FR2725916A1 - Reservoir de traitement de l'eau par decantation - Google Patents

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Abstract

Un réservoir de traitement de l'eau comporte une chambre de séparation présentant au moins un jeu de plaques parallèles inclinées, avec une fente entre chaque paire de plaques adjacentes pour un flux essentiellement horizontal d'eau entre les plaques. Une chambre de collecte des boues est disposée en-dessous de la chambre de séparation pour collecter les boues incluant les particules séparées de l'eau lors du passage de l'eau par la chambre de séparation. Une chambre d'admission d'un côté de la chambre de séparation introduit le flux d'eau essentiellement horizontal dans la chambre de séparation, et une chambre de décharge du côté opposé de la chambre de séparation reçoit le flux provenant de la chambre de séparation dans cette direction essentiellement horizontale. La chambre de décharge est située au-dessus de la chambre de collecte des boues et communique avec elle, et dirige les particules séparées de l'eau dans la chambre de décharge, les particules descendant dans la chambre de collecte des boues. Un canal de décharge est disposé dans la partie supérieure de la chambre de décharge, et comporte un déversoir de décharge de chaque côté du canal de décharge. Le canal de décharge et les déversoirs de décharge s'étendent sur la longueur de la chambre de séparation, et une couche de surface de l'eau contenue dans la chambre de décharge déborde par-dessus les déversoirs de décharge dans le canal de décharge pour créer un flux de sortie.

Description

Arrière-plan technologique de l'invention 1. Domaine de l'invention La
présente invention se rapporte à des systèmes de traitement qui traitent les eaux d'égout industrielles et municipales, les eaux brutes pour une alimentation en eau potable, les eaux de pluie, les eaux d'écoulement urbain et les débordements d' égout combinés (CSO), ou tout autre flux d'eaux comportant des particules en suspension. Les systèmes objets de l'invention enlèvent les particules de10 l'eau et, dans des applications particulières pour le traitement des eaux de pluie et CSO, retiennent et équilibrent le flux à traiter. Les systèmes objets de l'invention utilisent également des bulles de gaz pour
déloger les particules piégées entre des plaques15 inclinées.
2. Description de la technique apparentée
Les réservoirs de traitement des eaux pour enlever les particules utilisent souvent des plaques inclinées parallèles multiples présentant entre les plaques des20 espaces qui forment des passages pour que l'eau s'écoule entre les plaques. L'inclinaison des plaques crée une plus
grande surface de décantation au sol, horizontale, totale que les réservoirs sans plaques inclinées. Cette surface de décantation plus grande augmente l'aptitude des25 particules à se déposer conformément aux théories connues des charges de surface.
Lorsque le flux d'eau traverse les espaces entre les plaques, les particules se séparent du flux pour se déposer sur la surface des plaques parallèles inclinées.30 Etant donné que les plaques sont inclinées par rapport à l'horizontale, les particules descendent sur la surface des plaques, dépassent l'extrémité des plaques, et tombent dans une chambre de collecte des particules située sous les plaques. Sur un laps de temps donné, certaines des35 particules déposées sur la surface des plaques inclinées peuvent s'accumuler jusqu'au point o les passages entre les plaques se trouvent partiellement ou totalement obstrués. Le réservoir de traitement typique comporte un canal de décharge comportant des ouvertures de décharge ou déversoirs de décharge qui permettent à une couche de surface de l'eau contenue dans le réservoir de déborder par-dessus le déversoir de décharge dans le canal de décharge pour former un flux de sortie. Il est souhaitable de maintenir le débit de "débordement" (débit auquel l'eau10 déborde par- dessus un déversoir de décharge, par unité de longueur du déversoir de décharge) à un taux relativement bas, pour faire en sorte que seule une fine couche de surface d'eau déborde par-dessus les déversoirs de décharge. Plus le débit de débordement est élevé, plus la15 couche de surface d'eau débordant par-dessus le déversoir de décharge est épaisse, et plus nombreuses seront les particules emportées dans le flux de sortie. Les systèmes de traitement antérieurs pour le traitement des eaux de pluie, eaux d'écoulement urbain et débordements d'égout combinés, comprennent principalement des réservoirs ou tunnels de rétention dimensionnés pour collecter et retenir un flux pendant et après une situation d'orage, et des dispositifs pour le pompage du flux retenu vers des usines de traitement existantes, pour25 traitement à l'issue de la situation d'orage. Les réservoirs et tunnels de rétention existants ne sont pas
conçus ou équipés pour le traitement; ils ne fonctionnent que comme réservoirs de retenue. L'eau retenue est pompée hors des réservoirs de rétention vers des usines de30 traitement des eaux résiduaires existantes ou construites, pour traitement après la situation d'orage.
