Brevet FR3149518A1 — publié le 20241213

Ensemble de décantation (1) d’un effluent comprenant un bassin de décantation (2) et un dispositif d’alimentation (9) dudit bassin de décantation (2) en effluent, ledit ensemble de décantation (1) étant caractérisé en ce qu’il comprend un compartiment de répartition du flux et de dissipation de l’énergie (4) apte à recevoir directement l’effluent du dispositif d’alimentation (9), ledit compartiment (4) étant installé dans le bassin de décantation (2) et délimité par au moins une portion (23) de la paroi externe (22) du bassin de décantation (2), par au moins une autre paroi latérale (6) étanche aux liquides, et par une paroi de fond (7) perforée d’une pluralité d’orifices (8), formant un volume intermédiaire ; ladite pluralité d’orifices (8) mettant un communication fluidique le volume intermédiaire avec le volume de décantation. Figure d’abrégé : Figure 1 Ensemble de décantation d’un effluent La présente invention concerne le domaine du traitement de l'eau et, en particulier, un ensemble de décantation d’un effluent. Plus particulièrement l’invention concerne l’apport de l’effluent dans un décanteur lamellaire de forme circulaire. Les décanteurs lamellaires sont couramment utilisés dans le traitement des effluents pour séparer les particules en suspension dans l'eau. Cependant, il est relativement important d'assurer une répartition uniforme du flux d'eau entrant et une bonne dissipation de son énergie pour garantir un fonctionnement optimal du décanteur lamellaire. Les dispositifs d’apport d’effluent existants sur des ouvrages circulaires nécessitent ainsi des adaptations coûteuses, notamment en génie civil, pour permettre un apport du flux d’effluent en partie centrale, de sorte à obtenir une répartition uniforme de flux. En outre un tel apport d’effluent ne permet pas un contrôle optimisé de l’énergie du flux lors de sa pénétration dans le bassin de décantation, provoquant des turbulences indésirables. Aussi, il existe le besoin d’une solution permettant d’apporter un flux d’effluent dans un bassin de décantation circulaire, permettant une dissipation de l’énergie du flux d’effluent apporté, une répartition améliorée du flux, et présentant une conception relativement simple et peu couteuse à obtenir. A cet égard on propose un ensemble de décantation d’un effluent comprenant un bassin de décantation et un dispositif d’alimentation dudit bassin de décantation en effluent, ledit bassin de décantation comprend un fond et une paroi externe en forme générale de cylindre circulaire droit délimitant un volume de décantation, ledit ensemble de décantation étant caractérisé en ce qu’il comprend un compartiment de répartition du flux et de dissipation de l’énergie apte à recevoir directement l’effluent du dispositif d’alimentation, ledit compartiment étant installé dans le bassin de décantation et délimité par au moins une portion de la paroi externe du bassin de décantation, par au moins une autre paroi latérale étanche aux liquides, et par une paroi de fond perforée d’une pluralité d’orifices, formant un volume intermédiaire ; ladite pluralité d’orifices mettant un communication fluidique le volume intermédiaire avec le volume de décantation. Ainsi, par la position en bord de bassin du compartiment de répartition du flux et de dissipation de l’énergie, il est relativement simple d’amener l’effluent, et de l’introduire dans le bassin en dissipant son énergie et en assurant une répartition relativement optimale du flux. Ceci permet donc une dissipation optimisée de l’énergie de pénétration de l’effluent dans le décanteur circulaire, tout en simplifiant son amenée. Avantageusement, l’ensemble comprend en outre des modules lamellaires installés dans ledit volume de décantation dudit bassin de décantation et des goulottes de récupération des eaux décantées à la surface dudit bassin de décantation. Ainsi, l’écoulement via le plancher perforé a lieu par équilibrage des niveaux entre le compartiment et le bassin de décantation. Avantageusement, ladite paroi de fond dudit compartiment de répartition du flux et de dissipation de l’énergie est montée à une hauteur du fond du bassin de décantation inférieure à la hauteur des goulottes de récupération. Ainsi on peut obtenir un meilleur mélange dans l’effluent présent dans le bassin. Avantageusement, ladite paroi de fond est montée à une hauteur du fond, supérieure ou égale aux deux tiers