JP4820424B2 - Vacuum station - Google Patents
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Description
本発明は、各家庭や工場等から排出される汚水や雨水を大気圧と負圧源との圧力差を利用して収集する真空式下水道システムに用いられる真空ステーションに関し、特に、汚水の分散処理に好適な真空ステーションに関する。 The present invention relates to a vacuum station used in a vacuum sewer system that collects sewage and rainwater discharged from each home or factory using a pressure difference between atmospheric pressure and a negative pressure source. It is related with the suitable vacuum station.
従来の真空式下水道システムでは、各家庭や工場等の建物の衛生設備から排出される汚水は自然流下により真空弁ユニットと称される汚水槽に導かれる。この汚水槽は真空ステーションから伸びる真空下水管に接続されている。汚水槽には、真空ステーションからの負圧により開放動作する真空弁が設けられており、汚水槽内の汚水が所定量に達すると、この真空下水管内の負圧により真空弁が開放動作する。真空弁が開放動作すると、真空ステーションからの負圧により汚水槽内の汚水が真空下水管を経て真空ステーションに集められる。真空ステーションに集められた汚水は、下水処理施設の例えば集中浄化槽で浄化処理を受けた後、河川等に放流される（例えば、特許文献１参照。）。
真空ステーションには、各汚水槽からの汚水を集水するための集水タンクと、該タンク
に真空下水管を経て各汚水槽からの汚水を吸引し、また集水タンクに集められた汚水を下水処理施設へ向けて圧送するための圧力装置とが設けられており、このような圧力装置として、吸引および吐出の両ポンプ動作が正転および逆転の運転切替えにより切替え可能となるルーツ式真空ポンプを用いることが提案されている（例えば、特許文献２参照。）。
In the conventional vacuum sewer system, sewage discharged from the sanitary facilities of buildings such as homes and factories is led to a sewage tank called a vacuum valve unit by natural flow. The sewage tank is connected to a vacuum sewer pipe extending from the vacuum station. The sewage tank is provided with a vacuum valve that is opened by a negative pressure from the vacuum station. When the amount of sewage in the sewage tank reaches a predetermined amount, the vacuum valve is opened by the negative pressure in the vacuum sewage pipe. When the vacuum valve is opened, the sewage in the sewage tank is collected in the vacuum station via the vacuum sewage pipe due to the negative pressure from the vacuum station. The sewage collected in the vacuum station is subjected to purification treatment in, for example, a centralized septic tank in a sewage treatment facility, and then discharged to a river or the like (see, for example, Patent Document 1).
The vacuum station collects the sewage from each sewage tank, sucks the sewage from each sewage tank through the vacuum sewage pipe, and collects the sewage collected in the water collection tank. And a pressure device for pressure-feeding to a sewage treatment facility. As such a pressure device, a roots-type vacuum pump in which both suction and discharge pump operations can be switched by forward and reverse operation switching. Has been proposed (see, for example, Patent Document 2).
このルーツ式真空ポンプを真空ステーションの圧力装置として組み込むことにより、このルーツ式真空ポンプの運転の正逆の切替えによって汚水タンクへの汚水の吸引及び汚水タンクから下水処理施設へ向けての汚水の圧送が可能になることから、汚水の吸引及び圧送のためにそれぞれ独立した吸引装置および加圧装置が不要となり、真空ステーションの構成の簡素化を図ることが可能になる。 By incorporating this Roots-type vacuum pump as a pressure device for the vacuum station, sewage is sucked into the sewage tank and sewage is pumped from the sewage tank to the sewage treatment facility by switching the operation of the Roots-type vacuum pump. Therefore, an independent suction device and pressurizing device are not required for suction and pumping of sewage, and the configuration of the vacuum station can be simplified.
しかしながら、従来の前記真空ステーションでは、その集水タンクが例えば１５ｍ3の
容量を超える大型のタンクが用いられ、このタンクが直接地中に埋設されていた。
However, in the conventional vacuum station, a large tank whose water collection tank has a capacity of, for example, 15 m 3 is used, and this tank is directly buried in the ground.
この大型集水タンクを直接地中に埋設するため、真空ステーションの建設費が増大し、また地中に埋設された大型の集水タンクを備える真空ステーションの保守管理にも多大の費用が必要であった。 Since this large water collection tank is buried directly in the ground, the construction cost of the vacuum station increases, and the maintenance of the vacuum station with a large water collection tank buried in the ground also requires a large amount of cost. there were.
そこで、本発明の目的は、真空式下水道システムの真空ステーションの分散化に適し、従来のような多大の費用を必要とすることのない真空ステーションを提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a vacuum station that is suitable for decentralization of vacuum stations in a vacuum sewer system and does not require a large amount of cost as in the prior art.
本発明は、汚水槽に貯留された汚水を大気圧と該大気圧よりも低い負圧との差圧によって真空下水管を経て集水し、集水した汚水を下水処理施設に向けて排出する真空ステーションであって、前記真空下水管を経て前記汚水槽に接続され、また排水管を経て前記下水処理施設に接続される集水タンクと、該集水タンク内に前記汚水槽からの汚水を吸引するための正転運転および前記タンク内の汚水を前記下水処理施設へ吐出するための逆転運転が切替え可能な複数台のルーツ式真空ポンプと、該ルーツ式真空ポンプの作動を制御する制御装置とを備え、該制御装置により複数台のルーツ式真空ポンプを交互に運転させると共に、少なくとも前記集水タンクは地中に埋設されたマンホール内に収容されていることを特徴とする。 The present invention collects sewage stored in a sewage tank through a vacuum sewage pipe by a differential pressure between the atmospheric pressure and a negative pressure lower than the atmospheric pressure, and discharges the collected sewage toward a sewage treatment facility. A vacuum station, which is connected to the sewage tank via the vacuum sewage pipe, and connected to the sewage treatment facility via a drain pipe, and sewage from the sewage tank is placed in the water collection tank. A plurality of roots-type vacuum pumps capable of switching between normal rotation operation for suction and reverse rotation operation for discharging sewage in the tank to the sewage treatment facility, and a control device for controlling the operation of the roots-type vacuum pump The plurality of roots vacuum pumps are alternately operated by the control device, and at least the water collection tank is accommodated in a manhole embedded in the ground.
本発明に係る集水タンクはマンホールを介して地中に埋設されることから、マンホールおよび集水タンクの小型化を図り、マンホールを地中に埋設した後、該マンホール内に集水タンクを収納することにより、従来に比較的して小型の真空ステーションの建設を容易かつ安価に行うことができ、これにより真空ステーションの分散化が可能な真空式下水道システムを実現することができる。 Since the water collection tank according to the present invention is buried in the ground through a manhole, the manhole and the water collection tank are miniaturized, and after the manhole is buried in the ground, the water collection tank is stored in the manhole. By doing so, it is possible to easily and inexpensively construct a relatively small vacuum station, and it is possible to realize a vacuum sewer system in which the vacuum stations can be distributed.
前記圧力装置には、正転運転および逆転運転の切替えにより吸引および吐出動作の切替えが可能なルーツ式真空ポンプを用いることができる。 As the pressure device, a Roots type vacuum pump capable of switching suction and discharge operations by switching between forward rotation operation and reverse rotation operation can be used.
