SE423921B - Hevertbrunn - Google Patents

Description

7812055-7 2 vattenmängd används. Ej heller finns någon dokumentation beträffande dimen- sionering av gatuförlagda avloppsledningar, till vilka snålspolande klosetter är anslutna.

Allmänt gäller för avloppsledningar, att de skall dimensioneras med hänsyn till, att största förekommande vattenmängd skall kunna avledas, samt att led- ningen skall vara självrensande. Tidigare har villkoret för självrensning ofta knutits till erforderlig vattenhastighet. För spillvattenledningar har angetts vattenhastigheten 0,6 m/s som nödvändig för självrensning. Vilken utsträckning i tiden flödet med denna hastighet refereras till varierar mellan olika länder.

Gemensamt för många länder är dock, att vattenhastigheten anses oberoende av ledningsdimension, och att man med vattenhastighet avser maximihastigheten under minimidygn; närmare bestämt, hastigheten på flödet under minimidygnets maximi- timme. Minimidygnet är därvid bestämt som det dygn på året, då en avloppsledning är utsatt för den minsta flödesbelastningen. Maximitimmen är den timme, då flö- det från andra avloppsenheter än klosetten är störst. Något förenklat kan sägas, att dimensionerande flödet är det som förekommer, då maximala antalet klosetter anslutna till ifrågavarande avloppsledning spolas under maximitimmen. Detta be- räkningssätt har legat till grund, då svenska myndigheter godkänt, att klosetter får spolas med 6 liter vatten.

På senare tid har självrensningen knutits till den skärspänning längs lednings- bottnen, som uppkommer vid vattnets strömning. Denna metod för beräkning av självrensningsförmågan tillämpas i VA-byggnorm. Kravet på erforderligt skydd mot slamavlagring uppfylls, om skjuvkraften, enligt nedanstående formel, uppgår till 0,25 up/m2 (z,as Pa).

J x Y x R skjuvkraft (up/mz) Energilinjens fall (m/m) Hydraulisk radie (m2/m) Volymvikt (ton/m3) vattentvärsnitt vata röromkretsen ll *Züumm n || Hydraulisk radie = Vilken av de båda tillämpade metoderna att beräkna självrensningsförmågan, som bäst stämmer med det praktiska förhållandet, tvister forskarna ännu om. Omfattande forskningsprojekt pågår dock för närvarande på olika forskningsinstitutioner runtom i världen, och de drivs med hög prioritet, beroende på den alltmer akuta s 7812055-7 vattenbristen.

Då det gäller yttre avloppsledningar, inklusive servisledningar, gäller i stort sett samma resonemangyvad beträffar självrensningsförmågan som för ledningar inom byggnader. En väsentlig skillnad finns dock. Dimensionen på de yttre led- ningarna är betydligt större, vilket medför att kravet på flödesvolym ökar kraf- tigt. Ett speciellt och viktigt fall är spillvattenledningar inom bostadsområden med endast ett Fåtal anslutna servisledningar, dvs. med stötvis och genomsnitt- ligt mycket låg vattenföring. Det är osäkert, om här över huvud taget beträffande självrensning kan tillämpas ett resonemang i stil med ovanstående. Det organiska avfallet består här i hög grad av stora klumpar (fekalier m.m.), som inte hunnit lösas upp eller på annat, mekaniskt sätt dispergeras. Transporten sker delvis genom att klumparna flyter med vattnet, eventuellt med beröring mot rörbotten och rörväggar. När vattenströmmen upphör, sjunker klumparna till bottnen eller lägger sig mot rörsidorna. Vid nästa vattenspolning lyfts de upp och flyter med ett stycke, eller om vattenmängden är för liten, ligger de kvar på samma ställe, eventuellt med påbyggnad av nya organiska klumpar. En sådan påbyggnad kan så småningom resultera i totalstopp.

Ett sätt att komma till rätta med nämnda problem är, att vid dimensionering av spillvattenledningar med hänsyn till självrensning, flödet någon gång per dag skall vara så stort, att avsatta föroreningar spolas bort. Därför har föreslagits, såsom förklarats ovan, att flödet under minimidygnets maximitimme skall anses som dimensionerande flöde i detta sammanhang.

Den slutsats man kan dra av den här redovisade metoden att bestämma dimensione- rande flöde för spillvattenledningar är, att kan man med en speciell anordning stötvis belasta ledningen med ett stort vattenflöde, kommer eventuella avsätt- ningar att spolas bort.

