Brevet FR2836471A1 — publié le 20030829

La présente invention concerne une cuve de traitement d'eaux de ruissellement à usage domestique ou industriel. Les eaux de ruissellement renferment classiquement une quantité notable d'hydrocarbures, de boues et de diverses matières solides en suspension qu'il est nécessaire d'éliminer avant toute réutilisation. Par suite les particuliers ou les petites communautés locales ou artisanales souhaitent disposer de dispositifs permettant une élimination simple et bon marché de ces différents éléments. La présente invention a pour objet de proposer une cuve de traitement d'eaux de ruissellement simple et peu onéreuse tout en étant d'une efficacité remarquable, et pouvant avoir une capacité moyenne de l'ordre de 400 à 4 000 litres de façon à permettre le traitement de débits de l'ordre de 1,5 à 20 litres par seconde et à pouvoir s'adapter à une large gamme de besoins. Cette cuve de traitement d'eaux de ruissellement est subdivisée en deux compartiments montés en série et délimités par une cloison de séparation perforée essentiellement verticale à savoir d'une part un compartiment de débourbage dans lequel le flux d'eau à traiter est introduit par un orifice d'admission et d'autre part un compartiment d'extraction des hydrocarbures d'où le flux d'eau débourbé et débarrassé des hydrocarbures est évacué par un orifice de sortie. L'orifice d'admission du flux à traiter dans la cuve de traitement est situé à la partie supérieure du compartiment de débourbage de façon à permettre la sédimentation des boues à la partie inférieure de ce compartiment. Selon l'invention, le compartiment de débourbage est équipé d'un dégrilleur creux solidaire de la cloison de séparation et muni à sa partie supérieure d'au moins une fente d'introduction du flux débourbé et à sa partie inférieure d'orifices de transfert coïncidant avec les perforations de la cloison de séparation. Il est essentiel que la ou les fente (s) d'introduction du flux débourbé à la partie interne du dégrilleur soient situées suffisamment haut pour éviter autant que possible tout entraînement de boue dans celui-ci. Selon l'invention, le compartiment d'extraction des hydrocarbures est équipé quant à lui d'une boîte de coalescence fixée à la cloison de séparation, recevant le flux provenant du dégrilleur à sa partie inférieure et munie d'ouvertures d'évacuation à sa partie supérieure, ainsi que d'une tubulure d'évacuation permettant le transfert du flux débourbé, dégrillé et débarrassé des hydrocarbures vers l'orifice de sortie. La boîte de coalescence qui est de préférence réalisée en un matériau synthétique, notamment en polyéthylène est munie à sa partie interne d'un garnissage connu en lui-même permettant de rassembler les globules d'hydrocarbures présents au sein du flux à traiter en grosses gouttelettes qui, plus légères que l'eau migrent vers la partie supérieure du compartiment d'extraction des hydrocarbures. D'une manière connue en elle-même, la tubulure d'évacuation comporte en règle générale un tronçon tubulaire essentiellement vertical muni d'ouvertures de transfert notamment circulaires réparties sur sa longueur ainsi que d'un flotteur taré à la densité de l'eau qui est mobile à sa partie interne. Compte tenu de son tarage préalable, au fur et à mesure du remplissage du compartiment d'extraction des hydrocarbures par des hydrocarbures à sa partie supérieure, le flotteur descend dans le tronçon vertical de la tubulure d'évacuation de façon à obturer les ouvertures de transfert situées au droit des hydrocarbures. Par suite, le flux d'eau qui est transféré vers l'orifice de sortie est essentiellement exempt d'hydrocarbures. Selon l'invention la cuve est constituée par un corps de cuve fermé par un couvercle à sa partie supérieure de façon à permettre sa vidange lorsqu'elle est pleine d'hydrocarbures. Selon une autre caractéristique de l'invention, la boîte de coalescence est montée amovible de manière à permettre de la nettoyer lorsqu'elle est colmatée. Selon une caractéristique préférentielle de l'invention, le dégrilleur est constitué par une plaque de dégrillage creuse essentiellement rectangulaire réalisée en un matériau synthétique, notamment en poly- éthylène. Selon une première variante de l'invention, la cuve