Brevet FR2429297A1 — publié le 19800118

La présente invention concerne un déversoir d'orag . De nombreux réseaux d'assainissement sont des réseaux unitaires. Ces réseaux collectent, en mdme temps, les eaux usées domestiques et les eaux de pluie. Or, dans une station d'épuration placée en aval deun tel réseau, il n'est pas possible de traiter la totalité des effluents par temps de pluie, si bien qu'il est nécessaire d'en rejeter directement une partie au milieu naturel, tel qu'un ruisseau ou une rivière.En effet, pour que la station d'épuration puisse fonctionner cofrectement il est nécessaire que le débit d'effluents quelle reçoit, soit inférieur à une certaine limite dépendant des parammètres de la station Ce réglage de l'alimentation de la station se fait à l'aide de déversoirs d'orage, qui sont prévus en divers points du réseau, et notamment en amont immédiat de la station d'épuration. La figure 1 montre schématiquement l'organisation d'un réseau unitaire de traitement d'eaux usées et d'eau de pluie. Ce réseau reçoit les eaux usées des utilisateurs 1 et les eaux de pluie 2, donnant un débit total d'arrivée d'effluents Q. Ce débit arrive dans le déverspir d'orage 3. Une partie du débit Q, à savoir QSTA est admis à la station d'épuration 4 et la partie excédentaire QDEV est déversée dans le ruisseau 5. La figure 2 montre par un graphique le fonctionnement du réseau de la figure 1. En ordonnées, on a représenté les débits, et en abcisses la hauteur d'eau dans le déversoir Q, la courbe C2 le débit alimentant la station QSTAT et la courbe C3 ne présente le débit QDEV rejeté par le déversoir. La courbe C3 a son origine au point d'abscisse hp qui correspond au débit Q qui est le débit de pointe admissible dans ''p la station. En général, la station est calculée, de façon que ce débit de pointe Qp soit égal à quatre fois le débit moyen de temps sec 9 . A goitre d'exemple ce débit QM est égal à 150 litres par habitant et par jour. Le déversoir d'orage a pour but de régler l'alimentation en effluents des is tallations d'épuration. Malheureusement, les déversoirs existants présentent des inconvénients graves ne leur permettant pas de jouer réellement le r8le régulatear. En effet, par temps normal en l'absence de pluie, les déversoirs existants évacuent des effluents trop concentrés correspondant à des débits très inférieurs au débit de pointe. Par contre, par temps de pluie, ils laissent passer à la station des débit trop élevés qui détériorent la culture bactérienne de l'insta; lation d'épuration. Il en résulte dans ce cas qu'une fraction seulement des effluents est traitée. Or, dans les déversoirs connus lorsque la hauteur d'eau dépasse la valeur limite h p bien que le déversoir évacue un débit QDBV dans le ruisseau, la hauteur d'eau, dans le déver- soir continue à augmenter si bien que le débit QsTAT qui alimente la station d'épuration augmente au delà du débit de pointe admissible à la station Qp. Or, ce dépassement est trop important dans les déversoirs connus. Un autre inconvénient des installations connues est que le débit de pointe Q est une fonction complexe, non seulement p des paramètres du déversoirs mais encore de l'ensemble formé par le déversoir et les canalisations d'alimentation de la station. Celacomplique, d'autant plus le réglage du déversoir d'orage. En résumé, la complexité et le grand nombre de paramètres de fonctionnement d'un déversoir d'orage ne permettent pas de régler celui-ci, de façon convenable pour tenir compte des conditions de fonctionnement extrêmes, et par suite d'utiliser, de façon optimale, l'ihstallation d'épuration alimentée par le déversoir. La présente invention a pour but de remédier aux inconvénients des déversoirs connus et se propose de créer un déversoir d'orage, de construction robuste peu coûteux et fiable qui alimente la station suivant un débit peu différent du débit de pointe, même lorsque le débit dgarrivée du déversoir est très supérieur au débit de pointe et enfin de permettre un réglage du débit de pointe. A cet effet, l'invention concerne un déversoir d'orage caractérisé en ce qu'il comporte un bac auxiliaire entre ltoriw fice de sortie du bac principal, et la canalisation alimentant la station d'épuration, et l'orifice de sortie du bac principal est réalisé comme un orifice en paroi mince. Suivant une autre caractéristique de l' > nvention, le déversoir comporte une