Brevet FR3091278A1 — publié le 20200703

Description Titre de l'invention : Dispositif et méthode de traitement interne des canalisations d'eaux usées [0001] La présente invention se rapporte à un dispositif et à une méthode de traitement interne des canalisations d'eaux usées présentant des parois internes recouvertes de dépôts. [0002] Un domaine d'application envisagé est notamment, mais non exclusivement, celui du traitement des canalisations d'immeubles, dont la paroi interne est recouverte de tartre. [0003] Les canalisations d'eaux usées des immeubles comprennent une colonne d'évacuation s'étendant verticalement dans l'immeuble et, à chaque étage, des conduits d'évacuation débouchant dans ladite colonne d'évacuation. Au fil du temps, les minéraux contenus dans les eaux usées, et principalement le carbonate de calcium, précipitent et se déposent sur la paroi interne de ces canalisations, au risque de les obstruer. [0004] Aussi, il est connu, afin d'éviter la formation de ces dépôts communément dénommés tartre, d'adoucir l'eau en amont. Ainsi, les adoucisseurs permettent de retenir le calcium et aussi le magnésium de l'eau avant son utilisation. Ces méthodes préventives sont relativement coûteuses et n'excluent pas la nécessité de mettre en oeuvre des méthodes curatives. [0005] Ces méthodes curatives utilisent généralement des acides permettant d'abaisser le p1-1 et de déplacer les équilibres chimiques de manière à dissoudre le tartre. Ces méthodes sont relativement agressives et nécessitent d'énormes précautions pour ne pas endommager les conduites. [0006] D'autres méthodes curatives, dites hydrodynamiques, consistent à injecter dans les colonnes de l'eau sous pression au moyen d'une buse rotative. Ces méthodes bien qu'efficaces, requièrent des colonnes longitudinales et elles ne permettent pas de venir agir dans les conduits d'évacuation débouchant dans ces mêmes colonnes. [0007] Aussi, il a été imaginé de mettre en oeuvre à l'intérieur des canalisations, un mélange de bactéries et d'activateur biologique de manière à pouvoir concourir au détartrage de leurs parois internes. Toutefois ces méthodes interdisent tout écoulement parasitent durant leur mise en oeuvre et par conséquent ne peuvent l'être qu'à certaines périodes de la journée. [0008] Aussi, un problème qui se pose et que vise à résoudre la présente invention est de fournir un dispositif de traitement interne permettant, à des coûts plus avantageux, un meilleur contrôle du traitement dans le temps et dans l'espace. [0009] Dans le but de résoudre ce problème, et selon un premier objet, il est proposé un 2 dispositif de traitement interne des canalisations d'eaux usées, lesdites canalisations d'eaux usées comprenant une colonne d'évacuation et des conduits d'évacuation débouchant dans ladite colonne d'évacuation, lesdites canalisations d'eaux usées présentant des parois internes recouvertes de dépôts, ledit dispositif de traitement comprenant un conduit de distribution s'étendant entre une extrémité d'entrée et une extrémité libre de sortie, ledit conduit de distribution étant adapté à être engagé à l'intérieur de ladite colonne d'évacuation et à être alimenté par une composition de traitement, tandis que ladite composition de traitement est délivrée à ladite extrémité libre de sortie pour pouvoir traiter lesdits dépôts. Le dispositif de traitement comprend en outre un obturateur amont gonflable installé autour dudit conduit de distribution en amont de ladite extrémité libre de sortie et un obturateur aval gonflable relié à distance audit obturateur amont de façon que ladite extrémité libre de sortie débouche entre lesdits obturateurs ; et lesdits obturateurs sont gonflés lorsque ledit conduit de distribution est engagé à l'intérieur de ladite colonne d'évacuation pour pouvoir délivrer ladite composition localement entre lesdits obturateurs. [0010] Ainsi, une caractéristique de l'invention réside dans la mise en oeuvre de deux ob- turateurs gonflables