WO1988003977A1 - System for pressurized drainage of sewage and other liquid waste - Google Patents

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WO1988003977A1
WO1988003977A1 PCT/HU1987/000049 HU8700049W WO8803977A1 WO 1988003977 A1 WO1988003977 A1 WO 1988003977A1 HU 8700049 W HU8700049 W HU 8700049W WO 8803977 A1 WO8803977 A1 WO 8803977A1
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waste water
pressurized
compressed air
wastewater
pneumatic
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PCT/HU1987/000049
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French (fr)
Inventor
János BÉkÉSI
István CSORBA
Endre Margittai
Pál KARCAGI
Original Assignee
Kelet-Magyarországi Vizügyi Tervezó Vállalat
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E03—WATER SUPPLY; SEWERAGE
    • E03F—SEWERS; CESSPOOLS
    • E03F1/00—Methods, systems, or installations for draining-off sewage or storm water
    • E03F1/006—Pneumatic sewage disposal systems; accessories specially adapted therefore
    • E03F1/007—Pneumatic sewage disposal systems; accessories specially adapted therefore for public or main systems
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E03—WATER SUPPLY; SEWERAGE
    • E03F—SEWERS; CESSPOOLS
    • E03F1/00—Methods, systems, or installations for draining-off sewage or storm water
    • E03F1/006—Pneumatic sewage disposal systems; accessories specially adapted therefore

Definitions

  • the invention relates to a system for the discharge under pressure, optionally selective discharge of waste water and other liquid waste from settlements or parts of settlements. For the removal of those to be regarded as independent in the area of the settlements or with regard to the collection and discharge of waste water
  • Parts of settlements (this includes the various industrial or agricultural facilities or facilities of other purpose), resulting in various types of wastewater and other wastes (especially liquid manure) that can be conveyed for each type of waste in separate piping systems, and are used:
  • the official regulations only permit the infiltration of waste water into the discharge of household waste water in areas where the size of the property, the subsoil and the soil conditions are suitable. Infiltration of the waste water cannot be used, for example, to remove it in small businesses, small businesses, in areas with small plots, or in areas where the water table is high.
  • the infiltration of the wastewater thus represents a solution that can only be used to a very limited extent; moreover, this solution can subsequently influence the quality of the subsoil and the groundwater.
  • the gravitational sewer system is not suitable for the selective removal of wastewater of different quality (apart from the internal water drainage network of the individual industrial companies) - primarily because of the disadvantages listed above.
  • the other liquid wastes - regardless of their mass - are carried away by suction vehicles.
  • This method is uneconomical and environmentally unfriendly for a large amount of liquid waste that does not come from households.
  • Sewerage systems operating under pressure or vacuum have spread over the past two decades, particularly in economically developed countries (FRG, USA, Sweden, Australia, Canada, etc.). These systems are used exclusively for the discharge of wastewater of a social-household type. In such settlements, where several types of wastewater are generated and a non-gravitational sewage system is used, the selective collection of liquid wastes, in addition to conveying via pipelines, is carried out by means of trolleys (suction vehicles) applied.
  • the sewage systems operated under pressure are divided into two main groups according to the type of pump machine units used at the wastewater supply points, systems with low pressure and systems with high pressure. It is characteristic of the sewerage systems with low pressure that their wastewater supply devices are generally formed by an overflow channel with so-called “clogging-free” centrifugal pumps that have large internal dimensions or a so-called “comminuting” attachment that comminutes the large components of the wastewater Low pressure pressure is generally between 0.6 and 3 bar. Pneumatic waste water transfer devices are used in the high pressure sewer systems, with the operating pressure is generally between 2 and 6 bar.
  • the manure suitable for the discharge of other wastewater which is more advantageous from a fluidic point of view, for selective wastewater drainage, has proven itself better at high pressure, since it works with a higher initial pressure and compared to the suspended matter with lumpy or plastic consistency is less sensitive.
  • the object to be achieved by the invention consists in eliminating the disadvantages of the above-described solution and in designing such a system of systems to be pressurized, optionally selective
  • the object was achieved in the sense of the invention by a pressurized sewer network leading to the wastewater processing or storage location, a
  • Compressed air source for maintaining the pressure prevailing in the sewage network and system system comprising pneumatic wastewater transfer devices arranged at the individual consumers, in that the system system is provided with at least one central or area-wise compressed air source, preferably an air compression system, which is connected to the individual consumers via a separate pipeline system arranged pneumatic wastewater transfer devices, as well as with intermediate wastewater transfer or flushing stations installed in the sewage network if necessary.
  • pneumatic wastewater transfer devices arranged at the individual consumers, in that the system system is provided with at least one central or area-wise compressed air source, preferably an air compression system, which is connected to the individual consumers via a separate pipeline system arranged pneumatic wastewater transfer devices, as well as with intermediate wastewater transfer or flushing stations installed in the sewage network if necessary.
  • the protective structure consists of prefabricated, interconnectable and complementary lower and upper parts, in which cavities corresponding to one another and corresponding to the diameters of the pipelines to be attached are formed.
  • the base part of the protective structure is a support frame made of reinforced concrete suitable for fastening the pipelines to be attached, which is supported at its final location or is formed together with the pipelines by pouring it with concrete or another similar material to form a monolithic block.
  • the air flow is located at both ends of the line sections of the line system to which compressed air is applied limiting devices are designed as a throttle disc, which is dimensioned for the passage of an average amount of air required to remove the waste water arising at peak times of the given line section.
  • the devices limiting the air flow are also installed in front of the pneumatic wastewater transfer device in the connection lines for connecting the individual consumers of the piping system pressurized with compressed air.
  • FIG. 1 shows a schematic structure of an inventive system for wastewater discharge
  • FIG. 2 shows a schematic representation of the connection of the individual consumers
  • FIG. 3 shows the cross section of a pipe protection structure constructed according to the invention and consisting of prefabricated partial elements
  • 4 shows a longitudinal section of that illustrated in FIG. 3
  • FIG. 5 shows the cross section of a protective structure cast into a monolithic block supported in a working trench
  • Fig. 7 shows the schematic arrangement of the devices limiting the air flow in the system system according to the invention
  • Fig. 8 the installation in nodes of the devices limiting the air flow
  • Fig. 9 the connection of a pneumatic wastewater transfer device of a consumer in one 10 shows a schematic cross section of a pneumatic water transfer device of a consumer.
  • FIG. 1 The basic schematic structure of the plant system according to the invention for discharging waste water is illustrated in FIG. 1.
  • the wastewater generated by the individual consumers passes through individual pneumatic water transfer devices 1 into the pressurized sewer network, which is provided with parallel pipes 2, 3 for the selective discharge of the wastewater of various origins or the liquid waste.
  • the solution according to the invention can also consist of a single pipeline system which is suitable for the joint discharge of the various waste waters Sewerage network can be realized, but their advantages are more apparent in the selective drainage.
  • the pressurized sewer network is secured by at least one central or regionally arranged compressed air source, preferably by an air compressor system 4, in contrast to the previous solutions, in which each individual pneumatic waste water transfer device was provided with an air compression device, as a result of which the construction and operating costs of the pneumatic waste water transfer devices 1 were significantly increased .
  • the central or regionally arranged compressed air source is connected via a separate pipe system 5 to the pneumatic wastewater transfer devices arranged at the individual consumers, and to the intermediate wastewater transfer stations 6 or flushing stations 7 installed in the sewerage network if required.
  • Fig. 2 the connection of the individual consumers was on schematically illustrates the pressurized sewer system.
  • the wastewater generated by the consumers first reaches the pneumatic wastewater transfer device 1 via the gravitational wastewater pipes 8, 9, preferably separated by type, where it passes through a pipe branch branched off from the pipe network 5, which is connected to the air compressor system 6 pressure required for introduction into the sewerage network under high pressure.
  • the selective collection and discharge of the waste water is advantageous because it can be directed to the desired location for its treatment, storage or use. This solution is particularly advantageous in those places where animal husbandry plays an important role.
  • the pneumatic wastewater transfer device is to be designed in such a way that the wastewater, which is collected separately and passed on to the sewage network, cannot mix with one another and can be passed on separately.
  • the pipes 2, 3 of the pressurized sewer network, as well as the pipe system 5 pressurized with compressed air, can be laid separately in working trenches in the ground, in a common working trench in the
  • Protective structure 10 from a lower and an upper part 11, 12 which can be connected to one another and complement one another and for the individual pipes 2, 3, 5 surround the diameters of these corresponding, mutually parallel cavities 13.
  • the protective structure 10 can be made of concrete, reinforced concrete or other similar materials, and its use is particularly recommended when laying plastic pipes. Its advantage is that it replaces the sand, stone, etc.
  • the protective structures 10 serve primarily a space-saving arrangement, a quick installation and protection of the pressurized ducts and the compressed air lines, but can also the additional pipelines or signaling or actuation cables possibly used in pressurized sewer systems, as well as those of the below Pressurized sewer systems independent, but jointly laid other lines (for example water pipes for pouring, gas pipes, lighting cables, television cables, etc.).
  • the protective structures according to the invention can be installed in the following way: the working trench is prepared by means of earth excavations, in the bottom of which a sandy stone bearing is attached, which is compacted with a plate vibrator, during which the pipelines are continuously connected to one another next to the working trench and the surface is subjected to a leak test of the pipe sections with compressed air, then the pipes are applied to the lower part 11 of the protective structure 10 placed on the stone bed, after which the upper part 12 is placed on and connected to the lower part 11, then a leak test is carried out again and finally the working trench closed.