前記制御装置は、複数台のルーツ式真空ポンプのうちいずれか1台で正転運転させて集水タンク内を減圧して集水タンク内に汚水を吸引させた後、他のいずれか１台のルーツ式真空ポンプを逆転運転させて集水タンク内を加圧して集水タンクから汚水を吐出させて、交互に運転させることができる。
あるいは、前記制御装置により、複数台のルーツ式真空ポンプのうちのいずれか1台で正転運転と逆転運転を１サイクルとして、他のいずれか1台と交互に運転させることもできる。
更には、前記制御装置は、前記集水タンク内の汚水の量を検出するための水位レベル検出器と前記集水タンク内の真空度を検出するための圧力検出器とを有し、
前記ルーツ式真空ポンプの運転中、前記水位レベルからの検出信号および前記圧力検出器からの真空度信号が所定の範囲内にあるように、前記ルーツ式真空ポンプの運転が制御されることができる。この制御装置の制御により、真空ステーションを含む真空式下水道システムの確実な運転が可能となる。
The control device is operated forward by any one of a plurality of roots-type vacuum pumps, depressurizes the water collection tank and sucks sewage into the water collection tank, and then one of the other The Roots type vacuum pump can be operated in reverse to pressurize the inside of the water collection tank to discharge sewage from the water collection tank, and can be operated alternately.
Alternatively, with the control device, any one of a plurality of roots-type vacuum pumps can be operated alternately with any one of the other, with the normal rotation operation and the reverse rotation operation as one cycle.
Furthermore, the control device has a water level detector for detecting the amount of sewage in the water collection tank and a pressure detector for detecting the degree of vacuum in the water collection tank,
During operation of the Roots vacuum pump, the operation of the Roots vacuum pump can be controlled such that the detection signal from the water level and the vacuum level signal from the pressure detector are within a predetermined range. . Control of this control device enables reliable operation of a vacuum sewer system including a vacuum station.
本発明によれば、集水タンクは地中に埋設されたマンホール内に収容されていることから、集水タンク及びこれに付随する各部の保守点検は容易になる。さらに、マンホールを地中に設置した後、単に集水タンクをマンホール内に収容することによって集水タンクを地中に埋設することが可能になるので、集水タンクを従来の容量（例えば１０分の１程度）より小型化と低コストが図れることにより、真空ステーションの分散が可能となり、この真空ステーションの分散化により効率的な真空式下水道システムの運用が可能となる。又、正逆転切替え可能な複数の圧力装置の運転制御により、真空式下水道システムの確実な運転が可能となる。 According to the present invention, since the water collection tank is accommodated in a manhole buried in the ground, maintenance and inspection of the water collection tank and each part associated therewith are facilitated. Further, after the manhole is installed in the ground, it is possible to embed the water collection tank in the ground simply by accommodating the water collection tank in the manhole. By reducing the size and cost, the vacuum stations can be distributed, and the vacuum stations can be efficiently operated by operating the vacuum stations. In addition, the operation control of the plurality of pressure devices that can be switched between forward and reverse enables reliable operation of the vacuum sewer system.
以下、本発明を図示の実施例に沿って詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the illustrated embodiments.
図１は本発明に係る真空ステーション１０を概略的に示す構成図である。この図１に沿っての真空ステーション１０の説明に先立ち、本発明に係る真空ステーション１０が組み込まれた真空式下水道システム１１を図２に沿って説明する。 FIG. 1 is a block diagram schematically showing a vacuum station 10 according to the present invention. Prior to the description of the vacuum station 10 along FIG. 1, a vacuum sewer system 11 incorporating the vacuum station 10 according to the present invention will be described with reference to FIG.
本発明に係る真空式下水システム１１は、図２に示すように、例えば家屋あるいは工場のような各建造物１２の衛生設備から排出される汚水が自然流下により流入管１３を経て案内される汚水槽１４と、汚水槽１４内の汚水を各汚水槽１４から伸びる真空下水管１５を経て吸引するための複数の真空ステーション１０とを備える。流入管１３および真空下水管１５は、ライフサイクルの長い（約５０年）ポリエチレン管を用いることが望ましい
。
As shown in FIG. 2, the vacuum sewage system 11 according to the present invention is a sewage in which sewage discharged from a sanitary facility of each building 12 such as a house or a factory is guided through an inflow pipe 13 by natural flow. A tank 14 and a plurality of vacuum stations 10 for sucking sewage in the sewage tank 14 through vacuum sewage pipes 15 extending from each sewage tank 14 are provided. The inflow pipe 13 and the vacuum sewage pipe 15 are preferably polyethylene pipes having a long life cycle (about 50 years).
汚水槽１４は単一又は複数の建造物１２毎に設けられている。各汚水槽１４には、従来よく知られているように、各汚水槽１４とこれに接続された各真空下水管１５との連通を断続するための図示しない真空弁が設けられ、このような汚水槽１４は真空弁ユニットと称されるユニットにより構成することができる。各汚水槽１４内の汚水が所定の水位を超えると、真空ステーション１０から伝えられる各真空下水管１５内の負圧すなわち大気圧よりも低い圧力によって前記真空弁が開放動作することから、各真空ステーション１０からの負圧によって各真空下水管１５を経て対応する真空ステーション１０に汚水が吸引される。 The sewage tank 14 is provided for each single or plural buildings 12. As is well known in the art, each sewage tank 14 is provided with a vacuum valve (not shown) for interrupting communication between each sewage tank 14 and each vacuum sewage pipe 15 connected thereto. The sewage tank 14 can be constituted by a unit called a vacuum valve unit. When the sewage in each sewage tank 14 exceeds a predetermined water level, the vacuum valve is opened by a negative pressure in each vacuum sewage pipe 15 transmitted from the vacuum station 10, that is, a pressure lower than the atmospheric pressure. The sewage is sucked into the corresponding vacuum station 10 through each vacuum sewage pipe 15 by the negative pressure from the station 10.
各真空ステーション１０には、後述する集水タンクが設けられ、該集水タンクに集められた汚水は、排水管１６を経て例えば集合排水処理場１７（例えば、合併処理浄化槽）に送られる。この集合排水処理場１７では、各真空ステーション１０から集められた汚水を排水処理設備により浄化した後、浄化された処理水を河川等に放水する。 Each vacuum station 10 is provided with a water collection tank, which will be described later, and sewage collected in the water collection tank is sent to, for example, a collective wastewater treatment plant 17 (for example, a combined treatment septic tank) through a drainage pipe 16. In the collective wastewater treatment plant 17, after the sewage collected from each vacuum station 10 is purified by the wastewater treatment facility, the purified treated water is discharged into a river or the like.
本発明に係る真空ステーション１０は、図１に示すように、地中に埋設された例えばコンクリート製のマンホール１８と、該マンホール内に収容され集水タンク１９とを備える。図１に示す例では、コンクリート製のマンホール１８は組み立て式であり、その頂部を除いて地中２０に埋め込まれている。このマンホール１８は、既製品を使用することができる。 As shown in FIG. 1, the vacuum station 10 according to the present invention includes a manhole 18 made of concrete, for example, embedded in the ground, and a water collection tank 19 accommodated in the manhole. In the example shown in FIG. 1, the concrete manhole 18 is an assembly type and is embedded in the ground 20 except for the top. The manhole 18 can be a ready-made product.
集水タンク１９は、従来の集水タンクの約十分の一の容量である例えば１．５ｍ3の容
量を有する。マンホール１８内には、集水タンク１９に加えて、該集水タンク内に大気圧よりも圧力の低い負圧および大気圧よりも圧力の高い正圧を選択的に導入するための圧力装置２１（２１ａ、２１ｂ）と、該圧力装置の作動を制御するための制御装置２２とが収容されている。
The water collection tank 19 has a capacity of, for example, 1.5 m 3 which is about one-tenth the capacity of a conventional water collection tank. In the manhole 18, in addition to the water collection tank 19, a pressure device 21 for selectively introducing a negative pressure lower than the atmospheric pressure and a positive pressure higher than the atmospheric pressure into the water collection tank. (21a, 21b) and a control device 22 for controlling the operation of the pressure device are accommodated.