espacés l'un de l'autre de manière à pouvoir localiser la zone de traitement à l'intérieur de la colonne d'évacuation. Conséquemment, la composition de traitement mise en oeuvre peut être cantonnée dans une portion donnée de la colonne et ne s'évacue pas directement dans les égouts. En effet, après que les obturateurs ont été gonflés, la portion de colonne d'évacuation située entre les deux obturateurs est étanche. [0011] De plus, selon un mode de mise en oeuvre de l'invention particulièrement avantageux, le dispositif de traitement comprend un tube de liaison flexible reliant ensemble lesdits obturateurs amont et aval et s'étendant en amont dudit obturateur amont. Préférentiellement, le tube de liaison est flexible et il peut ainsi fléchir transversalement. En revanche, il est rigide selon sa direction axiale. De la sorte, les deux obturateurs gonflables peuvent être engagés et guidés à l'intérieur de la colonne d'évacuation depuis son extrémité supérieure, grâce au tube de liaison. Et au surplus, lorsque le tube de liaison est flexible, les deux obturateurs sont aisément entraînés en translation dans les colonnes d'évacuation non nécessairement parfaitement rectilignes. Préférentiellement, ledit conduit de distribution est ménagé à l'intérieur dudit tube de liaison. Plus précisément, et selon une variante de réalisation, le tube de liaison constitue lui-même le conduit de distribution. Par conséquent, il présente sensiblement à équidistance entre les deux obturateurs un organe de bouchage interne et en amont de l'organe de bouchage, un percement radial formant une buse permettant la projection de la composition de traitement. Selon une autre variante de réalisation, le conduit de distribution est flexible et il vient s'étendre en surplus à l'intérieur du tube de liaison 3 pour déboucher à travers la paroi du tube entre les deux obturateurs. [0012] Aussi, et selon un mode de réalisation de l'invention avantageux, chacun desdits ob- turateurs présente un noyau central et une chambre torique élastiquement deformable montée autour dudit noyau. La chambre torique est par exemple réalisée dans une enveloppe en élastomère. Ainsi, les enveloppes en élastomère des obturateurs peuvent être gonflées à l'air, après avoir été introduites dans la colonne d'évacuation, pour pouvoir obturer radialement la colonne d'évacuation. [0013] En outre, le dispositif de traitement selon l'invention comprend un conduit d'alimentation reliant les noyaux desdits obturateurs et débouchant respectivement à l'intérieur des chambres toriques. De la sorte, en venant alimenter le conduit d'alimentation en air comprimé par exemple, on vient gonfler simultanément les deux chambres toriques. Aussi, ledit conduit d'alimentation s'étend le long dudit conduit de distribution. De la sorte, le conduit d'alimentation peut être inséré aisément avec les deux obturateurs à l'intérieur de la colonne d'évacuation. [0014] Avantageusement, ledit obturateur amont est équipé d'une caméra orientée vers ledit obturateur aval. De la sorte, il est plus aisé de guider les obturateurs à l'intérieur de la colonne d'évacuation par l'intermédiaire du tube de liaison et depuis le sommet de la colonne, notamment vis-à-vis des conduits d'évacuation débouchant dans la colonne, comme on l'expliquera ci-après. En outre, la caméra est équipée, préférentiellement, d'un dispositif de nettoyage de son objectif Ce dispositif de nettoyage est apte à être activé lorsque l'objectif est recouvert de composition de traitement ou d'un mélange de celle-ci avec des dépôts. [0015] Aussi, selon une variante d'exécution de l'invention particulièrement avantageuse, le dispositif de traitement comprend en outre un conduit de vidange s'étendant le long dudit conduit de distribution et débouchant entre ladite extrémité libre de sortie et ledit obturateur aval. De la sorte, lorsque la composition de traitement est irritante et/ou qu'elle ne peut être relarguée dans les égouts, on opère la reprise de cette