Brevet FR2469382A1 — publié le 19810522

La présente invention concerne les dispositifs permettant de réaliser sur place l'épurution des eaux usées et plus particulièrement les dispositifs équipant les bungalows ou cabanes de chantiers. Dans différents domaines tels que les travaux publics, le bâtiment, la construction navale et d'une façon générale partout où la durée des travaux est plus ou moins longue ou intermittente, il est de plus en plus fréquent d'utiliser, pour les besoins du personnel, des locaux transportables sur le site, communément appelés cabanes de chantier, principalement destinées à servir de vestiaires ét équipées à cet effet de lavabos. Pour répondre aux exigences des réglementations d'hygiène en vigueur, ces locaux doivent également comporter un équipement sanitaire destiné è recueillir les effluents solides et liquides des occupants. Afin d'éviter tout rejet direct sans traitement, le local doit etre équipé d'une capacité étanche d'un volume suffisant établi en fonction du nombre d'utilisateurs, de la fréquence et de la durée d'utilisation.Certaines réalisations de ce genre comportent à l'intérieur de la cuve une poche réceptrice des déchets solides baignant dans une composition antiseptique tuant les germes et supprimant les odeurs, associé à un détergent permettant la dilution des matières. Cette disposition présente entre autres l'inconvénient de nécessiter des vidanges fréquentes. Une autre solution consiste à assortir l'équipement sanitaire d'un dispositif de traitement permettant le rejet d'une eau claire à un taux d'épuration acceptable. Compte-tenu de l'impératif du volume limité que doit présenter le dit dispositif pour etre incorporé dans un petit local seules les solutions physico-chimiques ou les solutions dites à boues activées peuvent être envisagées les premières font appel à des produits aseptisants tels que la soude, la potasse ou l'hypochlorite de sodium, de calcium ou de potassium pour éviter l'inconvénient précité des vidanges fréquentes, la version en vidange continue permettant un écoulement à chaque utilisation d'une quantité d'eau épurée égale au volume d'effluents introduit, ne permet pas un rejet direct aux égouts publics comptetenu de la nocivité des produits chimiques utilises. Le dispositif, suivant l'invention, permet d'éviter ces inconvénients. Son incorporation sous un volume réduit à la structure d'un local transportable assure a' ce dernier une totale mobilité, tout en conservant une réserve de matières actives suffisantes pour sa réutilisation en un autre lieu après un temps d'immobilisation relativement prolongé. Son utilisation épisodique en discontinu et le caractère séquentiel de son fonctionnement permettent d'obtenir un meilleur contrôle du taux d'épuration du liquide rejeté, le rejet s'effectuant sous pression en un point éloigné du lieu d'utilisation. Le dispositif, objet de l'invention, utilise le procédé dit à boues activées fonctionnant à faible charge dans lequel les bactéries contenues dans les rejets liquides sont utilisées pour l'épuration. Leur prolifération s'obtient en les nourrissant et en les oxygénant : la première condition est remplie par l'apport en effluents au fur et à mesure de l'utilisation des lieux. L'oxy génation est obtenue par injection d'air sous pression. Dans une première capacité étanche située à la partie inférieure du corps cylindrique constituant le dispositif, les matières organiques se dégradent et se transforment en eau, gaz carbonique et sels minéraux solubles. Le délai nécessaire pour l'obtention d'une faune active étant d'environ quinze à vingt jours, cette capacité peut etre ensemencée préalablement à son début d'utilisation.Le liquide contenant les boues activées est repris par une pompe immergée dans la capacité inférieure pour être refoulé dans une seconde capacité située au-dessus de celle-ci, et constituant une zone d'aération. A cet effet, cette capacité comporte une pompe immergée assortie d'un dispositif éjecteur en liaison avec l'extérieur de l'appareil l'injection d'air pendant un temps déterminé au sein du mélange assure son oxygénation, la durée de cette opération étant préréglée. Une troisième pompe submersible située à proximité de la partie supérieure de l'appareil assure le refoulement sous-pression d'une eau épurée et limpide vers le point de rejet tel qu'un caniveau, bouche d'égout ou autre. Les dessins annexés illustrent à titre d'exemple, un mode de réalisation du dispositif conforme à la présente invention. Dans ceux-ci - la figure 1 représente une vue en élévation coupe de l'appareil, - la figure 2 représente le schéma électrique du dispositif. Tel qu'il est représenté, le dispositif est constitué d'un