DE2161763A1

DE2161763A1 - Discharge device for a negative pressure sewage system

Info

Publication number: DE2161763A1
Application number: DE19712161763
Authority: DE
Inventors: Johnny Stockholm Andersson
Original assignee: Oy Wärtsilä Ab, Helsinki; Aktiebolaget Cementa, Malmö; (Schweden)
Priority date: 1970-12-15
Filing date: 1971-12-13
Publication date: 1972-07-06
Also published as: ES398311A1; FI52483C; DE2161763B2; IT945412B; NO137328B; FI52483B; NO137328C; DE2161763C3; FR2118554A5; CA952789A; SE348783B; GB1379566A; JPS5527939B1

Description

PATENTANWÄLTE Düsseldorf, den 10. Dezember 1971PATENTANWÄLTE Düsseldorf, December 10, 1971

DIPL-ING. ERiGH KÜHHSHAII KK/st 5 DIPL-ING. ERiGH KÜHHSHAII KK / st 5

DIPL-ING. ELÄ7S EÜHlIEMÄKIi
4 DÜS3ELB0H? K033, FreiTiarct^ctrrßi 13
Tel. 482656 PasiGshscIikio.: ECInDIPL-ING. ELÄ7S EÜHlIEMÄKIi
4 DÜS3ELB0H? K033, FreiTiarct ^ ctrrßi 13
Tel. 482656 PasiGshscIikio .: ECIn

Oy Wärtsilä Ab
Helsinki 53 (Finnland) Sörnäisten rantatie 9-11Oy Wärtsilä Ab
Helsinki 53 (Finland) Sörnäisten rantatie 9-11

AB Cementa
Malmö (Schweden)AB Cementa
Malmo (Sweden)

Abfördereinrichtung für ein Unterdruck-AbwassersystemDischarge device for a negative pressure sewage system

Die Erfindung betrifft eine Abfeuereinrichtung für ein Unterdruck-Abwassersystem (discharge device for a vacuum sewage system) . Bekannte Unterdruck- oder Vakuum-Abwasser systeme haben vor allem den einen Nachteil, daß sie keine adäquaten Mittel zur Verbindung des Vakuumsystems mit einem herkömmlichen Abwasserkanal aufweisen. Das im Vakuumsystem fliessende Abwasser wird gewöhnlich in einem Sammelbehälter unter Vakuum gesammelt, jedoch sind dieses Vorgehen und die entsprechenden Einrichtungen in mehrfacher Hinsicht nachteilig. Beispielsweise ist ein gegen Druckkräfte widerstandsfähiger Tank in der Herstellung recht aufwendig, und zu seiner Entleerung muß das ganze Vakuumsystem unterbrochen werden.The invention relates to a firing device for a negative pressure sewer system (discharge device for a vacuum sewage system). Have known negative pressure or vacuum sewage systems especially the one disadvantage that they do not have adequate means of connecting the vacuum system to a conventional sewer exhibit. The wastewater flowing in the vacuum system is usually collected in a collecting tank under vacuum, however this procedure and the corresponding facilities are disadvantageous in several respects. For example, one is against Pressure-resistant tanks are quite expensive to manufacture, and the entire vacuum system must be used to empty them to be interrupted.

Demgegenüber ergibt sich zwar aus der französischen Patentschrift 7 030 559 eine Einrichtung mit zwei durch SpezialklappenventileIn contrast, the French patent 7 030 559 shows a device with two special flap valves