composition après injection. [0016] Selon un autre objet, il est proposé une méthode de traitement interne des cana- lisations d'eaux usées au moyen d'un dispositif tel que décrit ci-dessus, lesdites canalisations d'eaux usées comprenant une colonne d'évacuation et des conduits d'évacuation débouchant dans ladite colonne d'évacuation, lesdites canalisations d'eaux usées présentant des parois internes recouvertes de dépôts, ladite méthode comprenant les étapes suivante : a) on fournit un dispositif de traitement comprenant un conduit de distribution s'étendant entre une extrémité d'entrée et une extrémité libre de sortie ; b) on engage ledit conduit de distribution à l'intérieur de ladite colonne d'évacuation et on alimente ledit conduit de distribution par une composition de traitement, tandis que ladite composition de traitement est délivrée à ladite extrémité libre de sortie pour pouvoir traiter lesdits dépôts. A l'étape a), on fournit en outre un obturateur amont gonflable installé autour dudit conduit de distribution en amont de ladite extrémité libre de sortie et un obturateur aval gonflable relié à distance audit obturateur amont de façon que ladite extrémité libre de sortie débouche entre lesdits obturateurs ; et, à l'étape b), on gonfle lesdits obturateurs pour pouvoir délivrer ladite composition localement entre lesdits obturateurs. [0017] Ainsi, la méthode de traitement présente tous les avantages décrits ci-dessus au regard du dispositif qui permet de la mettre en oeuvre. Aussi, entre l'étape a) et l'étape b) on porte lesdits obturateurs à l'intérieur de ladite colonne d'évacuation à un certain niveau, de façon qu'un conduit d'évacuation débouche entre lesdits obturateurs. [0018] Au surplus, on fournit en outre un compresseur pour pouvoir délivrer ladite com- position de traitement sous pression de manière à l'entraîner à l'intérieur desdits conduits d'évacuation. Grâce à la mise sous pression de la composition de traitement, elle est délivrée sous pression dans la portion de colonne d'évacuation située entre les deux obturateurs, et partant, elle s'écoule en remontant les conduits d'évacuation. [0019] Avantageusement, on fournit en outre un conduit dc vidange s'étendant le long dudit conduit de distribution et débouchant entre ladite extrémité libre de sortie et ledit obturateur aval pour pouvoir vidanger ladite composition de traitement. [0020] D'autres particularités et avantages de l'invention ressortiront à la lecture de la des- cription faite ci-après de modes de réalisation particuliers de l'invention, donnés à titre indicatif mais non limitatif, en référence aux dessins annexés sur lesquels : [0021] [fig.1] est une vue schématique partielle du dispositif de traitement selon l'invention ; [0022] [fig.2] est une vue schématique partielle de détail du dispositif représenté sur la Figure 1 ; et, [0023] [fig.3] est un organigramme illustrant la méthode de traitement conforme à l'invention. [0024] La Figure 1 montre de façon schématique une colonne d'évacuation 10 des eaux usées qui s'étend verticalement par exemple dans un immeuble, entre une zone amont 12 et une zone aval opposée 14 au niveau d'un des étages 16 de l'immeuble. La colonne d'évacuation 10 présente un piquage 18 auquel est raccordé un conduit d'évacuation 20. Ce conduit d'évacuation 20 s'étend au niveau de l'étage 16 selon une pente prédéfinie permettant l'écoulement naturel des eaux usées qu'il collecte vers le piquage 18. Le conduit d'évacuation 20 collecte par exemple les eaux usées provenant d'une première sortie 22 d'un premier siphon non représenté et les eaux usées provenant d'une deuxième sortie 24 un deuxième siphon. [0025] La colonne d'évacuation 10 présente une paroi interne de colonne 26, le piquage 18 présente une paroi interne de piquage 28, le conduit d'évacuation 20 présente une paroi interne de conduit 30 et les premier et deuxième 22, 24 sorties de siphon présentent respectivement leurs parois internes 32, 34. Ces parois