est de préférence réalisée en métal, notamment en acier et la plaque de dégrillage est constituée par un élément indépendant fixé à la cloison de séparation. Conformément à cette première variante, la plaque de dégrillage est munie à sa partie supérieure d'au moins une fente d'introduction du flux à traiter essentiellement horizontale et à sa partie inférieure d'orifices de transfert du flux débourbé et dégrillé vers le compartiment d'extraction des hydrocarbures. Selon une seconde variante particulièrement avantageuse de l'invention, la cuve est de préférence réalisée en un matériau synthétique, notamment en polyéthylène et la plaque de dégrillage fait également office de cloison de séparation du compartiment de débourbage et du compartiment d'extraction des hydrocarbures. Selon cette seconde variante, la plaque de dégrillage est munie à sa partie supérieure d'au moins une fente d'introduction du flux à traiter essentiellement horizontale et à sa partie inférieure d'orifices de transfert du flux débourbé et dégrillé dans la boîte de coalescence. Selon une autre caractéristique de cette seconde variante, la plaque de dégrillage se prolonge à sa partie inférieure, côté compartiment d'extraction des hydrocarbures par un boîtier essentiellement parallélépipédique faisant office de support pour la boîte de coalescence. Ce boîtier comporte une face interne essentiellement horizontale équipée des orifices de transfert du flux débourbé et dégrillé dans la boîte de coalescence ; ces orifices sont en règle générale de forme circulaire. Cette configuration présente l'avantage d'être particulièrement simple et robuste. Selon une autre caractéristique de cette seconde variante, la plaque de dégrillage comporte, côté compartiment de débourbage deux rainures de rigidification essentiellement verticales situées de part et d'autre des fentes d'introduction du flux à traiter. Par ailleurs, les bords de la plaque de dégrillage sont de préférence amincis sur au moins trois de ses côtés de façon à faciliter son introduction dans des glissières prévues à cet effet sur les parois internes du corps de cuve. L'invention se rapporte également à un dégrilleur destiné à une cuve de traitement d'eaux de ruissellement du type susmentionné. Un tel dégrilleur est caractérisé en ce qu'il est constitué par une plaque de dégrillage creuse essentiellement rectangulaire réalisée en un matériau synthétique, notamment en polyéthylène et munie d'au moins une fente d'introduction du flux à traiter ainsi que d'orifices de transfert du flux dégrillé. Les caractéristiques de la cuve de traitement d'eaux de ruissellement ainsi que du dégrilleur qui font l'objet de l'invention seront décrites plus en détail en se référant aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue en perspective partiellement éclatée d'une cuve de traitement selon la première variante de l'invention, - les figures 2 et 3 sont des vues en perspective partiellement éclatées d'une cuve de traitement selon la seconde variante de l'invention, - la figure 4 est une vue en perspective d'un dégrilleur selon la seconde variante de l'invention. Selon les figures 1 à 3, la cuve de traitement est constituée par un corps de boîte 1 essentiellement parallélépipédique fermé par un couvercle 2, qui est constitué de plusieurs pièces dans l'exemple de réalisation représenté sur la figure 1. Le couvercle 2 a été enlevé sur la figure 2. Selon les figures 1 à 3, le corps de boîte 1 délimite à sa partie interne un compartiment de débourbage 3 ainsi qu'un compartiment d'extraction des hydrocarbures 4 qui sont montés en série et séparés par une cloison verticale perforée 5,5'qui sera décrite plus en détail dans la suite de cet exposé. Selon les figures 1 et 2, le flux d'eaux à traiter est introduit dans le compartiment de débourbage 3 selon la flèche A par un orifice d'admission 6 situé à la partie supérieure de ce compartiment. Lorsque le compartiment 3 est rempli d'eau les boues présentes dans celle-ci sédimentent à sa partie inférieure selon les flèches a. Le flux ainsi débourbé est ensuite transféré selon les flèches b à la partie interne d'une plaque de dégrillage creuse essentiellement rectangulaire 50,5'dont la configuration sera elle aussi décrite plus précisément dans la suite de