Brevet FR2366195A1 — publié le 19780428

La présente invention a pour objet un procédé pour transporter dans un conduit collecteur un mélange de déchets et d'eau, notamment d'ordures ménagères et d'eau, provenant de cuves de stockage branchées sur le conduit collecteur. Dans le brevet FR 798.975 (GODITLOT-GARCHEY), qui décrit un tel procédé, une aspiration assure le transport du mélange d'ordures et d'eau dans une cuve de réception centrale. Dans ce procédé les quantités d'ordures transportées et la longueur du réseau de transport sont limitées par la limite de l'aspiration elle-meme. De plus ituti- lisation d'une dépression implique que le profil en long des canalisations ne comporte pas de dénivellations importantes dans les zones à contre-pente. le but de l'invention est de proposer un procédé permettant un accroissement des quantités de déchets transportés et de la longueur du réseau de transport. A cet effet l'invention propose un procédé caractérisé en ce que le mélange est véhiculé dans le conduit collecteur par un liquide circulant sous pression. Il est ainsi possible d'assurer un transport d'un volume important du mélange de déchets et d'eau sur une grande distance et de faire franchir au conduit de fortes dénivellations, à contre-pente. Suivant une autre caractéristique du procédé suivant l'invention, la vidange de chaque cuve de stockage et son transfert dans le conduit collecteur sont effectués en mettant sous pression le volume situé au-dessus du niveau du liquide dans la cuve. Pour permettre un refoulement rapide dans le conduit collecteur du contenu des cuves de stockage la pression dLair exercée, en vue de la vidange, sur le volume situé au-dessus du niveau du liquide dans la cuve doit être telle que la pression de l'eau dans le conduit de branchement soit supérieure à la pression du liquide circulant dans le conduit collecteur. L'invention a également pour objet une installation pour la mise en oeuvre du procédé, comprenant un certain nombre de cuves de stockage dans lesquelles se rassemblent par gravité. des déchets auxquels de l'eau est mélangée, et qui communiquent chacune avec un conduit de branchement distinct commandé par un dispositif obturateur et débouchant dans un conduit collecteur, relié, à ltaval des cuves de stockage, à une boche réceptrice, caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens pour faire circuler un liquide sous pression dans le conduit collecteur et en ce que chaque cuve de stockage constitue un caisson étanche auquel sont associés d'une part des moyens pour interrompre l'alimentation en eau et en déchets de la cuve, d'autre part des moyens pour introduire de l'air comprimé dans le volume situé audessus du niveau du liquide dans la cuve, ce qui permet, par ouverture du dispositif obturateur, de transférer le contenu de la cuve dans le conduit collecteur, où circule le liquide sous pression. Dans le cas où les déchets sont des ordures ménagères, chaque cuve de stockage peut être alimentée en mélange d'eau et d'ordures par une conduite de descente unique, provenant, comme décrit dans le brevet précité, d'éviers-vidoirs, c'est-à-dire d'éviers sous lesquels est disposée une vasque où se forme un mélange d'eau et de petits déchets, tels qu'épluchures de légumes et coquilles d'oeuf, qui est déchargée périodiquement dans un tuyau de descente, à la manière d'une chasse d'eau, par manoeuvre d'une soupape obturatrice. I1 est toutefois plus avantageux que chaque cuve de stockage soit alimentée par deux conduites distinctes, à savoir une gaine de descente d'ordures ménagères et une conduite d'eau indépendante. L'invention propose à cet effet que le dispositif obturateur soit constitué par une vanne à passage intégral, réalisée de préférence sous la forme d'une vanne à manchon, qui autorise la circulation des déchets volumineux introduits normalement dans un vide-ordures. I1 va de soi que dans ce cas une vanne à passage intégral, par exemple à manchon, doit être prévue pour interrompre l'alimentation en ordures de la cuve de stockage