Description
La présente invention a pour objet un dispositif d'alimentation auxiliaire d'un réseau de distribution d'eau potable d'une installation.
Elle concerne le domaine technique des installations pour le recueil et le stockage des eaux usées et des eaux claires issues d'un point d'utilisation d'une installation ainsi que le domaine technique des installations pour le recueil et le stockage des eaux pluviales.
Les eaux ainsi stockées sont destinées à être recyclées pour se substituer à l'eau potable dans des applications où le degré de pureté de l'eau ne doit pas nécessairement être maximal.
Un premier inconvénient lié à la consommation de l'eau est le coût qu'elle génère. En effet, les installations domestiques ou industrielles sont généralement reliées à un réseau de distribution d'eau potable et la mise à disposition d'une eau pure et directement consommable génère un coût qui peut devenir relativement élevé en cas de forte consommation.
En moyenne, les habitants des pays développés consomment 140 litres d'eau par jour/par personne : 93 % pour l'hygiène, les douches, es sanitaires et l'entretien, et uniquement 7 % pour l'alimentation (boissons, aliments).
Pour tenter de résoudre ce problème, il est conseillé, par exemple de fermer les robinets d'eau lorsqu'on se savonne, lors du brossage des dents ou lors du rasage. De même, il est recommandé de n'utiliser le lave-linge ou le lave-vaisselle que lorsque la machine est remplie. Ces réflexes simples peuvent permettre d'économiser jusqu'à 80 % de la consommation d'eau potable d'une habitation.
Cependant, ces conseils sont rarement suivis de manière continue dans le temps, si bien que globalement, la consommation d'eau potable dans une habitation reste inchangée.
Un second inconvénient est lié au fait que l'utilisation d'eau potable est inadaptée dans un grand nombre d'application. Par exemple, pour le fonctionnement des sanitaires, pour le nettoyage des voitures, pour l'arrosage des jardins ou pour le nettoyage domestique, il n'est pas nécessaire d'utiliser une eau pure et propre à la consommation, une eau ayant un niveau de pureté moindre pouvant être employée.
On connaît par les brevets FR 2830552, DE 4124605, DE 3331415 ou US 5274861 des dispositifs permettant de réutiliser de l'eau de façon contrôlée avant de l'envoyer vers le réseau d'assainissement. Il s'agit plus particulièrement de dispositifs de récupération d'eaux d'évacuation constitués d'une vanne deux ou trois voies pouvant être actionnée à la clemande, ladite vanne étant placée à la sortie des points d'utilisation tels que lavabos, éviers ou autres, et agencée pour permettre de diriger l'eau d'évacuation soit directement vers le réseau d'évacuation, soit vers un réservoir de stockage ou vers une autre utilisation.
Les dispositifs cités précédemment ne permettent cepencant pas de trier les eaux d'évacuation selon leur degré de pureté. En effet, les eaux d'évacuation peuvent être soit usées, soit claire, et être réutilisées différemment selon leur degré de pureté.
Selon l'invention, les eaux usées sont les eaux d'évacuation ayant un faible degré de pureté. Il peut s'agir des eaux savonneuses générées après une douche ou un bain, par une machine à laver le linge, les eaux rejetées pendant le lavage de dents ou pendant un rasage, les eaux sales formées pendant le lavage des ustensiles agricoles et plus généralement toutes les eaux souillées par des agents polluants.
Ces eaux usées sont notamment adaptées pour le remplissage des chasses d'eau des sanitaires.
Selon l'invention, les eaux claires sont les eaux d'évacuation ayant un degré de pureté plus élevé que les eaux usées, mais qui ne répondent pas aux normes d'hygiène pour être proposées à la consommation . Il peut s'agir par exemple des eaux de rinçage des légumes, l'eau froide qui précède l'arrivée de l'eau chaude lorsqu'on prend une douche ou un bain et qui ne rentre pas en contact avec la peau d'un utilisateur, éventuellement l'eau chaude qui s'écoule lorsqu'un utilisateur se mouille avant de se savonner, l'eau d'essorage d'une machine à laver le linge et plus généralement les eaux d'évacuation ou les eaux de pluie qui ne sont pas souillées par des agents polluants.