cet exposé. Selon les figures 1,2 et 3 le flux débourbé et dégrillé provenant du compartiment de débourbage 3 pénètre selon les flèches c à la partie inférieure d'une boîte de coalescence amovible 7 fixée à la cloison de séparation 5, 5'côté compartiment d'extraction des hydrocarbures 4 et en ressort selon les flèches d par des fentes d'évacuation 8 prévues à sa partie supérieure. La boîte de coalescence 7 est munie à sa partie interne d'un garnissage non représenté sur les figures de nature à rassembler les globules d'hydrocarbures présents au sein du flux à traiter en grosses gouttelettes qui, plus légères que l'eau migrent vers la partie supérieure du compartiment d'extraction des hydrocarbures 4 et s'y rassemblent. Ce dernier compartiment 4 est par ailleurs équipé à sa partie interne d'une tubulure 9 permettant le transfert et l'évacuation vers l'extérieur selon la flèche B du flux d'eau débourbé, dégrillé et débarrassé des hydrocarbures par un orifice de sortie 10 visible sur la figure 3. Selon les figures 1,2 et 3, la tubulure d'évacuation 9 comporte un tronçon tubulaire vertical 11 représenté en vue partiellement éclatée sur ces figures. Ce tronçon tubulaire 11 est muni d'ouvertures de transfert circulaires 12 réparties sur sa longueur ainsi que d'un flotteur 13 mobile à sa partie interne et dont la géométrie est conçue de manière à lui permettre d'obturer les ouvertures de transfert 12. Le flotteur 13 est taré à la densité de l'eau, de sorte qu'il obture les ouvertures de transfert 12 situées au droit des hydrocarbures rassemblés à la partie supérieure du compartiment d'extraction des hydrocarbures 4. Ainsi, le flux débourbé, dégrillé et débarrassé des hydrocarbures provenant de la boîte de coalescence 7 pénètre dans la tubulure d'évacuation 9 selon les flèches e par les ouvertures de transfert 12 non obturées par le flotteur 13 et est transféré vers l'orifice de sortie 10, comme représenté en pointillés sur les figures 1 et 2. Selon la figure 1, le corps de cuve 1 et en particulier la cloison de séparation 5 sont réalisés en acier et la plaque de dégrillage 50 est fixée sur cette cloison en acier 5. La plaque de dégrillage 50 est munie à sa partie supérieure d'une fente horizontale 14 permettant l'introduction du flux à traiter selon la flèche b, à sa partie interne et à sa partie inférieure d'orifices de transfert du flux dégrillé non représentés sur la figure qui coïncident avec les perforations de la cloison de séparation 5. Le flux à traiter se déplace donc de haut en bas dans la plaque de dégrillage 50 comme représenté en pointillés puis pénètre dans le compartiment d'extraction des hydrocarbures 4 par la partie inférieure de la boîte de coalescence 7 selon la flèche c. Selon les figures 2 et 3, le corps de cuve 1 est réalisé en polyéthylène. Conformément à cette configuration, la plaque de dégrillage 5'constitue également la cloison de séparation du compartiment de débourbage 3 et du compartiment d'extraction des hydrocarbures 4. Selon les figures 2 et 3, sur trois des ses quatre côtés la plaque de dégrillage 5'comporte des bords 15 amincis qui facilitent son introduction dans des glissières 16 prévues à cet effet sur les parois internes du corps de cuve 1. Par ailleurs et selon la figure 2, la plaque de dégrillage 5'est munie à sa partie supérieure de deux fentes horizontales 17 situées l'une au dessus de l'autre qui permettent l'introduction du flux à traiter à sa partie interne. La plaque de dégrillage 5'est en outre munie de part et d'autre des deux fentes 17 de deux rainures de rigidification verticales 18 situées du côté du compartiment de débourbage 3. Le flux à traiter ayant pénétré selon les flèches b dans la plaque de dégrillage 5'par les fentes d'introduction 17 se déplace comme représenté en pointillés à la partie interne de celle-ci jusqu'à sa partie inférieure avant de pénétrer selon la flèche c dans la boîte de coalescence 7. Selon les figures 3 et 4, la plaque de dégrillage 5'se prolonge à sa partie inférieure, du côté du compartiment d'extraction des hydrocarbures 4 par un boîtier essentiellement parallélépipédique 19 faisant office de support pour la boîte de coalescence 7. Selon la figure 4, le boîtier 19 comporte une face interne horizontale 20 équipée d'orifices