Le présent brevet a pour objets un procédé d'évacuation d'eaux d'égout consistant à faire passer ces eaux d'égout par l'intermédiaire d'une vanne à dépression dans un conduit soumis à une dépression par une source de dépression et à interposer un volume d'air entre des masses ou bouchons successifs de ces eaux, de manière à canaliser les eaux d'égout en direction de la source de dépression, et une installation pour la mise en oeuvre de ce procédé, installation qui comprend un conduit mis sous dépression et une vanne à dépression par l'intermédiaire de laquelle les eaux d'égout sont introduites dans le conduit sous dépression en vue d'être transférées vers la source de dépression par écoulement par dépression et sous forme de bouchons entre lesquels est interposé un volume d'air.
Le problème de l'évaucation rapide des eaux d'égout est particulièrement difficile à résoudre dans le cas de volumes relativement petits d'eaux d'égout du fait que, dans les égouts usuels à écoulement par gravité, de petits volumes ne peuvent pas être évacués rapidement et efficacement.
Un réseau de conduites pour ces eaux d'égout comporte des raccordements aux habitations, des dérivations, des collecteurs principaux et secondaires, des siphons, des déversoirs et des égouts de décharge qui servent à contenir et à canaliser les eaux d'égout de leurs points d'origine jusqu'à leur destination finale, c'est-à-dire l'installation d'épuration.
Etant donné que l'écoulement des eaux d'égout dans les différentes conduites du réseau est maintenu par gravité, I'agencement des réseaux classiques est limité dans une large mesure par la topographie naturelle de l'agglomération dans laquelle le réseau est installé. La disposition et les dimensions des conduites sont imposées en grande partie par la nécessité de maintenir une pente suffisante pour les conduites. En pratique, la profondeur à laquelle les conduites doivent être posées augmente progressivement en direction de l'installation d'épuration des eaux d'égout pour maintenir des gradients minimals donnés dans le réseau.
En outre, on doit utiliser des conduites relativement grosses pour canaliser le grand volume de liquide avec la faible pente normalement disponible. Le prix de pose des conduites est par conséquent une fonction non linéaire de la quantité d'eaux d'égout du
fait du coût des conduites et des opérations plus coûteuses d'excavation et de remblaiement nécessitées par des conduites de grosses
dimensions. Le coût de l'installation est en outre fortement accru
lorsqu'on rencontre de l'eau de fond, des roches ou un terrain ins
table et lorsqu'il est nécessaire de travailler aux explosifs, en tun
nel, avec étayage, avec assèchement, avec enrobage des conduites et dans des conditions similaires.
Dans des réseaux classiques, des tuyaux ou conduites à installer dans le sol doivent être conçus et initialement mis en place de façon à permettre un développement maximal de la zone géographique à desservir. Dans des zones de résidences de vacances ou secondaires, il se pose des problémes du fait que le réseau d'égouts peut être utilisé de façon saisonnière et intermittente pendant certaines périodes de l'année.
Les conduites sont habituellement réalisées en argile vitrifié, en béton ou en matériaux similaires du fait du coût excessif de tuyaux métalliques ou plastiques des diamètres nécessaires. De telles conduites doivent cependant être fabriquées en courtes longueurs à cause de la résistance à la traction relativement faible des matériaux. Cela nécessite la prévision d'un grand nombre de raccords, d'oû un risque d'infiltrations pendant les saisons pluvieuses et par conséquent de surcharges de l'installation de traitement d'eaux d'égout. Les raccords permettent également une entrée
facile de racines qui obstruent la section de passage des conduites et qui peuvent entraîner une contamination de la zone desservie du fait de fuites d'eaux d'égout.
A cause de tels inconvénients, il est d'une pratique courante
dans les réseaux classiques à écoulement par gravité de prévoir
des trous d'homme à intervalles fréquents pour permettre une ins
pection et une introduction d'appareils pour enlever les racines, les dépôts de base et d'autres obstructions. Chaque trou d'homme introduit cependant une dépense additionnelle importante, et ces trous d'homme constituent eux-mêmes des ouvertures par lesquelles des matières étrangères indésirables peuvent pénétrer dans le réseau d'égouts.
Pour ces raisons, il est d'une pratique courante de maintenir un intervalle horizontal de 3 m entre les tuyaux d'égout à écoulement par gravité et les tuyaux du réseau de distribution d'eau. En conséquence, il est habituellement nécessaire de prévoir des tran chées séparées.
Pour résoudre certains des problèmes mentionnés plus haut concernant les réseaux d'égouts à écoulement par gravité, on a proposé d'utiliser des réseaux d'évacuation d'eaux d'égout à dépression, comme décrit, par exemple, dans les brevets des Etats
Unis d'Amérique N" 3239849 et 3115148. Dans des réseaux de ce type général, les eaux d'égout sont canalisées séparément par gravité par l'intermédiaire d'un réseau classique d'écoulement par gravité. Cependant les substances solides, y compris celles qui sont d'une nature fortement putrescible, c'est-à-dire les déchets provenant de toilettes et d'appareils sanitaires similaires, sont entraînées sous forme de bouchons dans des tuyaux ou des conduites dans un réseau à dépression séparé sous l'effet d'une pression pneumatique jusque dans un réservoir collecteur séparé.
Le diamétre intérieur des tuyaux ou des conduites du réseau à dépression ne doit pas être supérieur à 65 mm. De tels déchets d'une nature pratiquement solide peuvent être transférés dans ces conduites de petit diamétre sous la forme de bouchons lorsque ces déchets remplissent pratiquement toute la section de passage d'au moins une partie du conduit de façon à former un bouchon et une pression différentielle est créée de part et d'autre de ce bouchon.
Cette pression différentielle est créée par une dépression établie dans la cuve où les déchets doivent être transférés, c'est-à-dire la cuve réceptrice, et par l'admission d'air à la pression atmosphérique dans le tuyau ou le conduit derrière le bouchon de déchets.
Un tel procédé et réseau d'évacuation d'eaux d'égout sera appelé dans la suite réseau à écoulement de bouchons par dépression .
Comme décrit dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique N 3 239 849, les bouchons de déchets peuvent se désagréger avant d'arriver dans la cuve réceptrice du fait de la distance parcourue et des forces de frottement. Cependant. les bouchons peuvent être reformés du fait de l'utilisation de dispositifs reformateurs qui seront précisés dans la suite.
En bref, il n'existe à l'heure actuelle aucun systéme dans lequel toutes les formes de déchets, y compris des déchets fluides tels que des eaux usées, peuvent etre canalisés de façon pratique et économique dans la même conduite de la source de déchets jusqu'à une installation de traitement autre que le réseau classique d'écoulement par gravité.
Des dispositifs de reformation de bouchons ont été utilisés dans les réseaux connus d'écoulement de bouchons par dépression pour faciliter la reformation de bouchons cohérents. Comme cela est bien connu, un bouchon de déchets perd graduellement sa cohérence et se désagrége sur ses bords avant et arrière sous l'effet de la gravité et du frottement avec les surfaces internes de la conduite, ce qui permet à l'air de propulsion de se propager audessus des déchets et le long de la conduite jusqu'à la source de dépression. Les moyens de reformation de bouchons de types connus consistent à prévoir un creux en forme de U dans la conduite ou bien ils peuvent se présenter sous forme d'un seul coude circulaire, dirigé vers le bas. de la conduite dans son plan vertical.
Dans le réseau de canalisations d'eaux d'égout à écoulement de bouchons par dépression décrit dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique N 3239849, le réseau fonctionne avec une quantité d'eau si petite qu'il ne peut pas être relié à un réseau classique d'écoulement par gravité sans qu'on prenne des mesures spéciales pour introduire de l'eau additionnelle pour nettoyer les parois des conduites.
Pour parer à ces inconvénients, le procédé selon l'invention est caractérisé en ce qu'on collecte des eaux d'égout dans une cuve collectrice, qu'on évacue de façon intermittente les eaux d'égout collectées de la cuve collectrice dans le conduit sous dépression en ouvrant une vanne à dépression et qu'on interpose un volume d'air dans le conduit sous dépression, en arrière de chaque bouchon d'eaux d'égout introduit dans le conduit sous dépression de manière à propulser par écoulement par dépression et sous forme de bouchons successifs les eaux d'égout par l'intermédiaire du conduit sous dépression en direction de la source de dépression.
L'installation pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention est caractérisée en ce qu'elle comprend une cuve collectrice d'eaux d'égout constituées par des déchets liquides et solides, un conduit collecteur pour canaliser les eaux d'égout de leur lieu de production jusqu'à la cuve collectrice, et des moyens d'introduction d'air pour interposer un volume d'air derrière chaque bouchon d'eaux d'égout aspiré dans le conduit sous dépression par l'intermédiaire de la vanne à dépression de manière à propulser par écoulement par dépression et sous forme de bouchons succes
sifs les eaux d'égout provenant de la cuve collectrice par l'intenmé- diaire du conduit sous dépression en direction de la source de dépression.
Des formes d'exécution de l'objet de l'invention seront décrites ci-après, à titre d'exemple, en se référant au dessin annexé dans lequel:
La fig. 1 est une vue en perspective schématique de l'installation d'évacuation d'eaux d'égout.
La fig. 2 est un schéma du procédé d'évacuation d'eaux d'égout.
