FR2711130A1 - Process and horizontal separator for the treatment of rainwater - Google Patents
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Abstract
Description
L'invention concerne un procédé de traitement des eaux pluviales et un séparateur-décanteur permettant sa mise en oeuvre.The invention relates to a method of treating rainwater and a separator-settler allowing its implementation.
I1 est connu d'utiliser, pour le traitement des eaux pluviales collectées par de grandes plate-formes imperméables, telles que les parkings de centres commerciaux, les autoroutes, les sites industriels etc, des séparateurs constitués principalement d'une cuve, généralement cylindrique, comportant un orifice d'admission des eaux usées et un orifice d'évacuation des eaux traitées, comprenant un premier compartiment, dit de débourbage et de dégrillage, relié à l'orifice d'admission, un second compartiment renfermant au moins une cellule lamellaire, assurant la décantation des micro-particules et la flottaison des hydrocarbures et autres éléments flottant et un troisième compartiment de collecte et d'évacuation des eaux ainsi traitées, mis en communication avec l'extérieur de la cuve par l'orifice d'évacuation évoqué ci-dessus. It is known to use, for the treatment of rainwater collected by large impermeable platforms, such as car parks of shopping centers, motorways, industrial sites, etc., separators consisting mainly of a tank, generally cylindrical, comprising a waste water inlet orifice and an outlet for treated water, comprising a first compartment, called settling and screening, connected to the inlet orifice, a second compartment containing at least one lamellar cell, ensuring the settling of micro-particles and the flotation of hydrocarbons and other floating elements and a third compartment for collecting and discharging the water thus treated, placed in communication with the outside of the tank by the evacuation orifice mentioned above -above.
De par sa vocation, la cellule lamellaire assure un dépôt progressif de micro-particules au fond de la cuve, à l'aplomb de la cellule, qui vient s'ajouter aux éléments lourds, collectés dans le premier compartiment, dit de dessablage, sans qu'aucune communication n'existe normalement entre les deux compartiments. By its vocation, the lamellar cell ensures a progressive deposition of micro-particles at the bottom of the tank, directly above the cell, which is added to the heavy elements, collected in the first compartment, known as sanding, without that no communication normally exists between the two compartments.
Une telle conception exige donc qu'une aspiration des boues, ainsi collectées dans chacun des compartiments, soit effectuée périodiquement, ce qui entraîne bien évidemment des contraintes liées à l'aspiration dans chacun des compartiments et à la forme de ceux-ci.Such a design therefore requires that a suction of the sludge, thus collected in each of the compartments, be carried out periodically, which obviously leads to constraints linked to the suction in each of the compartments and to the shape thereof.
Aussi, utilise-t-on généralement pour faciliter l'extraction périodique de ces boues un dispositif de soutirage pour un séparateur-décanteur horizontal tel que celui décrit dans le brevet d'invention français 2.536.739, constitué d'une tuyauterie rigide coudée à 90 , dont l'une des branches est fixée verticalement contre la paroi séparant le compartiment de collecte et d'évacuation du compartiment de décantation et de séparation et dont l'autre, disposée horizontalement contre la génératrice inférieure de la cuve, débouche sous la cellule.Also, do we generally use to facilitate the periodic extraction of this sludge a withdrawal device for a horizontal separator-settler such as that described in French patent 2,536,739, consisting of a rigid pipe bent at 90, one of the branches of which is fixed vertically against the wall separating the collection and evacuation compartment from the decantation and separation compartment and the other of which, arranged horizontally against the lower generator of the tank, opens out under the cell .
Toutefois, le lit de boues, ainsi constitué dans chacun des compartiments, finit par offrir une certaine consistance semi-pateuse accompagnée d'une certaine adhérence qui s'oppose à son écoulement transversal par gravité vers la génératrice inférieure de la cuve. I1 en résulte des opérations de débourbages incomplètes, sauf à homogénéiser et à fluidiser préalablement le lit de boues par voie hydraulique ou pneumatique ; ce qui complique considérablement ces opérations d'entretien.However, the sludge bed, thus formed in each of the compartments, ends up offering a certain semi-pasty consistency accompanied by a certain adhesion which is opposed to its transverse flow by gravity towards the lower generatrix of the tank. I1 results from incomplete settling operations, except to homogenize and fluidize the sludge bed beforehand by hydraulic or pneumatic means; which considerably complicates these maintenance operations.
