JPH06229001A

JPH06229001A - 真空式下水道の真空下水管路

Info

Publication number: JPH06229001A
Application number: JP3457393A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Yamagishi; 一雄山岸; Etsuko Sakurai; 悦子櫻井
Original assignee: Ebara Corp
Current assignee: Ebara Corp
Priority date: 1993-01-29
Filing date: 1993-01-29
Publication date: 1994-08-16

Abstract

(57)【要約】【目的】真空下水管路が河川等の障害物を上越し横断
する場合に生ずる真空度の低下を防止し汚水収集可能範
囲を拡大することができる真空式下水道の真空下水管路
を提供する。【構成】障害物１の上流側に設置された上流側真空下
水管２と障害物１の下流側に設置された下流側真空下水
管３とを接続する真空式下水道の真空下水管路におい
て、障害物１を上越し横断するとともに上流側真空下水
管２と下流側真空下水管３とを接続するサイホン管４
と、障害物１を上越し横断するとともに上流側真空下水
管２と下流側真空下水管３とを接続する空気管６とを備
えた。

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に係り、特
に生活排水等の汚水を真空により搬送する真空式下水道
の真空下水管路の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の自然流下式下水道では管渠の整備
が割高になる傾向があるため、近年、真空式下水道が注
目され始めている。真空式下水道は、汚水を収集し貯留
しておくための真空ポンプ場と、汚水を吸入するための
真空弁付き汚水ますと、この汚水ますと真空ポンプ場を
結ぶ真空下水管路とから構成される。

【０００３】家庭から排出される汚水は、自然流下で真
空弁付き汚水ますに集められ、汚水ますの液位が上昇す
ると真空弁の制御機構がこれを検知して弁が開き、汚水
ますに溜まった汚水は真空下水管路に吸い込まれる。真
空弁は汚水を吸い終わっても一定時間開き続け、この間
に空気が吸い込まれる。管路内の汚水は膨張する空気に
押され気液二相流となって流れ、真空ポンプ場内の集水
タンクに集められる。汚水は集水タンクにある程度溜ま
ると汚水ポンプで下水処理場又は公共下水幹線に送り出
される。

【０００４】上記真空式下水道において、真空下水管路
の途中に河川等の障害物がある場合、この障害物を横断
するための施工方式には、障害物上を横断する上越し
と、障害物の下を横断する伏せ越しの２通りがある。施
工性及び経済性において、上越し横断の方が優れてお
り、可能であれば、上越し横断を採用することが好まし
い。

【０００５】真空式下水道において、真空下水管路の配
管は、一般的に０．２％の下り勾配と、リフトと呼ばれ
る配管立ち上げ部との組み合わせによって行われる。従
来、上越しはリフトの個数を増やし、横断に必要な高さ
まで管路を立ち上げることによって行っていた。このリ
フトについては下記の規定がある。ａ．１個のリフト高さは管口径＋３００mm以下ｂ．連続するリフトは最大５個ｃ．管口径７５mmおよび１００mmの場合には、隣合うリ
フト間の落差が管口径×０．８以下になるときは管口径
×０．８に相当する勾配をとる。管口径１５０mm以上の
場合には、隣合うリフト間の落差が管口径×０．４以下
になるときは管口径×０．４に相当する勾配をとる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】真空式下水道システム
では収集に必要な真空圧を末端まで届かせるために、真
空下水管路内で発生する真空損失を一定値以下に抑える
必要がある。管路内で発生する真空損失には主にリフト
損失と摩擦損失があり、リフト損失とは（リフト高さ）
−（管口径）で表される。許容範囲は各々の末端から真
空ポンプ場までの全リフト損失の和で３．５ｍ以下であ
る。リフト数の増加は管路損失を増加させ、特に河川用
水路横断部では費やす損失が大きいため、真空式下水道
の適用範囲に大きく影響する。例えば管口径１００mm、
リフト高さ３００mmとすると、１個当たりのリフト損失
は２００mmである。ここで、管路の埋設深さを１．５ｍ
とし、この条件で上越し横断する場合に必要なリフトは
上記ａ〜ｃの条件より（実揚程＋リフト間の落差）／（リフト個数）＝(1.5ｍ
＋0.08×４) ／5＝0.364 ｍ上記式において、リフト間の落差＝（管口径×０．８）
×（リフト個数−１）である。このように０．３６４ｍ
リフトが５個となり、リフト損失は約１．３ｍになる。
従って、真空損失を許容範囲内の３．５ｍに納めるため
には上越し横断は１〜２ヶ所程度に限られてしまい、真
空式下水道での汚水収集可能範囲を狭めてしまうことが
問題となっていた。