集水タンク１９には、一端が真空下水管１５に接続された吸入管２３および一端が排水管１６に接続された吐出管２４が設けられている。 The water collection tank 19 is provided with a suction pipe 23 having one end connected to the vacuum sewage pipe 15 and a discharge pipe 24 having one end connected to the drain pipe 16.
吸入管２３の他端は集水タンク内の上部で開放され、吸入管２３には、圧力計２５、逆止弁２６及び開閉バルブ２７が設けられている。圧力計２５は吸入管２３内の圧力を表示する。逆止弁２６は真空下水管１５から集水タンク１９へ向けての流体の流れを許し、逆方向の流れを阻止する。開閉バルブ２７は、その開閉動作に応じて吸入管２３の連通を断続することにより、真空下水管１５と集水タンク１９との連通を断続する。開閉バルブ２７が開放状態におかれると、真空下水管１５は集水タンク１９に連通する。 The other end of the suction pipe 23 is opened at the upper part in the water collection tank. The suction pipe 23 is provided with a pressure gauge 25, a check valve 26, and an opening / closing valve 27. The pressure gauge 25 displays the pressure in the suction pipe 23. The check valve 26 allows the flow of fluid from the vacuum sewage pipe 15 toward the water collection tank 19 and blocks the flow in the reverse direction. The open / close valve 27 interrupts communication between the vacuum sewage pipe 15 and the water collection tank 19 by interrupting communication of the suction pipe 23 according to the opening / closing operation. When the open / close valve 27 is opened, the vacuum sewer pipe 15 communicates with the water collection tank 19.
吐出管２４は、その他端が集水タンク２４の底部近傍に位置するように、該集水タンク内に伸びる。吐出管２４には、圧力計２８、開閉バルブ２９及び逆止弁３０が設けられている。圧力計２８は吐出管２４内の圧力を表示する。開閉バルブ２９は、その開閉動作に応じて吐出管２４の連通を断続することにより、集水タンク１９と排水管１６との連通を断続する。開閉バルブ２９が開放状態におかれると、集水タンク１９は排水管１６に連通する。逆止弁３０は集水タンク１９から排水管１６へ向けての流体の流れを許し、逆方向の流れを阻止する。 The discharge pipe 24 extends into the water collection tank so that the other end is located near the bottom of the water collection tank 24. The discharge pipe 24 is provided with a pressure gauge 28, an opening / closing valve 29 and a check valve 30. The pressure gauge 28 displays the pressure in the discharge pipe 24. The open / close valve 29 interrupts communication between the water collection tank 19 and the drain pipe 16 by intermittently connecting the discharge pipe 24 according to the opening / closing operation. When the open / close valve 29 is opened, the water collection tank 19 communicates with the drain pipe 16. The check valve 30 allows the flow of fluid from the water collection tank 19 toward the drain pipe 16 and blocks the flow in the reverse direction.
圧力装置２１は、図示の例ではそれぞれにサイレンサ３１が設けられた一対のルーツ式ポンプ２１ａ、２１ｂからなり、各ルーツ式ポンプ２１ａ、２１ｂは制御装置２２の制御下で正転運転および逆転運転が可能である。各ルーツ式ポンプ２１ａ、２１ｂの導管路２１ｃは、電動バルブ３２、３２を経て集水タンク１９に接続されている。各ルーツ式ポン
プ２１ａ、２１ｂは、正転運転によりその導管路２１ｃを経て集水タンク１９内に負圧を導入し、また逆転運転によりその導管路２１ｃを経て集水タンク１９内に正圧を導入するように、作動される。一対のルーツ式ポンプ２１ａ、２１ｂは、交互に運転される。このルーツ式ポンプ２１の交互運転形態のその他の変更例は後に述べる。
In the illustrated example, the pressure device 21 includes a pair of roots type pumps 21 a and 21 b each provided with a silencer 31. Each of the roots type pumps 21 a and 21 b can perform forward rotation operation and reverse rotation operation under the control of the control device 22. Is possible. The conduit path 21c of each Roots type pump 21a, 21b is connected to the water collection tank 19 via electric valves 32, 32. Each Roots type pump 21a, 21b introduces a negative pressure into the water collection tank 19 through the conduit 21c by the forward rotation operation, and applies a positive pressure into the water collection tank 19 through the conduit 21c by the reverse operation. Operated to introduce. The pair of roots pumps 21a and 21b are operated alternately. Other modifications of the alternate operation mode of the roots pump 21 will be described later.
ルーツ式ポンプ２１ａ、２１ｂの交互運転に代えて、両ルーツ式ポンプ２１ａ、２１ｂを同時的かつ同一的に制御することにより、相互に並列的に運転することができる。また、一方を現用とし、他方を現用ポンプの保守点検あるいは故障時等の補助として作動する予備用とすることができる。 Instead of the alternate operation of the roots pumps 21a and 21b, both the roots pumps 21a and 21b can be operated in parallel by controlling them simultaneously and identically. Further, one can be used for the current operation, and the other can be used for a spare operation that operates as an auxiliary for maintenance inspection or failure of the current pump.
集水タンク１９には、該集水タンク内の汚水量を水位として検出する水位レベル検出器３３が設けられている。図１に示す例では、水位レベル検出器３３は、検出した水位に応じた水位レベル信号を制御装置２２に送信するレベル発信器からなる。また、集水タンク１９には、開閉バルブ３４を介して圧力検出器である圧力発信器３５が取り付けられている。圧力発信器３５は、集水タンク１９内の圧力を検出し、検出した圧力に応じた真空度レベル信号を制御装置２２に送信する。開閉バルブ３４と圧力発信器３５との間は、電動バルブ３６の開放動作により大気に開放可能であり、通常、該電動バルブは閉鎖状態におかれる。 The water collection tank 19 is provided with a water level detector 33 that detects the amount of sewage in the water collection tank as a water level. In the example shown in FIG. 1, the water level detector 33 includes a level transmitter that transmits a water level signal corresponding to the detected water level to the control device 22. Further, a pressure transmitter 35, which is a pressure detector, is attached to the water collection tank 19 via an open / close valve 34. The pressure transmitter 35 detects the pressure in the water collection tank 19 and transmits a vacuum level signal corresponding to the detected pressure to the control device 22. The opening / closing valve 34 and the pressure transmitter 35 can be opened to the atmosphere by the opening operation of the electric valve 36. Normally, the electric valve is in a closed state.
制御装置２２は、レベル発信器３３からの水位レベル信号および圧力発信器３５からの真空度レベル信号に応じて、ルーツ式ポンプ２１ａ、２１ｂ、両開閉バルブ３４あるいは各警報装置（図示せず）の作動を制御する。 In response to the water level signal from the level transmitter 33 and the vacuum level signal from the pressure transmitter 35, the controller 22 controls the root pumps 21a and 21b, both the open / close valves 34, and each alarm device (not shown). Control the operation.
マンホール１８には、該マンホール内の換気のために、逆止弁３７が設けられた吸気管３８および脱臭装置３９が設けられている。吸気管３８によりマンホール１８内への外気の取り込みが可能であり、また脱臭装置３９を経てマンホール１８内から排気可能である。 The manhole 18 is provided with an intake pipe 38 provided with a check valve 37 and a deodorizing device 39 for ventilation in the manhole. Outside air can be taken into the manhole 18 by the intake pipe 38 and exhausted from the manhole 18 through the deodorizing device 39.
