drainage system. The negative pressure cause the wastewater admitted through the inlet valve 16 into the pipe system and the wastewater as well let in air are sucked into the collecting container 10. While then the air through the Vacuum pump 18 is immediately removed from the collecting container 10, the waste water collects into one larger volume. before it is carried out by one or more conventional sewage pumps (not shown) the collecting container 10 is pumped out and z. B. is sent to a sewage treatment plant. Such a sewage treatment plant has usually several stages "in which, for example, one after the other a preliminary clarification. Ventilation, biological cleaning and Follow-up clarification takes place. Appropriately, "I am in this flow path in front of the sewage pump, which also serves to crush the solid constituents of the sewage, a rake that handles the coarsest Retains constituents so that they can be sorted out.

Wie Fig. I zeigt, führt die Abwasserleitung 12 oben in den vollständig geschlossenen und unter Vakuum gehaltenen Abwasserbehälter 10 hinein und endet in Bodennähe unterhalb des Wasserspiegels im Sammelbehälter. Der von der Vakuumpumpe 18 erzeugte Unterdruck teilt sich durch das Abwasser im Sammelbehälter 10 hindurch der Abwasserleitung 12 mit. Bl ι geschlossenem Einlaßventil 16 besteht kaum ein Unterschied zwischen dem Unterdruck in der Abwasserleitung 12 und im oberen Bereich des Sammelbehälters 10 oberhalb des Wasserspiegels. Infolgedessen ist auch der Wasserstand im hintersten Ende der Leitung 12 und im Sammelbehälter 10 fast gleich.As FIG. I shows, the sewer line 12 leads above into the completely closed and kept under vacuum sewage tank 10 and ends in Close to the ground below the water level in the collecting tank. The one generated by the vacuum pump 18 Negative pressure is shared with the sewage line 12 through the sewage in the collecting container 10. Bl ι When the inlet valve 16 is closed, there is hardly any difference between the negative pressure in the sewer line 12 and in the upper area of the collecting container 10 above the water level. As a result is also the water level in the rearmost end of the line 12 and in the collecting container 10 is almost the same.

Die in Fi g. 1 gezeigte Anordnung des in Strömungsrichtung hintersten Endes der Abwasserleitung 12 mit Bezug auf den Sammelbehälter 10 hat zur Folge, daß die angesaugte Luft das im Sammelbehälter 10 stehende Abwasservolumen passieren muß, bevor sie von der Vakuumpumpe 18 abgesaugt wird Zur besseren Verteilung der Luft in dem im Sammelbehälter 10 enthaltenen Abwasser kann eine Leit- und Verteileinrichtung 20 vorgesehen sein, die im Beispielsfall nach Fig. 1 die Form eines das Ende uer Leitung 12 umgebenden Flansches hat, der ggf. auch |_<;rforiert sein kann.The in Fi g. The arrangement shown in the flow direction of the rearmost end of the sewer line 12 with With reference to the collecting container 10 the result is that the sucked in air is what is in the collecting container 10 Waste water volume must pass before it is sucked off by the vacuum pump 18 For better A guide and distribution device can distribute the air in the waste water contained in the collecting container 10 20 may be provided, which in the example of FIG surrounding flange, which may also be | _ <; rforated can.

Es kann sich ggf. empfehlen, denjenigen Tei¹ der Abwasserleitung 12, welcher mit dem Sammelbehälter 10 ein System kommunizierender Röhren bildet, in dem also ebenfalls Abwasser steht, mit größerem Querschnitt herzustellen als den übrigen Teil der Abwasser-It may be advisable, if necessary, to produce that part ^{1 of} the sewage line 12, which forms a system of communicating pipes with the collecting tank 10, in which there is also sewage, with a larger cross-section than the remaining part of the sewage system.

$o leitung 12, um den Strömungswiderstand der Luft durch das im hinteren Ende der Leitung 12 stehende Wasser zu verringern.$ o line 12 to reduce the flow resistance of the air to reduce the standing in the rear end of the line 12 water.

