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PATENTANSPRÜCHE
1. Vakuum-Entwässerungsanlage mit einem oder mehre ren unter Unterdruck stehenden Sammeltanks und ansteigen den Vakuumleitungen für Abwasser, an die unter normalem Druck stehende Anschlussleitungen der zu entwässernden
Einheiten über ein Absaugventil angeschlossen sind, welches selbsttätig öffnet, wenn sich eine bestimmte Abwassermen ge davor angesammelt hat, und bei jedem Öffnungsvorgang solange offen bleibt, dass mit dem Abwasser in der Vakuumleitung eine das zwei- bis fünfzehnfache Volumen des Abwassers betragende Menge Luft einströmt, gekennzeichnet durch wenigstens eine in Abhängigkeit vom Wasserstand oder Druck in der Vakuumleitung (10) gesteuerte Belüftungseinrichtung (22a, b, c), über die stossweise Luft in die Vakuumleitung (10) einleitbar ist.
2. Entwässerungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Belüftungseinrichtungen (22a, b, c) in Strömungsrichtung vor denjenigen Stellen der Vakuumleitung (10) angeordnet sind, an welchen sich nicht abgesaugtes Abwasser (20a, b) sammelt.
3. Entwässerungsanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die bei einem Öffnungsvorgang einer Belüftungseinrichtung (22a, b, c) eingelassene Luftmenge ein Vielfaches der bei einem Öffnungsvorgang eines Absaugventils einströmenden Luftmenge beträgt.
4. Entwässerungsanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Öffnungsvorgang der Belüftungseinrichtung (22a, b, c) 1 bis 60 Minuten dauert.
5. Entwässerungsanlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Öffnungsvorgang 1 bis 15 Minuten dauert.
6. Entwässerungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Belüftungseinrichtung (22a, b, c) betätigbar ist, wenn der Wasserstand oder Druck an der zugeordneten Messstelle an der Vakuumleitung (10) während einer bestimmten Zeitdauer einen oberen Grenzwert übersteigt.
7. Entwässerungsanlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Zeitdauer 10 bis 30 Minuten beträgt.
8. Entwässerungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Belüftungseinrichtung (22a, b, c) nach einem Öffnungsvorgang erst nach Ablauf einer bestimmten Zwischenzeit erneut betätigbar ist.
9. Entwässerungsanlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenzeit 5 bis 30 Minuten beträgt.
10. Vakuum-Entwässerungsanlage mit einem oder mehreren unter Unterdruck stehenden Sammeltanks und ansteigenden Vakuumleitungen für Abwasser, an die unter normalem Druck stehende Anschlussleitungen der zu entwässernden Einheiten über ein Absaugventil angeschlossen sind, welches selbsttätig öffnet, wenn sich eine bestimmte Abwassermenge davor angesammelt hat, und bei jedem Öffnungsvorgang solange offen bleibt, dass mit dem Abwasser in der Vakuumleitung eine das zwei- bis fünfzehnfache Volumen des Abwassers betragende Menge Luft einströmt, gekennzeichnet durch eine zeitgesteuerte Belüftungseinrichtung (22a, b, c) über die in einstellbaren Zeitabständen eine zum Leeren der Vakuumleitung (10) ausreichende Luftmenge in diese einleitbar ist.
11. Entwässerungsanlage nach Anspruch 1 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Belüftungseinrichtung am Ende jedes Öffnungsvorgangs erst schliesst, wenn am Sammeltank eine bestimmte Menge Luft pro Zeiteinheit aus der Vakuumleitung austritt.
12. Entwässerungsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein Rückfluss verhindern- des Organ (24a, b) in Strömungsrichtung vor der Belüftungseinrichtung (22a, b, c).
Die Erfindung betrifft eine Vakuum-Entwässerungsanlage mit einem oder mehreren unter Unterdruck stehenden Sammeltanks und ansteigenden Vakuumleitungen für Abwasser, an die unter normalem Druck stehende Anschlussleitungen der zu entwässernden Einheiten über ein Absaugventil angeschlossen sind, welches selbsttätig öffnet, wenn sich eine bestimmte Abwassermenge davor angesammelt hat, und bei jedem Öffnungsvorgang solange offen bleibt, dass mit dem Abwasser in der Vakuumleitung eine das zwei- bis fünfzehnfache Volumen des Abwassers betragende Menge Luft einströmt.