  • FIGS. 5 and 6 Further possibilities for the formation of the protective structures are illustrated in FIGS. 5 and 6.
  • the protective structures 14 shown here are designed as monolithic blocks cast from concrete or another similar material, the base part of which forms a reinforced concrete holding frame suitable for fastening the pipelines 2, 3, 5.
  • the reinforced concrete holding frame 15 is provided with a lower support 16, which is supported on the bottom of the working trench, while in the embodiment illustrated in FIG. 6, the reinforced concrete holding frame 15 is provided with hooks 17 which are hooked into the working trench allow at the desired height.
  • the pipelines are attached to the previously prepared reinforced concrete frame 15 above the working trench (on beams) or next to the working trench, then they are put together Assembled construction brought to the final place by supporting or hanging, finally a bed made of cement mortar, liquid concrete or other suitable material is formed on the bottom of the working trench, in such an amount that this to an appropriate extent the pipes and the Reinforced concrete frame covered.
  • the reinforced concrete frame is designed such that it with the solidifying cement mortar or liquid
  • FIGS. 7 and 8 serve to increase the operational reliability of the system according to the invention, FIG. 7 illustrating a pipeline system 5 with compressed air and FIG. 8 per node of this system.
  • the essence of this solution is that at the connection points 18 of the line sections of the compressed air pipeline system 5 (at its nodes, branch points and other section ends selected for this purpose) At the ends of each line section there is an air flow limiting device 19 which allows an air flow which is still sufficient for the operational function, but does not allow a compressed air flow which exceeds this.
  • These devices 19 are preferably designed as throttle disks and are suitably dimensioned for the passage of an average amount of air required to remove the wastewater of the given line section occurring at peak times, as can be clearly seen in FIG Example nozzles) can be installed.
  • the devices 19 (throttle disks) installed at the nodes 18 'and 18' prevent the compressed air from escaping from the entire network via the point of the pipe break 20 at high speed. It follows from the above that the installation of the devices 19 which limit the air flow is also advantageous in the connection of the consumers to the pressurized pipeline system 5, namely in front of the pneumatic wastewater transfer device 1. This is on the one hand due to the protection against the blow-out effect of the pipe breaks and on the other hand by the
  • FIG. 9 An example of this is illustrated in FIG. 9, where the connection of a consumer-side pneumatic wastewater transfer device to the sewage network extending on the street is shown in a cross section related to the street level.
  • the pipeline 5 charged with compressed air and the pressurized sewage treatment pipeline 2 are installed in a common protective structure 10.
  • a connecting line 21 loaded with compressed air branches off, into which a dimensioned air flow-limiting device 19, for example in the form of a throttle disk, is installed, while a main valve 22 equipped with an installation kit is installed behind it.
  • the section of the connecting line 21 located behind the main tap 22 is dimensioned such that it can accommodate the amount of compressed air required for a single or, if necessary, multiple actuation of the pneumatic waste water transfer device 1 in order to reduce the small volume flow arriving via the device 19 with the short-term required for actuating the waste water transfer device to compensate for large volume flows.
  • the connection channel 23 emerging from the pneumatic water transfer device 1 and under pressure is connected to the pipeline 2 under pressure via a bolt lock 24.
  • An embodiment of the pneumatic wastewater transfer device 1 used in the consumers in the system system according to the invention is shown in FIG.
  • This device differs essentially only from the conventional wastewater transfer devices in that it does not contain a relatively complicated, expensive and high-current local air compressor, but instead obtains the compressed air required for operation from a central air compressor system. Another difference is that while in the pneumatic wastewater transfer devices used hitherto there is an interaction between the locally set pressure limits and the pressure currently prevailing in the sewage network, in the plant system according to the invention the possibility of a certain central regulation of the pressures (for example during use at peak times) a higher pressure, in other times the use of a lower pressure, for flushing the pressurized channels during the scheduled maintenance the use of increased pressures) is ensured, which can lead to a significant saving of electrical energy in relation to the conventional systems.
  • the central air compressor system results in a further significant electrical energy saving compared to the conventional individual systems.
  • the wastewater arrives from its place of origin via gravitational wastewater lines 8 to the pneumatic wastewater transfer device 1 (if separate wastewater of different types is required, of course via separate pipes).
  • the waste water reaches the working container 27, into which a siphon tube 29 is installed, via a gravity container 25 which serves for safety purposes and a valve 26 which prevents congestion.
  • the siphon tube 29 is connected to the pressurized sewage-promoting connecting channel 23 via an element 30 preventing waste water backflow, for example an iron core rubber ball valve.
  • the element 30 is kept closed by the excess pressure prevailing in the pressurized connecting channel 23.
  • a mechanical or electrical automatic system opens one in the connecting line to which compressed air is applied
  • the automatic system closes the closure 31 and opens the closure 28.
  • the wastewater pumping is interrupted and the rest of the compressed air escapes via the closure 28 (or via a this replacing blow-out device designed as a throttle disk or other flow-limiting device).
  • the useful volume of the working container 27 of the pneumatic wastewater transfer device 1 is approximately 25-50 dm 3 for small consumers (for example family house). Such a volume is necessary so that the self-cleaning speed can occur in the channel under pressure when the waste water is fed into the channel.

Abstract

System for pressurized drainage of sewage and other liquid waste from inhabited areas or parts of inhabited areas by means of a pressurized drainage network leading to the sewage processing or collection site, of a source of compressed air to maintain the pressure in the drainage network, and of pneumatic sewage transport installations, fitted on individual users' property, which connect sewage pipes in individual users' sewage systems with the pressurized drainage network. The system is provided with at least one central or local source of compressed air, an air compressor (4), connected by means of a separate pipe network (5) with pneumatic sewage transport installations (1) arranged on individual users' property and with any intermediate sewage transport stations (6) and rinsing stations (7) which may have to be built into the drainage network.

Description

ANLAGENSYSTEM ZUM ABLEITEN VON ABWÄSSERN UND ANDEREN FLÜSSIGEN ABFÄLLEN UNTER DRUCK PLANT SYSTEM FOR DISCHARGING WASTE WATER AND OTHER LIQUID WASTE UNDER PRESSURE
Die Erfindung betrifft ein Anlagensystem zum unter Druck erfolgenden Ableiten, gegebenenfalls selektiven Ableiten von Abwasser und anderen flüssigen Abfällen von Siedlungen oder Siedlungsteilen. Zum Entfernen der auf dem Gebiet der Siedlungen bzw. der hinsichtlich der Sammlung und Ableitung der Abwässer als selbständig zu betrachtendenThe invention relates to a system for the discharge under pressure, optionally selective discharge of waste water and other liquid waste from settlements or parts of settlements. For the removal of those to be regarded as independent in the area of the settlements or with regard to the collection and discharge of waste water
Siedlungsteile (hierzu werden die verschiedenen Industrieoder Landwirtschaftsanlagen oder Anlagen sonstiger Bestimmung gezählt) entstehenden verschiedenartigen Abwässer und sonstigen, je Abfallart in gesonderten Rohrleitungssystemen förderbaren Abfälle (insbesondere Jauche) existieren folgende bekannte Lösungen, und werden verwendet:Parts of settlements (this includes the various industrial or agricultural facilities or facilities of other purpose), resulting in various types of wastewater and other wastes (especially liquid manure) that can be conveyed for each type of waste in separate piping systems, and are used:
- Sammeln in geschlossenen Abwasserbecken und Wegschaffen mittels Saugwagen,- collecting in closed wastewater basins and being carried away by means of a suction vehicle,
- Versickerung in den Boden nach einer örtlichen(im allgemeinen in Klärgruben, Klärbecken erfolgenden) Abwasserbehandlung,- seepage into the soil after local wastewater treatment (generally in septic tanks, clarifiers),
- Gravitationskanalnetz, - unter Druck befindliches Kanalsystem,- gravitational channel network, - channel system under pressure,
- unter Vakuum befindliches Kanalsystem, bzw. die Kombination dieser Lösungen für die ganze Siedlung. Das Ansammeln der Abwässer in geschlossenen Becken und deren Wegschaffen mittels Saugwagen kann nur in den Fällen eine annehmbare Lösung darstellen, bei denen infolge der relativ geringen Menge des entstehenden Abwassers oder infolge anderen Ursachen die Ableitung mittels Leitungen nicht möglich ist oder nicht wirtschaftlich ist. Diese Lösung sollte bei der Ableitung von Abwasser allgemeinen Charakters (in dem vorliegenden Fall an jedem Teil der Siedlung in grösserer Menge entstehende Abwässer) bei grösseren Siedlungen aus tarifalen und Verkehrsgründen vermieden werden, da diese Methode nur in den Fällen eine wirschaftliche Lösung darstellt, in denen die Abwässer nur in geringer Menge entstehen und über ein Rohrleitungsnetz nicht abgefördert werden können. Trotzdem wird zur Zeit zum Beispiel zur Ableitung der innerhalb der Siedlungen entstehenden Jauchen, und sogar in vielen Fällen der Abwässer sozialen Charakters diese Methode mangels einer billig anlegbaren, mit Leitungen versehenen Lösung verwendet.- Channel system under vacuum, or the combination of these solutions for the whole settlement. The collection of wastewater in closed pools and their removal by means of suction vehicles can only be an acceptable solution in those cases in which, due to the relatively small amount of wastewater produced or due to other causes, the discharge by means of pipes is not is possible or is not economical. This solution should be avoided when discharging wastewater of a general character (in the present case, wastewater arising in large quantities at every part of the settlement) for larger settlements for tariff and traffic reasons, since this method is only an economical solution in those cases where the wastewater is only produced in small quantities and cannot be removed via a pipeline network. Nevertheless, this method is currently used, for example, to derive the manure that arises within the settlements, and even in many cases of wastewater of a social nature, because there is no cheap, piped solution.