avant la mise sous pression d'air de cette cuve. La conduite d'eau jumelée avec la gaine de descente de vide-ordures est avantageusement constituée par une conduite de descente d'eaux usées, auquel cas cette conduite est munie, à l'amont de son débouché dans la cuve, d'une vanne, qui peut être à manchon ou bien à obturateur en forme de coin, conformément au brevet FR 71.16057, ou encore un clapet de non-retour adapté à la circulation des eaux usées. La conduite d'eau peut aussi'être une conduite d'eau sous pression, branchée par exemple sur un réseau de distribution d'eau de rivière. Dans ce cas la conduite comporte, à l'intérieur de la cuve, un robinet à flotteur classique. Quel que soit le mode d'alimentation adopté, la cuve doit autre munie d'un trop-plein permettant à l'eau en excès d'être envoyée dans un égout. le volume supérieur de la cuve de stockage peut entre mis en pression, à partir d'un conduit d'air comprimé, par l'intermédiaire d'un distributeur de commande, qui est par exemple une électro-vanne. Un broyeur peut titre disposé à la partie inférieure de la gaine ou conduite alimentant la cuve de stockage en déchets, pour fragmenter ces derniers, ainsi qu'il est connu. I1 va de soi que plusieurs collecteurs reliés chacun à un groupe de cuves de stockage et à la bache réceptrice peuvent être prévus. Il est facile d'assurer par une commande à distance l'actionnement des moyens de mise en circulation du liquide dans le collecteur, ou dans chaque collecteur, et, pour chaque cuve de stockage, des moyens de coupure de l'alimentation en eau et en déchets, des moyens d'admission d'air comprimé et du dispositif obturateur. A cét effet il est avantageusement prévu un poste de commande central comportant des moyens de programmation pour déclencher un cycle de vidange des cuves de stockage comprenant notamment l'ouverture successive des dispositifs obturateurs des cuves respectives, la fermeture de ces dispositifs obturateurs étant assurée, de préférence, par un détecteur de fin de vidange, qui est par exemple un détecteur à bougie. l'invention sera explicitée au cours de la description qui va suivre, en référence aux dessins annexés dans lesquels - la Fig. 1 donne le schéma d'un réseau de transport d'ordures ménagères suivant l'invention; - la Fig. 2 donne le schéma d'une cuve de stockage des ordures et de mise en mélange de celles-ci avec l'eau; - la rig. 9 est une vue en coupe schématique d'une vanne à manchon utilisée pour commander aussi bien l'admission des ordures dans la cuve que la sortie de cette dernière; - la Fig. 4 est une vue schématique d'une variante de la Pig.2. Le système représenté sur la Fig. 1 montre principalement un collecteur 1, dans lequel de liteau sous pression peut circuler entre un bassin amont 2 et une bache réceptrice aval 9, collecteur auquel sont raccordés des branchements 4 amenant les ordures à partir d'im- meubles 5. le diamètre du collecteur peut varier de 300 à 500mm selon la dimension des ordures que l'on désire transporter. La vitesse dans ce collecteur est prévue pour être de l'ordre de 2 à 9 m/s. La puissance des pompes 6 disposées en tAte du collecteur 1, pour faire circuler sous pression l'eau prélevée dans le bassin, est voisine de celle d'un transport d'eau non chargée, car le transport sera fait avec une forte dilution des ordures dans le courant d'eau du collecteur. la puissance installée varie avec le diamètre des canalisations et avec le nombre des habitants raccordés. I1 faut simplement que la hauteur de refoulement des pompes spit inférieure à celle donnée par les dispositifs de chasse automatique qui, suivant l'invention, permettent d'introduire, comme décrit plus loin, les ordures dans le collecteur. En pratique cette limite est de l'ordre de 5 bars. Naturellement, comme pour toutes conduites sous pression, le collecteur 1 peut épouser un terrain accidenté et présenter sans inconvénient des contre-pentes, avec des dénivellations relativement importantes. Dans le bassin aval 3 de réception et de séparation de l'eau et