internes 26, 28, 30, 32, 34, plus ou moins continuent successivement, voient s'accumuler au fil du temps des dépôts plus ou moins épais. Ces dépôts, incluent du carbonate de calcium et plus généralement du tartre ainsi que des graisses. À l'extrême, ces dépôts viennent obstruer l'écoulement normal des eaux usées. [0026] Aussi, un objet de l'invention est un dispositif de traitement 36 permettant de traiter les parois internes 26, 28, 30, 32, 34. [0027] Le dispositif 36 comprend un tube de liaison 38 et deux obturateurs, un obturateur amont 40 et un obturateur aval 42 reliés ensemble par le tube de liaison 38 et que l'on va décrire ci-après en référence à la Figure 2. Les deux obturateurs 40, 42 sont par exemple espacés l'un de l'autre sur le tube de liaison 38, d'une distance comprise entre un et deux mètres. Le tube de liaison 38 est flexible et il est par exemple réalisé en polychlorure de vinyle (PVC). [0028] On retrouve sur la Figure 2 une portion de la colonne d'évacuation 10 et du piquage 18 présentant respectivement leurs parois internes 26, 28. On retrouve également l'obturateur amont 40 opposé à l'obturateur aval 42. L'obturateur amont 40 présente un premier noyau 41 de forme cylindrique de révolution équipé d'une première enveloppe torique en élastomère 44 qui l'entoure. Le premier noyau 41 présente une première paroi cylindrique 46 flanquée de deux premiers flasques opposés, un premier flasque amont 48 et un premier flasque aval 50. La première enveloppe torique 44 vient s'appliquer de manière étanche contre la première paroi cylindrique 46. Aussi, l'obturateur aval 42 présente un second noyau 52 de forme cylindrique de révolution équipé d'une seconde enveloppe torique en élastomère 54 qui l'entoure. Le second noyau 42 présente une seconde paroi cylindrique 56 flanquée de deux seconds flasques opposés, un second flasque amont 58 et un second flasque aval 60. La seconde enveloppe torique 54 vient s'appliquer de manière étanche contre la seconde paroi cylindrique 56. Aussi, le second noyau 52 de l'obturateur aval 42 est équipé avantageusement, du côté du second flasque aval 60, d'un anneau d'accrochage pet-mettant d'accrocher une ligne de traction. [0029] En outre, les deux obturateurs 40, 42 sont reliés l'un à l'autre par l'intermédiaire de leurs noyaux respectifs 41, 52 et du tube de liaison 38. Ainsi, le tube de liaison 38 traverse axialement les deux noyaux 41, 52, respectivement les deux seconds flasques 58, 60 et les deux premiers flasques 48, 50, et y est relié, par exemple, par soudure. [0030] Le tube de liaison 38 présente à l'intérieur un conduit de distribution 62 lequel se termine par une buse d'injection 64 traversant la paroi du tube de liaison 38 entre le premier flasque aval 50 du premier noyau 41 et le second flasque amont 58 du second 6 noyau 52. En l'espèce, la buse d'injection 64 est orientée vers le piquage 18. [0031] Au surplus, les deux obturateurs 40, 42 sont reliés par un conduit d'alimentation en air 66 longeant le tube de liaison 38. Le conduit d'alimentation en air 66 présente une première extrémité 68 traversant le second flasque amont 58 parallèlement au tube de liaison 38 puis s'étendant radialement à travers la seconde paroi cylindrique 56 pour déboucher à l'intérieur de la seconde enveloppe torique en élastomère 54. Le conduit d'alimentation en air 66 présente une seconde extrémité 70 traversant le premier flasque aval 50 puis s'étendant radialcment à travers la première paroi cylindrique 46 pour déboucher à l'intérieur de la première enveloppe torique 44. Aussi, la seconde extrémité 70 du conduit d'alimentation 66 se prolonge à l'opposé de la première extrémité 68 par une canne d'alimentation 72 traversant le premier flasque amont 48 et s'étendant le long du tube de liaison 38. De la sorte, la canne d'alimentation en air 72 permet d'alimenter en air sous pression et simultanément les deux enveloppes toriques 44, 54. [0032] En outre, l'obturateur amont 40 est équipé d'une