échancrure formant un débitmètre, et qui débouche dans le bac auxiliaire, et une plaque mobile destinée à fermer alternativement l'échancrure du débitmètre ou l'orifice en paroi mince. La présente invention sera décrite plus en détail à l'aide des dessins annexés9 dans lesquels - la figure 1 est un schéma global dgun réseau de traitement d'eaux usées la figure 2 est un graphique montrant le fonction nement d'un réseau selon la figure I la figure 3 est une vue en coupe, schématique d'un déversoir d'orage selon l'invention s - la figure 4 est une vue en plan du déversoir de la figure 3 - la figure 5 est une vue en perspective du déversoir des figures 3 et 4. Selon les figures 3 à 5, le déversoir d'orage de l'invention se compose d'un bac de réception alimenté en eaux usées par la canalisation dearrivée. Cette canalisation fournit les eaux usées, y compris les eaux de pluie. Les figures 4 et 5 montrent la plaque réglable 17 qui forme le déversoir proprement-dit. Cette plaque 17 est réglable en hauteur pour permettre de fixer la hauteur h et de définir par suite le débit QSTATS en fonction des caractéristiques de la station d'épuration. L'échancrure délimitée - partie basse par la lame 17 débouche dans un bac latérål 18 relié à une canalisation 19 pour le rejet des eaux à la rivière. La sortie du bac 10 est constituée par un orifice de préférence circulaire, de diamètre d dont l'ase est situé à une hauteur h en dessous du niveau du liquie dans. le bac 10. L'orifice 12 débouche dans un bac auxiliaire 13, au-dessus de son niveau de liquide. Ce bac 13 est relié à la óannlisation de sortie 14, alimentant la station d'épuration. Selon l'invention, on réalise le trou 12 comme un orifice dit "en paroi mince, selon la mécanique des fluides. Pour cela, on forme par exemple l'orifice 12, dans une tôle dont l'épaisseur doit être inférieure à un quart du diamètre du trou. Dans ces conditions, le débit de liquide sortant par le trou 12 et qui, selon les définitions ci-dessus, est le débit QSTAT est donné par la formule suivante STÀT = 0,62 d2 d Y 28 4 Cette formule montre que le débit dépend du carré du diamètre du trou 12 et de la racine carrée de la hauteur h. En d'autres termes9 on peut régler le débit QSTAT, en fonction des caractéristiques de la station d'épura- tion par le choix du diamètre d du trou 12. Ce choix du diamètre d est un paramètre qui se règles une fois pour toutes, dans chaque déversoir d'orage. En fonction des arrivées d'eau correspondant au débit Q, la hauteur h peut varier légèrement, mais cette variation n'intervient que par sa racine carrée sur le débit QSTAT * Des calculs faits, à titre d'exemple, montrent que la hauteur supplémentaire résultant de l'épaisseur de la lame déversanteg n'intervient que très peu sur le débit QSXAT et que pour un débit Q = 10 fois le débit QMS il en résultait que QSAT restait inférieur à 1, 10 QPX Selon la figure 5, le bac 10 comporte un débitmètre formé par une échancrure triangulaire 15 fermée dans les conditions normales d'utilisation par une plaque 16. Pour mesurer le débit, on glisse la plaque 16 derrière l'orifice 12, pour fermer celui-ci et faire passer le liquide par l'échancrure 15. Ta hauteur d'eau dans cette échancrure permet de calculer le débit. Le déversoir comporte également des moyens usuels, tels qu'une grille de retenue de déchets solides dsune certaine dimension. Le bac principal 10 constitue également un réceptacle pour recueillir le sable déposé par les eaux usées. REVENDICATIONS 10) Déversoir d'orage comportant un bac relié à une canalisation d'arrivée recevant les eaux à traiter, et une lame de hauteur réglable, définissant une sortie pour les eaux excédentaires (QDEv) rejetées au milieu naturel, sans être traitées, ainsi qu'un orifice relié à la canalisation alimentant la station d'épuration, déversoir caractérisé en ce qu'il comporte un bac auxiliaire entre l'orifice de sortie du bac principal, et la canalisation alimentant la station d'épuration, et l'orifice de sortie du bac principal est réalisé comme un orifice en paroi mince. 20) Déversoir selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte une échancrure formant un débitmètre, et qui débouche dans le bac auxiliaire. 30) Déversoir selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comporte une plaque mobile destinée à fermer alternativement l'échancrure du débitmètre ou l'orifice en paroi mince.