Brevet FR2662195A1 — publié le 19911122

i Dispositif d'introduction périodique d'un jet d'eau dans deux zones, séparées l'une de l'autre, d'une installation de traitement des eaux usées La présente invention a pour objet un dispositif d'introduction périodique d'un jet ou vague d'eau dans deux zones, séparées l'une de l'autre, d'une installation de traitement des eaux usées, comprenant un réservoir basculant qui comporte une chambre d'accumulation et est agencé de façon à pouvoir basculer autour d'un axe et qui comporte une ouverture de déversement par laquelle son contenu s'écoule de la chambre lors du basculement. Jusqu'à présent, dans chaque zone qui devait faire l'objet d'une chasse périodique, il était prévu un dispositif de chasse, par exemple un réservoir basculant, fixe ou agencé de façon à pouvoir se déplacer en translation le long du bassin d'eaux usées Il en résultait des frais importants. Par le brevet suisse CH-A-664 255, on connaît une installation d'épuration dans laquelle, en vue de l'introduction périodique d'une quan- tité mesurée d'eaux usées à purifier, il est disposé, au-dessus de l'ins- tallation d'épuration, un réservoir basculant ouvert vers le haut, monté de façon à pouvoir basculer autour d'un axe et divisé par une cloison en deux parties séparées de réservoir disposées de manière symétrique l'une de l'autre par rapport à un plan Ce réservoir, qui est agencé de façon à pouvoir basculer, d'une manière limitée par des organes appropriés de retenue, d'un angle d'environ 45 , permet que la quantité d'eaux usées qui est recueillie dans la chambre se trouvant à la partie supérieure et est mesurée et qui peut provenir d'une amenée d'eau très faible puisse être répartie dans sa totalité sur toute l'étendue de la surface du bassin de décantation rempli de matières minérales et puisse s'écouler progressi- vement à travers ces dernières Le dispositif connu par le brevet suisse sus-indiqué permet l'accumulation et la mesure d'une petite quantité d'eaux usées affluentes, pouvant être déterminée à l'avance, et la répartition de celle-ci d'une manière dosée au-dessus d'un ou deux dispositifs de décanta- tion disposés côte à côte et remplis de matières minérales. L'invention a pour but de fournir un dispositif au moyen duquel un puissant jet d'eau puisse être introduit de manière alternée dans deux zones, chambres ou analogues, séparées l'une de l'autre, mais néanmoins disposées par exemple l'une à côté de l'autre. A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif, du type sus-indiqué, caractérisé en ce que le réservoir basculant comprend deux chambres séparées l'une de l'autre et comportant chacune une ouverture de déversement, en ce que l'axe de basculement est disposé entre les chambres, en ce que, lors de l'introduction de l'eau dans la chambre à remplir, les parois situées du côté du déversement font par rapport à la verticale un angle aigu tel que le contenu de la chambre remplie tombe sous la forme d'un jet puissant, en ce que, une fois cette chambre vidée, l'ouverture de déversement de la chambre à remplir est pratiquement horizontale et en ce qu'à l'état vide, le réservoir basculant est chaque fois en équilibre stable après le déversement. Dans des modes de réalisation particuliers de l'invention, il peut être prévu que les deux ouvertures de déversement fassent un certain angle alpha l'une par rapport à l'autre et que des parois, par lesquelles les deux chambres s'adossent l'une à l'autre ou qui sont séparées par un espace intermédiaire, comportent des bords de déversement s'étendant paral- lèlement à l'axe et sont disposées l'une par rapport à l'autre suivant un angle obtus bêta De préférence, l'angle alpha est compris entre 450 et 1200 et l'angle bêta entre 90 et 2200. Dans d'autres modes de réalisation avantageux de l'invention, il peut être prévu que les deux chambres possèdent des capacités de valeurs différentes ou que l'une des chambres possède une capacité plus faible grâ- ce à un corps mort, c'est-à-dire un corps occupant en permanence un certain volume dans la chambre Avantageusement, un contre-poids peut être disposé du côté de la chambre à capacité plus faible et/ou l'axe de basculement peut être disposé plus près de la chambre à capacité plus grande. D'une manière avantageuse, une tôle déflectrice peut