La fig. 3 est une vue en perspective et coupe partielle d'un mode de réalisation d'une cuve collectrice autonettoyable, agencée pour être utilisée dans l'installation pour desservir un groupe d'une demi-douzaine d'habitations.
La fig. 4 est une coupe verticale suivant la ligne 4-4 de la fig. 3.
La fig. 5 est un schéma électrique d'un système de commande agissant de manière à vider périodiquement la cuve collectrice de la fig. 3.
La fig. 6 est un schéma d'un poste de transfert intermédiaire.
La fig. 7 est une vue en bout axiale d'un mode de réalisation d'un reformateur de bouchons.
La fig. 8 en est une vue latérale.
La fig. 9 est une vue en bout axiale d'un second mode de réalisation de reformateur de bouchons.
La fig. 10 en est une vue latérale.
La fig. Il est une vue en plan d'un raccord en Y utilisé à la jonction de la conduite de sortie d'une cuve collectrice et de la conduite sous dépression dans le poste de transfert.
La fig. 12 est une vue partielle du panneau de commande du poste central de commande.
La fig. 13 est une vue latérale avec arrachement partiel d'un mode de réalisation d'une valve d'entrée d'air.
La fig. 14 est une vue latérale avec coupe partielle d'une valve d'entrée d'air de nettoyage sous pression.
La fig. 15 représente schématiquement une seconde forme d'exécution d'une installation d'évacuation d'eaux d'égout par dépression.
Dans un groupe de maisons de vacances placé à côté d'un lac et représenté à la fig. 1, des eaux d'égout provenant des maisons 12, qui sont réparties le long de la rive du lac, sont acheminées par gravité par l'intermédiaire de conduites 14 classiques vers des cuves collectrices 16. Chaque cuve collectrice 16 peut recevoir des eaux d'égout en provenance de deux à quatre habitations.
Périodiquement, ou bien lorsque les eaux d'égout se trouvant dans les cuves collectrices 16 atteignent un certain niveau, la masse se trouvant dans chacune de ces cuves est déchargée dans une canalisation sous dépression 22 par l'intermédaire de laquelle elle est canalisée sous forme de bouchons dans un poste de transfert 26. On peut alors utiliser un éjecteur pneumatique pour propulser les eaux d'égout par l'intermédiaire d'un collecteur 30 jusqu'à l'installation centrale d'épuration 29.
Les canalisations d'égouts peuvent être posées sans beaucoup tenir compte du terrain du fait qu'il suffit qu'elles soient placées en dessous de la ligne de gel. En outre, des fluctuations de charges, engendrées par une utilisation intermittente des maisons de vacances, n'ont que peu ou pas d'effet sur le fonctionnement de l'installation et des habitations très espacées peuvent être desservies efficacement par cette installation.
A la fig. 2, les eaux d'égout sont canalisées par gravité par l'in
termédiaire de la conduite 14 dans la cuve collectrice 16. Un cla
pet antiretour 18 est placé sur la conduite 14 pour empêcher le
retour d'eaux d'égout une fois qu'elles ont pénétré dans la
conduite 14.
Les eaux d'égout provenant des différentes maisons 12 associées à chacune des cuves collectrices 16 sont collectées jusqu'à ce qu'elles atteignent un certain niveau pour lequel une vanne 20 est ouverte. Cette vanne 20 sera appelée dans la suite vanne sous dépression et elle sera décrite de façon plus détail!ée en référence aux fig. 3 et 4. La vanne 20 communique avec la cuve collectrice 16 de manière que, lorsqu'elle est en position d'ouverture, les eaux d'égout s'écoulent de la cuve 16 à travers sa vanne 20, dans la canalisation sous dépression 22 qui peut comporter un ou plusieurs raccords en Y 23 et décrits dans la suite en référence à la fig. 11. Les eaux d'égout s'y trouvent sous forme de bouchons et elles sont canalisées dans le poste de transfert 26, qui sera décrit de façon plus détaillée avec référence à la fig. 6.
Le déplacement des eaux usées mises sous la forme de bouchons est assuré par la pression différentielle existant entre la cuve réceptrice 24 du poste de transfert 26 et la pression d'air régnant de l'autre côté du bouchon, c'est-à-dire initialement la pression de l'air dans la cuve collectrice 16. Cet air est fourni en différents points au réseau de canalisations d'égouts d'une manière qui sera définie dans la suite.
Il est important de noter que la cuve réceptrice 24 du poste de transfert 26 est toujours maintenue à une pression inférieure à la pression atmosphérique et de préférence égale au quart ou à la moitié de la pression atmosphérique. Il en résulte la création d'une dépression dans la canalisation 22 qui communique avec la cuve réceptrice 24. La pression dans la cuve collectrice 16 doit évidemment être supérieure à celle régnant dans la canalisation sous dépression 22 et elle est de préférence égale à la pression atmosphérique, excepté lorsqu'il se produit une augmentation de pression lors de la collecte d'eaux d'égout dans la cuve 16, comme cela sera précisé dans la suite. Cependant, on peut utiliser le cas échéant une pression supérieure.
Dans les réseaux d'évacuation d'eaux d'égout opérant par dépression et de type connu, on faisait intervenir de courts bouchons de petit volume formés d'une matière à peu prés solide.
Cependant, on a trouvé qu'on pouvait utiliser des tuyaux de plus gros diamètre pour canaliser l'ensemble des eaux d'égout, c'est-àdire à la fois les substances solides et les substances liquides, et que cet effluent total pouvait être canalisé dans les mêmes conduites de diamètre relativement grand par écoulement des bouchons par dépression.
La vanne 20 doit rester ouverte pendant une période suffisante pour permettre à un volume d'air d'une pression supérieure à celle régnant dans la cuve 24, de préférence la pression atmosphérique, de traverser cette vanne 20 pour arriver dans la canalisation 22 derrière le bouchon d'eaux d'égout provenant de la cuve collectrice 16. La vanne 20 est maintenue ouverte pendant une période variable qui est fonction des conditions statiques et hydrauliques existantes, cette période ayant une durée inférieure à une minute.
Par exemple, la vanne 20 peut rester ouverte pendant environ cinq à trente secondes, de préférence dix à vingt-cinq secondes, après le passage d'un bouchon d'eaux d'égout d'un volume de 400 litres dans un tuyau de 100 mm de diamètre environ.
Normalement, la distance entre la cuve collectrice 16 et la cuve préceptrice 24 du poste de transfert 26 est telle que le bouchon se désagrège pour les raisons mentionnées précédemment avant d'atteindre la cuve 24. En conséquence, des dispositifs 27 reformateurs de bouchons, décrits en référence aux fig. 7 à 10, sont dispo sés en plusieurs endroits de la canalisation sous dépression 22. Les emplacements des dispositifs 27 reformateurs de bouchons peuvent être aisément déterminés à l'aide de calculs simples basés essentiellement sur la pression différentielle et sur les conditions de terrain.
Des charges de 400 litres ou plus d'eaux d'égout peuvent être en particulier collectées dans la cuve collectrice 16 avant l'actionnement de la vanne 20, c'cst-à-dire avant son ouverture pour le vidage et pour le transfert de tout le contenu de la cuve collectrice 16. Cependant, le cas échéant, les commandes automatiques qui vont être décrites dans la suite peuvent être actionnées de manière à ouvrir la vanne 20 lorsqu'un volume plus ou moins grand d'eaux d'égout a été collecté.
Le fonctionnement de la vanne 20 peut être périodique. Cette vanne 20 peut évidemment être ouverte à n'importe quel moment.
Dans tous les cas, les cuves collectrices 16 et les canalisations 22 doivent être vidées avant que les eaux d'égout ne deviennent sep tiques.
Les eaux d'égout se trouvant dans le poste de transfert 26 sont normalement transférées de la cuve préceptrice 24 dans un éjecteur 28 à partir duquel les eaux d'égout peuvent être propulsées par de l'air à une pression supérieure à la pression atmosphérique par l'intermédiaire des canalisations 22 et 30 dans un autre poste de transfert 26 ou dans l'installation d'épuration 29. On peut par conséquent établir une pression différentielle supérieure à celle obtenue lorsque la pression atmosphérique agit seule sur la face arrière d'un bouchon.
Lorsque le terrain le permet, les eaux d'égout peuvent être éjectées dans un conduit de type classique, par exemple une canalisation d'écoulement par gravité ou un collecteur, de manière à être transférées jusqu'à l'installation d'épuration. Si nécessaire, cependant, une cuve réceptrice 24 travaillant en dépression peut être placée dans l'installation d'épuration 29.
Les eaux d'égout s'écoulant dans la canalisation 22 peuvent évidemment être dérivées d'un poste de transfert 26 dans un autre en cas de mauvais fonctionnement ou bien dans le cas où la charge de l'installation est réduite, en pennettant à un seul poste de transfert de desservir une plus grande longueur de canalisation 22. La dérivation peut être effectuée d'une manière classique à l'aide de vannes 34 de type classique et des tuyaux de liaison 36.
Des postes de transfert 26 peuvent être périodiquement mis hors circuit en vue de l'exécution de travaux d'entretien et de réparation et on obtient en outre une grande souplesse d'utilisation pour assurer l'évacuation d'urgence d'eaux d'égout de l'installation.
Comme représenté à la fig. 2, les extrémités des canalisations sous dépression 22 sont munies de valves réglables 40 par l'intermédiaire desquelles on peut introduire de l'air et des substances chimiques. Les valves 40 peuvent être d'une construction et d'un fonctionnement classiques, par exemple du type décrit en référence à la fig. 13.