いずれか一方のルーツ式ポンプ２１ａ、２１ｂの正転動作により集水タンク１９内には負圧が導入されると、真空下水管１５を経て集水タンク１９内に汚水が吸引される。このとき、吐出管２４に設けられた逆止弁３０の逆流阻止作用により、排水管１６から集水タンク１９へ向けての汚水の逆流が防止される。他方、いずれか一方のルーツ式ポンプ２１ａ、２１ｂの逆転動作により集水タンク１９内に正圧が導入されると、集水タンク１９内の汚水が排水管１６を経て集合排水処理場１７へ圧送される。このとき、吸入管２３に設けられた逆止弁２６の逆流阻止作用により、真空下水管１５から集水タンク１９へ向けての汚水の逆流が防止される。 When a negative pressure is introduced into the water collection tank 19 by the forward rotation operation of one of the roots type pumps 21 a and 21 b, sewage is sucked into the water collection tank 19 through the vacuum sewage pipe 15. At this time, the backflow prevention action of the check valve 30 provided in the discharge pipe 24 prevents the backflow of sewage from the drain pipe 16 toward the water collection tank 19. On the other hand, when a positive pressure is introduced into the water collection tank 19 by the reverse operation of one of the roots pumps 21a and 21b, the sewage in the water collection tank 19 is pumped to the collective wastewater treatment plant 17 through the drainage pipe 16. Is done. At this time, the backflow prevention action of the check valve 26 provided in the suction pipe 23 prevents the backflow of sewage from the vacuum sewage pipe 15 toward the water collection tank 19.
図３は、ルーツ式ポンプ２１ａ、２１ｂの交互運転についての制御装置２２での制御設定条件の一例を示す。図３（Ａ）は集水タンク１９内の圧力設定条件の一例を示し、図３（Ｂ）は集水タンク１９内の水位設定条件の一例を示す。 FIG. 3 shows an example of control setting conditions in the control device 22 for the alternate operation of the Roots pumps 21a and 21b. FIG. 3A shows an example of the pressure setting condition in the water collection tank 19, and FIG. 3B shows an example of the water level setting condition in the water collection tank 19.
ルーツ式ポンプ２１ａ、２１ｂの正転運転については、図３（Ａ）に示すように、集水タンク１９内の負圧で示される真空度レベルが−５９ｋＰａ〜−６９ｋＰａの範囲となるように、ルーツ式ポンプ２１ａまたは２１ｂが制御装置２２により動作の制御を受け、この真空度レベルすなわち負圧の増大によってその値が−６９ｋＰａを超えると動作が停止される。この時、制御装置２２は、ルーツ式ポンプ２１ａ、２１ｂの電動バルブ３２を閉鎖する。ルーツ式ポンプ２１ａの運転の停止に拘わらず集水タンク１９内の負圧の増大によりその値が−７５ｋＰａを超えると、制御装置２２は、異常真空圧警報を出力し、集水タンク１９内の負圧の減少によってその値が−６９ｋＰａに復帰すると、ルーツ式ポンプ２１ａ、２１ｂの電動バルブ３２を開放動作させ、ルーツ式ポンプ２１ａ、２１ｂを正転
運転させる。同時に、制御装置２２は、異常真空圧警報を解除し、再警報が可能の警報リセット状態になる。
About the forward rotation operation of the roots type pumps 21a and 21b, as shown in FIG. 3 (A), the vacuum level indicated by the negative pressure in the water collection tank 19 is in the range of −59 kPa to −69 kPa. The operation of the roots pump 21a or 21b is controlled by the controller 22, and the operation is stopped when the value exceeds -69 kPa due to the increase in the vacuum level, that is, the negative pressure. At this time, the control device 22 closes the electric valve 32 of the roots pumps 21a and 21b. If the value exceeds −75 kPa due to an increase in the negative pressure in the water collection tank 19 regardless of the stoppage of the operation of the roots type pump 21 a, the control device 22 outputs an abnormal vacuum pressure alarm, and the inside of the water collection tank 19. When the value returns to -69 kPa due to the decrease in the negative pressure, the electric valves 32 of the roots type pumps 21a and 21b are opened, and the roots type pumps 21a and 21b are rotated forward. At the same time, the control device 22 releases the abnormal vacuum pressure alarm and enters an alarm reset state in which a re-alarm is possible.
他方、集水タンク１９内の負圧の減少により、その値が−４９ｋＰａよりも低下すると、制御装置２２は、ルーツ式ポンプ２１ａ、２１ｂの正転運転を維持し、真空圧低下の警報を出力する。このルーツ式ポンプ２１ａ、２１ｂの正転運転の維持により、負圧の増大によりその値が−５９ｋＰａに復帰すると、制御装置２２は、真空圧低下の警報を解除し、再警報が可能なリセット状態になる。 On the other hand, if the negative pressure in the water collection tank 19 decreases and the value falls below -49 kPa, the control device 22 maintains the forward rotation operation of the roots pumps 21a and 21b and outputs a vacuum pressure drop alarm. To do. When the value of the root-type pumps 21a and 21b is maintained at normal rotation, and the value returns to −59 kPa due to an increase in the negative pressure, the control device 22 cancels the vacuum pressure drop alarm and can be re-alarmed. become.
また、ルーツ式ポンプ２１ａ、２１ｂの運転については、図３（Ｂ）に示すように、集水タンク１９内の水位レベルが満水の水位の７５％〜１５％の範囲となるように、ルーツ式ポンプ２１ａまたは２１ｂが制御装置２２により動作の制御を受け、水位レベルが１５％を切ると動作を停止される。この時、制御装置２２は、ルーツ式ポンプ２１ａ、２１ｂの電動バルブ３２を閉鎖する。ルーツ式ポンプ２１ａ、２１ｂの逆転運転の停止に拘わらず集水タンク１９内の水位レベルが５％を切ると、制御装置２２は水位異常警報を出力する。制御装置２２は、集水タンク１９内の水位レベルが１５％に復帰すると、ルーツ式ポンプ２１ａ、２１ｂの電動バルブ３２を開放し、ルーツ式ポンプ２１ａ、２１ｂを正転運転させ、また、水位異常警報を解除し、再警報が可能な警報リセット状態になる。 As for the operation of the Roots type pumps 21a and 21b, as shown in FIG. 3B, the Roots type so that the water level in the water collection tank 19 is in the range of 75% to 15% of the full water level. The operation of the pump 21a or 21b is controlled by the control device 22, and the operation is stopped when the water level falls below 15%. At this time, the control device 22 closes the electric valve 32 of the roots pumps 21a and 21b. If the water level in the water collection tank 19 falls below 5% regardless of the reverse rotation of the Roots pumps 21a and 21b, the controller 22 outputs a water level abnormality alarm. When the water level in the water collection tank 19 returns to 15%, the control device 22 opens the electric valves 32 of the roots type pumps 21a and 21b, causes the roots type pumps 21a and 21b to perform forward rotation, and the water level is abnormal. The alarm is released, and the alarm reset state that enables re-alarm is entered.
他方、集水タンク１９内の水位レベルが８５％を超えると、制御装置２２は、ルーツ式ポンプ２１ａ、２１ｂの逆転運転を維持し、洪水警報を出力する。このルーツ式ポンプ２１ａ、２１ｂの逆転運転の維持により、水位レベルが７５％に復帰すると、制御装置２２は洪水の警報を解除し、再警報が可能なリセット状態におく。 On the other hand, when the water level in the water collection tank 19 exceeds 85%, the control device 22 maintains the reverse operation of the roots pumps 21a and 21b and outputs a flood warning. When the water level returns to 75% by maintaining the reverse operation of the Roots pumps 21a and 21b, the control device 22 cancels the flood alarm and puts it in a reset state where a re-alarm is possible.
