JPH0988171A - 気液混相汚水管の閉塞防止装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 真空式下水道システムにおいて、汚水や固形
物による閉塞を回避することは勿論、煩雑な掘削工事を
不要にして、布設作業性を向上させるとともに、障害物
の回避高さの制限をほとんどなくして、真空式下水道シ
ステムの汚水収集可能範囲を拡大する。 【解決手段】 障害物１の上流側に設置された気密性の
高い密閉マス２の内部に、上流側気液混相汚水管３の下
流側開口３Ａを開放して接続し、密閉マス２の内部に水
中ポンプ４を設置し、この水中ポンプ４の吐出管５を、
密閉マス２の外部に気密を保持して延設して、障害物１
を跨いで下流側気液混相汚水管６に接続するとともに、
吐出管５の密閉マス内存在部位５Ａにおける前記下流側
開口３Ａの頂部Ｐ２よりもΔＨ分高いレベルに吸気口７
を設けてある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、真空式下水道シス
テムにおいて、気液混相汚水を流下させるのに使用され
る気液混相汚水管の閉塞を防止する気液混相汚水管の閉
塞防止装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】真空式下水道システムは、家庭から排出
される汚水を自然流下管により真空弁付き汚水マスに自
然流下させ、汚水マスの水位が所定のレベルまで上昇し
た時、この水位を水位検知管によって検知し、水位検知
管からの検知信号に基づいて真空弁を弁開することによ
り、汚水マスに溜まった汚水を真空下水管路に吸い込ん
で排水させる。真空弁は汚水マスの汚水を吸い終わって
も所定時間弁開されている。この間に真空下水管路に空
気が吸い込まれれる。これにより、真空下水管路内の汚
水は膨脹する空気に押されて気液混相状態になって流
れ、真空ポンプ場内の集水タンクに集められる。集めら
れた汚水は汚水ポンプで下水処理場に送り出されるよう
になっている。

【０００３】このような真空式下水道システムにおい
て、真空下水管路の途中に河川などの障害物が存在する
場合、真空下水管路、つまり気液混相汚水管は障害物の
上側もしくは下側に回避させて布設される。しかし、障
害物の上側を跨ぐように気液混相汚水管を布設したり、
あるいは障害物の下側を潜るように気液混相汚水管を布
設した場合、前者には障害物の上流側にリフト部と称さ
れる立ち上げ部が形成され、後者には障害物の下流側に
立ち上げ部が形成される。ところが、これら立ち上げ部
において真空度を低下させるリフト損失が生じ、真空式
下水道システムの汚水収集可能範囲を狭めている。すな
わち、障害物を回避して気液混相汚水管を布設した場
合、リフト損失によって真空度を低下させ、汚水収集可
能範囲を狭めていた。

【０００４】また、通常は気液混相汚水管に形成したリ
フト部の手前に一定量の汚水が溜まった状態で満管とな
らず、汚水が局部的に停止している。したがって、下流
側の真空圧が気液混相汚水管内上部の空気層を介して上
流側に伝わる。しかし、一時的に多量の汚水が流下して
くると、前記空気層がなくなり、気液混相汚水管が汚水
によって完全に塞がれ、下流側の真空圧が上流側に伝わ
らなくなり、上流側に接続されている真空弁が弁開しな
くなる。

【０００５】そこで、障害物を回避して気液混相汚水管
が配管布設された場合に生じる真空圧の伝達低下を防止
して、汚水収集可能範囲の拡大を図るとともに、リフト
部の閉塞を防止する技術が特開平６−１７３３２６号公
報および特開平６−２２９００１号公報によって提案さ
れている。

【０００６】ところが、前者の技術（特開平６−１７３
３２６号公報）は、障害物の下側を潜らせて気液混相汚
水管が布設されるので、煩雑な掘削工事を必要とし布設
作業性に劣る。しかも、通気管は障害物の上側を跨いで
配管しなければならない。つまり、障害物の上下に分離
して配管する必要があるため布設作業がきわめて煩雑な
欠点を有している。

