Brevet FR2467922A1 — publié le 19810430

L'invention concerne un procédé et un dispositif assurant une circulation dans les stations de pompage qui font partie d'un réseau municipal d'égotit. Dans une station de pompage, qui sert également de chambre de stockage pour les eaux usées, il se produit des couches de boue au fond ainsi qu'à la surface de l'eau. Ces couches sont plus fréquentes pour une faible vitesse de l'eau et pour de grands intervalles de pompage. Il s'opère une dégradation microbiologique de la boue dont la vitesse dépend de la température. Lorsque l'oxygène a été utilisé, un processus de fermentation a lieu, produisant du H2S (hydrogène sulfuré), du CH4 (méthane), etc. Il se produit également de l'acide, ce qui se traduit par une plus faible valeur du pH. L'hydrogène sulfuré dégage une odeur et est également toxique. Des accidents mortels se sont produits lors de travaux d'entretien dans des stations de pompage remplies d'hydrogène sulfuré. L'hydrogène sulfuré produit, en combinaison avec l'oxygène, de l'acide sulfurique dont le pH a une valeur proche de 1. Ceci signifie d'importants dommages par corrosion sur les pièces qui se trouvent au- dessus de la surface de l'eau, comme l'équipement électrique et l'arma- ture. De plus, le réseau de tuyauterie se corrode lorsqu'on y pompe de l'eau. Des conduites en béton peuvent s'effondrer du fait de la corro- sion et bloquer la liaison. Le méthane peut facilement s'enflammer, causant des explosions. Pour l'éviter, il est nécessaire de prévoir de coûteuses installations anti-explosion. Les méthodes utilisées jusqu'ici pour empêcher la production des couches de boue ont donné de mauvais résultats. Ceci signifie en pratique que les stations de pompage doivent être rincées à l'eau propre à intervalles réguliers pour que les couches de boue se brisent et se mélangent à l'eau. Cette méthode pour se débarrasser de cette boue septique est toutefois très coûteuse car la boue devient septique en quatre à six heures en Europe du Nord et en une à trois heures sous un climat tropical. L'invention concerne un procédé et des dispositifs pour assurer la circulation et le mélange de l'eau dans les stations de pompage au moyen d'un pompage temporaire en recyclage à l'aide des pompes dispo- nibles dans la station. L'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques apparaîtront à l'aide de la description ci-après et des dessins joints o: - la figure I représente une station de pompage comportant une vanne selon l'invention; - la figure 2 représente une station de pompage o la vanne est disposée différemment; - la figure 3 représente une vanne comportant un type spécial de dispo- sitif de commande; et - la figure 4 représente une autre réalisation de la vanne selon l'inven- tion. Sur les figures, le chiffre 1 repère une station de pompage avec son entrée 2 et sa sortie 3. Le chiffre 4 repère une pompe immergée avec une sortie 5 reliée à un raccord de refoulement 6 de la conduite de sortie 3. Le chiffre 7 repère une vanne comportant un dispositif de commande 8, une sortie (diffuseur) 9 et une conduite de sortie ou con- duite de retour 10. Les chiffres Il et 12 repèrent les niveaux de l'eau. Le chiffre 13 repère un piston de vanne, le chiffre 14 une membrane à déroulement, le chiffre 15 un réservoir à niveau, le chiffre 16 une cloison de séparation, le chiffre 17 un ressort de rappel, le chiffre 18 une soupape à pointeau, le chiffre 19 une tige de soupape, le chiffre 20 une conduite, le chiffre 21 une conduite de connexion, le chiffre 22 un obturateur de vanne et le chiffre 23 un levier. Sur la figure 1, une station de pompage 1, à équipement conven- tionnel, comporte un dispositif selon l'invention. Selon la méthode pré- cédemment connue, la pompe 4 se met en route lorsque le niveau de l'eau atteint le repère 11. La pompe tourne alors jusqu'àce que l'on atteigne le niveau 12 et se remet en route lorsque l'on atteint à nouveau le niveau 11. De ce fait, il n'y a pas réellement mélange de l'eau dans la station de pompage, ce qui accroît les risques de la formation des couches de boue. Selon l'invention, une vanne 7 est reliée à la sortie 5 de la pompe 4. Lorsque la pompe se met en route, cette vanne est ouverte, ce qui signifie que le fluide pompé reflue dans les stations de pompage et y crée un fort courant et mélange, ce qui homogénéise le fluide pompé. Après un certain temps, la vanne se ferme et le fluide est pompé à travers la sortie 3, de la façon habituelle, jusqu'à ce que l'on atteigne le niveau 12. La vanne s'ouvre alors à nouveau et reste dans cette position jusqu'au prochain démarrage de la pompe. La figure 2 représente une autre connexion de la vanne