Brevet FR2366186A1 — publié le 19780428

La présente invention a pour obJet une installation pour collecter et évacuer un mélange d'eau et de déchets, notamment d'eau et d'ordures ménagères, 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 par un orifice de sortie inférieur 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 cuve réceptrice prévue pour recevoir successivement le mélange provenant des différentes cuves. Une telle installation est connue par le brevet FR 798.975 (GODILLCT- GARCHEY) qui prévoit le transport par canalisation, sous l'effet d'une dépures sion créée à l'aval, Jusqu a une usine de traitement d'un mélange d'ordures ménagères et d'eau en provenance d'immeubles dont les appartements sont équipés 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.Ce système ne permet donc pas de faire ltéconomie d'un ramassage des déchets gros et moyens, que ne tolèrent pas les éviers-vidoirs et qui doivent donc être collectés séparément pour être enlevés par des camions-bennes. Telle qu'elle a été réalisée dans un groupe de localités de la région parisienne sous le nom de Procédé GARCHEY, l'installation conforme au brevet précité comporte, pour chaque immeuble, une cuve de stockage dont le dispositif obturateur est constitué par une bonde ou soupape associée à l'orifice de sortie, qui doit être soulevée à la main par un préposé pour donner un accès au conduit de branchement et pour rendre efficace la pression atmosphérique sur le contenu de la cuve, en vue de l'évacuation et du transport par dépression du mélange dteau et de déchets. Le but de l'invention est de perfectionner l'installation connue dans le sens d'un accroissement du volume unitaire des déchets susceptibles d'être évacués et d'une automatisation des opérations d'évacuation. Ia solution proposée consiste en ce que le dispositif obturateur est constitué par une vanne à passage intégral montée à l'aval de l'orifice de sortie de la cuve de stockage. Du fait qu'une vanne à passage intégral, réalisée de préférence sous la forme d'une vanne à manchon, assure la communication entre la cuve de stockage et le conduit de branchement, il est possible de faire circuler dans ce dernier des déchets volumineux, de sorte que dans le cas où les déchets sont des ordures ménagères la cuve de stockage peut Etre alimentée directement par la gaine de descente d'un vide-ordures, à la condition que la cuve soit disposée à l'aplomb de cette gaine, l'eau mélange étant fournie soit par une conduite de descente d'eaux usées, soit par une conduite d'eau sous pression quelconque, branchée par exemple sur un réseau de distribution d'eau de rivière ou d'eau potable.Dans ce- dernier cas la consommation d'eau peut être réduite à la quantité Juste nécessaire pour assurer, au moment de la vidange dans le collecteur, le mélange voulu, moyennant l'utilisation d'un robinet à flotteur classique. On peut préciser à cet égard que la proportion maximale de déchets dans le mélange à transporter est estimée à environ 10%, de sorte que la proportion d'eau est d'au moins 90%, ces pourcentages étant donnés en poids. Dans le cas où l'eau du mélange provient d'une conduite de descente d'eaux usées, il est prévu dans la cuve de stockage un trop-plein pour le rejet à l'égout de l'eau en excès, Cette disposition est décrite dans le brevet déjà cité, mais l'invention propose en outre que le trop-plein soit constitué par un tube coudé dont l'une des branches plonge dans la cuve, pour empêcher l'envoi dans l'égout des corps flottants. Un broyeur peut être 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 cuve réceptrice peuvent être prévus. Comme dans le brevet précité, la vidange de chaque cuve peut être assurée, à travers le dispositif obturateur ouvert, sous l'effet conjoint d'une dépression créée dans la cuve réceptrice et d'une communication avec l'atmosphère établie à l'amont de la cuve considérée. L'invention propose toutefois une disposition complémentaire suivant laquelle le collecteur est muni, à l'amont des cuves de stockage, d'une vanne lui permettant de communiquer avec l'atmosphère. I1 est facile d'assurer par une commande à distance l'actionnement des vannes à passage intégral et de la ou de chaque vanne de prise d'air située à l'amont d'un collecteur. le poste de commande peut comporter des moyens de programmation pour déclencher un cycle de vidange des cuves de stockage comprenant notamment la mise en marche des moyens de mise en dépression de la cuve réceptrics, et successivement l'ouverture de chacune des vannes à passage intégral associées à un même collecteur. Des organes de temporisation sont de plus normalement prévus pour maintenir à tour de rôle chaque vanne à passage intégral ouverte pendant un temps suffisant pour que