corps cylindrique séparé au moyen d'une cloison étanche 1 en deux capacités inégales 2 et 3. La capacité inférieure 2 réalisée d'une façon étanche constitue une réserve de faune active : elle est alimentée en effluents solides et liquides par une tuyauterie 4 collectant les différents postes équipant le local dans lequel s'intègre le dispositif. La capacité supérieure 3 constitue l'enceinte d'oxygénation dans laquelle est introduit le liquide contenant les boues activées, le transfert s'effectuant à l'aide d'une pompe immergée S, située en partie basse de la capacité 2 et refoulant dans un conduit vertical débitant en partie haute de la capacité supérieure.L'opération d'oxygénation s'effectue au moyen d'une pompe immergée 6 fixée sur la cloison horizontale 1 : cette pompe du type identique à la pompe 5 est assortie d'un éjecteur 7 comportant un orifice d'admission d'air en-liaison avec l'extérieur de l'appareil par l'intermédiaire d'un tube 8. Le liquide aspiré et refoulé par la pompe et constituant le courant primaire pénètre dans le corps de l'éjecteur à travers une buse en aval de laquelle le courant primaire crée une dépression provoquant l'admission d'air ou courant secondaire, les composants des courants se mélangeant intimement. Le jet horizontal dirigé contre la paroi cylindrique de l'appareil assure une turbulence efficace du milieu accélérant son oxygénation.Aun niveau déterminé de la capacité 3 se situe une troisième pompe immergée 9 identique aux pompes 5 et 6 dont le refoulement s'effectue à l'extérieur de l'appareil selon une tuyauterie 10 munie à son extrémité d'un raccord rapide dit "raccord pompier" destiné au branchement d'une manche mobile permettant le rejet des eaux épurées à la distance désirée du local. L'ensemble de l'appareil de forme cylindrique d'un diamètre voisin d'un mètre, cette cote n'étant citée qu'è titre indicatif et non limitatif, peut être incorporé aisément dans l'ensemble d'un local vertiaire sanitaire, dans les limites d'encombrement normal des cabines W.C. Les fluctuations de volumes dans la gamme du contructeur en fonction du nombre d'utilisateurs prévu, ne s'exercent que dans le sens de la hauteur. Des détecteurs de niveaux haut et bas ainsi que des détecteurs d'alarme et de sécurité, associés à des dispositifs de temporisation du type connu, tels que minuteries ou horloges, contribuent à déterminer les différentes phases de traitement des effluents et la mise en service ou hors service des différents appareils, selon ces phases juqu'au rejet final d'une eau épurée et limpide. C'est ainsi aue la capacité inférieure 2 comporte un détecteur de niveau bas 11 et un détecteur de niveau haut 12. De même, la capacité supérieure 3 est équipée d'un détecteurf de niveau 13 et d'un détecteur d'alarme 14. A la mise en service, la capacité supérieure 3 est remplie à un niveau légèrement inférieur à celui où se situe le détecteur de niveau 13, ce dernier correspondant au niveau commandant l'arrêt de la pompe de vidange 9, et situé au-dessus du niveau d'aspiration de celle-ci afin d'éviter tout risque de désamorocage. Au fur et à mesure de l'arrivée des effluents dans la capacité inférieure 2 éventuellement préalablement ensemencée le niveau monte dans celle-ci pour atteindre le détecteur 12, lequel commande la mise en service de la pompe de transfert 5 en agissant sur le contacteur P, l'enclenchement d'un relais R permet la suite des opérations à l'arrêt de la pompe de transfert S, lorsque le niveau du liquide chargé de boues actives atteint le niveau du détecteur 13. Par les différents contacts et relais R2 et RI illustrés au schéma électrique selon la figure 2, la pompe d'aération 6 est mise en service au moyen d'un contact temporisé,provoquant le déclenchement d'une horloge H de durée de fonctionnement préréglée pour assurer la phase aération du liquide contenant les boues actives. Au changement de contact de l'horloge, le relais R2 décolle son contact temporisé tout en maintenant l'alimentation de la pompe. A la fin du temps prévu de la phase aération, deux heures par exemple, le changement de contact provoque l'arrêt de la pompe 6 et de l'horloge H, sans reprise de R2 coupé par R1 ayant pris en mémoire. L'arrêt de la pompe d'aération 6 détermine la suite des opérations, par l'alimentation d'une horloge H1 déterminant une durée préréglée de la phase déc,antation dont la rotation provoque, par changement de contact, l'alimentation d'un relais R3. Cette rotation d'une durée de deux heures par exemple, coupe R3 par changement de contact : ce dernier, temporisé, alimente la pompe de vidange 9 et coupe l'horloge H1. Le contacteur V étant enclenché la vidange de l'eau décantée s'effectue jusqu'à ce que