En référence à la fig. 13, la valve 40 comporte un cylindre 42 fileté intérieurement et un tampon 44 également fileté et dont la position axiale par rapport au cylindre 42 peut être réglée longitudinalement à l'aide d'un carré ou six-pans 46, solidaire du tampon de manière à régler l'admission d'air dans la canalisation 22 entre le filetage extérieur du tampon conique fileté 44 et le filetage interne du cylindre 42. L'admission d'air dans la canalisation 22 facilite non seulement le transfert des eaux d'égout mais elle a une importance particulière sur le broyage et l'aération de ces eaux d'égout, comme cela sera précisé dans la suite.
En référence toujours à la fig. 2, plusieurs valves 45 de nettoyage par pression sont placées dans des endroits appropriés sur les canalisations 14, 22, 30 et 36. Ces valves de nettoyage 45 peuvent être d'une construction et d'un fonctionnement classiques, par exemple du type décrit en référence à la fig. 14. La fonction des valves 45 est de former un point où une source de pression positive, par exemple un compresseur d'air monté sur un chariot, puisse être branchée sur le tuyau pour faciliter sa vidange.
D'autres liquides, tels que de l'eau contenant ou non du chlore, peuvent être utilisés, de même que d'autres substances de traitement d'eaux d'égout ou de stabilisation de pH. Ces substances de traitement d'eaux d'égout sont propulsées dans l'installation à grande vitesse et elles sont intimement mélangées avec les déchets sous forme broyée.
En référence à la fig. 14, la valve 45 de nettoyage sous pression comprend une partie longitudinale d'un élément de conduit 47, qui peut être intercalée dans l'une des canalisations. Une branche 48 de raccordement, filetée extérieurement, s'étend vers le haut et vers l'arrière à partir de la partie supérieure du conduit 47 et sur cette branche peut être vissé un chapeau 49 fileté intérieurement.
Pour introduire de l'air sous pression dans la canalisation, il est nécessaire d'enlever le chapeau 49 et de visser sur la branche 48 I'extrémité d'un tuyau souple ou d'un autre appareil (non représenté). Le tuyau souple ou le raccord peut être pourvu d'un robinet ou autre obturateur réglable, et l'autre extrémité du tuyau peut être reliée à une source classique d'air comprimé, par exemple le réservoir d'un compresseur d'air monté sur un chariot.
En variante, l'autre extrémité du tuyau souple peut être reliée à une source de substances de traitement d'eaux d'égout. Bien que cela ne soit pas nécessaire, il s'est avéré intéressant d'introduire ces substances suivant un angle obtus par rapport à l'axe de la canalisation, comme indiqué sur la fig. 14.
Les fonctions de la valve 40 de la fig. 13 et de la valve 45 de nettoyage par pression de la fig. 14 peuvent être combinées sous forme d'un seul ensemble en filetant intérieurement la branche 48 du raccord de nettoyage 45 et en remplaçant le chapeau 49 par un tampon fileté 44 du type représenté à la fig. 13. En variante, le chapeau 49 fileté intérieurement, ou la branche 48 filetée exté rieurement peuvent être pourvus d'un profil conique de manière à obtenir le résultat désiré.
La valve 40 ou la valve de nettoyage 45 peuvent, lorsqu'elles remplissent la même fonction, être actionnées électriquement ou hydrauliquement et être commandées à distance. De cette manière, on peut ajouter de l'air à la pression atmospéhrique ou à une pression supérieure automatiquement ou en quantités voulues et en des endroits déterminés afin de faciliter le transfert des eaux d'égout dans les canalisations sous dépression 22, 30 et 36.
Les canalisations sous dépression ont généralement un diamètre compris entre environ 100 et 150 mm et elles peuvent être en une matière plastique telle que du chlorure de polyvinyle.
L'installation peut évacuer les eaux d'égout d'une seule habitation ou bien d'une agglomération sans changement jusqu'à ce que la capacité maximale de la canalisation soit atteinte. Au lieu d'utiliser les tuyaux de grands diamètres dans de grosses agglomérations, on peut placer initialement et côte à côte dans la tranchée deux tyaux ou plus en matière plastique, et le second tuyau est mis en service seulement lorsque la capacité du premier tuyau est dépassée.
Les canalisations peuvent par conséquent être aisément mises en place et il suffit qu'elles soient situées juste au-dessous du niveau de gel, c'est-à-dire environ à 0,9 m dans la plupart des régions nordiques. On peut presque complètement négliger le profil du terrain, ce qui permet de développer et de pourvoir d'égouts des zones de rivages qui étaient jusqu'à maintenant considérées comme non exploitables dans ce sens du fait du profil du terrain.
La cuve collectrice 16 (fig. 3 et 4) peut être en béton armé ou en un autre matériau. Cette cuve comprend des parois latérales 50, deux parois d'extrémité verticales 52 et 54 et une paroi supérieure amovible 56. La configuration des faces externes des parois latérales est telle que la cuve peut être aisément placée dans une excavation où elle peut rester en place après avoir été recouverte de terre.
Une cloison verticale 58 parallèle aux parois d'extrémité 52 et 54 divise la cuve 16 en deux compartiments. La cloison verticale 58 est placée entre les parois latérales 50 et approximativement aux trois quarts de leur longueur à partir de la paroi arrière 54. Le compartiment le plus grand 60, qui est situé également en arrière, est délimité par les faces internes de la paroi arrière 54, des parois latérales 50 et de la cloison 58, et il sert de zone collectrice d'eaux provenant des appareils sanitaires. La longueur du compartiment collecteur 60, et par conséquent la proportion de la cuve collectrice 16 occupée par ce dernier, peut être modifiée à volonté en même temps que la hauteur des parois 50, 54 en vue de recevoir un volume prédéterminé d'eaux d'égout.
Ce volume est choisi suffisamment grand pour contenir sans débordement la quantité d'eaux d'égout à collecter pendant une période de quelques jours, ce qui permet d'effectuer l'entretien et la réparation, ou bien ce qui permet d'absorber la quantité d'eaux d'égout déversée pendant une panne de courant électrique par exemple.
Une autre raison du grand volume du compartiment collecteur 60 par rapport au débit d'évacuation des eaux d'égout consiste dans l'étanchéité aux fluides du compartiment 60 et dans la possibilité de compression limitée de l'air se trouvant dans celuici.
Puisque le compartiment 60 est étanche aux fluides, la pression intérieure augmente à mesure que les eaux d'égout pénètrent dans le compartiment. Cette augmentation de pression est utilisée pour propulser les eaux d'égout à partir du compartiment 60, mais la pression doit être conservée pour empêcher la décharge de mauvaises odeurs dans l'atmosphère.
Le compartiment collecteur 60, délimité par les faces intérieures 62 de parois latérales 50, a une section droite en forme de V à son extrémité inférieure. La réduction uniforme de section droite qui est obtenue avec des faces 62 faisant entre elles un angle inférieur à 90 , et de préférence d'environ 60 , est importante du fait que ces faces internes 62 des parois latérales 50 sont nettoyées automatiquement du fait de l'action de lavage des eaux d'égout lorsque la cuve est vidée. On réduit ainsi au minimum l'adhérence des déchets sur les faces internes 62 et la quantité d'eaux d'égout qui atteint des conditions septiques dans la cuve collectrice est par conséquent diminuée.
Bien qu'on préfère utiliser la cuve représentée aux fig. 3 et 4, d'autres configurations peuvent être souhaitables dans des conditions particulières, par exemple une cuve cylindrique disposée verticalement et comportant une partie inférieure conique et la combinaison d'une partie verticale de section droite rectangulaire et d'une partie inférieure en forme de pyramide inversée. Les parois n'ont évidemment pas besoin d'être plates et leur angle d'inclinaison peut avantageusement être choisi de manière à diminuer en direction de la sortie des eaux d'égout puisque l'action de lavage exercée par les eaux d'égout sur les parois est fonction de la vitesse de sortie des eaux hors du compartiment collecteur 60. La vitesse de sortie des eaux d'égout hors du compartiment 60 est fonction de la section de passage de l'orifice de sortie des eaux.
Un conduit d'entrée 64 est prévu dans la paroi d'extrémité arrière 54, à la partie inférieure de la cuve. Ce conduit 64 est disposé de manière que sa surface interne 66 soit située, en son point le plus bas, pratiquement de niveau avec le fond 68 du compartiment collecteur 60, c'est-à-dire avec le sommet du V formé par les faces internes 62 des parois latérales. Une couche de mortier est utilisée pour former un canal d'écoulement le long de la surface de fond 68 afin d'établir un écoulement d'eaux d'égout à grande vitesse qui contribue également à évacuer les substances solides lors du vidage de la cuve.
L'entrée d'eaux d'égout fraîches à la partie inférieure de la cuve a également tendance à éliminer les éclaboussures qui pourraient altérer l'actionnement des contacteurs de commande de niveau décrits plus loin, et elle a tendance à réduire l'agitation du contenu de la cuve et l'adhérence des déchets sur les faces intérieures 62 des parois latérales 50, en diminuant ainsi la production d'odeurs indésirables associée à l'agitation des eaux d'égout.