s'accomplisse la vidange totale de la cuve correspondante. t1 invention sera explicitée au cours de la description qui va suivre, en référence aux dessins annexés dans lesquels - la fig. 1 est une vue schématique d'une installation pour la collecte et l'évacuation d'un mélange d'eau et d'ordures ménagères; - la fig. 2 est une vue d'une cuve de stockage alimentée à partir d'une conduite de descente unique; - la fig. 3 est une vue schématique en coupe d'une vanne à manchon intercalée entre chaque cuve de stockage et un conduit collecteur; - la fig. 4 est une vue analogue à celle de la figure 2, représentant une cuve de stockage alimentée par une gaine de descente de vide-ordures et une conduite de descente d'eaux usées; - la fig. 5 est une vue - schématique montrant deux immeubles dont les cuves de stockage alimentent un collecteur commun;; - la fig. 6 représente un mode d'exécution dans lequel un broyeur est prévu à la partie inférieure d'une gaine de descente; - la fig. 7 est une vue suivant laquelle l'eau provient d'une conduite sous pression. L'installation pour la collecte et l'évacuation d'ordures ménagères représentée schématiquement à la figure 1 comprend une station centrale de réception 1, dans laquelle une cuve réceptrice 2 susceptible d'être mise en dépression par une ou plusieurs pompes à vide 3 reliées par une tubulure 4 à la paroi supérieure de la cuve 2 est prévue pour recevoir un mélange d'eau et d'ordures ménagères en provenance d'un certain nombre de cuves de stockage 6, dont une seule est représentée, dans chacune desquelles sont collectées par gravité les ordures d'une ou plusieurs colonnes d'appartements d'immeubles collectifs.Dans ltexem- ple représenté deux groupes de cuves de stockage 6 alimentent chacun un conduit collecteur distinct 7, 8 dont l'extrémité aval débouche dans la paroi supérieure de la cuve de réception centrale 2 et dont l'extrémité amont comporte une prise d'air atmosphérique 9 réalisée par exemple sous la forme d'une vannepapillon 11. La cuve centrale 2 est reliée à sa partie inférieure par une conduite 10 à une installation de séparation, non représentée. L'orifice inférieur 12 (fig. 2) de chaque cuve de stockage 6 est relié au collecteur correspondant 7 ou 8 par un conduit de branchement 13 dans lequel est montée une vanne à passage intégral 14 qui peut être commandée, par une ligne 16, à partir d'un poste de commande central 17, auquel sont également reliés, par une ligne 18, chacune des vannes-papillons 11, et par une ligne 19 le moteur des pompes à vide 3. Dans l'exemple de la figure 2 la cuve de stockage 6 reçoit, à 11 amont, par une conduite 21, un mélange d'eau et d'ordures ménagères débité par des éviers-vidoirs 22 (fig. 5). la cuve de stockage 6-est, très grossièrement, un cylindre chaudronné d'un volume suffisant pour accumuler en une fois ou en deux fois, suivant le nombre des vidanges effectuées dans une Journée, le volume total des ordures ménagères déversées par la colonne d'appartements correspondante. On peut estimer que la contenance de cette cuve doit être d'environ 50 litres par appartement, s' il est effectué deux vidanges par Jour, et de presque 70 litres par appartement, s'il est effectué seulement une vidange1 cette estimation étant faite dans l'hypothèse où ehaque appartement loge un ménage ayant en moyenne 3,5 habitants. L'eau en excès est évacuée par un trop-plein 23 qui conduit naturellement l'eau en excès vers un égout 24 (fig. 5) et forme un tube coudé dont une branche verticale 26 plonge suffisamment au-dessous du niveau du mélange pour que les corps flottants ne puissent s'y introduire. La longueur de la branche 26 peut être de l'ordre de 30 cm. le trop-plein maintient dans la cuve un niveau 27 propre à garantir pour chaque vidange un volume identique du mélange d'eau et d'ordures. La proportion d'ordures, quant à elle, varie suivant les Jours, mais on la limite de toute fa çon à un maximum de 10fi, ctest-à-dire que la proportion d'eau est d'au moins 906(. La vanne 14 à passage intégral est avantageusement du type connu (fig. 3) cpmportant un manchon déformable 28 en élastomère fixé à ses extrémités, de fa çon étanche, dans le corps de vanne 29 dont la partie principale 31, de forme annulaire est traversée par deux vérins pneumatiques 32, 33, disposés en opposition, qui en position d'extension écrasent radialement le manchon élastique 28 en interdisant toute circulation dans le conduit de branchement 13. la compression radiale du manchon 28 pourrait également être obtenue par une admission directe d'air comprimé dans le volume annulaire délimité par la paroi 31 du corps de vanne et le manchon lui-même. te diamètre du manchon 28, à l'état libre, est bien entendu au moins égal au diamètre interne du conduit de