Brevet FR2639845A1 — publié le 19900608

L'invention a trait à un dispositif d'épuration d'un liquide chargé d'impuretés, par exemple des eaux usées domestiques. Pour épurer de telles eaux, notamment avant épandage ou mise à l'égout, on utilise actuellement une cuve de décantation, dite bac dégraisseur, o sont séparées l'eau et les impuretés - et notamment les graisses et déchets divers de vaisselle, de lessive, etc...- par différence de densité, les eaux usées pénétrant dans la cuve dans sa partie haute tandis que l'eau épurée est évacuée à un niveau inférieur à celui de l'entrée, après être passé par une chicane, les impuretés plus légères que l'eau, notamment les graisses, se mettant en surface tandis que les impuretés plus lourdes tombent au fond de la cuve. Ces cuves présentent l'inconvénient de ne pas permettre d'épurer les eaux dans lesquelles sont émulsion- nées les graisses, de ne pas pouvoir garder les impuretés qu'elles ont déjà retenu en cas de débit important et/ou prolongé, correspondant par exemple à la vidange d'une baignoire, ce qui conduit à une dégradation des installa- tions en aval des cuves, et en fin de compte à la pollution de la nature; et le nettoyage de ces cuves est une opération pénible et rebutante. Elles Sont en outre de moins en moins adaptées aux débits croissants de production des eaux usées domesti- ques, qui ne permettent ou ne permettront plus à la décantation de s'opérer de façon satisfaisante. L'invention vise à pallier ces inconvénients. Elle propose à cet effet un dispositif d'épura- tion d'un liquide chargé d'impuretés, comportant une cuve, caractérisé en ce qu'il comporte dans la cuve un sac filtrant amovible formant une poche fermée ayant un col rapporté sur un. conduit d'admission du liquide à épurer. Les impuretés sont donc retenues dans le sac tandis que le liquide proprement dit passe à travers ses parois, puis il est évacué à partir de la cuve. Agissant par filtration et non par simple décantation, le dispositif selon l'invention est plus efficace, et permet notamment de traiter les émulsions. Il n'y a plus de risque de voir s'échapper en aval du dispositif les impuretés précédemment retenues par celui-ci, puisqu'elles sont enfermées dans le sac filtrant. Le nettoyage est rendu plus facile et moins désagréable, il suffit en effet d'évacuer le sac lorsqu'il est chargé d'impuretés, et de le remplacer par un nouveau sac. En outre, & encombrement égal ou même in- férieur, le dispositif selon l'invention permet de traiter un débit beaucoup plus important, et permet donc de faire face à l'augmentation actuelle de la production des eaux usées. Selon une caractéristique préférée de l'inven- tion, la cuve comporte une évacuation du liquide épuré située à un niveau dit de remplissage en dessous duquel la cuve présente un volume adapté a contenir le sac lorsqu'il est gonflé, afin qu'en service il reste immergé au moins en majeure partie. En effet, lorsque du liquide arrive dans le dispositif d'épuration, le niveau monte dans la cuve et c'est le trop-plein qui excède le niveau de remplissage qui est évacué, et le sac filtrant reste immergé en majeure partie. On évite ainsi le séchage des impuretés et donc le comaltage des parois du sac, ou du moins de celles de ladite partie immergée de celui-ci, qui en résulterait. Selon une autre caractéristique préférée de l'invention, elle comporte un flotteur disposé à l'inté- rieur du sac filtrant. Le dessus du sac se trouve ainsi sur le niveau de remplissage, c'est-àdire que le sac reste gonflé, ce qui offre l'avantage d'éviter que deux parois du sac ne viennent en contact et restent collées l'une à l'autre du fait des impuretés. Selon une autre caractéristique préférée de l'invention, la cuve comporte un dispositif de vidange. On peut ainsi vider la cuve avant d'en extraire le sac lorsqu'on doit le changer, afin de rendre 'plus facile cette manoeuvre. Sous un autre aspect, l'invention vise le sac filtrant faisant partie du dispositif qui vient d'être exposé. Selon une caractéristique préférée de ce sac, il est réalisé en la matière connue sous le nom de "SEPTOFEUTRE" et disponible par exemple à la Société Léon BROCQ, à Orbec dans le Calvados, ou