des ordures, l'eau est prélevé au niveau de la surface 7 pour être conduite vers une station d'épuration, ou bien recyclée pour servir de nouveau, dans le bassin amont 2, de fluide de poussée, auquel cas le collecteur forme une boucle. Les ordures, soutirées à la base 8 du bassin de réception, sont conduites vers une station de traitement. Chacun des immeubles 5 surmonte, logée dans son sous-sol, une cuve 9 de stockage des ordures. Dans cette cuve 9 débouchent une gaine de descente 10 d'un vide-ordures situé à son aplomb immédiat, ainsi qu'une conduite de descente 11 d'eaux usées, non confondues avec les eaux-vannes, ou au contraire confondues avec celles-ci au sein d'une chute unique. le détail de cette cuve 9, aves ses arrivées 10 et ll et son conduit de branchement 4 raccordé au collecteur, est donné à la Pig. 2. La cuve 9 est trbs.grossiérement, constituée par un caisson chaudron8 étanche, de forme générale cylindrique, de grande capacité, susceptible de contenir la totalité des ordures rejetées en une journée dans l'immeuble, ou une fraction de ce rejet, suivant que le système prévoit par jour une ou deux vidanges. Si l'on compte une moyenne de 3,5 habitants par logement, il faut prévoir une cinquantaine de litres par logement, comme volume de cette cuve, s'il est prévu deux vidanges par jour, et en prévoir près de soixante dix par logement, s'il est prévu une seule collecte journalière. Par ailleurs, le volume de cette cuve est calculé de façon que l'on obtienne un volume identique, avant chaque évacuation, pour le mélange d'ordures et d'eau.La concentration peut varier, avec un maximum, les jours de pointe, n'excédant pas 10% c'est-à-dire que la proportion d'eau est d'au moins 90%0, ces pourcentages étant exprimés en poids. A la partie inférieure de la gaine de descente de vide-ordures 10 est montée, en dehors de la cuve, une vanne 12 à passage intégral commandée à partir d'un poste central 13, commun à toutes les cuves et qui est placé à proximité de la bâche aval 3 ou du bassin amont 2 par l'intermédiaire d'une cellule-relais 14 qui est associée à la cuve de stockage 9 et est reliée, par des lignes 16 et 17 respective ment, au poste central 13 et à la vanne 12. L'arrivée des eaux usées, par la conduite de descente 11, se fait aussi par l'intermédiaire d'une vanne 18 ou d'un clapet de nonretour adapté à la circulation d'eaux usées, commandée à partir de la cellule 14. Entre la descente 11 et la vanne 18 se trouve un piquage 19 qui forme un trop plein allant à l'égout, pour l'eau excédentaire par rapport au volume de consigne que ne doit pas dépasser la cuve avant chacune des chasses. La vanne 18 est située sur le cô- té de la cuve 9, à laquelle est est raccordée par un coude plongeant en 22 dans le mélange. La vanne et le coude 22 sont situés au-dessous du niveau consigne 21 du liquide dans la cuve 9. La génératrice inférieure du tube de trop-plein 19 est, quant à elle, à ce niveau 21. En variante, il peut n'y avoir pas de raccordement de conduite d'eaux usées sur la cuve 9 mais, par contre, une alimentation en ordures, non pas en provenance d'un vide-ordures, mais en provenance d'une gaine alimentée par des éviers-vidoirs qui fournissent d'euxmêmes aux ordures 1' eau servant de véhicule de transport. le raccordement de l'orifice de fond 23 de la cuve 9 au branchement 4 se fait par l'intermédiaire d'une vanne à passage intégral 24, commandée à partir de la cellule 14 par une ligne 25. Sous cette van ne est logé un détecteur de fin de vidange 26, qui est par exemple un détecteur électrique à bougie. La vidange du mélange d'ordures et d'eaux se fait au moyen d'un dispositif de chasse comportant un robinet à trois voies 27 dont les trois voies sont respectivement une tubulure 29 alimentée en air comprimé par une conduite 28, une tubulure 29 pour l'introduction d'air comprimé dans le volume 31 qui surmonte le niveau de liquide 21 dans la cuve 9, et une tubulure de mise à l'air libre 20. le robinet à trois voies est commandé par une ligne 32 partant de la cellule-relais 