JP2639262B2 - 真空式下水道の伏越 - Google Patents

真空式下水道の伏越

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JP2639262B2 JP32756991A JP32756991A JP2639262B2 JP 2639262 B2 JP2639262 B2 JP 2639262B2 JP 32756991 A JP32756991 A JP 32756991A JP 32756991 A JP32756991 A JP 32756991A JP 2639262 B2 JP2639262 B2 JP 2639262B2
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【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は真空式下水道の伏越に係
り、特に、汚水発生源から真空ステーションまでの真空
下水管路に障害物がある場合において、該障害物の揚程
による真空度の低下を防止し、汚水搬送可能範囲の拡大
を図ると共に、下水を円滑に搬送させる真空式下水道の
伏越に関する。
【0002】
【従来の技術及び先行技術】真空式汚水収集システム
は、下水管内を真空(完全な真空ではなく、減圧状態を
指称する。)にし、大気との圧力差を利用して汚水を収
集するシステムである。第3図にこの真空式下水道シス
テムの構成例を示す。家庭や工場等の衛生設備から排出
される排水は流入管31により真空弁ユニット(中継ユ
ニット)32に流入する。排水は、更に、この真空弁ユ
ニット32から真空下水管33を経て真空ステーション
34へ送られ、その後、圧送ポンプ35から圧送管36
を経て下水処理施設へ送られる。
【0003】この真空ステーション34では汚水循環ポ
ンプ37により受槽38内の汚水をエジェクタ39に供
給し、これにより真空下水管33を真空引きし、汚水を
真空ステーション34に集めている。真空弁ユニット3
2は、汚水源と真空ステーション34とを中継するため
のものであり、流入管31から汚水が流入する槽体40
と、該槽体40内の汚水を吸入して真空下水管33に送
るための吸入管41と、該吸入管41に設けられた真空
弁42と、該真空弁42を作動させるコントローラ43
等を備えている。この真空弁42は、真空下水管33内
の負圧を駆動動力源とするものである。図中、44はエ
アパイプ、45は点検口、46は通気管、50はリフト
である。真空下水管は通常複数個の真空弁ユニットが接
続されている。
【0004】このような真空式汚水収集システムは、管
路の施工において自然流下式下水道のような連続した勾
配を必要としないものであり、次のような特徴を有す
る。 管路の敷設深度が浅いことから、管きょ工事費が大
幅に削減できる。 地下水位が高い、岩盤があり掘削が困難である、等
の理由により下水道の敷設が困難であった地域での下水
道施工を可能にする。 曲がりくねった路地等への施工も容易である。 また、真空による気液混相の強制的な間欠高速収集
であることにより、管路の閉塞の心配がなく、小口径で
の配管が可能である。
【0005】ところで、真空式汚水収集システムにおい
て、その搬送可能範囲(下水収集流域)は、真空下水管
の末端での真空度が1000〜2500mmAqの負圧
に保たれる範囲である。従って、搬送可能範囲は、真空
下水管路内に、真空度を低下させる要因がない系であれ
ば、真空ステーションで発生された真空度H0 から、上
記末端の必要な負圧1000〜2500mmAqを差し
引いた値に比例する数値として求められる。
【0006】このような真空式汚水収集システムにおい
て、真空下水管路に登り勾配がある場合、その勾配にお
ける揚程は、真空ステーションで発生した真空度を消費
し、真空度の低下要因となり、搬送可能範囲を狭める原
因となる。例えば、第4、5図に示す如く、障害物(例
えば河川)のある地形において、この河川などの障害物
をくぐるように、又は跨ぐように真空下水管33を埋設
した場合、AB間の揚程はH1 又はH2 である。この揚
程H1又はH2 により、真空ステーションの真空度H0
はその分低減され(H0 −(H1 又はH2 ))、この場
合の搬送可能範囲は、H0 −(H1 又はH2 )から、前
記末端に必要な負圧1000〜2500mmAqを差し
引いた値に比例する値となる。このため、この場合の搬
送可能範囲は平坦な地形の場合の搬送可能範囲よりも大
幅に狭くなる。
【0007】このようなことから、汚水発生源から真空
ステーションまでの真空下水管路に障害物が形成される
場合において、該障害物の揚程による真空度の低下を防
止し、汚水搬送可能範囲の拡大を図る技術の開発が望ま
れている。
【0008】本出願人は、障害物の揚程による真空度の