circulaires 21 par lesquels le flux débourbé et dégrillé est transféré dans la boîte de coalescence 7. La plaque de dégrillage 5'est par ailleurs équipée au dessus du boîtier 19 d'un téton 22 servant à la fixation de la boîte de coalescence 7 à sa partie supérieure comme représenté sur la figure 3. REVENDICATIONS 1 ) Cuve de traitement d'eaux de ruissellement, caractérisée en ce qu' elle est subdivisée en deux compartiments (3,4) montés en série et délimités par une cloison de séparation perforée (5, 5') essentiellement verticale, à savoir : d'une part un compartiment de débourbage (3) dans lequel le flux d'eaux à traiter est introduit par un orifice d'admission (6) situé à sa partie supérieure et qui est équipé d'un dégrilleur creux (50, 5') soli- daire de la cloison de séparation (5, 5') et muni à sa partie supérieure d'au moins une fente d'introduction (14,17) du flux débourbé et à sa partie inférieure d'orifices de transfert (21) coïncidant avec les perfora- tions de la cloison de séparation (5, 5'), et - d'autre part un compartiment d'extraction des hydrocarbures (4) qui est équipé d'une boîte de coalescence (7) fixée à la cloison de séparation (5, 5'), recevant le flux provenant du dégrilleur (50, 5') à sa partie infé- rieure et munie d'ouvertures d'évacuation à sa partie supérieure de sorte que les hydrocarbures se rassemblent en haut du compartiment d'extraction des hydrocarbures (4), ainsi que d'une tubulure d'évacuation (9) permettant le transfert du flux débourbé, dégrillé et débarrassé des hydrocarbures vers un orifice de sortie (10). 2 ) Cuve selon la revendication 1, caractérisée en ce que la boîte de coalescence (7) est montée amovible. 3 ) Cuve selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que le dégrilleur (50, 5') est constitué par une plaque de dégrillage creuse essentiellement rectangulaire réalisée en un matériau synthétique notamment en polyéthylène. 4 ) Cuve selon la revendication 3, de préférence réalisée en métal, notamment en acier, caractérisée en ce que la plaque de dégrillage (50) est fixée à la cloison de séparation (5) et munie à sa partie supérieure d'au moins une fente d'introduction du flux à traiter (14), essentiellement horizontale et à sa partie inférieure d'orifices de transfert du flux débourbé et dégrillé vers le compartiment d'extraction des hydrocarbures (4). 5 ) Cuve selon la revendication 3, de préférence réalisée en un matériau synthétique, notamment en polyéthylène, caractérisée en ce que la plaque de dégrillage (5') fait également office de cloison de séparation du compartiment de débourbage (3) et du compartiment d'extraction des hydrocarbures (4) et est munie à sa partie supérieure d'au moins une fente d'introduction (17) du flux à traiter, essentiellement horizontale, et à sa partie inférieure d'orifices de transfert (21) du flux débourbé et dégrillé dans la boîte de coalescence (7). 6 ) Cuve selon la revendication 5, caractérisée en ce que la plaque de dégrillage (5') se prolonge à sa partie inférieure, côté compartiment d'extraction des hydrocarbures (4), par un boîtier (19) essentiellement parallélépipédique faisant office de support pour la boîte de coalescence (7) et comportant une face interne (20) essentiellement horizontale équipée des orifices de transfert (21) du flux débourbé et dégrillé. 7 ) Cuve selon l'une quelconque des revendications 5 et 6, caractérisée en ce que la plaque de dégrillage (5') comporte, côté compartiment de débourbage (3), deux rainures de rigidification essentiellement verticales (18) situées de part et d'autre des fentes d'introduction (17) du flux à traiter. 8 ) Cuve selon l'une quelconque des revendications 5 à 7, caractérisée en ce que la plaque de dé grillage (5') comporte des bords amincis (15) sur au moins trois de ses côtés de façon à faciliter son introduction dans des glissières (16) prévues à cet effet sur les parois internes de la cuve. 9 ) Dégrilleur destiné à une cuve selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu' il est constitué par une plaque de dégrillage creuse (50, 5') essentiellement rectangulaire réalisée en un matériau synthétique notamment en poly- éthylène et munie d'au moins une fente d'introduction du flux à traiter (14,17) ainsi que d'orifices de transfert (21) du flux dégrillé.