Brevet FR2830465A1 — publié le 20030411

Procédé et dispositif d'extraction de gaz ou de liquides surnageants, en surface de liquides de densité supérieure. La présente invention concerne un procédé et un dispositif d'extraction de gaz ou de liquides surnageants, en surface de liquides de densité supérieure à ces derniers. Une première application intéressante de l'invention est la captation des gaz nauséabonds dégagés par les effluents recueillis par les fosses septiques, les fosses de relevage ou autre fosse destinée à la collecte et au stockage des eaux-vannes et des eaux usées des bâtiments. 2 Une autre application envisagée est le pompage de liquides surnageant sur une nappe d'un autre liquide de densité supérieure, tels que par exemple des hydrocarbures, des substances végétales liquéfiées ou autres fluides liquides de densité inférieure à celle de l'eau et flottant sur une étendue d'eau (mer, lac, etc.). On prévoit aussi d'utiliser le procédé et le dispositif de l'invention pour séparer des composants liquides de densité différente dans certains travaux de laboratoire. Dans le document FR-2.769. 850 A, a été décrit un dispositif de filtration permettant de supprimer les effluves provenant des fosses septiques du genre comportant une fosse enterrée et un conduit de mise à l'air libre communiquant avec cette fosse. Dans l'application plus particulièrement intéressante à la captation des gaz dégagés par les effluents recueillis dans les fosses septiques, l'objet de la présente invention peut être avantageusement mis en oeuvre concomitamment avec le dispositif de filtration décrit dans le document susmentionné, dans le but d'étendre les possibilités d'élimination des nuisances générées par ces gaz. Ces derniers et particulièrement l'hydrogène sulfuré, sont délétères, nauséabonds et corrosifs (l'hydrogène sulfuré parvenant à corroder des matériaux très divers, y compris le béton armé dans lequel sont réalisées les fosses septiques) ; ils sont en outre plus lourds que l'air et, de ce fait, difficiles à évacuer. Le procédé et le dispositif selon l'invention visent à extraire plus rapidement ces gaz en les captant là où ils se trouvent, c'est-à-dire dans les fosses septiques et réservoirs analogues, juste au-dessus des effluents liquides recueillis dans lesdites fosses. Selon ce procédé et ce dispositif, un tube plongeur est monté avec une liberté de mouvement axial étanche à l'extrémité inférieure d'un conduit d'extraction, ce tube plongeur étant muni d'un orifice d'aspiration et équipé, de préférence à sa base, d'un flotteur conformé et agencé pour permettre à l'ensemble mobile tube plongeur-flotteur de flotter sur un liquide de densité supérieure à celle du fluide gazeux ou du liquide surnageant nuisible que l'on se propose d'évacuer ou d'extraire. Dans l'application à l'extraction des gaz dégagés par les effluents des fosses septiques ou réservoirs analogues, le tube plongeur est monté avec une aptitude de mouvement vertical étanche à travers un orifice ménagé dans la paroi supérieure de la fosse et son extrémité supérieure débouche en partie basse du conduit d'extraction dans lequel est installé un épurateur ou filtre bactérien, par exemple du type décrit dans le document FR-2. 769.850 A, disposé au-dessus et à faible distance de la sortie dudit tube plongeur. Dans cette application, le procédé et le dispositif de l'invention présentent l'avantage de permettre une épuration des gaz nuisibles très près de la source de dégagement de ceux-ci, c'est-à-dire à la surface du volume d'effluents recueillis dans la fosse, de sorte que la durée de stationnement de ces gaz dans la fosse est très réduite, ce qui limite grandement les effets de leur action corrodante sur les parois de ladite fosse ou sur celle du conduit de mise à l'air libre. Dans l'application au pompage des nappes d'hydrocarbures ou autres produits liquides indésirables surnageant sur une étendue d'eau, le flotteur équipant le tube plongeur, est creux et il est muni d'un orifice de remplissage permettant de le lester et ainsi de le faire flotter sur l'eau, entre celle-ci et la nappe polluante, de sorte que ledit orifice se trouve au niveau de cette