Résumé de l'invention Dans un mode de réalisation, un réservoir de traitement de l'eau pour la séparation des particules de l'eau comprend: au moins une chambre de séparation comportant au moins un jeu de plaques parallèles inclinées, le passage de l'eau entre les plaques séparant les particules de l'eau; et une chambre de collecte des boues comprenant les particules séparées de l'eau lors du passage de l'eau par la chambre de séparation,5 caractérisée en ce que: un tuyau de distribution de gaz est adjacent aux plaques inclinées, et configuré pour émettre des bulles de gaz pendant un cycle de rinçage des plaques pour déloger les particules piégées entre les plaques; une commande contrôlée introduit périodiquement10 du gaz dans le tuyau de distribution de gaz pour émettre périodiquement une impulsion de bulles de gaz au cours du cycle de rinçage des plaques; et une vanne interrompt le passage de l'eau par la chambre de séparation, la commande contrôlée ouvrant la vanne avant le cycle de rinçage des15 plaques, de sorte que l'impulsion de bulles de gaz déloge les particules tandis que le passage de l'eau est interrompu. Dans un autre mode de réalisation, un réservoir de traitement objet de la présente invention est équipé d'une chambre d'admission, d'une chambre de séparation comportant un jeu de plaques parallèles inclinées, et d'une chambre de décharge comportant un canal de décharge. Lorsque l'eau traverse les espaces entre les plaques, les particules en suspension dans l'eau se déposent sur la25 surface des plaques, descendent sur la surface inclinée des plaques, puis tombent à l'extrémité des plaques dans une chambre de collecte des boues placée sous la chambre de séparation. Pour une application aux eaux de pluie, le réservoir de traitement décrit cidessus est généralement qualifié de réservoir "de séparation à plaques à flux transversaux". Les réservoirs de décantation et les réservoirs de décantation/retenue sont couplés en parallèle. Le terme "flux transversaux" fait référence au35 fait que l'eau se déplace dans une direction généralement horizontale d'une chambre d'admission vers une chambre de décharge, tandis que les particules en suspension dans
L'eau se déplacent dans une direction généralement verticale vers le fond du réservoir lorsqu'elles se déposent hors de l'eau. Le flux d'eau et le flux de5 particules sont donc des "écoulements transversaux".
L'invention est caractérisée en ce qu'un canal de décharge s'étend sur la longueur du réservoir dans une partie supérieure de la chambre de décharge. Le canal de décharge comporte des déversoirs de décharge de chaque10 côté du canal de décharge, qui permettent à une couche de surface de l'eau contenue dans la chambre de décharge de déborder par- dessus les déversoirs de décharge dans le canal de décharge, pour créer un flux de décharge exempt de particules en suspension.15 Le débit de débordement est déterminé par le débit d'eau passant par- dessus les déversoirs de décharge, par
unité de longueur des déversoirs de décharge. Comme exposé ci-dessus, il est souhaitable de maintenir le débit de débordement relativement bas pour réduire au minimum la20 quantité de particules emportées dans le flux de sortie, et porter ainsi au maximum la qualité du flux de sortie.
En prévoyant un canal de décharge qui s'étend sur la longueur totale du réservoir, et qui comporte des déversoirs de décharge de chaque côté du canal de25 décharge, l'on porte au maximum la longueur totale des déversoirs de décharge. En conséquence, pour un débit
donné du réservoir, le débit de débordement est réduit au minimum, et la qualité du flux de sortie est portée au maximum. Inversement, pour une qualité donnée de l'eau du30 flux de sortie, le débit du réservoir peut être porté au maximum.
Un réservoir objet de la présente invention inclut
également un ou plusieurs tuyaux de distribution d'air ou de gaz placés au-dessous des plaques parallèles inclinées.
Au cours d'un "cycle de rinçage des plaques", un gaz tel que de l'air est émis à partir de plusieurs ouvertures dans les tuyaux de distribution pour créer des bulles. Les bulles remontent à la surface de l'eau en traversant les espaces entre les plaques parallèles inclinées. Le passage des bulles par les espaces entre les plaques parallèles5 inclinées déloge toutes les particules faisant obstruction entre les plaques. Les tuyaux de distribution d'air éliminent la nécessité de: 1) enlever les plaques du réservoir pour les nettoyer des particules piégées entre les plaques, et 2) vider et laver régulièrement la10 totalité du réservoir, ce qui réduit le temps pendant lequel le réservoir de traitement n'est pas utilisable en raison du nettoyage. Pour une application aux eaux de pluie, le système de traitement objet de la présente invention peut comporter un ou plusieurs réservoirs de traitement de décantation, et un ou plusieurs réservoirs de décantation/retenue, qui fonctionnent également comme réservoirs de retenue. Les réservoirs de décantation et les réservoirs de décantation/retenue sont couplés en parallèle. Les20 réservoirs de décantation/retenue peuvent être physiquement identiques aux réservoirs de traitement de décantation, et comme les réservoirs de traitement de décantation, peuvent traiter les eaux en continu tant qu'un flux d'eau arrive. Mais les réservoirs de25 décantation/retenue sont équipés de pompes pour le pompage du volume d'eau contenu dans les réservoirs de traitement de décantation/retenue vers le dispositif d'admission des