JP4711552B2 - 真空装置を利用した汚水搬送方法と真空装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、請求項１の前段に記載されている真空装置を用いた汚水搬送方法と、請求項９の前段に記載されている真空装置に関するものである。
【０００２】
【従来技術、および発明が解決しようとする課題】
刊行物であるＥＰ−０３３３０４５に、汚水源から下水管網を経て下水容器または集積容器に汚水を搬送する方法が開示されている。搬送は流体リングポンプによって行われており、流体リングポンプが下水管網または下水配管のライン上にある。しかしながら、この既知の解決方法は閉塞等の妨害に対して弱く、機能を保証する追加手段を必要とする。流体リングポンプは複雑な構造を有し、破損し易く、また流体リングを維持するとともに冷却を行なうために常時水の追加を要する。これに関連する追加の手段および構成部品は、空間条件を増大させ、重量を増大させ、その結果、この既知の解決法を適用可能な場所は、追加空間の利用可能性、および追加重量に起因する制限によって定まる。
【０００３】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的は、前記欠点を避け、簡単な手段によって真空装置の効率良い運転を行なう方法を完成することである。この目的は、請求項１に記載された特徴を有する方法によって達成される。
【０００４】
本発明は、真空段階においても、それに続く搬送段階においても汚水を搬送するために使用できる簡潔な解決手段を得ようとする考え方に基づいている。本解決法はまた、汚水の組成、性質に関して寛容でなければならない。この目的は、下水配管のライン上に配置された回転ローブポンプを搬送手段として用いることによって達成される。
【０００５】
本発明では２機の回転ローブポンプを使用しており、下水配管に真空を発生させるために、交互、同時、または互いに無関係に回転ローブポンプが運転される。このことは、例えばポンプの摩耗を均等に保持し、真空発生の容量を増大させる。
【０００６】
予め規定された事態が生じた時に、回転ローブポンプの回転方向を変えることにより、ポンプは、真空を発生させる以外に、例えば、汚水の集積容器を空にし、あるいはポンプの流れにおける例えば閉塞のような妨害を解消したりするためにも有利に使用することができ、その結果、下水配管の機能と利用可能性に決定的な影響を与えるポンプ停止が必要でなくなる。
仮集積容器の充填、排出（空にすること）は、その充填度を看視することにより首尾よく制御される。
【０００７】
回転ローブポンプを通る流れにおける、例えば前記閉塞のような妨害は、ポンプの電力消費に基づいて首尾よく看視される。閉塞はポンプの電力消費を一時的に上昇させる。そこで、閉塞を解消するために、ポンプの回転方向が一時的に一定周期で変更される。これは、例えば２〜８回繰り返される。この方法で閉塞が解消されない場合には、必要な手段を取るためにポンプが停止される。回転方向変換回数に制限はない。
【０００８】
回転ローブポンプの電力消費は、例えばポンプの電気モータの電流消費を追跡することにより首尾よく看視できる。
真空装置は、制御センターによって首尾よく制御され、その運転パラメータも制御センターによって首尾よく看視される。
【０００９】
また、本発明は、請求項９に主特徴が記載され、請求項１０から請求項１７までに好適態様が示されている真空装置にも関するものである。
以下、添付の簡単な概略ダイアグラムを例示的に参照して詳細に説明する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
添付図は、本実施例においては真空下水系である真空装置を示しており、下水網すなわち下水配管１が示されている。詳細には示していないが、例えば、１つ以上のトイレ単位、洗面所の流し等を含む下水配管の汚水源が、符号２で示されている。汚水源２は、逆流止め弁３によって下水配管の残りの部分から分離されている。汚水は、例えば手洗所から来る廃水および／または固形廃棄物のような灰色水、および、例えばトイレから来る廃水および／または固形廃棄物のような黒色水を含む。