caméra 74 logée à l'intérieur d'un fourreau 76 et qui s'étend en saillie du premier flasque aval 50 vers l'obturateur aval 42. Le fourreau 76 se prolonge à travers le premier noyau 41 et en dehors de cc dernier par une gaine 78 longeant le tube de liaison 38. La gaine 78 accueille les fils d'alimentation et de recueil des signaux de la caméra 74 comme on l'expliquera ci-après. Au surplus, la caméra 74 est équipée d'un dispositif de soufflage et/ou de rinçage de son objectif, afin d'assurer la meilleure visibilité possible. Le soufflage est privilégié, car le conduit d'alimentation en air 66 vient s'étendre au voisinage de la caméra 64. [0033] Le dispositif de traitement 36 conforme à l'invention vise à injecter sous pression lo- calement à travers la buse d'injection 64 une composition de traitement destinée à venir s'appliquer sur la paroi interne de colonne 26, telle que représentée sur la Figure 1, et à remonter sur la paroi interne de piquage 28, puis la paroi interne de conduit 30, jusqu'aux parois internes 32. 34 des sorties de siphon 22, 24. [0034] On a représenté également sur la Figure 1, et de manière schématique, un pro- longement 80 du tube de liaison 38 dans un sens opposé aux obturateurs 40, 42. Ce prolongement 80 est avantageusement construit à mesure que les deux obturateurs 40. 42 sont entraînées en translation, vers les étages inférieurs de l'immeuble en emmanchant des tronçons les uns à la suite des autres. Aussi, le conduit de distribution 62 est flexible et il s'étend à l'intérieur du prolongement 80. De plus, la canne d'alimentation 72 et la gaine 78 sont préférentiellement flexibles et elles sont progressivement déroulées et maintenues le long du tube de liaison 38 au fur et à mesure de la descente des obturateurs 40, 42. [0035] En outre, le dispositif de traitement 36 illustré sur la Figure 1 comporte un ensemble 7 de production 81 d'une composition de traitement comprenant une chambre de mélange 82 dans laquelle se déversent différents constituants liquides stockés dans des réservoirs 84, 86, 88, et un compresseur 90 pour injecter sous pression la composition de traitement de la chambre de mélange 82 à travers le conduit de distribution 62. [0036] L'ensemble de production 81 est représenté sur la Figure 1 au dessus de l'immeuble dont la colonne d'évacuation 10 est traitée pour des raisons de clarté du dessin. De façon pratique, l'ensemble de production 81 est stationné de préférence en bas de l'immeuble et le conduit de distribution 62 est enroulé sur un touret 92 adapté. Conséquemment, le dispositif de traitement 36 comprend également des organes de guidage du tube de guidage 38 adaptés à être installés au sommet de l'immeuble, tandis que le conduit de distribution 62 est tiré jusqu'au sommet de l'immeuble, pour pouvoir ensuite être engagé à l'intérieur de la colonne d'évacuation 10 à travers le tube de guidage 38. Aussi, le conduit de distribution 62 est-il pré-enfilé dans les tronçons destinés à être assemblés au fur et à mesure de la descente des obturateurs 40, 42 pour former le tube de guidage 38. [0037] On se référera à présent à la Figure 3, en complément des Figures 1 et 2, pour décrire la méthode de traitement selon l'invention, conformément à une première variante d'exécution, et mettant en oeuvre le dispositif de traitement décrit ci-dessus. [0038] Ainsi, selon cette première variante d'exécution, on déverse dans la chambre de mélange 82 une composition aqueuse incluant un premier polymère, un mélange bactérien et un composé tensioactif. La chambre de mélange 82 permet alors de produire une composition de traitement di-phasique liquide-air. [0039] Les deux obturateurs 40, 42 installés sur un premier tronçon de liaison 38 et dont les enveloppes toriques 44, 54 sont préalablement dégonflés, sont mis en oeuvre par un opérateur. Selon une première étape 96, l'opérateur saisit le premier tronçon du tube de liaison 38 et insère les deux obturateurs 40, 42 par le sommet à l'intérieur de