réservoirs de traitement de décantation. Pendant, ou avant, la première phase d'une situation d'orage, lorsque le débit de l'eau arrivant au système est relativement faible, toute l'eau est traitée dans le réservoir de traitement de décantation. Lorsque le débit de l'eau arrivant au système de traitement augmente au- delà de la capacité du réservoir de traitement de35 décantation, une partie de l'eau est dirigée vers les réservoirs de traitement de décantation/retenue. Au cours de cette période, les réservoirs de traitemenc de décantation/retenue vont se remplir graduellement. Une fois pleins, les réservoirs de traitement de décantation/retenue vont fonctionner comme les réservoirs5 de traitement de décantation pour enlever de l'eau les particules en suspension. Le nombre total et la capacité des réservoirs de traitement de décantation/retenue peuvent être fixes de façon à ce que, dans le cas d'un flux d'eau de pluie maximum, toutes les eaux de pluie10 puissent être collectées et traitées par les réservoirs combinés de traitement de décantation et de traitement de décantation/retenue. Après la situation d'orage, le volume d'eau contenu dans les réservoirs de traitement de décantation/retenue est pompé vers le dispositif15 d'admission des réservoirs de traitement de décantation, de sorte que les réservoirs de traitement de décantation/retenue sont vidés entre deux situations d'orage. Un système antérieur consiste en des réservoirs de retenue et pompes, pour refouler les eaux de pluie stockées vers des intercepteurs ou usines de traitement des eaux résiduaires existants, pour traitement. Les systèmes antérieurs n'incluent pas d'équipement ou d'installation de traitement raccordé aux réservoirs de25 retenue ou de rétention. En conséquence, les réservoirs de retenue ou de rétention doivent être dimensionnés pour contenir presque la quantité totale du flux d'eau de pluie. A l'inverse, les réservoirs objets de la présente invention traitent les eaux de pluie pendant et après une situation d'orage pour enlever les particules en suspension. Ceci permet aux réservoirs objets de la présente invention d'être dimensionnés pour contenir un volume inférieur à celui des systèmes antérieurs. Les35 réservoirs selon la présente invention sont dimensionnés sur la base du flux total d'eau de pluie, moins le flux traité dans les réservoirs de décantation/ietenue, et moins le volume vide dans les réservoirs de décantation/retenue en raison du pompage de l'eau hors des réservoirs de décantation/retenue vers les réservoirs de5 décantation entre les situations d'orage. La capacité totale des réservoirs selon la présente invention est d'environ la moitié de la capacité totale des réservoirs des systèmes antérieurs. En outre, il n'est pas nécessaire de pomper l'eau retenue vers une usine de traitement10 séparée. Le présent système élimine ainsi la surcharge habituelle intervenant dans les usines de traitement des
eaux résiduaires pendant et après une situation d'orage. Brève description des dessins L'invention sera décrite en détail en référence aux
figures ci-après, sur lesquelles les mêmes éléments portent les mêmes références, et sur lesquelles: La figure 1 est une vue en coupe d'un premier mode de réalisation de la présente invention; la figure 2 est une vue en coupe de plaques parallèles inclinées, prise selon la ligne de coupe 2-2 de la figure 1; la figue 3 est une vue en coupe d'un second mode de réalisation de la présente invention; la figure 4 est une vue en plan d'un troisième mode de réalisation de l'invention; la figure 5 est une vue en coupe d'un quatrième mode de réalisation de l'invention; la figure 6 est une vue en plan d'un système de traitement objet de la présente invention; la figure 7 est une vue en plan d'un autre système de traitement objet de la présente invention; la figure 8 est une vue en coupe d'un réservoir de traitement objet de la présente invention; et la figure 9 présente les conditions de passage du flux pour les réservoirs de traitement de décantation et de décantation/retenue utilisés par le système de la
présente invention Description détaillée des modes de réalisation préférés Un premier mode de réalisation d'un réservoir objet
de la présente invention sera décrit en référence aux figures 1 et 2. Le réservoir de traitement comporte une chambre d'admission 13, une chambre de séparation 15, une chambre de décharge 17 et une chambre de collecte des boues 16. La10 chambre d'admission 13 reçoit l'eau comportant les particules en suspension, et dirige l'eau vers la chambre de séparation 15 sous la forme d'un flux en direction généralement horizontale. La chambre de séparation 15 inclut plusieurs plaques parallèles inclinées 19 qui15 comportent des passages d'écoulement 23 entre les plaques 19. Les particules contenues dans l'eau passant entre les plaques parallèles inclinées 19 se déposent sur la surface des plaques 19. La plupart des particules déposées sur la surface des plaques parallèles inclinées 19 glissent vers20 le bas sur la surface des plaques 19, tombent à l'extrémité 19a des plaques 19, et se déposent au fond du réservoir dans une chambre de collecte des boues 16. L'eau sortant de la chambre de séparation 15 entre dans la chambre de décharge 17 sous la forme d'un flux en direction généralement horizontale. Les particules qui ne se sont pas déposées sur la surface des plaques parallèles
19 tombent graduellement à l'intérieur de la chambre de décharge 17 dans la chambre de collecte des boues 16.
