Brevet FR2746425A1 — publié le 19970926

SIPHON REPARTITEUR DE FLUIDE DANS LES APPAREILS D'EPURATION La présente invention a pour objet des siphons répartiteurs de fluide dans les appareils d'épuration. Le secteur technique de l'invention est le domaine du traitement des eaux usées ou de tout fluide chargé d'impuretés que l'on veut épurer, grâce à tout type d'appareil dit d'épuration, tels que les séparateurs, les fosses sceptiques, les décanteurs, les liquéfacteurs, les digesteurs, etc. L'application principale de l'invention est la réalisation de cuves pour de tels appareils d'épuration à travers lequel le fluide que l'on veut donc traiter doit circuler entre un orifice d'entrée et un orifice de sortie. De telles cuves sont en général de forme rectangulaire pour des questions de simplification de fabrication et de facilité d'installation, et pour lesquelles il existe du reste de nombreuses demandes de brevet qui ont été déposées pour protéger certaines particularités. On peut citer par exemple la demande de brevet FR 2453589 publiée le 07/11/80 sur une cuve de fermentation pour le traitement continu ou intermittent de matières organiques, comprenant en particulier des canalisations débouchant dans un réservoir formant siphon de raccordement et comportant un entonnoir au niveau de son évacuation ; on relève également la demande de brevet FR 2706926 publiée le 30/12/94 sur un système de chasse hydraulique destinée à être installée dans une cuve alimentée en liquide et on pourrait citer ainsi de nombreuses autres demandes de brevet du même genre. Un des problèmes qui est posé par ce type de cuve, est en effet la nécessité d'avoir à évacuer le liquide traité sans qu'il y ait trop d'accumulation de celui-ci dans certaines parties de la cuve, qui ne serait alors plus utilisé et avec le risque que le liquide qui y stagnerait finirait par polluer l'intégralité de la cuve qui perdrait son efficacité : cette préoccupation a incité l'installation, dans de nombreux dispositifs actuels, d'entonnoirs au niveau de l'évacuation pour drainer au maximum le liquide vers la sortie de ladite cuve. Un autre problème qui n'a jamais été posé ni abordé, ni bien sûr solutionné, est également au niveau de l'alimentation de la cuve par ledit fluide que l'on veut traiter et qui se fait à partir d'un orifice débouchant dans la cuve et situé vers l'une de ses parois, en général et de préférence dans l'axe de ladite cuve par rapport à l'évacuation. On remarque alors des zones de part et d'autre dudit conduit dans lesquelles le liquide stagne et ne circule pas et une mauvaise répartition de son débit dans l'ensemble de la cuve : celle-ci pourrait être certes de forme éllipsoldale ou ovoïde pour limiter de tels phénomènes, mais en général elles sont rectangulaires comme indiqué précédemment et cette stagnation du fluide se produit alors surtout dans les angles de celles-ci de part et d'autre de l'orifice d'alimentation, situé dans le même plan médian que l'évacuation à l'autre extrémité de la cuve. Le problème posé et donc de pouvoir assurer une bonne répartition des effluents dans la cuve dès l'alimentation et en utilisant au maximum son volume essentiellement donc de part et d'autre de l'orifice d'entrée. Une solution au problème posé est un siphon répartiteur de fluides fixé contre une paroi de la cuve de l'appareil d'épuration, comprenant un orifice d'entrée, une bouche de sortie dans ladite cuve et un conduit cylindrique reliant ledit orifice à ladite bouche, et tel que les côtés de ladite bouche situés contre ladite paroi de la cuve comportent un rebord dont la surface diverge par rapport au conduit pour en augmenter la section de passage. De tels rebords divergents forment ainsi des déflecteurs latéraux de part et d'autre du conduit du siphon, à travers lequel le flux du courant principal circule et débouche alors en s'ouvrant latéralement il y a d'une part, amélioration de la répartition du fluide sur toute la largeur de la cuve et d'autre part, généreration de flux annexes secondaires dans les angles de la cuve où les effluents vont être brassés grâce auxdits déflecteurs latéraux. Dans un mode préférentiel de réalisation, la partie du contour périphérique de ladite bouche situé entre les deux côtés divergents latéraux de celle-ci comporte un rebord dont la surface rentre à l'intérieur du conduit pour en diminuer la section de passage. Le retrécissement de la section de passage de la bouche de sortie dudit siphon va ainsi créer une accélération du fluide à la sortie pour un débit donné, ce qui d'une part augmente l'effet de brassages latéraux créés par les déflecteurs