branchement 13. Le fonctionnement de la vanne à manchon 14 met en oeuvre une botte de commande 34, qui est avantageusement logée dans le même regard 36 que la vanne 14. Une conduite d'air comprimé 37, par exemple parallèle au conduit 13, alimente la botte de commande et puis de là, par une tuyauterie 38, la vanne elle-mgme. Ia botte de commande reçoit ses signaux par la ligne-pilote 16, également parallèle au conduit 13. le fonctionnement de l'installation est schématiquement le suivant Au départ toutes les vannes sont fermées, que ce soit les vannes à manchon 14 ou les vannes de prise d'air Il Les ordures s'accumulent dans les différentes cuves de stockage 6 avec de l'eau en quantité suffisante, c 'est-à-dire Jusqu'au niveau 27. la vidange des cuves a lieu une ou deux fois par Jour. Les opérations suivantes s'effectuent alors - Mise en route des pompes à vide 3; - Ouverture de la vanne 11 du conduit collecteur 7 pour mettre ce conduit à la pression atmosphérique; - Ouverture de la vanne à manchon 14 d'une première cuve de stockage 6 reliée au collecteur 7, ce qui a pour effet un vidage du mélange d'eau et d'ordures contenu dans la cuve considérée, sous la forme d'un bouchon liquide qui circule dans le conduit de branchement 13 correspondant et passe dans le collecteur 7; - Fermeture de la vanne à manchori 14;; - Déplacement dans le collecteur 7 du mélange d'eau et d'ordures Jusqu là la cuve centrale de réception 2, le mouvement se faisant en gros comme celui d'un piston liquide ayant la pression atmosphérique sur sa face amont et la dépression des pompes à vide sur sa face aval; - Ouverture successive des vannes à manchon 14 des autres branchements 13 alimentant le même collecteur; - Fermeture de la vanne de prise dtair 11 du collecteur 7 et ouverture de la vanne Il du collecteur 8, pour la répétition dans la partie correspondante de l'installation des opérations déjà décrites. La vitesse dans les collecteurs, du fait que le transport se fait sous la forme d'un bouchon liquide, peut atteindre des valeurs relativement élevées pour de faibles dépressions. On arrive facilement à des vitesses supérieures à 2,5 m par seconde avec seulement des dépressions de l'ordre de 0,2 bar. La puissance des pompes à vide doit être établie en fonction notamment du diamètre des conduits (par exemple 300 à 500 mm), des vitesses que lton veut y obtenir, du nombre dthabitants raccordés au systeme, et de la longueur du réseau. La figure 4 représente la disposition préférée en ce qui concerne l'alimentation de la cuve de stockage 6. Dans ce cas en effet cette alimentation met en jeu non plus une unique conduite où arrivent les ordures et de l'eau en provenance d'éviers-vidoirs, mais deux conduites distinctes, dont l'une 36 est la gaine de descente d'un vide-ordures d'immeuble dans lequel les habitants déversent, comme connu, leurs déchets Dans ce cas, et comme représenté, on place la cuve 6 à l'aplomb immédiat de la gaine 36.La seconde conduite, 37, est la conduite de descente des eaux usées de l'immeuble. Cette conduite 37 peut recueillir seulement les eaux usées provenant des appareils de lavage et de toilette; elle peut aussi être ce qu'on appelle une descente en chute unique, qui recueille également les eaux vannes provenant des W.C. Cette descente d'eaux usées 37 est branchée très exactement dans le coude supérieur du trop-plein 23,de façon que la quantité en excès de ces eaux usées puisse partir directement vers l'égout 24. La figure 5 montre schématiquement deux immeubles 38 et 39, dont les ordures sont recueillies comme il vient d'être dit. L'immeuble 38 est pourvu d'éviers-vidoirs 22 alimentant tous une conduite de descente unique 41 pour les déchets et l'eau provenant des éviers-vidoirs, et cette conduite 41 se raccorde à la conduite 21 qui se déverse gravitairement dans la cuve 6, comme à la figure 1, qui peut être située, comme représenté, hors de l'aplomb de l'immeuble. L'immeuble 39, pour sa part, comporte outre une descente d'eaux usées 37, un vide-ordures 36. Comme déjà dit; le vide - ordures est situé à l'aplomb immédiat de la cuve de stockage 6, comme à la figure 5. Les deux cuves 6 se déversent dans le collecteur 7, par l'intermédiaire des vannes à manchon 14 et des conduits de branchement 13. La figure 5 montre également l'égout 24 dans lequel se déversent gravitairement les trop-pleins 23 qui évacuent l'excédent d'eaux usées des cuves 6. La figure 6 montre la possibilité d'insertion d'un broyeur 42 à la partie inférieure de la gaine de descente 36 d'un vide-ordures, juste avant lten- trée dans la cuve 6. On peut également insérer un tel broyeur à l'aval d'une conduite de descente alimentée par des éviers-vidoirs, telle que la conduite 41 de la figure 5. Le fonctionnement du broyeur