Un canal de décharge 10 est prévu dans la chambre de décharge 17. Il existe des déversoirs de décharge 12 de chaque côté du canal de décharge 10, de sorte que la couche de surface d'eau 14 peut déborder par-dessus les déversoirs de décharge 12 dans le canal de décharge 10 pour former un flux de sortie.35 Le réservoir de traitement inclut également un tuyau de distribution de gaz 18 qui est placé en-dessous de la chambre de séparation 15. Le tuyau de distribution de gaz 18 comporte plusieurs ouvertures pour introduire un gaz comme de l'air à partir du tuyau, sous forme de bulles. Le tuyau de distribution de gaz 18 fournit un jaillissement5 périodique de bulles d'air qui circulent à partir du tuyau de distribution d'air 18 jusqu'à travers les espaces entre les plaques parallèles inclinées 19, et finalement jusqu'à la surface du réservoir de traitement. Le passage des bulles par les espaces entre les plaques 19 déloge les10 particules faisant obstruction entre les plaques 19. Si de l'air est préféré, tout autre gaz peut être utilisé. L'air
n'est pas nécessaire, car les bulles d'air (oxygène) n'ont pas pour objet de favoriser un traitement aérobie. En fait, tout gaz peut être utilisé, étant donné que les15 bulles ont pour objet de déloger les particules piégées, pendant que le flux de sortie est interrompu.
Le réservoir de traitement peut également être équipé d'un tuyau de sortie des boues 20 qui permet aux particules collectées dans la chambre de collecte des20 boues 16 d'être évacuées hors du réservoir pour élimination. Une vanne 21 pour les boues peut être prévue dans le tuyau de sortie des boues 20 pour un contrôle sélectif du flux de boues hors du réservoir. Lorsque les particules contenues dans la chambre de collecte des boues25 16 sont évacuées du réservoir, le volume d'eau contenu dans le réservoir diminue. Ceci veut dire que la couche de surface d'eau 14 dans la chambre de décharge 17 descend en-dessous du haut des déversoirs de décharge 12, interrompant le flux de sortie. 30 Une commande contrôlée peut être prévue pour provoquer l'émission des bulles à partir des tuyaux de distribution de gaz 18 pendant une période pendant laquelle la couche de surface 14 de l'eau contenue dans le réservoir se situe au-dessous des déversoirs de décharge,35 et pendant laquelle le flux de sortie est interrompu, pour assurer que les particules agitées par les bulles lO n'entrent pas dans le flux de sortie. De l'eau peut continuer à être introduite dans la chambre de décharge pendant cette période. Le réservoir de traitement peut également inclure une chicane 22 qui s'étend sur la longueur du réservoir de traitement sous la chambre de séparation 15. La chicane 22 empêche qu'un court circuit d'eau ne s'écoule en-dessous de la chambre de séparation 15 et n'aille directement dans la chambre de décharge 17. Ce système assure que toute10 l'eau entrant dans la chambre d'admission 13 passe par la chambre de séparation 15 avant d'atteindre la chambre de décharge 17. Il est possible de modifier le réservoir de traitement représenté sur les figures 1 et 2 de façon à ce que deux jeux séparés de plaques parallèles inclinées soient prévus dans le réservoir. La largeur de la chambre de séparation inclut la largeur des deux jeux de plaques parallèles inclinées. Le second mode de réalisation du réservoir de traitement, représenté sur la figure 3, comporte toutes les caractéristiques du premier mode de réalisation, et inclut en supplément une chambre collectrice 25 située entre la chambre de séparation 15 et la chambre de décharge 17. Une chicane 27, s'étendant sur toute la25 longueur du réservoir, sépare la chambre collectrice 25 de la chambre de décharge 17. Un canal collecteur 26, comportant deux déversoirs collecteurs 28, est prévu dans la chambre collectrice 25. L'eau sortant de la chambre de séparation 15 arrive à la chambre de décharge 17 sous la forme d'un flux en direction généralement horizontale. Les contaminants comme l'huile, qui sont plus légers que l'eau, flotteront à la surface de la chambre collectrice 25. Etant donné que les déversoirs collecteurs 28 sont réglés légèrement au-35 dessous du niveau d'eau dans la chambre de décharge 17, les contaminants flottants comme l'huile peuvent en Ill conséquence être évacués par le haut des déversoirs
collecteurs 28 dans le canal collecteur 26 pour former un flux de sortie des contaminants. L'évacuation à partir du canal 26 peut être disposée soit sous la forme d'un flux5 continu, soit sous la forme d'un flux séquentiel automatisé par une horloge et une vanne d'arrêt.
La chicane 27 empêche les contaminants flottant sur la couche de surface 24 d'entrer dans la chambre de décharge 17. L'eau doit passer au- dessous de la chicane 2710 pour atteindre la chambre de décharge 17. L'on est ainsi assuré que les contaminants qui sont plus légers que
l'eau, et qui flottent vers la surface de la chambre collectrice 25, n'atteindront pas la chambre de décharge 17.
Un troisième mode de réalisation du réservoir de traitement objet de la présente invention, représenté sur la vue en plan de la figure 4, inclut une chambre d'admission 13 qui introduit l'eau dans une partie centrale d'un réservoir de traitement cylindrique. L'eau20 contenue dans la chambre d'admission 13 est répartie dans deux canaux de distribution parallèles 13a et 13b, à partir desquels le flux est distribué sous la forme d'un flux généralement horizontal en deux directions opposées vers les côtés du réservoir de traitement.25 Le réservoir de traitement comporte deux chambres de séparation 15, dont chacune comporte plusieurs plaques parallèles inclinées. L'eau provenant de la chambre d'admission 13 entre dans les chambres de séparation 15 sous la forme d'un flux en direction généralement30 horizontale, et traverse les espaces entre les plaques parallèles inclinées des chambres de séparation 15. Les
particules contenues dans l'eau se déposent sur la surface des plaques, glissent en descendant sur les plaques, et tombent dans une chambre de collecte des boues commune, au35 fond du réservoir de traitement.