de la hauteur totale du bassin. Avantageusement, les orifices sont uniformément répartis sur la paroi de fond. Ceci permet une répartition du flux améliorée. En particulier, chaque orifice présente un diamètre compris entre 3 cm et 40 cm. En particulier, les orifices sont espacés de 5 cm à 60 cm les uns des autres. En particulier, ladite portion de la paroi externe s’étend de sorte qu’entre ses extrémités elle forme un angle par rapport au centre du bassin compris entre 20° et 160°. D’autres particularités et avantages de l’invention ressortiront à la lecture de la description faite ci-après d’un mode de réalisation de l’invention, donné à titre indicatif mais non limitatif, en référence aux dessins annexés sur lesquels : est une vue schématique de côté d’un ensemble de décantation selon le mode de réalisation principal de l’invention ; est une vue schématique en perspective de l’ensemble de décantation selon le mode de réalisation principal de l’invention ; est une vue du dessus du compartiment de répartition du flux et de dissipation de l’énergie de l’ensemble de décantation selon le mode de réalisation principal de l’invention ; est une vue en perspective du compartiment de répartition du flux et de dissipation de l’énergie, la paroi externe du bassin de décantation n’étant pas représentée ; est une vue du dessus de l’ensemble de décantation selon le mode de réalisation principal de l’invention. Dans un premier mode de réalisation de l’invention, un ensemble de décantation 1 pour un effluent, comprend un bassin de décantation 2 et un dispositif d'alimentation 9 dudit bassin en effluent. Le bassin de décantation 2 comprend d’une manière générale, au moins un fond 21 et une paroi externe 22 en forme générale de cylindre circulaire droit, définissant un volume de décantation. A titre d’exemple un tel bassin peut présenter un diamètre allant de 5m à30m, et une profondeur, aussi appelé hauteur totale, comprise entre 2m et 10m. Dans ce mode de réalisation, comme exposé ci-après, le bassin comprend en outre une fosse de récupération 20 des particules décantées. L’ensemble de décantation 1 comprend des modules lamellaires 10 installés dans ledit bassin de décantation 2, et des goulottes de récupération 11 des eaux décantées. Les modules lamellaires 10 sont connus comme étant formés de lamelles, fréquemment en section droite en « nid-d’abeilles », peuvent être inclinés à un angle compris entre 45 et 60 degrés par rapport à l'horizontale de sorte à favoriser la séparation et la retombée des particules solides. Ainsi, l’effluent décante dans le bassin 2 selon deux mécanismes : D’une part les particules les plus lourdes en suspension dans l’effluent tombent par gravité dans le fond du bassin. Un pont racleur, non représenté, vient ensuite racler ces particules et les fait tomber dans la fosse de récupération 20, comprenant une buse d’aspiration permettant une collecte des particules. Cette décantation est rendue possible par la faible turbulence de l’effluent dans le bassin 2, ce qui explique notamment la volonté de dissiper l’énergie du flux d’effluent amené dans le bassin 2. Les particules les plus légères en suspension dans l’effluent sont quant à elle séparées lors du passage de l’effluent dans les modules lamellaires, dont le fonctionnement est connu de l’homme du métier, l’eau claire étant alors récoltée en partie haute des modules lamellaires par débordement dans des goulottes de récupération 11. Ces goulottes 11 dont les bords s’étendent au-dessus du niveau de l’effluent du bassin 2, présentent des lumières en partie immergées, de sorte que l’eau sortant des modules lamellaires s’écoule dans les goulottes de récupération 11 par ces lumières. Afin de dissiper l’énergie du flux d’effluent, tout en améliorant la répartition du flux entrant dans le bassin 2, l’ensemble 1 comprend un compartiment de répartition du flux et de dissipation de l’énergie 4, destiné à recevoir l’effluent arrivant du dispositif d’alimentation 9, avant qu’il n’entre dans le bassin de décantation 2. Le dispositif d’alimentation 9 dudit effluent peut comprendre des tuyaux de distribution, des pompes ou des canaux pour acheminer l'effluent vers le compartiment de répartition du flux et de dissipation de l’énergie 4. Le compartiment de répartition du flux et de dissipation de l’énergie 4 est réalisé dans le bassin 2. En d’autres termes, ledit compartiment 4 est contenu dans le volume défini