このルーツ式ポンプ２１ａ、２１ｂの動作制御において、図４に符号４０で示すように、ルーツ式ポンプ２１ａ、２１ｂが標準低真空度レベルＡ〜標準高真空度レベルＢの範囲で正転運転した後、逆転運転によって汚水を集水タンク１９から集合排水処理場１７へ排出する吐出動作への移行中に、ルーツ式ポンプ２１ａ、２１ｂの逆転動作に拘わらず集水タンク１９内の圧力が正圧にならず、逆に標準低真空度レベルＡよりも大気圧に近い負圧である所定の設定レベルＣに低下すると、符号４１で示すようにルーツ式ポンプ２１ａ、２１ｂは集水タンク１９内の負圧を高めるために再び正転動作に移行する。 In the operation control of the roots type pumps 21a and 21b, after the roots type pumps 21a and 21b are rotated forward in the range of the standard low vacuum level A to the standard high vacuum level B as indicated by reference numeral 40 in FIG. During the shift to the discharge operation for discharging the sewage from the water collection tank 19 to the collective wastewater treatment plant 17 by the reverse operation, the pressure in the water collection tank 19 becomes positive regardless of the reverse operation of the roots pumps 21a and 21b. On the contrary, when the pressure drops to a predetermined set level C that is a negative pressure closer to the atmospheric pressure than the standard low vacuum level A, the roots pumps 21 a and 21 b are negatively charged in the water collection tank 19 as indicated by reference numeral 41. In order to increase the pressure, the operation again moves forward.
また、ルーツ式ポンプ２１ａ、２１ｂが正転動作に移行した後、符号４２に示ように、通常の最高水位レベル（Ｄ％）またはこの最高水位レベル（Ｄ％）よりも低い所定の水位レベル（Ｅ％）すなわち第１の水位レベル（Ｄ％またはＥ％）に達すると、符号４３〜４６で示されているように、再び集水タンク１９内の汚水を集合排水処理場１７へ圧送するためにルーツ式ポンプ２１ａ、２１ｂは逆転運転に切替えられる。この逆転運転は、集水タンク１９内の汚水レベルが該集水タンクに設定された標準最低水位レベル（Ｆ％）またはこれよりも高い所定のレベル（Ｇ％）すなわち第２の水位レベル（Ｆ％またはＧ％）に至るまで、集水タンク１９内の真空度レベルの変化の如何に拘わらず維持される。 Further, after the Roots pumps 21a and 21b are shifted to the forward rotation operation, as indicated by reference numeral 42, the normal maximum water level (D%) or a predetermined water level (D%) lower than the maximum water level (D%) ( E%), that is, when the first water level (D% or E%) is reached, as shown by reference numerals 43 to 46, the sewage in the water collection tank 19 is again pumped to the collective wastewater treatment plant 17. The roots type pumps 21a and 21b are switched to reverse operation. In the reverse operation, the sewage level in the water collection tank 19 is a standard minimum water level (F%) set in the water collection tank or a predetermined level (G%) higher than this, that is, a second water level (F % Or G%) regardless of the change in the vacuum level in the water collection tank 19.
前記したように、ルーツ式ポンプ２１ａ、２１ｂの正転運転による吸引動作後の逆転運転による吐出動作への移行中、集水タンク１９内の圧力が正圧へ向けて変化しない状況下でルーツ式ポンプ２１ａ、２１ｂが逆転動作を続けると、集水タンク１９から集合排水処理場１７への汚水の適正な排出が不可能となり、しかも、真空下水管１５から集水タンク１９への汚水の適正な吸引も不可能となることから、真空式下水道システム１１が動作不能に陥る虞がある。 As described above, the roots-type pumps 21a and 21b have a roots type under a situation in which the pressure in the water collection tank 19 does not change toward the positive pressure during the transition to the discharge operation by the reverse rotation operation after the suction operation by the normal rotation operation. If the pumps 21a and 21b continue to rotate in the reverse direction, it becomes impossible to properly discharge the sewage from the water collection tank 19 to the collective wastewater treatment plant 17, and the sewage from the vacuum sewage pipe 15 to the water collection tank 19 is adequate. Since suction becomes impossible, the vacuum sewer system 11 may become inoperable.
しかしながら、前記真空ステーション１０では、前記したように、吐出動作への移行中にルーツ式ポンプ２１ａ、２１ｂの逆転動作に拘わらず集水タンク１９内の圧力が正圧に
ならず、所定の負圧である設定レベルＣに低下すると、ルーツ式ポンプ２１ａ、２１ｂは集水タンク１９内の負圧を高めるために再び正転動作に移行する。従って、この正転動作への切替えにより、真空下水管１５からの汚水を確実に集水タンク１９内に吸引することができるように集水タンク１９内の真空度を充分に高めることができるので、真空下水管１５から集水タンク１９内に確実に汚水を吸引し、集水タンク１９内に吸引した汚水を確実に集合排水処理場１７に圧送することができる。その結果、真空式下水道システム１１の確実な運転が可能となる。
However, in the vacuum station 10, as described above, the pressure in the water collection tank 19 does not become a positive pressure regardless of the reverse operation of the Roots type pumps 21a and 21b during the transition to the discharge operation. , The roots pumps 21a and 21b shift to normal rotation again to increase the negative pressure in the water collection tank 19. Therefore, by switching to the forward rotation operation, the degree of vacuum in the water collection tank 19 can be sufficiently increased so that sewage from the vacuum sewage pipe 15 can be reliably sucked into the water collection tank 19. The sewage can be reliably sucked into the water collection tank 19 from the vacuum sewage pipe 15, and the sewage sucked into the water collection tank 19 can be reliably pumped to the collective drainage treatment plant 17. As a result, the vacuum sewer system 11 can be reliably operated.
このように、ルーツ式ポンプ２１ａ、２１ｂが集水タンク１９内の水位レベル及び真空度レベルの変化に応じてルーツ式ポンプ２１ａ、２１ｂの動作を制御することにより、集水タンク１９の渇水あるいは汚水の集水タンク１９からのオーバフローを確実に防止することができ、真空ステーション１０の安全運転を維持することが可能となる。 In this way, the roots pumps 21a and 21b control the operation of the roots pumps 21a and 21b in accordance with changes in the water level and the vacuum level in the water collection tank 19, thereby causing drought or sewage in the water collection tank 19. The overflow from the water collection tank 19 can be reliably prevented, and the safe operation of the vacuum station 10 can be maintained.
図５および図６は、ルーツ式ポンプ２１ａ、２１ｂの運転形態の例を示す。図５に示すように、真空ステーション１０の動作開始時の正転運転では、一方のルーツ式ポンプ（Ｐ１）２１ａが使用され、その停止後の逆転運転では他方のルーツ式ポンプ（Ｐ２）２１ｂが使用され、以降の正転運転及び逆転運転では両ルーツ式ポンプ（Ｐ１、Ｐ２）２１ａ、２１ｂが交互に使用されている。これにより、両ルーツ式ポンプ２１ａ、２１ｂを時間的に均等に使用することができる。図６は、正転運転及び逆転運転を一サイクルとして、サイクル毎に両ルーツ式ポンプ（Ｐ１、Ｐ２）２１ａ、２１ｂを交互に使用した例を示す。 5 and 6 show examples of operation modes of the roots pumps 21a and 21b. As shown in FIG. 5, in the forward rotation operation at the start of the operation of the vacuum station 10, one roots type pump (P1) 21a is used, and in the reverse rotation operation after the stop, the other roots type pump (P2) 21b is used. Both roots type pumps (P1, P2) 21a, 21b are used alternately in the subsequent forward rotation operation and reverse rotation operation. Thereby, both Roots type pumps 21a and 21b can be used equally in time. FIG. 6 shows an example in which both roots pumps (P1, P2) 21a and 21b are alternately used for each cycle, with the forward rotation operation and the reverse rotation operation as one cycle.
