Brevet FR2927099A1 — publié le 20090807

DISPOSITIF D'ALIMENTATION SEQUENTIEL NOTAMMENT D'UN BAC DE FILTRATION La présente invention concerne un dispositif d'alimentation séquentiel notamment pour un bac de filtration, de façon non limitative d'un filtre à sable ou à zéolite ou encore à fibres naturelles, tel que décrit dans la demande de brevet européen N° 05 300375 au nom du même déposant. On connaît le domaine des filtres du type filtre à sable qui permettent de traiter les effluents issus d'une habitation ou d'un local lorsque le raccordement au réseau des eaux usées est impossible ou non souhaité. Les effluents sont répartis sur une surface filtrante avec des moyens de pré-filtration si nécessaire, par un réseau de tuyaux pour répartir ces effluents sur toute la surface filtrante de sorte à faire travailler tout le volume filtrant situé sous cette surface. L'eau épurée issue de ce filtre est apte à être rejetée en milieu naturel. En effet, les particules ont été filtrées mécaniquement et les bactéries pathogènes ont été également détruites par les microorganismes aérobies qui se développent notamment en surface dudit filtre. Ces filtres de type à sable ou à zéolithe sont de plus en plus compacts et efficaces. Néanmoins, il subsiste un problème relatif à la répartition des effluents pour optimiser l'utilisation et la durée de vie de ces filtres. Contrairement à ce que la théorie prévoit lors d'un calcul de filtre, la répartition est inhomogène car le débit des effluents est généralement très faible et surtout les rejets sont aléatoires. Ainsi, un petit volume est déversé mais plusieurs fois espacés en temps puis les écoulements sont interrompus, puis un volume conséquent est envoyé vers ce filtre. Aussi, on comprend que les tuyaux de répartition sont alimentés en fonction du débit car les tuyaux les plus éloignés ne sont généralement alimentés que lorsque le volume est suffisant pour vaincre les pertes de charge du réseau, ce qui est assez rarement le cas. De plus, les filtres sont enfouis mais on constate que l'horizontalité est difficilement respectée si bien que certaines zones se trouvent privilégiées. Certains filtres sont donc équipés d'un auget et notamment d'un auget basculant comme celui décrit dans la demande de brevet français N°2 872 183. Les utilisateurs souhaitent disposer d'un matériel qui comporte les mêmes fonctionnalités mais qui réponde aussi à d'autres contraintes, notamment d'encombrement et surtout qui nécessite les mêmes techniques de mise en oeuvre que celles du bac. Le but est de prévoir une réalisation à partir des mêmes matériaux que ceux utilisés dans la fabrication du filtre, avec une mise en place tant sur les filtres neufs que sur les filtres déjà en place et en service, de façon aisée, avec les mêmes outils et méthodes que pour la pose du filtre lui-même. Quant à l'encombrement, il est nécessaire qu'il soit le plus réduit possible afin de limiter l'enfouissement de l'ensemble. Le dispositif d'alimentation séquentiel selon la présente invention est maintenant décrit en détail suivant un mode de réalisation préféré, non limitatif, en regard des dessins annexés, dessins sur lesquels les différentes figures représentent : - figure 1 : une vue en perspective du dispositif selon l'invention, vide, en cours d'écoulement d'effluents et en début de remplissage, - figure 2 une vue en perspective du dispositif d'alimentation séquentiel selon l'invention, en cours d'écoulement d'effluents et en phase de remplissage, figure 3 une vue en perspective du dispositif selon l'invention, lors du 5 déclenchement de l'ouverture du clapet, figure 4 une vue en perspective du dispositif selon l'invention, au cours de la vidange, et figure 5 une vue en perspective du dispositif selon l'invention, en fin de cycle. 