Eine solche Entwässerungsanlage ist z. B. in der DT-OS 2 455 551 beschrieben. Dabei treibt die bei jedem Öffnungsvorgang eines Absaugventils, z. B. eines Hausanschlusses, schubweise in die Vakuumleitung eingelassene Luft das Abwasser dieses Hausanschlusses und das noch in der Leitung stehende Abwasser in Richtung zum Sammeltank. Da jedoch die Luft auf dem Weg zum Sammeltank das Abwasser in Form von Blasen durchdringt und überholt, wird ein bestimmtes Abwasservolumen, welches z.
B. bei einem Öffnungsvorgang eines Hausanschlusses in die Vakuumleitung eingelassen worden ist, nicht zügig zum Sammeltank befördert, sondern schrittweise, und zwar zuerst durch die über das Absaugventil des betreffenden Hausanschlusses selbst eingelassene Luft und danach durch Luft, die in Strömungsrichtung vor der jeweiligen Position des betrachteten Abwasservolumens über andere Hausanschlüsse in das System einströmt.
Während die bekannte Anlage bei normalem Betrieb einwandfrei funktioniert, selbst wenn Steigungen überwunden werden müssen, da es immer wieder vorkommt, dass gleichzeitig oder in kurzer Folge mehrere Absaugventile öffnen und kurzzeitig verhältnismässig viel Luft einlassen - man rechnet bei der Auslegung der Anlagen mit einem bestimmten Gleichzeitigkeitsfaktor - sammelt sich während längerer Ruhezeiten, z. B, nachts, eine grössere Menge Abwasser in der Leitung an, weil durch die nur in grösseren Zeitabstänen einzeln geöffneten Hausanschlüsse nicht genug Luft in die Vakuumleitung eingelassen wird, um das Abwasser zum Sammeltank zu transportieren.
Bei jedem Öffnungsvorgang des Absaugventils eines Hausanschlusses mehr Luft einzulassen als bisher üblich, wäre unwirtschaftlich, da diese Luftmenge wegen des Gleichzeitigkeitsfaktors bis auf die Ausnahmesituationen längerer Ruhezeiten für normalen Betrieb ausreicht.
Die Funktion der gesamten Anlage wird um so schlechter, je mehr Wasser bereits in der Leitung steht, denn ein grosses Wasservolumen lässt sich nur noch schlecht schubweise beschleunigen und der von der Vakuumstation erzeugte Un terdruck kann an den äusseren Enden der Vakuumleitungen nur noch teilweise wirksam werden. Da die Absaugventile der Hausanschlüsse durch den Unterdruck im System betätigt werden, sind bei mangelhaftem Unterdruck Störungen möglich. Ausserdem können Fehlfunktionen bei einer durch zuviel stehendes Abwasser verstopften Vakuumleitung auch dadurch entstehen, dass wegen der geringen Druckunterschiede das von einem Hausanschluss einströmende Abwasser in die falsche Richtung strömt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, in einer Vakuum-Entwässerungsanlage der eingangs bezeichneten Art Wasseransammlungen zu vermeiden, und diese Aufgabe wird erfindungsgemäss gelöst durch wenigstens eine in Abhängigkeit vom Wasserstand oder Druck in der Vakuumleitung gesteuerte Belüftungseinrichtung, über die stossweise Luft in die Vakuumleitung einleitbar ist.
Die erfindungsgemäss vorgeschlagenen Belüftungseinrichtungen sind zu vergleichen mit einem Hilfsantrieb für das in der Leitung vor einem Berg steckengebliebene Abwas ser. Die durch die Belüftungseinrichtung schubweise eingelassene Luftmenge muss dabei ausreichend gross sein, um einen kräftigen Druckunterschied zwischen beiden Seiten des weiterzubefördernden Abwassers zu erzeugen. Ein zu geringes Luftvolumen würde im wesentlichen nur in Form von Blasen durch das stehende Abwasser gesaugt werden.
Ein Vergleich der Öffnungszeiten der Belüftungseinrichtungen und des Absaugventils eines Hausanschlusses veranschaulicht die Grössenordnung der Luftmengen: am Hausanschluss strömt nach dem abgesaugten Abwasser noch etwa 3 bis 6 Sekunden Luft nach; die Belüftungseinrichtung öffnet dagegen je nach der Wassermenge in der Leitung jeweils etwa 1 bis 30 Minuten lang oder sogar länger. Dabei kann entweder die Offnungszeit der Belüftungseinrichtung eingestellt sein, oder es kann vorgesehen sein, dass die Belüftungseinrichtung erst wieder geschlossen wird, wenn i. w. das gesamte Wasservolumen durch die eingeströmte Luft aus der Leitung in den Sammeltank gedrückt worden ist und jetzt dort eine bestimmte Luftmenge pro Zeiteinheit austritt.
