用来影响来自地下污水管道的竖井开口处的气味的方法和装置

摘要

本发明涉及一种用于影响来自地下污水管道的竖井开口处的气味的方法和装置，其中水滴被喷射到地下污水管道的、向周围空气的方向开放的竖井(1)中的空气中。所述喷射装置包括一个盛水的压力容器(3)和一个带有一个或多个细小开口的喷嘴(4)，水能穿过这些开口从该压力容器(3)中排出，该压力容器(3)受到一个比周围压力大至少2巴的静液压力，并且一个或多个喷嘴开口的直径为小于130μm。

说明书

本发明涉及一种用于影响来自地下污水管道的竖井开口处的气味的方 法和装置。

通常通向很高处(典型地屋顶)的污水管道通风竖井引起一种烟囱效 应，由此来自地下污水管道的空气被输送通过横贯屋顶的多条管路并且空 气被在地面高度上的多个带格栅的污水管道开口所吸入。如同在加热系统 中，该烟囱效应也可能不会发生，例如当高度太低和/或由于天气很热而周 围空气远比烟囱中的空气更热时。这一点可以通过将鼓风机整合到污水管 道系统之中或之上、优选地整合到向上的通风管路中来进行弥补。由于这 些不利的周围情况，购买、保养和操作这些鼓风机是相对昂贵的。

另一种普遍的方法是将微生物注入到大部分已经存在于大的排放点处 的收集罐中的污水之中，这些微生物导致污水气味形成的减少。这种方法 的弱点在于，在排放的污水中这些微生物的所希望的效果需要一段时间才 能发生并且这些微生物也可能被排放的污水的某些组合物永久地破坏掉。

在JP2002360682中提出了用包含能够将发出气味的物质分解或者甚 至防止形成该物质的微生物的一种粉末来喷淋污水管道、下水道和污水地 下收集箱的壁以及这样的系统的竖井入口。这种方法在气味主要是来自在 污水管道中运输的液体而不是来自污水管道壁的情况下主要展现出弱点。

早在1913年，GB191305720A就已经讨论了将大量的大气氧通过地 下污水管道的竖井开口引入该污水管道中的目的，并且为此目的使用水喷 射到竖井中。在该竖井的上部部分中，该竖井的截面通过一个具有与截顶 的锥体或角锥的圆周表面形状相类似的形状的上部结构而变窄。该窄区段 包括圆形管路的一个竖直对准的部件，在其上端处与该圆形管路同轴地布 置了一个水喷射装置。该喷射装置包括一条水供应管线、一个细小开口、 一个角锥体形状的偏转器、以及一个截头锥体的圆周的形状的环，其中水 以竖直的射流从该细小开口向下喷出，该偏转器的竖直对准的顶部指向上 方并且被该射流击中，该环是在向下方向上变窄的并且搁置在该圆形管路 的上边缘处。来自该管线的水射流被该偏转器扩大，而使得该水射流具有 锥形圆周的形状。这个射流击中这个具有截头锥体的圆周的形状的环或者 该圆形管路的内圆周表面并且在其上被雾化或者沿竖直方向流下。任选 地，可以将具有可以包含一类除臭剂的粒状载体的一个篮子安排在该圆形 管路的下方，水渗过该篮子且滴落或者进一步沿竖井向下流。该竖井中存 在的任何空气都与所喷射的水紧密接触、被此水冷却并且逐渐地下沉。来 自上方的空气必须流动穿过所述圆形管路并且因此将必然与该所喷射的 水强烈接触。

根据已知了近一百年的GB191305720A的操作原理尚未被使用并且 也尚未被本领域采纳来使用其改进的形式。推测这是被以下明显的缺点所 阻挠，即，高的水量消耗似乎是必要的，污水管道竖井由于所需的装置而 变窄，其程度高到使得维修工作因此很困难或甚至不可能，并且预期在冬 天将在被喷水的系统部件上结冰。

文件EP1369180B1、DE19918120A1、EP802827B1、DE102004060535 A1、DE102005007805A1、DE102006044439A1、DE102007016481A1、 DE102007044272A1以及DE102007055192A1描述了多种用于将液体雾化 为非常细小的液滴(直径小于0.1mm)的喷嘴。这些文件仅代表了描述此 类用于对液体进行最细雾化的喷嘴的非常大量的出版物中的一个示例性 的小部分。这一技术的发展很大程度上是被燃料注入在柴油发动机中的应 用所推动的。

本发明人为自己设定了创造一种改进的方法的任务，该方法可以有助 于避免来自污水管道系统的开口附近气味。有待创造的该方法将以安全可 靠的方式并且以最少的劳动来起作用。

为了解决这一任务，使用依照GB1913/5720A的原理作为基础，根据 该原理，水滴被喷射到对周围空气开放的地下污水管道的竖井中的空气 中。对此根据本发明提出的改进是借助于流体静压将水从一个压力容器移 动穿过一个或多个细小喷嘴而进入环境中，这些喷嘴开口具有小于130微 米的直径并且该静液压力是在至少2巴的范围内。

用一个附图来展示本发明：

图1示出了一个根据本发明进行装配的污水管道竖井的上部部分的一 个略微风格化的局部截面侧视图。

根据图1，这些管线3被装配到一个污水管道竖井1的壁2的上部部 分上，每条管线以一个喷嘴4终结。这些管线3构成本发明所需的上述压 力容器。当被供以水并且加压时，水从这些喷嘴5中喷射出并且形成由细 小液滴组成的薄雾5。