la colonne d'évacuation 10. Aussi, durant cette première étape 96, l'opérateur, entraîne en translation les deux obturateurs 40, 42 à l'intérieur de la colonne d'évacuation 10 tandis qu'il observe sur un écran de contrôle non représenté, l'image de la scène captée par la caméra 74. [0040] De la sorte, l'opérateur ajuste les deux obturateurs 40, 42 à un premier niveau d'un premier piquage 18, correspondant par exemple au dernier étage de l'immeuble. De plus, il oriente la buse d'injection 64 en regard du piquage 18. [0041] Ensuite, dans une deuxième étape 98, l'opérateur commande le gonflage des deux en- veloppes toriques 44, 54 lesquelles forment alors bouées respectivement autour des noyaux amont 41 et aval 52. De la sorte, les obturateurs 40, 42 obturent respectivement la colonne d'évacuation 10 de manière étanche en amont et en aval du piquage 18. Au surplus, les obturateurs 40. 42 sont maintenus en position fixe à l'intérieur de la 8 colonne d'évacuation 10 tout comme le tube de liaison 38 dont ils sont solidaires. [0042] Dans une troisième étape 100, l'opérateur commande le compresseur 90 de manière à injecter une quantité prédéfinie de composition de traitement contenue à l'intérieur de la chambre de mélange 82 dans le conduit de distribution 62 et partant, dans la colonne d'évacuation 10 entre les deux obturateurs 40,42. La composition de traitement envahit ainsi la portion de colonne d'évacuation 10 située entre les deux obturateurs 40, 42 et sous l'effet de la pression, remonte dans le piquage 18 puis dans le conduit d'évacuation 20 pour atteindre les sorties de siphon. De la sorte, la composition de traitement demeure cantonnée dans la portion de colonne d'évacuation 10 et le conduit d'évacuation 20, et elle peut ainsi être active sur les dépôts des parois internes 26, 28, 30, 32, 34 afin de les déstructurer pour qu'ils puissent ensuite être évacués. Aussi, la composition de traitement ne s'écoule pas dans la colonne d'évacuation 10 au risque de rejoindre les égouts. [0043] Selon une autre variante d'exécution, et dans le but de venir récupérer le surplus de composition de traitement inutile au traitement, on prévoit la mise en oeuvre d'un conduit de vidange traversant l'obturateur amont 40 et s'étendant jusqu'au voisinage de l'obturateur aval 42. Le conduit de vidange remonte le long du tube de liaison 38 jusqu'à une pompe aspirante permettant ainsi d'aspirer la composition de traitement en surplus. En outre, l'extrémité du conduit de vidange est préférentiellement équipée d'une crépine permettant d'éviter son obturation par les corps solides éventuellement présents dans la colonne d'évacuation 10. Egalement, le conduit de vidange présente avantageusement, en amont, une connexion avec le conduit d'alimentation en air 66. La connexion est équipée d'une vanne commandable de manière à pouvoir injecter de l'air sous pression dans le conduit de vidange à contre-courant pour pouvoir déboucher son extrémité le cas échéant. Au surplus, une cuve de récupération non représentée, équipée d'un dispositif de filtration, est prévue en amont pour pouvoir récupérer la composition de traitement. [0044] Selon la première variante d'exécution, après que la quantité prédéfinie de com- position de traitement a été injectée dans la troisième étape 100, on procède selon une quatrième étape 102, au dégonflage des enveloppes toriques 44, 54. Puis, selon une cinquième étape 104, s'il existe un étage inférieur, on entraîne en translation les deux obturateurs 40, 42 par l'intermédiaire du tube de liaison 38 augmenté d'un tronçon à l'étage inférieur au niveau d'un autre piquage. Ensuite, on revient à la deuxième étape 98 de gonflage des deux enveloppes toriques 44, 54, pour pouvoir injecter la quantité prédéfinie de composition de traitement selon la troisième étape 100 puis procéder au dégonflage des enveloppes toriques 44, 54 selon la quatrième étape 102. [0045] L'opération se termine ainsi lorsque tous les étages ont été traités. 9