par la paroi externe 22 en forme générale de cylindre circulaire droit. Ce compartiment de répartition du flux et de dissipation de l’énergie 4 est formé par au moins une portion 23 de la paroi externe 22 du bassin de décantation 2, et par une paroi latérale 6 étanche aux liquides formée dans ledit bassin de décantation 2, formant un volume intermédiaire. En vue du dessus du bassin 2, la paroi latérale 6 prend ainsi la forme d’une corde au cercle formé par la paroi externe 22. La portion 23 de la paroi externe 22 s’étend ici, en vue de dessus, sur un arc formant un angle avec le centre du bassin compris entre 20° et 160°. La paroi latérale 6 quant à elle est positionnée de sorte que la superficie occupée par le compartiment 4 est compris entre 5% et 40% de la surface générale du bassin. En d’autres termes, la paroi latérale 6 s’étend de part et d’autre jusqu’à la paroi externe 22. Toutefois l’invention n’est pas limitée à une unique paroi latérale 6. Le compartiment 4 étant délimité par la portion 23 de la paroi externe 22 et par une ou plusieurs parois latérales. En outre, la ou les parois latérales 6 ne s’étendent pas obligatoirement de manière plane, mais peuvent présenter des formes incurvées, concaves ou convexe, ou tout autre forme adaptée au décanteur. Les modules lamellaires 10 sont montés dans le bassin à l’extérieur du compartiment 4, et de manière préférée selon une disposition permettant un éloignement maximal entre ces modules lamellaires 10 et le compartiment 4, de sorte à limiter les interactions des fluides pénétrant dans le bassin 2 et les fluides remontant vers les modules lamellaires 10. En conséquence, dans ce mode de réalisation, les modules lamellaires s’étendent dans le bassin depuis un bord diamétralement opposé à la portion 23 de paroi externe 22 du compartiment 4. Selon une représentation en coupe droite du bassin, vue du dessus, la paroi latérale 6 forme une corde du cercle délimitant la périphérie du bassin 2, de sorte que le contour du compartiment 4 est formé par la corde et par l’arc de cercle délimité par la corde. Ce compartiment de répartition du flux et de dissipation de l’énergie 4 comprend une paroi de fond 7 perforée d'une pluralité d'orifices 8 débouchant dans le volume de décantation du bassin de décantation 2. Ainsi, bien que le volume intermédiaire soit contenu dans le volume de décantation, ces deux volumes ne sont en communication fluidique que par les orifices 8 de la paroi de fond 7. Dans ce mode de réalisation la paroi de fond 7 s’étend sensiblement parallèlement au fond 21 du bassin de décantation 2, ce qui assure une répartition avantageuse de l’effluent dans le compartiment 4. Toutefois la paroi de fond 7 pourrait aussi présenter une déclinaison totale ou partielle, par rapport au fond 21. Le dispositif d’alimentation 9 déverse un effluent dans ledit compartiment 4. Ce dispositif d’alimentation 9 est installé et débouche depuis la portion de la surface cylindrique 22 formant le compartiment de répartition du flux et de dissipation de l’énergie 4. En d’autres termes, le dispositif d’alimentation 9 de l’effluent débouche depuis la périphérie du bassin de décantation 2, ce qui permet notamment une réalisation technique simplifiée, en particulier en génie civil, de l’amenée des effluents, contrairement à des amenées au centre du bassin de décantation. Dans ce mode de réalisation la paroi de fond 7, aussi appelée plancher 7 referme l’ensemble du compartiment 4 dans sa partie inférieure, autrement dit en regard du fond du bassin de décantation 2. Cette paroi de fond 7 est ici faite de béton, mais peut être fait de tout autre matériau adapté, que ce soit en plastique, matériaux polymères, métaux, composites, adapté en particulier au type d’effluent à traiter. Dans le mode de réalisation principal de l’invention la paroi de fond présente une épaisseur fonction du matériau employé. L’invention n’est pas limitée à une épaisseur particulière, mais pourra aller, à titre d’exemple de 1 mm à 50cm, en fonction du matériau employé. La paroi de fond 7 du compartiment 4 est formée de sorte que son niveau, ou sa hauteur, par rapport au fond du bassin 21 de décantation 2, est inférieur à un niveau minimal d'effluent présent dans le bassin de décantation en conditions opérationnelles. Préférentiellement la paroi de fond 7 est monté à une hauteur, en partant du fond 21, supérieure ou égale aux deux tiers de la hauteur totale du