由于具有本发明的设计的这些喷嘴4具有细小的喷嘴开口，所喷射的 液滴的大小非常小而受到这些液滴相对于其体积而言呈现了一个非常大 的表面并且因此很快地蒸发，因此从环境中吸收了大量的热能并且强烈地 冷却周围的空气，由此实现了一种逆向的烟囱效应，即，空气在污水管道 竖井1内下沉。此外，空气中包含的、导致气味感知的分子和离子(以下 简称为“气味物质”)与水滴结合并且因此至少部分地被中和。相对于现 有技术的设计，其喷入水量的1％就足够用于获得相同的气味避免效果。

理想地，这些喷嘴被布置成尽可能地靠近竖井1的壁2并且就其喷射 方向而言是指向竖井1的截面的中心。

从这些喷嘴4中流出的水不需要为了被雾化而被引向一个偏转器。通 过这些喷嘴4的这种创造性设计，水已经被雾化成细小的液滴。因此，仅 需要很少的水并且不需要偏转器。不使用偏转器导致取消了任何相应的空 间要求并且没有由于在该偏转器上结冰或者由于水射流冲击造成该偏转 器磨蚀而出现的问题。

该竖井1的截面区域几乎不必由于根据本发明的设计而有待使用的这 些部件、即管线3和喷嘴4而变窄，因为这些部件可以被直接布置在竖井 1的壁2上。

这些喷嘴4的取向不必像现有技术的设计一样指向一个偏转器。这降 低了空间要求。

总的来说，相对于GB1913/5720A的现有技术设计，一种更简单、更 多的节省空间的构造和一个稳健得多的构造因此是可能的。

为了以可靠方式来避免在这些喷嘴4和管线3上结冰，可以将一个电 阻导电体形式的霜冻监控器装配到这些管线3和喷嘴4上，将该监控器缠 绕在这些管线3和喷嘴4上并且在需要时用电流进行加热。这样的霜冻监 控器现在已经典型地用作排水沟加热器或者对饮用水供应管线的霜冻保 护并且此处无需更详细地讨论。可以用一种隔热材料来包裹这些管线3和 喷嘴4(这些喷嘴4的开口部分除外)来降低加热要求。

符合所引用的要求的喷嘴4几十年来已是从市场上可获得的并且是例 如以一种与上述这些与喷嘴相关的文件相对应的方式构造的。

总体来说，当所喷射的液滴尽可能小时，这些喷嘴4的效果更好。例 如，可以在压力比为15巴的水压下用来喷射出平均直径为32μm的液滴 的喷嘴是可获得的，每小时喷射1.8至6升水。

由于水系统的部件被广泛地标准化，尤其出于经济原因，有利的是提 供不大于6巴的水压。这是绝对足够的。

优选地，向水喷雾中添加至少一种除臭剂和/或者至少一种香料。如在 此使用的，除臭剂是用来转化气味物质而使得这些气味物质具有较少异味 或没有异味的一种化学的或者微生物的活性剂。取决于该试剂，这种转化 可以通过化学改性或者生物分解来完成。相比之下，如在此使用的，香料 是一种本身具有有利气味的物质。根据本发明这两种活性剂，即除臭剂和 香料，增强了该方法的效果。

将液体的喷射与压缩气体的流动相结合可以是有益的。与单独的液体 喷射相比，可以在较低压力下实现液体的更细的喷射。通过将该液体雾化 为更细小的水滴，能以较低的液体消耗实现由蒸发制冷而得到更快的局部 的冷却以及由压缩空气的膨胀引起的冷却效果。在一些例子中，可以降低 装置的复杂性，因为不必针对这样高的压力来设计管线和配件就能提供相 同的冷却效果。

优选地，该喷射装置连接至一个配备有多个传感器的控制装置上，通 过这些传感器响应于外部周围大气中和污水管道大气中的周围条件来接 通或者断开该控制装置。在此视为“周围条件”的物理参数典型地包括温 度、该污水管道中的空气的流动方向和速度以及在该周围空气中被认为代 表气味的物质的浓度。针对每个竖井确定最佳切换状态当然主要是以经验 完成。这意味着，在何种天气条件下对于哪个竖井而言哪种切换状态是最 优的并且在这些相关的点处测量的哪个浓度是关键性的，尤其随着经验的 增长将变得清楚。

优选地，该控制装置还响应于一个规划来进行切换。这使得能够前瞻 性地、例如根据一天中的时间的气候状况的典型波动、根据特定季节的典 型气候并且根据随着人的活动规律而起伏的负载来调整这些设置。

应该指出的是，根据本发明产生的、经由竖井被引入污水管道系统中 的气体也将由于在污水管道系统中的一个或几个点处的气体移位而导致 气体从该污水管道系统中流出。因此，对于污水管道系统的这种创造性设 计而言，也应该提供用于从该污水管道系统中排出的气体的合适数量的足 够靠近的排气开口，并且这些开口应该位于气味不让人感觉讨厌的地方。

为清楚起见，此处使用的术语“竖井”不仅用来指代一种竖直的、在 顶部处用盖子关闭的污水管道通路，而且总体上还指代通向污水管道系统 中的倾斜入口。

当然，在通常被认作“竖井”的此类入口处使用时，本发明是特别有 价值的。然而，对于通向污水管道系统中的更小的且非竖直的倾斜入口也 会产生优点，如果这些入口在其上部纵剖区段中没有完全隔绝周围空气的 话。