JPH07292760A - 真空式汚水収集システムにおける河川等の伏越し方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 汚水を真空吸引によって収集させる場合、そ
の領域のある河川や用水路などを伏越しさせるのに好適
な方法とする。 【構成】 汚水発生源側から排出される汚水を一時的に
貯溜する汚水マスから真空管路を介して真空ポンプ場の
集水タンクに汚水を吸引圧送するに際して前記真空管路
の途中に伏越し部を設けて河川・用水路等を横断させる
方法である。前記伏越し部での水位を検出する容器を設
ける。検知容器内の水位が設定値以上となったことを水
位検知管により捉らえ、これを伏越し部上流側に設けた
真空弁開放指令として伝える。真空弁は伏越し部の特に
下部の障害物横断管部分の上流側に接続した大気導入管
に取り付けておき、開弁により大気を伏越し部内に導入
し、真空管路との差圧により滞留汚水を下流側に真空吸
引させて伏越しさせることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は真空式汚水収集システ
ムにおいて、特に吸引搬送経路である真空管路が途中で
河川・用水路等と交差する場合に、真空管路を横断させ
るための伏越し方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の真空式汚水収集システムは、真空
ポンプ場から真空管路を広い領域に延長分岐させ、その
末端を点在するように設置された汚水マスに接続するよ
うにしている。汚水源より排除された汚水は汚水マスに
流下させて一時的に貯溜され、汚水マスに一定量の汚水
が溜まったことを水位検知管するようにしている。汚水
マスに接続される真空管路には真空弁が取り付けられ、
水位が所定値に達したときにコントローラの作動により
真空弁を開かせ、真空に保持された真空管路に汚水を吸
い上げ、その後に空気を取込んでその空気の膨張するエ
ネルギーでポンプ場の集水タンクまで搬送するように構
成されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の構
成にあっては、汚水収集領域に河川又は用水路等が存在
する場合、真空管路は河川や用水路を横断させる必要が
ある。この横断方法としては、河川・用水路の横断の前
後で下方に掘り下げた管路下端を相互に水平管路で接続
する伏越しによるか、河川・用水路の手前から土被りを
浅くして、水管橋により横断方法を採用している。しか
し、真空汚水収集システムでは、汚水の収集範囲がリフ
ト損失により影響される。特に河川・用水路等の横断で
リフト損失が大きくなり、収集範囲に大きな影響を与え
ることが確認されている。したがって、上記どちらの方
法もリフト損失が大きくなって、真空管路に作用させる
真空ポンプ圧力を大きくしないと収集可能な範囲が狭く
なるという欠点がある。

【０００４】この発明の目的は前記従来技術の欠点を解
消し、リフト損失を低減し、収集可能な範囲を広げるこ
とを可能とする真空式汚水収集システムにおける河川等
の伏越し方法を提供するにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る真空式汚水収集システムにおける河川
等の伏越し方法は、汚水発生源側から排出される汚水を
一時的に貯溜する汚水マスから真空管路を介して真空ポ
ンプ場の集水タンクに汚水を吸引圧送するに際して前記
真空管路の途中に伏越し部を設けて河川・用水路等を横
断させる方法であって、前記伏越し部での水位を検出
し、これが設定値以上となったときに伏越し部上流側に
設けた真空弁から大気を導入し、伏越し部内の汚水を下
流側に真空吸引させて伏越しさせる構成としたものであ
る。

【０００６】

【作用】上記構成によれば、伏越し部に汚水が溜まって
上昇する水位が検知される。これが一定水位となったと
き、コントローラにより伏越し手前の真空弁を開放して
外気を取り込むようにすると、真空管路の負圧により伏
越し部に滞留した汚水を排除することができる。これに
より河川や用水路等の横断のために設けた伏越し部での
リフト損失を小さくすることができる。

【０００７】

【実施例】以下に、本発明に係る真空式汚水収集システ
ムにおける河川等の伏越し方法の具体的実施例を図面を
参照して詳細に説明する。

【０００８】図１は実施例に係る真空式汚水収集システ
ムにおける河川等の伏越し方法を説明するシステム構成
図である。図示のように、汚水収集システムは、真空ポ
ンプ場１０を起点として場内に設置した集水タンク１２
から分岐され収集エリアに巡らされた複数の真空管路１
４を備えている。集水タンク１２には場内に設置された
真空ポンプ１６が接続され、これによって集水タンク１
２内を真空状態にし、分岐されている真空管路１４側に
吸引負圧を与えるようにしている。更に、真空管路１４
から小エリア内の各汚水発生源からの汚水を流入させて
貯溜する複数の汚水マスユニット１８が接続されてい
る。