【０００７】一方、後者の技術（特開平６−２２９００
１号公報）は、障害物の上側を跨いで気液混相汚水管お
よび通気管が布設されるので、掘削工事が容易になる。
したがって、前者の技術と比較して気液混相汚水管の布
設作業性が向上する。しかし、障害物の上流側気液混相
汚水管と通気管との接続部に気液分離槽を設けたり、障
害物の上側を跨ぐサイホン管の頂部に空気溜めを設ける
必要があるため、前者の技術と比較して構造が複雑にな
るとともに、下流側気液混相汚水管と通気管との接続部
が汚水中の固形物によって閉塞される虞れを有してい
る。下流側気液混相汚水管と通気管との接続部が閉塞さ
れると、下流側気液混相汚水管の真空圧が通気管を介し
て上流側気液混相汚水管に作用しなくなって、上流側気
液混相汚水管に接続されている真空弁が弁開しなくな
る。また、障害物の上側を跨いで通気管が配管されるの
で、通気管の配管長さが長くなる難点もある。

【０００８】さらに、真空式下水道システムでは、前者
の技術において障害物の下流側立ち上げ部が形成され、
後者の技術において障害物の上流側に立ち上げ部が形成
される。ところが、これら立ち上げ部の最大高さ、つま
り障害物の回避高さが３．５ｍに制限される。このた
め、３．５ｍを超える立ち上げ部を形成して、真空下水
管路を布設することができない。その結果、真空式下水
道システムの汚水収集可能範囲が狭められる大きい欠点
を有している。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】従来の気液混相汚水管
の閉塞防止構造において、気液混相汚水管が障害物の下
側を潜らせて布設されるものは、煩雑な掘削工事を必要
とし布設作業性に劣る上、気液混相汚水管と通気管が上
下に分離して配管されるので、布設作業がきわめて煩雑
な欠点を有している。また、気液混相汚水管が障害物の
上側を跨いで布設されるものは、布設作業性が向上する
ものの、下流側気液混相汚水管と通気管との接続部が汚
水や汚水中の固形物によって閉塞されると、下流側気液
混相汚水管の真空圧が上流側気液混相汚水管に作用しな
くなって、上流側気液混相汚水管に接続されている真空
弁が弁開しなくなり、真空弁マスより汚水が溢れる難点
を有している。さらに、最も大きい欠点として、両者と
も障害物の回避高さが制限されるので、真空式下水道シ
ステムの汚水収集可能範囲が狭められる点をあげること
ができる。したがって、請求項１記載の発明は、汚水や
固形物による閉塞を回避することは勿論、煩雑な掘削工
事を不要にして、布設作業性を向上させるとともに、障
害物の回避高さの制限をほとんどなくして、真空式下水
道システムの汚水収集可能範囲を拡大できる気液混相汚
水管の閉塞防止装置を提供することを目的としたもので
ある。また、請求項２記載の発明は、水中ポンプの運転
時間を短縮できるようにしたものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、請求項１記載の発明は、障害物の上流側に設置され
た密閉マスと、この密閉マスの上流側に設置され下流側
開口を密閉マスの内部に開放して接続された上流側気液
混相汚水管と、前記障害物の下流側に設置された下流側
気液混相汚水管と、前記密閉マスの内部に設置した水中
ポンプとを備え、この水中ポンプの吐出管が密閉マスの
外部に気密を保持して延設され、かつ前記障害物を跨い
で前記下流側気液混相汚水管に接続されているととも
に、この吐出管の密閉マス内存在部位における上流側気
液混相汚水管の下流側開口の頂部よりも高いレベルに吸
気口が設けられていることを特徴としたものである。ま
た、請求項２記載の発明は、前記下流側気液混相汚水管
に吸気管が分岐接続され、この吸気管の先端開口部の位
置を前記密閉マス内で上流側気液混相汚水管の下流側開
口の頂部よりも高いレベルに設定したことを特徴とした
ものである。