Das Einsickern von Abwässern wird von den amtlichen Vorschiften nur zur Ableitung von Haushaltsabwässern auf solchen Gebieten zugelassen, wo die Grundstücksgrössen, der Untergrund und die Bodenverhältnisse dazu geeignet sind. Das Einsickern der Abwässer kann zum Beispiel zur Entfernung der in den kleinen Wirtschaften, Kleinbetrieben, in Gebieten mit kleinen Grundstücken oder in Gebieten, in denen der Grundwasserspiegel hoch liegt, nicht verwendet werden. Das Einsickern der Abwässer stellt somit eine nur stark begrenzt verwendbare Lösung dar, darüberhinaus kann diese Lösung die Qualität des Untergrundes und des Grundwassers nachträglich beeinflussen.The official regulations only permit the infiltration of waste water into the discharge of household waste water in areas where the size of the property, the subsoil and the soil conditions are suitable. Infiltration of the waste water cannot be used, for example, to remove it in small businesses, small businesses, in areas with small plots, or in areas where the water table is high. The infiltration of the wastewater thus represents a solution that can only be used to a very limited extent; moreover, this solution can subsequently influence the quality of the subsoil and the groundwater.
Die Gravitationskanalisation ist eine seit Jahrtausenden bewehrte, sichere Methode der Abwasserableitung. IhreGravitational sewerage has been a safe method of wastewater discharge that has been reinforced for thousands of years. Your
Grenzen treten insbesondere bei den auf wirtschaftliche Effektivität eingestellten und eine dynamische Entwicklung beanspruchenden wirtschaftlichen Bedingungen ausgeprägt in Erscheinung, und zwar die hohen Ausrüstungskosten, ein relativ langsamer und auf die Umgebung störend einwirkende Ausbau, hydraulische Grenzen (Determinierung der Förderung kapazität), grosser Platzbedarf, hoher Material- und Ausrüstungsbedarf, usw.Limits occur in particular in terms of economic effectiveness and dynamic development demanding economic conditions, namely the high equipment costs, a relatively slow and disturbing expansion, hydraulic limits (determining the production capacity), large space requirements, high material and equipment requirements, etc.
Zum selektiven Entfernen von Abwässern verschiedener Qualität (abgesehen von dem inneren Wasserableitungsnetz der einzelnen Industriebetriebe) ist das Gravitations- kanalisationssystem - in erster Linie wegen der oben aufgezählten Nachteile - nicht geeignet. Auf den Gebieten, wo die Abwässer sozialen Charakters mit Hilfe eines Gravitationskanalisationssystems abgeleitet werden, werden die sonstigen flüssigen Abfälle - unabhängig von ihrer Masse- mittels Saugwagen fortgeschafft.The gravitational sewer system is not suitable for the selective removal of wastewater of different quality (apart from the internal water drainage network of the individual industrial companies) - primarily because of the disadvantages listed above. In the areas where the wastewater of a social nature is discharged with the aid of a gravitational sewer system, the other liquid wastes - regardless of their mass - are carried away by suction vehicles.
Diese Methode ist bei einer grösseren Menge, nicht von Haushalten abstammenden flüssigen Abfällen unwirtschaftlich und umgebungsstörend.This method is uneconomical and environmentally unfriendly for a large amount of liquid waste that does not come from households.
Die unter Druck bzw. Vakuum funktionierenden Kanalisationssysteme haben sich in den letzten zwei Jahrzehnten ausgebreitet, insbesondere in den wirtschaftlich entwickelten Ländern (BRD, USA, Schweden, Australien, Kanada, usw.). Diese Systeme werden ausschliesslich zum Ableiten von Abwässern sozialer-haushältlicher Art verwendet. In solchen Siedlungen, wo mehrere Arten von Abwässern entstehen und eine nicht Gravitationskanalisation betrieben wird, wird zum selektiven Sammeln der flüssigen Abfälle neben der über Leitungen erfolgenden Förderung die mittels Förderwagen (Saugwagen) erfolgende Wegschaffung der Abfälle angewendet.Sewerage systems operating under pressure or vacuum have spread over the past two decades, particularly in economically developed countries (FRG, USA, Sweden, Australia, Canada, etc.). These systems are used exclusively for the discharge of wastewater of a social-household type. In such settlements, where several types of wastewater are generated and a non-gravitational sewage system is used, the selective collection of liquid wastes, in addition to conveying via pipelines, is carried out by means of trolleys (suction vehicles) applied.
Bei den unter Druck bzw. Vakuum betriebenen Kanalisationssystemen erwies sich die Anwendung der zuerst genannten als vorteilhafter. Das ist in erster Linie darauf zurückzuführen, dass zur Weiterleitung des Abwassers in dem unter Druck betriebenen Kanalisationssystem ein grösserer künstlich erzeugter Druckunterschied in Anspruch genommen werden kann, welcher sogar mehrere Bar erreichen kann, während bei den unter Vakuum betriebenen Systemen der theoretische Grenzwert des erzeugbaren Druckunterschiedes nur 1 Bar ist. Daraus ergibt sich in erster Linie, dass bei ungünstigen Bedingungen der Siedlungsstruktur oder der Flächenprofilen die unter Druck betriebenen Systeme bevorzugt werden, wobei die Sicherheit des Netzes bei diesen Systemen auch grösser ist (zum Beispiel geringere Verstopfungsgefahr).In the case of sewer systems operated under pressure or vacuum, the use of the former was found to be more advantageous. This is primarily due to the fact that a larger artificially generated pressure difference can be used to forward the wastewater in the pressurized sewer system, which can even reach several bars, while in the case of systems operated under vacuum, the theoretical limit value of the pressure difference that can be generated is only 1 bar. This primarily means that, under unfavorable conditions of the settlement structure or the area profiles, the systems operated under pressure are preferred, with the security of the network also being greater in these systems (for example, lower risk of clogging).
Die unter Druck betriebenen Kanalisationssysteme werden nach Art der an den Abwasserzuführungsstellen verwendeten Pumpen-Maschineneinheiten in zwei Hauptgruppen unterteilt, Systeme mit niedrigem Druck und Systeme mit hohem Druck. Für die Kanalisatonssysteme mit niedrigem Druck ist charakteristisch, dass ihre Abwasserzuführungsvorrichtungen im allgemeinen durch einen Überströmkanal mit grosse Innenabmessungen aufweisende, sogenannte "verstopfungsfreie oder einen die grossstückigen Komponenten des Abwassers zerkleinernden Vorsatz aufweisende sogenannte "zerkleinernde" Zentrifugalpumpen gebildet sind. Der für den Betrieb des Systems mit niedrigem Druck verwendete Druck liegt im allgemeinen zwischen 0,6 und 3 Bar. In den Kanalisationssystemen mit hohem Druck werden pneumatische Abwasserüberführungsvorrichtungen verwendet, wobei der Betriebs druck im allgemeinen zwischen 2 und 6 Bar liegt.The sewage systems operated under pressure are divided into two main groups according to the type of pump machine units used at the wastewater supply points, systems with low pressure and systems with high pressure. It is characteristic of the sewerage systems with low pressure that their wastewater supply devices are generally formed by an overflow channel with so-called "clogging-free" centrifugal pumps that have large internal dimensions or a so-called "comminuting" attachment that comminutes the large components of the wastewater Low pressure pressure is generally between 0.6 and 3 bar. Pneumatic waste water transfer devices are used in the high pressure sewer systems, with the operating pressure is generally between 2 and 6 bar.
Unter den beiden Varianten hat sich die ausser dem üblichen Haushaltsabwasser auch zur Ableitung anderer Abwässer (zum Beispiel)Jauche geeignete in strömungstechnischer Hinsicht zur selektiven Abwasserableitung vorteilhaftere Variante mit hohem Druck besser bewehrt, da diese mit einem höheren Anfangsdruck arbeitet und gegenüber den Schwebstoffen mit stückiger bzw. plastischer Konsistenz weniger empfindlich ist.Among the two variants, besides the usual household wastewater, the manure suitable for the discharge of other wastewater (for example), which is more advantageous from a fluidic point of view, for selective wastewater drainage, has proven itself better at high pressure, since it works with a higher initial pressure and compared to the suspended matter with lumpy or plastic consistency is less sensitive.