bien en "POLYFELT", un produit de la famille des Géotextiles "BIDIM" (marques déposées) de RHONE-POULENC, distribué par la Société FRANS- BONHOMME. Ces matières, bien qu'elles ne soient connues que pour réaliser, notamment dans la construction des routes, une interface entre un sol préexistant et une matière de terrassement rapportée sur celui-ci, c'est-à- dire pour une application très éloignée de l'invention; conviennent cependant particulièrement bien pour réaliser le sac filtrant, car elles possèdent à la fois la per- meabilité et la résistance au déchirement voulue tout en étant imputrescibles. Ces matières offrent en outre l'avantage d'être incinérables, et donc de permettre une élimination relativement simple des sacs filtrants usagés. Les caractéristiques, particularités et avantages de i'invention apparaîtront au cours de la description d'un exemple de réalisation, donné ci-après à titre non limitatif, en référence aux dessins annexés. Sur ceux-ci: - la figure 1 est une élévation longitudinale d'un dispositif selon l'invention, suivant la coupe indiquée en I-I sur la figure 2; - la figure 2 est une vue de dessus de ce dispositif, couvercle enlevé; - la figure 3 en est une élévation latérale suivant la coupe indiquée en III-III sur la figure 1; - la figure 4 est une élévation longitudinale du sac filtrant que comporte le dispositif; et - la figure 5 est une élévation latérale de l'embout dont est muni le sac, vu comme indiqué en V sur la figure 4. Conformément à l'invention qui vient d'être exposée et à ses caractéristiques préférées, le dispositif d'épuration illustré comporte une cuve 1 dans laquelle est disposé un sac filtrant amovible 2 à l'intérieur duquel se trouve un flotteur 3, et la cuve 1 comporte une évacuation du liquide épuré situé au niveau de remplissage 4, et un dispositif de vidange. Le dispositif est représenté au repos, o le niveau à l'intérieur de la cuve correspond au niveau de remplissage 4, le sac est gonflé et se trouve immergé en majeure partie dans le liquide, il n'y a qu'une portion de sa partie supérieure qui se trouve émergée, d'une part à cause du flotteur 3, et d'autre part à cause de la fixation du sac, ou plutôt de son embout, sur la cuve, qui se fait ici en partie haute de celle-ci. On notera que sans l'immersion (qui évite également le séchage des impuretés) et sans le flotteur, la partie supérieure du sac aurait tendance à rejoindre sa partie basse, le sac ne resterait donc pas gonflé, et on risquerait d'avoir entre les parois couvertes d'impuretés venant en contact, un collage qui ne permettrait pas un fonctionnement correct du dispositif. La cuve comporte en sa partie basse une bouche de sortie du liquide épuré, un orifice de vidange obturable 6 relié à la bouche 5, ainsi qu'un déchargeoir 7 entre le niveau de remplissage 4 et la bouche 5. Le déchargeoir et l'orifice de vidange sont réalisés par un premier tube 8 s'étendant du fond de la cuve jusqu'au niveau de remplissage, muni de l'orifice 6 en partie basse; et par un deuxième tube 9 inséré tournant dans le premier tube, muni audit niveau de remplissage de deux ouvertures 10A et 10B diamétralement opposées, admettant une position de service (illustrée sur les figures 1 à 3) o il obture l'orifice 6, et une position de vidange -obtenue par rotation d'un quart de tour dans un sens ou dans l'autre à.partir de la position de service- o son intérieur est en communication avec l'intérieur de la cuve à travers une ouverture 11A ou llB qu'il comporte en partie basse et l'orifice 6, l'intérieur du tube 9 communiquant avec la bouche de sortie 5 en position de vidange par l'ouverture 11A ou llB, l'une de celle-ci étant adjacente à l'orifice 6 et l'autre en regard de la bouche 5. En positionn de service, c'est une ouverture située entre les ouvertures liA et 11B qui permet à l'intérieur du tube 9 de communiquer avec la bouche de sortie. En variante, les ouvertures 11A et 11B et l'ouverture située entre cellesci sont remplacées par un évidement complet équivalent du tube 9. Le tube 8 s'étend ici au maximum, c'est-à-dire jusqu'au niveau 4, afin de procurer au tube 9 une surface. de guidage la plus grande possible, mais il est