L'eau quittant les chambres de séparation 15 entre dans les chambres de décharge 17 sur les côtés du réservoir de traitement. Des canaux de décharge 10 sont prévus dans chacune des chambres de décharge 17, et chaque5 canal de décharge 10 inclut deux déversoirs de décharge 12. Un réservoir de traitement comme celui représenté sur la figure 4 utilise deux canaux de décharge en forme d'arc, dont chacun comporte deux déversoirs de décharge.10 Ceci augmente encore la longueur totale des déversoirs de décharge, de sorte que le débit de débordement de l'eau
débordant par-dessus les déversoirs de décharge, par unité de longueur des déversoirs de décharge, est réduite au minimum, et que la qualité du flux de sortie est portée au15 maximum.
Dans un quatrième mode de réalisation de la présente invention, représenté sur la figure 5, l'eau est introduite dans le réservoir dans une partie centrale, dans deux directions opposées relativement horizontales,20 en passant par une chambre d'admission 13. L'eau s'écoule par les espaces entre les plaques parallèles inclinées de deux chambres de séparation 15 et entre dans les chambres de décharge 17. Des canaux de décharge 10 sont prévus dans chacune des chambres de décharge 17. Chaque canal de décharge 10 s'étend sur la longueur du réservoir et inclut deux
déversoirs de décharge 12, un de chaque côté du canal de décharge. Des tuyaux de distribution d'air 18 sont prévus en-
dessous des chambres de séparation 15. Au cours d'un cycle de rinçage des plaques, des bulles d'air émises à partir
des tuyaux de distribution d'air 18 montent en traversant les espaces entre les plaques dans les chambres de séparation 15 pour déloger les particules faisant35 obstruction entre les plaques.
Des chicanes d'écoulement 22 peuvent être prévues en- dessous des chambres de séparation 15 pour empêcher l'eau de l'écouler sous les chambres de séparation 15, et de s'écouler directement dans les chambres de décharge 17.5 Les chicanes 22 assurent que l'eau entrant dans le réservoir en passant par la chambre d'admission 13 doit passer par les chambres de séparation 15. Des lames de raclage 32 peuvent être prévues en- dessous des chambres de collecte des boues 16 en-dessous des chambres de séparation 15 et des chambres de décharge
17. Les lames de raclage raclent les particules collectées vers un point de collecte des boues.
Un mode de réalisation d'un système complet de traitement et de retenue des eaux de pluie objet de la présente invention est représenté sur la figure 6. Dans ce mode de réalisation, les réservoirs de traitement utilisent la conception des flux transversaux présentée sur les figures 1-5. Le système comporte un ou plusieurs réservoirs de traitement de décantation situés à proximité les uns des autres dans le système. Une vanne d'admission 44 contrôle le débit de l'eau entrant dans le réservoir de traitement de décantation. L'eau entre dans le réservoir de traitement de décantation A par une chambre d'admission 5025 et traverse les chambres de séparation 52, sous la forme de flux en directions horizontales opposées, o les
particules se déposent sur les plaques parallèles inclinées. L'eau déborde par-dessus les déversoirs de décharge au niveau des canaux de décharge 54, pour former30 un flux de sortie, et le flux de sortie est dirigé dans un canal de décharge commun 64.
Des réservoirs de traitement de décantation/retenue B sont prévus à proximité des réservoirs de traitement de décantation A à l'intérieur du même système de réservoirs.35 Les réservoirs de traitement de décantation/retenue utilisent également la conception des flux transversaux décrite sur les figures 1-5. Les réservoirs de traitement
de décantation/retenue B peuvent être physiquement identiques aux réservoirs de traitement de décantation A, sauf en ce qui concerne les pompes d'évacuation 62 et les5 dispositifs d'admission 48 et 59.