Cependant, il peut être souhaitable d'introduire les eaux d'égout fraîches dans le compartiment collecteur en un point proche de la partie supérieure de la cuve dans certaines applications, par exemple lorsque la mise à l'atmosphère du compartiment collecteur s'effectue par l'intermédiaire du conduit d'entrée dans un tube vertical installé à distance.
La disposition du conduit d'entrée d'eaux d'égout 64 à la partie inférieure du compartiment collecteur 60 présente l'avantage additionnel de réduire la profondeur à laquelle la cuve collectrice 16 doit être enfouie pour atteindre la ligne de gel en dessous de laquelle doit se trouver le conduit d'entrée 64. Cela peut également être réalisé en concordance avec des règlements spécifiant la profondeur d'enfouissement du conduit d'entrée 64.
Un tuyau de sortie d'eaux d'égout 70 est engagé de façon similaire dans la cloison verticale 58 dans une zone adjacente au sommet du V formé par les faces internes 62 des parois latérales 50.
Le conduit de sortie 70 s'étend vers l'avant au travers de la cloison 58, au travers du compartiment 72 contenant l'appareil de commande et la vanne à dépression et au travers de la paroi d'extrémité avant 52 de la cuve collectrice 16. Le diamètre interne du conduit 70 est légèrement plus petit que celui de la canalisation 22 de manière à pouvoir empêcher la pénétration de substances solides de dimensions excessives. On réduit ainsi les obstructions dans la vanne 76 et dans la canalisation 22 et elles se produisent au contraire dans le compartiment collecteur 60 où on peut aisément y remédier. Le problème de la localisation des obstructions est évidemment résolu également de cette manière.
Il est souhaitable que le conduit 70 de sortie d'eaux d'égout soit placé à l'extrémité inférieure du compartiment 60. Ce problême peut être résolu dans le mode de réalisation représenté soit en donnant au compartiment 60 une profondeur supérieure à l'extrémité correspondante, soit simplement en enfouissant l'ensemble de la cuve collectrice 16 en lui donnant un léger angle d'inclinaison vers le bas dans la direction de l'écoulement.
Le compartiment 72 contenant l'appareil de commande et la vanne est délimité par les faces intérieures 62 des deux parois latérales 50, par la face avant 80 de la cloison séparatrice verticale 58 et par la face interne 81 de la paroi d'extrémité avant 52. Le compartiment de commande 72 peut avoir le même profil en section droite que le compartiment collecteur 60. Une vanne sous dépression 76 est insérée sur le tuyau de sortie 70. Cette vanne 76, normalement fermée sauf pendant la période où la cuve collectrice 16 est en train d'être vidée, peut être actionnée par un moteur électrique 74 en fonction de signaux fournis par un coffret de commande 78 monté à la partie supérieure du compartiment de commande 72 dans une zone adjacente à la cloison séparatrice verticale 58.
Le coffret de commande 78 peut être commodément installé à une certaine distance de la vanne 76, par exemple dans un soussol. La vanne 76 peut également être installée à une certaine distance de la cuve collectrice. Elle peut être actionnée hydrauliquement ou pneumatiquement au lieu d'utiliser le moteur électrique 74 décrit plus haut, ce moteur étant remplacé par un dispositif d'actionnement de la vanne hydraulique ou pneumatique.
La paroi supérieure 56 de la cuve collectrice 16 est pourvue de deux viroles cylindriques 84 et 86 servant de trous d'homme et comportant des couvercles 88 et 90. Le couvercle 88 est fixé de façon étanche à l'air sur la virole 84 afin d'empêcher l'échappement d'odeurs et de permettre l'augmentation de la pression dans le compartiment 60 à mesure que les eaux d'égout s'accumulent dans celui-ci. Le couvercle de trou d'homme 88 est pourvu d'un clapet unidirectionnel 92 qui permet l'entrée d'air à la pression atmosphérique dans le compartiment 60 et qui empêche la sortie d'odeurs indésirables. En conséquence, lorsque la vanne sous dépression 76 est ouverte et lorsque le compartiment collecteur 60 est vidé, de l'air peut pénétrer dans ce compartiment pour empêcher l'établissement d'une dépression dans celuici.
L'entrée d'un certain volume d'air dans le conduit 22 en arrière de chaque volume d'eaux d'égout déchargé est évidemment important pour établir la pression différentielle nécessaire pour assurer un transfert efficace des eaux d'égout dans les canalisations en dépression sous la forme de bouchons.
Le couvercle 90 de la virole 86 est constitué par un couvercle de trou d'homme étanche à l'humidité et démontable de manière à pouvoir commodément assurer l'entretien de l'appareillage installé dans le compartiment 72.
Le coffret de commande 78 est alimenté en courant par une source classique (non représentée), par exemple une ligne d'alimentation en courant alternatif à 110 volts. Le courant est fourni au moteur 74 par l'intermédiaire d'un câble à conducteurs multiples passant dans un conduit 93. Des tuyaux de fluides (non représentés) partent du coffret de commande 78 en passant dans un conduit 94 et au travers de la cloison séparatrice 98 pour aboutir à la zone collectrice d'eaux d'égout. Ces tuyaux de fluide sont reliés à un détecteur 96 du niveau supérieur du liquide et à un détecteur 98 du niveau inférieur du liquide. Ces détecteurs 96 et 98 servent d'élements d'actionnement de relais de commande d'un dispositif d'alarme et de la vanne 76 prévus dans le coffret de commande 78.
Les tuyaux de fluide peuvent être du type pneumatique ou hydraulique et ils peuvent évidemment être remplacés le cas échéant par un circuit électrique classique.
Un câble 100 à deux conducteurs sort du conduit 93 dans une zone adjacente au moteur 74. Ce câble 100 passe ensuite dans un trou ménagé dans la paroi avant 52 de la cuve 16 et il est disposé le long du conduit sous dépression 22. Le câble 100 peut par conséquent être placé dans une tranchée en même temps que la canalisation 22 et il peut aboutir à un poste de commande et de commande à distance, par exemple dans le poste de transfert 26 ou bien dans l'installation d'épuration 29.
On prévoit un vidage des cuves collectrices 16 en fonction de la quantité d'eaux d'égout qui s'y est accumulée. Le détecteur 98 détecte le niveau de fluide. Avec une cuve présentant des dimensions telles que le compartiment collecteur 60 ait une longueur de 3 m, une largeur de 1,5 m à la partie supérieure et une profondeur d'environ 1,5 m, une quantité d'environ 400 litres d'eaux d'égout correspond à une profondeur d'environ 30 cm. Une quantité de 1000 litres d'eaux d'égout correspond à une profondeur d'environ 45 cm; une quantité de 1600 litres à environ 60 cm, une quantité de 3600 litres à environ 90 cm et l'ensemble de la cuve peut contenir approximativement 5600 litres d'eaux d'égout.
Lorsque l'installation fonctionne automatiquement, il est souhaitable de vider la cuve collectrice 16 lorsque la quantité d'eaux d'égout accumulée est comprise entre environ 800 et 400 litres. En conséquence, le détecteur de niveau 98 peut être placé à environ 30 cm du fond du compartiment collecteur 60. Lorsque la masse d'eaux d'égout atteint le volume voulu, le circuit de commande prévu dans le coffret 78 est commuté dans la position d'ouverture de la vanne 76. Celle-ci est alors ouverte par le moteur 74 et les eaux d'égout se trouvant dans le compartiment collecteur 60 sortent, par l'intermédiaire du tuyau de sortie 70, sous la forme d'un bouchon dans la canalisation en dépression 22 sous l'impulsion de la pression différentielle résultante.
Le détecteur 98 est de préférence du type à pression de fluide mais il est actionné et désexcité à des niveaux différents, comme cela est courant pour des relais électriques du fait de leurs caractéristiques d'hystérésis. Lorsque le niveau des eaux d'égout dans le compartiment 60 tombe en dessous du niveau inférieur ou de désexcitation, c'est-à-dire un niveau correspondant à peu près à la partie supérieure du tuyau de sortie 70, le détecteur 98 provoque la mise de la vanne 76 dans la position de fermeture. Du fait de la période nécessaire pour assurer la fermeture complète de la vanne 76, un volume d'air est introduit par l'intermédiaire de cette vanne dans le conduit de sortie 70. Comme indiqué précédemment, I'air ainsi introduit fait avancer le bouchon d'eaux usées dans la canalisation 22 en direction du poste 26.
Le détecteur de niveau supérieur de liquide 96 peut être installé dans la cuve collectrice 16 à une plus grande hauteur, par exemple de 60 à 90 cm. Le détecteur 96 actionne des dispositifs d'alarme visuel ou acoustique dans la cuve collectrice 16, dans un endroit éloigné ou la marche de l'installation est contrôlée ou bien dans les deux endroits. La position du détecteur 96 dans le compartiment collecteur 60 peut être réglée de manière qu'il existe dans le compartiment un volume important de stockage même après déclenchement de l'alarme. Des eaux d'égout peuvent par conséquent s'accumuler encore dans le compartiment en toute sécurité pendant un ou deux jours sans débordement.
On peut par conséquent disposer d'un temps suffisant pour remédier à un mauvais fonctionnement et pour prendre des mesures temporaires de sécurité par vidage des eaux d'égout accumulées dans une cuve portée par un chariot ou autrement transportable.
