DE69009738T3

DE69009738T3 - Vakuum-entwässerungsanlage.

Info

Publication number: DE69009738T3
Application number: DE69009738T
Authority: DE
Inventors: Olav Hofseth
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1989-03-03
Filing date: 1990-03-02
Publication date: 2005-09-01
Anticipated expiration: 2010-03-03
Also published as: CA2048664C; ATE106974T1; FI94655B; KR920701573A; CA2048664A1; DE69009738T2; BR9007184A; ES2058894T5; NO890927D0; PL165855B1; DK0454794T3; AR245520A1; CN1043800C; EP0454794B1; NO890927L; RU2072021C1; KR0141360B1; YU41890A; JP2808186B2; US5344085A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Vakuumdrainagesystem für Sanitäreinrichtungen wie Toiletten, Urinale und Becken etc., das mit der Sanitäreinrichtung verbundene Leitungen aufweist, die sich in eine Sammelleitung öffnen, sowie eine Vakuumvorrichtung, die mit der Sammelleitung zur Erzeugung eines Vakuums in den Leitungen und zum Abtransport des Abfalls aus der sanitären Einrichtung zu einem Sammeltank, einer Kläranlage, einer Drainagevorrichtung etc. verbunden ist.
Derartige Abfallbehandlungsvorrichtungen sind vor allem bei Schiffen, Flugzeugen und Zügen bekannt. Aber ebenfalls an Land werden solche Vorrichtungen zunehmend mehr verwendet, wobei der Hintergrund vor allem verminderter Wasserverbrauch und das flexible Rohrsystem derartiger Anordnungen ist.
Aus der französischen Veröffentlichung A 2308742 ist ein Vakuumdrainagesystem vorbekannt, bei dem eine Zirkulationspumpe in einer Rohrschleife angeordnet und zum Rühren, Zerteilen und Belüften des Inhalts im Tank angeordnet ist. Mit der Rohrschleife ist ebenfalls eine Saugstrahlpumpe zur Erzeugung eines Vakuums in dem Vakuumdrainagesystem verbunden. Diese Pumpe wird demnach von dem Abwasser angetrieben, das in der Rohrschleife durch die Zirkulationspumpe zirkuliert wird. Ein wesentlicher Nachteil der Zirkulationspumpe vom Zentrifugaltyp besteht darin, dass sie leicht durch Textilien, Sanitärutensilien etc., die in den Tank gelangen, verstopft wird. Tritt dieses ein, muss die Pumpe entfernt und gesäubert werden, was eine Unterbrechung des Pumpenbetriebs und erhöhte Betriebskosten bedeutet. Zusätzlich besteht ein weiterer wesentlicher Nachteil solcher Drainagesysteme darin, dass sie einen großen Sammeltank großen Raumbedarfs aufweisen, wodurch sie ungeeignet für Anwendungen, wie beispielsweise auf kleineren Booten, wo der Raum knapp ist, sind.
Andererseits ist dieses System nur unter großem Aufwand herzustellen, weil es zwei Pumpen, eine Saugstrahlpumpe und eine Zentrifugalpumpe, zusammen mit einer besonderen Rohrschleife und einem Sammeltank benötigt.
Der Tank muss eine solche Größe haben und zu jeder Zeit in der Lage sein, eine solche Fluidmenge (Abwasser) aufnehmen zu können, dass im Tank kein Schäumen auftritt. Das Schäumen des Fluids führt in der Saugstrahlpumpe zum Verlust der Pumpwirkung; in der Praxis wurde gezeigt, dass, selbst wenn eine große zirkulierende Fluidmenge im Tank unterhalten wird, in einigen Fällen Schäumen auftritt, u. a. im Zusammenhang mit der Reinigung von Toiletten, wenn Seifenwasser in den Tank gelangt.
In EP-A-0287350 wird ein Sammelsystem für Vakuumdrainagesysteme gezeigt, wobei ein Vakuumtank mit zwei Kammern und einem separat angetriebenen Mahlwerk verwendet wird. Das Abwasser wird in die erste Kammer des Tanks geleitet und gemahlen und unter Verwendung des Mahlwerks in die zweite Kammer überführt. Im Tank wird durch eine Vakuumpumpe, u. a. eine Schraubenspindelpumpe, ein Vakuum erzeugt und der Inhalt der zweiten Kammer aus dem Tank gepumpt. Selbst wenn man mit dem erwähnten System die Probleme bezüglich Verstopfen und Betriebsunterbrechung gelöst hat, ist dieses System sehr aufwendig zu bauen und relativ Platz raubend.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Vakuumdrainagesystem zur Verfügung zu stellen, das die aufgezählten Nachteile nicht aufweist, das heißt: das kompakter und einfacher bei der Herstellung ist und das deswegen besonders geeignet in kleineren Booten und Campingfahrzeugen, wo der Raum oft rar ist, eingesetzt werden kann, und das gleichzeitig preiswert herzustellen ist;
sichere Betriebsweise bei geringen Betriebskosten aufweist;
hohen Wirkungsgrad besitzt;
in einfacher Weise mit Sammeltanks oder Reinigungssystemen zu verbinden ist, und wobei
die Probleme im Zusammenhang mit Schäumen und Verlust der Pumpwirkung vermieden werden.
Erfindungsgemäß wird dieses durch ein Vakuumdrainagesystem erreicht, das durch die Merkmale des anliegenden Anspruchs 1 definiert ist.
Die abhängigen Ansprüche 2 bis 4 sind vorteilhafte Ausführungsformen gemäß Erfindung.
Die Erfindung wird anhand der Beispiele und unter Bezug auf die Figuren näher erläutert:
1 gibt, gesehen von der Seite, von vorne und von oben, ein Teil des erfindungsgemäßen Drainagesystems wieder, das einen Sammeltank und eine Schraubenspindelpumpe aufweist;
2 zeigt vergrößert einen Längsschnitt der Schraubenspindelpumpe gemäß 1;