divergents précédents et d'autre part mieux diriger ledit flux principal d'arrivée vers les parois latérales de ladite cuve en freinant le flux partant dans l'axe de celle-ci assurant également une meilleure répartition du débit des effluents à travers l'ensemble de la cuve. Le résultat est de nouveaux siphons répartiteurs de fluide pour les appareils d'épuration répondant aux inconvénients cités précédemment et au problème rencontré dans les cuves des appareils actuels dont les effets obtenus grâce à la présente invention, apportent un certain nombre d'avantages comme ceux évoqués ci-dessus, dont on retrouvera les particularités dans la description ci-après. On pourrait citer d'autres avantages de la présente invention, mais ceux cités ci-dessus en montrent déjà suffisamment pour en prouver la nouveauté et l'intérêt. La description et les figures ci-jointes représentent des exemples de réalisation de l'invention, mais n'ont aucun caractère limitatif: d'autres réalisations sont possibles, dans le cadre de la portée et de l'étendue de cette invention, en particulier en changeant la forme de la section du conduit du siphon ainsi que la disposition de l'orifice d'entrée du fluide dans celui-ci. La figure 1 est une vue perspective d'une cuve d'un appareil d'épuration comprenant un siphon répartiteur suivant l'invention. Les figures 2, 3 et 4 représentent des modes particuliers de réalisation de siphons répartiteurs suivant 1 invention, fixés contre la paroi d'une cuve d'un appareil d'épuration. Dans leur principe, les siphons 1 suivant l'invention, comme cela est déjà connu dans des réalisations précédentes, se définissent par une forme tubulaire 3, comprenant un orifice d'entrée 6 et une bouche 14 de sortie dans la cuve 2 de l'appareil d'épuration ledit conduit 3 cylindrique relie alors ledit orifice 6 qui peut être soit latéral, soit dans l'axe dudit conduit vers ladite bouche 14. Suivant la présente invention, et tel qu'indiqué précédemment, ledit siphon 1 so caractérise par des déflecteurs latéraux 4 et un retrécissement frontal 5 : les déflecteurs latéraux 4 permettent de dévier le flux principal 11, de l'orienter latéralement 17 et de générer les flux secondaires 10 également latéralement de part et d'autre dudit conduit 3; et le retrécissement frontal 5 permet d'accélerer le flux principal 11 et ainsi d'amplifier le phénomène des flux latéraux 10 et de sa répartition 17 sur la largeur de la cuve 2. La forme tubulaire du conduit 3 est indispensable pour canaliser et orienter le flux 11 il peut être de section carrée comme représentée sur les figures 1 et 4, mais également rectangulaire ou ovoïde ou cylindrique ou semi-ovoïde ou cylindrique comme représentée sur les figures 2 et 3 quand ledit siphon est plaqué contre la paroi 15 de la cuve. En effet, dans un mode de réalisation préférentiel tel que représenté sur l'ensemble des figures, la paroi 15 de la cuve 2 forme une partie de la paroi dudit conduit 3 qui en est alors solidaire sur toute sa longueur et ledit orifice d'entrée 6 traverse ladite paroi 15 et débouche suivant une direction qui peut être perpendiculaire à l'axe dudit conduit 3. La forme et la disposition des déflecteurs 4 et du retrécissement 5 est adapté en fonction des différentes sections du conduit 3 : sur les figures 1 et 4, ledit conduit 3 de section carrée ou rectangulaire a un côté contre la paroi 15 et lesdits côtés latéraux 4 divergents formant déflecteurs, sont ceux adjacents à celle-ci, et sont formés par une surface plane faisant un angle avec les parois du conduit 3 ; alors que dans les figures 2 et 3 où le conduit 3 est de section semi-arrondie ou arrondie lesdits côtés latéraux 4 formant déflecteurs forment des parties de tronc de cône divergents vers la bouche de sortie 14. Dans ce dernier mode de réalisation, entre les deux côtés latéraux 4 en forme de tronc de cône divergents, il comporte sur une partie de sa périphérie un sillon 5 rentrant dans la section du conduit 3 pour en diminuer le passage et formé par le raccordement desdits tronc de cône. Dans l'ensemble des figures jointes, le siphon répartiteur de fluide est représenté avec un axe du conduit 3 vertical, mais dans d'autres modes de réalisation, cet axe pourrait être horizontal. Dans d'autres modes de réalisation, ces siphons peuvent être disposés également avec un axe du conduit 3, selon tout angle entre ladite position verticale et horizontale. La dimension desdits siphons répartiteurs sont à adapter selon le débit, l'usage, la taille de la cuve 2, la force et le débit du flux entrant 11, mais ne change rien à la fonction des éléments caractéristiques