Brevet FR3049297A1 — publié le 20170929

DOMAINE TECHNIQUE La présente invention concerne un dispositif de répartition de liquide sur une surface de filtration, en particulier d'un effluent peu chargé en matières en suspension et/ou en particules et son mode d'utilisation dans une filière de traitement, plus particulièrement dans des applications dans le domaine de l'assainissement individuel ou des petites installations d'épuration par filtration biologique. ETAT ANTERIEUR DE LA TECHNIQUE L'utilisation de dispositifs hydrauliques couplant auget et plaques de distribution pour l'alimentation de filtres biologiques dans une filière d'épuration à petite échelle est connue depuis très longtemps. Des filtres dits compacts, qui se multiplient, utilisent de plus en plus souvent cette approche en suivant plus ou moins le même principe général de distribution en surface, mais avec des résultats d'homogénéité de la répartition insuffisants. On connait notamment des brevets desdits dispositifs hydrauliques qui illustrent la diversité des variantes et leurs limites. Ces modèles, qui sont très proches pour les augets simples ou doubles et/ou les plaques, intègrent peu d'innovations : US 1805852, US 710209, US 3843976, US 4838731, US 4321948, US 5618414. Il existe donc un réel besoin pour un nouveau modèle et ses variantes, système de répartition, toujours compact, léger, peu encombrant à l'usage, 25 fiable, capable de fonctionner avec une alimentation plus homogène de la surface de filtres biologiques variés. OBJET DE L'INVENTION Afin de remédier à l'inconvénient précité de l'état de la technique, la 30 présente invention propose des perfectionnements pour la répartition d'un effluent ou autre liquide, ce dit système couplant de préférence un auget réglable par rapport à un plan horizontal et deux niveaux hydrauliques pour le transfert et la distribution dudit effluent, préférentiellement par plaques emboitables, en particulier pour les applications d'alimentation de filtres biologiques, en 3049297 2 assainissement non collectif. Plus spécifiquement, on propose selon l'invention un dispositif de répartition de liquide sur une surface de filtration, en particulier d'un effluent peu chargé en matières en suspension et/ou en particules, qui comporte : 5 - Au moins un moyen d'alimentation avec au moins une canalisation à déversement par au moins une ouverture. - Au moins un auget basculant entre une position de remplissage et une position de déversement dans au moins une direction. - Ledit auget se déversant vers au moins deux plans de répartition 10 superposés, le plan supérieur ayant une fonction de transfert parallèle au sens de l'écoulement dudit auget sur des distances plus ou moins longues, chaque compartiment supérieur ou couloir ayant au moins une ouverture de déversement, le plan inférieur ayant une fonction de distribution finale, compartiment par compartiment, chaque compartiment inférieur ayant au moins 15 deux ouvertures de vidange. - Les débits de sorties dépendant des réglages de l'auget, du nombre de compartiments pour chaque plan de répartition, de la géométrie des ouvertures, du nombre d'ouvertures et de la position des dites ouvertures et plans de répartition 20 D'autres caractéristiques non limitatives et avantageuses du dispositif conforme à l'invention sont possibles, prises individuellement ou selon toute combinaison, en suivant des approches techniquement fiables. Selon une caractéristique additionnelle de l'invention, le dispositif de répartition, comporte un auget double basculant entre une position de remplissage et une position de déversement dans deux directions, ledit auget alimentant alternativement de chaque côté, deux plans de répartition, lesdits plans correspondant à deux paires plaques emboitées à écoulements croisés parallèles puis perpendiculaire au sens de l'écoulement de l'auget, dans des compartiments avec une ouverture par couloir dans le plan supérieur occupant toute la largeur dudit couloir et dans le plan inférieur par couloir des ouvertures de vidange situées dans un plan horizontal et/ou vertical. Selon une caractéristique additionnelle de l'invention le dispositif de répartition alimente la surface d'un filtre, en particulier un filtre biologique. 3049297 3 Selon une caractéristique additionnelle de l'invention, l'auget du dispositif de répartition est alimenté par une rampe sous pression se déchargeant dans ledit auget. Selon une caractéristique additionnelle de l'invention, l'auget du dispositif 5 de répartition est choisi parmi les types d'auget et moyens de réglages suivants : - Auget à volume de basculement fixe ou réglable. Auget simple, à déversement pour vidange unilatérale ou bilatérale. - Auget double, à déversement pour vidange unilatérale ou bilatérale. 