Comme le montre également la fig. 3, un dispositif de détection de pression VS de type classique, par exemple à soufflet ou à diaphragme, est placé sur le conduit 22, dans une zone adjacente à la vanne sous dépression 76. Ce dispositif VS empêche l'ouverture de la vanne si la pression dans le conduit 22 dépasse une certaine limite, de préférence à peu prés la moitié de la pression atmosphérique. De cette manière, on est assuré d'un vidage efficace du compartiment collecteur 60.
On se référera maintenant au schéma de circuit de la fig. 5. Le moteur 74 peut être du type réversible et il est pourvu de deux enroulements O (ouverture) et F (fermeture) qui se rapportent à la direction de rotation nécessaire pour ouvrir et fermer la vanne 76.
Le circuit de la fig. 5 peut fonctionner automatiquement en fonction du volume d'eaux d'égout accumulées dans le compartiment collecteur 60. Si nécessaire, la marche automatique peut être contrebalancée en vue d'un actionnement manuel de la vanne 76 à partir d'un panneau de commande installé à distance, comme indiqué sur la fig 12.
Le moteur 74 comporte un arbre qui tourne dans des directions opposées afin d'assurer l'ouverture ou la fermeture de la vanne 76.
L'arbre prévu entre le moteur et la vanne comporte deux cames 102 et 104 qui sont représentées dans la position de fermeture de soupape sur la fig. 5. Lorsque le moteur 74 est excité de manière à ouvrir la vanne 76, les cames 102 et 104 tournent dans le sens contraire à celui des aiguilles d'une montre d'un angle d'environ 91 . A la fin de la course du moteur, le poussoir 106 descend, en déplaçant le bras 108 d'un interrupteur du contact 110 sur le contact 112. Cela provoque la désexcitation du moteur et la vanne reste dans une position d'ouverture.
Lorsque le moteur 74 commence l'ouverture de la vanne 76, la came 74 tourne également dans le sens contraire à celui des aiguilles d'une montre et elle fait passer immédiatement des bras 114 et 116 d'un interrupteur double dans leurs autres positions où ils touchent respectivement les contacts 140 et 138, en restant dans cette position jusqu'à ce que le moteur 74 soit excité par le circuit qui va être décrit dans la suite pour fermer la vanne 76 et que celle-ci soit revenue dans sa position de fermeture complète. Le moteur est désexcité lorsque la came 104 est revenue dans la position représentée.
Lorsque le détecteur de niveau inférieur 98 placé au-dessus de la partie supérieure du conduit 70 est fermé, les eaux d'égout se trouvant dans le compartiment collecteur 60 et un certain volume d'air sont introduits par l'intermédiaire de la soupape 76 dans les canalisations 70 et 22 pendant l'intervalle de temps nécessaire au moteur 74 pour fermer la vanne 76. Un déplacement vers le bas du détecteur 98 augmente évidemment, avec un retard constant,
I'admission d'air dans ces canalisations alors que son déplacement vers le haut réduit l'admission d'air dans les conduits après chaque vidage du compartiment collecteur 60.
On continuera à se référer à la fig. 5; les composants qui sont installés dans le coffret de commande 78 sont représentés dans la partie centrale de cette figure. Les câbles électriques 118, 120 et 122 qui alimentent en courant le moteur 74 sont logés dans le conduit 93. Il est également prévu dans ce conduit 93 des fils 124 et 126 qui sont reliés ensemble lorsque l'élément 114 de l'interrupteur double vient toucher le plot 140. Cette condition existe à chaque instant lorsque la vanne 76 n'est pas placée dans sa position de fermeture.
Du courant peut être fourni par l'intermédiaire des interrupteurs 128 d'un disjoncteur à des conducteurs 130 et 132. Le conducteur 132 est relié directement au conducteur 118 qui est luimême connecté à une borne commune des enroulements du moteur 74. Le courant transmis par le conducteur 130 est appliqué à l'enroulement O d'ouverture ou à l'enroulement F de fermeture du moteur 74 par l'intermédiaire de différents contacteurs qui sont ouverts ou fermés en fonction de la condition d'ali mentatiqn de leurs bobines conjuguées de relais. Ces contacteurs ont été représentés sur la fig. 5 par des symboles classiques, à savoir qu'une diagonale tracée au travers d'un contacteur indique que ce contacteur est normalement fermé lorsque la bobine conjuguée est désexcitée.
L'absence d'une diagonale indique que le contacteur est normalement ouvert lorsque la bobine conjuguée est désexcitée.
La direction de rotation du moteur 74 est commandée par la condition d'excitation de la bobine de relais RD. Lorsque cette bobine RD est excitée par transmission d'un courant du conducteur 130 à la jonction 134, le contacteur normalement ouvert RD1 est fermé et du courant est fourni par l'intermédiaire du conducteur 120 à l'interrupteur 116. Si la vanne 76 n'est pas fermée, le moteur 74 est excité de façon continue jusqu'à la fermeture de cette vanne 76.
Pour effectuer l'ouverture de la vanne 76, il est nécessaire que du courant soit fourni par l'intermédiaire du conducteur 122 à un moment où la vanne 76 se trouve dans une position autre que la position d'ouverture complète. Le conducteur 122 ne peut pas être mis sous tension par liaison avec le conducteur 130 lorsque la bobine RD est excitée du fait que le contacteur RD-2 est normalement fermé lorsque cette bobine est désexcitée. Il est par conséquent nécessaire de désexciter cette bobine de relais RD pour ouvrir la vanne 76.
Les bobines de relais RB et RC ne peuvent pas être excitées tant que l'unité de commande à distance 136 n'a pas été branchée et enclenchée en marche manuelle. Dans la description qui va suivre, on va supposer que l'unité de commande à distance n'est pas branchée ou bien qu'elle est branchée mais réglée pour la marche automatique. En marche automatique, les contacteurs à relais RB-2 et RC-2 sont fermés tandis que les contacteurs à relais RB-I, RB-3 et RC-I sont ouverts, comme indiqué sur la fig. 5.
Le contacteur à niveau d'eau 98 sert normalement à détecter le niveau d'égout pour lequel la vanne sous dépression 76 doit être ouverte ou fermée et il actionne respectivement le contacteur PS-I normalement fermé et le contacteur PS-2 normalement ouvert.
Tant que le niveau d'eaux d'égout est inférieur à la valeur désirée pour vider la cuve, le contacteur PS-I reste fermé et le contacteur PS-2 reste ouvert. En conséquence le courant transmis par le conducteur 130 est fourni à la borne 134 et à la bobine de relais RD par l'intermédiaire des contacteurs normalement fermés RB-2 et PS-I.
Le contacteur normalement fermé TD-I est ouvert lorsque la bobine de relais TD est excitée. Cette bobine TD est excitée lorsque le contacteur VS-I est fermé. Ce contacteur fait partie du dispositif de détection VS représenté sur la fig. 3 et qui, comme mentionné plus haut, est utilisé pour détecter une dépression existant dans la canalisation 22. Si la dépression dans la canalisation 22 n'a pas la valeur correcte pour assurer un vidage efficace du compartiment 60, c'est-à-dire si la pression est au-dessus de la limite déterminée, le contacteur VS-I est ouvert de manière à désexciter la bobine de relais TD et à faire rester le contacteur TD-I en position de fermeture. La tension du conducteur 130 est appliquée à la borne 134 de la bobine de relais RD par l'intermédiaire du contacteur RB-2 normalement fermé tant que le contacteur TD-I est fermé.
En supposant qu'il existe dans la canalisation 22 une dépression appropriée pour l'excitation de la bobine de relais TD et pour l'ouverture du contacteur TD-I, le moteur 74 est excité de manière à ouvrir la vanne 76 aussitôt que le contacteur PS-I est ouvert et que le contacteur PS-2 est fermé. A ce moment, le circuit établi entre le conducteur 130 et le conducteur 132 comprend les contacteurs RB-2, PS-2 et RD-2, le conducteur 122, l'interrup- teur 108-110, l'enroulement O d'ouverture du moteur 74 et le conducteur 118. Lorsque le moteur 74 ouvre la vanne sous dépression 76, la came 102 tourne dans le sens contraire à celui des aiguilles d'une montre jusqu'à ce que la contre-came 106 descende pour amener l'élément de contact 108 contre le plot isolé 112.
Le circuit reste dans cette condition jusqu'à ce que le niveau de liquide soit tombé en dessous du point où le contacteur PS-2 s'ouvre et où le contacteur PS-I se ferme. Puisque la came 104 a également tourné dans le sens contraire à celui des aiguilles d'une montre pendant l'ouverture de la vanne 76,1'interrupteur 116-138 est fermé, de sorte que du courant peut être fourni à partir du conducteur 130 à l'enroulement F de fermeture du moteur 74 par l'intermédiaire des contacteurs RB-2, PS-I et RD-I, du conducteur 120 et de l'interrupteur 116-138. La tension du conducteur 130 est normalement appliquée par l'intermédiaire des contacteurs au conducteur 120 et à l'interrupteur 116 chaque fois que la bobine de relais RD est excitée.
La tension est par conséquent appliquée de façon continue au moteur 74 de manière à fermer la vanne jusqu'au moment où la came 104 revient dans la position représentée.