【００１１】請求項１記載の発明によれば、上流側気液
混相汚水管の上流側に設置されている汚水マスに、家庭
から排出されて自然流下してきた汚水が貯留され、貯留
汚水の水位が所定のレベルまで上昇して真空弁が弁開さ
れると、汚水マスの貯留汚水は上流側気液混相汚水管に
吸込まれて気密性を有する密閉マスに流下して貯留され
る。密閉マス内の汚水の水位が水中ポンプの起動水位ま
で上昇すると、水中ポンプは起動して貯留汚水を吐出管
に吐出する。吐出管に吐出された汚水は障害物を乗り越
えて下流側気液混相汚水管に圧送される。水中ポンプの
運転は、密閉マス内の汚水の水位が水中ポンプの停止水
位に低下するまで継続して行われる。下流側気液混相汚
水管内の圧力は、真空ポンプ場に設置された真空ポンプ
によって常時真空圧に保持されているので、下流側気液
混相汚水管に圧送された汚水を吸引して集水タンクに集
める。また、障害物の回避高さの制限は水中ポンプを選
定することで解消できる。さらに、径小の吸気口の位置
は、上流側気液混相汚水管の下流側開口の頂部よりも高
いレベルに設定されているので、水中ポンプの運転停止
時には下流側気液混相汚水管の真空圧を上流側気液混相
汚水管に伝達して、上流側気液混相汚水管と下流側気液
混相汚水管とで一連の真空管路を形成できる。その結
果、真空弁の弁開時において下流側気液混相汚水管の真
空圧を上流側気液混相汚水管に作用させて汚水マスの貯
留汚水を密閉マス内に吸引することができる。請求項２
記載の発明によれば、水中ポンプの運転停止時には、吸
気管を介して下流側気液混相汚水管の真空圧を上流側気
液混相汚水管に伝達し、上流側気液混相汚水管と下流側
気液混相汚水管とで一連の真空管路を形成できる。ま
た、水中ポンプの運転時において、吐出管から密閉マス
への還流を無くすことができるので水中ポンプの運転時
間が短縮される。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態を図
面に基づいて説明する。図１は請求項１記載の発明の実
施の形態を示す断面図であり、この図において、障害物
１の上流側には高い気密性を有する密閉マス２が地中に
埋設して設置され、この密閉マス２の上流側に上流側気
液混相汚水管３が地中に埋設して設置されている。上流
側気液混相汚水管３の下流側開口３Ａは密閉マス２の内
部に開放して接続されており、下流側開口３Ａの底部Ｐ
１の位置は、密閉マス２の内部に設置した水中ポンプ４
の起動水位ＨＷＬよりも少し上位に設定してある。

【００１３】水中ポンプ４の吐出管５は、密閉マス２の
周壁を気密に貫通して外部に延設され、障害物１を跨い
で下流側気液混相汚水管６の上流端部に接続されてい
る。なお、下流側気液混相汚水管６は地中に埋設して設
置されている。

【００１４】一方、水中ポンプ４の吐出管５における密
閉マス内存在部位５Ａには、上流側気液混相汚水管３の
下流側開口３Ａの頂部Ｐ２よりもΔＨだけ高いレベルに
設定して径小の吸気口７が設けられている。

【００１５】他方、水中ポンプ４の吐出管５における密
閉マス外存在部位５Ｂには、常時弁開されている常開弁
８が介設され、常開弁８の直上流位置に常時弁閉されて
いる大気開放弁８Ａが介設されているとともに、上流側
気液混相汚水管３における密閉マス２の直上流下位置に
常時弁開されている区間弁９が介設されている。区間弁
９は操作棒１０により地上から開閉操作される。

【００１６】なお、上流側気液混相汚水管３の上流側
は、図示していない汚水マスに設置されている真空弁の
吐出側に接続され、下流側気液混相汚水管６の下流側
は、図示していない真空ポンプ場に接続されており下流
側気液混相汚水管６を所定の真空圧に保持している。図
中２Ａは蓋体を示し、密閉マス２の上部開口を気密に施
蓋している。