【０００７】本発明は上述の事情に鑑みなされたもの
で、真空下水管路が河川等の障害物を上越し横断する場
合に生ずる真空度の低下を防止し汚水収集可能範囲を拡
大することができる真空式下水道の真空下水管路を提供
することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ため、本発明は、障害物の上流側に設置された上流側真
空下水管と障害物の下流側に設置された下流側真空下水
管とを接続する真空式下水道の真空下水管路において、
前記障害物を上越し横断するとともに前記上流側真空下
水管と下流側真空下水管とを接続するサイホン管と、前
記障害物を上越し横断するとともに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空気管とを備えたこ
とを特徴とするものである。

【０００９】

【作用】前述した構成からなる本発明によれば、真空下
水管路の途中に河川などの障害物が存在しても、汚水を
サイホン管のサイホンの原理で上流側より下流側に搬送
することができるため、損失水頭はほとんどない。ま
た、空気管により、下流側の真空圧が上流側（末端側）
に伝えられ、同圧力となる。従って、上越しのリフトに
よる真空損失をほぼ０とすることができる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明に係る真空式下水道の真空下水
管路の第１実施例を図１を参照して説明する。図１は河
川、水路等の障害物１を横切るように設置された真空式
下水道の真空下水管路を示す断面図である。図１におい
て、障害物１の上流側には上流側真空下水管２が設置さ
れ、障害物１の下流側には下流側真空下水管３が設置さ
れている。そして、障害物１を上越し横断するとともに
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
サイホン管４が設置されており、このサイホン管４によ
って汚水が上流側真空下水管２から下流側真空下水管３
に搬送されるように構成されている。なお、汚水がサイ
ホン管４内を上流側真空下水管２から下流側真空下水管
３に向かって流れるのに必要な水頭に相当する分だけ上
流側真空下水管２は下流側真空下水管３より高位に配置
されている。

【００１１】また、上流側真空下水管２とサイホン管４
との接続部には気液分離槽５が設置されており、この気
液分離槽５によって上流側真空下水管２から気液二相流
で流れてきた汚水を気体（空気）と液体（汚水）に分離
している。そして、障害物１を上越し横断するとともに
気液分離槽５の上部と下流側真空下水管３とを接続する
空気管６が設置されており、この空気管６によって下流
側真空下水管３内の真空圧が上流側真空下水管２に伝達
されるようになっている。なお、前記下流側真空下水管
３の下流側は真空ポンプ場（図示せず）に接続されてお
り、下流側真空下水管３の管内は所定の真空圧に維持さ
れている。

【００１２】次に、前述のように構成された真空式下水
道の真空下水管路の作用を説明する。気液二相流の状態
で上流側真空下水管２を流れてきた汚水は、障害物１の
手前に設けられた気液分離槽５で気体（空気）と液体
（汚水）に分離され、液体はサイホン管４を伝わって下
流側真空下水管３へと流れて行く。一方、分離された気
体は空気管６を伝わって下流側へと流れて行き、障害物
１を越えたところで下流側真空下水管３と合流する。

【００１３】このように本実施例によれば、真空下水管
路の途中に河川などの障害物１が存在しても、汚水をサ
イホン管４のサイホンの原理で上流側より下流側に搬送
することができるため、損失水頭はほとんどない。ま
た、空気管６により、下流側の真空圧が上流側（末端
側）に伝えられ、同圧力となる。従って、上越しのリフ
トによる真空損失をほぼ０とすることができる。

【００１４】一般的にサイホン管は常に満管の状態でな
ければならず、サイホン破壊された状態では液体を搬送
することはできない。サイホン管は障害物の上を越える
ために上方に凸の形状なので、汚物等が堆積しにくいと
いうメリットがある一方で、気泡が溜まり易いという問
題もある。このためサイホン管の立ち下がり部分（図１
において、符号４ａの箇処）の管径を細くして流速を上
げ、できるだけ気泡をスムーズに下流側に排出できる構
造とすることが好ましい。