【０００９】各汚水マスユニット１８は、例えば図３
（１）に示すように構成され、汚水マス２０に汚水流入
管２２を介して各住宅等からの汚水が流入されようにな
っている。また真空ポンプ場１０の集水タンク１２に接
続される真空管路１４が当該汚水マス２０まで延長さ
れ、その末端に設けられた吸上げ管部２６が汚水マス２
０内に導かれている。吸上げ管部２６から真空管路１４
に至る管路には、通路開閉をなす真空弁２８が設けら
れ、水位が所定の位置まで上がった時点で当該真空弁２
８を開くことにより、真空ポンプ１６から導入されてい
る負圧を吸上げ管部２６に導入して、貯溜汚水３０を吸
引圧送可能としている。

【００１０】このような汚水収集システムにおいて、末
端の汚水マスユニット１８から真空ポンプ場１０の集水
タンク１２に至る真空管路１４の敷設経路の途中に河川
その他の障害物３２が存在している場合、これを横断す
るため、真空管路１４に高低差Ｈの伏越し部３４を形成
するようにしている。この伏越し部３４は下降管部３
６、水平横断管部３８、および上昇管部４０とによって
構成され、汚水を障害物３２の下部を通流させるように
している。このような伏越し部３４の水平横断管部３８
と上昇管部４０とに連通され、汚水を貯溜できる大口径
配管あるいは汚水マス容器などからなる水位検知容器４
２を設けている。したがって、この水位検知容器４２に
は伏越し部３４に汚水が滞留したときに、滞留水位に等
しい水位レベルの汚水が貯溜される。水位検知容器４２
には水位検知管４４が設けられ、検知容器４２の水位、
ひいては伏越し部３４内への滞留水位を検出することが
可能となっている。また、伏越し部３４の上流寄りの位
置、すなわち水平横断部３８の入口部分には大気を導入
可能な真空弁４６が取り付けられ、上記水位検知管４４
により水位が所定のレベルｈ（＜Ｈ）となったときに、
真空弁４６を大気側に切り換え、伏越し部３４の下流側
真空管路１４の負圧を利用して大気を吸引導入し、伏越
し部３４に溜まった汚水を排出するようにしているので
ある。

【００１１】この伏越し部３４に設置した真空弁４６は
伏越し部３４に接続される大気導入管４７を開閉させる
もので、前述した汚水マスユニット１８における真空弁
２８とほぼ同一の構造とされ、真空弁４６の開閉操作は
水位検知管４４での水位上昇に伴う圧力変動によって大
気圧を伏越し部３４に切換え導入するように構成されて
いる。すなわち、真空弁４６の開閉操作は図２に詳細に
示しているように、機械式コントローラ４８によって行
うものとされ、開閉時点は水位検知管４４による圧力変
動を捉えて行うものされ、コントローラ４８は水位の上
昇に伴う水位検知管４４の圧力上昇を利用して真空管路
１４の負圧力を弁動作管路に導入して開弁させ、水位が
低下したときの水位検知管４４内の圧力が大気圧となっ
たときに、弁動作管路に大気圧を導入して閉弁させるよ
うに構成されている。この作動機構と作動形態を図２を
参照して説明する。

【００１２】コントローラ４８は水位検知管４４との連
絡管４９の管内圧力の上昇により変位するダイヤフラム
５０により大気圧が導入可能とされる第１圧力室５２を
有している。また、第１圧力室５２に隣接して伏越し部
３４の下流側の真空管路１４の負圧が負圧導入管５３を
介して導入されている第２圧力室５４を有している。そ
して、第１、第２圧力室５２、５４は操作ダイヤフラム
５６によって仕切られている。操作ダイヤフラム５６は
第２圧力室５４を貫通して作動圧力室５８に伸びる操作
ロッド６０を有し、これに切換えバルブ６２を取り付
け、当該バルブ６２の切換えによって真空弁４６に負圧
を作用させて開弁させ、逆に大気圧を作用させて閉弁さ
せるようになっている。また、第１圧力室５２と第２圧
力室５４とはニードル弁６４を介装したバイパス管路６
６により接続されている。

【００１３】このような構成によって、図２（１）に示
すように、最初は第１圧力室５２と第２圧力室５４はと
もに真空管路１４と同一の圧力となっている。この状態
から、伏越し部３４の滞留水位が上昇して内圧が上昇す
ると、図２（２）に示すように、第１ダイヤフラム５０
が作動して第１圧力室５２を大気圧に切換え、第２圧力
室５４との差圧により操作ダイヤフラム５６が膨らむこ
とによって、作動圧力室５８の切換えバルブ６２が大気
開口６８を閉じて真空管路圧を導入し、真空弁４６に開
動作を与える。これによって大気導入管４７と伏越し部
３４とが連通状態となって大気が伏越し部３４に導入さ
れ、伏越し部３４の下流側真空管路１４との差圧によ
り、伏越し部３４に滞留していた汚水が真空管路１４に
吸引される。水位が水面より低下すると、水位検知管４
４の圧力が低下し、ダイヤフラム５０が元位置に復帰
し、第１圧力室５２は大気と遮断されてバイパス管路６
６からニードル弁６４を通じて負圧が導入される。ニー
ドル弁６４の開度調整によって第１圧力室５２が所定の
負圧に達するまでの時間が調整され、第１圧力室５２と
第２圧力室５４が均圧となり、操作ダイヤフラム５６が
元位置に復帰することにより、図２（１）の状態に戻
り、これによって伏越し部３４への大気導入が停止され
るのである。