10 Sur la figure 1, on a représenté de façon connue un filtre 10, du type filtre à sable ou à zéolithe, comprenant un bac 12 au-dessus duquel est disposé un réseau de tuyaux 14 de distribution des effluents, en l'occurrence quatre tuyaux. Ces tuyaux sont connectés à une canalisation 16 d'amenée des effluents. Sur cette canalisation 16, on interpose un dispositif 18 d'alimentation séquentiel 15 selon l'invention. Ce dispositif comprend une section 20 de canalisation, cylindrique dans le mode de réalisation retenu, formant réservoir tampon. Cette section 20 de canalisation est par exemple réalisée par découpe d'un tube de polychlorure de vinyle, PVC, matériau bien connu dans le domaine des réseaux 20 d'effluents et disponible dans le commerce en différents diamètres. Ce matériau est ainsi identique à celui dont sont constitués les tuyaux 14 de distribution placés au-dessus du filtre. La longueur de la section 20 de canalisation dépend du volume d'alimentation séquentiel nécessaire, déterminé en fonction de l'installation. En effet, en 25 fonction du diamètre choisi, la longueur permet d'ajuster le volume. En l'occurrence pour fixer les idées, on a recours à un diamètre 0= 200 mm et à une longueur adaptée pour atteindre un volume utile de l'ordre de 10 à 151. Comme la section détermine aussi l'encombrement et donc la profondeur à laquelle il faut positionner l'ensemble, les sections restent plutât limitées à une plage de diamètres 0 compris entre 120 mm et 300 mm. Chaque extrémité 22 et 24 de cette section 20 de canalisation est obturée avec un embout 26 d'entrée et un embout 28 de sortie. Chaque embout est équipé d'un manchon 30 d'entrée et 32 de sortie pour assurer la liaison et destiné à coopérer avec la canalisation 16 d'amenée des effluents. Ainsi, l'embout 26 d'entrée est monté de sorte que son orientation place le manchon 30 d'entrée en partie haute et l'embout 28 est monté de sorte que son 10 orientation place le manchon 32 de sortie en partie basse. Selon la présente invention, le manchon 32 de sortie en partie basse se prolonge à l'intérieur de la section 20 de canalisation et son extrémité 34 intérieure est équipée d'un clapet 36 à bascule. Ce clapet 36 est d'un poids tel qu'il obture l'extrémité 34. Un flotteur 38 est 15 associé à ce clapet. Ce flotteur est double et comprend un flotteur 38-1 interne, solidaire de la surface 40-1 extérieure dudit clapet, au sein de la section 20 de canalisation formant réservoir tampon et un flotteur 38-2 externe solidaire de la surface intérieure 40-2 dudit clapet. Ce flotteur 38 assure une flottabilité telle par son flotteur 38-1 interne que 20 lorsqu'il est suffisamment immergé, il assure le soulèvement du clapet, nonobstant la pression d'eau exercée sur la surface de ce clapet et le propre poids du clapet. Ce flotteur 38 est également apte à soutenir le poids du clapet 36 ouvert par son flotteur 38-2 externe qui prend la relève, une fois vaincue la pression d'eau 25 exercée sur la surface 40. Sur la figure 1, on a installé le dispositif selon l'invention en l'interposant sur la canalisation 16 d'amenée, immédiatement en amont du filtre 10. Si l'installation a lieu sur une canalisation d'amenée existante, la pente est généralement suffisante pour assurer le décalage en hauteur entre l'entrée et la sortie de la section 20 de canalisation formant réservoir tampon et si l'installation est neuve alors l'agencement de la canalisation d'amenée est adapté pour l'interposition dudit dispositif 18 d'alimentation séquentielle. Les liaisons fluides sont effectuées de façon connue au moyen des raccords manchonnés. Une fois en place la section 20 de canalisation formant réservoir tampon, les effluents coulent par l'effet de pente à travers le manchon 30 d'entrée pour s'accumuler dans ladite section. En effet, le clapet 36 est plaqué par son propre poids contre l'extrémité 34, avantageusement prévue en biseau, obturant l'écoulement desdits effluents par le manchon 32 de sortie. Sur la figure 2, les effluents s'accumulent dans la section 20 de canalisation et exercent une pression sur la surface 40-1 extérieure du clapet. Le flotteur 38-1 interne commence à être immergé mais sa flottabilité à travers la poussée d'Archimède reste inférieure à celle qui serait nécessaire pour vaincre l'effet de pression exercée par la pression d'eau sur la surface 40-1 extérieure et le propre poids du clapet 36. Sur la figure 3, le flotteur 38-1 interne s'est trouvé noyé et l'effort engendré par la poussée d'Archimède