Um die vorgeschlagenen Belüftungseinrichtungen in der gewünschten Weise zu steuern, sind zweckmässig an geeigneten Stellen der Vakuumleitung Fühleinrichtungen angeordnet, die z. B. ein Steuersignal erzeugen, wenn der Wasserstand in einem steigenden Leitungsabschnitt ein bestimmtes Niveau, z. B. etwa 2 m über dem davor liegenden horizontalen oder mit Gefälle verlegten Leitungsabschnitt erreicht oder wenn die Wassermenge in der Leitung dort einen bestimmten Druckanstieg bewirkt. Um die Belüftungseinrichtungen möglichst selten zu betätigen, ist die Steuerung vorzugsweise mit einer Verzögerungseinrichtung versehen, welche die zugeordnete Belüftungseinrichtung erst öffnen lässt, wenn der auslösende Wasserstand-Grenzwert eine bestimmte Zeitdauer, z. B. 10 Minuten, anhält.
Aus demselben Grund kann vorgesehen sein, dass eine Belüftungseinrichtung nur mit einem zeitlichen Mindestintervall von z. B. 20 Minuten wiederholt betätigbar ist.
Die Steuerung der Belüftungseinrichtung kann auch während der Anlaufzeit des Vakuumsystems wirksam sein. Um ausgehend von 1 ata auf einen System-Unterdruck von etwa 0,6 ata zu kommen, benötigt eine Anlage z. B. 15 bis 20 Minuten. Durch die Belüftung wird die Anlaufzeit geringfügig verlängert, ohne dass dadurch in der Praxis Nachteile in Kauf zu nehmen wären. In der Regel wird man allerdings das Öffnungs-Zeitintervall der Belüftungseinrichtungen in Abhängigkeit von der Anlaufzeit einer bestimmten Anlage so festlegen, dass während der Anlaufzeit nur einmal belüftet wird.
Der Gedanke der zusätzlichen Belüftung einer an eine Vakuumstation angeschlossenen Abwasserleitung lässt sich auch bei anderen Problemstellungen anwenden, z. B. um Fäulnis in einer an sich auch in Ruhezeiten richtig funktionierenden, aber verhältnismässig langen Vakuumleitung, an die nur wenige Häuser angeschlossen sind, zu verhindern. Eine solche Leitung kann von Zeit zu Zeit durch Belüftung vollständig geleert und dadurch die Verweilzeit des Wassers in der Leitung verkürzt werden.
Ahnlich ist die Situation, wenn Druckförderleitungen, deren Druckflüssigkeitspumpen durch eine Vakuumstation unterstützt werden, in bestimmten Abständen entleert werden sollen. In diesen Fällen geschieht die Steuerung der Belüftungseinrichtungen jedoch nicht in Abhängigkeit vom Wasserstand oder Unterdruck an bestimmten Stellen der Leitung, sondern wird in festgelegten Zeitabständen aktiviert.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert.
Die Zeichnung zeigt eine Vakuumleitung 10 für Abwasser einer Gemeinde. Die Vakuumleitung ist normalerweise vielfach verzweigt, und es ist eine Vielzahl von Häusern 12 daran angeschlossen. Das Abwasser jedes Hauses wird jeweils vor übergehend in kleinen Mengen gesammelt und dann über ein nicht gezeigtes Absaugventil in die Vakuumleitung 10 gesaugt. Bei jedem Offnungsvorgang bleibt das Absaugventil eines Hausanschlusses solange geöffnet, dass nicht nur die davor gesammelte Wassermenge, sondern unmittelbar nachströmend auch noch eine bestimmte Luftmenge in die Vakuumleitung 10 eingesaugt wird, welche das Abwasser in Richtung zu einem Sammeltank 14 hin vor sich hertreibt.