【００１７】このような構成であれば、家庭から排出さ
れて自然流下してきた汚水が前記汚マスに貯留され、貯
留汚水の水位が所定のレベルまで上昇すると真空弁は弁
開される。真空弁の弁開により汚マス内の貯留汚水は上
流側気液混相汚水管３に吸込まれて気密性を有する密閉
マス２に流下して貯留される。

【００１８】密閉マス２内の汚水の水位が水中ポンプ４
の起動水位ＨＷＬまで上昇すると、この水位は図示して
いない水位検知手段によって検知され、水中ポンプ４に
起動信号を出力して起動させる。水中ポンプ４の起動に
より、密閉マス２内の貯留汚水は吐出管５に吐出され、
吐出された汚水は障害物１を乗り越えて下流側気液混相
汚水管６に圧送される。

【００１９】水中ポンプ４の運転は、密閉マス２内の汚
水の水位が停止水位ＬＷＬに低下するまで継続して行わ
れる。密閉マス２内の汚水の水位が停止水位ＬＷＬまで
低下すると、この水位は図示していない水位検知手段に
よって検知され、水中ポンプ４に停止信号を出力して運
転を停止させる。

【００２０】下流側気液混相汚水管６内の圧力は、図示
していない真空ポンプ場に設置された真空ポンプによっ
て常時真空圧に保持されているので、吐出管５から下流
側気液混相汚水管６に圧送された汚水は、水中ポンプ４
による圧送と下流側気液混相汚水管６の真空圧との協働
によって、下流側気液混相汚水管６内を流下して真空ポ
ンプ場の集水タンクに集められる。

【００２１】水中ポンプ４の運転により吐出管５に吐出
された汚水の一部は、径小の吸気口７から密閉マス２内
に還流される。しかし、吸気口７の口径は径小に設定さ
れているから、密閉マス２内への還流量を極小量に抑え
ることができる。これにより、水中ポンプ４の運転時間
が不必要に延長される不都合の発生を回避することがで
きる。

【００２２】また、障害物１の回避高さの制限は水中ポ
ンプ４を選定することで解消できる。すなわち、障害物
１の回避高さＨが従来の制限高さ（３．５ｍ）を超えて
も、水中ポンプ４を選定することにより、障害物１を乗
り越えて密閉マス２内の汚水を下流側気液混相汚水管６
に圧送することができる。つまり、障害物１の回避高さ
Ｈの制限がほとんどなくなる。その結果、真空式下水道
システムの汚水収集可能範囲が拡大される。

【００２３】さらに、径小の吸気口７の位置は、上流側
気液混相汚水管３の下流側開口３Ａの頂部Ｐ２よりも高
いレベルに設定されているので、水中ポンプ４の運転停
止時には下流側気液混相汚水管６の真空圧を上流側気液
混相汚水管３に伝達して、上流側気液混相汚水管３と下
流側気液混相汚水管６とで一連の真空管路を形成でき
る。その結果、前記図示していない真空弁の弁開時にお
いて下流側気液混相汚水管６の真空圧を上流側気液混相
汚水管３に作用させて、前記図示していない汚水マスの
貯留汚水を密閉マス２内に吸引することができる。

【００２４】請求項１記載の発明は、上流側気液混相汚
水管３の下流側開口３Ａを密閉マス２の内部に開放して
接続し、密閉マス２の内部に設置した水中ポンプ４の吐
出管５を密閉マス２の外部に気密を保持して延設し、障
害物１を跨いで下流側気液混相汚水管６の上流端部に接
続してあるので、障害物１を潜って上流側気液混相汚水
管と下流側気液混相汚水管を互いに接続している従来の
構造と比較して、煩雑な掘削工事が不要になり布設作業
性を向上させることができる。しかも、汚水や固形物に
よって上流側気液混相汚水管３、吐出管５および下流側
気液混相汚水管６が閉塞することはない。