【００１１】
下水配管１の汚水源２では、好適には０．３〜０．６バール（絶対圧力約０．７〜０．４バール）の範囲の予め定められた真空レベルが、真空発生装置すなわち２機の並列回転ローブ（ｌｏｂｅ）ポンプ４、５によって維持されている。例えば、トイレの水を流した時のように、真空が正常状態で低下した場合には、真空を所定レベルに回復するためにポンプ４、５の１機のみが始動する。好適には、ポンプの消耗を均等にするために、ポンプ４、５を交互に使用する。真空が、例えば約０．３バール（絶対圧力＝約０．７バール超）未満に落ちた場合には、所望の真空レベルに回復させるために両ポンプ４、５が始動される。ポンプ４、５はそれぞれ電気モータＭを具備する。
【００１２】
下水配管１の圧力レベルは、例えば圧力計６を用いて制御される。例えばプリセットされたプログラムを用いて前記のようなポンプの自動的な始動、停止を制御し得るような、制御センターに連結された圧力トランスジューサ（変換器）７も有効に使用される。いずれのポンプ４、５を作動させるかは、制御センター８において、ポンプの温度または稼働時間に基づいて、より低温のポンプ、または、それまで、より短い時間作動したポンプのいずれかが始動するように、必要に応じて真空を発生させるために選択される。ポンプ４、５の電気モータと制御センター８との接続が破線９、１０で示されている。
【００１３】
例示的に、トイレから汚水の集積空間または排出空間への廃棄物の搬送について以下に説明する。集積空間または排出空間とは、例えば通常は一時的に集積する集積容器１５、汚水処理プラント、下水管または自由排出空間を意味している。トイレの排水がなされると、下水配管１に通じるトイレの汚水弁が開き、トイレに働いている大気圧が汚物を真空状態の下水配管１へ押出し、次いで、汚水弁が閉じる。モータ弁３は閉鎖されたままであり、汚水は遮断弁１１を経て回転ローブポンプ４に吸引され、回転ローブポンプ４によって例えば汚水集積容器１５に搬送される。次のトイレの使用では、例えば他方の回転ローブポンプ５が使用され、その際、遮断弁１１が閉鎖され、モータ弁１３が開放され、汚水が遮断弁１２と回転ローブポンプ５を経て、汚水集積容器１５へ流れる。集積容器１５と回転ローブポンプ４、５の間のライン（配管）に遮断弁１８、１９が配設されている。集積容器１５は、内部を大気圧に維持するために空気取り入れ口２２を有する。
【００１４】
汚水は、集積容器への搬送に代えて、汚水処理プラントまたは自由排出空間へ搬送してもよい。
真空の発生および汚水搬送プロセスは前記の方法で最適に実行されるだろう。
【００１５】
集積容器の容量は通常限定されているから、適宜空にしなければならない。そのため、回転ローブポンプの少なくとも１機が集積容器の内容物排出にも使用されるようになされている。集積容器が一定の充填度まで満たされると（すなわち、制御センター８に連結された高レベルスイッチ１６によって規定される上充填レベルまで満たされると）、モータ弁１３が閉成され、その後モータ弁１４が開放される。第２回転ローブポンプ５が始動し、真空を発生させるために使用される回転方向とは反対の第２回転方向に回転するように設定されており、それによって、汚水が、回転ローブポンプ５により、開放されたモータ弁１４を経て、例えば汚水処理プラントまたは自由排出空間（矢印で示されているが図示されてはいない）へ送られ、集積容器１５が空にされる。集積容器１５の内容物を排出する段階は、低レベルスイッチ１７によって規定される集積容器１５の下充填レベルに到達した時に終了する。モータ弁１４が閉成され、次いで、モータ弁１３が開放され、回転ローブポンプが、再び下水配管１において真空を発生させる準備完了の状態になる。好適には、回転ローブポンプ４は、前記集積容器１５の内容物を排出する間、真空を発生する準備完了の状態に維持される。
【００１６】