être prévue audessus de chacune des ouvertures de déversement Avantageusement aussi, il peut être prévu que des tampons de limitation du basculement soient disposés sur l'installation et/ou sur les supports portant le réservoir basculant, et/ou que l'axe soit disposé de telle façon que la limitation du basculement s'effectue sous l'effet du défaut d'équilibre se présentant lors de l'opération de chasse D'une manière avantageuse encore, il peut être prévu que le réservoir basculant à deux chambres soit constitué de deux réservoirs basculants classiques réunis entre eux et comportant chacun une chambre et que l'axe de basculement soit disposé entre les deux réser- voirs basculants. L'invention a aussi pour objet une installation de traitement des eaux usées comportant un réservoir basculant selon l'invention et servant à réaliser des opérations de chasse dans deux bassins, cribles ou canaux se trouvant l'un à côté de l'autre et/ou l'un au-dessus de l'autre. Grâce au réservoir basculant conforme à l'invention, il est possible, en un temps extrêmement court et d'une manière alternée, de projeter la quantité d'eau qui y est accumulée dans deux bassins disposés l'un à côté de l'autre ou l'un au-dessus de l'autre, et ceci suivant un jet dirigé pratiquement verticalement vers le bas, de sorte que la totalité de son énergie peut servir par exemple à détacher les matières solides dépo- sées, à nettoyer les fonds, les parois, les cribles, les dispositifs et les éléments constitutifs, de tout type, de l'installation en éliminant les dépôts d'encrassement, les constituants des eaux usées et la matière criblée La forme géométrique du réservoir basculant en section transver- sale permet une inclinaison du fond du réservoir qui est idéale pour la projection de l'eau pour une capacité d'accumulation maximum En montant des cloisons intermédiaires suivant la direction longitudinale et/ou la direction transversale, on peut modifier le volume d'accumulation de l'une des chambres ou des deux et on peut donc desservir les zones à traiter à des distances différentes et avec des quantités d'eau inégales. La position du point de rotation et la résultante des poids de la partie du réservoir qui est remplie entraînent un basculement périodique gauchedroite autour de l'axe de basculement En déplaçant verticalement l'axe de basculement vers le haut ou vers le bas, on peut régler l'instant du basculement et donc le degré de remplissage. L'invention va être exposée de manière détaillée au moyen d'exemples de réalisation qui sont représentés sur le dessin On y voit: à la figure 1, une coupe transversale d'un réservoir basculant suspendu au plafond, à la figure 2, une coupe transversale d'un réservoir basculant disposé sur des colonnes, à la figure 3, une coupe transversale d'un réservoir basculant comportant deux chambres de dimensions différentes, à la figure 4, une vue de face d'un réservoir basculant suspendu latéralement, à la figure 5, une coupe transversale d'un bassin à deux étages comportant un réservoir basculant pour les deux zones de bassin, à la figure 6, une coupe transversale d'un bassin comportant un crible, à la figure 7, une coupe transversale d'un bassin comportant un crible suivant une autre forme de réalisation et, à la figure 8, une coupe transversale d'un bassin comportant un crible suivant encore une autre forme de réalisation. Le réservoir basculant 3, représenté à la figure 1 suspendu au plafond d'une installation 1, a une longueur axiale qui peut correspondre à la longueur de l'installation ou lui être supérieure ou inférieure et offre une forme pratiquement trapézoïdale Le plus long des deux côtés du trapèze, qui sont pratiquement parallèles, mais peuvent aussi s'étendre d'une manière non parallèle dans le cas de chambres de dimensions diffé- rentes (figure 3), constitue les parois 5, 6, situées du côté du déverse- ment, qui comportent les bords de déversement 7 et 9 des deux chambres de réservoir 11 et 13, lesquelles sont séparées par une cloison 15 Cette dernière peut aussi être remplacée par deux parois 15 ', 15 "' (figure 2) de forme quelconque et situées ou non à une certaine distance l'une de l'autre Le côté plus court du trapèze, qui est situé à l'opposé des parois , 6, constitue les troisièmes parois 17 et 18 respectivement des deux chambres 