Ces eaux claires sont notamment adaptées à des fins domestiques ou agricoles et en particulier pour le lavage des sols, pour le lavage des voitures ou pour l'arrosage des jardins, pour le lavage des rues, pour le nettoyage de matériel, etc.
Un but de l'invention est donc de proposer un dispositif permettant d'alimenter auxiliairement un réseau de distribution d'eau d'une installation en substituant temporairement, selon l'utilisation, l'eau potable dudit réseau par une eau recyclée et gratuite.
Un autre but de l'invention est de proposer un dispositr permettant de trier les eaux d'évacuation d'une installation selon leur degré de pureté ainsi que les eaux de pluie en vue de leur réutilisation.
L'invention a également pour but de réduire les gaspillages regrettables lorsque l'eau potable est rare, de permettre de réaliser cles économies substantielles et également de soulager les stations d'épuration sans que les utilisateurs aient à modifier significativement leurs habitudes de consommation et sans avoir à diminuer leurs besoins en eau.
Ces buts sont notamment atteints par un dispositif d'alimentation auxiliaire d'un réseau de distribution d'eau d'une installation, se caractérisant par le fait qu'il comprend : - une première vanne trois voies reliant le conduit d'évacuation d'un premier point d'utilisation à un conduit de récupération des eaux claires et à un conduit de récupération des eaux usées ; - un moyen d'actionnement de ladite première vanne permettant de mettre en communication ledit conduit d'évacuation avec l'un desdits conduits de récupération ; - un réservoir de stockage des eaux usées alimenté par ledit conduit de récupération des eaux usées ; - un réservoir de stockage des eaux claires alimenté par ledit conduit de récupération des eaux claires ;- des secondes vannes trois voies reliant les conduits de sortie desdits réservoirs de stockage à un conduit du réseau de distribution d'eau potable et à un conduit d'alimentation en eau de seconds points d'utilisation ; - des moyens d'actionnement desdites secondes vannes permettant de -mettre en communication ledit conduit d'alimentation en eau desdits seconds points d'utilisation avec lesdits conduits de sortie ou avec ledit conduit du réseau de distribution d'eau potable.
Ainsi, le dispositif conforme à l'invention permet de réaliser des économies d'eau potabie variant de 20 % à 50 % selon les habitations et les habitudes de consommation des utilisateurs. De plus, la charge de traitement dans les stations d'épurations diminue proportionnellement au nombre d'habitations équipées du dispositif objet de l'invention, ce qui est un avantage économique et écologique pour les collectivités ou organismes en charge de leur gestion.
Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, le réservoir de stockage des eaux claires comporte dans sa partie haute une canalisation de surverse mettant en communication ledit réservoir de stockage des eaux claires avec le réservoir de stockage des eaux usées, ce dernier comportant une surverse reliée au tout-à-l'égout, la hauteur du passage au point haut de ladite surverse étant inférieure à la hauteur de l'extrémité de ladite canalisation de surverse débouchant dans ledit réservoir de stockage des eaux usées. De cette manière, les eaux claires peuvent s'écouler vers le réservoir ce stockage des eaux usées sans que ces dernières ne refoulent vers le réservoir de stockage des eaux claires et le contamine.
Selon une caractéristique de l'invention, le moyen d'actionnement de la première vanne trois voies est agencé avec un capteur dont les caractéristiques sont spécifiques au premier point d'utilisation. Par exemple, lorsque le point d'utilisation est une douche, le capteur peut être un capteur de température : tant que la température de l'eau est inférieure à un seuil fixé par l'utilisateur, la première vanne trois voies est actionnée pour que le conduit d'évacuation soit mis en communication avec le conduit de récupération des eaux claires. Dès que la température est atteinte, la première vanne trois voies est actionnée pour que le conduit d'évacuation soit mis en communication avec le conduit de récupération des eaux usées.
Avantageusement, les moyens d'actionnement des secondes vannes trois voies sont agencés avec des capteurs détectant le niveau de l'eau dans le réservoir de stockage des eaux claires et dans le réservoir de stockage des eaux usées. De cette façon, la substitution de l'eau potable par l'eau recyclée ne s'effectue que lorsque les réservoirs de stockage sont suffisamment remplis.