10 Moyens de réglages de l'horizontalité par modification de calage d'un ou deux côtés du support dudit auget et des angles de déversement, par butées en position haute ou basse. Selon une caractéristique additionnelle de l'invention, le dispositif de répartition comporte un auget simple alimentant une seul plaque ou une seule 15 paire de plaques emboitées. Selon une caractéristique additionnelle de l'invention, le dispositif de répartition comporte un auget double, alimentant alternativement deux paires de plaques emboitées disposées de chaque côté dudit auget. Selon une caractéristique additionnelle de l'invention, le dispositif de 20 répartition comporte des plaques croisées, ondulées et perforées emboitées ou associées par d'autres moyens, les écoulements de la première plaque se déversant par des ouvertures de grande largeur, dans les creux d'ondulation de la seconde plaque avec au moins deux ouvertures de déversement. Selon une caractéristique additionnelle de l'invention, le dispositif de 25 répartition comporte un auget associé à des plaques, collecteurs ou compartiments, choisis parmi les modèles principaux suivants : - Plaques supérieures étroites et discontinues pour le transfert, lesdites plaques étant découpées en biais avec seuils ou ouvertures de rejet en extrémité. 30 - Plaques supérieures étroites et discontinues en batterie, pour le transfert avec seuils de rejet en extrémité ou latéraux. - Au plan inférieur, collecteurs ou compartiments de distribution de formes variés pour un déversement simple, double ou multiple, en ligne, en étoile, en cercle, en palettes évasées ou autres formes de compartiment de vidange. 3049297 4 DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION La description qui va suivre en regard des dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs, fera bien comprendre en quoi consiste l'invention et 5 comment elle peut être réalisée. Sur les dessins annexés : - la figure la est une représentation schématique en plan d'un dispositif auget/plaques 10, avec un auget double AD, une alimentation A, avec de part et d'autre dudit auget deux jeux de plaques symétriques, DPI et DP2. 10 - la figure 1 b est une représentation schématique en coupe verticale d'un auget simple AS et son alimentation A, ledit auget se déversant sur un seul jeu de plaques DPI. - la figure 1 c est une représentation schématique en plan d'un auget simple AS et son alimentation A, ledit auget se vidangeant unilatéralement sur 15 une paire de plaques sur supports SU, dans des couloirs hauts 20 parallèles au sens de l'écoulement, des fentes 21 alimentant des couloirs bas 30, à écoulement perpendiculaire, couloirs bas munis chacun de deux ouvertures de vidanges 31. - la figure 1d est une représentation schématique en coupe longitudinale LL, de l'auget simple et des plaques, 10. 20 - la figure 1 e est une représentation schématique en coupe transversale TT, des plaques superposées, avec deux modèles de plaques hautes 22 ondulées et 23 à section rectangulaire. - la figure 1f est une représentation schématique en perspective d'un couloir bas 30, avec des ouvertures de vidanges de formes différentes en position 25 verticale 33, horizontale 32 et en position intermédiaire 34. - la figure 1g est une représentation schématique en perspective d'un couloir haut 20 avec une ouverture 21, alimentant un compartiment inférieur ou couloir tronqué 35, se déversant de deux côtés opposés. - la figure 2a est une représentation schématique en plan de deux types 30 de plaques hautes coupées en biseau 41, alimentées par un auget simple AS, les écoulements en extrémité 45, étant orientées vers des couloirs de réception 42 et deux plaques hautes rectangulaires séparées 43, à rejets périphériques et vers des couloirs de réception 44. 3049297 5 - la figure 2b est une représentation schématique en vue latérale d'un auget double AD, avec son alimentation A, positionné en position de transition symétrique suivant un plan vertical, les accessoires dudit auget étant un support 50, des cornières 52, traversées par une barre pivot 53, deux paliers latéraux 54, 5 perforés, une excroissance haute d'appui d'auget 55, un moyen de réglage de l'horizontalité 51. - La figure 2c est une représentation schématique en plan vue de dessus d'un auget double AD, avec son alimentation A, positionné en position de transition symétrique entre deux basculements, l'excroissance 55 étant à égales 10 distances dl d2, des deux points d'appui 57a, points d'appui réglables pouvant glisser sur un support 56 et un axe 58. - la figure 2d est une représentation schématique de vue en coupe d'un auget double AD avec une excroissance 55 bloquée sur un des points d'appui latéraux haut 57a ou bas 57b. 15 Selon un modèle de réalisation présenté à la