3 gibt einen Längsschnitt einer Schraubenspindelpumpe in abgewandelter Form wieder.
In 1 wird ein Teil eines erfindungsgemäßen Vakuumdrainagesystems wiedergegeben, mit einem Sammeltank 1 und zwei Vakuumpumpen 2, die parallel angeschlossen sind. Die Pumpen sind an ihren Ausgangsenden 3 mit dem Tank über die Verbindungsleitungen 4 verbunden und werden mit Rohabwasser aus Toiletten etc. (nicht abgebildet) von einer Sammelleitung 5 versorgt. Jede der Pumpen 2 ist an ihrem Einlass mit einem Luftabscheider 6 (siehe spätere Absätze) und einem nicht abgebildeten Kontrollventil versehen.
In 2 ist in größerem Maßstab ein Längsschnitt einer der in 1 abgebildeten Pumpen wiedergegeben. Ersichtlich sind die Pumpen vom Schraubenspindeltyp und weisen ein Schraubenspindelgehäuse 7 mit einer inneren Schraubenspindel 8 mit Lagern 9 und 10 auf. An den Einlassenden der Pumpen ist eine Mahlvorrichtung oder eine Mühle 11 angeordnet, die ein Mühlengehäuse 12 mit einem stationären Messer 13 und einem rotierenden Messer 14 aufweist. Das Mühlengehäuse 12 ist darüber hinaus mit einem Einlass 15 mit einem Flansch versehen, an den der oben erwähnte Luftabscheider 16 anbringbar ist. Das rotierende Messer 14 ist, wie im abgebildeten Beispiel, auf dem gleichen Schaft 16 wie die Schraubenspindel 8 angeordnet und durch den gleichen Motor (nicht abgebildet) angetrieben. Es ist jedoch festzuhalten, dass das Messer alternativ auf einem separaten Schaft angeordnet und durch einen separaten Motor angetrieben sein kann.
Die Vakuumpumpe arbeitet auf folgende Weise:
In der Sammelleitung 5 ist ein Vakuumschalter (Pressostat) angeordnet und startet die Pumpe (normalerweise arbeitet jeweils nur eine Pumpe), wenn der Druck in der Leitung einen bestimmten Wert überstiegen hat. Luft und Rohabwasser aus der Sammelleitung 5 werden im Separator 6 getrennt, wobei die Luft hinter der Mühle über die Luftleitung 17 direkt in den Einlass 18 des Pumpengehäuses geleitet wird, während das Rohabwasser in das Pumpengehäuse durch Einlass 15 eintritt. Vom Einlass 15 wird das Abwasser durch das Mühlengehäuse 12 gesaugt, wobei feste Bestandteile im Abwasser wie Plastikteile, Stoffreste etc. durch die Messer 13, 14 zerteilt werden, bevor das Abwasser weiter fließt und wieder mit der Luft in Eintrittskammer 19 des Pumpengehäuses vermischt wird. Von hier wird das Abwasser und die Luft axial durch das Pumpenge häuse 7 angesaugt und weiter über die Verbindungsleitung 4 in den Tank 1 gepumpt.
Der Tank 1 ist mit einer separaten Pumpe 20 versehen, um den Inhalt zu entleeren, einem Leitungsende 21 mit einem Flansch zur Verbindung mit einer Flutleitung (nicht abgebildet), einem weiteren Leitungsende 22 mit einem Flansch zur Verbindung mit einer Luftleitung (nicht abgebildet) und einer Inspektionsluke 23. Darüber hinaus ist an den Seiten des Tanks ein Anschluss- und Sicherungskasten 24 angebracht. In diesem Zusammenhang ist darauf hinzuweisen, dass, obwohl in obiger Beschreibung gesagt wird, die Pumpe 2 sei mit dem Tank 1 verbunden, die erfindungsgemäßen Ausführungsformen hierauf nicht beschränkt sind. So kann die Pumpe beispielsweise alternativ mit einem Reinigungssystem, einem Sammelsystem für ein öffentliches Abwasserleitungsnetz oder, wenn das Vakuumdrainagesystem an Bord eines Schiffes angeordnet ist, direkt mit einer außenbord befindlichen Leitung verbunden sein. Bezüglich der beschriebenen Vakuumpumpe besteht der Zweck des Luftabscheiders darin, die Geschwindigkeit des Durchflusses in der Mühle (nur das Abwasser passiert die Mühle) zu vermindern. Dadurch wird ein besseres Zerteilen der festen Elemente im Abwasser und eine Erhöhung der Pumpkapazität erzielt. Die genannte Pumpe mit Abscheider ist deshalb besonders geeignet für größere Vakuumdrainagesysteme, bei denen große Pumpkapazität benötigt wird.
Eine andere Ausführungsform der Pumpe, die insbesondere für kleinere Systeme mit geringerer Pumpkapazität geeignet ist, wird in 3 wiedergegeben. Abgesehen von dem Umstand, dass die Pumpe nicht mit einem Luftabscheider versehen ist, entspricht ihre Konstruktion im Wesentlichen der der Pumpe gemäß 2. Sie weist ein Pumpengehäuse 25 mit einer inneren Pumpschraube 26 mit Lagern und eine Mühle 27 auf, die mit dem Ende des Pumpengehäuses verbunden ist. Die Mühle besitzt ein Mühlengehäuse 28 mit einem innen liegenden stationären Messer 30 und einem rotierenden Messer 29. Das rotierende Messer 29 ist auf dem gleichen Schaft wie die Pumpschraubenspindel 26 angeordnet, und wird deshalb zusammen mit dieser durch beispielsweise einen nicht abgebildeten Elektromotor angetrieben. Am Einlass des Mühlengehäuses ist ein Scheckventil 21 angeordnet, das verhindert, dass Luft und Abwasser zurück in die Saugleitung fließen, wenn die Pumpe anhält (das Vakuum wird in der Saugleitung aufrechterhalten). Da die Pumpe nicht mit einem Luftabscheider versehen ist, fließen sowohl die Luft wie auch das Rohabwasser in das Mühlengehäuse und weiter axial durch die Pumpe. Der Betrieb ist im Übrigen der gleiche wie der der Pumpe gemäß 2.