Par ailleurs, lors d'évènements pluvieux, les rejets urbains contiennent des charges polluantes nettement plus fortes que par temps sec ; aussi, afin d'éviter l'augmentation de la pollution arrivant dans le milieu récepteur et de supprimer l'effet de choc qui en résulte, des installations spécifiques sont-elles implantées sur les réseaux d'assainissement elles ont pour fonction de retenir les principaux polluants non missibles amenés par précipitation.In addition, during rainy events, urban discharges contain significantly higher pollutant loads than in dry weather; also, in order to avoid the increase in pollution arriving in the receiving environment and to eliminate the shock effect which results from it, are specific installations established on the sewerage networks, their function is to retain the main non-missile pollutants brought in by precipitation.
A l'heure actuelle, la tendance est encore d'implanter des appareils qui assurent essentiellement le piègeage des flottants contenus dans les différents rejets, tels que les hydrocarbures, puis d'assurer leur élimination extérieure.At present, the trend is still to install devices which essentially ensure the trapping of the floats contained in the various discharges, such as hydrocarbons, then to ensure their external elimination.
Cependant, des études entreprises récemment ont mis en évidence que la flottaison ne suffisait pas pour retenir efficacement les polluants présents dans les rejets urbains pluviaux. Aussi, les principaux constructeurs de séparateurs sont-ils amenés, aujourd'hui, à concevoir des appareils assurant à la fois la flottaison et la sédimentation tel que, par exemple, celui décrit dans le brevet français nO 2536739.However, studies undertaken recently have shown that flotation is not enough to effectively retain the pollutants present in urban stormwater discharges. Also, the main manufacturers of separators are they led today to design devices ensuring both flotation and sedimentation such as, for example, that described in French patent No. 2536739.
L'objectif de telles installations est d'obtenir un rendement élevé de rétention des polluants, lequel n'est garanti que lorsque des contraintes minimums d'exploitation sont respectées. Généralement, ces contraintes d'exploitation consistent en la vidange des appareils par des machines dites "hydrocureuses", qui sont normalement conçues pour éliminer non seulement les matières piégées en surface mais, aussi, celles décantées au fond et constituant les lits de sédiments évoqués plus haut. La vidange est donc totale et elle implique, bien évidemment, l'extraction de la phase intermédiaire située entre les flottants et les boues ainsi que le transport jusqu'au centre d'incinération où elle est aussi traitée. I1 est possible d'estimer que cette phase représente 80 % environ de la capacité d'une installation.The objective of such installations is to obtain a high pollutant retention efficiency, which is only guaranteed when minimum operating constraints are respected. Generally, these operating constraints consist in the emptying of the apparatuses by so-called "hydrocureuses" machines, which are normally designed to remove not only the trapped materials on the surface but also those decanted at the bottom and constituting the sediment beds mentioned more high. The emptying is therefore total and it obviously involves the extraction of the intermediate phase located between the floats and the sludge as well as transport to the incineration center where it is also treated. It is possible to estimate that this phase represents around 80% of the capacity of an installation.
Bien que cette phase ne constitue pas un risque majeur pour l'environnement, le procédé de vidange impose son enlèvement donc un volume, soutiré, transporté et incinéré important.Although this phase does not constitute a major risk for the environment, the emptying process requires its removal, therefore a significant volume, withdrawn, transported and incinerated.
La présente invention a pour but de remédier aux inconvénients ci-dessus évoqués. Cette invention, telle qu'elle se caractérise, résout le problème consistant à définir un procédé et à créer un séparateur permettant le stockage et l'épaississement de boues in situ, après extraction de celles-ci du compartiment de décantation et de séparation, tout en facilitant leur aspiration totale.The object of the present invention is to remedy the drawbacks mentioned above. This invention, as it stands, solves the problem of defining a process and creating a separator allowing the storage and thickening of sludge in situ, after extraction of the latter from the settling and separation compartment, while by facilitating their total aspiration.