selon l'invention. Lorsque la vanne 7 est ouverte, le fluide pompé refoule dans la station de pompage par la conduite 10 qui se termine près du bas de la station, là o se produisent les couches de boue. A tout autre point de vue, ce dispositif fonctionne de la même façon que le dispo- sitif selon la figure 1. Les vannes décrites ici sont commandées électriquement. La figure 3 représente une vanne à commande hydrostatique qui fonctionne de la façon suivante. Lorsque la pompe démarre, la vanne est ouverte, laissant une connexion ouverte entre la sortie de la pompe et la station de pompage, de sorte que l'on obtient un reflux décrit ci-dessus. Le piston 13 se trouve alors en position haute sous l'influence du ressort 17. La pres- sion qui règne dans la conduite 20, reliée à la sortie de la pompe pousse vers le bas la membrane à déroulement 14. La vitesse de ce dépla- cement vers le bas, c'est-à-dire le temps de fermeture, est déterminée par un dispositif du genre soupape à pointeau o collaborent un trou de fuite dans la cloison de séparation et le pointeau 18. On peut faire varier la vitesse de fermeture par un rétrécissement du pointeau. Lorsque le piston 13 a atteint sa position basse, la conduite de liai- son 21 se ferme et le demeure aussi longtemps que la pompe travaille. Lorsque la pompe s'arrête, la pression qui règne dans la conduite 21 décroît et le ressort 17 ramène la membrane à déroulement 14 et le piston 13 à leur position d'originepermettant ainsi un nouveau cycle mélangepompage. Dans la réalisation représentée sur la figure 4, la vanne est conçue sous forme d'une vanne à deux voies à obturateur tournant disposé dans 'la sortie 3. Lorsque la pompe se met en route, la sortie est fermée par l'obturateur 22, tandis que l'orifice en direction de la conduite de retour 10 est ouvert. Le fluide débite alors à travers la conduite 9 à diffuseur tournant. Après un certain temps, le groupe d'entraînement 8, commandé par un relais temporisé, fait tourner l'obturateur 22 de sorte que l'orifice en direction de la conduite de retour se ferme tandis que l'orifice en direction de la sortie s'ouvre. Selon l'invention, on réalise ainsi un procédé et des dispo- sitifs de commande automatique du pompage et du reflux (circulation) dans une station de pompage. L'invention apporte des avantages évidents concernant l'amélioration de l'environnement dans les stations de pom- page et diminuant le risque de défaillances causées par des concentra- tions de boue. Les dispositifs décrits ci-dessus ne sont que des exemples de réalisation possibles. Plusieurs autres solutions sont possibles dans les limites de l'invention. REVENDICATIONS 1. Procédé de circulation automatique dans des stations de pompage d'eaux usées contenant un ou plusieurs groupes de pompage, caractérisé en ce que la sortie (3) de la station de pompage (1) ou la sortie (5) du groupe de pompage (4) dans la station comporte une vanne (7) qui, durant un intervalle de temps (des intervalles de temps) prédéterminé, ouvre une liaison entre les sorties (3) ou (5) et la station de pompage (1), ce qui se traduit par un reflux de tout ou partie du fluide pompé. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la liaison est toujours ouverte lorsque la pompe se met en route. 3. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comporte une vanne (7) à commande électrique disposée dans la sortie (5) de la pompe (4). 4. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comporte une vanne (7) à commande électrique disposée dans la conduite de sortie (3) de la pompe, vanne qui peut être disposée au-dessus du niveau maximum de l'eau (11), cette vanne (7) étant reliée à une conduite (10) qui se termine près du bas de la station de pompage (1). 5. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comporte une conduite de liaison (21) à la sortie (5) de la pompe (4), conduite qui est reliée à une liaison réglable avec une sortie (9) ainsi qu'à un cylindre qui comporte une membrane (14) influencée, dans la direction d'ouverture de la liaison réglable, par un ressort (17) et, dans la direction de ferme- ture de cette liaison, par la pression qui règne dans la sortie de la pompe (5), des moyens de commande (15, 16, 17, 18, 19) étant prévus pour commander l'intervalle de temps nécessaire avant que la pression de la pompe ne surpasse la force du ressort suffisamment pour que la liai- son réglable se ferme. 6.tDispositif selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que la sortie (9) de la vanne (7) peut tourner dans la station de pompage (1). 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que la vanne (7) est une vanne à deux voies à obtu- rateur tournant.