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in Serie verbundenen Kammern, welche eine Entfernung des Abwassers aus dem Vakuumsystem erlaubt, aber diese Einrichtung eignet sich nicht gut dazu, Abwasser mit darin enthaltenen festen Teilchen zu behandeln, da diese Teilchen ein ordnungsgemäßes Schließen der Klappenventile verhindern können. Infolgedessen ist die bekannte Einrichtung nur für verhältnismäßig klares Wasser geeignet, beispielsweise Wasser aus Waschbecken und Küchenausgüssen. Insoweit ist also das Problem der Entfernung von stark verunreinigten Abwässern aus einem Vakuum-Abwassersystem ungelöst geblieben.in series connected chambers, which allow a removal of the sewage Allowed from the vacuum system, but this facility does not lend itself well to handling sewage with it contained handle solid particles as these particles can prevent the butterfly valves from closing properly. Consequently the known device is only suitable for relatively clear water, for example water from a sink and kitchen sinks. To this extent, then, there is the problem of removing heavily contaminated sewage from a vacuum sewage system remained unsolved.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Abfördereinrichtung zu schaffen, mit der jegliche Art von Abwasser verarbeitet werden kann und welche es möglich macht, ein Vakuum-Abwasser system mit einem außerhalb davon vorhandenen Abwassersystem unter atmosphärischem Druck zur Fortleitung des Abwassers za verbinden.The invention is based on the object of a conveying device to create with which any kind of wastewater can be processed and which makes it possible to create a vacuum wastewater system connect to a sewage system outside of it under atmospheric pressure for the drainage of the sewage za.

Die Lösung der Aufgabe geschieht erfindungsgemäß durch eine Abiordereinrichtung, welche dadurch gekennzeichnet ist, daß sie wenigstens zwei Abwassersammelbehälter aufweist, welche jeweils mit ventilgesteuerten Einlaß- und Auslaßrohrleitungen, einer Unterdruckquelle und ventilgesteuerten Überleitungen verbunden sind, die in der Weise geschaltet werden können, daß jeder der Behälter alternativ mit der Vakuumquelle oder mit einer Luftquelle verbindbar ist.The object is achieved according to the invention by means of an Abiordeinrichtung, which is characterized in that it has at least two sewage collecting tanks, each of which connected to valve-controlled inlet and outlet piping, a vacuum source and valve-controlled transfer lines which can be switched in such a way that each of the containers is alternatively connected to the vacuum source or to an air source is connectable.

Die Einlaßrohrleitung jedes Behälters ist mit der Vakuumabwasserleitung verbunden, die das Abwasser zur Abfördereinrichtung führt. Die die Einlaßrohrleitungen steuernden Ventile sind zu einer solchen Arbeitsweise eingerichtet, daß jederzeit wenigstens ein Behälter Abwasser aus der Abwasserkanalisation enthält, wobei der fragliche Behälter gleichzeitig mit der Vakuumquelle verbunden ist. Wenn der Behälter mit Abwasser gefüllt wird, istThe inlet pipeline of each tank is connected to the vacuum sewer line connected, which leads the wastewater to the discharge device. The valves controlling the inlet pipelines are closed set up such a working method that at least one container contains wastewater from the sewer system at all times, the container in question being connected at the same time to the vacuum source. When the container is filled with sewage, it is

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er vom Abwassersystem und von der Unterdruckquelle getrennt, und ein anderer Behälter ist an seiner Stelle damit verbunden.it is disconnected from the sewer system and from the source of negative pressure, and another container is connected to it in its place.

Um Abwasser aus dem vollen Behälter zu entfernen, wird dieser mit der Luftquelle verbunden, und die ventilgesteuerte Auslaßrohrleitung wird freigemacht, so daß das Abwasser durch die Auslaßrohrleitung hinausfließt. Die Auslaßrohrleitungen können mit einem Semmeltank unter atmosphärischem Druck oder auch mitTo remove wastewater from the full container, this is connected to the air source and the valve-controlled outlet pipe is cleared so that the waste water flows out through the outlet pipe. The outlet pipes can with a roll tank under atmospheric pressure or with

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einer Abwassergrube oder einem herkömmlichen Schwerkraf ^Wasserkanal verbunden sein.a sewer pit or a conventional gravity water channel be connected.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß die Abfördereinrichtung selbsttätige Mittel zur Steuerung und Regelung ihrer Tätigkeit enthält, welche von einer Zeitmeßeinrichtung oder von einer die Abwassermenge in wenigstens einem der Behälter messenden Einrichtung oder schließlich von einer die Arbeit des Abwassersystems kontrollierenden Einrichtung beeinflußt wird. Eine besonders vorteilhafte Konstruktion ergibt sich, wenn das Einlaßventil jedes Behälters mit einer pneumatischen Steuervorrichtung versehen wird, die durch den im Behälter vorherrschenden Druck in Gang gesetzt wird, so daß die Verbindung von diesem Behälter zum Abwassersystem hergestellt wird, wenn im Behälter Unterdruck entsteht. Auf diese Weise wird sichergestellt, daß ein unter atmosphärischem Druck stehender Behälter, wie es während der Behälterentleerung der Fall ist, nicht mit dem Abwasser system in Verbindung gebracht werden kann.According to a preferred embodiment of the invention it is provided that the discharge device contains automatic means for controlling and regulating their activity, which of a Timing device or by a device measuring the amount of waste water in at least one of the containers, or finally by a facility that controls the work of the sewage system is affected. A particularly advantageous construction results if the inlet valve of each container with a pneumatic Control device is provided, which is set in motion by the pressure prevailing in the container, so that the Connection from this container to the sewage system is established when negative pressure arises in the container. In this way ensures that a container is under atmospheric pressure, as is the case during container emptying cannot be associated with the sewage system.