dernière. Les buts, caractéristiques et avantages ci-dessus, et d'autres encore, ressortiront mieux de la description qui suit et des dessins annexés dans lesquels : La figure 1 est une vue en coupe axiale d'un premier exemple de réalisation d'un dispositif de captation et d'épuration des gaz de fosses septiques, selon l'invention. La figure 2 est une vue en coupe axiale d'un deuxième exemple de réalisation de ce dispositif. La figure 3 est une vue en coupe verticale et à caractère schématique d'une fosse septique équipée du système de captation et d'épuration représenté à la figure 1. La figure 4 est une vue en coupe axiale et à caractère schématique d'un dispositif agencé pour le pompage d'un liquide surnageant sur une nappe d'un autre liquide de densité supérieure. On se reporte auxdits dessins pour décrire des exemples intéressants, quoique nullement limitatifs, de mise en oeuvre du procédé et de réalisation du dispositif de captation selon l'invention. Suivant ce procédé et ce dispositif, un tube plongeur 1, de préférence de forme cylindrique, est monté avec une liberté de mouvement étanche à l'extrémité inférieure d'un conduit de captation 2, ce tube plongeur étant muni, dans sa partie basse, d'un orifice d'aspiration 3 et équipé, de préférence à sa base, d'un flotteur 4. Ce flotteur est conformé pour permettre à l'ensemble piston plongeur 1-flotteur 4 de flotter sur l'eau ou autre liquide. Dans l'application à la captation des gaz dégagés par les eaux-vannes et les eaux usées recueillies dans les fosses septiques, le tube plongeur 1 est monté avec une liberté de mouvement vertical, à travers une ouverture circulaire 5 ménagée dans la paroi supérieure 6a de la fosse 6. Selon le mode d'exécution montré à la figure 1, cette ouverture est équipée d'une bague 7 comportant un épaulement périphérique 7a par l'intermédiaire duquel elle est fixée sur le bord de l'ouverture 5, un joint d'étanchéité 8 étant interposé et compressé entre ledit épaulement et ledit bord. En outre, un cordon de silicone est mis en oeuvre autour de la bague 7, sur sa circonférence. Le tube plongeur 1 est monté avec une latitude de coulissement axial dans la bague 7. A sa partie supérieure, le tube plongeur 1 est muni de butées amovibles 9 (par exemple deux butées diamétralement opposées) limitant son coulissement vers le bas, ces butées étant, par exemple, constituées par des vis ou par des boulons permettant un éventuel remplacement du tube plongeur dû à l'usure. Il suffit, en effet, dans ce cas, de dévisser les deux boulons 9, après avoir vidé l'ouvrage, pour pouvoir retirer le tube plongeur en le sortant par le bas. D'autre part, lorsque l'on vide l'ouvrage à d'autres fins, les boulons 9 empêchent la chute du tube plongeur dans le fond de la fosse en venant en appui sur le bord de l'ouverture 5 (figure 1) ou sur la bague de guidage supérieure (figure 2). La base du conduit d'extraction 2 est disposée autour et à distance de l'ouverture 5 et raccordée, de manière étanche, à la paroi supérieure 6a de la fosse. Selon ce mode d'exécution, ce conduit peut être analogue à un conduit de cheminée et il est équipé d'une trappe d'accès (non représentée) permettant la mise en place et le remplacement du filtre décrit ci-après. Selon le mode de réalisation illustré à la figure 2, le conduit d'extraction 2 est constitué par un tube vertical de diamètre supérieur à celui du tube-plongeur 1. La base de ce tube, de préférence exécuté en polychlorure de vinyle (P. V. C. ), est fixée, par exemple par collage, dans une bague 7'équipant le bord de l'ouverture 5. Dans ce cas, le tube d'extraction 2 est muni, intérieurement, de bagues de guidage superposées 21a et 21b, par exemple fixées par collage contre la paroi cylindrique interne dudit tube. Ces bagues ont un diamètre interne permettant un coulissement axial sans jeu excessif du tube-plongeur 1. Au dessus et à faible distance de l'extrémité supérieure du tube plongeur 1, en considérant la position haute de celui-ci, est installé fixement un épurateur ou filtre 10 tel qu'un filtre du genre de celui qui est décrit dans le document FR-2.769. 