a augmenté au point de permettre de soulever le clapet 36 et de vaincre la pression de l'eau. Une fois le clapet ouvert, les effluents s'écoulent et le flotteur 38-2 externe est noyé à son tour et provoque le soulèvement du clapet avec une ouverture 25 totale, comme montré sur la figure 4. Le clapet 36 ouvert permet alors l'écoulement très rapide du volume d'effluents accumulés et donc génère un débit suffisant pour permettre aux effluents d'atteindre toutes les portions des tuyaux du réseau de distribution et de bien répartir dès l'origine les effluents sur le filtre. Ce débit plus puissant compense les défauts d'horizontalité liés à la pose du bac 12. On note que le flotteur 38-2 interne n'a à supporter que le propre poids du clapet 36, ce qui permet une vidange totale de la section 20 de canalisation formant réservoir comme montré sur la figure 5. Le clapet 36 suit le niveau de l'eau. Une fois les effluents écoulés, le clapet se plaque sur l'extrémité 34 par son 10 propre poids, obturant de nouveau la sortie 32. Le cycle de répartition séquentielle peut recommencer. Afin de permettre un accès à l'intérieur de la section 20 de canalisation, comme pour tout réservoir, il est utilement prévu un tampon 42 d'accès, par le dessus, et placé au droit du clapet qui est la seule partie mécanique. 15 Le montage pivotant du clapet peut être effectué de toute manière adaptée mais de façon simple pour éviter tout problème de blocage, une chape avec un axe traversant étant particulièrement satisfaisant. Ce dispositif selon l'invention ne nécessite aucune énergie, aucun contact électrique, aucun détecteur électrique, ce qui est également particulièrement 20 attractif. La section circulaire proposée tient compte des produits disponibles dans le commerce mais le dispositif peut être fabriqué à partir d'éléments dédiés et donc de forme perfectionnée. La section de canalisation peut ainsi être ovoïde pour augmenter le volume sans 25 augmenter la profondeur d'enfouissement. On comprend que ce dispositif d'alimentation séquentiel peut être associé à tout autre type de traitement des eaux, à partir du moment où l'on souhaite une alimentation avec un fort débit à partir d'une source à faible débit. REVENDICATIONS 1. Dispositif (18) d'alimentation séquentiel notamment d'un bac (12) de filtration comprenant une canalisation (16) d'amenée des effluents, caractérisé en ce qu'il comprend une section (20) de canalisation formant réservoir tampon, interposée sur cette canalisation (16) d'amenée, chaque extrémité (22, 24) de cette section (20) de canalisation étant obturée et munie d'un manchon (30) d'entrée et (32) de sortie, le manchon (32) de sortie étant équipé d'un clapet (36). 2. Dispositif (18) d'alimentation séquentiel selon la revendication 1, caractérisé en ce que le clapet (36) est à bascule et comprend un flotteur (38). 3, Dispositif (18) d'alimentation séquentiel selon la revendication 2, caractérisé en ce que le flotteur (38) comprend un flotteur (38-1) interne solidaire de la surface (40-1) externe du clapet (36) et un flotteur (38-2) externe, solidaire de la surface (40-2) interne du même clapet (36). 4. Dispositif (18) d'alimentation séquentiel selon la revendication 3, caractérisé en ce que le flotteur (38) assure une flottabilité telle que son flotteur (38-1) interne est apte à assurer le soulèvement du clapet (36) et à vaincre la pression d'eau exercée sur la surface (40-1) externe de ce clapet (36) et telle que son flotteur externe (38-2) est apte à vaincre le poids propre de ce clapet (36). 5. Dispositif (18) d'alimentation séquentiel selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le manchon (30) d'entrée est orienté en partie haute de la section (20) de canalisation et le manchon (32) de sortie est orienté en partie basse de cette même section.6. Dispositif (18) d'alimentation séquentiel selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'extrémité (34) intérieure du manchon (32) de sortie est biseautée. 7. Dispositif (18) d'alimentation séquentiel selon l'une quelconque des 5 revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend un tampon (42) de visite.