Aussitôt que la vanne 76 est ouverte et que le vidage du compartiment collecteur 60 de la cuve représentée sur la fig. 3 est amorcé. la dépression qui règne dans la canalisation 22 et qui est détectée par le dispositif VS peut être suffisamment basse pour provoquer une ouverture du contacteur VS-I au moins pendant une partie du cycle de vidage. Si le contacteur VS-I s'ouvre, le courant d'excitation fourni auparavant à la bobine de relais TD est supprimé. Pour empêcher une fermeture immédiate du contacteur TD-I et par conséquent une excitation de la bobine de relais RD qui provoquerait à nouveau une fermeture de la soupape 76, la bobine TD est d'un type introduisant un retard de cinq à six secondes avant l'ouverture du contacteur TD-l.
L'unité de commande à distance de la cuve collectrice 16 peut être installée dans un poste d'entretien. Ce poste d'entretien peut être placé dans l'un des postes de transfert 26, dans l'installation de traitement d'eaux d'égout 29 ou en tout autre endroit approprié. Le câble 100 peut être posé dans la tranchée en même temps que la canalisation à dépression 22, comme décrit plus haut et il comporte les deux conducteurs 150 et 152, comme représenté sur la fig. 3.
Un coffret de commande 136 peut être installé dans le poste d'entretien à distance. Ce coffret comporte une série de lampestémoins C-I à C-5 et un dispositif d'alarme acoustique B. Un courant d'excitation peut être appliqué par l'intermédiaire de conducteurs 154 et 156 reliés à un réseau d'alimentatian en courant alternatif à 110 volts. Une borne du dispositif d'alarme B et les lampes-témoins C-l à C-5 sont reliés directement au conducteur commun 156.
Il est prévu un transformateur 158 dont l'enroulement primaire est branché entre les conducteurs 154 et 156 et dont l'enroulement secondaire est pourvu de prises appropriées pour fournir une basse tension convenable pour exciter les lampes-témoins et le dispositif d'alarme, par exemple une tension de 24 volts.
On branche des transformateurs additionnels à 24 volts IT-I et IT-2 entre les conducteurs 154 et 156. Une borne de chacun des
enroulements secondaires de ces transformateurs IT-I et IT-2 est
mise à la masse, comme indiqué sur la figure, tandis que l'autre
borne est reliée respectivement aux conducteurs 150 et 152.
Le circuit contenant l'enroulement secondaire du transforma
teur IT-2 contient également deux diodes D-3 et D4 polarisées en
sens inverses de manière qu'un courant passant dans l'enroule
ment secondaire du transformateur IT-2 soit efficacement arrêté
mais puisse cependant passer par l'un des éléments du circuit qui
est branché en parallèle avec les diodes D-3 et D4. Le côté non
mis à la masse de l'enroulement secondaire du transformateur IT
2 est connecté par l'intermédiaire du conducteur 152 au coffret de
commande 78 de la cuve collectrice 116 en vue de l'actionnement
à distance de la vanne 76.
De façon similaire, le circuit contenant l'enroulement secon
daire du transformateur IT-I comporte deux diodes D-l et D-2
polarisées en sens inverses, de telle sorte que le courant passant
dans l'enroulement secondaire du transformateur IT-I soit effi
cacement arrêté mais puisse cependant s'écouler dans les éléments du circuit branchés en parallèle avec les diodes D-l et D2. Le
côté non à la masse de l'enroulement secondaire du transforma
teur T-l est relié par l'intermédiaire du conducteur 150 au coffret
de commande 78 de la cuve collectrice 16.
Pour la marche automatique, comme cela a été expliqué plus haut, les contacteurs SA-I, SA-2 et SA-3 d'un commutateur SA à commande manuelle prennent les positions indiquées sur la fig. 5.
Le contacteur SA-1 est fermé et excite la lampe-témoin C4 de manière à indiquer que l'installation fonctionne en marche automatique. Le contacteur SA-2 est ouvert et désexcite la lampes témoin C-5 qui indique, lorsqu'elle est allumée, que l'installation fonctionne à commande manuelle.
Le contacteur SA-3 est ouvert de manière à permettre à la diode D-l de commander l'écoulement du courant par l'intermédiaire des conducteurs 150 et 124 jusqu'à l'interrupteur 140-114.
Le circuit est par conséquent établi depuis le transformateur IT-I par l'intermédiaire de la diode D-l, du conducteur 150, de la diode D-5, du conducteur 124, de l'interrupteur 140-114, du conducteur 126, de la masse et de la bobine de relais RE.
La position de l'interrupteur 114 commande le passage du courant dans la bobine de relais RE lorsque l'installation fonctionne en marche automatique. L'excitation de la bobine de relais RE ferme le contacteur normalement ouvert RE-l de manière à exciter la lampe-témoin C-2 qui indique que la vanne 76 est ouverte. De même le contacteur normalement fermé RE-2 se ferme en désexcitant la lampe-témoin C-3 qui indique la position de fermeture totale de la soupape 76.
Dans le cas où l'interrupteur 114-140 n'est pas fermé, la bobine de relais RE n'est pas excitée et l'excitation des lampes C-2 et C-3 est inversée en indiquant l'ouverture de la soupape 76.
Tous les contacteurs SA-1, SA-2 et SA-3 du commutateur SA doivent être inversés pour amener l'installation dans le mode manuel . L'excitation des lampes C4 et C-5 est inversée par les contacteurs SA-I et SA-2. La fermeture du contacteur SA-3 court < ;ircuite l'impédance unidirectionnelle de la diode D-l permettant ainsi le passage de courant du transformateur IT-I à travers la diode D2, la masse, la diode D-6, la bobine de relais RB, le conducteur 150 et le contacteur fermé SA-3.
Le courtcircuitage de la bobine de relais RE par la diode D-2 maintient l'excitation de la lampe C-3. L'excitation de la bobine de relais RB provoque la fermeture du contacteur ROl normalement ouvert, ce qui permet l'excitation de la bobine de relais RC, comme cela sera précisé dans la suite.
Le contacteur normalement fermé RB2 est ouvert de façon à supprimer l'excitation des bobines de relais TD et PS lors de l'alimentation en courant de la borne 134 de la bobine de relais RD.
Cependant, le contacteur normalement ouvert RS3 est fermé de manière à alimenter en courant la borne 134. Puisque le contacteur HL-I du détecteur de niveau élevé d'eaux d'égout 96 est ouvert, de même que les contacts de l'interrupteur SB, le courant ne peut pas passer dans le conducteur 152.
Lors de la fermeture manuelle de l'interrupteur SB, du courant s'écoule à partir du transformateur IT-2 à travers la diode D4, le conducteur 152, ia diode D-8, le contacteur fermé RB- I, la bobine de relais RC et la masse et l'interrupteur SB. L'excitation de la bobine de relais RC provoque la fermeture du contacteur normalement ouvert RC-I de manière à transmettre un courant à partir des conducteurs 130 et 122 par l'intermédiaire du contac- teur RD2, de l'interrupteur 108 et de l'enroulement O d'ouverture du moteur 74 aux conducteurs 118 et 132. L'ouverture simultanée du contacteur normalement fermé RC-2 désexcite la bobine de relais RD et l'enroulement F de fermeture du moteur 74.
L'interrupteur SB peut être sollicité par ressort de manière que ces contacts ne soient pas laissés par inadvertance dans une position de fermeture qui supprimerait la dépression dans le réseau par l'intermédiaire du clapet unidirectionnel 92 prévu à la partie supérieure de la cuve collectrice 16. L'ouverture de l'interrupteur SB assure évidemment la désexcitation de la bobine de relais RC et ramène par conséquent la vanne 76 dans sa position normale de fermeture.
La fermeture du contact HL-I du détecteur de niveau élevé d'eaux d'égout 96 court-circuite l'impédance unidirectionnelle de la diode D-8 en établissant ainsi un circuit électrique à partir du transformateur IT-2 à travers la diode D-3, la masse, la diode D7, le contacteur HL-1, la ligne 152 et la bobine RA. L'excitation de cette bobine de relais RA assure la fermeture du contacteur normalement ouvert RA-1 de manière à exciter à la fois la lampetémoin C-l et le dispositif d'alarme acoustique B. Les éléments C1 et B restent excités jusqu'à ce que le contacteur HL-I soit ouvert, indépendamment de la position du commutateur SA, c'est-à-dire du mode manuel ou automatique de fonctionnement de l'installation, et de l'ouverture ou de la fermeture de la vanne 76.
Un interrupteur à commande manuelle (non représenté) peut être avantageusement prévu pour court-circuiter le dispositif d'alarme acoustique B le cas échéant.
On se référera au schéma du poste de transfert 26 représenté à la fig. 6; la cuve réceptrice 24 sous dépression reçoit des bouchons d'eaux d'égout en provenance de la canalisation à dépression 22 des fig. 1 et 2.
La cuve réceptrice 24 peut être disposée horizontalement ou verticalement en fonction des conditions de travail et des caractéristiques de sédimentation des matières solides pouvant se trouver dans les eaux d'égout. Cette cuve 24 peut recevoir les bouchons, provenant de la canalisation 22, en tout point situé entre ses extrémités 142 et 144. Une pompe à vide 160, formée d'un métal résistant à la corrosion, est reliée par l'intermédiaire d'un tuyau 146 à l'extrémité supérieure 144 de la cuve réceptrice 24. Un conduit 162 communique par une extrémité 164 avec l'extrémité inférieure 142 de la cuve réceptrice 24 et par son autre extrémité 166 avec l'extrémité inférieure 168 de l'éjecteur 28. Le conduit 162 est pourvu d'un clapet d'arrêt 172 qui est placé dans une zone adjacente à la fois à l'éjecteur 28 et à la cuve réceptrice 24.