Le procédé de traitement des eaux pluviales, assurant la retenue des matières en suspension et des hydrocarbures libres, selon l'invention, consiste à provoquer tout d'abord une précipitation par gravité des éléments lourds dans un premier compartiment dit de des sablage puis une séparation des hydrocarbures, accompagnée de la décantation des éléments légers en suspension, en créant un flux laminaire à la partie supérieure d'un second compartiment communiquant en partie haute avec le premier ; l'eau ainsi pré-traitée étant dirigée vers un troisième compartiment dit de collecte communiquant en partie basse avec le second ; les hydrocarbures étant retenus entre les cloisons délimitant les compartiments et les sédiments étant retenus dans une alvéole sous le flux laminaire, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes supplémentaires suivantes a) Le transfert des sédiments retenus dans l'alvéole du second compartiment vers un quatrième compartiment, dit de stockage.The method of treating rainwater, ensuring the retention of suspended matter and free hydrocarbons, according to the invention, consists first of all in causing a precipitation by gravity of the heavy elements in a first compartment called sandblasting and then a separation. hydrocarbons, accompanied by the settling of the light elements in suspension, by creating a laminar flow at the top of a second compartment communicating at the top with the first; the water thus pretreated being directed to a third said collection compartment communicating in the lower part with the second; the hydrocarbons being retained between the partitions delimiting the compartments and the sediments being retained in a cell under the laminar flow, characterized in that it comprises the following additional steps a) The transfer of the sediments retained in the cell from the second compartment to a fourth compartment, called storage.
b) Mise en communication de ce quatrième compartiment dit de stockage avec le séparateur-décanteur pour évacuer le liquide résultant de la décantation prolongée des sédiments dans ledit compartiment c) Extraction des boues résultant de la décantation prolongée des sédiments dans le quatrième compartiment dit de stockage avant que le niveau de celles-ci n'atteigne le niveau du conduit d'évacuation de l'eau traitée.b) Putting this fourth so-called storage compartment into communication with the separator-decanter to evacuate the liquid resulting from the prolonged decantation of the sediments in said compartment c) Sludge extraction resulting from the prolonged decantation of the sediment in the fourth so-called storage compartment before the level of these reaches the level of the discharge pipe of the treated water.
Selon une première variante du procédé exposé ci-dessus, la mise en communication du quatrième compartiment dit de stockage avec le séparateur-décanteur prévu à l'étape (b) s'effectue au niveau du conduit d'évacuation de l'eau traitée.According to a first variant of the process described above, the communication of the fourth so-called storage compartment with the separator-decanter provided in step (b) takes place at the level of the discharge pipe for the treated water.
Selon une seconde variante du procédé exposé ci-dessus, la mise en communication du quatrième compartiment, dit de stockage avec le séparateur-décanteur prévue à l'étape (b) s'effectue au niveau du premier compartiment dit de des sablage.According to a second variant of the method described above, the communication of the fourth compartment, called storage with the separator-settler provided in step (b) takes place at the level of the first compartment called sandblasting.
Le dispositif de mise en oeuvre du procédé selon l'invention, constitué d'une cuve horizontale communiquant avec l'extérieur par des canalisations d'alimentation et d'évacuation situées chacune à l'une des extrémités de ladite cuve, laquelle comprend un compartiment de dessablage, communiquant par déversement avec le second compartiment dit de séparation et de décantation contenant au moins une cellule lamellaire créant le flux laminaire assurant la décantation et la séparation, surplombant l'alvéole de rétention des sédiments, à la base de laquelle est raccordée une tuyauterie d'aspiration desdits sédiments vers l'extérieur, et un troisième compartiment communiquant par le bas avec le second et avec l'extérieur par la canalisation d'évacuation se caractérise en ce que le transfert des sédiments, retenus dans l'alvéole située sous la cellule lamellaire, vers le quatrième compartiment dit de stockage, est obtenu par l'intermédiaire d'une pompe refoulant dans le quatrième compartiment dit de stockage par l'intermédiaire d'une conduite débouchant en partie haute dudit compartiment, en ce que le transfert de l'eau du compartiment de stockage vers le séparateur-décanteur s' effectue par gravité.The device for implementing the method according to the invention, consisting of a horizontal tank communicating with the outside by supply and evacuation pipes each located at one end of said tank, which comprises a compartment of desanding, communicating by pouring with the second compartment called separation and decantation containing at least one lamellar cell creating the laminar flow ensuring decantation and separation, overhanging the sediment retention alveolus, to the base of which is connected a suction piping of said sediments to the outside, and a third compartment communicating from below with the second and with the outside by the evacuation pipe is characterized in that the transfer of the sediments, retained in the cell located under the lamellar cell, towards the fourth so-called storage compartment, is obtained by means of a pump delivering in the fourth so-called storage compartment by means of a pipe opening into the upper part of said compartment, in that the transfer of water from the storage compartment to the separator-settler takes place by gravity.
