JPH05331902A

JPH05331902A - 圧力式下水施設の設計方法並びに制御方法

Info

Publication number: JPH05331902A
Application number: JP4240153A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Okamoto; 眞一岡本; Seiichi Kamioka; 成一上岡
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 1992-03-31
Filing date: 1992-09-09
Publication date: 1993-12-14

Abstract

(57)【要約】【目的】デュプレックス型のポンプを設けた圧力式下
水施設における管路の詰まり防止を確実に行いうる圧力
式下水施設の設計方法並びに制御方法の提供を目的とす
る。【構成】汚水槽２と、汚水を処理場に搬送する管路１
と、前記汚水槽２に流入する汚水を前記管路１に圧送す
るポンプとから構成してある圧力式下水施設において、
前記汚水槽２に、貯溜汚水の水位を検出する水位検出手
段８と、二台のポンプ３，４を設け、前記水位検出手段
８による検出水位が第一水位に達すると一方のポンプを
作動し、検出水位が第一水位より高い第二水位に達する
と両方のポンプを作動するように制御する圧力式下水施
設用ポンプの制御方法であって、前記水位検出手段８に
よる検出水位が第一水位に達した場合であっても、所定
時間に一度は何れのポンプの作動をも禁止して、検出水
位が第二水位に達すると両方のポンプを作動するように
制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、汚水槽と、汚水を処理
場に搬送する管路と、前記汚水槽に流入する汚水を前記
管路に圧送するポンプとから構成してある圧力式下水施
設において、前記汚水槽に、貯溜汚水の水位を検出する
水位検出手段と、二台のポンプを設け、前記水位検出手
段による検出水位が第一水位に達すると一方のポンプを
作動し、検出水位が第一水位より高い第二水位に達する
と両方のポンプを作動するように制御する圧力式下水施
設の設計方法並びに制御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、圧力式下水施設では、管路内に
汚物が堆積して詰まることのないように、汚物の搬送が
可能な一定の最少流速がある頻度、例えば一日に一度の
頻度で出現するように管径及びポンプ容量を設定してあ
る。そして、時間当たりの流入汚水量が多い汚水槽で
は、槽内に複数台のポンプを連設して汚水発生量が多い
時間帯に備えている。この場合、水位検出手段による検
出水位が第一水位に達すると一方のポンプを作動し、検
出水位が第一水位より高い第二水位に達すると複数のポ
ンプを作動するように制御することで、通常はポンプの
寿命を考慮して複数のポンプが同時に作動する頻度を抑
えていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述の従来技術では、
管路内に堆積している汚物を搬送できる前記一定の最少
流速は、一方のポンプが単独で作動した場合に得られる
ように管径及びポンプ容量を設計していたために、同時
運転で最少流速を得るように設計する場合に比べてポン
プ容量が増加して経済性に劣るという欠点があった。そ
こで、両方のポンプが同時に作動した場合に最低流速が
得られるように管径及びポンプ容量を設計することが考
えられる。この場合には、設計上は、一定の確率の下で
最少流速がある頻度で確保できるように計算して管径及
びポンプ容量を決定するものと想定するのであるが、実
際には、汚水槽への流入汚水量は一定ではなく、季節や
曜日等により変動するものであるために、確実に最少流
速がある頻度で確保できるとは限らないものであるとい
う欠点がある。例えば、汚水槽への流入汚水量が少なく
て、検出水位が第一水位より高い第二水位に達すること
がないような場合である。本発明の目的は上述した従来
欠点を解消する点にある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、本発明による圧力式下水施設用ポンプの設計方法の
特徴構成は、前記汚水槽に二台のポンプを設けて、所定
の周期で二台のポンプを同時に作動するように制御する
圧力式下水施設の設計方法であって、前記ポンプが同時
に作動する場合に最低流速を確保すべく前記管路の口径
を決定し、決定された口径の管路に対して摩擦損失を加
味して得られる全揚程から前記ポンプを選定する点にあ
る。又、本発明による圧力式下水施設用ポンプの制御方
法の特徴構成は、前記汚水槽に、貯溜汚水の水位を検出
する水位検出手段と、二台のポンプを設け、前記水位検
出手段による検出水位が第一水位に達すると一方のポン
プを作動し、検出水位が第一水位より高い第二水位に達
すると両方のポンプを作動するように制御する圧力式下
水施設の制御方法であって、前記水位検出手段による検
出水位が第一水位より低くとも、所定時間に一度は両方
のポンプを強制的に作動する点にある。さらに、前記水
位検出手段による検出水位が第一水位に達した場合であ
っても、所定時間に一度は何れのポンプの作動をも禁止
して、検出水位が第二水位に達すると両方のポンプを作
動するように制御する点にある。