Die Uhterdruckquelle ist vorzugsweise als Vakuumpumpe ausgebildet. Die Luftquelle kann als Belüftungsluftquelle (ventilation air source) ausgebildet und an die Druckseite der Vakuumpumpe angeschlossen sein, wobei sich ein positiver Druck im zu entleerenden Behälter ausbildet, was eine Erleichterung des Auslaufens des Abwassers durch die Auslaßrohrleitung bedeutet.The Uhterdruckquelle is preferably designed as a vacuum pump. The air source can be designed as a ventilation air source and attached to the pressure side of the vacuum pump be connected, whereby a positive pressure is formed in the container to be emptied, which facilitates the leakage of the sewage through the outlet pipeline means.

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Die Luft zur Belüftung der Behälter kann aber auch durch einen unmittelbaren Anschluß an die Atmosphäre erhalten werden, wobei ein ventilgesteuertes Rohr zwischen der Pumpe und der Atmosphäre vorgesehen ist. Diese Ausführungsform erscheint insbesondere dann vorteilhaft, wenn die Auslaßrohrleitung genügend abschüssig verläuft, um das Abwasser ausfließen zu lassen, ohne daß eine Unterstützung mittels Überdruck notwendig wäre.The air for ventilating the container can also through a direct connection to the atmosphere can be obtained with a valve-controlled tube between the pump and the atmosphere is provided. This embodiment appears in particular then advantageous if the outlet pipeline slopes down enough to allow the sewage to flow out without a Support by means of overpressure would be necessary.

Eine Abwasserbeseitigung entsprechend der Erfindung läßt sich mit Vorteil in Kombination mit einem Flüssigkeitenheber einsetzen, beispielsweise einem Heber für Regenwasser, wobei die Flüssigkeit aus einem unteren Sammler unter atmosphärischem Druck zu einem Rohrleitungssystem auf einem höheren Niveau gehoben wird. Die Hebevorrichtung umfaßt außerdem ein oberes Reservoir, welches durch eine ventilgesteuerte Überleitung mit der erwähnten Unterdruckquelle und mit der Luftquelle verbunden ist, ferner ein Rohrleitungssystem zur Verbindung des unteren Sammlers mit dem oberen Reservoir und schließlich eine ventilgesteuerte Auslaßrohrleitung. Wenn der Heber zur Förderung von Regenwasser eingesetzt wird, kann ein getrennter Abwasserkanal für die Beseitigung des Wassers vorgesehen werden, so daß verhältnismäßig klares und nicht verunreinigtes Regenwasser getrennt von anderen Abwässern gehandhabt werden kann.A wastewater disposal according to the invention can be used with advantage in combination with a liquid siphon, for example a siphon for rainwater, with the liquid from a lower collector under atmospheric pressure a pipeline system is raised to a higher level. The elevator also includes an upper reservoir, which is connected by a valve-controlled transfer to the mentioned negative pressure source and to the air source, furthermore a pipe system for connecting the lower header to the upper reservoir and finally a valve-controlled outlet pipe. If the siphon is used for pumping rainwater, a separate sewer can be used for disposal of the water should be provided so that relatively clear and uncontaminated rainwater is separated from others Sewage can be handled.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wiedergegeben, welches nachstehend im einzelnen beschrieben wird. Die Abbildung zeigt eine schematische Darstellung dner Anlage zur Vakuum-Abwasserbeseitigung mit einer erfindungsgemäßen Abfördereinrichtung.In the drawing, an embodiment of the invention is shown, which is described in detail below will. The figure shows a schematic representation of the system for vacuum wastewater disposal with an inventive system Discharge device.