【００１５】図２は本発明の第２実施例を示す断面図で
ある。図２において、図１の構成要素と同一の作用又は
機能を有する構成要素は同一符号を付して説明を省略す
る。本実施例においては、図１に示す実施例のサイホン
管の頂部に空気溜めを設け、この空気溜めに連通する真
空ポンプを設置している。即ち、サイホン管４の頂部に
空気溜め７が設けられ、この空気溜め７に連通する真空
ポンプ８が設置されている。また、空気溜め７には、電
極、フロートスイッチ等からなる水位検出装置９が設置
されており、この水位検出装置９の検出信号に基づいて
真空ポンプ８の起動停止が自動的に行われる。

【００１６】本実施例によれば、汚水中の気泡などが気
液分離槽５で液体から十分に分離できずにサイホン管部
まで運ばれ、これらの気泡が集まって空気溜め７の内部
に空気溜まりを作り、この空気溜まりが大きくなると空
気溜め７内の水位が低下し、これが水位検出装置９によ
り検知され、真空ポンプ８が起動する。真空ポンプ８に
よって空気溜め７内の空気が排出されると、空気溜め７
内の水位が上昇し、再び水位検出装置９によって検知さ
れ、真空ポンプ８は停止する。また、初期に真空式下水
道システムを稼働させるときには、手動で真空ポンプ８
を運転し、サイホン管４の内部の空気を排出して、サイ
ホン管内を迅速確実に満管状態にすることが可能であ
る。

【００１７】すなわち、システム稼働時には真空下水管
内に汚水は存在しない。真空ポンプ場の真空ポンプが稼
働し、真空下水管内に真空圧が発生すると、汚水が上流
側真空下水管２に流入してくる。汚水はゆっくりとサイ
ホン管４を上昇し、次第にサイホン管４の内部の空気を
下流側に押し出していく。この時、本実施例の真空ポン
プ８を用いれば、サイホン管４内の空気を早く、確実に
排出することができる。

【００１８】図３は本発明の第３実施例を示す断面図で
ある。図３において、図１の構成要素と同一の作用又は
機能を有する構成要素は同一符号を付して説明を省略す
る。本実施例においては、上流側真空下水管２の底部の
高さが気液分離槽５とサイホン管４とを結ぶ配管の上端
よりもｈだけ高くしてあり、また、下流側真空下水管３
の底部の高さが下流側真空下水管３とサイホン管４とを
結ぶ配管の上端よりもｈだけ高くしてあるため、上流側
真空下水管２及び下流側真空下水管３内の汚水が全く空
の状態でもサイホン管４内に汚水が溜まり、サイホン管
４内に空気が浸入することはない。

【００１９】また、サイホン管４の直後の下流側真空下
水管３にリフト３Ｌを設け、このリフト部の上端から空
気管６を取り出している。リフト部は上部に空気の溜ま
り易い形状であるため、空気の取り出しがスムーズに行
なわれる。

【００２０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
上流側真空下水管内の汚水が下流側真空下水管にサイホ
ン管によって搬送されるとともに、下流側真空下水管の
真空圧が空気管によって上流側真空下水管に伝達され
る。従って、真空下水管路が障害物を上越し横断する場
合に管路内での真空圧の低下を防止することができ、汚
水収集可能範囲を拡大することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る真空式下水道の真空下水管路の第
１実施例を示す断面図である。

【図２】本発明に係る真空式下水道の真空下水管路の第
２実施例を示す断面図である。

【図３】本発明に係る真空式下水道の真空下水管路の第
３実施例を示す断面図である。

【符号の説明】

１障害物２上流側真空下水管３下流側真空下水管４サイホン管５気液分離槽６空気管７空気溜め８真空ポンプ９水位検出装置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】障害物の上流側に設置された上流側真空
下水管と障害物の下流側に設置された下流側真空下水管
とを接続する真空式下水道の真空下水管路において、前
記障害物を上越し横断するとともに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サイホン管と、前記
障害物を上越し横断するとともに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空気管とを備えたこと
を特徴とする真空式下水道の真空下水管路。
【請求項２】前記サイホン管の頂部には空気溜めが設
けられ、該空気溜めに連通する真空ポンプが設置されて
いることを特徴とする請求項１記載の真空式下水道の真
空下水管路。
【請求項３】前記空気溜めには前記真空ポンプを起動
停止するための水位検出装置が設置されていることを特
徴とする請求項２記載の真空式下水道の真空下水管路。
【請求項４】前記上流側真空下水管と前記空気管との
接続部には気液分離槽が設置されていることを特徴とす
る請求項１記載の真空式下水道の真空下水管路。