Selon un mode de réalisation préférentiel, l'alvéole de rétention des sédiments est constituée d'une trémie convergente reposant sur le fond de la cuve, dans la base de laquelle pénètre l'extrémité de la tuyauterie d'aspiration et de transfert.According to a preferred embodiment, the sediment retention cell consists of a converging hopper resting on the bottom of the tank, into the base of which penetrates the end of the suction and transfer piping.
La trémie constituant l'alvéole contribue à séparer le premier compartiment, dit de dessablage, avec le second dit de séparation et de décantation en assurant la prolongation, vers le bas de l'élément de cloison assurant la séparation des deux susdits compartiments en partie haute. The hopper constituting the cell contributes to separating the first compartment, known as sanding, with the second known as separation and decanting by ensuring the extension, downwards of the partition element ensuring the separation of the two above-mentioned compartments in the upper part .
Les avantages obtenus grâce à cette invention consistent essentiellement en ceci que les sédiments retenus sont transférables en totalité et sans difficulté vers un silo associé ou combiné au séparateur, qui permet d'obtenir une décantation plus poussée, se traduisant par un rendement beaucoup plus élevé de rétention des polluants, tout en réduisant les contraintes d'exploitation.The advantages obtained thanks to this invention consist essentially in that the retained sediments are transferable in full and without difficulty to a silo associated or combined with the separator, which makes it possible to obtain a more decantation, resulting in a much higher yield of retention of pollutants, while reducing operating constraints.
D'autres caractéristiques et avantages apparaîtront dans la description qui va suivre d'un séparateur horizontal cylindrique pour eaux pluviales avec compartiment de stockage situé en aval du compartiment de collecte, réalisé selon l'invention, donné à titre d'exemple non limitatif au regard du dessin annexé représentant une vue de côté schématique, en coupe, du séparateur.Other characteristics and advantages will appear in the following description of a horizontal cylindrical separator for rainwater with storage compartment located downstream of the collection compartment, produced according to the invention, given by way of non-limiting example. of the accompanying drawing showing a schematic side view, in section, of the separator.
La figure représente un séparateur-décanteur de traitement des eaux pluviales constitué d'une cuve horizontale 10, à canalisation d'alimentation 11 et d'évacuation 12 séparé en quatre compartiments 13, 14, 15, 16 dédiés respectivement au dessablage, à la séparation et à la décantation, à la collecte et à l'évacuation de l'eau traitée, et au stockage des sédiments ; le compartiment 14 de séparation et décantation, refermant une cellule lamellaire 20, surplombant une trémie convergente 30, dont la base 31 est traversée par une tuyauterie 40 d'aspiration des boues lourdes, retenues dans le compartiment de des sablage 13 et pénétrée par une tuyauterie 50 d'aspiration des sédiments collectés dans la trémie 30 ; ladite tuyauterie 50 étant raccordée à l'orifice d'aspiration d'une pompe 51 refoulant dans le compartiment 16 de stockage des sédiments par l'intermédiaire d'une conduite 52 ; la canalisation d'évacuation 12 traversant de part en part le compartiment de stockage 16, avec mise en communication à volonté avec ledit compartiment de stockage 16 par l'intermédiaire d'une vanne 60 actionnable de 1 'extérieur. The figure shows a separator-decanter for rainwater treatment consisting of a horizontal tank 10, with supply pipe 11 and discharge 12 separated into four compartments 13, 14, 15, 16 dedicated respectively to sand removal, to separation and decantation, collection and disposal of treated water, and storage of sediment; the separation and decantation compartment 14, closing a lamellar cell 20, overhanging a converging hopper 30, the base 31 of which is crossed by a heavy sludge suction pipe 40, retained in the sandblasting compartment 13 and penetrated by a pipe 50 of suction of the sediments collected in the hopper 30; said piping 50 being connected to the suction orifice of a pump 51 discharging into the compartment 16 for storing sediments via a pipe 52; the evacuation pipe 12 passing right through the storage compartment 16, with communication at will with said storage compartment 16 by means of a valve 60 actuable from the outside.
En examinant la figure plus en détail, on remarque que l'eau de ruissellement introduite par la canalisation 11 dans le compartiment 13 se trouve tout d'abord débarrassée des éléments lourds qu'elle contient, tout particulièrement du sable, qui se dépose dans le fond dudit compartiment d'où il pourra être ensuite prélevé par l'intermédiaire de la tuyauterie 50 qui sera, pour ce faire, raccordée momentanément à une hydrocureuse.By examining the figure in more detail, it will be noted that the runoff water introduced by the pipe 11 into the compartment 13 is first of all freed from the heavy elements which it contains, especially sand, which is deposited in the bottom of said compartment from which it can then be removed via piping 50 which will be, for this purpose, temporarily connected to a hydrocureuse.