図７〜図９は、図１には示されていないが、各真空ステーション１０に３台のルーツ式ポンプ（Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３）を設けた例である。図７は、３台のルーツ式ポンプ（Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３）を正転運転及び逆転運転毎にを順次使用した例を示す。図８は、１台のルーツ式ポンプの正転運転を他の１台のルーツポンプの時間的に一部を重複する正転動作で補い、これにより集水タンク１９内に必要な負圧を不足なく導入し、残りの１台のルーツポンプを逆転運転に使用する例を示し、図８に示すように３台のルーツポンプ（Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３）が順次使い回される。図９は、正転運転及び逆転運転の双方について３台のルーツ式ポンプ（Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３）の内の２台を時間的に一部を重複させて使用した例を示し、図９に示すように、３台のルーツ式ポンプ（Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３）の数値で示される稼働時間が均一化するように、その稼働時間の少ないルーツ式ポンプ（Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３）から順次使用される。 FIGS. 7 to 9 are examples in which three roots pumps (P1, P2, P3) are provided in each vacuum station 10 although not shown in FIG. FIG. 7 shows an example in which three roots pumps (P1, P2, P3) are sequentially used for each of the forward rotation operation and the reverse rotation operation. In FIG. 8, the normal rotation operation of one roots type pump is supplemented by the normal rotation operation that partially overlaps with the time of another one of the roots pumps. An example in which the remaining root pumps are used for the reverse rotation operation is introduced without any shortage, and the three root pumps (P1, P2, P3) are sequentially used as shown in FIG. FIG. 9 shows an example in which two of the three roots-type pumps (P1, P2, P3) are used partially overlapping in time for both forward rotation and reverse rotation. As shown in the figure, the root pumps (P1, P2, P3) having the shortest operation time are used in order so that the operation times indicated by the numerical values of the three root pumps (P1, P2, P3) are equalized. The
前記したところでは、真空ステーション１０の圧力装置２１としてルーツ式ポンプを用いた例を示したが、図１０〜図１２に示すように、加給装置と真空ポンプとの組み合わせあるいは真空ポンプとその配管により、前記したと同様な圧力装置４７〜４９を実現することができる。 As described above, an example in which a Roots type pump is used as the pressure device 21 of the vacuum station 10 is shown. However, as shown in FIGS. 10 to 12, a combination of a charging device and a vacuum pump or a vacuum pump and its piping. The same pressure devices 47 to 49 as described above can be realized.
図１０に示す圧力装置４７は、例えばエアーコンプレッサからなる加給装置５０と、前記したと同様なルーツ式ポンプ、水封式ポンプあるいはベーン式ポンプのような真空ポンプ５１とを備える。加給装置５０及び真空ポンプ５１は、加圧管５０ａおよび吸引管５１ａで集水タンク１９にそれぞれ接続されている。加給装置５０及び真空ポンプ５１は、前記したと同様な制御装置２２の制御下で作動され、加給装置５０はその作動により排水管１６を経て集水タンク１９内の汚水を集合排水処理場１７へ圧送すべく集水タンク１９内に正圧を導入する。また真空ポンプ５１は、その作動により真空下水管１５を経て集水タンク１９内に汚水を導入すべく該集水タンク内に負圧を導入する。 The pressure device 47 shown in FIG. 10 includes a supply device 50 made of, for example, an air compressor, and a vacuum pump 51 like a roots pump, a water ring pump, or a vane pump similar to the above. The supply device 50 and the vacuum pump 51 are connected to the water collection tank 19 by a pressurization pipe 50a and a suction pipe 51a, respectively. The supply device 50 and the vacuum pump 51 are operated under the control of the control device 22 similar to that described above, and the supply device 50 causes the wastewater in the water collection tank 19 to pass through the drain pipe 16 to the collective wastewater treatment plant 17 through the operation. A positive pressure is introduced into the water collection tank 19 for pumping. Moreover, the vacuum pump 51 introduces a negative pressure into the water collection tank so as to introduce sewage into the water collection tank 19 through the vacuum sewage pipe 15 by its operation.
図１１に示す圧力装置４８は、図１０に示したと同様な真空ポンプ５１を備える。真空ポンプ５１の吸引管５１ａには、電動三方弁５２が設けられている。また真空ポンプ５１の排気管５１ｂには電動切り換え弁５３が設けられている。吸引管５１ａと排気管５１ｂ
との間には、真空ポンプ５１に対するバイパス管５１ｃが設けられている。バイパス管５１ｃの一端は電動三方弁５２と集水タンク１９との間で排気管５１ｂに接続され、またその他端は真空ポンプ５１と電動切り換え弁５３との間で排気管５１ｂに接続されている。バイパス管５１ｃには、電動切り換え弁５４が設けられている。
The pressure device 48 shown in FIG. 11 includes a vacuum pump 51 similar to that shown in FIG. An electric three-way valve 52 is provided on the suction pipe 51 a of the vacuum pump 51. An electric switching valve 53 is provided in the exhaust pipe 51 b of the vacuum pump 51. Suction pipe 51a and exhaust pipe 51b
Between the two, a bypass pipe 51c for the vacuum pump 51 is provided. One end of the bypass pipe 51c is connected to the exhaust pipe 51b between the electric three-way valve 52 and the water collection tank 19, and the other end is connected to the exhaust pipe 51b between the vacuum pump 51 and the electric switching valve 53. . An electric switching valve 54 is provided in the bypass pipe 51c.
電動切り換え弁５３及び電動切り換え弁５４はそれぞれが設けられた排気管５１ｂ及びバイパス管５１ｃを開閉すべく動作し、電動三方弁５２は真空ポンプ５１の吸引口を大気または集水タンク１９に選択的に連通すべく動作する。真空ポンプ５１の前記吸引口が大気に開放されるとき集水タンク１９は電動三方弁５２により大気から遮断される。 The electric switching valve 53 and the electric switching valve 54 operate to open and close the exhaust pipe 51b and the bypass pipe 51c provided respectively, and the electric three-way valve 52 selectively selects the suction port of the vacuum pump 51 for the atmosphere or the water collection tank 19. Operates to communicate with When the suction port of the vacuum pump 51 is opened to the atmosphere, the water collection tank 19 is blocked from the atmosphere by the electric three-way valve 52.
これら電動切り換え弁５３、５４及び電動三方弁５２は制御装置２２の制御下に置かれる。真空ポンプ５１の非動作時、電動切り換え弁５３は開放位置に保持され、排気管５１ｂは開放状態すなわち大気に連通する状態に保持される。また、真空ポンプ５１の非動作時、電動切り換え弁５４は閉鎖位置に保持され、これによりバイパス管５１ｃは閉鎖状態に保持される。さらに、真空ポンプ５１の非動作時、電動三方弁５２は真空ポンプ５１の前記吸引口を大気に連通させるように保持される。従って、集水タンク１９は電動三方弁５２を経て大気に連通することなく、大気から遮断されている。 The electric switching valves 53 and 54 and the electric three-way valve 52 are placed under the control of the control device 22. When the vacuum pump 51 is not operating, the electric switching valve 53 is held in the open position, and the exhaust pipe 51b is held in an open state, that is, a state communicating with the atmosphere. Further, when the vacuum pump 51 is not in operation, the electric switching valve 54 is held in the closed position, whereby the bypass pipe 51c is held in the closed state. Furthermore, when the vacuum pump 51 is not in operation, the electric three-way valve 52 is held so that the suction port of the vacuum pump 51 communicates with the atmosphere. Therefore, the water collection tank 19 is cut off from the atmosphere without communicating with the atmosphere via the electric three-way valve 52.