possible de réduire la longueur du tube 8 pour des raisons d'économie. On observera que si le liquide pénétrait directement dans le déversoir suivant sa direction générale d'écoulement dans la cuve, le courant correspondant entraînerait le sac qui se déformerait et aurait tendance à vouloir pénétrer dans le déversoir, ce qui empêcherait le fonctionnement correct du dispositif. Pour éviter ce problème, les deux ouvertures A et 10B du tube 9 sont disposées en position de service coaxialement à une direction transversale à la direction générale d'écoulement du liquide: on obtient ainsi au voisinage du déversoir un écoulement qui quitte la direction générale et se divise en deux courants trans- versaux dont il résulte un maintien en place du sac, et même un effet de gonflement supplémentaire. Pour permettre de commander la vidange à partir du dessus de la cuve, le deuxième tube 9 se prolonge au-delà du niveau de remplissage, et comporte en partie haute une barre de manoeuvre 13 pour le faire passer de la position de service à la position de vidange ou vice-versa. Pour rendre commode le branchement du sac sur l'arrivée du liquide à épurer, et aussi pour fixer le sac à la cuve, celle-ci comporte une bouche d'admission 14 débouchant dans son intérieur par un embout 15, et le sac 2 comporte un embout d'admission 16, les embouts 15 et 16 formant un raccord au moyen duquel la bouche d'admission 14 est raccordée à l'intérieur du sac filtrant. Dans l'exemple illustré, le raccord est réalisé de façon particulièrement simple, par une plaque 17 qui termine l'embout 15 du sac et une glissière 18 sur l'embout 16 de la cuve, dans laquelle la plaque s'insère. Le bouche d'admission 14 est située en partie haute de la cuve, la plaque 17 s'insère verticalement dans l'embout 15 et elle comporte une poignée 19 en partie haute, ce qui permet la mise en place et le retrait du sac de façon simple et commode, en saisissant un matériau qui est de plus propre et sec, la poignée n'ayant jamais été immergée. Le dispositif d'épuration illustré comporte un couvercle amovible 20 qui lui permet d'être enterré, et ses bouches d'admission et de sortie 14 et 5 ont un décalage en hauteur similaire à celui des bacs dégraisseurs classiques (environ 15cm), tandis que l'encombrement de la cuve s'inscrit à l'intérieur de celui de ces bacs (généralement un parallélépipède ayant une base de 70 par 55 cm et une hauteur de 50 cm). On peut donc aisément remplacer dans une installation existante un bac dégraisseur classique par le dispositif illustré sur les figures. La cuve est avantageusement réalisée en résine polyester ou en plastique moulé, ces matériaux présentant l'avantage d'être faciles à mettre en oeuvre, légers et résistants. Le sac filtrant, comme indiqué précédemment, est avantageusement réalisé en Septofeutre Bidim, notamment à partir d'une feuille taillée qui est ensuite cousue de façon à former une poche fermée avec un col 21, dans lequel on colle le tube 22 qui forme avec la plaque 171l'embout 16. Afin de lui permettre d'être disposé au niveau du sol dans un endroit visible, le dessus du couvercle peut être garni par de l'herbe synthétique ou du gravier. La cuve est mise en place et on raccorde la bouche d'admission 14 à la source d'eaux usées et la bouche de sortie 5 au système d'épandage; on y installe le sac, on ferme le couvercle 20; et lorsqu'arrive le liquide à épurer, les impuretés sont retenues dans le sac tandis que le liquide proprement dit passe au travers de ses parois, le niveau monte dans la cuve et le trop-plein par rapport au niveau de remplissage s'écoule par le déversoir 7 et quitte le dispositif par la bouche de sortie 5. Au'bout d'un certain temps, lorsqu'on constate que le sac est plein ou comalté (la vitesse d'écoulement au travers du dispositif s'étant réduite) , on change le sac en enlevant le couvercle, en manoeuvrant la barre 13 pour mettre le tube 9 en position de vidange, et lorsque la cuve est vidée, on saisit le sac par la poignée 19, on l'extrait de la cuve, on le remplace par un nouveau sac et on fait passer le déchargeoir en position de service, on referme le couvercle, et le dispositif est à nouveau prêt à fonc- tionner. Bien entendu- l'invention ne se limite pas au mode de réalisation décrit et représenté sur les figures, mais englobe au contraire toutes les variantes que l'homme du métier pourra déterminer. