バルブの使用

適切に設計された集水システムのニーズを満たすために、様々なタイプのバルブが使用されます。これらは、様々な種類の水がどこに流れて、どこに流れないのかを制御します。構造材料は地域の規制によって異なりますが、ポリ塩化ビニル（PVC）、ステンレス鋼、銅／青銅が最も一般的です。

ただし、例外もあります。「リビングビルディングチャレンジ」の対象となるプロジェクトには、厳格なグリーンビルディング基準が求められ、製造工程や廃棄方法により環境に有害とみなされるPVCなどの材料の使用が禁止されています。

材質に加えて、設計とバルブの種類にも選択肢があります。この記事の残りの部分では、一般的な雨水・中水収集システムの設計と、それぞれの設計における様々なタイプのバルブの使用方法について解説します。

一般的に、回収した水をどのように再利用するか、そして地域の水道設備基準がどのように適用されるかによって、使用するバルブの種類が決まります。また、回収できる水の量が100%再利用の要件を満たすのに十分でない場合もあるという現実も考慮する必要があります。このような場合、不足分を補うために生活用水（飲料水）をシステムに含める場合があります。

公衆衛生およびパイプライン規制当局の主な懸念は、収集された水の相互接続と家庭用飲料水供給の潜在的な汚染から家庭用水源を切り離すことです。

保管/衛生

日常貯水タンクは、トイレの洗浄や冷却塔の補助用途の消毒容器に使用できます。灌漑システムでは、貯水タンクから直接水を汲み上げて再利用するのが一般的です。この場合、水は灌漑システムのスプリンクラーから排出される前に、最終ろ過・衛生処理に直接送られます。

ボールバルブは、開閉が速く、ポート全体に流量を分配でき、圧力損失が低いため、集水によく使用されます。適切な設計により、システム全体を中断することなく、機器を分離してメンテナンスを行うことができます。例えば、一般的な方法としては、ボールバルブタンクノズルに取り付けることで、タンクを空にすることなく下流の機器を修理できます。ポンプには遮断弁が備わっており、パイプライン全体を排水することなくポンプを修理できます。逆流防止弁（チェックバルブ）は分離プロセスでも使用されます（図3）。

汚染防止/処理

逆流防止は、あらゆる集水システムにおいて重要な要素です。球状チェックバルブは、ポンプが停止しシステム圧力が低下した際に、配管の逆流を防ぐために通常使用されます。また、逆流によって水が汚染されたり、望ましくない場所に侵入したりするのを防ぐため、生活用水や集水された水が逆流するのを防ぐためにも使用されます。

計量ポンプが加圧ラインに塩素または青色染料化学物質を追加する場合、注入バルブと呼ばれる小さなチェックバルブが使用されます。

下水の逆流や水収集システムへのげっ歯類の侵入を防ぐために、貯蔵タンクのオーバーフロー システムでは大型のウェーハまたはディスク チェック バルブが使用されます。

17 sum water fig5 手動または電動式のバタフライバルブは、大規模パイプラインの遮断弁として使用されます（図5）。地下用途では、手動式ギア式バタフライバルブを使用して、通常数十万ガロンの水を貯留できる貯水タンク内の水の流れを遮断し、ウェットウェル内のポンプを安全かつ容易に修理できるようにします。シャフト延長により、斜面下方にあるバルブを斜面レベルから制御できます。

ラグ型バタフライバルブを使用する設計者もいます。ラグ型バタフライバルブは下流配管を省くことができるため、バルブを遮断弁として使用できます。これらのラグ型バタフライバルブは、バルブの両側にある対応するフランジにボルトで固定されます（ウェハ型バタフライバルブではこの機能は利用できません）。図5では、バルブとエクステンションがウェットウェル内に配置されているため、バルブボックスなしでバルブのメンテナンスが可能です。

水槽の排水など、低水位の用途でバルブを駆動する必要がある場合、電動バルブは現実的な選択肢ではありません。電動アクチュエータは水の存在下で故障することが多いためです。一方、圧縮空気の供給が不足するため、空気圧バルブは通常使用できません。解決策として、通常は油圧（油圧）駆動バルブが使用されます。制御盤の近くに安全に設置された電動パイロットソレノイドは、常閉型の油圧アクチュエータに加圧水を送り、アクチュエータが水没した場合でもバルブを開閉できます。油圧アクチュエータの場合、電動アクチュエータのようにアクチュエータに水が接触する危険はありません。

結論は
オンサイト水再利用システムは、流量制御を必要とする他のシステムと何ら変わりません。バルブやその他の機械式水処理システムに適用される原理の多くは、単に異なる方法で採用されているだけで、水道業界のこの新興分野特有の要件を満たしています。しかしながら、より持続可能な建物への需要が日々高まるにつれ、この分野はバルブ業界にとって重要なものとなるでしょう。