Da das zusammen mit einem bestimmten Abwasservolumen eines Hausanschlusses in die Vakuumleitung 10 eingelassene Luftvolumen auf dem oft langen Weg zum Sammeltank das betreffende Wasservolumen überholt, funktioniert die Anlage insgesamt in der Weise, dass jedes über einen bestimmten Hausanschluss in das Vakuumsystem gelangte Luftvolumen einen Teil dazu beiträgt, das insgesamt zwischen dem Hausanschluss und dem Sammeltank in der Vakuumleitung vorhandene Abwasser ein Stück weiter in Richtung zum Sammeltank hin zu befördern.
Es versteht sich, dass die Beförderung eines Wasserpropfens in der Vakuumleitung 10 um so wirkungsvoller ist, je grösser der Druckunterschied zwischen beiden Seiten des Wasserpropfens ist, und dieser Druckunterschied hängt wiederum von der hinter dem Luftpropfen vorhandenen Luftmenge ab. Während jedoch grössere Luftmengen grundsätzlich besser geeignet sind, das Abwasser in der Vakuumleitung 10 zum Sammeltank 14 hin zu transportieren, wäre es unwirtschaftlich, bei jedem Entleerungsvorgang eines Hausanschlusses sehr viel Luft mit einströmen zu lassen.
Man kann nämlich damit rechnen, dass bei vielen angeschlossenen Häusern und anderen Einheiten, bei denen Abwasser anfällt, während des normalen Betriebs immer wieder mehrere Absaugventile gleichzeitig oder in kurzer Folge betätigt werden, so dass die erwünschte grössere Luftmenge in die Vakuumleitung 10 gelangt und das dort vorhandene Abwasser zum grössten Teil zum Sammeltank 14 befördert. Wenn darin ein bestimmter Wasserstand erreicht ist, wird das Abwasser entgegen dem von einer Pumpe 16 erzeugten Unterdruck im Sammelbehälter 14 durch eine weitere Pumpe 18 abgesaugt.
Während längerer Ruhezeiten gelangen beim einzelnen Offnen der Absaugventile an den Hausanschlüssen jeweils nur geringe Luftmengen an die Vakuumleitung, da unter diesen Voraussetzungen nicht mit dem erwähnten Gleichzeitigkeitsfaktor gerechnet werden kann. Die einzeln eingelassenen kleinen Luftmengen können keinen ausreichenden Druckunterschied erzeugen, um eine grössere Wasseransammlung in der Vakuumleitung in Bewegung zu setzen. Die Luft wird einfach nur in Form von Blasen durch das Wasser gesaugt, und die Vakuumleitung 10 füllt sich bei jedem Entleerungsvorgang eines Hausanschlusses mehr mit Abwasser.
Wie in der Zeichnung gezeigt, bilden sich die mit 20a und 20b bezeichneten Wasseransammlungen in der Vakuumleitung 10 insbesondere in und vor steigenden Leitungsabschnitten. Die Höhe der Wassersäule in den ansteigenden Leitungsabschnitten ist ein Mass für die Druckdifferenz in der Leitung zwischen beiden Seiten der jeweiligen Wasseransamm- lung 20a bzw. 20b. Eine hohe Wassersäule zeigt an, dass hinter der betreffenden Wasseransammlung nur noch ein verhältnismässig schwacher Unterdruck in der Vakuumleitung vorhanden ist.
Um die Vakuum-Entwässerungsanlage unter normalen Betriebsbedingungen wirtschaftlich betreiben zu können, d. h.
bei jedem Öffnungsvorgang des Absaugventils eines Hausanschlusses nur ein möglichst geringes Luftvolumen einströmen zu lassen, andererseits aber in längeren Ruhezeiten zu verhindern, dass sich in der Vakuumleitung zuviel Abwasser ansammelt und diese dadurch funktionsfähig wird, sind erfindungsgemäss eine oder mehrere Belüftungseinrichtungen 22a, b, c vorgesehen, welche unter dem Einfluss einer vom Wasserstand oder Druck an bestimmten Stellen der Vakuum leitung, insbesondere in den ansteigenden Leitungsabschnitten, abhängigen Steuerung selbsttätig eine grössere Menge Luft in die Vakuumleitung einlassen, die je nach Rohr- bzw. Wasservolumen so bemessen ist, dass sie ausreicht, einen genügend grossen Druckunterschied in der Vakuumleitung zu erzeugen, um das darin stehende Wasser in Bewegung zu setzen und jeweils wenigstens über die nächste Steigung zu befördern.