低下を防止することができる真空式下水道の伏越とし
て、第2図に示す如く、障害物(図では河川)1の一側
に設けられた上流側真空下水管2と、障害物(河川)1
の他側に設けられた下流側真空下水管3とを接続する真
空式下水道の伏越であって、前記障害物1の下側をくぐ
り前記上流側真空下水管2と下流側真空下水管3とを接
続する通水管4と、前記障害物1の上側を跨ぎ前記上流
側真空下水管2と下流側真空下水管3とを接続する通気
管5とを備えてなり、該上流側真空下水管と通水管との
接続部は該下流側真空下水管と通水管との接続部よりも
高位に位置している真空式下水道の伏越を提案した(特
願平3−20951号。以下「先願」という。)。
【0009】なお、第2図において、6は通気管5に設
けられた弁であり、10は上流側真空下水管2から立ち
上げられた大気連通管であり、この大気連通管10には
弁9が設けられている。
【0010】なお、通気管4は、上流側真空下水管2か
ら流下方向に向って下り勾配となる第1の管路4Aと、
第1の管路4Aから、下流に向ってゆるい下り勾配で延
設された第2の管路4Bと、第2の管路4Bから下流側
真空下水管3に向って立ち上げられた第3の管路4Cと
で構成されている。
【0011】また、上流側真空下水管2は、下流側真空
下水管3よりもHA なる高さだけ高位に配設されている
が、このHA は通水管4内を下水が上流側真空下水管2
から下流側真空下水管3に向って流れるのに必要な小さ
な水頭に相当する。
【0012】このように構成された先願の真空式下水道
の伏越において、通常時にあっては弁6は開弁され、弁
9は閉弁されている。そして上流側真空下水管2内を流
れてきた汚水は、通水管4を上流側真空下水管2と下流
側真空下水管3とのレベル差による自然流下によって
イホンの如くしてくぐり抜け下流側真空下水管3に達
し、該下流側真空下水管3内をさらに下流に向って流れ
る。一方、下流側真空下水管3内の真空は通気管5を経
て上流側真空下水管2に伝達され、これによって上流側
真空下水管2に設けられている揚程(図示略)において
エアリフト作用が行なわれる。
【0013】このように、先願の真空式下水道の伏越で
あれば、障害物1をくぐるに際し、上流側真空下水管2
内の下水をそれよりも低位の下流側真空下水管3にサイ
ホンの如くして送水すると共に、下流側真空下水管3と
上流側真空下水管2とを連通する通気管5により、真空
ステーションで発生した負圧を常時、真空下水管内に伝
えている。このため、真空ステーションで発生した負圧
が、この障害物をくぐる際の真空下水管における揚水の
ためには消費されず、この負圧が他箇所での揚程に有効
に利用される。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】上記先願の真空式下水
道の伏越において、上流側真空下水管2の通気管5が分
岐する部分2Aにおける気液(空気と下水)の分離が不
十分であると、通水管4に気液混合流体が流入してしま
う。通水管4に気液混合流体が流入すると、その流入側
の管路4A内の流体の比重が含気のために減少し、管路
4A内の流体と管路4C内の流体との圧力差で構成され
るサイホンの作用が十分に発揮されなくなる。
【0015】この結果、上流側真空下水管2の前記通気
管5分岐部分2Aまで、気液混合流体が満管した状態と
なり、遂には通気管5に気液混合流体が流入するように
なる。
【0016】通気管5側へ流入した気液混合流体は、通
気管5の上り勾配部分5Aの揚程が高いことから、この
上り勾配部分5Aを上昇することはできず、分岐部分2
Aから上り勾配部分5Aの間で滞溜する。そして、この
下水を含む流体の滞溜により下水管内が汚染し、ついに
は閉塞に到る場合もある。
【0017】このような問題を解決するために、現状で
は、分岐部分2Aより上流側の上流側真空下水管2に直
線状の区間を十分に長く確保することにより、当該区画
を流通する間に、気液分離を図る方法が採られている。
【0018】しかしながら、直線状の区画を十分にする
ことは、分岐管の接続、揚程の設置等において、設計上
の制限が加えられることとなり、好ましいことではな
い。
【0019】本発明は上記先願の問題点を解決し、通気
管及び通水管よりなる伏越構造に到る前に、確実に気液
分離を行なって、下水の円滑な流通を確保する真空式下
水道の伏越を提供することを目的とする。
【0020】
【課題を解決するための手段】本発明の真空式下水道の
伏越は、障害物の一側に設けられた上流側真空下水管
と、障害物の他側に設けられた下流側真空下水管とを接
続する真空式下水道の伏越であって、前記障害物の下側
をくぐり前記上流側真空下水管と下流側真空下水管とを
接続する通水管と、前記障害物の上側を跨ぎ前記上流側
真空下水管と下流側真空下水管とを接続する通気管と、