【０００５】

【作用】本発明による圧力式下水施設用ポンプの設計方
法によれば、前記ポンプが同時に作動する場合に最低流
速を確保すべく前記管路の口径を決定するので、決定さ
れた口径の管路に対して摩擦損失を加味して得られる全
揚程から選定されたポンプのそれぞれの容量を小さく設
定できる。本発明による圧力式下水施設用ポンプの制御
方法によれば、水位検出手段による検出水位が第一水位
より低く、一方のポンプしか作動しない場合であって
も、所定時間に一度は両方のポンプを強制的に作動する
ことで、管路内に堆積している汚物を搬送できる一定の
最少流速を確実に得るのである。検出水位が第二水位よ
り低い場合に両方のポンプを強制的に作動するのではな
く、検出水位が第一水位に達した場合であっても、所定
時間に一度は何れのポンプの作動をも禁止してそのまま
汚水を流入させて検出水位が第二水位に達するのを待
ち、その後両方のポンプを作動させることにより、管路
内に堆積している汚物を搬送できる一定の最少流速を確
実に得ることもできる。

【０００６】

【発明の効果】従って本発明によれば、圧力式の下水道
システムを、管路内に堆積している汚物を搬送できる一
定の最少流速が、両方のポンプを同時に作動した場合に
得られるように管径及びポンプ容量を設計するので、各
ポンプ容量が小さく、経済性に優れ、又、設定時間に一
度は確実にその最少流速を確保できる圧力式下水施設の
設計方法並びに制御方法を提供できるようになった。

【０００７】

【実施例】以下に本発明の実施例を説明する。圧力式下
水処理施設は、図４に示すように、地中に埋設され、各
家庭からの発生汚水を貯溜する汚水槽２と、その汚水槽
２内の汚水を処理場（図示せず）に搬送する管路１と、
その汚水槽２に流入する汚水を前記管路１に圧送するポ
ンプ３，４とから構成してある。前記管路１は、処理場
に繋がる大口径の主管路１ａとその主管路１ａに樹枝状
に繋がる小口径の副管路１ｂとで構成してあり、副管路
１ｂの上流側の端部に前記ポンプ３，４の吐き出し口が
接続されている。

【０００８】前記汚水槽２は、図２に示すように、その
上部側壁に形成された汚水流入口に汚水流入管５を接続
してあり、ポンプの吐き出し口３ａ，４ａを吐き出し用
の管路６及び仕切り弁７を介して前記副管路１ｂに接続
した遠心型のポンプ３，４を２台備えるとともに、それ
らポンプ３，４の作動水位を検出するエアパージ式等の
水位検出手段８を設けてある。また、前記ポンプ３，４
は、汚水中の汚物を破砕する破砕機構付きのポンプであ
る。

【０００９】前記水位検出手段８は、ポンプの作動を停
止する停止水位ＬＷＬと、停止水位ＬＷＬより高く何れ
か一方のみのポンプを作動させる第一水位ＨＷＬ１と、
第一水位ＨＷＬ１より高く両方のポンプを作動させる第
二水位ＨＷＬ２と、第二水位ＨＷＬ２より高く警報を発
する警報水位ＨＨＷＬの４水位を検出する。

【００１０】前記汚水槽２の近傍に前記水位検出手段８
による検出水位に基づき前記ポンプ３，４の作動を制御
する制御手段９を設けてある。以下、前記制御手段９に
よるポンプの運転制御を、図１に示すタイミングチャー
ト及び図３に示すフローチャートに基づき説明する。水
位検出手段８による検出水位が第一水位ＨＷＬ１であれ
ば＜＃１＞、通常はポンプを作動させる＜＃３＞（図１
におけるＣ点、Ｄ点）のであるが、過去２４時間以内に
ポンプが同時に作動した時期が無ければ＜＃２＞（図１
におけるＡ点）、ポンプを作動せずに第二水位ＨＷＬ２
を待ち、第二水位ＨＷＬ２に達すると＜＃４＞、ポンプ
を２台とも同時に作動する＜＃５＞（図１におけるＢ
点、Ｅ点）。検出水位が警報水位ＨＨＷＬに達すれば＜
＃６＞、制御手段９に設けたブザーによる警報手段を作
動させ＜＃７＞、汚水が圧送されて検出水位が停止水位
ＬＷＬに下がると＜＃８＞、ポンプを停止する＜＃９
＞。尚、ステップ＜＃３＞において、ポンプは交互に作
動させるように制御することでポンプ寿命を考慮してあ
る。

