Brevet FR3022567A1 — publié le 20151225

La présente invention concerne une cuve de traitement d'eaux. Les eaux, en particulier de ruissellement, renferment classiquement une quantité notable d'hydrocarbures, de boues et de diverses matières solides en suspension qu'il est nécessaire d'intercepter avant rejet de ces eaux vers un milieu récepteur. On connaît une cuve de traitement d'eaux de ruissellement subdivisée en deux compartiments montés en série. Dans le premier compartiment, le flux d'eau à traiter est introduit par un orifice d'admission et est transféré à travers un filtre dans le deuxième compartiment où le flux d'eau ainsi débourbé est débarrassé des hydrocarbures et évacué par un orifice de sortie vers une canalisation de sortie. Ces deux compartiments sont délimités par une cloison de séparation perforée verticale. Une telle cuve de traitement n'est pas conçue pour que les eaux de ruissellement chargées parcourent une distance suffisamment grande pour permettre la flottation des gouttelettes de liquides légers et le dépôt des particules les plus lourdes au fond de la cuve avant le passage à travers le filtre. Un objet de la présente invention est de proposer une cuve de traitement d'eaux qui ne présente pas les inconvénients de l'art antérieur et qui en particulier permet à l'eau d'effectuer une distance relativement grande avant de traverser le filtre. A cet effet, est proposée une cuve de traitement d'eaux comportant: - un corps creux présentant une surface intérieure sous forme d'une surface de révolution ayant un axe de révolution, - une interface amont prévue pour se connecter avec une canalisation d'eau à traiter, - une interface aval prévue pour se connecter avec une canalisation d'eau traitée, - une canalisation descendante qui s'étend depuis l'interface amont en descendant à l'intérieur du corps creux, - un coude solidaire de ladite canalisation descendante et orienté de manière à ce que le flux d'eau sortant dudit coude présente une direction qui est sensiblement horizontale et orientée tangentiellement par rapport à un cercle inscrit dans un plan horizontal et centré sur l'axe de révolution, - une canalisation d'évacuation s'étendant en travers du corps creux et présentant une entrée orientée vers le haut et coaxiale avec l'axe de révolution et une sortie orientée vers le haut et connectée à l'interface aval, - un filtre de forme tubulaire dont l'axe est l'axe de révolution et fixé au niveau de l'entrée. 3022567 2 Avantageusement, la cuve de traitement d'eaux comporte une cloche de forme cylindrique dont l'axe est l'axe de révolution, positionnée autour du filtre et présentant une partie supérieure pleine et une partie inférieure percée disposée au-dessous de la partie supérieure. 5 Avantageusement, la partie inférieure prend la forme d'un tronc de cône creux dont la grande base constitue la frontière avec la partie supérieure et la petite base encercle l'entrée. Avantageusement, le corps creux présente un regard réalisé au-dessus du filtre, et la partie haute de la partie supérieure de la cloche est ouverte afin de permettre le 10 passage du filtre. Avantageusement, la cuve de traitement d'eaux comporte un flotteur libre en translation à l'intérieur du filtre. Avantageusement, le corps creux présente un volume mort qui s'étend au-dessous de la canalisation d'évacuation. 15 Les caractéristiques de l'invention mentionnées ci-dessus, ainsi que d'autres, apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un exemple de réalisation, ladite description étant faite en relation avec les dessins joints, parmi lesquels: la Fig. 1 montre une cuve de traitement d'eaux selon l'invention, 20 la Fig. 2 montre la cuve de traitement d'eaux de la Fig. 1 en coupe par un plan vertical, et la Fig. 3 montre la cuve de traitement d'eaux de la Fig. 1 en coupe par un plan horizontal et vue du dessous. Dans la description qui suit, les termes relatifs à une position sont pris en 25 référence à une cuve de traitement en position d'utilisation, c'est-à-dire comme elle est représentée sur la Fig. 1. La Fig. 1 montre une cuve de traitement d'eaux 100 qui comprend un corps creux 106, une interface amont 102 et une interface aval 104. L'interface amont 102 est prévue pour se connecter avec une canalisation d'eau à 30 traiter, par exemple une canalisation d'eau de ruissellement, et l'interface aval 104 est prévue pour se connecter avec une canalisation d'eau traitée. La Fig. 2 montre une coupe de la cuve 100 par un plan vertical passant par l'interface amont 102 et l'interface aval 104. 3022567 3 A partir de l'interface amont 102, la cuve 100 présente une canalisation descendante 202 qui s'étend verticalement depuis l'interface amont 102 en descendant à l'intérieur du corps creux 106. La Fig. 3 montre une coupe vue du dessous de la cuve 100. 