Für die derzeit üblichen unter Druck betriebenen Abwasserableitungssysteme, mitinbegriffen die unter hohem Druck arbeitenden Systeme, ist charakteristisch, dass sie relativ komplizierte und kostenaufwendige maschinelle Abwasserzuführungseinrichtungen verwenden, insbesondere in Hinsicht auf die bei den einzelnen Verbrauchern angeordneten individuellen Luftverdichter. Das bedeutet, dass zur selektiven Ableitung der sozialen und sonstigen Abwässer - unter Beachtung dessen, dass das Kanalisationsnetz in diesem Falle verdoppelt werden muss - auch dieIt is characteristic of the currently used pressurized waste water discharge systems, including those working under high pressure, that they use relatively complicated and costly mechanical waste water supply devices, in particular with regard to the individual air compressors arranged at the individual consumers. This means that for the selective discharge of social and other wastewater - taking into account that the sewer network must be doubled in this case - also
Anzahl der an sich bereits teueren Vorrichtungen verdoppelt, oder gegebenenfalls sogar vermehrfacht werden müsste, was einerseits das System noch komplizierter machen würde und andererseits den Kostenaufwand in einem irrealen Masse vergrössern würde.The number of devices, which are already expensive per se, would have to be doubled or even multiplied, which on the one hand would make the system even more complicated and on the other hand would increase the cost to an unreal extent.
Die durch die Erfindung zu lösende Aufgabe besteht in der Beseitigung der Nachteile der obenbeschriebenen Lösung und in der Ausbildung eines solchen Anlagensystems zur unter Druck erfolgenden, gegebenenfalls selektivenThe object to be achieved by the invention consists in eliminating the disadvantages of the above-described solution and in designing such a system of systems to be pressurized, optionally selective
Ableitung von Abwässern, welches einen gegenüber den bisherigen ähnlichen Lösungen einfacheren, billigeren und sicheren, zentral besser überprüfbaren und beeinflussbaren Betrieb ermöglicht.Drainage of wastewater, which is a simpler, cheaper and simpler compared to previous similar solutions secure, centrally easier to check and influence operations.
Die gestellte Aufgabe wurde im Sinne der Erfindung durch ein ein zu dem Abwasserverarbeitungs- oder -speicherort führendes unter Druck stehendes Kanalisationsnetz, eineThe object was achieved in the sense of the invention by a pressurized sewer network leading to the wastewater processing or storage location, a
Druckluftquelle zur Aufrechterhaltung des im Kanalisationsnetz herrschenden Druckes, sowie bei den einzelnen Verbrauchern angeordnete pneumatische Abwasserüberführungsvorrichtungen aufweisendes Anlagensystem dadurch gelöst, dass das Anlagensystem mit mindestens einer zentralen oder bereichsweisen Druckluftquelle, vorzugsweise einer Luftverdichtungsanlage versehen ist, die über ein gesondertes Rohrleitungssystem mit den bei den einzelnen Verbrauchern angeordneten pneumatischen AbwasserüberführungsVorrichtungen, sowie mit in das Kanalisationsnetz erforderlichenfalls eingebauten, zwischenliegenden Abwasserüberführungs-, bzw. Spülstationen verbunden sind.Compressed air source for maintaining the pressure prevailing in the sewage network, and system system comprising pneumatic wastewater transfer devices arranged at the individual consumers, in that the system system is provided with at least one central or area-wise compressed air source, preferably an air compression system, which is connected to the individual consumers via a separate pipeline system arranged pneumatic wastewater transfer devices, as well as with intermediate wastewater transfer or flushing stations installed in the sewage network if necessary.
In solchen Gebieten, wo neben dem Haushaltsabwasser eine bedeutende Menge an sonstigen Abwässern, zum B eispiel bei der Tierhaltung Jauche entsteht, ist die Anwendung einer solchen Ausführungsform des erfindungsgemässen Anlagensystems vorteilhaft, bei welcher Gravitationsabwasserleitungen der Verbraucher über die pneumatischen Abwasserüberführungsvorrichtungen an ein zur selektiven Ableitung geeignetes, aus zueinander parallelen Rohrleitungen bestehendes unter Druck befindliches Kanalisationssystem angeschlossen sind.In areas where there is a significant amount of other wastewater in addition to household wastewater, for example in animal husbandry, the use of such an embodiment of the plant system according to the invention is advantageous, in which gravitational wastewater pipes the consumer via the pneumatic wastewater transfer devices to a suitable one for selective discharge , sewer system under pressure consisting of parallel pipes are connected.
Im Sinne der Erfindung ist es zweckmässig, wenn das die zentrale Druckluftquelle mit der bei den Verbrauchern angeordneten pneumatischen Abwasserüberführungsvorrichtung verbindende Rohrleitungssystem mit dem unter Druck befindlichen Kanalisationsnetz in einem gemeinsamen Arbeitsgraben angeordnet sind.In the sense of the invention it is expedient if this is the central compressed air source with the pneumatic waste water transfer device arranged at the consumers connecting piping system with the pressurized sewer network are arranged in a common working trench.
Noch vorteilhafter ist die obige Lösung, wenn das Rohrleitungssystem mit Druckluft und das unter Druck stehende Kanalisationsnetz in einem gemeinsamen Schutzbauwerk angeordnet sind. Dabei besteht das Schutzbauwerk gemäss einer möglichen Lösung aus vorgefertigten, miteinander verbindbaren und einander ergänzenden unteren und oberen Teil, in denen den Durchmessern der anzubringenden Rohrleitungen entsprechende, zueinander parallele Hohlräume ausgebildet sind. Bei einer anderen Ausführungsform ist der Grundteil des Schutzbauwerkes ein zur Befestigung der anzubringenden Rohrleitungen geeignetes Traggestell aus Stahlbeton, das an seinem endgültigen Ort abgestützt oder eingehangen mit den Rohrleitungen gemeinsam durch Ausgiessen mit Beton oder einem anderen ähnlichen Material zu einem monoliten Block ausgebildet ist.The above solution is even more advantageous if the pipeline system with compressed air and the pressurized sewer network are arranged in a common protective structure. According to a possible solution, the protective structure consists of prefabricated, interconnectable and complementary lower and upper parts, in which cavities corresponding to one another and corresponding to the diameters of the pipelines to be attached are formed. In another embodiment, the base part of the protective structure is a support frame made of reinforced concrete suitable for fastening the pipelines to be attached, which is supported at its final location or is formed together with the pipelines by pouring it with concrete or another similar material to form a monolithic block.
Diese Ausführungsformen ermöglichen eine einfache und produktive Rohrleitungslegung unter Einsparung von Zeitund Kostenaufwand. Die Betriebssicherheit des erfindungsgemässen Anlagensystems kann in einem bedeutenden Mass bei der Ausführungsform gesteigert werden, bei welcher an den Anschlussstellen der Leitungsabschnitte des mit Druckluft versehenen Rohrleitungssystems das Ende eines jeden Leitungsabschnittes mit einer den Luftstrom begrenzenden Einrichtung versehen ist.These embodiments enable simple and productive pipeline laying, saving time and money. The operational safety of the system according to the invention can be increased to a significant degree in the embodiment in which the end of each line section is provided with a device that limits the air flow at the connection points of the line sections of the pipeline system provided with compressed air.
Im Sinne der Erfindung ist es zweckmässig, wenn die an beiden Enden der Leitungsabschnittε des mit Druckluft beaufschlagten Leitungssystems befindlichen, den Luftstrom begrenzenden Einrichtungen als Drosselscheibe ausgebildet sind, die zum Durchlass einer zum Entfernen der in Spitzenzeiten entstehenden Abwässer des gegebenen Leitungsabschnittes erforderlichen durchschnittlichen Luftmenge dimensioniert ist.In the sense of the invention it is expedient if the air flow is located at both ends of the line sections of the line system to which compressed air is applied limiting devices are designed as a throttle disc, which is dimensioned for the passage of an average amount of air required to remove the waste water arising at peak times of the given line section.
Bei den erwähnten Lösungen erfolgt auch im Falle eines eventuellen Rohrbruches kein sprunghafter Druckabfall in dem mit Druckluft mit hohem Druck beaufschlagten Rohrsystem und das gesamte Anlagensystem kann ohne Unterbrechung weiter arbeiten.In the case of the solutions mentioned, even in the event of a possible pipe break, there is no sudden drop in pressure in the pipe system which is pressurized with compressed air and the entire system system can continue to work without interruption.
Ausgehend von den obigen Lösungen ist es weiterhin von Vorteil, wenn die den Luftstrom begrenzenden Einrichtungen auch bei den zum Anschluss der einzelnen Verbraucher dienenden Anschlussleitungen des mit druckluftbeaufschlagten Rohrleitungssystems vor der pneumatischen Abwasserüberführungsvorrichtung eingebaut sind.Based on the above solutions, it is also advantageous if the devices limiting the air flow are also installed in front of the pneumatic wastewater transfer device in the connection lines for connecting the individual consumers of the piping system pressurized with compressed air.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert.The invention is explained below using exemplary embodiments with reference to the accompanying drawings.