de l'invention, dans laquelle de préférence on retrouve une portion du tube du conduit 3 formant la bouche de sortie 14 de celui-ci et muni simultanément de déflecteurs latéraux divergents 4 et de retrécissement médians 5 tels que définis ci-dessus. Suivant des modes de réalisation, si l'on veut éviter un dégagement de gaz au-dessus dudit siphon, l'extrémité opposée 16 du conduit 3 à la bouche de sortie 14 est fermée, mais dans d'autres modes de réalisation, tels que représentés sur les figures jointes, cette extrémité 16 est ouverte. Suivant les figures 1 et 2, le conduit 3 formant ledit siphon est réalisé par exemple en tôle pliée pour former trois parois dudit conduit formant un WU" dont les bords longitudinaux sont soudés ou boulonnés ou fixés par tout autre moyen contre la paroi 15 de la cuve 2 ; suivant le mode de réalisation des figures 2 et 3 ledit siphon 1 peut être moulé soit directement sur la paroi 15 de la cuve 2 tel que représenté sur la figure 2 avec par exemple au moins deux formes 12-2, 12-1 de moulage que l'on peut extraire ensuite vers le haut et vers le bas respectivement et être réutilisé sur d'autres cuves ; suivant la figure 3 le siphon 3 est moulé séparément sur des empreintes multiples ou réalisé par injection puis fixé sur la paroi 15 de la cuve par exemple par un rebord 13 formant lèvres de fixation, comme du reste pour le mode de réalisation de la figure 3. Dans tous les modes de réalisation possibles suivant l'invention, le flux entrant principal 11 va s ouvrir en flux latéraux 17 et générer des flux secondaires 10 essentiellement dans les angles morts 9 de la cuve 2, favorisant ainsi la circulation des fluides dans ces angles morts et assurant une homogénéïté de débit sur l'ensemble de la cuve jusqu'à l'orifice d'évacuation 8 qui peut être de tout type, permettant d'exploiter tout le volume utile de l'installation en évitant les cheminements directs, ce qui est toujours recherché dans les appareils d'épuration. REVENDICATIONS 1. Siphon répartiteur de fluide fixé contre une paroi (15) de la cuve (2) d'un appareil d'épuration, comprenant un orifice d'entrée (6), une bouche (14) de sortie dans ladite cuve (2) et un conduit (3) cylindrique reliant ledit orifice (6) à ladite bouche (14), caractérisé en ce que les côtés de ladite bouche (14) situés contre ladite paroi (15) de la cuve comportent un rebord (4) dont la surface diverge par rapport au conduit (3) pour en augmenter la section de passage. 2. Siphon répartiteur suivant la revendication 1 caractérisé en ce que la partie du contour périphérique de ladite bouche (14) situé entre les deux côtés divergents (4) latéraux de celle-ci comporte un rebord (5) dont la surface rentre à l'intérieur du conduit (3) pour en diminuer la section de passage. 3. Siphon répartiteur selon l'une ou quelconque des revendications 1 ou 2 caractérisé en ce que ledit conduit (3) est de section rectangulaire, dont un côté est contre la paroi (15) de la cuve (2) et lesdits côtés latéraux (4) divergents sont ceux adjacents à celle-ci. 4. Siphon répartiteur selon l'une ou quelconque des revendications 1 ou 2 caractérisé en ce que ledit conduit (3) est de section arrondie, lesdits côtés latéraux (4) formant des parties de tronc de cône divergents vers la bouche de sortie (14) 5. Siphon répartiteur suivant la revendication 4 caractérisé en ce qu'entre les deux côtés latéraux (4) en forme de tronc de cône divergents, il comporte sur une partie de sa périphérie, un sillon (5) rentrant dans la section du conduit (3) pour en diminuer le passage et formé par le raccordement desdits troncs de cône. 6. Siphon répartiteur selon l'une ou quelconque des revendications 1 à 5 caractérisé en ce que l'axe dudit conduit (3) cylindrique est horizontal. 7. Siphon répartiteur selon l'une ou quelconque des revendications 1 à 5 caractérisé en ce que l'axe dudit conduit (3) cylindrique est vertical. 8. Siphon répartiteur selon l'une ou quelconque des revendications 1 à 7 caractérisé en ce que la paroi (15) de la cuve (2) contre lequel ledit siphon répartiteur est fixé, forme une partie de la paroi dudit conduit (3) qui en est alors solidaire sur toute sa longueur et ledit orifice d'entrée (6) traverse ladite paroi (15) et débouche suivant une direction qui peut être perpendiculaire à l'axe dudit conduit (3). 9. Siphon répartiteur suivant la revendication 8 caractérisé en ce que l'extrémité opposée (16) du conduit (3) par rapport à la bouche de sortie (14) est ouverte. 10. Siphon répartiteur suivant la revendication 8 caractérisé en ce que l'extrémité opposée (16) à la bouche de sortie (14) du conduit (3) est fermée.