5 La surface intérieure du corps creux 106 prend la forme d'une surface de révolution dont l'axe de révolution 10 est vertical. La canalisation descendante 202 présente à son extrémité inférieure, un coude 204 solidaire de ladite canalisation descendante 202 et qui est orienté de manière à ce que le flux d'eau sortant dudit coude 204 présente une direction 20 qui est 10 sensiblement horizontale et orientée tangentiellement par rapport à un cercle inscrit dans un plan horizontal et centré sur l'axe de révolution 10. En d'autres termes, le flux d'eau sortant du coude 204 vient épouser la surface intérieure du corps creux 106. La cuve 100 présente une canalisation d'évacuation 208 qui s'étend horizontalement en travers du corps creux 106 et qui présente une entrée 210 orientée 15 vers le haut et coaxiale avec l'axe de révolution 10 et une sortie 212 qui est orientée vers le haut et est connectée à l'interface aval 104 ici par l'intermédiaire d'un conduit 214 s'étendant verticalement. La canalisation d'évacuation 208 s'étend ici au-dessous du coude 204 et de manière radiale par rapport à l'axe de révolution 10. 20 La cuve 100 présente également un filtre 206 de forme tubulaire dont l'axe est l'axe de révolution 10 et qui est fixé de manière étanche au niveau de l'entrée 210, c'est-à-dire que l'eau provenant de l'extérieur du filtre 206 ne peut rejoindre l'entrée 210 qu'en traversant le filtre 206. L'eau chargée pénètre ainsi dans le corps creux 106 en traversant l'interface 25 amont 102 puis la canalisation descendante 202 (flèche 50). L'eau est ensuite dirigée par le coude 204 selon la direction 20, ce qui contraint l'eau à effectuer une sorte de spirale depuis la surface intérieure du corps creux 106 pour atteindre et traverser le filtre 206. La distance ainsi parcourue entre le coude 204 et le filtre 208 est alors relativement grande, permet un meilleur dépôt des particules lourdes au fond du corps 30 creux 106 et limite ainsi d'autant l'encrassement du filtre 206. Cette circulation cyclonique favorise également une répartition homogène du flux sur l'ensemble du filtre 206 (absence de courant préférentiel dit « court-circuit hydraulique »), gage d'efficacité 3022567 4 L'eau qui a traversé le filtre 206 est ensuite évacuée par l'interface aval 104 après avoir successivement traversé l'entrée 210, la canalisation d'évacuation 208, la sortie 212 et le conduit 214 (flèche 54). La cuve 100 présente ici une cloche 216 de forme cylindrique dont l'axe est l'axe 5 de révolution 10. La cloche 216 se positionne autour du filtre 206 et présente une partie supérieure 218 pleine et une partie inférieure 220 percée (orifices 222) disposée au-dessous de la partie supérieure 218. La partie supérieure 218 s'étend verticalement de part et d'autre de la sortie du coude 204 par où l'eau à traiter pénètre dans le corps creux 106. 10 La partie inférieure 220 s'étend depuis la partie supérieure 218 jusqu'à la canalisation d'évacuation 208 et vient autour de l'entrée 210. La cloche 216 peut être maintenue dans la cuve de traitement d'eaux 100 par sa partie inférieure, ou sa partie supérieure ou par les deux. Ainsi lorsque l'eau à traiter sort du coude 204, elle forme une spirale autour de la 15 cloche 216 et comme l'accès au filtre 206 s'effectue par la partie inférieure 220, le flux d'eau à traiter doit descendre vers le fond du corps creux 106, et forme alors une sorte de tourbillon descendant, ce qui allonge également d'autant le parcours de l'eau à traiter avant le filtre 206. La partie inférieure 220 prend la forme d'un tronc de cône creux dont la grande 20 base constitue la frontière avec la partie supérieure 218, et la petite base encercle l'entrée 210. Ainsi pour accéder au filtre 206, l'eau à traiter doit remonter à l'intérieur de la cloche 216 en traversant les orifices 222 (flèche 52), ce qui limite d'autant la possibilité que des particules lourdes viennent encrasser le filtre 206. 25 Les hauteurs de la cloche 216 et du filtre 206 sont supérieures à la hauteur d'eau pouvant être admise dans la cuve 100. Pour faciliter le remplacement du filtre 206, la partie haute de la partie supérieure 218 de la cloche 216 est ouverte afin de permettre le passage du filtre 206 et son extraction par le haut. A cette fin, le corps creux 106 présente en partie haute, 30 un regard 150 réalisé au-dessus du filtre 206 et par lequel un technicien peut accéder au filtre 206. Le filtre 206 peut prendre toutes formes tubulaires appropriées comme un cylindre creux et l'axe du filtre 206 est alors l'axe du cylindre ou un parallélépipède 3022567 5 rectangle creux et l'axe du filtre 206 est alors l'axe passant par le centre de symétrie de chaque base. La cuve 100 présente un également un flotteur 224 qui est libre en translation à l'intérieur