該上流側真空下水管に設けられた気液分離手段と、を備
えてなり、該上流側真空下水管と通水管との接続部は該
下流側真空下水管と通水管との接続部よりも高位に位置
していることを特徴とする。
【0021】
【作用】本発明の真空式下水道の伏越においては、上流
側真空下水管に気液分離手段が設けられているため、上
流側真空下水管を流れてきた流体は、この気液分離手段
により確実に気液分離される。
【0022】従って、通気管には空気等の気体のみが、
また、通水管には下水のみが流通するようになり、通気
管及び通水管を設けることによる良好なサイホーン効果
を有効に発揮させ、円滑な下水の搬送を行なうことが可
能とされる。
【0023】
【実施例】以下に図面を参照して本発明の実施例につい
てより具体的に説明する。第1図は本発明の真空式下水
道の伏越の一実施例を示す断面図である。この第1図に
示す真空式下水道の伏越は、上流側真空下水管2の通気
管5の分岐部に気液分離器11を設けたこと以外は、第
2図に示すものと同様に構成され、同一機能を奏する部
材には同一符号を付して示されている。
【0024】本実施例の真空式下水道の伏越において、
気液分離器11は、上流側真空下水管2の該当箇所の管
径を大きくして、通路断面積の大きな部分を形成するこ
とにより構成されている。このように、通路断面積の大
きな気液分離器11内で、上流側真空下水管2側から流
れてきた流体は、効率的に気液分離され、空気等の気体
は通気管5側へ、また、下水は通水管4側へそれぞれ分
流し、下水は円滑に搬送される。
【0025】第2図は本発明の別の実施例を示すもので
ある。本実施例では、気液分離手段として、マンホール
などのピット7を河川1などの障害物の近傍に、上流側
真空下水管2に接続して設け、このピット7の下部(底
部よりも上方)に通水管4を接続すると共に、ピット7
の上部に通気管5を接続した。ピット7には気密に蓋8
を被せ、大気がピット7内にリークしないようにする。
【0026】この第2図の真空式下水道の伏越において
も、第1図の実施例と同様に、ピット7内において、効
率的に気液分離がなされ、空気等の気体は通気管5側
へ、また、下水は通水管4側へそれぞれ分流し、下水は
円滑に搬送される。
【0027】なお、本発明において、気液分離手段とし
ては、第1、6図に示すものに限られず、その他、液体
サイクロンなどを利用することもできる。このような気
液分離手段は、好ましくは上流側真空下水管の通気管接
続部或いはそれよりも若干上流側に設ける。
【0028】
【発明の効果】以上詳述した通り、本発明の真空式下水
道の伏越は、河川などの障害物を横断するように真空式
下水道を設ける場合であっても、この障害物の横断部に
おける、真空ステーションで発生した真空度が消費され
ることによる真空度の低下を効果的に防止することがで
きる真空式下水道の伏越において、真空下水管の設計に
制限を加えることなく、円滑な下水搬送を行なうことが
可能とされる。このため、真空式汚水収集システムの適
用地域の拡大、並びに、真空式汚水収集システムによる
汚水搬送可能範囲、即ち、汚水収集流域の大幅な拡大が
図れると共に、設計の自由度も大きくなり、その工業的
有用性は極めて大きい。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1図は本発明の真空式下水道の伏越の一実施
例を示す断面図である。
【図2】第2図は先願に係る真空式下水道の伏越の実施
例を示す断面図である。
【図3】第3図は真空式汚水収集システムを示す断面図
である。
【図4】第4図は従来の真空式下水道の伏越を示す断面
図である。
【図5】第5図は従来の真空式下水道の伏越を示す断面
図である。
【図6】第6図は本発明の真空式下水道の伏越の他の実
施例を示す断面図である。
【符号の説明】
1 河川 2 上流側真空下水管 3 下流側真空下水管 4 通水管 5 通気管 7 ピット 11 気液分離器

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 障害物の一側に設けられた上流側真空下
    水管と、障害物の他側に設けられた下流側真空下水管と
    を接続する真空式下水道の伏越であって、 前記障害物の下側をくぐり前記上流側真空下水管と下流
    側真空下水管とを接続する通水管と、 前記障害物の上側を跨ぎ前記上流側真空下水管と下流側
    真空下水管とを接続する通気管と、 該上流側真空下水管に設けられた気液分離手段と、 を備えてなり、該上流側真空下水管と通水管との接続部
    は該下流側真空下水管と通水管との接続部よりも高位に
    位置していることを特徴とする真空式下水道の伏越。
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