14. Les vannes 12 et 24 à passage intégral sont avantageusement du type connu (Fig. 3) comportant un manchon déformable 33 en élastomère, fixé à ses extrémités, de façon étanche, dans le corps de vanne 34 dont la partie principale 36, de forme annulaire, est traversée par deux vérins pneumatiques 37, 38, disposés en opposition, qui en position d'extension écrasent radialement le manchon élastique 33 en interdisant toute circulation dans la conduite correspondante 10 ou 4. La compression radiale du manchon 37 pourrait également être obtenue par une admission directe d'air comprimé dans le volume annulaire délimité par la paroi 36 du corps de vanne et le manchon lui-même. le diamètre du manchon 33, à l'état libre, est bien entendu au moins égal au diamètre interne de la conduite que commande la vanne. le fonctionnement de l'installation décrite est le suivant. Au départ, les vannes 24- commandant les branchements 4 sont fermées. Les vannes 12 de vide-ordures et les vannes 18 d'eaux usées sont ouvertes. les ordures tombent dans la cuve 9 où est fait le mélange avec l'eau en provenance des descentes 11. La collecte se fait selon le cycle suivant - mise en route des pompes 6 et mise en vitesse de l'eau dans le collecteur 1 à une vitesse de l'ordre de 2 m/s; - vidange successive des différentes cuves de stockage 9 par fermeture de la vanne 12 d'arrivée des ordures et de la vanne pilotée 18 d'arrivée d'eaux usées; ouverture de l'électro-vanne 27 pour l'admission d'air com primé dans le volume 31; ouverture de la vanne 24 mettant la cuve 9 en communication avec le branchement 4 et par là avec le collecteur 1; . vidange de la cuve 9; . fermeture de la vanne 24 sous l'action du détecteur de fin de vidange 26;; . manoeuvre du robinet à trois voies 27 pour mettre à lJat- mosphère la cuve 9, à travers la tubulure 20; . ouverture de la vanne 12 de la gaine de vide-ordures 10; . ouverture de la vanne 18 d'arrivée des eaux usées. - arret des pompes 6. Â la Fig. 4 la conduite de descente d'eaux usées ll de la Fig.2 est remplacée par une conduite d'eau sous pression 43, -qui est par exemple branchée sur un réseau de distribution d'eau de rivière. l'extrémité inférieure de la conduite 43 est muni-e d'un robinet 44 à flotteur 46, qui maintient 11 eau dans la cuve 9 au niveau de consigne 21. Be trop-plein est alors muni d'une électro-vanne 30. Suivant une autre variante, un broyeur peut titre installé à la partie inférieure de la gaine de descente d'ordures 10, à l'amont immédiat de la vanne 12. On peut alors utiliser un collecteur 1 plus petit diamètre, de l'ordre de 100 à 200 mm, suivant le nombre de logements desservis et l'étendue des la zone de collecte. I1 pourrait être prévu un agitateur dans la cuve 9. - REVENDICATIONS 1 - Procédé pour transporter dans un conduit collecteur un mélange de déchets et d'eau, notamment d'ordures ménagères et d'eau,profl venant de différentes cuves de stockage reliées au conduit collecteur par des conduits de branchement, caractérisé en ce que le mélange est véhiculé dans le conduit collecteur par un liquide circulant sous pression. 2 - Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la vidange de chaque cuve de stockage est effectuée en mettant sous pression le volume situé au-dessus du niveau du liquide dans la cuve. 3 - Procédé suivant la revendication 2, caractérisé en ce que la pression exercée, en vue de la vidange, dans le volume situé au-dessus du niveau du liquide dans la cuve est telle que la pression de l'eau dans le conduit desbranchement est supérieure à la pression du liquide circulant dans le conduit collecteur. 