【００２５】図２は請求項２記載の発明の実施の形態を
示す断面図であり、図１と同一部分には、同一符号を付
してこれらの構造および作用説明は省略する。図２にお
いて、下流側気液混相汚水管６における障害物１の直下
流位置に吸気管１１が分岐接続されている。この吸気管
１１の先端側は、障害物１を跨いで密閉マス２の内部に
気密を保持して挿入され、先端開口部１１Ａの位置を上
流側気液混相汚水管３の下流側開口３Ａの頂部Ｐ２より
もΔＨだけ高いレベルに設定してある。

【００２６】このように構成することで、水中ポンプ４
の運転停止時には下流側気液混相汚水管６の真空圧を上
流側気液混相汚水管３に伝達して、上流側気液混相汚水
管３と下流側気液混相汚水管６とで一連の真空管路を形
成できる。その結果、前記図示していない真空弁の弁開
時において下流側気液混相汚水管６の真空圧を上流側気
液混相汚水管３に作用させて、前記図示していない汚水
マスの貯留汚水を密閉マス２内に吸引することができ
る。

【００２７】また、水中ポンプ４の運転時において、吐
出管５に吐出された汚水が密閉マス２に還流しなくなる
ので、水中ポンプ４の運転時間を短縮することができ
る。

【００２８】なお、請求項１および請求項２記載の発明
の実施の形態において、水中ポンプ４や密閉マス２など
のメンテナンスに際しては、常開弁８と区間弁９をそれ
ぞれ弁閉した後、大気開放弁８Ａを弁開することによ
り、密閉マス２内に大気を導入して大気圧に回復させ、
蓋体２Ａを除去して密閉マス２の上部開口を開放すれば
よい。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の発
明によれば、汚水や固形物による閉塞を回避することは
勿論、煩雑な掘削工事を不要にして、布設作業性を向上
させることができる。また、障害物の回避高さが従来の
制限高さを超えても、水中ポンプを選定することによ
り、障害物を乗り越えて密閉マス内の汚水を下流側気液
混相汚水管に圧送することができる。つまり、障害物の
回避高さの制限がほとんどなくなるので、真空式下水道
システムの汚水収集可能範囲が拡大される。請求項２記
載の発明によれば、水中ポンプの運転時において、吐出
管に吐出された汚水が密閉マスに還流しなくなるので、
水中ポンプの運転時間を短縮することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１記載の発明の実施の形態を示す断面図
である。

【図２】請求項２記載の発明の実施の形態を示す断面図
である。

【符号の説明】

１ 障害物 ２ 密閉マス ３ 上流側気液混相汚水管 ３Ａ 上流側気液混相汚水管の下流側開口 ４ 水中ポンプ ５ 水中ポンプの吐出管 ５Ａ 吐出管の密閉マス内存在部位 ６ 下流側気液混相汚水管 ７ 吸気口 １１ 吸気管 １１Ａ 吸気管の先端開口部 Ｐ２ 下流側開口の頂部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 障害物の上流側に設置された密閉マス
   と、この密閉マスの上流側に設置され下流側開口を密閉
   マスの内部に開放して接続された上流側気液混相汚水管
   と、前記障害物の下流側に設置された下流側気液混相汚
   水管と、前記密閉マスの内部に設置した水中ポンプとを
   備え、この水中ポンプの吐出管が密閉マスの外部に気密
   を保持して延設され、かつ前記障害物を跨いで前記下流
   側気液混相汚水管に接続されているとともに、この吐出
   管の密閉マス内存在部位における上流側気液混相汚水管
   の下流側開口の頂部よりも高いレベルに吸気口が設けら
   れていることを特徴とする気液混相汚水管の閉塞防止装
   置。
2. 【請求項２】 前記下流側気液混相汚水管に吸気管が分
   岐接続され、この吸気管の先端開口部の位置を前記密閉
   マス内で上流側気液混相汚水管の下流側開口の頂部より
   も高いレベルに設定したことを特徴とする請求項１記載
   の気液混相汚水管の閉塞防止装置。