La pompe à vide 160 est également reliée à l'extrémité supérieure 174 de l'éjecteur 28 par l'intermédiaire d'un tuyau 176 qui, pour des raisons qui seront précisées dans la suite, communique également avec le tuyau 146 par l'intermédiaire d'un raccord 178.
Un réservoir accumulateur d'air 181 et un compresseur d'air 182 sont également reliés par l'intermédiaire d'un tuyau à haute pression 180 à l'extrémité supérieure 174 de l'éjecteur 28. Des vannes 184 et 186 actionnées par des mécanismes d'entraînement sont prévues dans une position adjacente à l'éjecteur 28 respectivement sur le tuyau sous dépression 176 et sur le tuyau haute pression 180.
La vanne 184 ferme, lorsqu'elle est correctement excitée, le tuyau sous dépression 176. Une vanne 187 prévue sur un conduit de décharge 189 est agencée pour supprimer la pression dans
I'éjecteur 28 par mise à l'atmosphère après que la vanne 184 a été fermée mais avant l'ouverture de la vanne 186 du tuyau haute pression 180, comme cela sera précisé dans la suite. La vanne 187 est également utilisée pour mettre l'éjecteur 28 à l'atmosphère après son vidage et avant la réouverture de la vanne 184 prévue sur le tuyau sous dépression 176. Un mécanisme d'enclenchement peut établir la séquence correcte de fonctionnement des vannes 184,186 et 187.
Bien que cela ne soit pas indiqué en détail sur le schéma de la fig. 6, les vannes 184, 186 et 187 sont équipées de contacteurs de fin de course indiquant la condition d'ouverture totale ou de fermeture totale des vannes. Ces contacteurs de fin de course sont reliés par l'intermédiaire des conducteurs d'un câble électrique 199 à un panneau de commande 250 du poste de commande et de contrôle à distance qui sera décrit plus loin avec référence à la fig. 12.
Le prolongement aval de la canalisation de dépression 22 est relié à l'extrémité inférieure 168 de l'éjecteur 28 et il est muni d'un clapet d'arrêt 190 branché dans une position adjacente à l'éjecteur 28.
Un réservoir de trop-plein 194 est relié à la cuve réceptrice 24 par l'intermédiaire d'un conduit 192. Le conduit 192 peut être branché sur la cuve 24 légèrement au-dessous de son sommet, afin d'empêcher des eaux d'égout d'être collectées dans le réservoir de trop-plein 194 tant que la cuve 24 n'a pas été pratiquement remplie, même lorsque la vanne 173 est ouverte.
Un conduit de trop-plein 196 relie le réservoir de tropplein 194 au conduit 162. Une vanne 198 à commande manuelle ou à commande à distance est disposée sur le conduit de tropplein 196 afin de commander l'écoulement des eaux d'égout dans celui-ci.
En service, des eaux d'égout sont reçues en provenance de la canalisation sous dépression 22 sous l'influence de la pression inférieure à la pression atmosphérique régnant dans la cuve réceptrice 24. Les eaux d'égout sont collectées dans la cuve 24 jusqu'à ce qu'un écoulement par gravité puisse être établi par l'intermédiaire du conduit 162 et des clapets d'arrêt 172 ouverts vers l'éjecteur 28.
Etant donné que la pression dans l'éjecteur 28 doit être au moins aussi basse que celle régnant dans la cuve réceptrice 24 pour établir un écoulement d'eaux d'égout dans le conduit 162, la vanne 184 prévue dans le tuyau de dépression 176 doit être ouverte à ce moment et les vannes 186 et 187 du tuyau haute pression 180 et du conduit de décharge 189 doivent être fermées. En l'absence d'une différence de pression entre la cuve 24 et l'éjecteur 28, le nivau des eaux d'égout dans cet éjecteur 28 reste à peu près le même que celui des eaux dans la cuve réceptrice 24 du fait que le niveau monte dans cette dernière cuve.
Lorsque le niveau des eaux d'égout dans l'éjecteur 28 atteint une hauteur appropriée, la vanne 184 prévue sur le tuyau de dépression 176 est fermée et l'éjecteur 28 est relié à la pression atmosphérique par l'intermédiaire de la vanne 187. Après fermeture de la vanne 187, la vanne 186 prévue sur le tuyau haute pression 180 est ouverte en fonction d'un signal transmis par le câble 199. La différence de pression qui résulte de la pression inférieure à la pression atmosphérique régnant dans la canalisation 22 et dans la cuve réceptrice aval 24 adjacente assure, en combinaison avec l'introduction d'air à une pression supérieure à la pression atmosphérique en provenance du compresseur 182, la fermeture du clapet d'arrêt 172 dans le conduit 162 et l'ouverture du clapet d'arrêt 190 sur le conduit 22.
Les eaux d'égout provenant de l'éjecteur 28 sont par conséquent déchargées par l'intermédiaire de la canalisation 22 en direction de la cuve réceptrice 24 du poste de transfert 26 suivant sous la forme d'un bouchon se dépla çant à grande vitesse. Les clapets et vannes 172, 184, 186 et 190 doivent évidemment rester dans cette condition pendant un laps de temps suffisant pour le vidage de l'éjecteur 28 et pour l'admission d'une certaine quantité d'air provenant du compresseur 182 dans la canalisation 22 en arrière du bouchon. La vanne 198 prévue dans le conduit de trop-plein 196 reste fermée pendant le cycle de fonctionnement normal décrit. Le cas échéant, les eaux d'égout peuvent être déchargées de l'éjecteur dans une canalisation classique, telle qu'une canalisation d'écoulement par gravité ou un collecteur principal, au lieu de l'être dans une autre canalisation sous dépression 22.
Après décharge des eaux d'égout hors de l'éjecteur 28, le clapet 190 de la canalisation 22 et la vanne 186 de la canalisation 180 sont fermés. Après que l'éjecteur 28 a été mis à l'atmosphère par l'intermédiaire de la vanne 187 et après refermeture de cette vanne 187, la vanne 184 du tuyau sous dépression 176 est ouverte de manière à égaliser les pressions dans la cuve réceptrice 24 et dans l'éjecteur 28. Les eaux d'égout sont à nouveau déchargées par gravité à partir de la cuve réceptrice 24 vers l'éjecteur 28 comme précédemment décrit.
Un second éjecteur peut être prévu au poste de transfert 26.
Dans ce cas, le premier éjecteur peut recevoir des eaux d'égout en provenance de la cuve réceptrice 24 tandis que le second éjecteur décharge les eaux d'égout précédemment collectées sous l'in nuence de la pression de l'air débitée par le compresseur 182 et de la pression inférieure à la pression atmosphérique régnant dans la canalisation 22. A la fin de la décharge des eaux d'égout du second éjecteur et de l'accumulation d'un volume déterminé d'eaux d'égout dans le premier éjecteur, les liaisons de dépression et de haute pression avec les éjecteurs peuvent être inversées de même que la condition des vannes des conduits appropriés en vue d'une répétition du cycle.
En cas d'accumulation d'eaux d'égout dans le réservoir de trop-plein 194, la vanne 173 du conduit 192 peut être fermée et l'éjecteur 28 est rempli à partir du réservoir de trop-plein 194 par l'intermédiaire de la vanne 198 ouverte qui est prévue dans le conduit de trop-plein 196. Le clapet 172 prévu à l'extrémité 164 du conduit 162 est évidemment fermé à ce moment par la pression des eaux d'égout s'écoulant dans la canalisation 162.
Des dispositifs de signalisation d'état et d'alarme, par exemple un détecteur de niveau élevé d'eaux d'égout, peuvent être installés dans la cuve 24 et dans l'éjecteur 28 afin d'indiquer des défauts de fonctionnement. En particulier, un dispositif d'alarme prévu dans le réservoir de trop-plein 194 peut signaler une condition de trop-plein.
Aux fig. 7 et 8, on a représenté un reformateur de bouchons de déchets, un tronçon 200 de conduit est muni de raccords 202 pour le raccordement de ses extrémités 204 et 206 à la canalisation sous dépression 22. Entre les extrémités 204 et 206, le tronçon de tuyau 200 forme une ou plusieurs spires hélicoïdales 208 centrées sur l'axe longitudinal de la canalisation 22. On obtient ainsi un ou plusieurs points bas 210 ou poches dans lesquelles les eaux d'égout peuvent être collectées par gravité de façon à former un bouchon cohérent remplissant complètement la section droite du tuyau.
Le profil hélicoïdal du reformateur de bouchons permet non seulement de former des points bas 210 servant à collecter les eaux d'égout mais il transmet un mouvement de rotation au bouchon à mesure que celui-ci progresse dans la canalisation.
Puisqu'il se produit une désagrégation du bouchon principalement sous l'influence de la gravité, la rotation des eaux d'égout vers le haut à partir de la base de la canalisation réduit la tendance à l'allongement et par conséquent à la désagrégation du bouchon. En outre, cette rotation a tendance à faciliter la désintégration hydraulique des substances solides en augmentant ainsi le taux d'exposition directe des eaux d'égout à l'oxygène contenu dans l'air qui assure la propulsion du bouchon d'eaux d'égout.