L'eau ainsi débarrassée de ses éléments lourds pénètre, par déversement, dans la cellule lamellaire 20 qui, en entretenant un flux laminaire, provoque la séparation, par floculation, des hydrocarbures, qui se regroupent à la surface de l'eau contenue dans le compartiment 14, et des sédiments qui se déposent dans le fond de la trémie 30 qui, compte-tenu de sa convergence, regroupe lesdits sédiments au niveau de l'orifice d'aspiration de la tuyauterie d'aspiration 50 qui, par l'intermédiaire de la pompe 51 et de la conduite 52, refoule lesdits sédiments dans le compartiment 16 formant silo de stockage, après avoir traversé le compartiment 15 de collecte et d'évacuation de l'eau ainsi traitée d'où elle sera évacuée par déversement dans la canalisation 12. On comprend que la boue sédimentaire qui est transférée dans le compartiment de stockage 16 se trouve dans une condition idéale pour poursuivre sa décantation et sa séparation en une phase solide et une phase liquide nettement séparée laquelle pourra être extraite, dès qu'elle aura dépassé le niveau de la canalisation 12, par action sur la vanne 60 permettant la mise en communication de ladite canalisation 12 avec l'intérieur des compartiments 16. Ainsi, toute la quantité de liquide située au-dessus de la vanne 60 peut être ainsi évacuée en permanence ou périodiquement selon que la vanne 60 est maintenue normalement ouverte ou normalement fermée, jusqu'à ce que le niveau de la phase solide atteigne lui-même le niveau de ladite vanne 60, ce qui nécessite alors son extraction pour éviter toute pollution de l'eau traitée évacuée du séparateur.The water thus freed from its heavy elements penetrates, by pouring, into the lamellar cell 20 which, by maintaining a laminar flow, causes the separation, by flocculation, of the hydrocarbons, which gather on the surface of the water contained in the compartment 14, and sediments which deposit in the bottom of the hopper 30 which, taking into account its convergence, groups said sediments at the level of the suction orifice of the suction pipe 50 which, via of the pump 51 and of the pipe 52, pushes said sediment into the compartment 16 forming a storage silo, after having passed through the compartment 15 for collecting and discharging the water thus treated, from where it will be evacuated by pouring into the pipe 12. It is understood that the sedimentary mud which is transferred to the storage compartment 16 is in an ideal condition to continue its decantation and its separation into a solid phase and a phase clearly separated liquid which can be extracted, as soon as it has exceeded the level of the pipe 12, by action on the valve 60 allowing the communication of said pipe 12 with the interior of the compartments 16. Thus, the whole quantity of liquid located above the valve 60 can thus be discharged permanently or periodically depending on whether the valve 60 is kept normally open or normally closed, until the level of the solid phase itself reaches the level of said valve 60, which then requires its extraction to avoid any pollution of the treated water discharged from the separator.
Le procédé et le séparateur selon l'invention sont destinés principalement au traitement des eaux de ruissellement collectées par de grandes surfaces rendues étanches par un revêtement imperméable tel que de l'asphalte par exemple. The method and the separator according to the invention are intended mainly for the treatment of runoff collected by large areas made watertight by an impermeable coating such as asphalt for example.
Claims (9)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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FR9312400A FR2711130B1 (en) | 1993-10-12 | 1993-10-12 | Method and horizontal separator for rainwater treatment. |
Applications Claiming Priority (1)
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FR2711130A1 true FR2711130A1 (en) | 1995-04-21 |
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Family
ID=9451950
Family Applications (1)
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FR9312400A Expired - Lifetime FR2711130B1 (en) | 1993-10-12 | 1993-10-12 | Method and horizontal separator for rainwater treatment. |
Country Status (1)
Country | Link |
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FR (1) | FR2711130B1 (en) |
Cited By (1)
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EP3238803A1 (en) | 2016-04-26 | 2017-11-01 | Saint Dizier Environnement (SDENV) | Separator-decanter device for the treatment of rainwater and / or runoff |
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Also Published As
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FR2711130B1 (en) | 1996-01-26 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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CD | Change of name or company name | ||
CJ | Change in legal form | ||
TP | Transmission of property |