Abwassersammelbehälter 1 und 2 sind mit Einlaßrohrleitungen 3 und 4 versehen, die in Parallelschaltung mit einem Vakuum- oder Unterdruck-Abwassersystem 5 verbunden sind, durch welches dasWastewater collecting tanks 1 and 2 are provided with inlet pipes 3 and 4, which are connected in parallel with a vacuum or negative pressure sewer system 5, through which the

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Abwasser zu den Behältern 1 und 2 geleitet wird. Die tankartigen Behälter weisen außerdem Auslaßrohrleitungen 6 und 7 auf, die zu einem gewöhnlichen Schwerkraft-Abwasserkanal 8 führen, der unter atmosphärischem Druck steht und zur Wegleitung des Abwassers dient. Die Einlaßrohrleitungen 3 und 4 enthalten Ventile 9 und 10, während die Auslaßrohrleitungen 6 und 7 mit Ventilen 11 und 12 ausgerüstet sind. Weitere Rohrleitungen 13 und 14 (passages) verbinden die Behälter 1 und 2 über ein Vierwegeventil 15 mit der Saugseite einer Vakuumpumpe 16 und mit einer Belüftungsluftquelle 17, welche an die Druckseite der Vakuumpumpe 16 angeschlossen sein kann, wie es in der Abbildung durch gestrichelte Linien angedeutet ist. Die Druckseite der Vakuumpumpe 16 kann jedoch auch mit der freien Atmosphäre in Verbindung stehen.Waste water is directed to tanks 1 and 2. The tank-like containers also have outlet pipes 6 and 7, the lead to an ordinary gravity sewer 8, which is under atmospheric pressure and for the discharge of the sewage serves. The inlet pipes 3 and 4 contain valves 9 and 10, while the outlet pipes 6 and 7 contain valves 11 and 12 are equipped. Further pipelines 13 and 14 (passages) connect the containers 1 and 2 via a four-way valve 15 with the suction side of a vacuum pump 16 and with a Ventilation air source 17, which can be connected to the pressure side of the vacuum pump 16, as shown in the figure dashed lines is indicated. The pressure side of the vacuum pump 16 can, however, also be in connection with the free atmosphere stand.

Die Abwasserbeseitigungsanlage wirkt in der nachstehend beschriebenen Weise:The sewage disposal system operates in the manner described below Way:

Das Vierwegeventil 15 befindet sich zunächst in einer Stellung, bei welcher der Behälter 1 mit der Vakuumpumpe 16 und der Behälter 2 mit der Luftquelle 17 verbunden sind. Das Ventil 11 wird dann geschlossen und das Ventil 9 geöffnet, so daß der Behälter 1 unter vermindertem Druck steht und aus der Leitung 5 Abwasser zufließen kann. Der bis zu einem gewissen Flüssigkeitsspiegel mit Abwasser gefüllte Tank 2 wird gleichzeitig durch die Rohrleitung 7 entleert.The four-way valve 15 is initially in a position in which the container 1 with the vacuum pump 16 and the container 2 are connected to the air source 17. The valve 11 is then closed and the valve 9 is opened so that the Container 1 is under reduced pressure and waste water can flow in from line 5. The up to a certain liquid level Tank 2 filled with waste water is simultaneously emptied through pipeline 7.

Wenn nun der Flüssigkeitsspiegel im Behälter 1 einen gewissen vorausbestimmten Stand erreicht, vermittelt ein Fühler 18 einen Steuerimpuls an eine selbsttätige Betriebsablauf-Regelvorrichtung 20, durch welche das Vierwegeventil 15 veranlaßt wird, in eine Stellung zu schalten, bei der der Behälter 1 mit der Luftquelle 17 und der Behälter 2 mit der Vakuumquelle 16 verbunden werden. Gleichzeitig öffnet das Ventil 11 und schließtIf the liquid level in the container 1 now reaches a certain predetermined level, a sensor 18 provides a Control pulse to an automatic operating sequence control device 20, by which the four-way valve 15 is caused, to switch to a position in which the container 1 is connected to the air source 17 and the container 2 to the vacuum source 16 will. At the same time the valve 11 opens and closes