吸引のために真空ポンプ５１が作動されるとき、前記した非動作におけると同様に、電動切り換え弁５３は開放状態に保持され、電動切り換え弁５４は閉鎖状態に保持される。他方、電動三方弁５２は、真空ポンプ５１の前記吸引口を集水タンク１９に連通させる。この状態で、真空ポンプ５１が作動されると、集水タンク１９内の空気は吸引管５１ａを経て真空ポンプ５１の排気管５１ｂから大気に放出されることから、集水タンク１９内には負圧が作用し、この負圧によって真空下水管１５から汚水が集水タンク１９内に吸引される。 When the vacuum pump 51 is operated for suction, the electric switching valve 53 is held in the open state and the electric switching valve 54 is held in the closed state, as in the non-operation described above. On the other hand, the electric three-way valve 52 allows the suction port of the vacuum pump 51 to communicate with the water collection tank 19. When the vacuum pump 51 is operated in this state, the air in the water collection tank 19 is discharged to the atmosphere from the exhaust pipe 51b of the vacuum pump 51 through the suction pipe 51a. Pressure acts, and sewage is sucked into the water collection tank 19 from the vacuum sewage pipe 15 by this negative pressure.
この集水タンク１９内への汚水の吸引により該集水タンク内の水位レベルが上昇し、この水位レベルが所定の設定値を超えると、電動切り換え弁５３は閉鎖位置に動作し、電動三方弁５２は真空ポンプ５１の前記吸引口を大気に開放させる。また、電動切り換え弁５４が開放位置に動作し、バイパス管５１ｃが開放され、連通状態におかれる。その結果、電動三方弁５２から真空ポンプ５１に吸引された大気は排気管５１ｂに接続されたバイパス管５１ｃを経て集水タンク１９内に圧送される。この大気の集水タンク１９内への圧送により、集水タンク１９内には正圧が導入され、この正圧によって集水タンク１９内の汚水は排水管１６を経て集合排水処理場１７に圧送される。 When the water level in the water collection tank rises due to the suction of sewage into the water collection tank 19, and the water level exceeds a predetermined set value, the electric switching valve 53 operates to the closed position, and the electric three-way valve 52 opens the suction port of the vacuum pump 51 to the atmosphere. Further, the electric switching valve 54 operates to the open position, the bypass pipe 51c is opened, and the communication state is set. As a result, the air sucked into the vacuum pump 51 from the electric three-way valve 52 is pumped into the water collection tank 19 through the bypass pipe 51c connected to the exhaust pipe 51b. By this atmospheric pressure feeding into the water collection tank 19, a positive pressure is introduced into the water collection tank 19, and due to this positive pressure, the sewage in the water collection tank 19 is pumped to the collective drainage treatment plant 17 through the drain pipe 16. Is done.
図１２に示すように、電動三方弁５２の大気開放口を補助管５１ｄを経て真空下水管１５に接続することができる。補助管５１ｄは、真空下水管１５に、これに設けられた逆止弁２６よりも上流側で接続されている。補助管５１ｄには、第２の電動三方弁５５及び逆止弁５６が設けられている。第２の三方弁５５は制御装置２２の制御を受け、補助管５１ｄを大気に開放させあるいは補助管５１ｄを大気から遮断状態におく。逆止弁５６は真空下水管１５から電動三方弁５２へ向けての流体の流れを許す。 As shown in FIG. 12, the atmosphere opening port of the electric three-way valve 52 can be connected to the vacuum sewage pipe 15 via the auxiliary pipe 51d. The auxiliary pipe 51d is connected to the vacuum sewage pipe 15 on the upstream side of the check valve 26 provided therein. The auxiliary pipe 51d is provided with a second electric three-way valve 55 and a check valve 56. The second three-way valve 55 is controlled by the control device 22 and opens the auxiliary pipe 51d to the atmosphere or puts the auxiliary pipe 51d in a cutoff state from the atmosphere. The check valve 56 allows the flow of fluid from the vacuum sewage pipe 15 toward the electric three-way valve 52.
集水タンク１９からの汚水の圧送時、前記したように、電動切り換え弁５３は閉鎖位置に動作し、電動三方弁５２は真空ポンプ５１の前記吸引口を大気に開放させる。また、電動切り換え弁５４が開放位置に動作し、バイパス管５１ｃが開放され、連通状態におかれる。さらに、第２の三方弁５５は補助管５１ｄを大気に開放させる。その結果、前記したと同様に、第２の三方弁５５から電動三方弁５２を経て真空ポンプ５１に吸引された大気はバイパス管５１ｃを経て集水タンク１９に圧送される。このとき真空下水管１５内に設けられた図示しない圧力センサによって検出された圧力が所定の負圧値を超えて大気圧に近づくと、第２の三方弁５５が補助管５１ｄと大気とを遮断する。その結果、真空ポンプ
５１は、真空下水管１５から補助管５１ｄを経て空気を吸引する。この第２の三方弁５５の切り換え動作により、真空ポンプ５１の動作による排水管１６からの圧送効率は僅かに低下するが、その反面、真空下水管１５の真空度を高めることができ、その後の真空下水管１５の真空度の低下による吸引効率の低下を防止することができる。
As described above, when the sewage is pumped from the water collection tank 19, the electric switching valve 53 operates to the closed position, and the electric three-way valve 52 opens the suction port of the vacuum pump 51 to the atmosphere. Further, the electric switching valve 54 operates to the open position, the bypass pipe 51c is opened, and the communication state is set. Further, the second three-way valve 55 opens the auxiliary pipe 51d to the atmosphere. As a result, as described above, the air sucked into the vacuum pump 51 from the second three-way valve 55 via the electric three-way valve 52 is pumped to the water collection tank 19 via the bypass pipe 51c. At this time, when the pressure detected by a pressure sensor (not shown) provided in the vacuum sewer pipe 15 exceeds a predetermined negative pressure value and approaches the atmospheric pressure, the second three-way valve 55 shuts off the auxiliary pipe 51d and the atmosphere. To do. As a result, the vacuum pump 51 sucks air from the vacuum sewage pipe 15 through the auxiliary pipe 51d. By the switching operation of the second three-way valve 55, the pumping efficiency from the drain pipe 16 due to the operation of the vacuum pump 51 is slightly lowered, but on the other hand, the degree of vacuum of the vacuum sewage pipe 15 can be increased, A reduction in suction efficiency due to a reduction in the degree of vacuum of the vacuum sewage pipe 15 can be prevented.
集水タンク１９からの汚水の圧送により集水タンク１９内の水位レベルが所定の値よりも低下すると、真空ポンプ５１の作動が停止され、電動三方弁５２は真空ポンプ５１を集水タンク１９に連通させるように作動され、第２の三方弁５５は再び補助管５１ｄを大気に開放させる位置に作動される。 When the water level in the water collection tank 19 falls below a predetermined value due to the pumping of sewage from the water collection tank 19, the operation of the vacuum pump 51 is stopped, and the electric three-way valve 52 causes the vacuum pump 51 to move to the water collection tank 19. The second three-way valve 55 is operated to a position where the auxiliary pipe 51d is again opened to the atmosphere.
本発明に係る真空ステーション１０によれば、マンホール１８内に集水タンク１９等を収納することにより、この集水タンク１９、これに付随する圧力装置２１及び該圧力装置の動作を制御する制御装置２２等の保守管理が容易に行える。また集水タンク１９の容量の小型化を図ることにより、マンホール１８として市販の既製品の使用が可能となり、真空ステーション１０を比較的容易かつ安価に設置することができる。従って、図２に示したように真空式下水道システム１１に複数の真空ステーション１０を設置することが可能となり、真空ステーション１０の分散化により、真空式下水道システム１１を効率的に運用することが可能となる。 According to the vacuum station 10 according to the present invention, the water collection tank 19 and the like are accommodated in the manhole 18 to thereby control the operation of the water collection tank 19, the pressure device 21 associated therewith, and the pressure device. Maintenance management of 22 etc. can be performed easily. Further, by reducing the capacity of the water collection tank 19, a commercially available ready-made product can be used as the manhole 18, and the vacuum station 10 can be installed relatively easily and inexpensively. Accordingly, a plurality of vacuum stations 10 can be installed in the vacuum sewer system 11 as shown in FIG. 2, and the vacuum sewer system 11 can be efficiently operated by distributing the vacuum stations 10. It becomes.