In praktischer Ausführung sieht die Steuerung der Belüftungseinrichtungen 22a, b, c weiterhin vor, dass diese erst ansprechen, wenn der auslösende Wasserstand-Grenzwert während einer bestimmten Zeitdauer von z. B. 10 Minuten bestanden hat. Ausserdem ist weiterhin vorgesehen, dass eine wiederholte Betätigung einer bestimmten Belüftungseinrichtung nur mit einem bestimmten zeitlichen Zwischenabstand von z. B. 5 bis 20 Minuten möglich ist.
Durch die Belüftungseinrichtungen wird erreicht, dass bei einer bestimmten Anzahl Hausanschlüsse und bei einer bestimmten Menge in Spitzenzeiten anfallenden Abwassers die gesamte Vakuum-Entwässerungsanlage einschliesslich Un terdrucl;-Saugpumpe möglichst klein und wirtschaftlich ausgelegt werden kann, ohne dass bei zu geringer Auslastung in Ruhezeiten Störungen zu befürchten wären.
Wenn sich eine Belüftungseinrichtung z. B. in der Nähe der Vakuumstation befindet, und das Volumen des Leitungsnetzes bildet ein beträchtliches Vakuum-Reservoir, kann es geschehen, dass die durch die Belüftungseinrichtung einströmende Luft von dort aus nicht nur zur Vakuumstation, sondern auch rückwärts strömt und das Wasser zurückdrückt.
Um dies zu verhindern, können Rückfluss verhindernde Organe 24a, b, c, wie z. B. Rückschlagventile, Rückschlagklappen u. dgl., an der Leitung angeordnet werden.
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PATENT CLAIMS
1. Vacuum drainage system with one or more collecting tanks under negative pressure and increasing the vacuum lines for waste water to the connection lines to be drained under normal pressure
Units are connected via a suction valve, which opens automatically when a certain amount of wastewater has accumulated in front of it, and remains open with each opening process so that two to fifteen times the volume of air flows in with the wastewater in the vacuum line, characterized by at least one ventilation device (22a, b, c) controlled as a function of the water level or pressure in the vacuum line (10), via which air can be introduced into the vacuum line (10) in bursts.
2. Drainage system according to claim 1, characterized in that the ventilation devices (22a, b, c) are arranged in the direction of flow in front of those points of the vacuum line (10) at which wastewater (20a, b) that has not been extracted collects.
3. Drainage system according to claim 1 or 2, characterized in that the amount of air let in during an opening process of a ventilation device (22a, b, c) is a multiple of the amount of air flowing in during an opening process of a suction valve.
4. Drainage system according to claim 3, characterized in that an opening process of the ventilation device (22a, b, c) takes 1 to 60 minutes.
5. Drainage system according to claim 4, characterized in that an opening process takes 1 to 15 minutes.
6. Drainage system according to one of claims 1 to 5, characterized in that the ventilation device (22a, b, c) can be actuated when the water level or pressure at the associated measuring point on the vacuum line (10) exceeds an upper limit value for a certain period of time .
7. Drainage system according to claim 6, characterized in that the duration is 10 to 30 minutes.
8. Drainage system according to one of claims 1 to 7, characterized in that the ventilation device (22a, b, c) can only be actuated again after an opening process after a certain interval has elapsed.
9. Drainage system according to claim 8, characterized in that the intermediate time is 5 to 30 minutes.
10. Vacuum drainage system with one or more collecting tanks under negative pressure and rising vacuum lines for waste water, to which the connection lines of the units to be drained under normal pressure are connected via a suction valve which opens automatically when a certain amount of waste water has accumulated in front of it, and Each time it is opened, it remains open until two to fifteen times the volume of the wastewater flows in with the wastewater in the vacuum line, characterized by a time-controlled ventilation device (22a, b, c) via the one for emptying the vacuum line at adjustable time intervals (10) a sufficient amount of air can be introduced into this.
11. Drainage system according to claim 1 or 10, characterized in that the ventilation device only closes at the end of each opening process when a certain amount of air per unit of time emerges from the vacuum line at the collecting tank.
12. Drainage system according to one of the preceding claims, characterized by a backflow preventing organ (24a, b) in the direction of flow upstream of the ventilation device (22a, b, c).
The invention relates to a vacuum drainage system with one or more underpressure collecting tanks and rising vacuum lines for waste water, to which the connecting lines of the units to be drained under normal pressure are connected via a suction valve which opens automatically when a certain amount of waste water has accumulated in front of it , and with each opening process it remains open until two to fifteen times the volume of the wastewater flows in with the wastewater in the vacuum line.