Vid konstbevattníng med i jorden nedgrävda perforerade infiltrationsledningar uppstår vissa problem. Då jordarna vanligtvis är resorptiva, tränger det igenom ledningen flödande vattnet snabbt ut på en relativt kort sträcka. Av den anled- ningen måste en dylik infiltrationsledning ha relativt tätt belägna ingångar, vilket gör att parallellt med ifrågavarande ledning måste en hel framledning med ett flertal avgreningar till infiltrationsledningen förläggas. Dm däremot vatt- net kan skickas genom infiltrationsledningen i form av en propp, kan antalet ingångar till densamma minskas högst väsentligt, och något övertillskott av vatten till vissa partier av den konstbevattnade arealen förekommer därigenom inte. 7812055-7 ' 4 (Ett sådant vattenöverskott avdunstar till stor del, och kommer således inte grödan till nytta.) Ändamålet med uppfinningen är att skapa en anordning, från vilken vätska kan utgå i form av proppar med stor rörelseenergi. Två användningsområden har an- tytts ovan, nämligen dels för förbättring av självrensningsgraden i avloppsled- ningar, varvid dessa på grund av vattenpropparnas rörelseenergi kan givas en mindre dimension än eljest, dels för att uppnå längre transportsträckor genom infiltrationsledningar, på grund av att den sammanhållna vattenproppen genom sin rörelseenergi tillryggalägger en förhållandevis lång sträcka, under vilken prop- pen successivt minskar i volym genom avgivande av en del av sin vätska genom led- ningens perforeringar utmed vägen.

Uppfinningen kommer att närmare beskrivas med hänvisning till bifogade ritning där Fig. 1 visar då anordningen första gången fyllts till hälften, Fig. 2 visar förhållandet då anordningen fyllts och börjar träda i proppskapande funktion, _ Fig. 3 visar anordningen helt fylld och en sammanhängande vattenpropp på väg ut i avloppsledningen, Fig. 4 visar den efter vattenproppens avgång kvarvarande vätskan, Fig. 5 visar en variant på uppfinningen med luftningsförbindelse mellan utloppsled- ningen och inkommande ledning.

Genom en inkommande ledning 1, i vilken avloppsledningarna från samtliga i ett hus förekommande sanitära apparater sammanlöper, eller vilken kommer från ett manuellt, pediellt eller av oxar eller andra dragare drivet uppfordringsverk, in- kommer vätska till en brunn eller en behållare 2. Från dennas nederdel 3 utgår en med vald stigning till en kulmineringspunkt 4 förlöpande ledning 5. Stigarled- ningen 5 avslutas med en rörböj 6, från vilken ett vertikalt förlöpande rör 7 utgår. Mellan rörböjen 6 och det vertikala röret 7 kan en dimensionsförändring ut- föras. Denna förändring formas vanligen som en förminskning 8, varigenom vätskans hastighet kan förändras. Det har experimentellt visats, att vid en bestämd dimen- sion på stigarröret 5 ökar vätskehastigheten i det vertikala röret 7 exponentiellt med minskande dimension på detsamma.

Det vertikala röret 7 ansluter till ett delvis U-format rörstycke 9 med ett horisontellt utlopp 10. Utloppet 10 ansluter till en kommunal avloppsledning, eller i konstbevattningsfallet till den utgående infiltratíonsledningen. s 7812055-7 Anordningen fungerar på följande vis: Genom inloppsledningen 1 tillförs vätska till behållaren 2. Beroende på att be- hållaren 2 och stigarröret 5 kommunicerar, ställer sig vätskan på samma nivå i dessa båda. Kulmineringspunkten 4 för stigarröret 5 väljs i höjd med behållarens 2 lock. Då vätskan i behållaren 2 nått denna nivå, rinner över stigarledningens 5 kulmineringspunkt 4 en vätskemängd som normalt motsvarar till behållaren 2 in- kommande flöde. Är detta flöde ringa, går endast en mindre vätskemängd per tids- enhet igenom det vertikala röret och ned till det som ett icke helt stängande vattenlås fungerande U-formade rörstycket 9. Eftersom hela förloppet sker under atmosfärstryck, blir det från rörstycket 9 utgående flödet lika med det l inlopps- ledningen 1 inkommande flödet. Dm detta inkommande flöde ökas, ökar också den ge- nom det vertikala röret 7 utgående vätskemängden så pass, att vätskelåset i rör- stycket 9 stänger. Dm det ökade flödet har en utsträckning i tiden på någon sekund, har i rörstycket 9 hunnit bildas en sammanhängande vattenpropp, som avgår genom utloppsröret 10. Därvid bildas ett undertryck i det vertikala röret 7, varigenom vätska sugs från stigarledningen 5 och behållaren 2. Genom detta sug ökar flödet i det vertikala röret 7 så pass, att en ny vätskepropp omedelbart bildas i rör- stycket 9. Förloppet sker sedan så snabbt, att man inte längre kan tala om flera separata vätskeproppar, utan vätskepelaren blir sammanhängande från behållaren 2 genom stigarröret 5 och det vertikala röret 7 och ut igenom rörstycket 9 såsom visas i fig. 3. Denna sammanhängande vätskepelare pressas av atmosfärstrycket i inloppsledningen 1 genom anordningen, som därvid får hävertverkan, tills all väts- ka tömts ur behållaren, och luft insugs i stigarledningen 5. Därefter slutar häverten att dra, och anordningen återgår i viloläge såsom visas i fig. 4.