Lorsque le débit de l'eau entrant dans le système dépasse le débit maximum prévu pour le réservoir de traitement de décantation A, le débit dans le réservoir de traitement de décantation A est limité par la vanne10 d'admission 44 au débit maximum prévu. L'excédent d'eau est collecté dans la zone d'admission 42. Lorsque le niveau de l'eau est suffisamment monté dans la zone d'admission 42, l'eau commence à déborder par-dessus les déversoirs d'admission 48 et entre dans les zones15 d'admission de décantation/retenue 49. L'eau contenue dans les zones d'admission de décantation/retenue 49 est ensuite dirigée sélectivement vers les chambres d'admission 58 des réservoirs de traitement de décantation/retenue par les portes 59.20 L'eau est introduite dans les réservoirs de traitement de décantation/retenue B en passant par les chambres d'admission 58 des réservoirs de traitement de décantation/retenue B. Comme dans le réservoir de décantation A, l'eau contenue dans les réservoirs de25 décantation/retenue B traverse, sous forme de flux en directions horizontales opposées, les chambres de séparation 60 des réservoirs de traitement de décantation/retenue B. Les particules se déposent sur les plaques parallèles inclinées des chambres de séparation30 60, et l'eau déborde par-dessus les déversoirs de décharge dans les canaux de décharge 66 pour former un flux de sortie, le flux de sortie rejoignant le flux de sortie provenant du réservoir de traitement de décantation A dans le canal de décharge commun 64.35 La figure 8 représente une vue en coupe d'un réservoir de traitement de décantation/retenue. La vue en coupe représente les plaques parallèles inclinées d'une des chambres de séparation 60. L'eau traverse les espaces entre les plaques parallèles inclinées de la chambre de séparation 60 et les particules se déposent sur la surface5 des plaques. Les particules descendent en glissant sur les plaques et tombent dans les chambres de collecte des boues 16. Le flux d'eau entrant dans la chambre d'admission du réservoir de traitement est commandé par une porte 59 qui
est levée et baissée pour commander l'entrée de l'eau dans10 la chambre d'admission du réservoir de traitement de décantation/retenue.
Une pompe 62 est prévue dans le réservoir de traitement de décantation/retenue pour le pompage de l'eau
retenue dans le réservoir de traitement de15 décantation/retenue vers la zone d'admission du réservoir de traitement de décantation après les situations d'orage.
Des tuyaux d'évacuation des boues 72 s'étendent de la proximité du fond de la chambre de collecte des boues 16 jusqu'à l'extérieur du réservoir de traitement de20 décantation/retenue. Lorsque la chambre de collecte des boues 16 est pleine de particules collectées, les particules peuvent être évacuées hors du réservoir par les tuyaux d'évacuation des boues 72. Lafigure 9 représente les séquences de fonctionnement des réservoirs de traitement de décantation et de décantation/retenue d'un système selon la présente
invention. La colonne de réservoirs de traitement de gauche indique un réservoir de traitement de décantation, et la colonne de droite indique un réservoir de traitement30 de décantation/retenue.
Dans la séquence 1, le flux (par exemple eau de pluie et/ou débordements d'égout combinés) entrant dans le système au début d'une situation d'orage est traité dans le réservoir de traitement de décantation. Toute l'eau35 entrant dans le système est dirigée vers le dispositif d'admission du réservoir de traitement de décantation, traverse les chambres de séparation du réservoir de
traitement de décantation, et est collectée dans le canal de décharge du réservoir de traitement de décantation. Etant donné qu'il n'est pas utilisé, le réservoir de5 traitement de décantation/retenue reste vide.
Dans la séquence 2, qui est l'étape suivante de la situation d'orage, la quantité d'eau entrant dans le système dépasse le débit maximum prédéfini pour le réservoir de traitement de décantation. Dans cette10 situation, le débit de l'eau entrant dans le réservoir de traitement de décantation est régulé de façon- à ce que l'eau débordant du réservoir de traitement de décantation ait une qualité donnée. Tout flux excédentaire (par exemple flux que le réservoir de décantation ne peut pas15 accepter) est dirigé dans le réservoir de traitement de décantation/retenue. Le réservoir de traitement de décantation/retenue va commencer à se remplir, mais aucune eau ne sortira du réservoir de traitement de décantation/retenue jusqu'à ce que le niveau de l'eau dans20 le réservoir de traitement de décantation/retenue soit suffisamment élevé pour déborder par- dessus les déversoirs de décharge du canal de décharge. Dans la séquence 3, le niveau de l'eau dans le réservoir de traitement de décantation/retenue est suffisamment élevé pour déborder par-dessus les déversoirs de décharge, et les réservoirs de traitement de
décantation et de traitement de décantation/retenue fournissent tous deux un flux de sortie d'eau traitée. Les particules sont collectées au fond des réservoirs de30 traitement de décantation et de décantation/retenue dans les chambres de collecte des boues.
La séquence 4 indique l'étape suivante, lorsque les eaux de pluie diminuent pendant la dernière phase de la situation d'orage. A partir de cette séquence, il est35 possible de commencer l'évacuation des boues accumulées, par les tuyaux de sortie des boues. Lorsque les boues sont enlevées des réservoirs de traitement de décantation et de décantation/retenue, le niveau de l'eau dans les réservoirs descend plus bas que le haut des déversoirs de décharge, et le flux d'eau débordant par-dessus les5 déversoirs de décharge pour la formation d'un flux de sortie est interrompu. Les boues peuvent être pompées simultanément à la fois hors des réservoirs de traitement de décantation et de décantation/retenue, de façon à ce que les flux de sortie de la totalité du système soient10 interrompus, ou les boues peuvent être pompées hors d'un seul réservoir de traitement à la fois, de façon à ce
qu'un flux de sortie soit maintenu, mais à un débit réduit. Les tuyaux de distribution d'air (non représentés sur la figure 9, mais illustrés sur les figures 1, 2, 3 et15 5) peuvent être actionnés à ce moment-là pour déloger les particules faisant obstruction sur les plaques.