bassin 2 et inférieure à la hauteur totale du bassin 2. Autrement dit en conditions opérationnelles le niveau d’effluent 12 dans le bassin de décantation est supérieur au niveau de la paroi de fond 7 du compartiment 4. Ainsi, l’effluent dans compartiment de répartition du flux et de dissipation de l’énergie 4 pénètre dans le bassin par équilibrage des niveaux d’effluent entre le compartiment 4 et le bassin de décantation 2. En particulier, l’eau est extraite comme exposé par débordement dans les goulottes de récupération 11, ce qui permet une pénétration de l’effluent contenu dans le compartiment 4 dans le bassin 2. Aussi, par rapport au fond 21 du bassin 2, le niveau de la paroi de fond 7 présente une hauteur inférieure à la hauteur des goulottes de récupération 11. Ceci permet ainsi de dissiper de manière efficace l’énergie de l’effluent pour son introduction dans le bassin de décantation et diminue les turbulences hydrodynamiques dans le bassin. La paroi de fond 7 comprend une pluralité d’orifices 8, répartis de manière sensiblement uniforme sur toute sa surface. Ces orifices 8 sont dimensionnés de sorte à permettre un passage libre de l’effluent, tout en assurant une dissipation son énergie. Les orifices 8 sont dans le mode de réalisation principal de l’invention uniformément répartis sur la paroi de fond 7. Dans un exemple particulier, les orifices 8 peuvent avoir un diamètre compris entre 3 et 40 cm et peuvent être espacés de 5 à 60 cm les uns des autres, en fonction de la superficie de la paroi de fond 7 et des propriétés de l'effluent. L’invention n’est toutefois pas limitée à une répartition uniforme des orifices sur la paroi de fond 7. La paroi de fond 7 peut notamment comprendre une disposition d’orifice selon un motif non régulier prédéfini. Toutefois on s’assure que les orifices soient disposés selon un motif et des dimensions adaptés pour assurer une répartition optimisée de l’écoulement de l’effluent dans le bassin de décantation à un débit souhaité. Ensemble de décantation (1) d’un effluent comprenant un bassin de décantation (2) et un dispositif d’alimentation (9) dudit bassin de décantation (2) en effluent, ledit bassin de décantation (2) comprend un fond (21) et une paroi externe (22) en forme générale de cylindre circulaire droit délimitant un volume de décantation, ledit ensemble de décantation (1) étant caractérisé en ce qu’il comprend un compartiment de répartition du flux et de dissipation de l’énergie (4) apte à recevoir directement l’effluent du dispositif d’alimentation (9), ledit compartiment (4) étant installé dans le bassin de décantation (2) et délimité par au moins une portion (23) de la paroi externe (22) du bassin de décantation (2), par au moins une autre paroi latérale (6) étanche aux liquides, et par une paroi de fond (7) perforée d’une pluralité d’orifices (8), formant un volume intermédiaire ; ladite pluralité d’orifices (8) mettant un communication fluidique le volume intermédiaire avec le volume de décantation. Ensemble selon la revendication 1, caractérisé en ce qu’il comprend en outre des modules lamellaires (10) installés dans le volume de décantation dudit bassin de décantation (2) et des goulottes de récupération (11) des eaux décantées à la surface dudit bassin de décantation (2). Ensemble de décantation selon la revendication 2, caractérisé en ce que ladite paroi de fond (7) dudit compartiment de répartition du flux et de dissipation de l’énergie (4) est montée à une hauteur du fond (21) du bassin de décantation (2) inférieure à la hauteur des goulottes de récupération (11). Ensemble de décantation selon la revendication 3, caractérisé en ce que ladite paroi de fond (7) est montée à une hauteur du fond (21), supérieure ou égale aux deux tiers de la hauteur totale du bassin (2). Ensemble selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les orifices (8) sont uniformément répartis sur la paroi de fond. Ensemble selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que chaque orifice (8) présente un diamètre compris entre 3 cm et 40 cm. Ensemble selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les orifices (8) sont espacés de 5 cm à 60 cm les uns des autres. Ensemble selon l’une quelconque des revendication 1 à 7, caractérisé en ce que ladite portion (23) de la paroi externe (22) s’étend de sorte qu’entre ses extrémités elle forme un angle par rapport au centre du bassin (2) compris entre 20° et 160°.