Wie anhand F i g. 1 ohne weiteres ersichtlich, braucht der hintere Teil der Abwasserleitung 12, welcher vonAs shown in FIG. 1 readily apparent, needs the rear part of the sewer line 12, which of

J5 oben in den Sammelbehälter 10 hineinragt, kein Rohr oder Schlauch zu sein. Der Sammelbehälter 10 kann durch seine Form selbst den hinteren Teil der Abwasserleitung 12 bilden, beispielsweise so, daß sich eine Trennwand quer durch den Sammelbehälter erstreckt, welche von der oberen Abschlußwand ois in Bodennähe reicht und die Abwasserleitung 12 auf der einen Seite dieser Trennwand in der oberen Abschlußwanü des Sammelbehälters mündet während die Vakuumpumpe 18 auf der gegenüberliegenden Seite der Trennwand an den Sammelbehälter angeschlossen ist. Bei einer solchen Ausführung würde die aus der Abwasserleitung 12 kommende Luft unter der Trennwand durch das im Sammelbehälter 10 stehende Wasser gesaugt werden.J5 protrudes into the top of the collecting container 10, no pipe or to be hose. The collecting container 10 can by its shape even the rear part of the Form sewer line 12, for example so that a partition wall transversely through the collecting container extends, which extends from the upper end wall ois near the ground and the sewer line 12 on the one side of this partition opens into the upper Abschlusswanü of the collecting container during the Vacuum pump 18 is connected to the collecting container on the opposite side of the partition. In such an embodiment, the air coming from the sewer line 12 would be under the partition be sucked through the standing in the collecting tank 10 water.

Die Ausführung nach F i g. 2 unterscheidet sich von der nach Fig. I nur dadurch, daß die Abwasserleitung 12 außerhalb des Sammelbehälters 10. ebenfalls von oberhalb des maximalen Wasserspiegels im Sammelbehälter kommend, an dessen inneren bodennahen Be'eiCu herangeführt ist. Es spielt im Hinblick auf die Erfindung keine Rolle, wie der übrige Verlauf der Abwasserleitung ist. Hierfür können auch die bishei gewonnenen Erfahrungen mit abwechselnd steigenden und fallenden Leitiingsabschnitten genutzt werden.The embodiment according to FIG. 2 differs from that of FIG. I only in that the sewer line 12 outside the collecting container 10. also from above the maximum water level in the collecting container coming, to whose inner ground-level Be'eiCu is introduced. It plays in terms of that Invention does not matter how the rest of the sewer line is. The bishei The experience gained can be used with alternating rising and falling line sections.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Vakuum-Entwässerungsanlage für Schiffe mit einer saugseitig an einen Sammelbehälter angeschlossenen Vakuumpumpe, in den eine oder "> mehrere Abwasserleitungen mit Einlaßventilen münden, welche derart gesteuert sind, daß Abwasser und Luft in die Leitungen und den Sammelbehälter gesaugt werden, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der Abwasserleitungen (12), von ■" einem höheren Niveau kommend, am Boden des Sammelbehälters (10) mündet.1. Vacuum drainage system for ships with a vacuum pump connected to a collecting tank on the suction side, in one of the or ">" open several sewer pipes with inlet valves, which are controlled in such a way that sewage and air is sucked into the lines and the collecting container, characterized in that that at least one of the sewer lines (12), from ■ " Coming to a higher level, opens at the bottom of the collecting container (10).

2. Vakuum-Entwässerungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abwasserleitung (12) durch den Boden des Sammelbehäl- ■ ters (10) eingeführt isL2. Vacuum drainage system according to claim 1, characterized in that the sewer line (12) through the bottom of the collecting tank ■ ters (10) introduced isL

3. Vakuum-Entwässerungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abwasserleitung (12) von oben oder seitlich in den Sammelbehälter (10) eingeführt ist und in Bodennä- » he endet.3. Vacuum drainage system according to claim 1, characterized in that the sewer line (12) from above or laterally into the Collection container (10) is introduced and close to the ground » hey ends.

4. Vakuum-Entwässerungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß derjenige Teil der Abwasserleitung (12), welcher mit dem Sammelbehälter (10) ein System kommunizie- » render Röhren bildet, einen größeren Querschnitt hat als der übrige Teil der Abwasserleitung (12).4. Vacuum drainage system according to one of claims 1 to 3, characterized in that that part of the sewer line (12) which communicates a system with the collecting tank (10). render tubes, has a larger cross-section than the rest of the sewer line (12).

5. Vakuum-Entwässerungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch eine feste oder bewegliche Leit- und Verteileinrichtung (20) im M Sammelbehälter (10) für die eingesaugte Luft5. Vacuum drainage system according to one of claims 1 to 4, characterized by a fixed or movable guiding and distributing device (20) in the M collecting container (10) for the sucked in air