Dans la séquence 5, la situation d'orage est terminée, et il n'y a plus d'eau s'écoulant dans le système. Le volume d'eau contenu dans le réservoir de20 décantation/retenue est maintenant pompé vers les réservoirs de décantation pour traitement. En conséquence,
les réservoirs de décantation/retenue sont vidés, et prêts à commencer la prochaine séquence de remplissage lorsque se produira le prochain orage.
La figure 7 représente un autre mode de réalisation du système de traitement objet de la présente invention.
Dans ce mode de réalisation, les réservoirs de traitement sont en forme de parts de gâteau, ce qui permet un système plus compact. Les réservoirs en forme de parts de30 gâteau comportent la même structure et le même fonctionnement que le système de réservoirs rectangulaires représenté sur la figure 6. Mais les réservoirs en forme de parts de gâteaux offrent une distribution plus uniforme du flux vers les réservoirs séparés que ne le font les35 réservoirs rectangulaires. Les chambres de séparation 52,
sont situées entre les chambres d'admission 52, 58 et les canaux de décharge 64, 66.
L'eau entre dans le système par une zone principale d'admission 42 et est dirigée vers les réservoirs de traitement de décantation A en passant par les vannes d'écoulement d'admission du flux 44, qui limitent le débit entrant dans les réservoirs de traitement de décantation A. L'eau entre dans les réservoirs de traitement de décantation en passant par les chambres d'admission 50,10 passe par les chambres de séparation 52, puis déborde par- dessus les déversoirs de décharge dans les canaux de décharge 54 pour former un flux de sortie. Des chambres 70 pour la désinfection et/ou le traitement chimique peuvent être prévues comme partie intégrante des réservoirs de traitement. Les chambres 70 communiquent avec les canaux de décharge 54 des réservoirs de traitement. Des produits chimiques peuvent être introduits dans le flux de sortie dans les chambres 70 pour désinfection et/ou traitement chimique du flux de20 sortie. Après passage dans les chambres 70 pour désinfection et/ou traitement chimique, l'eau traitée sort des réservoirs de traitement de décantation A et est collectée dans un canal de décharge commun 64. Les vannes d'admission du flux 44 limitent le débit de l'eau entrant dans les réservoirs de traitement de décantation A. Lorsque le débit de l'eau augmente jusqu'au niveau o les réservoirs de traitement de décantation ne peuvent plus traiter la totalité du flux, le niveau de l'eau dans les zones d'admission 42 monte, et finit par30 déborder par-dessus les déversoirs d'admission 48. L'eau débordant par-dessus les déversoirs d'admission 48 entre dans les zones d'admission 49 de décantation/retenue, et est dirigée au travers des réservoirs de traitement de décantation/retenue B. Lorsque le niveau de l'eau est35 suffisamment élevé, l'eau traverse les chambres de séparation 60 du réservoir de traitement de décantation/retenue B, déborde par-dessus les déversoirs de décharge, et est collectée dans les canaux de décharge 66 des réservoirs de traitement de décantation/retenue B pour former un flux de sortie. Comme dans les réservoirs de traitement de décantation A, des chambres 70 pour désinfection et/ou traitement chimique peuvent être
prévues dans les réservoirs de traitement de décantation/retenue B. Le flux de sortie des réservoirs de traitement de décantation/retenue B est rejoint par le10 flux de sortie des réservoirs de traitement de décantation dans le canal commun de décharge 64.
Des plaques parallèles inclinées sont utilisées dans de nombreux réservoirs de traitement pour enlever les grosses particules présentant de bonnes caractéristiques15 de décantation. Lorsqu'il est nécessaire d'enlever de petites particules légères présentant de mauvaises
caractéristiques de décantation, ou des particules collantes qui ont tendance à adhérer aux plaques et à les obstruer, les systèmes à plaques parallèles inclinées20 comportent de graves inconvénients. Soit les particules ne se déposent pas vers le fond avant le débordement par-
dessus les déversoirs de décharge, soit les particules font obstruction entre les plaques, imposant un démontage et un nettoyage fréquent des plaques.25 Les réservoirs et systèmes de la présente invention éliminent ces inconvénients, de sorte que des systèmes de traitement à plaques parallèles inclinées peuvent être utilisés dans une plus large diversité d'applications. Les tuyaux de distribution d'air fournissent des bulles qui30 dégagent les particules faisant obstruction entre les plaques, sans qu'il soit nécessaire d'enlever les plaques du réservoir pour les nettoyer séparément, et sans provoquer d'échappement de particules rincées par-dessus les déversoirs de décharge. En prévoyant des déversoirs de35 décharge de chaque côté des canaux de décharge, et en étendant les déversoirs sur toute la longueur d'un réservoir de traitement, l'on porte au maximum la longueur des déversoirs de décharge. Ce qui à son tour, permet de réduire au minimum le débit d'eau de débordement par unité de longueur des déversoirs de décharge pour un débit donné5 du réservoir. Le faible débit par unité de longueur des déversoirs de décharge permet également d'utiliser un système selon la présente invention pour traiter efficacement des flux abondants présentant une faible concentration de particules.10 L'invention a été décrite en se référant aux modes de réalisation préférés, mais l'on comprendra que l'intention n'est pas de limiter l'invention à ces modes de réalisation. Au contraire, l'intention est de couvrir toutes les solutions possibles, modifications et solutions15 équivalentes pouvant entrer dans l'esprit et le domaine d'application de l'invention telle que définie dans les
revendications jointes.