figure 1 a, l'effluent transite par une alimentation A. Alternativement chaque compartiment de l'auget double AD, en appui latéral 57 comme sur la figure 2d, se remplit progressivement avec un déplacement du centre de gravité. Le compartiment étant rempli partiellement, le nouveau centre de gravité dépassant une ligne d'équilibre entraine le 20 basculement vers le côté opposé entrainant sa vidange vers un des jeux de plaques par exemple DP1. Au basculement suivant c'est le jeu de plaques DP2 qui est alimenté. Les moyens de réglages permettent de conserver l'équivalence des volumes déversés de chaque côté. Selon un autre modèle de réalisation présenté à la figure 1 b, l'effluent 25 transite par une alimentation A. En position de repos, l'auget simple AS, prend une configuration de réservoir en rapport avec sa forme et l'angle de position de repos ou de remplissage. Après remplissage d'un volume utile le centre de gravité dépasse la ligne d'équilibre et l'auget se vidange vers un jeu de plaque DP1, les ouvertures de vidange alimentant par exemple la surface d'un filtre biologique. 30 Selon un modèle de réalisation présenté à la figure lc, l'effluent transite par une alimentation A qui se déverse latéralement dans un auget simple AS. Au moment de la vidange dudit auget le volume d'eau stocké est déversé sur la totalité de la largeur de la plaque supérieure chaque couloir 20, parallèle au sens de l'écoulement recevant une fraction égale du volume déversé. Chacune de ces 3049297 6 fractions volumiques se déverse par une ouverture rectangulaire 21 occupant toute la largeur dudit couloir pour alimenter un des couloirs 30 de la plaque inférieure à écoulement perpendiculaire ou transversal au sens d'écoulement de l'auget. Chaque couloir 30 de la plaque inférieure possède 2 ouvertures, dans cet 5 exemple circulaires 31. L'ensemble des ouvertures de vidanges 31 étant disposées de façon à alimenter la surface sous-jacente de façon homogène. Le jeu ou paire de plaques repose sur deux supports transversaux SU. Selon deux modèles variantes de réalisation présentées à la figure 1d coupe transversale TT d'un jeu de plaques, la plaque supérieure est soit ondulée 10 22, ou à section rectangulaire 23. La plaque inférieure est soit ondulée 22 soit à section rectangulaire 23. Pour la plaque inférieure un couloir 30 est représenté, en coupe transversale avec 2 vidanges finales d'un couloir de distribution. Selon le modèle de réalisation présenté à la figure 1c coupe longitudinale LL, apparaissent successivement, l'auget simple AS, les couloirs d'écoulement sur 15 2 plans 20 et 30, une ouverture 31, et deux supports SU. Selon le modèle de réalisation présenté à la figure 1f, pour un couloir en position basse ou appartenant à la seconde plaque, les variantes d'ouverture correspondent à la fois à la forme et à la position horizontale 32, verticale 33, ou intermédiaire 34. Un couloir peut rassembler plus de 2 ouvertures et plusieurs 20 modèles et/ou emplacements. Selon le modèle de réalisation présenté en perspective à la figure 1g, seule la plaque supérieure est conservée avec ses couloirs 20. L'ouverture 21 alimente un petit compartiment inférieur 36, se vidangeant librement de chaque côté sur deux lignes ou lèvres de déversement. 25 Selon les modèles de réalisation présentés à la figure 2a, deux variantes, la distribution par le niveau bas se fait soit par des couloirs indépendants 42 pour une des variantes et pour l'autre par le même type de couloir et/ou en périphérie de plaque sur 2 ou 3 cotés. Selon le modèle de réalisation présenté à la figure 2b et à la figure 2c, 30 l'auget double est mobile autour d'un axe 53, reposant sur deux cornières supports 52. Deux possibilités de réglage de l'horizontalité dans le sens longitudinal de l'auget de l'auget sont possibles, grâce au support de l'auget 50 d'un côté ou de deux côtés, ou encore par réglage au niveau d'une ou deux cornières. Dans le modèle présenté, le réglage de l'angle de pivotement de l'auget 3049297 7 double AD, se fait par l'intermédiaire d'une excroissance solidaire de l'auget 55 et de deux talles ou butées d'appui 57a, réglables ensembles ou séparément. Les caltes ou butées sont mobiles sur leur support 56 et l'axe 58. Selon le modèle de réalisation présenté à la figure 2d, les deux modes 5 de calage du basculement symétrique de l'auget par rapport à une verticale sont représentés sur un seul côté, le calage haut double par butées 57a et le calage bas par butées 57b. L'axe double 53, ou double dans un autre modèle, est supporté coté auget par un palier simple de verrouillage ou de pivot par exemple en téflon, et par deux cornières 52 fendues pouvant servir de pivot via un palier ou 10 de verrouillage, ce qui permet d'envisager avec l'usage de ces deux dispositifs