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'épuration d'un liquide chargé d'impuretés, comportant une cuve, caractérisé en ce qu'il comporte dans la cuve (1) un sac filtrant amovible (2) formant une poche fermée ayant un col rapporté sur un conduit d'admission du liquide à épurer. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite cuve comporte une évacuation du liquide épuré situé à un niveau (4) dit de remplissage en dessous duquel la cuve présente un volume adapté à contenir le sac (2) lorsqu'il est gonflé, afin qu'en service il reste immergé au moins en majeure partie. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un flotteur (3) disposé à l'intérieur du sac filtrant (2). 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que la cuve comporte un dispositif de vidange. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la cuve comporte en sa partie basse une bouche (5) de sortie de liquide et un orifice (6) de vidange obturable relié à la bouche de sortie, ainsi qu'un déchargeoir (7) entre ledit niveau de remplissage (4) et la bouche de sortie (5). 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que ledit déchargeoir (7) comporte au niveau de remplissage deux ouvertures (10A, lOB) coaxiales à une direction transversale à la direction générale d'écoulement du liquide.dans la cuve. 7. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que lesdits déchargeoir et orifice de vidange obturable sont réalisés par un premier tube (8) s'étendant du fond de la cuve jusqu'à au plus ledit niveau de remplissage (4), muni d'un orifice (6) en partie basse; et par un deuxième tube (9) inséré tournant dans le premier tube (8), muni d'au moins une ouverture (10A, 0lB) audit niveau de remplissage, admettant une position de service o il obture ledit orifice (6) du premier tube, et une position de, vidange o son intérieur est en communication avec l'intérieur de la cuve & travers une ouverture (11A, liB) qu'il comporte en partie basse et ledit orifice (6) du premier tube, l'intérieur du deuxième tube communiquant avec la bouche de sortie dans la position de service et dans la position de vidange. 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que ledit deuxième tube (9) se prolonge au-delà du niveau de remplissage (4), et comporte en partie haute une barre (13) de manoeuvre pour le faire passer de la position de service & la position de vidange ou vice- versa. 9. Dispositif selon I'une quelconque des revendications 1 à 8,- caractérisé en ce que la cuve comporte une bouche d'admission (14) débouchant dans son intérieur par un embout (15), en ce que le sac comporte un embout d'admission (16), et en ce que ledits embouts forment un raccord au moyen duquel la bouche d'admission de la cuvé est raccordée à l'intérieur du sac filtrant. 10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé ei ce que ledit embout du sac se termine par une plaque (17), et en ce que ledit embout de la cuve comporte une glissière (18) dans laquelle ladite plaque est destinée à être insérée. 11. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que la bouche d'admission (14) de la cuve est située en partie haute, la plaque (17) de l'embout du sac s'insère verticalement dans l'embout de la cuve, et elle comporte une poignée (19) en partie haute. 12. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que son décalage en hauteur entre les bouches d'admission et de sortie (14, 5) est similaire à celui d'un bac dégraisseur classique, et en ce que son encombrement s'inscrit à l'intérieur de celui d'un tel bac. i3. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 & 12, caractérisé en ce qu'il est utilisé comme dispositif d'assainissement d'eaux usées domestiques. 14. Sac filtrant faisant partie d'un dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 13. 15. Sac selon la revendication 14, caractérisé en ce qu'il est réalisé dans la matière connue sous le nom de "SEPTOFEUTRE", ou en celle connue sous le nom de "POLYFELT" (marques déposées).