850. Ce filtre est positionné dans un porte-filtre principalement constitué de deux bagues à empreinte 11A et 11 B, de sorte à faciliter le montage dudit filtre lors de la mise en route ou lors de son remplacement. Selon le mode d'exécution de la figure 1, le porte-fitre 11A-11 B s'appuie sur un support 12 en forme de couronne fixé dans le conduit 2, un joint d'étanchéité 13 étant interposé entre le support circulaire 12 et la bague inférieure 11A du porte-filtre. Selon le mode de réalisation de la figure 2, le porte-filtre 11A-11B est raccordé à l'extrémité supérieure du tube d'extraction 2, ce qui permet une aspiration directement en partie haute de ce dernier. La sortie du filtre 10 constituée par l'extrémité supérieure de ce dernier, est reliée à l'extrémité basse d'un tube de sortie d'air 14, dans lequel peut être installé un appareil d'aspiration 15 tel qu'un extracteur mécanique, un extracteur de type venturi ou autre. Dans le cas où il s'avérerait impossible d'installer un extracteur sur le tube de sortie d'air 14, celui-ci restera à l'air libre, l'entraînement des gaz vers le filtre étant assuré par le flux généré par l'arrivée des liquides souillés dans la fosse et par la différence de température et donc de densité de l'air, entre le jour et la nuit, le dispositif travaillant alors de façon statique. On comprend que le flotteur 4 flottant en permanence à la surface S des effluents E contenus dans la fosse 6, l'orifice 3 de captation des gaz à éliminer reste constamment au plus proche contact de ces derniers qui, étant plus lourds que l'air, ont tendance à s'accumuler au-dessus de ladite surface. La figure 3 montre une fosse septique faisant application du procédé et du dispositif de captation et d'épuration des gaz dégagés par les effluents collectés dans ladite fosse. Pour que l'extraction des gaz nuisibles soit la plus efficace, il est préférable de générer un "balayage" à la surface du volume d'effluent non épuré contenu dans la fosse 6. Dans ce but, une bouche d'entrée d'air 16 muni d'un clapet anti- retour 17 est montée sur une tuyauterie débouchant dans la partie supérieure de la fosse. Cette bouche d'entrée d'air peut être branchée sur le tuyau 18 de déversement des liquides souillés dans la fosse 6, en amont de l'entrée de ce tuyau dans la fosse. Sous l'action de l'extracteur, il se crée de la sorte un courant d'air balayant la surface de la couche liquide polluée, ce flux d'air favorisant l'acheminement des gaz nuisibles en direction du filtre 10. Le dimensionnement des filtres et des porte-filtres peut être adapté à la nature et aux dimensions des installations de traitement des eaux ou autres liquides souillés. Sur la figure 3, la référence 19 désigne des regards de visite prévus dans la paroi supérieure de la fosse, tandis que la référence 20 désigne le tuyau permettant d'acheminer l'effluent épuré vers une zone d'épandage. La mise en oeuvre du procédé et du dispositif de l'invention devrait dispenser les utilisateurs d'installer l'évent d'aération habituel montant au-dessus du niveau des toits des bâtiments. Dans l'application du procédé et du dispositif au pompage d'un liquide surnageant sur un autre liquide de densité supérieure telle qu'une nappe d'hydrocarbure flottant sur une étendue d'eau (par exemple : mer, lac naturel ou artificiel,...), le flotteur 4 du tube plongeur 1 est creux et il est pourvu d'un orifice de remplissage 22 permettant de le lester de manière adéquate pour qu'il puisse flotter sur l'eau, l'orifice de captation 3 dudit tube plongeur étant positionné de sorte à se trouver au ras de l'eau (figure 4). Dans une application de ce genre, le procédé et le dispositif de l'invention permettent de pomper des liquides de toute nature se trouvant en surface d'un autre liquide, sur une épaisseur variable, par exemple des hydrocarbures, des substances végétales liquéfiées, et, d'une manière générale, toutes substances liquides dont la densité est inférieure à celle de l'eau. Dans le cas d'un pompage dans un milieu agité, le dispositif de captation à tube plongeur, est maintenu en flottaison par un système du genre"bouée". Comme on le voit sur la figure 4, le tube d'extraction 2 est logé dans un anneau insubmersible 23, par exemple du