In der Zeichnung zeigen;Show in the drawing;
Fig.1 einen schematischen Aufbau eines erfindungsgemäss ausgebil deten Anlagensystems zur Abwasserableitung,1 shows a schematic structure of an inventive system for wastewater discharge,
Fig.2 eine schematische Darstellung des Anschlusses der einzelnen Verbraucher, Fig.3 den Querschnitt eines erfindungsgemäss ausgebildeten, aus vorgefertigten Teilelementen bestehenden Rohrleitungs-Schutzbauwerkes, Fig.4 einen Längsschnitt des in Fig. 3 veranschaulichten2 shows a schematic representation of the connection of the individual consumers, FIG. 3 shows the cross section of a pipe protection structure constructed according to the invention and consisting of prefabricated partial elements, 4 shows a longitudinal section of that illustrated in FIG. 3
Schutzbauwerkes, Fig.5 den Querschnitt eines in einem Arbeitsgraben abgestützten zu einem monoliten Block ausgegossenen Schutzbauwerkes,Protective structure, FIG. 5 shows the cross section of a protective structure cast into a monolithic block supported in a working trench,
Fig.6 den Querschnitt eines nach dem Einhängen in einen6 shows the cross section of one after hanging in a
Arbeitsgraben zu einem monoliten Block ausgegossenen Schutzbauwerkes, Fig.7 die schematische Anordnung der den Luftstrom begrenzenden Einrichtungen in dem erfindungsgemäss ausgebildeten Anlagensystem, Fig.8 den Einbau in Knotenpunkten der den Luftstrom begrenzenden Einrichtungen, Fig.9 den Anschluss einer pneumatischen AbwasserüberführungsVorrichtung eines Verbrauchers in einem auf die Strassenebene bezogenen Querschnitt, Fig.10 einen schematischen Querschnitt einer pneumatischen Wasserüberführungsvorrichtung eines Verbrauchers.Fig. 7 shows the schematic arrangement of the devices limiting the air flow in the system system according to the invention, Fig. 8 the installation in nodes of the devices limiting the air flow, Fig. 9 the connection of a pneumatic wastewater transfer device of a consumer in one 10 shows a schematic cross section of a pneumatic water transfer device of a consumer.
Der prinzipielle schematische Aufbau des erfindungsgemäss ausgebildeten Anlagensystems zur Ableitung von Abwässern ist in Fig. 1 veranschaulicht. Wie aus der Figur hervorgeht, gelangt das bei den einzelnen Verbrauchern entstehende Abwasser über individuelle pneumatische WasserüberführungsVorrichtungen 1 in das unter Druck stehende Kanalisationsnetz, das zur selektiven Ableitung der Abwässer verschiedenen Ursprungs bzw. der flüssigen Abfälle mit zueinander parallen Rohrleitungen 2, 3 versehen ist.The basic schematic structure of the plant system according to the invention for discharging waste water is illustrated in FIG. 1. As can be seen from the figure, the wastewater generated by the individual consumers passes through individual pneumatic water transfer devices 1 into the pressurized sewer network, which is provided with parallel pipes 2, 3 for the selective discharge of the wastewater of various origins or the liquid waste.
Die erfindungsgemässe Lösung kann auch aus einem einzigen mit einem zur gemeinsamen Ableitung der verschiedenen Abwässer geeigneten Rohrleitungssystem bestehenden Kanalisationsnetz realisiert werden, ihre Vorteile kommen jedoch bei der selektiven Abwasserableitung eher zur Geltung.The solution according to the invention can also consist of a single pipeline system which is suitable for the joint discharge of the various waste waters Sewerage network can be realized, but their advantages are more apparent in the selective drainage.
Die Aufrechterhaltung des Druckes des unter hohemMaintaining the pressure of the under high
Druck stehenden Kanalisationsnetzes wird durch mindestens eine zentrale oder bereichsweise angeordnete Druckluftquelle, vorzugsweise durchweine Luftverdichteranlage 4 gesichert im Gegensatz zu den bisherigen Lösungen, bei denen jede einzelne pneumatische Abwasserüberführungsvorrichtung mit einer Luftverdichtungseinrichtung versehen wurde, wodurch die Aufbau- und Betriebekosten der pneumatischen Abwasserüberführungsvorrichtungen 1 bedeutend erhöht wurden. Die zentrale oder bereichsweise angeordnete Druckluftquelle ist über ein gesondertes Rαhrleitungssystem 5 mit den bei den einzelnen Verbrauchern angeordneten pneumatischen Abwasserüberführungsvorrichtungen, sowie den in das Kanalisationsnetz bei Bedarf eingebauten zwischenliegenden Abwasserüberführungsstationen 6 oder Spülstationen 7 verbunden.The pressurized sewer network is secured by at least one central or regionally arranged compressed air source, preferably by an air compressor system 4, in contrast to the previous solutions, in which each individual pneumatic waste water transfer device was provided with an air compression device, as a result of which the construction and operating costs of the pneumatic waste water transfer devices 1 were significantly increased . The central or regionally arranged compressed air source is connected via a separate pipe system 5 to the pneumatic wastewater transfer devices arranged at the individual consumers, and to the intermediate wastewater transfer stations 6 or flushing stations 7 installed in the sewerage network if required.
Durch die zentrale Oruckluftversorgung besteht durch die Änderung des Anfangsluftdruckes oder auf andere Weise die Möglichkeit die Kapazität des unter Druck stehenden Kanalisationsnetzes dem jeweiligen Abwasserversαrgungsbedarf zentral gesteuert anzupassen, die in das Kanalisationsnetz eingebauten zwischenliegenden Überführungsstationen zu betätigen, sowie das Kanalisationsnetz in bestimmten Zeitabständen gründlich, betriebsartig durchzuspülen.Through the central compressed air supply, by changing the initial air pressure or in some other way, it is possible to adjust the capacity of the pressurized sewer network in a centrally controlled manner to the respective wastewater supply requirement, to operate the intermediate transfer stations built into the sewer network, and to flush the sewer network thoroughly and operationally at certain intervals .
In Fig. 2 wurde der Anschluss der einzelnen Verbraucher an das unter Druck stehende Kanalisationssystem schematisch veranschaulicht. Wie aus der Figur hervorgeht, gelangt das bei den Verbrauchern entstehende Abwasser zuerst über die Gravitationsabwasserleitungen 8, 9 - vorzugsweise artenweise getrennt in die pneumatische AbwasserüberführungsVorrichtung 1, wo es über einen von dem Rohrleitungsnetz 5, das mit der Luftverdichteranlage 6 verbunden ist, abgezweigten Rohrweig den zum Einführen in das unter hohem Druck stehende Kanalisationsnetz erforderlichen Druck erhält. Das selektive Ansammeln und Ableiten der Abwässer ist deshalb vorteilhaft, da diese so gleich an den gewünschten Ort ihrer Behandlung, Speicherung oder Verwendung geleitet werden können. Diese Lösung ist bei denjenigen Orten von besonderem Vorteil, wo die Tierhaltung eine bedeutende Rolle spielt. Die pneumatische Abwasserüberführungsvorrichtung ist derart auszubilden, dass die nach Art getrennt angesammelten und in das Kanalisationsnetz weiterzuleitenden Abwässer sich miteinander nicht vermischen können und jeweils getrennt weitergeleitet werden können.In Fig. 2 the connection of the individual consumers was on schematically illustrates the pressurized sewer system. As can be seen from the figure, the wastewater generated by the consumers first reaches the pneumatic wastewater transfer device 1 via the gravitational wastewater pipes 8, 9, preferably separated by type, where it passes through a pipe branch branched off from the pipe network 5, which is connected to the air compressor system 6 pressure required for introduction into the sewerage network under high pressure. The selective collection and discharge of the waste water is advantageous because it can be directed to the desired location for its treatment, storage or use. This solution is particularly advantageous in those places where animal husbandry plays an important role. The pneumatic wastewater transfer device is to be designed in such a way that the wastewater, which is collected separately and passed on to the sewage network, cannot mix with one another and can be passed on separately.
Die Rohrleitungen 2, 3 des unter Druck stehenden Kanalisationsnetzes, sowie das mit Druckluft beaufschlagte Rohrleitungssystem 5 können getrennt in Arbeitsgräben in die Erde gelegt, in einem gemeinsamen Arbeitsgraben in dieThe pipes 2, 3 of the pressurized sewer network, as well as the pipe system 5 pressurized with compressed air, can be laid separately in working trenches in the ground, in a common working trench in the
Erde gelegt, in Tunneln in dem Raum von unter Bürgersteigen befindlichen Schutzkanälen usw. angeordnet werden. Im Sinne der Erfindung ist es besonders vorteilhaft, die erwähnten Rohrleitungen in in einem gemeinsamen Arbeitsgraben angeordneten Schutzbauwerken anzuordnen.Earth, be placed in tunnels in the space of protection channels under pavements, etc. In the sense of the invention, it is particularly advantageous to arrange the pipes mentioned in protective structures arranged in a common working trench.
Wie aus den Figuren 3 und 4 ersichtlich ist, besteht das Schutzbauwerk 10 aus einem unteren und einem oberen Teil 11, 12 die miteinander verbindbar sind und einander ergänzen und für die einzelnen Rohrleitungen 2, 3, 5 den Durchmessern dieser entsprechende, zueinander parallele Hohlräume 13 umgeben. Das Schutzbauwerk 10 kann aus Beton, Eisenbeton oder anderen ähnlichen Materialien gefertigt werden, wobei seine Anwendung insbesondere bei der Verlegung von Kuststoffröhren zu empfehlen ist. Sein Vorteil besteht darin, dass es die in der Rohrzone des Arbeitsgrabens nur durch umständliche Arbeit (und mit Einsteigen in den Arbeitsgraben) anfertigbaren Sand-, Stein-, usw -lager ersetzt, zur planmässigen Linienführung der Rohrleitungen beiträgt, die Leitungen vor mechanische Beschädigungen und längsgerichtete Verbiegungen schützt, einen geringen Platzbedarf aufweist (es ist nur ein schmaler Arbeitsgraben erforderlich, wodurch dementsprechend bedeutend weniger Erdarbeiten durchzuführen sind), und einen Festigkeitsschutz gegen radiale Belastungen, gegen die Einwirkung der Wasserschwankungen sichert.As can be seen from Figures 3 and 4, there is Protective structure 10 from a lower and an upper part 11, 12 which can be connected to one another and complement one another and for the individual pipes 2, 3, 5 surround the diameters of these corresponding, mutually parallel cavities 13. The protective structure 10 can be made of concrete, reinforced concrete or other similar materials, and its use is particularly recommended when laying plastic pipes. Its advantage is that it replaces the sand, stone, etc. storage that can only be produced in the pipe zone of the working trench by laborious work (and when entering the working trench), contributes to the planned routing of the pipes, the pipes from mechanical damage and protects longitudinal bends, has a small footprint (only a narrow working ditch is required, which means that significantly less earthwork is required), and provides strength protection against radial loads and against the effects of water fluctuations.