du filtre 206. La densité volumique du flotteur 224 est telle que le flotteur 5 224 flotte sur l'eau et coule dans les hydrocarbures. Ainsi au fur et à mesure que la colonne à l'intérieur du filtre 206 se remplit d'hydrocarbures, le flotteur 224 descend et vient progressivement obturer l'entrée 210. Le filtre 206 sert ainsi directement de guide au flotteur 224. La fixation du filtre 206, lorsqu'il est seul, ou du filtre 206 lorsqu'il est associé à 10 la cloche 216 peut être réalisée par tous moyens appropriés. Lorsqu'il est seul, le filtre 206 peut être fixé à l'entrée 210 par un emboîtement en force et en partie haute par un collier fixé aux parois intérieures du corps creux 106 par des pattes de fixation et à l'intérieur duquel le filtre 206 s'insère. Dans le mode de réalisation de l'invention présenté ici, la cloche 216 est 15 présente, et elle est fixée autour de l'entrée 210 par un filetage et en partie haute, elle est fixée aux parois intérieures du corps creux 106 par des pattes de fixation, tandis que le filtre 206 peut être fixé à l'entrée 210 par un emboîtement en force et en partie haute il s'insère dans la cloche 216 jouant le rôle de collier. Le corps creux 106 présente un volume mort 226 qui s'étend au-dessous de la 20 canalisation d'évacuation 208. La canalisation d'évacuation 208 qui s'étend horizontalement sur le diamètre du corps creux 106 constitue une barrière qui stoppe la rotation du flux d'eau dans le volume mort 226, évitant ainsi l'apparition de turbulences dans ce volume mort 226 qui pourraient avoir tendance à faire remonter les particules lourdes préalablement déposées. 25 Dans le mode de réalisation de l'invention présenté ici, la cuve présente un module de surcharge 250 qui consiste en deux canalisations 252 qui font le tour du regard 150 et qui sont connectées directement entre l'interface amont 102 et l'interface aval 104. Ainsi, lorsque le débit d'eau amont devient trop important, l'eau en excès passe directement de l'amont vers l'aval à travers les canalisations 252 sans traverser le 30 corps creux 106. Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée aux exemples et modes de réalisation décrits et représentés, mais elle est susceptible de nombreuses variantes accessibles à l'homme de l'art. REVENDICATIONS1) Cuve de traitement d'eaux (100) comportant: - un corps creux (106) présentant une surface intérieure sous forme d'une surface de révolution ayant un axe de révolution (10), - une interface amont (102) prévue pour se connecter avec une canalisation d'eau à traiter, - une interface aval (104) prévue pour se connecter avec une canalisation d'eau traitée, - une canalisation descendante (202) qui s'étend depuis l'interface amont (102) en descendant à l'intérieur du corps creux (106), - un coude (204) solidaire de ladite canalisation descendante (202) et orienté de manière à ce que le flux d'eau sortant dudit coude (204) présente une direction (20) qui est sensiblement horizontale et orientée tangentiellement par rapport à un cercle inscrit dans un plan horizontal et centré sur l'axe de révolution (10), - une canalisation d'évacuation (208) s'étendant en travers du corps creux (106) et présentant une entrée (210) orientée vers le haut et coaxiale avec l'axe de révolution (10) et une sortie (212) orientée vers le haut et connectée à l'interface aval (104), - un filtre (206) de forme tubulaire dont l'axe est l'axe de révolution (10) et fixé au niveau de l'entrée (210). 2) Cuve de traitement d'eaux (100) selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte une cloche (216) de forme cylindrique dont l'axe est l'axe de révolution (10), positionnée autour du filtre (206) et présentant une partie supérieure (218) pleine et une partie inférieure (220) percée disposée au-dessous de la partie supérieure (218). 3) Cuve de traitement d'eaux (100) selon la revendication 2, caractérisée en ce que la partie inférieure (220) prend la forme d'un tronc de cône creux dont la grande base constitue la frontière avec la partie supérieure (218) et la petite base encercle l'entrée (210). 4) Cuve de traitement d'eaux (100) selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisée en ce que le corps creux (106) présente un regard (150) réalisé au-dessus 3022567 7 du filtre (206), et en ce que la partie haute de la partie supérieure (218) de la cloche (216) est ouverte afin de permettre le passage du filtre (206). 5) Cuve de traitement d'eaux (100) selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce qu'elle comporte un flotteur (224) libre en translation à l'intérieur du 5 filtre (206). 6) Cuve de traitement d'eaux (100) selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que le corps creux (106) présente un volume mort (226) qui s'étend au-dessous de la canalisation d'évacuation (208).