Pour augmenter les capacités de stockage et de recyclage du dispositif objet de l'invention, ce dernier comporte un réservoir de stockage des eaux pluviales raccordé à un dispositif de récupération des eaux de pluie, ledit réservoir de stockage des eaux pluviales comportant une canalisation de sortie et une canalisation de surverse mettant en communication ledit réservoir de stockage des eaux pluviales avec le réservoir de stockage des eaux claires.
Dans une variante de réalisation permettant de recycler les eaux pluviales, le réservoir de stockage des eaux claires est raccorde à un dispositif de récupération des eaux de pluie.
Selon une caractéristique de l'invention, le dispositif de récupération des eaux de pluie comporte : - un conduit de récupération des eaux de pluie raccordé à une gouttière ; - un premier moyen de filtration démontable muni d'un élément filtrant, ledit premier moyen de filtration étant agencé avec ledit conduit de récupération des eaux de pluie ; - une canalisation mettant en communication la sortie dudit premier moyen de filtration avec le réservoir de stockage des eaux pluv ales ou avec le réservoir de stockage des eaux claires.
Pour éviter que des impuretés ne rentrent dans le réservoir de stockage des eaux pluviales ou le réservoir de stockage des eaux claires lorsque le premier moyen de filtration est démonté, un deuxième moyen de filtration est avantageusement agencé au niveau de la canalisation mettant en communication la sortie du premier moyen de filtration avec le réservoir de stockage des eaux pluviales ou avec le réservoir de stockage des eaux claires.
Selon une autre caractéristique de l'invention permettant de facilement changer l'élément filtrant, le premier moyen de filtration est muni d'un moyen de fermeture amovible sur lequel est fixé l'élément filtrant, ledit moyen de fermeture étant man u̇vrable par un dispositif outil agencé sur la paroi extérieure du réservoir de stockage des eaux pluviales ou du réservoir de stockage des eaux claires.
Selon une autre caractéristique de l'invention permettant de traiter les eaux stockées pour augmenter leur degré de pureté, les canalisations de sortie des réservoirs de stockage des eaux claires et/ou des eaux usées et/ou des eaux pluviales sont agencées avec un filtre au charbon actif.
Selon encore une caractéristique de l'invention, les réservoirs de stockages des eaux claires et/ou des eaux usées et/ou des eaux pluviales comportent avantageusement des brides permettant de les raccorder à d'autres réservoirs afin de pouvoir augmenter les capacités de stockage.
D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront mieux à la lecture de la description suivante, faite à titre d'exemple indicatif et non limitatif, en regard des dessins annexés, sur lesquels : - la figure 1 est une vue schématique du dispositif objet de l'invention montrant l'agencement des différents éléments constitutifs ; - la figure 2 est une vue schématique du dispositif objet de l'invention montrant son agencement possible avec un réservoir de stockage des eaux pluviales et/ou avec un dispositif de récupération des eaux de pluie. - la figure 3 est une vue en coupe verticale d'un réservoir de stockage des eaux pluviales selon l'invention et du dispositif de récupération des eaux de pluie associé ;- la figure 4 est une vue en coupe selon A-A du dispositif de récupération des eaux de pluie représenté à la figure 2 montrant un moyen de fermeture démontable du premier moyen de filtration ; En se référant aux figures 1 et 4, une première vanne trois voies 1 est raccordée au conduit d'évacuation 2a d'un point d'utilisation 2 d'une installation.
La première vanne trois voies 1 est préférentiellement du :ype représenté sur les figures 3 et 4 du brevet FR 2830552, mais d'autres vannes trois voies peuvent être employées de manière équivalente.
Le point d'utilisation 2 peut être un évier, une baignoire, une douche, un lavabo ou tout autre point d'utilisation équivalant d'une installation alimentée par le réseau d'eau potable 4.
La première vanne trois voies 1 est également raccordée à un réservoir de stockage dédié aux eaux claires 5 et un réservoir de stockage dédié aux eaux usées 6 par l'intermédiaire respectivement d'un conduit de récupération des eaux claires 5a et d'un conduit de récupération des eaux usées 6a.
Un moyen d'actionnement de la première vanne trois voies 1 est prévu pour mettre en communication le conduit d'évacuation 2a soit .avec le conduit de récupération des eaux claires 5a soit avec le conduit de récupération des eaux usées 6a.