Claims (8)

REVENDICATIONS
1. Réservoir de traitement de l'eau pour séparer les particules de l'eau, comprenant: au moins une chambre de séparation (15) comportant au moins un jeu de plaques parallèles (19) inclinées, le passage de l'eau entre les plaques séparant les particules de l'eau; une chambre (16) de collecte des boues pour collecter les boues comprenant les particules séparées de l'eau lors du passage de l'eau par la chambre de séparation, caractérisé en ce que: un tuyau (18) de distribution de gaz est adjacent aux plaques inclinées et configuré pour émettre des bulles de gaz pendant un cycle de rinçage des plaques pour déloger les particules piégées entre les plaques; une commande contrôlée introduit périodiquement un gaz dans le tuyau de distribution de gaz pour émettre périodiquement une impulsion de bulles de gaz pendant le20 cycle de rinçage des plaques; et une vanne interrompt le passage de l'eau par la chambre de séparation, la commande contrôlée ouvrant la
vanne avant le cycle de rinçage des plaques de façon à ce que l'impulsion de bulles de gaz déloge les particules25 pendant que le passage de l'eau est interrompu.
2. Réservoir selon la revendication 1, dans lequel: la chambre de séparation comporte au moins un jeu de plaques parallèles (19) inclinées, présentant une fente (23) entre chaque paire de plaques adjacentes pour un flux d'eau essentiellement horizontal entre les plaques, ledit au moins un jeu de plaques présentant un axe longitudinal définissant la largeur de la chambre de séparation, la chambre de séparation comportant une longueur perpendiculaire à la largeur, le passage de l'eau entre35 les plaques séparant les particules de l'eau; une chambre d'admission (13) est disposée d'ui, côté de la chambre de séparation pour l'introduction du flux d'eau essentiellement horizontal dans la chambre de séparation;5 une chambre de décharge (17) est disposée du côté opposé de la chambre de séparation pour recevoir le flux provenant de la chambre de séparation en direction essentiellement horizontale, la chambre de décharge étant disposée au-dessus et communicant avec la chambre de10 collecte des boues et poursuivant la séparation des particules de l'eau contenue dans la chambre de décharge, les particules descendant dans la chambre de collecte des boues; un canal de décharge (10) est disposé dans une partie supérieure de la chambre de décharge, et comporte un déversoir (12) de décharge de chaque côté du canal de décharge, le canal de décharge et les déversoirs de décharge s'étendant sur la longueur de la chambre de séparation, une couche de surface de l'eau contenue dans20 la chambre de décharge débordant par- dessus les déversoirs de décharge dans le canal de décharge pour créer un flux de sortie, le débit de débordement de l'eau par unité de longueur des déversoirs de décharge étant réduit au minimum pour un débit donné pour le réservoir.25
3. Réservoir de la revendication 2, comprenant en outre une chicane (27) s'étendant vers le bas à partir de
la chambre de séparation sur la longueur de la chambre de séparation, pour empêcher un court circuit d'eau provenant de la chambre d'admission de s'écouler sous la chambre de30 séparation, et dans la chambre de décharge.
4. Réservoir de la revendication 2, comprenant en outre: un tuyau (20) d'évacuation des boues à la base de la chambre de collecte des boues; une vanne (21) d'évacuation des boues entre le tuyau d'évacuation des boues et la chambre de collecte des boues pour assurer une communication sélective entre le tuyau d'évacuation des boues et la chambre de collecte des boues; et une commande contrôlée pour l'ouverture de la vanne d'évacuation des boues pour réduire le niveau de l'eau dans la chambre de décharge en-dessous des déversoirs de
décharge, et pour introduire de l'air dans le tuyau de distribution de gaz pour émettre une impulsion de bulles de gaz, le flux de sortie d'eau débordant par-dessus les10 déversoirs de décharge étant interrompus pendant le cycle de rinçage des plaques.
5. Réservoir de la revendication 2, comprenant en outre: une chambre collectrice (25) disposée entre la chambre de séparation et la chambre de décharge, et un canal collecteur (26) disposé dans une partie supérieure de la chambre collectrice, et comportant un
déversoir sur chaque côté du canal collecteur pour collecter les contaminants flottant sur la couche de20 surface de la chambre collectrice.
6. Réservoir de la revendication 5, comprenant en outre une chicane disposée entre la chambre collectrice et la chambre de décharge, et s'étendant vers le bas en direction de la chambre de collecte des boues.25
7. Réservoir de la revendication 2, comportant en outre: des lames (32) de raclage, disposées dans une partie inférieure de la chambre de collecte des boues pour racler
les boues contenues dans la chambre de collecte des boues30 vers une zone de collecte des boues.
8. Réservoir de la revendication 2, selon lequel le réservoir est essentiellement cylindrique, la chambre d'admission (13) s'étend sur le diamètre du réservoir essentiellement cylindrique, et une35 chambre de séparation et une chambre de décharge sont disposées de chaque côté de la chambre d'admission, des canaux de décharge s'étendant selon un arc du réservoir
essentiellement cylindrique.
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