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das Ventil 12. Sobald jetzt im Behälter 2 Unterdruck entsteht, veranlaßt eine pneumatische Steuervorrichtung 21 die öffnung des Ventils 10 und eine gleichartige, durch den Druck im Behälter 1 beeinflußte. Steuervorrichtung 22 die Schließung des Ventils 9. Nun wird der Behälter 2 mit Abwasser aus dem Vorlauf 5 beschickt, während der Behälter 1 entleert wird. Hat der Flüssigkeitsspiegel im Behälter 2 eine ausreichende Höhe erreicht, gibt ein dem Fühler 18 im Behälter 1 entsprechender Flüssigkeitsspiegelfühler 19 einen Steuerimpuls zur Regelvorrichtung 20, welche ihrerseits die Funktion der Behälter 1 und 2 umkehrt.the valve 12. As soon as negative pressure arises in the container 2, a pneumatic control device 21 causes the opening of the Valve 10 and a similar one, influenced by the pressure in the container 1. Control device 22 closes valve 9. Now the container 2 is charged with waste water from the flow 5, while the container 1 is emptied. Has the fluid level reaches a sufficient height in the container 2, there is a liquid level sensor corresponding to the sensor 18 in the container 1 19 a control pulse to the control device 20, which in turn reverses the function of the containers 1 and 2.

Anstelle des Vierwegeventils 15 können auch zwei getrennte Ventile vorgesehen sein, und zwar je eines für die Leitungen 13 und 14. Auf diese Weise läßt sich die Verbindung zwischen jedem Behälter und der Vakuumquelle bzw. der Luftquelle getrennt steuern. Es können auch mehr als zwei Behälter vorgesehen sein, wobei dann jeder Behälter im wesentlichen in der bereits beschriebenen Weise arbeitet.Instead of the four-way valve 15, two separate valves can also be used be provided, one for each of the lines 13 and 14. In this way, the connection between each container and the vacuum source or the air source can be separated steer. It is also possible for more than two containers to be provided, in which case each container essentially corresponds to that already described Way works.

Die Abbildung zeigt außerdem noch eine Vorrichtung zum Heben von Flüssigkeit, beispielsweise Regenwasser, aus einem Sammelbehälter 23 unter atmosphärischem Druck auf ein höheres Niveau, und zwar zu einem Abwasserkanal 24. Die Hebevorrichtung besteht aus einem oberen Sammler 25, einem Rohrleitungssystem 26 zur Verbindung der Behältnisse 23 und 25, ferner aus einer Auslaßrohrleitung 27, die von einem Ventil 28 gesteuert wird und zum Kanal 24 hin führt, und aus einer Überleitung 29, die von einem Dreiwegeventil 30 gesteuert wird. Dieses Ventil dient zur Verbindung des oberen Sammlers 25 entweder mit der Vakuumquelle 16 oder mit der Luftquelle 17.The figure also shows a device for lifting liquid, for example rainwater, from a collecting container 23 under atmospheric pressure to a higher level, namely to a sewer 24. The lifting device consists from an upper collector 25, a pipeline system 26 for connecting the containers 23 and 25, and also from an outlet pipeline 27, which is controlled by a valve 28 and leads to the channel 24, and from a transfer line 29, which is from a Three-way valve 30 is controlled. This valve is used to connect the upper header 25 to either the vacuum source 16 or with the air source 17.

Wenn nun das Wasser aus dem unteren Sammler 23 gehoben werden soll, wird das Ventil 28 geschlossen und der obere Sammler 25If the water is now lifted from the lower collector 23 should, the valve 28 is closed and the upper collector 25

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über das Ventil 30 mit der Vakuumquelle 16 verbunden, so daß im Sammler 25 Unterdruck entsteht und den atmosphärischen Druck wirken läßt, das Wasser durch die Leitung 26 zum Sammler 25 zu drücken. Ist eine ausreichende Wassermenge gehoben worden, wird das Ventil 30 in eine Stellung geschaltet, die den oberen Sammler 25 mit der Luftquelle 17 verbindet, und das Ventil 28 wird geöffnet, woraufhin das gehobene Wasser durch die Auslaßleitung 27 zum Abwasserkanal 24 strömt.connected via the valve 30 to the vacuum source 16, so that in Collector 25 negative pressure is created and the atmospheric pressure can act, the water through the line 26 to the collector 25 to to press. If a sufficient amount of water has been raised, the valve 30 is switched to a position that the upper collector 25 connects to the air source 17, and the valve 28 is opened, whereupon the raised water through the outlet line 27 to the sewer 24 flows.