Such a drainage system is z. B. in DT-OS 2 455 551 described. The drives each time a suction valve opens, z. B. a house connection, air admitted in batches into the vacuum line, the wastewater from this house connection and the wastewater still in the line in the direction of the collection tank. However, since the air on the way to the collection tank penetrates and overtakes the wastewater in the form of bubbles, a certain volume of wastewater, which z.
B. has been let into the vacuum line during an opening process of a house connection, not transported quickly to the collection tank, but gradually, first through the air let in via the suction valve of the house connection itself and then through air flowing in the direction of flow before the respective position of the considered wastewater volume flows into the system via other house connections.
While the known system works perfectly in normal operation, even if inclines have to be overcome, as it happens again and again that several suction valves open simultaneously or in quick succession and briefly let in a relatively large amount of air - a certain simultaneity factor is taken into account when designing the systems - accumulates during long periods of rest, e.g. B, at night, a large amount of wastewater in the line, because the house connections, which are only opened individually at longer intervals, not enough air is let into the vacuum line to transport the wastewater to the collection tank.
To let in more air than previously usual with every opening process of the suction valve of a house connection would be uneconomical, since this amount of air is sufficient for normal operation due to the simultaneity factor except for the exceptional situations of longer rest periods.
The function of the entire system becomes all the worse, the more water is already in the line, because a large volume of water can only be accelerated in bursts with difficulty and the negative pressure generated by the vacuum station can only be partially effective at the outer ends of the vacuum lines . Since the suction valves of the house connections are actuated by the negative pressure in the system, malfunctions are possible if the negative pressure is insufficient. In addition, malfunctions can arise if the vacuum line is blocked by too much standing wastewater because the wastewater flowing in from a house connection flows in the wrong direction because of the small pressure differences.
The invention is based on the object of avoiding the accumulation of water in a vacuum drainage system of the type described above, and this object is achieved according to the invention by at least one ventilation device controlled as a function of the water level or pressure in the vacuum line, via which air can be introduced intermittently into the vacuum line .
The ventilation devices proposed according to the invention are to be compared with an auxiliary drive for the wastewater stuck in the line in front of a mountain. The amount of air admitted in batches through the ventilation device must be sufficiently large to generate a strong pressure difference between the two sides of the wastewater to be conveyed on. Too little air volume would essentially only be sucked through the standing wastewater in the form of bubbles.
A comparison of the opening times of the ventilation devices and the suction valve of a house connection illustrates the order of magnitude of the air volumes: At the house connection, air flows in for about 3 to 6 seconds after the sewage has been extracted; the ventilation device, on the other hand, opens for about 1 to 30 minutes or even longer, depending on the amount of water in the line. Either the opening time of the ventilation device can be set, or it can be provided that the ventilation device is not closed again until i. w. the entire volume of water has been forced out of the pipe into the collecting tank by the air that has flowed in, and a certain amount of air is now emerging there per unit of time.
In order to control the proposed ventilation devices in the desired manner, sensing devices are expediently arranged at suitable points on the vacuum line, which, for. B. generate a control signal when the water level in a rising pipe section a certain level, z. B. reached about 2 m above the horizontal or sloping pipe section in front of it, or if the amount of water in the pipe causes a certain pressure increase there. In order to operate the ventilation devices as infrequently as possible, the control is preferably provided with a delay device which only allows the associated ventilation device to open when the triggering water level limit value has reached a certain period of time, e.g. B. 10 minutes.
For the same reason it can be provided that a ventilation device only with a time interval of z. B. can be actuated repeatedly for 20 minutes.
The control of the ventilation device can also be effective during the start-up time of the vacuum system. In order to come from 1 ata to a system negative pressure of about 0.6 ata, a system z. B. 15 to 20 minutes. The start-up time is slightly increased by the ventilation, without any disadvantages in practice. As a rule, however, the opening time interval of the ventilation devices will be determined as a function of the start-up time of a certain system so that ventilation is only carried out once during the start-up time.
The idea of additional ventilation of a sewer pipe connected to a vacuum station can also be used for other problems, e.g. B. to prevent putrefaction in a vacuum line that functions properly even in rest periods, but is relatively long and to which only a few houses are connected. Such a pipe can be completely emptied from time to time by aeration, thereby shortening the dwell time of the water in the pipe.