pivots principaux et les autres réglages, permettant un basculement sécurisé sur une longue durée. Les avantages de l'invention sont liés au-delà de son efficacité 15 hydraulique, à l'existence de variantes, en partie présentées, facilitant son usage en particulier pour s'adapter aux spécificités de l'alimentation en surface des filtres biologiques. Les modèles et modes de réalisation préférés ne sont pas les seuls possibles. Toutes les modifications conformes au concept de base, objet de 20 l'innovation, doivent être incluses telles que définies dans les revendications. REVENDICATIONS1) Dispositif de répartition de liquide sur une surface de filtration, en particulier d'un effluent peu chargé en matières en suspension et/ou en particules, 5 caractérisé en ce que ledit dispositif comporte : - Au moins un moyen d'alimentation (A), avec au moins une canalisation à déversement par au moins une ouverture. - Au moins un auget basculant (AS, AD), entre une position de remplissage et une position de déversement dans au moins une direction. 10 - Ledit auget se déversant vers au moins deux plans de répartition superposés, le plan supérieur ayant une fonction de transfert parallèle au sens de l'écoulement dudit auget sur des distances plus ou moins longues, chaque compartiment supérieur ou couloir ayant au moins une ouverture de déversement (21), le plan inférieur ayant une fonction de distribution finale, compartiment par 15 compartiment, chaque compartiment inférieur ou couloir ou autre forme ayant au moins deux ouvertures (31). - Les débits de sorties dépendant des réglages de l'auget, du nombre de compartiments pour chaque plan de répartition, de la géométrie des ouvertures, du nombre d'ouvertures et la position des dites ouvertures et plans de 20 répartition. 2) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte un auget double basculant (AD), entre une position de remplissage et une position de déversement dans deux directions, ledit auget alimentant alternativement de chaque côté, deux plans de répartition, lesdits plans correspondant à deux paires 25 plaques emboitées à écoulements croisés parallèles puis perpendiculaires au sens de l'écoulement de l'auget, dans des compartiments avec une ouverture par couloir dans le plan supérieur (20), occupant toute la largeur dudit couloir et dans le plan inférieur par couloir des ouvertures de vidange situées dans un plan horizontal et/ou vertical (32, 33, 34). 30 3) Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit dispositif de répartition alimente la surface d'un filtre, en particulier un filtre biologique. 4) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est alimenté par une rampe sous pression se déchargeant dans l'auget. 3049297 9 5) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit dispositif de répartition comporte un auget choisi parmi les types d'auget et moyens de réglages suivants : - Auget à volume de basculement fixe ou réglable. - Auget simple (AS), à déversement pour vidange unilatérale ou bilatérale. - Auget double (AD), à déversement pour vidange unilatérale ou bilatérale. Moyens de réglages de l'horizontalité par modification de calage d'un ou deux côtés du support dudit auget et des angles de déversement, par butées en position haute ou basse. 6) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit dispositif de répartition comporte un auget simple (AS), alimentant une seule plaque ou une seule paire de plaques emboitées. 7) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit dispositif de répartition comporte un auget double (AD), alimentant alternativement deux paires de plaques emboitées disposées de chaque côté dudit auget. 8) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit dispositif de répartition comporte des plaques croisées, ondulées (22) et perforées emboitées ou associées par d'autres moyens, les écoulements de la première plaque se déversant par des ouvertures de grande largeur, dans les creux d'ondulation de la seconde plaque avec au moins deux ouvertures de déversement. 9) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif de répartition comporte un auget associé à des plaques, collecteurs ou compartiments, choisies parmi les modèles principaux suivants : - Plaques supérieures étroites et discontinues, pour le transfert, lesdites plaques étant découpées en biais avec seuils ou ouvertures de rejet en extrémité (41,45). - Plaques supérieures étroites (43) et discontinues en batterie, pour le transfert avec seuils de rejet en extrémité ou latéraux. 3049297 10 - Au plan inférieur, collecteurs ou compartiments de distribution, de formes variées pour un déversement simple, double ou multiple, en ligne (36), en étoile, en cercle, en palettes évasées ou autres formes de compartiment de vidange. 5