EP0333045B1 - Vakuumtransportsystem für Abwasser - Google Patents

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EP0333045B1
EP0333045B1 EP89104226A EP89104226A EP0333045B1 EP 0333045 B1 EP0333045 B1 EP 0333045B1 EP 89104226 A EP89104226 A EP 89104226A EP 89104226 A EP89104226 A EP 89104226A EP 0333045 B1 EP0333045 B1 EP 0333045B1
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EP
European Patent Office
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pump
tank
suction
sewage
liquid ring
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EP0333045A1 (de
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Thierry Fournier
Alain Besombes
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Evac Saed
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Evac Saed
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Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C19/00—Rotary-piston pumps with fluid ring or the like, specially adapted for elastic fluids
    • F04C19/001—General arrangements, plants, flowsheets
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E03—WATER SUPPLY; SEWERAGE
    • E03F—SEWERS; CESSPOOLS
    • E03F1/00—Methods, systems, or installations for draining-off sewage or storm water
    • E03F1/006—Pneumatic sewage disposal systems; accessories specially adapted therefore

Definitions

  • Waste water evacuation systems have been known for a long time. Such waters often contain poorly resistant materials. They come in particular from water closet bowls. They circulate in the vacuum evacuation conduits in the form of bundles which occupy the entire section of the conduit and which are therefore called plugs. These plugs are followed by air masses which ensure their propulsion.
  • Document US-A-1,492,171 also discloses a device for discharging waste water received in a tank. These waters are expelled by an overpressure created above the wastewater in the tank thanks to a liquid ring pump serving as air compressor. This pump is not never likely to pump wastewater.
  • Document FR-A-2 127 865 describes a liquid ring pump which is used to compress a gas.
  • the object of the present invention is in particular to carry out a simple process for evacuating waste water under vacuum. It also aims to ensure that this process is energy efficient and that it allows direct connection, with or without storage tank, to a collector at atmospheric pressure, without barometric column height constraint.
  • Figure 1 shows an exploded perspective view of a known liquid ring pump.
  • Figure 2 shows a sectional view of the body of this pump in operation.
  • FIG. 3 shows a view of the dispenser of a modified liquid ring pump according to the invention, the drawing of suction and discharge ports of the dispenser of said known pump being shown in dotted lines.
  • Figure 4 shows an end view of said modified pump, the suction and delivery passages of said known pump being shown in dotted lines.
  • Figures 5, 6 and 7 show general views of a first, a second and a third system according to the invention.
  • liquid ring pump which is known for this use and shown in fig.1 and which comprises a rotor 11 provided with blades 11A and driven by an electric motor 10 This rotor rotates in a pump body 12 around an axis 11B parallel to the axis 12A of this body.
  • the gas to be pumped enters through a suction flange 13 of a flange 14. It then passes into the pump body through a suction port 15 of a distributor 16 (see fig.3).
  • a liquid ring 92 (see fig. 2) consists of water which has been introduced in suitable volume into the body 12 and driven in rotation by the rotor 11. It is pressed by centrifugal force against the cylindrical wall of this body and leaves a free axial volume for gas suction and compression. It constitutes for the gas a seal between the rotor blades and the wall of the pump body. Two successive blades and the liquid ring define a rotating chamber, the volume of which is large when it passes opposite the suction light 15 and small compared with the discharge light 17.
  • FIG. 5 represents a first system in which the liquid ring pump is connected to a vacuum water collection network for wastewater.
  • This network is shown diagrammatically by a collector 42 to which is connected a water closet bowl provided with a flush and a vacuum-tight discharge valve. This flush and this valve are of known types and are not shown.
  • the suction flange 33 is connected to the collection network.
  • the discharge flange 34 is connected via the pipe 41 directly to the discharge pipe or sewer 44 which is at atmospheric pressure.
  • the operation of the liquid ring pump requires a low flow water supply, intended to maintain the volume of the liquid ring and to ensure cooling. This supply reaches the supply port 19 of the pump by means of the conduit 45, the flow rate being regulated by the valve 46.
  • the liquid ring pump ensures the transfer of gases, water and solid materials from the vacuum network to the sewer 44 at atmospheric pressure, as well as the grinding of these solid materials.
  • a trap is placed upstream of the liquid ring pump to retain very heavy particles, such as for example metallic objects, which could have been introduced, by accident or maliciously, into the wastewater collection system which could damage the liquid ring pump.
  • This trap can be constituted by a simple box 51 through which the waste water transits, the inlet / outlet ports 52 and 53 being placed at the top of the box so that heavy objects fall to the bottom of the box and fail to reach the pump.
  • the box can be emptied periodically by means of an inspection hatch 54.
  • a disadvantage of the first system which has just been described according to the invention is the need to supply the liquid ring with clear water, which penalizes the water consumption of the entire installation.
  • a storage tank 61 as indicated in FIG. 6.
  • This tank is provided with 'a ventilation chimney 62 and a drain pipe 63 closed by a valve 64.
  • the tank is emptied either periodically or continuously, by any means not described here, without the level falling below a minimum level located above the supply nozzle of a pipe 65 connecting the base of the tank to the suction pipe 66 of the liquid ring pump.
  • the liquid ring can be supplied by recirculating part of the wastewater, the flow in the conduit 65 being effected without an auxiliary pump, under the effect of the vacuum created by the liquid ring pump.
  • a supply of clear water 45 is however necessary in the start-up phase of the pump. This supply is then cut by the valve 46.
  • FIG. 6 Another preferred arrangement also shown in FIG. 6 consists in extending the delivery line 71 of the liquid ring pump to the bottom of the tank.
  • the air discharged by the pump escapes from the discharge pipe in the form of bubbles. This bubbling is conducive to aerobic degradation of the materials contained in the tank.
  • the liquid ring pump is also used for emptying the storage tank. More particularly, here a temporary use is made of a liquid ring pump which is known in itself and according to which such a pump can operate as an air compressor.
  • a separation valve 81 through which the storage tank is connected to the vacuum network and an air introduction valve 82 is opened which allows communication with the atmosphere.
  • the pump then sucks in air at atmospheric pressure which it compresses by discharging it into the tank.
  • a valve 83 located on the tank ventilation chimney. If a tank drain valve 84 is then opened, it results in a pressure drain of the latter. It is thus possible to discharge the wastewater into a drain line 86 to a collecting duct 88 located higher than the tank.