Claims

Vakuumdrainagesystem für eine Sanitäreinrichtung, wie beispielsweise Toiletten, Urinale, Becken, usw. mit Zweigleitungen, die mit der Sanitäreinrichtung verbunden sind und sich in eine Sammelleitung (5) öffnen, einer Vakuumvorrichtung (2) zum Erzeugen eines Vakuums in den Leitungen, um Abwasser von der Sanitäreinrichtung durch das System in einen bedarfsweise vorhandenen Sammeltank (1) zu transportieren, einer Mühle oder Zerkleinerungsvorrichtung (11), wobei die Vakuumvorrichtung eine oder wahlweise mehrere Schraubenspindelpumpen (2) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Schraubenspindelpumpe(n) (2) an ihrem Einlassende mit der Mühle oder der/den Zerkleinerungsvorrichtung(en) (11) versehen sind, um die festen Teile im Abwasser zu zerkleinern, und die Zerkleinerungsvorrichtung(en) (11) direkt mit der Sammelleitung (5) verbunden ist bzw. sind.
Vakuumdrainagesystem nach Anspruch 1, wobei die Schraubenspindel (2) ein Pumpengehäuse (7, 25) und eine innere Pumpschraube (8, 26) mit Lagern aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Mühle (11, 27) in Verbindung mit dem Einlassende der Pumpe angeordnet ist, und dass die Sammelleitung (5) mit dem Einlass des Mühlengehäuses (28) verbunden ist, so dass das Abwasser zuerst durch die Mühle und weiter axial durch das Zerkleinerergehäuse fließt.
Vakuumdrainagesystem nach Anspruch 2, wobei die Mühle ein feststehendes und ein rotierendes Messer aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das feststehende Messer (30, 13) am Einlassende des Mühlengehäuses oder des Pumpengehäuses mon tiert ist, während das rotierende Messer (14, 29) auf dem Schaft (10, 32) der Schraubenspindelpumpe montiert ist.
Vakuumdrainagesystem nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass dort zwischen der Sammelleitung (5) und dem Einlassende (15) des Mühlengehäuses ein Luftabscheider (6) angeordnet ist, und dass dort zwischen dem Luftabscheider (6) und einem Einlass (7) an dem Pumpengehäuse eine Luftleitung (17) angebracht ist, wodurch das Abwasser aus der Sanitäreinrichtung in das Mühlengehäuse (11) fließt, während die Luft aus der Sanitäreinrichtung hinter die Mühle und zum Einlass (7) der Schraubenspindelpumpe geleitet wird.