汚水は、回転ローブポンプ４、５を経てポンピングされる時に問題を起こすような望ましくない固形粒子を含む。このような状況では、回転ローブポンプ４、５に閉塞が起こり兼ねない。かかる閉塞を解除する一つの方法は、閉塞された問題のポンプの回転方向を、真空を発生するための第１回転方向から、第１回転方向とは逆の第２回転方向に変え、次いで所定時間の後再び第１回転方向に戻すことである。この操作（すなわち、ポンプの回転方向の変更）は、制御センターにより、例えば２〜８回反復するように規定可能である。すなわち、回転方向の変更は、所定の時間間隔で一時的に行われる。妨害が解消されない場合には、妨害物を清掃、除去するためにポンプが停止される。他の制御方法は、例えば、ポンプに連結された適切なセンサー２０、２１を用いて電気モータの電気消費を看視することにより、ポンプの電力消費を看視することである。また、妨害は、ポンプの電気モータの温度によって看視することもできるだろう。ポンプの一つを妨害のために停止しなければならない時には、他のポンプを真空発生と集積容器１５の排出との両目的のために使用できるだろう。モータ弁１３、１４は、その開閉を看視するために、制御センターに連結されたセンサー（図示せず）を備えている。
【００１７】
前記例では、２機の回転ローブポンプが使用されているが、下水配管の構造に応じて１機以上の回転ローブポンプを用いて、適切な制御手段によって運転することもできる。制御の観点からはモータ弁が適当であるが、これに代えて、例えば遮断弁も使用できるだろう。真空装置の運転パラメータは制御センターに登録されるが、例えば、各ポンプの稼働時間、回転方向、温度、電力消費、発生時刻を含む妨害や故障の情報、集積容器の充填度、集積容器排出作業段階、および真空装置を制御し看視するための他の情報等である。
【００１８】
前記例では、真空装置は真空下水システムについて説明した。しかしながら、真空装置は、前記廃棄物に加えて他の種類の廃棄物が生じるスーパーマーケットとそれに対応する設備に対しても使用可能である。廃棄物は、例えば、他へ搬送する前に、先ず処理プラントに搬送すべき肉魚処理設備から来る廃棄物を含む灰色水であるかもしれない。問題の材料は、例えばトイレの排水として使用するために還流可能な、冷蔵庫または冷凍庫から出る濃縮液であるかもしれない。
汚水源は、固定施設、または車両、船舶または飛行機のような移動乗物に配置されるかもしれない。
【００１９】
図面およびそれに関する説明は、本発明の基本思想を明らかにするためのものであり、本発明の細目は、特許請求の範囲も定義の範囲内で変形可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】汚水搬送装置を示す概略図。
【符号の説明】
１ 下水配管
２ 汚水源
３ 逆流止め弁
４、５ 回転ローブポンプ
８ 制御センター
１５ 集積空間（または排出空間）
１６、１７ センサー手段
２０、２１ センサー手段

Claims (15)

1. 真空下水装置を用いた汚水搬送方法であって、前記真空下水装置が、一つ以上のトイレユニット又は洗面所などの汚水源（２）と、前記汚水源（２）を汚水の集積空間または排出空間（１５）へ連結する下水配管（１）と、前記下水配管（１）内に真空を発生させる手段（４、５）とを含み、該真空を発生させる手段が下水配管（１）のライン上に配置されている、真空下水装置を用いた汚水搬送方法において、
   前記真空を発生させる手段として、及び前記下水配管（１）内を所定の真空レベルに維持する手段として、前記回転ローブポンプ（４、５）を用い、汚水を、真空によって、直接、前記汚水源（２）から前記下水配管（１）を通し、前記回転ローブポンプ（４、５）の中を通し、さらに前記汚水の集積空間または排出空間（１５）へ搬送することを特徴とする真空下水装置を用いた汚水搬送方法。
2. 前記下水配管（１）内に真空を発生させるために、交互、同時、または、互いに無関係に運転可能な２機の回転ローブポンプ（４、５）を使用することを特徴とする請求項１に記載の汚水搬送方法。