【００１４】なお、汚水マスユニット１８における真空
弁２８は、図３に示すように、真空管路１４の末端に設
けられた吸上げ管部２６から吸上げられる汚水３０の水
位が所定の位置まで上がった時点で当該真空弁２８を開
くことにより、真空ポンプ１６から導入されている負圧
を吸上げ管部２６に導入して、貯溜汚水３０を吸引圧送
可能としている。このため伏越し部３４の真空弁コント
ローラ４８とほぼ同等な構造のコントローラ７０が設け
られ、これは図３（１）に示すように、真空弁２８は真
空管路１４の通路に設けられて開閉動作なすものとされ
ている。そして伏越し部３４の真空弁コントローラ４８
における水位検知連絡管４９に相当する連絡管７４は汚
水マス２０内の水位検知管７２に、同じく負圧導入管５
３に相当する導入管７６は弁２８直下流の真空管路１４
に該当するものとなっている。その他の構成は伏越し部
３４の真空弁コントローラ４８と同一であるので同一部
材に同一番号を付して説明を省略する。上記真空弁２８
は図３（１）の汚水流入状態から、汚水マス２０内での
汚水水位が上昇したときに、真空弁２８が開かれて汚水
を吸引排出し（同図（２））、水位が吸上げ管部２６よ
りも低下して空気を一定量吸引した後に閉じられ、吸引
汚水を圧送するのである。

【００１５】このような実施例の汚水収集システムで
は、伏越し部３４に汚水が溜まった場合、その水位を検
知し、所定の水位（ｈ）になったところで、大気吸引用
の真空弁４６を作動させ空気を取り込むようにする。伏
越し部３４の水位の検出方法は、水平横断管部３８とこ
れよる上部に位置する下流側の真空管路１４との間に配
管接続された水位検知容器４２に水位検知管４４を設置
し、所定の水位（ｈ）になったところで、コントローラ
４８を介して下流側の高い真空圧（Ｐ１）を利用し、大
気吸引用真空弁４６を開き、大気を吸引して溜まった汚
水を排除する。これにより、リフト損失（リフト高さか
ら管内径を引いた値）は伏越し部３４の高低差Ｈではな
くこれより低い水位ｈとして、計画設計することができ
る。

【００１６】

【発明の効果】以上述べたように本発明に係る真空式汚
水収集システムにおける河川等の伏越し方法は、汚水発
生源側から排出される汚水を一時的に貯溜する汚水マス
から真空管路を介して真空ポンプ場の集水タンクに汚水
を吸引圧送するに際して前記真空管路の途中に伏越し部
を設けて河川・用水路等を横断させる方法であって、前
記伏越し部での水位を検出し、これが設定値以上となっ
たときに伏越し部上流側に設けた真空弁から大気を導入
し、伏越し部内の汚水を下流側に真空吸引させて伏越し
させるように構成したので、伏越し必要な場合、伏越し
部に汚水が溜まると、強制的に空気を取り込み、汚水を
排除するため、計画設計上考慮するリフト損失は小さく
てすみ、伏越し部におけるリフト損失を低減し、汚水を
収集可能な範囲を広げることが可能となるという効果が
得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例のシステム構成図である。

【図２】伏越し部の真空弁作動説明図である。

【図３】汚水マスユニット部分の真空弁作動説明図であ
る。

【符号の説明】 １０ 真空ポンプ場 １２ 集水タンク １４ 真空管路 １６ 真空ポンプ １８ 汚水マスユニット ２０ 汚水マス ２２ 汚水流入管 ２６ 吸上げ管部 ２８ 真空弁 ３０ 貯溜汚水 ３２ 障害物 ３４ 伏越し部 ３６ 下降管部 ３８ 水平横断管部 ４０ 上昇管部 ４２ 水位検知容器 ４４ 水位検知管 ４６ 真空弁 ４７ 大気導入管 ４８ 機械式コントローラ ４９ 水位検知連絡管 ５０ ダイヤフラム ５２ 第１圧力室 ５４ 第２圧力室 ５６ 操作ダイヤフラム ５８ 作動圧力室 ６０ 操作ロッド ６２ 切換えバルブ ６４ ニードル弁 ６６ バイパス管路 ６８ 大気開口

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 汚水発生源側から排出される汚水を一時
   的に貯溜する汚水マスから真空管路を介して真空ポンプ
   場の集水タンクに汚水を吸引圧送するに際して前記真空
   管路の途中に伏越し部を設けて河川・用水路等を横断さ
   せる方法であって、前記伏越し部での水位を検出し、こ
   れが設定値以上となったときに伏越し部上流側に設けた
   真空弁から大気を導入し、伏越し部内の汚水を下流側に
   真空吸引させて伏越しさせることを特徴とする真空式汚
   水収集システムにおける河川等の伏越し方法。