Die Schutzbauwerke 10 dienen in erster Linie einer platzsparenden Anordnung, einem schnellen Aufbau und einem Schutz der unter Druck stehenden Kanäle und der Druckluftleitungen, können jedoch auch die bei unter Druck betriebenen Kanalisationssystemen eventuell verwendeten Zusatzrohrleitungen oder Melde- bzw. Betätigungskabel, desweiteren die von den unter Druck stehenden Kanalisationssystemen unabhängigen, jedoch gemeinsam verlegten sonstigen Leitungen aufnehmen (zum Beispiel Wasserleitungen zum Giessen, Gasleitungen, Beleuchtungskabel, Fernsehkabel, usw.). Der Einbau der erfindungsgemässen Schutzbauwerjegebilde kann folgenderweise erfolgen: durch Erdaushebungen wird der Arbeitsgraben vorbereitet, in dessem Boden wird ein sandiges Steinlager angebracht, das mit einem Plattenvibrator verdichtet wird, während dessen werden die Rohrleitungen kontinuierlich neben dem Arbeitsgraben miteinander verbunden und an der Oberfläche wird die Dichtigkeitsprobe der Rohrabschnitte mit Pressluft durchgeführt, danach werden die Rohre auf das auf dem Steinbett abgelegte untere Teil 11 des Schutzbauwerkes 10 aufgebracht, wonach der obere Teil 12 aufgelegt wird und mit dem unteren Teil 11 verbunden wird, dann wird erneut eine Dichtigkeitsprobe durchgeführt und schliesslich der Arbeitsgraben geschlossen.The protective structures 10 serve primarily a space-saving arrangement, a quick installation and protection of the pressurized ducts and the compressed air lines, but can also the additional pipelines or signaling or actuation cables possibly used in pressurized sewer systems, as well as those of the below Pressurized sewer systems independent, but jointly laid other lines (for example water pipes for pouring, gas pipes, lighting cables, television cables, etc.). The protective structures according to the invention can be installed in the following way: the working trench is prepared by means of earth excavations, in the bottom of which a sandy stone bearing is attached, which is compacted with a plate vibrator, during which the pipelines are continuously connected to one another next to the working trench and the surface is subjected to a leak test of the pipe sections with compressed air, then the pipes are applied to the lower part 11 of the protective structure 10 placed on the stone bed, after which the upper part 12 is placed on and connected to the lower part 11, then a leak test is carried out again and finally the working trench closed.
Weitere Möglichkeiten zur Ausbildung der Schutzbauwerke sind in den Figuren 5 und 6 veranschaulicht. Die hier dargestellten Schutzbauwerke 14 sind als aus Beton oder einem anderen ähnlichen Material ausgegossene monolit aufgebaute Blöcke ausgebildet, deren Grundteil ein zur Befestigung der Rohrleitungen 2, 3, 5 geeignetes Stahlbetonhaltegestell bildet. Bei der in Figur 5 veranschaulichten Ausführungsform ist das Stahlbetonhaltegestell 15 mit einer unteren Stütze 16 versehen, die sich auf dem Boden des Arbeitsgrabens abstützt, während bei der in Figur 6 veranschaulichten Ausführungsform das Stahlbetonhaltegestell 15 mit Haken 17 versehen ist, die ein Einhägen in den Arbeitsgraben in gewünschter Höhe ermöglichen. Bei beiden Verlegungsmethoden werden die Rohrleitungen über dem Arbeitsgraben (auf Balken) oder neben dem Arbeitsgraben an das im voraus vorbereitete Stahlbetongestell 15 befestigt, dann wird die zusammen montierte Konstruktion durch Abstützen oder Einhängen an den endgültigen Platz gebracht, schliesslich wird an dem Boden des Arbeitsgrabens ein aus Zementmörtel, flüssigem Beton oder sonstigem geeigneten Material eine Bettung ausgebildet, und zwar in einer solchen Menge, dass diese in einem entsprechenden Mass die Rohre und das Stahlbetongestell bedeckt.Further possibilities for the formation of the protective structures are illustrated in FIGS. 5 and 6. The protective structures 14 shown here are designed as monolithic blocks cast from concrete or another similar material, the base part of which forms a reinforced concrete holding frame suitable for fastening the pipelines 2, 3, 5. In the embodiment illustrated in FIG. 5, the reinforced concrete holding frame 15 is provided with a lower support 16, which is supported on the bottom of the working trench, while in the embodiment illustrated in FIG. 6, the reinforced concrete holding frame 15 is provided with hooks 17 which are hooked into the working trench allow at the desired height. In both installation methods, the pipelines are attached to the previously prepared reinforced concrete frame 15 above the working trench (on beams) or next to the working trench, then they are put together Assembled construction brought to the final place by supporting or hanging, finally a bed made of cement mortar, liquid concrete or other suitable material is formed on the bottom of the working trench, in such an amount that this to an appropriate extent the pipes and the Reinforced concrete frame covered.
Das Stahlbetongestell wird derart ausgebildet, dass es mit dem festwerdenden Zementmörtel, bzw. flüssigenThe reinforced concrete frame is designed such that it with the solidifying cement mortar or liquid
Beton eine hinsichtlich der Festigkeit monolite Einheit bildetConcrete forms a monolite unit in terms of strength
Bei der Anwendung der obigen Methode sind alle abzweigenden Rohrstutzen bei der Anlegung anzuordnen.When using the above method, all branching pipe sockets must be arranged during installation.
Die Vorteile der in den Figuren 5 und 6 veranschaulichten Lösung stimmen zum grössten Teil mit den Vorteilen des Schutzbauwerkes 10 überein. Darüberhinaus wird durch diese Lösung die Sicherheit eines dichten Abschlusses der Rohrleitungen erhöht und bei Verwendung von Metall- bzw.The advantages of the solution illustrated in FIGS. 5 and 6 largely correspond to the advantages of the protective structure 10. In addition, this solution increases the security of a tight closure of the pipelines and when using metal or
Stahlrohren ein Schutz gegen äussere Korrosion gewährleistet.Steel pipes ensure protection against external corrosion.
Zur Erhöhung der Betriebssicherheit des erfindungsgemässen Anlagensystems dient die in den Figuren 7 und 8 veranschaulichte Lösung, wobei die Figur 7 ein Rohrleitungssystem 5 mit Druckluft und Figur 8 je Knotenpunkt dieses Systems veranschaulicht. Das Wesen dieser Lösung besteht darin, dass an den Anschlussstellen 18 der Leitungsabschnitte des mit Druckluft beafschlagten Rαhrleitungssystems 5 (an dessen Knotenpunkten, Abzweigungspunkten und sonstigen zu diesem Zweck ausgewählten Abschnittsenden) an den Enden eines jeden Leitungsabschnittes eine einen zur betriebsmässigen Funktion noch ausreichenden Luftstrom durchlassende , jedoch einen diesen überschreitenden Druckluftstrom nicht durchlassende luftstrombegrenzende Einrichtung 19 angebracht ist. Diese Einrichtungen 19 sind vorzugsweise als Drosselscheiben ausgebildet und sind zum Durchlassen einer zum Entfernen der in Spitzenzeiten anfallenden Abwässer des gegebenen Leitungsabschnittes erforderlichen durchschnittlichen Luftmenge geeignet dimensioniert, wie aus Fig. 8 gut ersichtlich ist, natürlich können auch andere, ähnliche Funktion aufweisende strombegrenzende Einrichtungen (zum Beispiel Düsen) eingebaut werden. Die Anwendung dieser Lösung kann insbesondere in den Fällen empfohlen werden, wo die Gefahr eines Rohrbruches 20 besonders gross ist, bzw. dessen Ermittlung und Aufdeckung umständlich ist und mit einem Zeitverlust verbunden ist, da mit Hilfe der vorgeschlagenen Massnahme die Wirkung eines eventuellen Rohrbruches lokalisiert wird. So verhindern die bei dem in Figur 7 veranschaulichten Beispiel an den Knotenpunkten 18' und 18' eingebauten Einrichtungen 19 (Drosselscheiben), dass die Druckluft aus dem gesamten Netz über die Stelle des Rohrbruches 20 mit grosser Geschwindigkeit entweicht. Aus Obigem folgt, dass der Einbau der den Luftstrom begrenzenden Einrichtungen 19 auch bei den Anschlüssen der Verbraucher an das mit Druck beaufschlagte Rohrleitungssystem 5 von Vorteil ist, und zwar vor der pneumatischen Abwasserüberführungsvorrichtung 1. Dies ist einerseits durch den Schutz gegen die Ausblasewirkung der Rohrbrüche und andererseits durch dieThe solution illustrated in FIGS. 7 and 8 serves to increase the operational reliability of the system according to the invention, FIG. 7 illustrating a pipeline system 5 with compressed air and FIG. 8 per node of this system. The essence of this solution is that at the connection points 18 of the line sections of the compressed air pipeline system 5 (at its nodes, branch points and other section ends selected for this purpose) At the ends of each line section there is an air flow limiting device 19 which allows an air flow which is still sufficient for the operational function, but does not allow a compressed air flow which exceeds this. These devices 19 are preferably designed as throttle disks and are suitably dimensioned for the passage of an average amount of air required to remove the wastewater of the given line section occurring at peak times, as can be clearly seen in FIG Example nozzles) can be installed. The use of this solution can be recommended in particular in cases where the risk of a pipe break 20 is particularly great, or whose determination and detection is cumbersome and is associated with a loss of time, since the effect of a possible pipe break is localized with the aid of the proposed measure . Thus, in the example illustrated in FIG. 7, the devices 19 (throttle disks) installed at the nodes 18 'and 18' prevent the compressed air from escaping from the entire network via the point of the pipe break 20 at high speed. It follows from the above that the installation of the devices 19 which limit the air flow is also advantageous in the connection of the consumers to the pressurized pipeline system 5, namely in front of the pneumatic wastewater transfer device 1. This is on the one hand due to the protection against the blow-out effect of the pipe breaks and on the other hand by the
Vorbeugung der Wirkungen, die bei eventueller fehlerhafter Funktion der Wasserüberführungsvorrichtungen bei den ein zelnen Verbrauchern auftreten können und den Wert des im Verteilernetz herrschenden erforderlichen Luftdruckesgefährden, bedingt.Prevention of the effects of any malfunction of the water transfer devices in the one individual consumers can occur and the value of the required air pressure hazards prevailing in the distribution network.