Une addition de substance de traitement d'eaux d'égout exécutée en amont permet d'améliorer sensiblement le traitement ultérieur des eaux d'égout puisque les substances sont intimement mélangées avec les eaux d'égout au cours de leur brassage ou de leur désintégration dans les reformateurs de bouchons.
En référence aux fig. 9 et 10 qui représentent un second mode de réalisation d'un reformateur de bouchons, un court tron çon 212 de conduit est muni à ses deux extrémités 214 et 216 de raccords 218 permettant son branchement dans la canalisation sous dépression. Entre les extrémités 214 et 216, le tronçon 212 de conduit forme une spire complète de profil hélicoïdal qui présente un seul point bas 220 où les eaux d'égout peuvent être collectées jusqu'à ce que toute la section de passage de la canalisation soit remplie. Ce second mode de réalisation se distingue du premier mode en ce que la spire est située complètement en dessous du niveau de la canalisation sous dépression 22. Le diamètre de la spire ou boucle et le diamètre de la canalisation peuvent être augmentés pour accroitre le volume de stockage du reformateur de bouchons.
L'augmentation des dimensions des bouchons peut également être obtenue en utilisant plusieurs boucles ou spires.
La spire hélicoïdale du reformateur de bouchons du second mode d'exécution transmet également un mouvement de rotation aux eaux d'égout qui forment le bouchon. Cette rotation a tendance à réduire la désagrégation du bouchon lorsque celui-ci se déplace dans la canalisation sous l'influence de la pression différentielle existant de part et d'autre du bouchon.
Le reformateur de bouchons en hélice représenté aux fig. 7 et 8 présente un avantage additionnel du fait qu'il peut être posé dans la tranchée d'installation de la canalisation sous dépression sans avoir à augmenter sensiblement la profondeur de cette tranchée, ce qui permet d'obtenir une économie importante de temps et de main'oeuvre.
Sur la fig. 11, on a représenté un raccord en Y 23 particulier. Il est avantageux d'injecter les bouchons d'eaux d'égout ou de déchets provenant des cuves collectrices 16 dans la canalisation 22 entre les postes de transfert 26 suivant un certain angle de façon à faciliter le maintien de la cohérence de chaque bouchon.
Comme représenté à la fig. 11, une partie légèrement incurvée 230 du conduit est reliée à la canalisation 22 partant de la cuve collectrice 16 par l'intermédiaire d'un raccord 232. La partie incurvée 230 et les courts tronçons du conduit rectiligne 240 sont reliés aux branches d'un raccord en Y 234.
Un clapet d'arrêt peut être monté dans le raccord 232 à l'endroit, par exemple, où le tronçon de canalisation 22 partant de la cuve collectrice 16 rejoint l'autre tronçon de cette canalisation 22.
L'utilisation d'un clapet d'arrêt empêche les eaux d'égout provenant de la canalisation 22 de se déposer dans le conduit partant de la cuve collectrice 16.
On se référera à la fig. 12; un panneau indicateur 250 est installé dans un poste de commande et de contrôle à distance, des sections d'état se rapportant à chacune des cuves collectrices 16 des fig. 1 et 2. Chacune des sections 252 relative à l'état des différentes cuves collectrices est associée à la lampe-témoin C-I et au dispositif d'alarme acoustique B qui indiquent, dans le circuit de la fig. 5, un niveau élevé d'eaux d'égout et qui sont excités par le détecteur de niveau 96 et la cuve collectrice 16 de la fig. 3.
Les lampes-témoins C-2 et C-3 du circuit de la fig. 5 indiquent la position d'ouverture et la position de fermeture de la vanne 76 dans chacune des cuves collectrices 16. Le commutateur SA permet de sélectionner le mode de fonctionnement à commande manuelle ou automatique de la vanne 76.
L'interrupteur SB sollicité par un ressort est installé sur le panneau de commande 250 afin de permettre la décharge de la cuve collectrice 16 une fois que le commutateur SA a été placé dans la position correspondant à commande manuelle.
On prévoit pour chacune des cuves collectrices 16 un appareil T de mesure d'intervalles de temps qui comprend un compteur numérique recevant des impulsions foumies, par exemple, par une source de courant altematif qui alimente le panneau 250 en courant. Bien que le circuit particulier correspondant n'ait pas été représenté, les appareils de mesure d'intervalles T peuvent être remis à zéro lors de l'ouverture de la vanne 76 du conduit 70.
On peut également prévoir une section d'état (non représentée) pour chacun des postes de transfert 26 sur le panneau indicateur 250. Ces sections peuvent être assez complexes du fait du nombre élevé de clapets et de vannes à contrôler et à commander manuellement. Par exemple, des lampes-témoins réagissent respectivement à la position d'ouverture et à la position de fermeture de la vanne 198 prévue dans le conduit de trop-plein 196, du clapet 190 prévu sur canalisation 22, des clapets 172 prévus dans le conduit 162 et de la vanne 173 prévue sur le conduit 192, pour les trois vannes 184, 186 et 187 prévues respectivement dans le tuyau sous dépression 176, dans le tuyau haute pression 180 et dans le tuyau de décharge 189 de la fig. 6.
Des détecteurs de niveaux d'eaux d'égout (non représentés sur
la fig. 6) peuvent être également prévus dans la cuve réceptrice 24, dans la cuve de trop-plein 194 et dans l'éjecteur 28. Ces détecteurs peuvent être reliés à des lampes-témoins pour fournir une indica
tion visuelle des niveaux d'eaux d'égout dans les cuves respectives sur le panneau indicateur 250 de la fig. 12.
A l'aide du panneau 250. un seul opérateur peut recevoir une indication visuelle du niveau des eaux d'égout dans chaque cuve collectrice 16 et il peut avoir une indication de l'état de la
vanne 76 dans le conduit de sortie 70 ainsi que de l'intervalle de
temps qui s'est écoulé depuis la dernière décharge de la cuve col
lectrice 16.
Au cas où l'intervalle devient excessif. cela étant indiqué par l'appareil de mesure d'intervalles T, ou lorsque la lampetémoin C-I indique un niveau indésirable d'eaux d'égout dans la cuve collectrice 16, l'opérateur actionne le commutateur SA de manière à l'amener dans la position de commande manuelle et il abaisse l'interrupteur SB de manière que la vanne 76 actionnée par le moteur 74 s'ouvre. L'opérateur peut retarder l'actionnement de l'interrupteur SB a bouton-poussoir pendant une courte période en vue de permettre l'admission d'air dans la conduite en arrière du bouchon d'eaux d'égout. La rétention d'un petit volume d'eaux d'égout pendant une période suffisante pour avoir une action septique peut par conséquent être évitée par actionnement à distance de la vanne 76.
De même, l'état de chacune des vannes prévues dans le poste de transfert 26 sert non seulement a indiquer un mauvais fonctionnement de l'installation mais à localiser la zone défectueuse et à prendre immédiatement les mesures de correction. En outre, cha cune des vannes 184, 186, 187 et 198 peut être actionnée à dis- tance à partir du panneau indicateur 250 par adjonction de circuits de priorité.
Des commandes manuelles et automatiques similaires et des dispositifs indicateurs peuvent être prévus pour chacun des évents de décharge d'air 40 et 45 précédemment décrits en référence aux fig. 13 et 14.
Un autre mode de réalisation de l'installation est représenté à la fig. 15. Une canalisation sous dépression 22 s'étend entre un évent de sortie d'air 40 et l'installation d'épuration d'eaux d'égout 29. Sur la canalisation 22 sont prévues plusieurs cuves collectrices 16 qui sont branchées, chacune, de manière à recevoir des eaux d'égout en provenance d'un certain nombre de sources 12, comme précédemment décrit.
L'une des différences essentielles entre l'installation de la fig. 15 et celle précédemment décrite consiste dans la suppression des compresseurs d'air et des pompes à vide dans chacun des postes de transfert 26 et dans l'incorporation d'une seule source de pression 300 et d'une seule source de dépression 302 dans un poste de commande qui peut être placé en un endroit central de l'agglomération à desservir par le réseau d'égouts. La source de pression 300 est reliée par l'intermédiaire d'un tuyau à haute pression 306 aux éjecteurs de chacun des postes de transfert 26. De façon similaire, la source de dépression 302 est reliée par l'intermédiaire d'un tuyau 310 à chacune des cuves réceptrices des postes de transfert 26. De cette manière, on peut utiliser une seule source de dépression, ce qui évite l'utilisation d'une pompe à vide dans chacun des postes de transfert 26.
La source de pression 300 est également reliée à l'aide de conduits 308 à la canalisation sous dépression 22 dans la zone des valves d'entrée d'air 45.
Un clapet d'arrêt peut être branché dans la canalisation sous dépression 22 juste en amont de chaque valve 45 de manière que l'air introduit dans la canalisation 22 puisse s'écouler seulement vers l'aval en direction de l'installation de traitement d'eaux d'égout. II est évident que chaque valve 45 est actionnée à distance à partir du poste de commande, soit automatiquement, soit au moment voulu.
En pratique, le tuyau à haute pression 306, le tuyau sous dépression 310 et le tuyau d'eaux d'égout peuvent tous être placés dans la même tranchée. En conséquence, les conduits d'alimentation 308 peuvent être formés par de très courts tronçons de tuyaux et les valves 45 peuvent être actionnées électriquement de sorte que des impulsions d'air comprimé puissent être injectées à volonté.