Le moyen d'actionnement peut être mécanique, par exemple un vérin, un moteur électrique ou tout actionneur équivalent. Dans le cas de la douche, le moyen d'actionnement peut être actionné grâce à des capteurs de température placés au niveau du conduit d'évacuation et dont le seuil de déclenchement est réglé selon la température souhaitée par l'utilisateur. Tant que l'eau ne s'écoule pas à la température souhaitée, la première vanne trois voies 1 est actionnée pour que l'eau de la douche soit évacuée vers le réservoir de stockage des eaux claires 5. Dès que l'eau a atteint la température souhaitée, la première vanne trois voies 1 est actionnée pour que l'eau soit évacuée vers le réservoir de stockage des eaux usées 6.Un capteur de pH peut également être prévu au niveau du conduit d'évacuation pour détecter les eaux savonneuses et actionner la première vanne trois voies 1 pour que l'eau soit évacuée vers le réservoir de stockage des eaux usées 6 dès que l'utilisateur commence à se savonner.
Dans le cas d'une machine à laver le linge, on peut employer un capteur réglé sur le cycle de lavage pour que tant que le mode essorage n'est pas enclenché, les eaux savonneuses soient évacuées vers le réservoirs de stockage des eaux usées 6.
L'utilisation d'un moyen d'actionnement mécanique agencé avec un capteur dont les caractéristiques sont spécifiques au point d'utilisation considéré, permet de trier et de recycler l'eau automatiquement, sans aucune intervention de l'utilisateur.
Le moyen d'actionnement de la première vanne trois voies 1 peut également être manuel. Il peut s'agir d'une manette ou de deux tirettes installées à portée de main du point d'utilisation et reliées à adite première vanne par des câbles ou des tringles comme décrit dans le brevet FR 2830552 et plus particulièrement comme représenté à la figure 2 de ce document.
Ce mode de réalisation est particulièrement adapté au cas où le point d'utilisation 2 est un évier, un lavabo, une baignoire, etc.
Selon un mode préféré de réalisation, les réservoirs de stockage des eaux claires 5 et des eaux usées 6 sont étanches, formés par des tubes PVC d'environ 500 mm de diamètre et de hauteur pouvant varier entre 2 m et 5 m.
Ces réservoirs peuvent être enterrés, agencés dans une enceinte en sous-sol ou à l'extérieur d'une installation en plein air.
Les réservoirs de stockage 5 et 6 peuvent également être disposés à l'intérieur de l'installation, intégrés dans les cloisons comme gaine technique. Cette solution a l'avantage d'être esthétique et permet d'éviter les problèmes de gel.
Des trappes, respectivement 5b et 6b, sont avantageusement prévues pour qu'un opérateur puisse accéder à l'intérieur des réservoirs de stockage 5 et 6 en cas de défaillances techniques ou pour la maintenance.
Les réservoirs 5 et 6 comportent chacun une canalisation de sortie, respectivement 5c et 6c. Un dispositif de pompage agencé au niveau des canalisations de sortie 5c et 6c peut être prévu pour faciliter l'évacuation de l'eau.
Des secondes vannes trois voies 5d, 6d relient les canalisations de sortie 5c, 6c à des conduits de distribution d'eau potable 4 et aux conduits d'alimentation en eau 5e, 6e de seconds points d'utilisation 25, 26. Les secondes vannes trois voies 5d, 6d sont préférentiellement du type décrit précédemment.
Les seconds points d'utilisation 25 et 26, peuvent par exemple être des sanitaires ou des robinets d'arrivée d'eau pour jardin.
Des moyens d'actionnement des secondes vannes trois voies 5d, 6d sont prévus pour mettre en communication les conduits d'alimentation en eau 5e, 6e des seconds points d'utilisation 25, 26 soit avec les canalisations de sortie 5c, 6c des réservoirs de stockage 5, 6 soit avec les conduits du réseau de distribution d'eau potable 4.