Die den Betrieb der Hebevorrichtung beeinflussenden Ventile 28 und 30 können entweder von Hand oder selbsttätig gesteuert werden. Die Auslaßrohrleitung 27 kann auch mit dem Kanal 8 verbunden werden, wenn ein besonderes Abwassersystem für Regenwasser nicht vorhanden ist. Es besteht auch die Möglichkeit, daß keine Hebevorrichtung notwendig ist, weil das Regenwasser durch das Ab-•wassersystem 5 gesammelt wird und zusammen mit anderem Abwasser zum Kanal 8 fließen soll.The valves 28 and 30 influencing the operation of the lifting device can be controlled either manually or automatically. The outlet pipe 27 can also be connected to the channel 8 if a special sewage system for rainwater does not exist is available. There is also the possibility that no lifting device is necessary because the rainwater flows through the sewage system 5 is collected and is to flow to channel 8 together with other wastewater.

Die in der vorstehenden Beschreibung, in der Zeichnung und in den nachfolgenden Patentansprüchen offenbarten Merkmale des Anmeldungsgegenstandes können sowohl einzeln als auch in beliebigen Kombinationen untereinander für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.The in the above description, in the drawing and in The following patent claims disclosed features of the subject of the application can be used both individually and in any Combinations with one another are essential for the implementation of the invention in its various embodiments be.

Claims

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Claims

'{ 1 .J discharge device for a negative pressure sewage system, characterized by at least two sewage collecting tanks (1, 2), each with valve-controlled (9, 10 ₉ 11, 12) inlet and outlet pipes (3 _f 4, 6 , 7), furthermore by a vacuum or negative pressure source (16) and valve-controlled (15) transfer lines (13 »14) for connecting each container (1, 2) either to the vacuum source (15) or to an air source (17) .

2. Device according to claim 1, characterized in that at least one container (1 or 2) over the associated valve-controlled inlet pipeline (3 or 4) with the sewage system (5) and via one of the valve-controlled transfer lines (13 or 14) is connected to the vacuum source (16).

3. Device according to claim 2, characterized in that each waste water collecting tank (1, 2) is equipped with means is to periodically separate it from the sewage system (5) and to be connected to the air source (17) so that the container in question can be emptied through its outlet pipe (6 or 7) is.

4. Device according to claim 1, characterized by an automatically acting device (18, 19, 20) for control and regulation of your operational processes

5. Device according to claim 4, characterized by an influencing factor of the device (20) by a timing device.

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6. Device according to claim 4, characterized in that the operating control and regulating device (20) by a device (18, 19) is influenced, which measures the amount of waste water in at least one of the containers (1, 2).

7. Device according to claim 4, characterized in that the operating control and regulating device (20) by the activity is influenced by facilities which lead sewage to the sewage system (5).

8. Device according to claim 1, characterized in that the inlet valve (9, 10) of each container (1, 2) with a pneumatic Control device (21, 22) is equipped, which is influenced by the pressure in the container concerned, so that a connection to the sewage system (5) is established due to the negative pressure created in the container.

9. Device according to claim 1, characterized by a vacuum pump (16) forming the vacuum source.

10. Device according to claim 9, characterized in that the Air source (17) forms the pressure side of the vacuum pump (16).

11. Device according to claim 1, characterized by a combination with a device for lifting liquids from a lower under atmospheric pressure Collector (23), from an upper collector (25), which is connected to the vacuum source (16) by valve-controlled (30) transfer lines (29) and the air source (17) is connectable, a piping system (26), which the lower header with the upper Collector connects, and consists of a valve-controlled (28) outlet pipe (27).

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12. Device according to claim 1, characterized in that the daü Outlet pipeline (6, 7, 27) connected to a gravity sewer (8, 24) under atmospheric pressure is.

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