Den i fig. 5 visade varianten på uppfinningen kan icke användas vid undertrycks- system, utan är framförallt avsedd för avloppssystem arbetande vid atmosfärstryck.

Den har i likhet med grundvarianten en inloppsledning 11, ansluten till överdelen på en behållare 12, från vilkens underdel 13 en i vald vinkel uppåtgående stigar- ledning 15 utgår. Stigarledningen avslutas med en rörböj 16, vilkens innerradie utgör stigarledningens kulmineringspunkt 14. Från rörböjen 16 utgår via en för- minskning 18 ett vertikalt rör 17. Detta senare ansluter till ett delvis U- format rörstycke 19, som på sin utloppssida horisontellt ansluter till en avlopps- ledning 20. Från avloppsledningen 20 avgrenar en luftningsledning 21, som är förbunden med anordningens inloppsledning 11. Denna luftningsledning 21 gör, att en från rörstycket 19 utgående vattenpropp aldrig behöver arbeta mot ett i av- loppsledningen 20 uppstående mottryck. Skulle längre fram i avloppsledningen 20 någon blockering föreligga, vilken hindrar i ledningen stående luft att fritt 7812055-7 6 passera genom densamma, kan denna luft via ledningen 21 föras till inloppsled- ningen 11, och den vägen avluftas till atmosfären genom i huset vanligen före- kommande luftningeledningar.

Anordningen har här huvudsakligen beskrivits som utportionerare av avloppsvatten i ett konventionellt avloppssystem. Genom en ändamålsenlig utformning och dimen- sionering av stigarröret 5 är den dock lätt anpassbar till avloppssystem arbetande med undertryck. Den kan också anpassas som utdoserare i tillverkningsprocesser, där man skall satsvis tillföra någon ingrediens i vätskefas, och där volymsvaria- tioner i storleksordningen É 10% är godtagbara.

Claims (1)

1. 2 3. 50 6. 7812055-7 Patentkrav Anordning för att i vätskeledningssystem skapa ett flöde av såväl små, kontinuer- liga vätskemängder som stötvis kommande, vätskeproppar med stor rörelseenergi bildande, större kvantiteter ackumulerade i en uppsamlingsbehållare (2, 12), k ä n n e t e c k n a d a v en från uppsamlingsbehållarens nederdel (3, 13) utgående stigarledning (5, 15) förbunden medelst en rörböj (6, 16) med en verti- kal ledning (7, 17) ansluten till ett som ett väsentligen U-format rörstycke (9, 19) med horisontellt utlopp (10, 20) utformat, i viloläge icke stängande, vatten- lås. Anordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d a v att stigarledningen (5) har en inklination under 450. Anordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d a v att stigarledningens (5) kulmineringspunkt (4) ligger på samma nivå som behållarens (2) lock. Anordning enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d a v att den vertikala ledningen (7) har mindre tvärgenomskärningsarea än rörböjen (6). Anordning enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d a v att stigarledningen (5) är ansluten till behållaren (2) medelst en från dess botten centralt utgående, i sin uppströmsdel vertikalt förlöpande, rörböj. Anordning enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d a v att från utloppet (20) förefinns en förbindningsledning (21) mynnande i behållarens (12) inloppsledning (11). 7812055-1 SANHAIDHAG Uppfinningen utgöres av en uppsamlingsbrunn eller - behållare (2) för vätska. Från behållarens (2) nederdel (5) utgår ett stigarrör (5) med viss lutning mot horisontalplanet. Detta rör övergår genom en böj (6) och ev. förminskning (8) i ett vertikalt rör (7), som ansluter till ett väsentligen U-format rörstycke (9) med horisontellt utlopp (10). Då behållaren (2) fyllts av vätska, och ytterligare sådan tillföres med ett flöde, som överstiger det minimiflöde, som kontinuerligt kan rinna genom anordningen, bildas ett vätskelâs i rörstycket (9). Genom att vätska avgår från detta till utloppet (10), alstras ett undertryck i det vertikala röret (7), som suger ur behållaren (2) under upprätt- hållande av en hävertverkan. Vätskan avgår från anordningen som samman- hängande proppar med stor rörelseenergi. Anordningen möjliggör, att klena ledningar kan användas i avloppssystem, utan att erforderlig självrensníngsförmåga går förlorad, även om snål- spolande klosetter anslutits till systemen. Andra användningsområden är vid konstbevattning och vid satsvis dosering av vätska.