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Claims (9)

  1. Verfahren zum Abtransport von Abwässern durch Saugen und Fördern mit Hilfe einer Pumpe, bei dem ein rohrförmiger Kollektor (42) über einen Ansaugdurchlaß (33) mit der Pumpe verbunden ist und die Abwässer in Form von aufeinanderfolgenden Stopfen sowie auf diese Stopfen folgende Luftmassen empfängt, die von der Atmosphäre stammen, und bei dem die Pumpe diese Stopfen und diese nachfolgenden Luftmassen ansaugt, indem sie den Luftdruck im Kollektor auf einen Saugdruck unterhalb des Atmosphärendrucks senkt, wobei die Abwässer durch einen Förderauslaß (34) unter einem Auslaßdruck abgegeben werden, der höher ist als der Ansaugdruck und ausreicht, um den Abtransport zu erlauben, dadurch gekennzeichnet, daß die verwendete Pumpe eine Flüssigkeitsringpumpe (P) ist, die außerdem mit einem Wasserversorgungsdurchlaß (19) versehen ist, um einen geringen Durchsatz an Versorgungswasser zu erhalten, das einen Flüssigkeitsring in dieser Pumpe bildet und/oder aufrechterhält.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß außerdem ein Behälter (61) vorgesehen ist, der die Abwässer vorübergehend unter einem Lagerdruck aufnimmt und enthält, der höher ist als der Ansaugdruck, wobei dieser Behälter (61) mit dem Förderauslaß (34) der Flüssigkeitsringpumpe verbunden ist.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Versorgungs-Rohrleitung (65) einen unteren Bereich des Behälters (61) mit dem Ansaugdurchlaß (33) der Flüssigkeitsringpumpe (P) derart verbindet, daß sie einen Teil der Abwässer ausgehend von diesem Behälter ansaugt, um den Flüssigkeitsring aufrechtzuerhalten, wobei die Wasserspeisemittel (46) klares Wasser liefern und derart steuerbar sind, daß sie aufhören können, dieses klare Wasser zu liefern, wenn dieser Ring durch das Abwasser aufrechterhalten werden kann.
  4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß außerdem Ventile (81, 82) und eine Entleerungskanalisation (86) vorgesehen sind, die es erlauben, nach einer Lagerperiode dieser Abwässer im Behälter, der dann einen Lagerbehälter (61) bildet, diesen Behälter unter dem Saug- und Fördereinfluß der Flüssigkeitsringpumpe zu leeren.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventile und die Entleerungskanalisation, die es ermöglichen, den Behälter zu entleeren, aufweisen
    - ein Lufteinlaßventil (82), das, wenn es offen ist, den Saugdurchlaß (33) der Flüssigkeitsringpumpe (P) mit Atmosphäre verbindet, ein Trennventil (81), das, wenn es geschlossen ist, die Verbindung dieses Ansaugdurchlasses (33) mit dem Kollektor (42) sperrt,
    - und eine Entleerungskanalisation (86), die einen unteren Bereich des Lagerbehälters (61) mit einem Abführbereich (88) verbindet, so daß während einer Lagerperiode, während der das Lufteinlaßventil geschlossen und das Trennventil offen ist, diese Pumpe die Stopfen und die nachfolgenden Luftmassen ansaugt und die Abwässer in den Lagerbehälter befördert, um sie dort zu lagern, und daß während dieser Abtransportperiode, während der das Lufteinlaßventil offen und das Trennventil geschlossen ist, diese Pumpe eine Luftmenge von der Atmosphäre ansaugt und diese Luft in den Lagerbehälter unter einem Druck hineinbefördert, der den Auslaßdruck darstellt und der höher ist als der Atmosphärendruck und der Lagerdruck, wodurch diese geförderte Luft selber die Abwässer durch die Entleerungskanalisation ausstößt, die in diesem Behälter während einer vorhergehenden Lagerperiode gelagert waren.