【００１１】上述の圧力式下水施設の設計方法について
説明すると、図５に示すように、先ず、前記汚水槽２に
流入する１時間当たりの最大汚水量を、同時作動する２
台のポンプ３，４を用いて１回当たり２、３分の時間で
１時間当たり約１０回の作動回数で圧送する場合を基準
に、前記管路１に圧送するための基礎吐き出し量を求め
＜＃１＞、基礎全揚程を算出する＜＃２＞。前記基礎全
揚程における吐き出し量が前記基礎吐き出し量を下回ら
ないポンプ３，４を選定し＜＃３＞、選定されたポンプ
３，４からの吐き出し量等、前記管路１に流入する全汚
水量に対して最小流速を確保できる管口径を決定する＜
＃４＞。決定された管口径の管路１に対して、ヘーゼン
ウィリアム式を用いて損失水頭、総水頭を導出して＜＃
５＞，＜＃６＞、ポンプ３，４からの吐き出し量を算出
する＜＃７＞。ステップ＜＃７＞で算出された吐き出し
量が基礎吐き出し量とほぼ等しければ本ポンプ３，４を
使用して、そうでなければステップ＜＃３＞に戻りポン
プを１ランク大型に設定して同様の処理を繰り返す＜＃
８＞。

【００１２】以下に別実施例を説明する。先の実施例で
は、ポンプの容量について特に指定していないが双方が
等しいものでなくともよい。

【００１３】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にする為に符号を記すが、該記入により本発明は添
付図面の構成に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】タイミングチャート

【図２】汚水槽の断面図

【図３】フローチャート

【図４】圧力式下水処理施設の構成図

【図５】フローチャート

【符号の説明】

１管路２汚水槽３，４ポンプ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】汚水槽（２）と、汚水を処理場に搬送す
る管路（１）と、前記汚水槽（２）に流入する汚水を前
記管路（１）に圧送するポンプとから構成してある圧力
式下水施設において、前記汚水槽（２）に複数台のポンプ（３),（４）を設け
て、所定の周期で少なくとも二台のポンプ（３),（４）
を同時に作動するように制御する圧力式下水施設の設計
方法であって、少なくとも２台のポンプ（３),（４）が同時に作動する
場合に最低流速を確保すべく前記管路（１）の口径を決
定し、決定された口径の管路（１）に対して摩擦損失を
加味して得られる全揚程から前記ポンプ（３),（４）を
選定する圧力式下水施設の設計方法。
【請求項２】汚水槽（２）と、汚水を処理場に搬送す
る管路（１）と、前記汚水槽（２）に流入する汚水を前
記管路（１）に圧送するポンプとから構成してある圧力
式下水施設において、前記汚水槽（２）に、貯溜汚水の水位を検出する水位検
出手段（８）と、二台のポンプ（３),（４）を設け、前
記水位検出手段（８）による検出水位が第一水位に達す
ると一方のポンプを作動し、検出水位が第一水位より高
い第二水位に達すると両方のポンプを作動するように制
御する圧力式下水施設の制御方法であって、前記水位検出手段（８）による検出水位が第一水位より
低くとも、所定時間に一度は両方のポンプを強制的に作
動する圧力式下水施設の制御方法。
【請求項３】汚水槽（２）と、汚水を処理場に搬送す
る管路（１）と、前記汚水槽（２）に流入する汚水を前
記管路（１）に圧送するポンプとから構成してある圧力
式下水施設において、前記汚水槽（２）に、貯溜汚水の水位を検出する水位検
出手段（８）と、二台のポンプ（３),（４）を設け、前
記水位検出手段（８）による検出水位が第一水位に達す
ると一方のポンプを作動し、検出水位が第一水位より高
い第二水位に達すると両方のポンプを作動するように制
御する圧力式下水施設の制御方法であって、前記水位検出手段（８）による検出水位が第一水位に達
した場合であっても、所定時間に一度は何れのポンプの
作動をも禁止して、検出水位が第二水位に達すると両方
のポンプを作動するように制御する圧力式下水施設の制
御方法。