type"bouée", ou autre dispositif flottant. De manière avantageuse, la position du tube d'extraction 2 peut être réglée, dans la direction axiale, par rapport au dispositif flottant 23, par la mise en oeuvre de moyens de réglage connus en soi. REVENDICATIONS 1. Procédé d'extraction de gaz ou de liquides surnageants, en surface de liquides de densité supérieure, caractérisé en ce qu'un tube plongeur (1) est monté avec une liberté de mouvement axial étanche à l'extrémité inférieure d'un conduit de sortie ou conduit d'extraction (2), ce tube plongeur étant muni, dans sa partie basse, d'un orifice d'aspiration (3) et équipé, de préférence à sa base, d'un flotteur (4) conformé et agencé pour permettre à l'ensemble tube plongueur-flotteur (1-4) de flotter sur un liquide de densité supérieure à celle du gaz ou de liquide surnageant que l'on se propose d'évacuer. 2. Procédé selon la revendication 1, applicable à la captation des gaz dégagés par les effluents (E) recueillis dans les fosses septiques (6) ou dans les fosses de relevage, caractérisé en ce que la sortie du tube plongeur flottant (1-4) est mise en communication avec l'entrée d'un épurateur ou dispositif de filtration (10). 3. Procédé suivant l'une des revendications 1 ou 2, applicable à la captation des gaz dégagés par les effluents (E) recueillis dans une fosse septique (6) ou une fosse de relevage, caractérisé en ce que l'on réalise un balayage de la surface du volume d'effluent (E) collecté dans ladite fosse, au moyen d'un courant d'air frais provenant d'une bouche d'entrée d'air (16) et sortant par le tube plongeur flottant (1-4). 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les gaz captés par l'orifice d'aspiration (3) sont aspirés au moyen d'un extracteur (15) logé dans le conduit (14) d'évacuation de l'air épuré. 5. Dispositif d'extraction de gaz ou de liquides surnageants, en surface de liquides de densité supérieure, caractérisé en ce qu'il comprend un tube plongeur (1) monté avec une liberté de mouvement axial à l'extrémité d'un conduit (2), ce tube plongeur étant muni d'un orifice d'aspiration (3) et équipé, ce préférence à sa base, d'un flotteur (4) conformé et agencé pour permettre à l'ensemble tube plongeur-flotteur (1-4) de flotter sur un liquide de densité supérieure à celle du gaz ou du liquide surnageant que l'on souhaite pouvoir évacuer. 6. Dispositif suivant la revendication 5, applicable à la captation des gaz dégagés par les effluents (E) recueillis dans les fosses septiques (6) ou dans les fosses de relevage, caractérisé en ce que le tube plongeur est monté avec une liberté de mouvement vertical, à travers une ouverture (5) ménagée dans la paroi supérieure (6a) de la fosse (6). 7. Dispositif selon l'une des revendications 5 ou 6, applicable à la captation des gaz dégagés par les effluents (E) recueillis dans les fosses septiques (6) ou dans les fosses de relevage, caractérisé en ce qu'un épurateur ou dispositif de filtration (10) est disposé dans le conduit (2) en aval et à proximité de l'extrémité supérieure du tube plongeur flottant (1-4), l'orifice de sortie dudit tube plongeur communiquant avec l'entrée dudit dispositif de filtration. 8. Dispositif selon l'une des revendications 5 à 7, applicable à la captation des gaz dégagés par les effluents (E) recueillis dans une fosse septique (6) ou une fosse de relevage, caractérisé en ce qu'il comprend une bouche d'entrée d'air (16) munie d'un clapet anti-retour (17) et communiquant avec la partie supérieure de la fosse (6). 9. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 5 à 8, caractérisé en ce qu'il comprend un extracteur (15) logé dans le conduit (14) d'évacuation de l'air épuré, en aval de l'épurateur (10). 10. Dispositif selon la revendication 5, applicable au pompage des nappes de produits liquides indésirables surnageant sur des étendues d'eau, caractérisé en ce que le flotteur (4) du tube plongeur flottant (1) est creux et muni d'un orifice de remplissage, permettant de le lester et en ce que, de préférence, le conduit d'extraction (2) à l'extrémité inférieure duquel est installé ledit tube plongeur flottant (1-4) est lui même supporté par un dispositif flottant (23).