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Lagerbehälter (61) mit einem Belüftungsventil (83), das während der Entleerungsperioden geschlossen ist, und mit einem Entleerungsventil (84) versehen ist, das sich in der Entleerungskanalisation (86) befindet und das während dieser Entleerungsperiode geöffnet ist.
  7. Verfahren nach Anspruch 2, zum Abtransport von Abwässern, die organische Stoffe enthalten, deren Verschmutzungskraft durch eine Belüftung verringert werden kann, die während einer geeigneten Belüftungszeit durchgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter ein Lagerbehälter (61) ist, um die Abwässer während der Belüftungszeit zu lagern, und daß der Förderauslaß (34) mit diesem Behälter über eine Förderleitung (71) in Verbindung steht, die am unteren Teil dieses Behälters mündet, so daß die von dieser Pumpe geförderte Luft in Form von Blasen durch die Schichten der in diesem Behälter gelagerten Abwässer aufsteigt.
  8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeitsringpumpe (P) aufweist
    - einen Pumpenkörper (12) mit einer im allgemeinen zylindrischen Umfangswand (12B) bezüglich einer Achse dieses Körpers (12A),
    - einen Rotor (11) mit Schaufeln (11A), der eine Rotorachse (11B) aufweist und in diesem Körper um diese Achse dreht, wobei diese Achse in Bezug auf die Achse des Körpers verschoben ist,
    - einen Motor (10), um diesen Rotor anzutreiben,
    - einen Verteiler (16), der eine Wand in Kontakt mit dem Innenraum des Pumpenkörpers bildet,
    - eine Ansaugöffnung (21) und
    - eine Auslaßöffnung (22), die in diesem Verteiler ausgebildet sind, wobei die Ansaugöffnung (21) groß genug ist, um im Querschnitt einen Kreis eines Durchmessers von etwa 40 mm bilden zu können, der das Ansaugen von wenig widerstandsfähigen Stoffen erleichtert, die Teil der Stopfen sein können,
    - und einen Versorgungsdurchlaß (19), des es erlaubt, Wasser in den Körper einzuführen, damit das so eingeführte Wasser einen Flüssigkeitsring bildet, der von den Rotorschaufeln in Drehung versetzt und durch die Zentrifugalkraft gegen die Umfangswand (12B) gepreßt wird, und damit von diesen Schaufeln und diesem Ring voneinander getrennte drehende Pumpkammern gebildet werden und ein zu pumpendes Fluid durch die Ansaugöffnung ansaugen und es durch die Auslaßöffnung ausstoßen.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse (33A) des Ansaugdurchlasses (33) und vorzugsweise die Achse (34A) des Förderauslasses (34) im wesentlichen parallel zu den Achsen des Körpers (12A) und des Rotors (110) verlaufen und daß ihre Verlängerungen im wesentlichen durch die Ansaugöffnung (21) bzw. den Förderauslaß (22) verlaufen.
EP89104226A 1988-03-11 1989-03-09 Vakuumtransportsystem für Abwasser Expired - Lifetime EP0333045B1 (de)

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FR8803209 1988-03-11

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EP0333045A1 EP0333045A1 (de) 1989-09-20
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