JP2715845B2 - 真空式下水道の伏越 - Google Patents

Description

【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
を図る真空式下水道の伏越に関する。

【０００２】

【従来の技術】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、本発明者は、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
度の低下を防止する伏越を特願平４−１３８９５号（以
下、先願という。）により提案した。

【０００８】この先願の真空式下水道の伏越は、第２図
に示す如く、障害物（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の下側をくぐり上流側真空下水管２と下流側真
空下水管３とを接続する通気管５と、上流側真空下水管
２と大気とを連通する大気連通管１０と、該大気連通管
１０に設けられた開閉弁９を備えてなることを特徴とす
る。

【０００９】かかる先願の真空式下水道の伏越では、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に通水管４によっ
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全く消
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。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】上記先願の伏越におい
ては、通気管５内にミストの混入、凝縮などにより水が
溜ると、この水を容易には抜き出すことができず、つい
には通気管５が水で閉塞（水封）されてしまうおそれが
あった。通気管５が閉塞されると、下流側真空下水管３
内の負圧が上流側真空下水管２へ伝達されなくなってし
まう。

【００１１】

【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気管
と、該上流側真空下水管を大気に連通させる大気連通管
と、該大気連通管に設けられた開閉弁と、該上流側真空
下水管と下流側真空下水管との圧力差を検出装置で検出
し、検出された圧力差が所定値以上になると前記開閉弁
を開弁して該通気管内をブローアウト処理するブローア
ウト装置と、を備えてなるものである。

【００１２】

【作用】本発明の真空式下水道の伏越においては、通気
管が閉塞すると上流側真空下水管と下流側真空下水管と
の圧力差が所定値以上になる。そうすると、大気連通管
の開閉弁が開放され、上流側真空下水管に大気が導入さ
れる。これにより、通気管内に溜った水が下流側真空下
水管へ吸い出されるブローアウトが行なわれ、通気管の
閉塞が解消される。

【００１３】

【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。

【００１４】第１図において、障害物（本実施例では河
川）１を横切るようにして真空式下水道が設けられてい
る。２は上流側真空下水管であり、３は下流側真空下水
管である。河川１の下側をくぐるように通水管４が設け
られ、この通水管４によって真空下水管２、３が通水可
能に接続されている。なお、上流側真空下水管２は下流
側真空下水管３よりもＨ_A なる高さだけ高位に配設され
ているが、このＨ_A 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。下流側真空下水管３の下流側
は真空ステーション（図示略）に接続され、その管内を
減圧可能としている。下流側真空下水管３と上流側真空
下水管２とは、河川１をくぐる通気管５によって連通さ
れ、これによって上流側真空下水管２内をも減圧しうる
ようになっている。本実施例ではこの通気管５に弁６が
設けられており、また、上流側真空下水管２から立ち上
げられた大気連通管１０に開閉弁９が設けられている。

【００１５】通気管５内に水が入り込まないように、通
気管５のうち上流側真空下水管２から分岐する部分２Ａ
の近傍部分には上り勾配部分５Ａが設けられている。同
様に、通気管５のうち下流側真空下水管２との接続部の
近傍部分にも立上部５Ｂが設けられている。

【００１６】通気管５のうち上り勾配部５Ａ、５Ｂの最
上部にそれぞれ圧力伝達管１１、１２の一端が接続され
ている。圧力伝達管１１、１２の他端は差圧検知器１３
に接続されている。差圧検知器１３と前記開閉弁９とが
圧力伝達管１４によって接続されている。差圧検知器１
３は、圧力伝達管１１、１２の差圧が所定値以上になる
と、圧力伝達管１２、１４を連通して圧力伝達管１２内
の負圧を圧力伝達管１４に伝達する機能を有する。開閉
弁９は、負圧によって開弁される真空弁となっている。
なお、圧力伝達管１２の一端は前記弁６よりも上流側に
接続されている。

【００１７】このように構成された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。

【００１８】このように、この真空式下水道の伏越にお
いては、河川１などの障害物があっても、汚水はこれを
通水管４を介してくぐり抜けるので、この障害物をくぐ
るのに揚程は不要となり、損失水頭はきわめて小さくな
る。従って、真空ステーションで発生された負圧が障害
物以外の箇所での揚程に有効に利用される。従って、ひ
とつの真空ステーションで収集しうる流域面積を著しく
拡張できる。また、設計の自由度も大幅に高まる。

【００１９】通気管５内に水が溜まり、圧力伝達管１
１、１２間の差圧が大きくなると、差圧検知器１３は圧
力伝達管１２、１４を連通する。これにより、開閉弁９
が開弁し、上流側真空下水管２に大気圧が導入される。
この結果、通気管５内の溜水が下流側真空下水管３へブ
ローアウトされる。通気管５が開通すると、圧力伝達管
１２、１４の差圧が小さくなるので、差圧検知器１３は
圧力伝達管１２、１４の連通を遮断する。これにより、
開閉弁９は閉弁し、上流側真空下水管２内が再び真空状
態に復帰する。

【００２０】なお、汚水の通水と共に通水管４に堆積物
がたまるが、この堆積物は次のようにして排出すること
ができる。即ち、流下水量の少ない夜間や休業日などに
まず弁６を閉じ、次いで上流側真空下水管の弁９を開け
る等して上流側真空下水管２内にエアを吸入させると共
に、下流側真空下水管３内を真空ステーションにより減
圧する。そうすると、通水管４内がエアブローされ、堆
積物が下流側真空下水管３へ排出される。また、エアの
吸入は、エアポンプなどによる圧入でもよい。

【００２１】上記実施例は、いずれも河川を障害物とす
るものであるが、障害物は地中構造物や、基礎部分が地
中に及んでいる建築物などであっても良い。

【００２２】

【発明の効果】以上詳述した通り、本発明の真空式下水
道の伏越によれば、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。

【００２３】また、本発明の伏越においては、通気管内
に水が溜まって通気管が閉塞すると自動的に水がブロー
アウトされる。従って、長期にわたって安定して汚水が
収集される。

【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実施例
を示す断面図である。

【図２】第２図は先願の真空式下水道の伏越を示す断面
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。

【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 ９ 開閉弁 １０ 大気連通管 １１，１２，１４ 圧力伝達管 １３ 差圧検知器

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気管と、 該上流側真空下水管を大気に連通させる大気連通管と、 該大気連通管に設けられた開閉弁と、 該上流側真空下水管と下流側真空下水管との圧力差を検
   出装置で検出し、検出された圧力差が所定値以上になる
   と前記開閉弁を開弁して該通気管内をブローアウト処理
   するブローアウト装置と、を備えてなる真空式下水道の
   伏越。