celle-ci descende au niveau 13 commandant l'arrêt de la pompe de vidange. Le refoulement sous pression de la pompe permet au moyen d'un réseau de manches mobiles le rejet des eaux usées à une distance convenable du local.Le relais R coupe l'alimentation de la chaine de contrôle des opérations, R1 retombe au repos et le dispositif est de nouveau prêt pour le déroulement d'un autre cycle. Le contacteur arrêt vidange 13 en position arrêt redonne l'autorisation de marche de la pompe de remplissage dès que le niveau de marche 12 sera atteint. Par opposition aux installations fixes travaillant en continu, l'utilisation épisodique en discontinu et le fonctionnement séquen tiel de l'appareil permet d'obtenir un meilleur contrôle du taux d'épuration du liquide rejeté. Pour la meme raison, on obtient la maintenance d'une faune active dans la capacité inférieure 2, laquelle faune peut éventuellement etre réenemencée après une période prolongée de non utilisation. A cet effet, il peut être prévu sur la capacité inférieure 2 un conduit 15 muni d'une vanne d'obturation 16. L'invention ne se limite pas au mode de réalisation spécialement décrit, mais elle admet toutes les variantes possibles è condition que celles-ci ne soient pas en contradiction avec l'objet de chacune des revendications annexées à la présente description. Le dispositif, objet de l'invention, peut etre utilisé pour équiper tous les locaux tels que cabanes de chantiers, vestiaires ouvriers ou sportifs. - REVENDICATIONS 1.- Cellule sanitaire auto-épurante destinée à l'équipement de locaux transportables du type cabane-vestiaire de chantier fonctionnant selon le procédé dit à boues activées à faible charge dans lequel les bactéries contenues dans les rejets liquides sont utilisées pour l'épuration, leur prolifération s'obtenant en les nourrissant et les oxygénant, caractérisée en ce qu'elle est constituée d'un corps cylindrique divisé en deux capacités distinctes superposées, par une cloison étanche horizontale, la capacité située à la partie inférieure constituant une réserve de faune active recevant les effluents solides et liquides, la capacité située à la partie supérieure constituant la zone d'oxygénation et de décantation, et en ce que les différentes phases successives de transfert des effluents de la capacité inférieure à la capacité supérieure, d'oxygénation du liquide contenant les boues activées et de décantation du dit liquide dans la capacité supérieure et de refoulement sous pression à l'extérieur de l'eau épurée et limpide vers un point de rejet éloigné du lieu d'utilisation sont effectuées au moyen de pompes immergées commandées par des détecteurs de niveaux et de sécurité associés à des dispositifs de temporisation. 2. Cellule sanitaire auto-épurante selon la revendication 1, caractérisée en ce que la capacité inférieure contenant la faune active alimentée par l'arrivée des effluents solides et liquides est équipée d'une pompe immergée positionnée en partie basse, commandée par deux détecteurs de niveau haut et bas, le transfert des effluents de la acapacité inférieure à la capacité supérieure s'effectuant par refoulement de la pompe dans un conduit vertical débitant en partie haute de la capacité supérieure. 3.- Cellule sanitaire auto-épurante selon la revendication 1, caractérisée en ce que la capacité supérieure recevant le liquide contenant les boues activées est équipée en partie basse d'une pompe immergée assortie d'un dispositif éjecteur placé sur son refoulement, lequel dispositif en liaison avec l'extérieur au moyen d'un conduit injecte pendant un temps déterminé dans la masse du liquide la quantité d'air nécessaire à son oxygénation, la durée de cette oxygénation étant commandée par un dispositif de temporisation. 4.- Cellule sanitaire auto-épurante selon la revendication 1, caractérisée en ce que la phase décantation du liquide contenant les boues activées, après oxygénation s'effectue dans la capacité supérieure pendant un temps déterminé par un dispositif de temporisation. 5.- Cellule sanitaire auto-épurante selon la revendication 1, caractérisée en ce que le dispositif de temporisation réglant la phase décantation commande en fin d'opération la mise en service d'une pompe de vidange immergée située à proximité de la partie haute de la capacité supérieure et refoulant l'eau épurée et limpide à l'extérieur au moyen d'un conduit débouchant en partie haute de la capacité et comportant en son extrémité un raccord rapide destiné au branchement d'une manche mobile reportant le point de rejet à la distance désirée du lieu d'utilisation, l'arrêt de la dite pompe étant commandé par un détecteur de niveau situé au-dessus du niveau d'aspiration de la pompe.