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、様々な種類のバルブが使用されます。バルブは、異なる種類の水がどこに流れるか、どこに流れてはいけないかを制御します。使用される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。

とはいえ、例外もあります。「リビング・ビルディング・チャレンジ」の基準を満たすように指定されたプロジェクトは、厳格なグリーンビルディング基準を満たす必要があり、製造工程や廃棄方法によって環境に有害とみなされるPVCやその他の材料の使用を禁止しています。

材質に加えて、設計や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・雑排水収集システムの設計例と、それぞれの設計における各種バルブの使用方法について解説します。

一般的に、収集した水をどのように再利用するか、また地域の配管規定をどのように適用するかによって、使用するバルブの種類が決まります。また、収集可能な水の量が100%再利用の要件を満たすのに十分でない場合があることも考慮すべき点です。この場合、不足分を補うために、生活用水（飲料水）をシステムに組み込むことがあります。

公衆衛生機関およびパイプライン規制機関の主な懸念事項は、家庭用水源と集水された水の相互接続、および家庭用飲料水供給源の潜在的な汚染を分離することである。

保管・衛生

日常的に使用する貯水タンクは、トイレの洗浄や冷却塔の補助用途における消毒容器などに利用できます。灌漑システムにおいては、貯水池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散水器から出る前に、最終ろ過・消毒工程を直接経ます。

ボールバルブは、素早く開閉でき、ポート全体に流量が分配され、圧力損失が少ないため、通常は集水に使用されます。優れた設計により、システム全体を中断することなく、メンテナンスのために機器を隔離できます。たとえば、一般的な方法として、ボールバルブタンクノズルで、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あり、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。球形逆止弁は、ポンプ停止時やシステム圧力低下時に配管からの逆流を防ぐために一般的に使用されます。また、逆止弁は、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。逆流は、水の汚染や、望ましくない場所への水の侵入を引き起こす可能性があります。

計量ポンプが加圧配管に塩素や青色染料などの薬品を添加する際には、注入弁と呼ばれる小型の逆止弁が使用されます。

貯水槽のオーバーフローシステムには、下水の逆流やネズミなどのげっ歯類が集水システムに侵入するのを防ぐために、大型のウェハー型またはディスク型の逆止弁が使用されます。

17 合計水 図5 手動または電動のバタフライバルブは、大型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、手動の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蔵できる水槽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、斜面レベルから斜面下のバルブを制御できます。

設計者によっては、下流側の配管を取り外せるラグ式バタフライバルブを使用することもあります。これにより、バルブを遮断弁として使用できます。これらのラグ式バタフライバルブは、バルブの両側のフランジにボルトで固定されます。（ウェハ式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、バルブと延長部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、低水位用途でバルブを駆動する必要がある場合、電動バルブは実用的ではありません。なぜなら、電動アクチュエータは水が存在すると故障することが多いためです。一方、空気圧バルブは圧縮空気の供給がないため、通常は使用できません。このような場合、油圧式バルブが解決策となります。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が、常閉型の油圧アクチュエータに加圧水を供給し、アクチュエータが水没していてもバルブを開閉できます。油圧式アクチュエータの場合、電動式アクチュエータのように水がアクチュエータに接触する危険性はありません。

結論は
敷地内での水の再利用システムは、流量制御を必要とする他のシステムと何ら変わりありません。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ほとんどは、この新興水産業分野特有の要件を満たすために、異なる方法で採用されているだけです。とはいえ、より持続可能な建築物へのニーズが日々高まるにつれ、この産業はバルブ産業にとって重要な存在となるでしょう。