3. 前記回転ローブポンプ（４、５）の回転方向を、前記集積空間（１５）を空にする必要性に応じて変化させ、前記集積空間（１５）を空にするために、前記回転ローブポンプ（４、５）の回転方向を変えることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の汚水搬送方法。
4. 前記集積空間（１５）を空にする必要性を、前記集積空間（１５）の充填度が或る水準になったことを観察して決定することを特徴とする請求項３に記載の汚水搬送方法。
5. 前記回転ローブポンプ（４、５）の回転方向を、前記回転ローブポンプ（４、５）における汚水流の妨害に応じて変化させ、もって、妨害を排除するために、前記回転ローブポンプ（４、５）の回転方向を、或る期間内、一時的に変化させることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の汚水搬送方法。
6. 前記回転ローブポンプ（４、５）は、電気モータ（Ｍ）を備えており、前記回転ローブポンプ（４、５）における汚水流の妨害を、電気モータ（Ｍ）の電気消費を看視することによって、前記回転ローブポンプ（４、５）の電力消費の変化を用いて認定することを特徴とする請求項５に記載の汚水搬送方法。
7. 前記回転ローブポンプ（４、５）の回転方向を、妨害を排除するために、２〜８回変化させることを特徴とする請求項６に記載の汚水搬送方法。
8. 前記真空装置が制御センター（８）によって制御され、その運転パラメータが該制御センター（８）によって看視されることを特徴とする請求項１に記載の汚水搬送方法。
9. 一つ以上のトイレユニット又は洗面所などの汚水源（２）と、前記汚水源（２）を汚水の集積空間または排出空間（１５）へ連結する下水配管（１）と、前記下水配管（１）内に真空を発生させる手段（４、５）とを含み、該真空を発生させる手段が前記下水配管（１）のライン上に配置されている、真空下水装置において、
   前記真空を発生させる手段が、前記下水配管（１）内を所定の真空レベルに維持する回転ローブポンプ（４、５）を含み、汚水が、真空によって、直接、前記汚水源（２）から前記下水配管（１）を通り、前記回転ローブポンプ（４、５）の中を通り、さらに前記汚水の集積空間または排出空間（１５）へ搬送されるようになっていることを特徴とする真空下水装置。
10. 前記真空下水装置が、共に前記下水配管（１）内に真空を発生させる少なくとも２機の回転ローブポンプ（４、５）を含むことを特徴とする請求項９に記載された真空下水装置。
11. 前記真空下水装置が、制御センター（８）を含むことを特徴とする請求項９に記載された真空下水装置。
12. 前記回転ローブポンプ（４、５）が、前記集積空間（１５）から汚水を排出するようになされていることを特徴とする請求項９または請求項１０に記載された真空下水装置。
13. 前記集積空間の充填度を看視するためのセンサー手段（１６、１７）が、前記集積空間（１５）及び前記制御センター（８）に連結されていることを特徴とする請求項９または請求項１１に記載された真空下水装置。
14. 前記回転ローブポンプ（４、５）によって、前記集積空間または排出空間（１５）に汚水を搬送し、または、前記集積空間または排出空間（１５）から汚水を排出するために、前記回転ローブポンプ（４、５）が、前記回転ローブポンプ（４、５）の動作を開始させ、かつ該回転ローブポンプの回転方向を変えるための制御センター（８）に連結されていることを特徴とする請求項９または請求項１１に記載された真空下水装置。
15. 前記回転ローブポンプ（４、５）は、電気モータ（Ｍ）を備えており、前記電気モータ（Ｍ）の電力消費を看視するセンサー手段（２０、２１）が、前記回転ローブポンプ（４、５）及び制御センター（８）に連結されていることを特徴とする請求項９または請求項１１に記載された真空下水装置。

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