est normalement commandé par une cellule photo-électrique, non représentée, qui détecte la chute des ordures dans la gaine du vide-ordures. les ordures ainsi fragmentées tombent dans la cuve de stockage, d'où elles sont évacuées comme précédemment décrit. Dans ce cas la vitesse minimum peut être réduite à 1,5 m/s. A la figure 7 la conduite de descente d'eaux usées 37 des figures 4, 5 et 6 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 munie d'un robinet 44 à flotteur 46 qui maintient l'eau dans la cuve 6 au niveau de consigne 27. Dans les différents exemples décrits un agitateur peut être prévu dans la cuve de stockage 9. - REVENDICATIONS 1 - Installation pour collecter et évacuer un mélange d'eau et de déchets, notamment d'eau et d'ordures ménagères, comprenant un certain nombre de cuves de stockage dans lesouelles se rassemblent par gravité des déchets, auxquels de 11 eau est mélangée, et qui communiquent chacune par un orifice de sortie inférieur 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 cuve réceptrice prévue pour recevoir successivement le mélange provenant des différentes cuves, caractérisée en ce que le dispositif obturateur est constitué par une vanne à passage intégral (14), montée à l'aval de l'ori- fice de sortie (12) de la cuve de stockage (6). 2 - Installation suivant la revendication 1, caractérisée en ce que, comme connu en soi, la vidange de chaque cuve de stockage est assurée, à travers le dispositif obturateur ouvert, sous effet conjoint d'une dépression créée dans la cuve réceptrice et d'une communication avec l'atmosphère établie à l'amont de la cuve considérée. 3 - Installation suivant la revendication 2, caractérisée en ce que le collecteur (7, 8) est muni, à 11 amont des cuves de stockage (6), d'une vanne (11) permettant la communication avec l'atmosphère de ce collecteur. 4 - Installation suivant l'une des revendications I à 3, caractérisée en ce que la vanne à passage intégral est constituée par une vanne (14), connue en soi, comportant un manchon (28) en matière souple, qui peut être déformé radialement sous l'effet d'un fluide sous pression et être mis ainsi en position de fermeture. 5 - Installation suivant l'une des revendications 1 à 4, dans laquelle les déchets sont des ordures ménagères, caractérisée en ce qu'une alimentation d'un mélange d'ordures et d'eaux usées est assurée dans la cuve de stockage (6) par une conduite unique (21, 41) provenant d'éviers-vidoirs (22), comme connu en soi. 6 - Installation suivant l'une des revendications 1 à 4, dans laquelle les déchets sont des ordures ménagères, caractérisée en ce que l'alimentation en ordures et en eau de la cuve de stockage (6) est assurée par deux conduites distinctes, dont l'une est la gaine de descente (36) d'un vide-ordures et l'autre (37, 43) est une conduite d'eau. 7 - Installation suivant la revendication 6, caractérisée en ce que la conduite d'eau est une conduite de descente (37) d'eaux usées. 8 - Installation suivant la revendication 6, caractérisée en ce que la conduite d'eau est une conduite alimentée en eau sous pression, dont ltextré- mité inférieure comporte un robinet (44) à flotteur (46) pour maintenir dans la cuve un niveau de consigne (27). 9 - Installation suivant l'une des revendications 1 à 8, dans laquelle la cuve de stockage (6) est munie d'un trop-plein (23) relié à l'égout, caractérisée en ce que le trop-plein (23) forme un tube coudé dont une branche (26) plonge dans la cuve, pour empêcher ltentratnement de corps flottants. 10 - Installation suivant l'une des revendications 1 à 9, caractérisée, comme connu en soi, par un broyeur (42) disposé à la partie inférieure du con duit ou gaine (41 36) ) dans lequel les déchets circulent par gravité. 11 - Installation suivant l'une des revendications 1 à 10, caractérisée en ce que plusieurs collecteurs (7, 8) sont reliés chacun à un groupe de cuves de stockage (6) et à la cuve réceptrice (2). 12 - Installation suivant l'une des revendications 1 à 11, caractérisée en ce que les vannes à passage intégral (14) sont télécommandées. 13 - Installation suivant la revendication 12, caractérisée en ce que la ou les vannes (11) de mise à l'atmosphère sont télécommandées, 14 - Installation suivant l'une des revendications 12 et 13, caractérisée par un poste de commande (17) pourvu de moyens de programmation pour déclencher un cycle de vidange des cuves de stockage, comprenant notamment 1 1ouverture successive des vannes à passage intégral (14) associées à un même collecteur. 15 - Installation suivant la revendication 14, caractérisée par des organes de temporisation pour maintenir ouverte chaque vanne à passage intégral (14) pendant un temps suffisant pour le vidage total de la cuve de stockage correspondante (6).