11 et 13 Ces dernières sont fermées latéralement par des parois latérales 19. Lorsque la cloison 15 est disposée d'une manière symétrique, l'axe de basculement ou de rotation A s'étend dans son plan Suivant l'axe A, il est prévu deux tourillons d'arbre 21 qui font saillie chacun au-delà d'une paroi latérale 19 et qui sont fixés dans des coussinets 23 disposés sur la paroi de l'installation 1 (figure 4) ou sur des supports 25 montés soit sur le fond (figure 2), soit sur le plafond de l'installation (figure 1) Sur les supports 25 ou sur l'installation 1, il peut être fixé des tampons 27 qui limitent le basculement du réservoir 3 et amortissent le choc Le même effet peut être obtenu en décalant l'axe de rotation A Le basculement peut alors être réalisé sans tampons Les deux zones ouvertes des deux chambres 11 et 13, appelées brièvement ouvertures de déversement 29 et 31, font l'une par rapport à l'autre un certain angle alpha dont la valeur peut varier en fonction des conditions particulières de construction et des conditions exigées pour la chasse, par exemple de 450 à 1200. Dans le mode de réalisation du réservoir basculant 3 conforme à la figure 2, lequel est porté, de manière à pouvoir basculer, sur un sup- port 25 se dressant sur le fond de l'installation 1, les deux parois 5 et 6 des chambres 11 et 13 qui comportent les bords de déversement 7 et 9 font entre elles un angle obtus bêta compris par exemple entre 900 et 2200 La troisième paroi 17, 18, ou paroi opposée, des chambres 11, 13 a une forme courbe, ce qui permet de monter le réservoir basculant 3 le plus près possible du plafond de l'installation 1 tout en conférant un volume maximum aux chambres 11, 13 A la place d'une cloison 15 qui sépare les deux chambres Il et 13 l'une de l'autre, on peut prévoir aussi des parois inter- médiaires 15 ' et 15 " s'étendant vers le haut ou vers le bas en formant un V, afin de déplacer le centre de gravité du réservoir basculant 3 et de modifier ainsi l'instant de basculement et donc la quantité de remplissage et/ou afin de remplacer les butées. Au-dessus des ouvertures de déversement 29 et 31, il peut en outre être disposé des tôles déflectrices 33 qui rendent cylindrique le jet d'eau évacué Pour l'introduction de l'eau de chasse, il peut être disposé audessus de réservoir basculant 3 une tuyauterie d'alimentation 35 au moyen de laquelle les deux chambres 11, 13 peuvent être alimentées de manière alternée en eau de chasse. Le réservoir basculant 3 conforme à la figure 3 comprend deux chambres 11, 13 de dimensions différentes, afin de mettre à disposition sur l'un des côtés, suivant le besoin, une quantité plus faible d'eau de chasse Pour que le réservoir basculant 3 soit néanmoins en équilibre, un contre-poids 37 peut être prévu du côté de la plus petite chambre 13 ou bien un corps mort (qui n'est pas représenté) peut être mis en place pour la réalisation de la plus petite chambre 13 L'axe A peut toutefois être aussi déplacé sur la ligne joignant les centres de gravité des deux chambres 11, 13 du réservoir, de sorte qu'aucun contre-poids, ni corps à action de poussée, n'est plus nécessaire L'axe A est alors situé plus près de la grande chambre (figure 3). Les chambres 11 et 13 conformes à la figure 3 comportent des parois 5 de forme courbe Dans ce mode de réalisation, les parois courbes 5 sont réunies par les parois latérales 19 ou par des dispositifs appro- priés Pour augmenter la stabilité, on peut monter, en fonction de la longueur du réservoir basculant 3, des parois intermédiaires qui ont les mêmes dimensions ou d'autres dimensions que les parois latérales 19; on peut toutefois utiliser aussi des entretoises se présentant sous la forme de treillis Une autre possibilité est l'utilisation d'un arbre continu disposé suivant l'axe A A la place de la structure décrite, deux chambres 11, 13 réalisées séparément peuvent être réunies l'une à l'autre d'une manière appropriée. Le fonctionnement des réservoirs basculants décrits est pour l'essentiel le même que dans le cas d'un réservoir basculant à chambre unique Au moyen d'une ou de plusieurs tuyauteries d'alimentation 35, de l'eau courante, de l'eau du réseau ou des eaux usées sont introduites par le haut dans la chambre 11 ou 13, par l'ouverture de déversement 29 ou 31 correspondante qui est pratiquement