Ein Beispiel dafür ist in Figur 9 veranschaulicht, wo der Anschluss einer verbraucherseitigen pneumatischen Abwasserüberführungsvorrichtung an das sich auf der Strasse hinziehende Kanalisationsnetz In einem auf die Strassenebene bezogenen Querschnitt dargestellt ist. Wie aus der Figur hervorgeht, sind die mit verdichteter Luft beaufschlagte Rohrleitung 5 und die unter Druck stehende abwasserableltende Rohrleitung 2 (gegebenenfalls zur einheitlichen Abwasserableitung) In einem gemeinsamen Schutzbauwerk 10 eingebaut. Von hier zweigt eine mit Druckluft beaufschlagte Verbindungsleitung 21 ab, in die eine dimensionierte luftstrombegrenzende Einrichtung 19, zum Beispiel in Form einer Drosselscheibe, eingebaut ist, während dahinter ein mit einem Einbausatz ausgerüsteter Haupthahn 22 eingebaut ist. Der hinter dem Haupthahn 22 befindliehe Abschnitt der Verbindungsleitung 21 ist derart dimensioniert, dass er für eine einmalige oder gegebenenfalls mehrmalige Betätigung der pneumatische Abwasserüberführungsvorrichtung 1 erforderliche Druckluftmenge aufnehmen kann, um den über die Einrichtung 19 ankommenden kleinen Volumenstrom mit den zur Betätigung der Abwasserüberführungsvorrichtung erforderlichen, kurzzeitigen, jedoch grossen Volumenströmen auszugleichen. Der aus der pneumatischen Wasserüberführungsvorrichtung 1 heraustretende, unter Druck stehende abwasserfordernde Verbindungskanal 23 ist über ein Riegelschloss 24 an der unter Druck stehenden Rohrleitung 2 angeschlossen. Eine in dem erfindungsgemässen Anlagensystem verwendete Ausführungsform der bei den Verbrauchern angebrachten pneumatischen Abwasserüberführungsvorrichtung 1 ist in der Figur 10 dargestellt.An example of this is illustrated in FIG. 9, where the connection of a consumer-side pneumatic wastewater transfer device to the sewage network extending on the street is shown in a cross section related to the street level. As can be seen from the figure, the pipeline 5 charged with compressed air and the pressurized sewage treatment pipeline 2 (possibly for uniform sewage discharge) are installed in a common protective structure 10. From here, a connecting line 21 loaded with compressed air branches off, into which a dimensioned air flow-limiting device 19, for example in the form of a throttle disk, is installed, while a main valve 22 equipped with an installation kit is installed behind it. The section of the connecting line 21 located behind the main tap 22 is dimensioned such that it can accommodate the amount of compressed air required for a single or, if necessary, multiple actuation of the pneumatic waste water transfer device 1 in order to reduce the small volume flow arriving via the device 19 with the short-term required for actuating the waste water transfer device to compensate for large volume flows. The connection channel 23 emerging from the pneumatic water transfer device 1 and under pressure is connected to the pipeline 2 under pressure via a bolt lock 24. An embodiment of the pneumatic wastewater transfer device 1 used in the consumers in the system system according to the invention is shown in FIG.
Diese Vorrichtung unterscheidet sich im wesentlichen nur darin von den herkömmlichen Abwasserüberführungsvorrichtungen, dass sie keinen relativ komplizierten, kostenaufwendigen und einen hohen Strom aufnehmenden lokalen Luftverdichterapparat enthält, sondern die zum Betrieb erforderliche Pressluft von einer zentralen Luftverdichteranlage bezieht. Ein weiterer Unterschied liegt darin, dass während bei den bisher verwendeten pneumatischen Abwasserüberführungsvorrichtungen eine Wechselwirkung zwischen den lokal eingestellten Druckgrenzen und dem in dem Abwasserkanalisationsnetz augenblicklich herrschenden Druck auftritt, in dem erfindungsgemässen Anlagensystem die Möglichkeit einer bestimmten zentralen Regelung der Drücke (zum Beispiel in Spitzenzeiten die Anwendung eines grösseren Druckes, in sonstigen Zeiten die Anwendung eines geringeren Druckes, zur Durchspülung der unter Druck stehenden Kanäle bei der planmässigen Instandhaltung die Anwendung von erhöhten Drücken) gesichert wird, was zu einer bedeutenden Elektrαenergieeinsparung im Verhältnis zu den herkömmlichen Systemen führen kann.This device differs essentially only from the conventional wastewater transfer devices in that it does not contain a relatively complicated, expensive and high-current local air compressor, but instead obtains the compressed air required for operation from a central air compressor system. Another difference is that while in the pneumatic wastewater transfer devices used hitherto there is an interaction between the locally set pressure limits and the pressure currently prevailing in the sewage network, in the plant system according to the invention the possibility of a certain central regulation of the pressures (for example during use at peak times) a higher pressure, in other times the use of a lower pressure, for flushing the pressurized channels during the scheduled maintenance the use of increased pressures) is ensured, which can lead to a significant saving of electrical energy in relation to the conventional systems.
Die zentrale Luftverdichteranlage ergibt eine weitere bedeutende Elektroenergieeinsparung im Vergleich mit den herkömmlichen individuellen Systemen.The central air compressor system results in a further significant electrical energy saving compared to the conventional individual systems.
Bei der, eine hohe Leistung und ein höheres technisches Niveau aufweisenden zentralen Luftverdichteranlage besteht die Möglichkeit der Nutzung eines Teiles der ca. 94 %-igen (auf Grundenergieträger bezogen) "VerlustWärmeenergie" durch Verwendung eines Wärmetauschers, einer Wärmepumpe zum Beispiel zur Warmwassererzeugung, zur Heizung, usw. Ein weiterer Vorteil des wassergekühlten Verdichters liegt in der Geräuschverringerung.At that, high performance and higher technical Central air compressor system with level, there is the possibility of using a part of the approx. 94% (based on basic energy source) "lost heat energy" by using a heat exchanger, a heat pump, for example for hot water generation, for heating, etc. Another advantage of the water-cooled compressor is in noise reduction.
Wie aus Figur 10 ersichtlich ist, gelangt das Abwasser von seinem Entstehungsort über Gravitations-Abwasserleitungen 8 zur pneumatischen Abwasserüberführungsvorrichtung 1 (Bei Bedarf einer getrennten Ableitung verschiedenartiger Abwässer natürlich über getrennte Rohrleitungen).As can be seen from FIG. 10, the wastewater arrives from its place of origin via gravitational wastewater lines 8 to the pneumatic wastewater transfer device 1 (if separate wastewater of different types is required, of course via separate pipes).