4 - Installation pour la mise en oeuvre du procédé suivant la revendication 1, comprenant un certain nombre de cuves de stockage dans lesquelles se rassemblent par gravité des déchets auxquels de l'eau est mélangée, et qui communiquent chacune avec un conduit de branchement distinct commandé par un dispositif obturateur et débouchant dans un conduit collecteur, relié, à l'aval des cuves de stockage, à une boche réceptrice, caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens pour faire circuler un liquide sous pression dans le conduit collecteur (1), et en ce que chaque cuve de stockage (9) constitue un caisson étanche auquel sont associés d'une part des moyens (12, 18) pour interrompre l'alimentation en eau et en déchets de la cuve, d'autre part des moyens (27, 28, 29) pour introduire de l'air comprimé dans le volume situé au-dessus du niveau du liquide dans la cuve, ce qui permet, par ouverture du dispositif obturateur, de transférer le contenu de la cuve dans le conduit collecteur, où circule le liquide sous pression. 5 - Installation suivant la revendication 4, dans laquelle les déchets sont des ordures ménagères, caractérisée en ce qu'une alimentation en un mélange dtordures et d'eaux usées est assurée dans la cuve de stockage (9) par une conduite unique provenant d'éviers-vidoirs, comme connu en soi. 6 - Installation suivant la revendication 4, dans laquelle les déchets sont des ordures ménagères, caractérisée en ce que l'alimen- tation en ordures et en eau de la cuve de stockage (9) est assurée par deux conduites distinctes, dont l'une est la gaine de descente (10) d'un vide-ordures et l'autre (11,43) est une conduite d'eau. 7 - Installation suivant les revendications 4 et 6, caractérisée en ce que les moyens pour interrompre l'alimentation en eau et en déchets comprennent une vanne à passage intégral (12) montée sur la gaine de descente de vide-ordures (10). 8 - Installation suivant l'une des revendications 6 et 7, caractérisée en ce que la conduite d'eau alimentant la cuve (9) est une conduite de descente d'eaux usées (11), et en ce -qu'une vanne (18), ou un clapet de non retour, est montée sur cette conduite avant son débouché dans la cuve (9). 9 - Installation suivant l'une des revendications 6 et 7, caractérisée en ce que la conduite d'eau alimentant la cuve (9) est une conduite d'eau sous pression (43) dont l'extrémité inférieure est munie à l'intérieur de la cuve d'un robinet (44) à flotteur (46). 10 - Installation suivant l'une des revendications 4 à 9, caractérisée en ce que la cuve est munie d'un trop-plein (19) relié à l'é- gout, qui comprend un coude (22) plongeant dans le mélange d'eau et de déchets. ll - Installation suivant l'une des revendications 4 à 10, caractérisée par un broyeur monté en dehors de la cuve (9) dans la partie inférieure de la conduite d'alimentation en déchets (10). 12 - Installation suivant l'une des revendications 6 à ll, earactérisée en ce que le dispositif obturateur commandant l'admission du contenu de la cuve (9) dans le conduit de branchement (4) correspondant est une vanne à passage intégral (24). 13 - Installation suivant l'une des revendications 7 et 12, caractérisée en ce que la vanne à passage intégral est une vanne à manchon (12, 24). 14 - Installation suivant îtune des revendications 4 à 13, caractérisée en ce que plusieurs conduits collecteurs (1) sont prévus pour relier les cuves de stockage (9) i la biche réceptrice (3). 15 - Installation suivant la revendication 4, caractérisée en ce que les moyens (12, 18) pour interrompre l'alimentation en eau et en déchets de la cuve, les moyens (27,28,29) pour introduire l'air comprimé dans la cuve de stockage (9) et le dispositif obturateur (24) pour la vidange de la cuve (9) sont commandés à distance. 16 - Installation suivant la revendication 15, caractérisée par un poste de commande central (13) comportant des moyens de programmation pour déclencher un cycle de vidange des cuves de stockage, comprenant notamment l'ouverture successive des dispositifs obturateurs (24) des cuves respectives (9). 17 - Installation suivant l'une des revendications 4 à 16, caractérisée par un détecteur de fin de vidange (26) situé dans le conduit de branchement (4), à l'aval du dispositif obturateur (24),et relié à ce dernier pour le fermer lorsque la vidange est terminée. 18 - Installation suivant la revendication 4, caractérisée par un robinet à trois voies (27) pour l'alimentation en air comprimé de la cuve (9).