horizontale pendant l'opération de remplissage Dès qu'une quantité d'eau de chasse, déterminée à l'avance par l'agencement de l'axe de basculement ou de rotation A et la géométrie des chambres, a rempli par exemple la chambre 11, le centre de gravité de l'ensemble du réservoir basculant 3 se déplace et le réservoir bascule de la position représentée aux figures 1, 2 et 3 à la nouvelle position o il est en butée sur le tampon 27, ce qui revient à dire qu'il est amené dans la nouvelle position de remplissage de la chambre 13 par l'effet induit par la position du centre de gravité La totalité du contenu de la chambre 11 se déverse alors sous la forme d'un jet puissant dirigé vers le bas et suivant une ligne de pente hydraulique qui est déterminée en fonction de la position du réservoir par rapport à l'emplacement à traiter. L'eau d'alimentation qui continue de s'écouler en permanence à partir d'une ou de plusieurs tuyauteries d'alimentation 35 commence alors à remplir la chambre 13, par l'ouverture de déversement 31 de cette dernière qui est maintenant horizontale, jusqu'à ce que cette chambre soit remplie avec la quantité d'eau prédéterminée et que le réservoir 3 bascule vers la position représentée aux figures 1 à 3. En fonction de la valeur de l'angle bêta ou de la position des parois 5, 6, le jet d'eau tombe suivant une ligne inclinée plus éloignée ou plus proche de la verticale Dans le cas o il est prévu une tôle déflec- trice 33, le jet d'eau peut en outre être rendu cylindrique. Quelques autres types de réalisation possibles du réservoir bas- culant 3 conforme à l'invention sont représentés schématiquement aux figures 5 à 8. Dans une installation de traitement des eaux usées 1 à deux étages, comportant un bassin supérieur 39 et un bassin inférieur 51, le réservoir basculant 3 est disposé au-dessus du seuil de déversement 41 du bassin supérieur 39 Dans la position représentée, un jet d'eau est dirigé directement vers le bas, le long de la paroi 43 de l'installation, par le réservoir basculant 3 qui a basculé dans le sens contraire au sens des aiguilles d'une montre, afin de détacher énergiquement, et d'emporter en flottation, les dépôts qui se sont accumulés sur le fond 45 du bassin infé- rieur 51 Une fois remplie la chambre 11 située sur le côté droit du réser- voir basculant 3, le contenu de cette chambre est vidé, du côté du bassin supérieur 39, le long du seuil de déversement et sur le fond 47 de ce bassin Grâce au réservoir basculant 3 conforme à l'invention, on peut ainsi supprimer la paroi de déviation, utilisée dans les installations classiques, qui devait chaque fois être placée dans la position appropriée préalablement à l'opération de chasse On peut donc omettre non seulement la réalisation d'une paroi de déviation, mais aussi d'un mécanisme appro- prié servant à sa manoeuvre Il s'avère particulièrement avantageux que, dans le cas d'un bassin de traitement des eaux usées large et à double étage, un réservoir basculant 3 soit monté de façon à pouvoir être déplacé en translation au-dessus du seuil de déversement 41 Cela permet, au moyen d'un réservoir basculant 3 dont la largeur ne constitue qu'une fraction de la largeur de l'installation 1, de nettoyer néanmoins l'ensemble du bassin en plusieurs opérations de chasse se succédant. Dans l'exemple conforme à la figure 6, on nettoie d'une manière alternée, au moyen d'un réservoir basculant 3 unique, un crible 49 traversé de bas en haut par l'écoulement et une partie de l'installation disposée à côté de celui-ci, par exemple un canal 51 séparé du crible 49 par un seuil de déversement 41 Suivant la quantité nécessaire d'eau de chasse, on met en place un réservoir basculant réalisé d'une manière symétrique ou un réservoir basculant pourvu de chambres de chasse de dimensions différentes. Dans l'exemple conforme à la figure 7, le réservoir basculant 3 permet de manière alternée le nettoyage d'un bassin 53 et d'un crible 49 séparés. Dans l'exemple conforme à la figure 8, un réservoir basculant est utilisé pour le nettoyage d'un bassin 53 et d'un crible 49 disposé dans ce bassin 53. Il est possible aussi de nettoyer de manière alternée deux cribles 49 disposés l'un à côté de l'autre, au moyen d'un jet d'eau prove- nant du réservoir basculant 3 (pas d'illustration) D'une manière générale, au