Brevet FR2840403A1 — publié le 20031205

La présente invention concerne un procédé ainsi qu'un dispositif de mesure de la quantité de sous-produits de curage des ouvrages de collecte et de traitement des réseaux d'assainissement. En France, l'arrêté du 22 décembre 1994 relatif à la surveillance des ouvrages de collecte et de traitement des eaux usées, rend obligatoire la mise en place d'une auto-surveillance, ce qui constitue une première étape à caractère réglementaire vers une demande de diagnostic permanent du système d'assainissement. Conformément aux termes de cet arrêté l'exploitant se doit d'évaluer la quantité annuelle de sous-produits de curage et de décantation du réseau d'assainissement (matières sèches). Selon l'état actuel de la technique, l'exploitant, pour répondre à cette obligation, dispose de moyens indirects pour évaluer les quantités de matières sèches extraites lors des opérations de curage hydraulique des réseaux d'assainissement. La première solution, applicable lorsque l'exploitant ne dispose pas de site de dépotage propre, consiste à effectuer la pesée du combiné hydrocureur (par exemple camion hydrocureur) sur un pont à bascule, avant et après le dépotage des sous-produits de curage, c'est-à-dire mesurer la différence de masse entre l'entrée et la sortie, ce qui donne la masse de matières dépotées. L'exploitant évalue approximativement la quantité de matières sèches en appliquant un coefficient de dessication, déterminé empiriquement, à la masse humide de matières dépotées. Lorsque l'exploitant dispose de son propre site de dépotage , il effectue généralement une pesée du camion benne qui effectue le transfert des sous-produits jusqu'à la décharge ou l'usine d'incinération. La seonde solution, qui est beaucoup moins répandue, consiste à mettre en oeuvre un dispositif de pesée embarqué sur le combiné hydrocureur. La cuve de ce combiné est montée sur des vérins hydrauliques capables de mesurer, en temps réel, la masse de sous-produits de curage. Enfin une dernière solution consiste à évaluer la masse de matières sèches sur la base des volumes de sous-produits de curage dépotés. Le respect des obligations réglementaires et l'amélioration des performances des systèmes d'assainissment demeurent les principaux vecteurs de recherche et de développement. A l'heure actuelle, l'enjeu d'évaluer la quantité de sous-produits de curage n'est pas seulement réglementaire ; évaluation doit permettre à l'exploitant de mieux connaître le fonctionnement de son réseau d'assainissement et les mécanismes de sédimentation. En effet, l'état d'encrassement des réseaux d'assainissement est étroitement lié à leurs caractéristiques hydrauliques, aux apports d'effluents à traiter et, bien entendu, aux opérations de curage effectuées. A terme, il s'agit donc d'optimiser la gestion des opérations de curage. Si le problème du dimensionnement peut être résolu par la construction de bassins de rétention, par exemple, le problème de l'absence ou de l'inefficacité de l'entretien ne peut se résoudre que par la volonté forte d'assurer le curage des collecteurs d'une manière efficace. Toutefois, le constat actuel à travers différentes exploitations entraîne les conclusions suivantes : - le curage n'est pas préparé rationnellement; - le curage est trop souvent effectué lors d'opérations curatives; - on ne mesure aucun paramètre pouvant caractériser l'encrassement. Partant de cet état actuel de la technique et de ses insuffisances, la présente invention s'est fixée pour objectif de résoudre le problème de la mesure de la quantité de sous-produits de curage extraits au niveau d'un tronçon c'est-à-dire de la partie du réseau d'assainissement qui est comprise entre deux regards de visite consécutifs. En conséquence, l'invention concerne un procédé de mesure de la quantité de sous-produits de curage et de décantation d'ouvrages de collecte et de traitement d'eaux usées caractérisé en ce qu'il consiste à : - mesurer la hauteur des sous-produits de curage à l'intérieur de la cuve de stockage du combiné hydrocureur et, - calculer le volume desdits sous-produits à partir de la valeur de la hauteur ainsi mesurée et des dimensions connues de ladite cuve. L'invention vise également un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé défini ci-dessus, ce dispositif étant caractérisé en ce qu'il comprend : - un plateau lesté positionné dans le compartiment eaux sales de la cuve de stockage du combiné hydrocureur et accroché à l'extrémité d'un câble qui assure sa montée et sa descente; - un vérin actionnant ledit câble par l'intermédiaire d'un système de poulies de renvoi; - un système de fin de course détectant l'arrivée du plateau lesté au contact de la surface des sous-produits présents dans ledit compartiment et commandant la remontée du plateau et - un moyen mesurant la longueur du câble déroulée. Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, le moyen mesurant la longueur du câble déroulée est un codeur optique rotatif incrémental qui comporte une source lumineuse illuminant un disque rotatif rainuré au travers d'une lentille optique et un circuit photo-électrique placé derrière le disque et conçu de façon à transformer, lors de la rotation du disque, les impulsions lumineuses en impulsions électriques dont le nombre est proportionnel à la longueur du câble déroulée. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description faite ci-après en référence à la figure unique du dessin annexé qui illustre, de façon schématique, un exemple de réalisation non limitatif du dispositif selon l'invention. Sur la figure, on a représenté en 10 la cuve d'un combiné hydrocureur, cette cuve 10 étant séparée par une paroi 11 en un compartiment eau propre 12 et une compartiment eau sale 13, au fond duquel se déposent les sédiments 15 sous une couche d'eau sale surnageant 14. L'invention permet de mesurer la hauteur des sédiments 15 (c'est-à-dire des sous-produits de curage) décantés dans le compartiment eau sale 13, avant chaque nouveau cycle de curage d'un tronçon du réseau d'assainissement. Dans ce but, le dispositif objet de l'invention utilise un plateau lesté 17 qui est supendu à l'extrémité d'un câble 18 de façon à pouvoir être descendu à l'intérieur du compartiment 13. Le plateau 17 pénètre dans la couche d'eau sale surnageante 14 et il vient se déposer sur l'interface eau sale-sédiments. On remonte ensuite le plateau 17 par l'intermédiaire du câble 18 et on mesure, lors de cette remontée, la longueur de câble préalablement déroulée. Cette mesure permet de déterminer la hauteur de sédiments dans la cuve. Connaissant les dimensions de cette dernière il ne reste plus qu'à calculer le volume correspondant à la hauteur mesurée. Dans cet exemple de réalisation non limitatif, on utilise un vérin pneumatique linéaire 16 pour actionner le câble 18 assurant la descente et la remontée du plateau lesté 17. Le piston de ce vérin est muni d'un aimant, de façon à activer, sans contact, un interrupteur de fin de course pour arrêter la remontée du plateau. On prévoit également un système de fin de course, pouvant être par exemple mécanique du type à balancier (non représenté sur le dessin) pour détecter la pose du plateau 17 sur la surface des sédiments 15 et pour déclencher alors la remontée du câble. Un système de poulies de renvoi 19 permet de guider les déplacements du câble 18 lors de la montée et de la descente du plateau lesté 17. Le dispositif selon l'invention comporte en outre des moyens pour mesurer la longueur du câble déroulée. Dans cet exemple de réalisation non limitatif on utilise un codeur optique rotatif incrémental (désigné dans son ensemble par la référence 20) qui mesure cette longueur lors de la remontée du câble. Ce dispositif 20 comprend une source lumineuse qui illumine un disque rotatif rainuré au travers d'une lentille optique. Un circuit photo-électrique positionné derrière le disque rotatif permet, lors de la rotationn de ce dernier, de transformer les impulsions lumineuses en impulsions électriques dont le nombre est proportionnel à la longueur du câble déroulée. La mesure du nombre d'impulsions permet donc de mesurer la longueur du câble déroulée et de déterminer la hauteur des sédiments 15 dans la cuve, ce qui permet ensuite de calculer le volume de ces sédiments, correspondant à cette hauteur mesurée, comme indiqué cidessus. Dans le dispositif ainsi décrit, on prévoit une vanne à manchon 21 pour assurer l'étanchéité de la cuve 10 au passage du câble 18, cette cuve fonctionnant en dépression, cette vanne s'ouvrant, avant chaque site, afin de libérer le câble et permettre son déplacement. On comprend de la lecture de la description qui précède que l'invention apporte des moyens simples, efficaces et fiables pour évaluer les quantités de matières sèches extraites lors des opérations de curage hydraulique des réseaux d'assainissement. Grâce à cette invention il est possible de mettre en place un suivi automatique des combinés hydrocureurs, en enregistrant les données relatives au volume des matières de curage extraites, déterminé comme spécifié ci-dessus et en traitant ces données à l'aide d'un ordinateur embarqué sur les combinés (référence PC sur le dessin), en même temps que les autres données concernant les interventions de curage. Il est ainsi possible d'établir un diagnostic permanent du système d'assainissement. Il demeure bien entendu que cette invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation et de mise en oeuvre décrits et/ou représentés mais qu'elle en englobe toutes les variantes. REVENDICATIONS 1. Procédé de mesure de la quantité de sous-produits de curage et de décantation d'ouvrages de collecte et de traitement d'eaux usées caractérisé en ce qu'il consiste à : - mesurer la hauteur des sous-produits de curage à l'intérieur de la cuve de stockage du combiné hydrocureur et, - calculer le volume desdits sous-produits à partir de la valeur de la hauteur ainsi mesurée et des dimensions connues de ladite cuve. 2. Procédé selon la revendication 1 qui comporte en outre un enregistrement des données relatives au volume des sous-produits ainsi calculé et un traitement de ces données par ordinateur, en même temps que les autres données concernant les interventions de curage, pour réaliser un suivi automatique des combinés hydrocureurs et établir un diagnostic permanent des systèmes d'assainissement. 3. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, ce dispositif étant caractérisé en ce qu'il comprend : - un plateau lesté (17) positionné dans le compartiment eaux sales (13) de la cuve de stockage (10) du combiné hydrocureur et accroché à l'extrémité d'un câble (18) qui assure sa montée et sa descente; - un vérin (16) actionnant ledit câble (18) par l'intermédiaire d'un système de poulies de renvoi (19); - un système de fin de course détectant l'arrivée du plateau lesté (17) au contact de la surface des sous-produits (15) présents dans ledit compartiment (13) et commandant la remontée du plateau et - un moyen (20) mesurant la longueur du câble déroulée. 4. Dispositif selon la revendication 3 caractérisé en ce que le moyen mesurant la longueur du câble déroulée est un codeur optique rotatif incrémental (20) qui comporte une source lumineuse illuminant un disque rotatif rainuré au travers d'une lentille optique et un circuit photo-électrique placé derrière le disque et conçu de façon à transformer, lors de la rotation du disque, les impulsions lumineuses en impulsions électriques dont le nombre est proportionnel à la longueur du câble déroulée. 5. Dispositif selon la revendication 3 caractérisé en ce qu'il comporte en outre une vanne à manchon (21 ) pour assurer l'étanchéité du passage du câble au travers de la paroi de la cuve (10), ladite vanne étant en position d'ouverture avant chaque cycle de mesure pour libérer le câble (18) et permettre son déplacement. 6. Dispositif selon la revendication 3 caractérisé en ce que le piston du vérin (16) comporte un aimant actionnant, en fin de course, un interrupteur arrêtant la remontée du plateau lesté (17).