図１３は、アップダウンのある地形２０の山部２０ａの一側に集水タンク１９を配置し、山部２０ａの他側に圧力装置２１を配置した例を示す。図示の例では、集水タンク１９は直接地中２０に設置されているが、図１に示したマンホール１８内に収容することができる。集水タンク１９には真空下水管１５が接続されている。また、圧力装置２１の作動を制御する制御装置２２は、図示しないが、圧力装置２１に近接して山部２０ａの前記他側に配置される。 FIG. 13 shows an example in which the water collection tank 19 is arranged on one side of the mountain portion 20a of the up-down terrain 20 and the pressure device 21 is arranged on the other side of the mountain portion 20a. In the illustrated example, the water collection tank 19 is directly installed in the underground 20, but can be accommodated in the manhole 18 shown in FIG. 1. A vacuum sewage pipe 15 is connected to the water collection tank 19. Moreover, although not shown in figure, the control apparatus 22 which controls the action | operation of the pressure apparatus 21 is arrange | positioned in the said other side of the peak part 20a adjacent to the pressure apparatus 21. FIG.
圧力装置２１からは、該圧力装置の正転運転による負圧及び逆転運転による正圧を集水タンク１９内に導くための導管路５７が、山部２０ａに沿った伏せ越しを経て山部２０ａの前記他側からその前記一側に設けられた集水タンク１９内に伸びる。また、集水タンク１９からは、吐出管２４が山部２０ａに沿った伏せ越しを経て、山部２０ａの他側に設けられた下水管渠５８に伸びる。 From the pressure device 21, a conduit 57 for guiding the negative pressure by the forward rotation operation of the pressure device and the positive pressure by the reverse rotation operation into the water collection tank 19 passes over the mountain portion 20 a and reaches the mountain portion 20 a. Extends from the other side into a water collection tank 19 provided on the one side. Further, the discharge pipe 24 extends from the water collection tank 19 to a sewage pipe rod 58 provided on the other side of the mountain portion 20a after passing over the mountain portion 20a.
圧力装置２１の正転運転によって導管路５７を経て負圧が集水タンク１９内に導入されると、この負圧により真空下水管１５を経て集水タンク１９内に汚水が吸引される。この汚水は、前記したと同様な圧力装置２１の逆転運転によって導管路５７を経て正圧が集水タンク１９に導入されると、吐出管２４を経て下水管渠５８に圧送される。下水管渠５８は、これに放出された汚水を例えば前記したと同様な集合排水処理場１７に案内する。 When a negative pressure is introduced into the water collection tank 19 through the conduit 57 by the forward rotation operation of the pressure device 21, sewage is sucked into the water collection tank 19 through the vacuum sewage pipe 15 by this negative pressure. When the positive pressure is introduced into the water collection tank 19 through the conduit 57 by the reverse operation of the pressure device 21 as described above, the sewage is pumped to the sewer pipe 58 through the discharge pipe 24. The sewage pipe 58 guides the discharged sewage to the collective wastewater treatment plant 17 similar to that described above, for example.
集水タンク１９を地中２０に埋設することに代えて、山部２０ａの斜面に設置することができ、この場合、集水タンク１９の形状を周囲の環境に応じて適宜オブジェ風に変更することができる。
Instead of embedding the water collection tank 19 in the ground 20, it can be installed on the slope of the mountain portion 20 a, and in this case, the shape of the water collection tank 19 is appropriately changed to an object style according to the surrounding environment. be able to.
１０ 真空ステーション
１１ 真空式下水道システム
１４ 汚水槽（真空弁ユニット）
１５ 真空下水管
１６ 排水管
１７ 下水処理施設（集合排水処理場）
１８ マンホール
１９ 集水タンク
２０ 地中
２１ 圧力装置
２１ａ、２１ｂ ルーツ式ポンプ
２２ 制御装置
３３ 水位レベル検出器（レベル発信器）
３５ 圧力検出器（圧力発信器）
Ｄ％、Ｅ％ 第１の水位レベル
Ｇ％、Ｆ％ 第２の水位レベル
10 Vacuum Station 11 Vacuum Sewer System 14 Sewage Tank (Vacuum Valve Unit)
15 Vacuum sewage pipe 16 Drainage pipe 17 Sewage treatment facility (collective wastewater treatment plant)
18 Manhole 19 Catchment tank 20 Underground 21 Pressure device 21a, 21b Roots type pump 22 Control device 33 Water level detector (level transmitter)
35 Pressure detector (pressure transmitter)
D%, E% First water level G%, F% Second water level
Claims (4)
前記真空下水管を経て前記汚水槽に接続され、また排水管を経て前記下水処理施設に接続される集水タンクと、
該集水タンク内に前記汚水槽からの汚水を吸引するための正転運転および前記タンク内の汚水を前記下水処理施設へ吐出するための逆転運転が切替え可能な複数台のルーツ式真空ポンプと、
該ルーツ式真空ポンプの作動を制御する制御装置とを備え、
該制御装置により複数台のルーツ式真空ポンプを交互に運転させると共に、
少なくとも前記集水タンクは地中に埋設されたマンホール内に収容されていることを特徴とする真空ステーション。 This is a vacuum station that collects sewage stored in the sewage tank through the vacuum sewage pipe by the differential pressure between the atmospheric pressure and a negative pressure lower than the atmospheric pressure, and discharges the collected sewage toward the sewage treatment facility. And
A water collection tank connected to the sewage tank via the vacuum sewage pipe, and connected to the sewage treatment facility via a drain pipe,
A plurality of roots-type vacuum pumps capable of switching between a forward rotation operation for sucking sewage from the sewage tank into the water collection tank and a reverse operation for discharging the sewage in the tank to the sewage treatment facility; ,
A control device for controlling the operation of the roots vacuum pump,
A plurality of roots-type vacuum pumps are operated alternately by the control device,
At least the water collection tank is housed in a manhole embedded in the ground.
他のいずれか１台のルーツ式真空ポンプを逆転運転させて集水タンク内を加圧して集水タンクから汚水を吐出させて、交互に運転させることを特徴とする請求項１記載の真空ステーション。 By the control device, normal operation is performed with any one of a plurality of roots-type vacuum pumps, the inside of the water collection tank is decompressed, and sewage is sucked into the water collection tank,
2. The vacuum station according to claim 1, wherein any one of the roots type vacuum pumps is operated in reverse to pressurize the inside of the water collecting tank to discharge sewage from the water collecting tank, thereby alternately operating the vacuum station. .
前記ルーツ式真空ポンプの運転中、前記水位レベルからの検出信号および前記圧力検出器からの真空度信号が所定の範囲内にあるように、前記ルーツ式真空ポンプの運転が制御されることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の真空ステーション。 The control device has a water level detector for detecting the amount of sewage in the water collection tank, and a pressure detector for detecting the degree of vacuum in the water collection tank,
During operation of the Roots-type vacuum pump, the operation of the Roots-type vacuum pump is controlled so that a detection signal from the water level and a vacuum level signal from the pressure detector are within a predetermined range. The vacuum station according to any one of claims 1 to 3.
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