moyen d'un réservoir basculant 3 unique, il est possible de nettoyer, de manière alternée, à l'aide de la quantité d'eau voulue, deux bassins, cribles ou analogues, disposés l'un à côté de l'autre ou d'une manière appropriée l'un au-dessus de l'autre Le réservoir basculant 3 peut être fixe ou, ainsi que cela a déjà été indiqué, être agencé de façon à pouvoir être déplacé le long des zones sur lesquelles il convient de réaliser une chasse Pour l'amenée d'eau de chasse, il n'est à chaque fois besoin que d'une seule tuyauterie 35 par laquelle de l'eau de chasse peut être amenée d'une manière continue ou seulement lorsqu'il en est besoin Un dispositif automatique de mise en et hors service ou analogue n'est pas nécessaire. REVENDICATIONS 1 Dispositif d'introduction périodique d'un jet d'eau dans deux zones, séparées l'une de l'autre, d'une installation de traitement des eaux usées, comprenant un réservoir basculant qui comporte une chambre d'accumu- lation et est agencé de façon à pouvoir basculer autour d'un axe et qui comporte une ouverture de déversement par laquelle son contenu s'écoule de la chambre lors du basculement, caractérisé en ce que le réservoir bascu- lant ( 3) comprend deux chambres ( 11, 13) séparées l'une de l'autre et comportant chacune une ouverture de déversement ( 29, 31), en ce que l'axe de basculement (A) est disposé entre les chambres ( 11, 13), en ce que, lors de l'introduction de l'eau dans la chambre ( 11 ou 13) à remplir, les parois ( 5, 6) situées du côté du déversement font par rapport à la verticale un angle aigu tel que le contenu de la chambre remplie ( 13 ou-11) tombe sous la forme d'un jet puissant, en ce que, une fois cette chambre ( 13 ou 11) vidée, l'ouverture de déversement ( 29, 31) de la chambre ( 11 ou 13) à remplir est pratiquement horizontale et en ce qu'à l'état vide, le réser- voir basculant ( 3) est chaque fois en équilibre stable après le déverse- ment. 2 Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les deux ouvertures de déversement ( 29, 31) font un certain angle (alpha) l'une par rapport à l'autre et en ce que des parois ( 5, 6), par lesquelles les deux chambres ( 11, 13) s'adossent l'une à l'autre ou qui sont séparées par un espace intermédiaire, comportent des bords de déversement ( 7, 9) s'étendant parallèlement à l'axe (A) et sont disposées l'une par rapport à l'autre suivant un angle obtus (bêta). 3 Dispositif suivant la revendication 2, caractérisé en ce que l'angle alpha est compris entre 450 et 1200 et l'angle bêta entre 90 et 220 . 4 Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 3, caracté- risé en ce que les deux chambres ( 11, 13) possèdent des capacités de valeurs différentes ou l'une des chambres ( 11, 13) possède une capacité plus faible grâce à un corps mort. Dispositif suivant la revendication 4, caractérisé en ce qu'un contre-poids ( 37) est disposé du côté de la chambre ( 11, 13) à capa- cité plus faible. 6 Dispositif suivant l'une des revendications 4 et 5, caracté- risé en ce que l'axe de basculement (A) est disposé plus près de la chambre ( 11, 13) à capacité plus grande. 7 Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 6, caracté- risé en ce qu'une tôle déflectrice ( 33) est prévue au-dessus de chacune des ouvertures de déversement ( 29, 31). 8 Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 7, caracté- risé en ce que des tampons ( 27) de limitation du basculement sont disposés sur l'installation ( 1) et/ou sur les supports ( 25) portant le réservoir basculant ( 3), et/ou en ce que l'axe (A) est disposé de telle façon que la limitation du basculement s'effectue sous l'effet du défaut d'équilibre se présentant lors de l'opération de chasse. 9 Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 8, caracté- risé en ce que le réservoir basculant ( 3) à deux chambres ( 11, 13) est constitué de deux réservoirs basculants classiques réunis entre eux et comportant chacun une chambre et en ce que l'axe basculant (A) est disposé entre les deux réservoirs basculants. Installation de traitement des eaux usées ( 1) comportant un réservoir basculant ( 3) suivant l'une des revendications 1 à 9 et servant à réaliser des opérations de chasse dans deux bassins ( 39, 51), cribles ( 49) ou canaux se trouvant l'un à côté de l'autre et/ou l'un au-dessus de l'autre.