Aus der Abwasserleitung 8 gelangt das Abwasser über einen zu Sicherheitszwecken dienenden Gravltationsbehälter 25 und ein fϊickstauung verhinderndes Ventil 26 in den Arbeitsbehälter 27, in den ein Siphonrohr 29 eingebaut ist. Das Siphαnrohr 29 ist über ein Abwasser-Rückstauun vermeidendes Element 30, zum Beispiel ein EisenkernGummikugel-Ventil mit den unter Druck stehenden abwasserfördernden Verbindungskanal 23 verbunden. Während des Auffüllens des Arbeitsbehälters 27 wird das Element 30 von dem in dem unter Druck befindlichen Verbindungskanal 23 herrschenden Überdruck geschlossen gehalten. Sobald jedoch das Abwasser in dem Arbeitsbehälter einen vom einem Pegelmelder detektlerten maximalen Stand (BE) erreicht, öffnet eine mechanische oder elektrische Automatik einen in der mit Druckluft beaufschlagten VerbindungsleitungFrom the waste water line 8, the waste water reaches the working container 27, into which a siphon tube 29 is installed, via a gravity container 25 which serves for safety purposes and a valve 26 which prevents congestion. The siphon tube 29 is connected to the pressurized sewage-promoting connecting channel 23 via an element 30 preventing waste water backflow, for example an iron core rubber ball valve. During the filling of the working container 27, the element 30 is kept closed by the excess pressure prevailing in the pressurized connecting channel 23. However, as soon as the wastewater in the working tank reaches a maximum level (BE) detected by a level detector, a mechanical or electrical automatic system opens one in the connecting line to which compressed air is applied
21 eingebauten Verschluss 31, und schliesst gleichzeitig den Verschluss 28. Dadurch strömt Pressluft in den Arbeitsbehälter 27 und deren Druck öffnet das Element 30 und leitet über das Siphonrohr 29 das Abwasser in den abwasserfördernden Verbindungskanal 23. (Bei Bedarf der selektiven Ableitung verschiedenartiger Abwässer sind natürlich getrennte Arbeitsbehälter 27 zu verwenden). Das Zurückgelangen des Abwassers in den Gravitationsbehälter 25 wird dabei von dem, eine Rückstauung behinderden Ventil 26 verhindert.21 built-in closure 31, and at the same time closes the closure 28. This causes compressed air to flow into the Work tank 27 and its pressure opens the element 30 and guides the wastewater via the siphon pipe 29 into the wastewater-promoting connecting channel 23. The return of the waste water into the gravitational tank 25 is prevented by the valve 26 which hinders the backflow.
Verringert sich der Flüssigkeitsstand in dem Arbeitsbehälter 27 unter einen eingestellten minimalen Wert (Kl), schliesst die Automatik den Verschluss 31 und öffnet den Verschluss 28. In diesem Falle wird die Abwasserförderung unterbrochen und der Rest der Druckluft entweicht über den Verschluss 28 (oder über eine diesen ersetzenden, als Drosselscheibe oder sonstige durchflussbegrenzende Einrichtung ausgebildete Ausblasvorrichtung).If the liquid level in the working container 27 drops below a set minimum value (Kl), the automatic system closes the closure 31 and opens the closure 28. In this case, the wastewater pumping is interrupted and the rest of the compressed air escapes via the closure 28 (or via a this replacing blow-out device designed as a throttle disk or other flow-limiting device).
Das nützliche Volumen des Arbeitsbehälters 27 der pneumatischen Abwasserüberführungsvorrichtung 1 beträgt bei Kleinverbrauchern (zum Beispiel Familienhaus) ca. 25-50 dm3. Ein derartiges Volumen ist dazu erforderlich, dass bei der Zuführung des Abwassers in den unter Druck stehenden Kanal in dem letzteren die selbstreinigende Geschwindigkeit entstehen kann. The useful volume of the working container 27 of the pneumatic wastewater transfer device 1 is approximately 25-50 dm 3 for small consumers (for example family house). Such a volume is necessary so that the self-cleaning speed can occur in the channel under pressure when the waste water is fed into the channel.

Claims

PATENTANSPRÜCHE PATENT CLAIMS
1. Anlagensystem zum Ableiten von Abwässern oder anderen flüssigen Abfällen von Siedlungen oder Sledlungsteilen mit einem zum Abwasser-Verarbeitungsoder Speicherort führenden, unter Druck stehenden Kanalisationsnetz, einer Druckluftquelle zur Aufrechterhaltung des Druckes im Kanalisationsnetz, sowie bei den einzelnen Verbrauchern angebrachten pneumatischen Abwasserüberführungsvorrichtungen, über welche die1.System for discharging waste water or other liquid waste from settlements or parts of settlements with a pressurized sewer network leading to the sewage processing or storage location, a compressed air source for maintaining the pressure in the sewer network, and pneumatic waste water transfer devices attached to the individual consumers, via which the
Abwasserleitungen der Verbraucher an dem unter Druck stehende Kanalisationsnetz angeschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine zentrale oder bereichsweise angeordnete Druckluftquelle, vorzugsweise eine Luftverdichteranlage (4) vorgesehen ist,die über ein gesodertes Rohrleitungssystem (5) mit den bei den einzelnen Verbrauchern angeordneten pneumatischen Abwasserüberführungsvorrichtungen (1), sowie den in das Kanalisationsnetz erforderlichenfalls eingebauten zwlschenliegendenWaste water pipes of the consumers are connected to the pressurized sewerage network, characterized in that at least one central or regionally arranged compressed air source, preferably an air compressor system (4) is provided, which is connected to the pneumatic waste water transfer devices arranged at the individual consumers via a piped system (5) (1), as well as the intermediate one installed in the sewage network if necessary
Abwasserüberführungsstationen (6) bzw. Spülstationen (7) verbunden ist.Waste water transfer stations (6) or rinsing stations (7) is connected.
2. Anlagensystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die bei den Verbrauchern befindlichen Gravitations-Abwasserleitungen ( 8 , 9 ) über die pneumatischen Abwasserüberf ührungsvorrichtungen (1 ) an einem zur selektiven Ableitung verschiedenartiger Abwässer geeigneten, aus zueinander parallelen Rohrleitungen (2, 3) bestehenden, unter Druck stehenden Kanalisationssystem angeschlossen sind. 2. System according to claim 1, characterized in that the gravitational waste water pipes (8, 9) located at the consumers via the pneumatic waste water transfer devices (1) on a suitable for selective discharge of different types of waste water from parallel pipes (2, 3) existing sewer system under pressure are connected.
3. Anlagensystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , dass das die zentrale Druckluftquelle(4) mit den bei den Verbrauchern angeordneten pneumatischen Abwasserüberführungsvorrichtungen (1) verbindende Rohrleitungssystem (5) mit dem unter Druck stehenden Kanalisationsnetz (2, 3) in einem gemeinsamen Arbeitsgraben angeordnet ist.3. Plant system according to claim 1 or 2, characterized in that the central compressed air source (4) with the pneumatic wastewater transfer devices (1) arranged at the consumers connecting pipe system (5) with the pressurized sewer network (2, 3) in a common Working trench is arranged.
4. Anlagensystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , dass das mit Druckluft beaufschlagte Rohrleitungssystem (5) und das unter Druck stehende Kanalisationsnetz (2, 3) in einem gemeinsamen Schutzbauwerk (10, 14) angeordnet sind.4. Plant system according to claim 3, characterized in that the pressurized piping system (5) and the pressurized sewer network (2, 3) are arranged in a common protective structure (10, 14).
5. Anlagensystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , dass das Schutzbauwerk (10) aus einem unteren und einem oberen Teil (11, 12) besteht, die vorgefertigt sind und einander ergänzen und in denen den Durchmessern der anzubringenden Rohrleitungen entsprechende, zueinander parallele Hohlräume (13) ausgebildet sind.5. System according to claim 4, characterized in that the protective structure (10) consists of a lower and an upper part (11, 12), which are prefabricated and complement each other and in which the diameters of the pipelines to be attached, parallel cavities ( 13) are formed.
6. Anlagensystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Grundteil des Schutzbauwerkes (10) durch ein zur Befestigung der anzubringenden Rohrleitungen geeignetes Stahlbetonhaltegestell (15) ausgebildet ist, das an seinem endgültigen Ort abgestützt oder eingehängt mit den Rohrleitungen (2, 3, 5) gemeinsam mit Beton oder einem anderen ähnlichen Material zu einem monoliten Block ausgegossen ist.6. Plant system according to claim 4, characterized in that the base part of the protective structure (10) is formed by a suitable for fastening the pipes to be attached reinforced concrete support frame (15) which is supported at its final location or suspended with the pipes (2, 3, 5th ) is poured together with concrete or another similar material to form a monolithic block.
7. Anlagensystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet , dass an den Anschlussstellen (18) der Leitungsabschnitte des mit Druckluft beaufschlagten Rohrleitungssystems (5) an dem Ende eines jeden Leitungsabschnittes eine den Luftstrom begrenzende Einrichtung (19) angebracht ist.7. Plant system according to one of claims 1 to 6, characterized in that a device (19) limiting the air flow is attached to the connection points (18) of the line sections of the piping system (5) to which compressed air is applied, at the end of each line section.
8. Anlagensystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die an beiden Enden der Leitungsabschnitte des mit Druckluft beaufschlagten Rohrleitungssystems (5) befindlichen, luftstrombegrenzenden Einrichtungen (19) als zum Durchlassen der zum Entfernen des während der Spitzenzeiten entstehenden Abwassers des gegebenen Leitungsabschnittes erforderlichen durchschnittlichen Luftmenge geeignet dimensionierte Drosselscheibe ausgebildet sind.8. System system according to claim 7, characterized in that the air flow limiting devices (19) located at both ends of the line sections of the piping system (5) pressurized with compressed air are used to pass the average amount of air required to remove the wastewater generated during the peak times of the given line section suitably dimensioned throttle disc are formed.
9. Anlagensystem nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die luftstrombegrendzenden Einrichtungen (19) auch bei den zum Anschluss der Verbraucher dienenden Anschlussleitungen (21) des mit Druckluft beaufschlagten Rohrleitungssystem (5) vor der pneumatischen Abwasserüberführungseinrichtung (1) eingebaut sind. 9. Plant system according to claim 7 or 8, characterized in that the air flow limiting devices (19) are also installed in the connection lines (21) of the compressed air supply piping system (5) serving to connect the consumers upstream of the pneumatic waste water transfer device (1).
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