The situation is similar when pressure delivery lines whose hydraulic fluid pumps are supported by a vacuum station are to be emptied at certain intervals. In these cases, however, the ventilation devices are not controlled as a function of the water level or negative pressure at certain points in the line, but are activated at fixed time intervals.
The invention is explained in more detail below with reference to the drawing.
The drawing shows a vacuum line 10 for waste water in a community. The vacuum line is usually multiple branched, and there are a plurality of houses 12 connected to it. The wastewater from each house is temporarily collected in small quantities and then sucked into the vacuum line 10 via a suction valve (not shown). With each opening process, the suction valve of a house connection remains open so that not only the amount of water collected in front of it, but also a certain amount of air immediately following it is sucked into the vacuum line 10, which drives the waste water in the direction of a collection tank 14.
Since the volume of air admitted into the vacuum line 10 together with a certain volume of waste water from a house connection overtakes the volume of water in question on the often long way to the collecting tank, the system works as a whole in such a way that each volume of air that gets into the vacuum system via a certain house connection contributes a part to it to convey the total waste water present between the house connection and the collecting tank in the vacuum line a little further in the direction of the collecting tank.
It goes without saying that the transport of a plug of water in the vacuum line 10 is all the more effective, the greater the pressure difference between the two sides of the plug of water, and this pressure difference in turn depends on the amount of air present behind the plug of air. However, while larger amounts of air are generally better suited to transport the wastewater in the vacuum line 10 to the collecting tank 14, it would be uneconomical to allow a great deal of air to flow in with every emptying process of a house connection.
You can expect that in many connected houses and other units that generate waste water, several suction valves are repeatedly operated simultaneously or in quick succession during normal operation, so that the desired larger amount of air gets into the vacuum line 10 and that there Most of the existing wastewater is conveyed to the collecting tank 14. When a certain water level is reached therein, the wastewater is sucked off by a further pump 18 against the negative pressure generated by a pump 16 in the collecting container 14.
During long periods of inactivity, when the suction valves at the house connections are opened individually, only small amounts of air reach the vacuum line, since the aforementioned simultaneity factor cannot be expected under these conditions. The individually admitted small amounts of air cannot generate a sufficient pressure difference to set a larger accumulation of water in motion in the vacuum line. The air is simply sucked through the water in the form of bubbles, and the vacuum line 10 fills more with sewage each time a house connection is emptied.
As shown in the drawing, the accumulations of water designated by 20a and 20b form in the vacuum line 10, in particular in and in front of rising line sections. The height of the water column in the rising pipe sections is a measure of the pressure difference in the pipe between the two sides of the respective water accumulation 20a or 20b. A high water column indicates that there is only a relatively weak negative pressure in the vacuum line behind the relevant water accumulation.
In order to be able to operate the vacuum drainage system economically under normal operating conditions, i. H.
One or more ventilation devices 22a, b, c are provided according to the invention to allow only the smallest possible volume of air to flow in with each opening process of the suction valve of a house connection, but on the other hand to prevent too much wastewater from collecting in the vacuum line during longer periods of rest and thereby making it functional which, under the influence of a control that is dependent on the water level or pressure at certain points in the vacuum line, especially in the ascending line sections, automatically let in a larger amount of air into the vacuum line, which is dimensioned so that it is sufficient depending on the pipe or water volume to generate a sufficiently large pressure difference in the vacuum line to set the water in it in motion and to convey it at least over the next slope.
In a practical embodiment, the control of the ventilation devices 22a, b, c also provides that they only respond when the triggering water level limit value for a certain period of time, e.g. B. has passed 10 minutes. In addition, it is also provided that repeated actuation of a certain ventilation device only with a certain time interval of z. B. 5 to 20 minutes is possible.
The ventilation devices ensure that with a certain number of house connections and with a certain amount of waste water occurring at peak times, the entire vacuum drainage system, including the vacuum suction pump, can be designed as small and economical as possible, without disruptions during idle times if the workload is too low would be feared.
If a ventilation device z. B. is located near the vacuum station, and the volume of the pipe network forms a considerable vacuum reservoir, it can happen that the air flowing in through the ventilation device flows from there not only to the vacuum station, but also backwards and presses the water back.
To prevent this, organs 24a, b, c such as B. check valves, check valves u. Like., Be arranged on the line.