Le moyen d'actionnement est préférentiellement mécanique et agencé avec un capteur détectant le niveau de l'eau dans les réservoir:; de stockage 5 et 6. Lorsque le niveau d'eau dans les réservoirs de stockage est insuffisant pour alimenter correctement les seconds points d'utilisation 25 et 26, ces derniers sont alimentés de manière classique par le réseau d'eau potable 4. Lorsque le niveau d'eau dans les réservoirs est suffisamment haut, le point d'utilisation 25, par exemple, un tuyau d'arrosage de jardin, est alimenté par l'eau claire contenue dans le réservoir de stockage des eaux claires 5 et le second point d'utilisation 26, par exemple la chasse d'eau d'un sanitaire, est alimenté par l'eau usée contenue dans le réservoir de stockage des eaux usées 6.
Un moyen d'actionnement manuel du type décrit précédemment peut également être utilisé de manière équivalente.
En se référant aux figures 1 et 4, le réservoir de stoc<age des eaux usées 6 comporte avantageusement une surverse 60 dont la sortie 60a est reliée au tout-à-l'égout pour éviter que ledit réservoir soit plein et refoule vers le premier point d'utilisation 2.
Selon un mode préféré de réalisation, la surverse 60 est formée par un tube PVC disposé à l'intérieur du réservoir 6, ledit tube ayant un diamètre sensiblement égal au diamètre du conduit de récupération des eaux usées 6a.
En se référant aux figures 1 et 4, le réservoir de stockage des eaux claires 5 comporte dans sa partie haute une canalisation de sur/erse 50 reliant le réservoir de stockage des eaux usées 6.
Pour éviter que les eaux usées stockées ne refoulent vers le réservoir de stockage des eaux claires 5 et contaminent ce dernier, la hauteur du passage au point haut de la surverse 60 est inférieure à la hauteur de l'extrémité de la canalisation de surverse 50 débouchant dans le réservoir de stcckage des eaux usées 6.
En se référant à la figure 2, le dispositif objet de l'invention peut comporter un réservoir de stockage des eaux pluviales 7 raccordé à un dispositif de récupération des eaux de pluie 8 apte à récupé'er les eaux de pluie au niveau d'une gouttière 9.
Le réservoir de stockage des eaux pluviales 7 comporte une canalisation de sortie 7c. Un dispositif de pompage agencé au niveau de cette canalisation de sortie peut être prévu pour faciliter l'évacuation de l'eau.
Une vanne trois voies 7d relie la canalisation de sortie 7c à un conduit du réseau de distribution d'eau potable 4 et à un conduit d'alimentation en eau 7e d'un point d'utilisation 27. La vanne trois voies 7d est avantageusement du type décrit précédemment.
Un moyen d'actionnement de la vanne trois voies 7d est prévu pour mettre en communication le conduit d'alimentation en eau 7e du point d'utilisation 7 soit avec la canalisation de sortie 7c du réservoir de stockage soit avec le conduit du réseau de distribution d'eau potable 4.
De la même manière que décrit précédemment, le moyen d'actionnement peut être manuel ou mécanique du type agencé avec un capteur de niveau d'eau dans le réservoir 7.
Le réservoir de stockage des eaux pluviales 7 est preférentiellement étanche, formé par un tube PVC d'environ 500 mm de diamètre et de hauteur avantageusement supérieure à la hauteur des réservoirs de stockage des eaux claires 5 et des eaux usées 6. Ce réservoir peut être enterré, agencé dans une enceinte en sous-sol ou à l'extérieur d'une installation en plein air. Il peut également être disposé à l'intérieur de l'installation, intégré dans les cloisons comme gaine technique. Cette solution a l'avantage d'être esthétique et permet d'éviter les problèmes de gel.
Une trappe 7b est avantageusement prévue pour qu'un opérateur puisse accéder à l'intérieur du réservoir 7 en cas de défaillances techn ques ou pour la maintenance.
Le réservoir de stockage des eaux pluviales 7 comporte-, dans sa partie haute une canalisation de surverse 70 reliant le réservoir de stockage des eaux claires 5, le degré de pureté des deux eaux étant sensiblement égaux.
Dans une variante de réalisation représentée en pointillée à la figure 3, le dispositif de récupération des eaux de pluie 8 est directement relié au réservoir de stockage des eaux claires 5.
Dans une autre variante de réalisation non représentée, plusieurs dispositifs de récupération des eaux de pluie peuvent être placés en série sur la gouttière 9.
Le dispositif de récupération des eaux de pluie 8 est représenté plus en détail à la figure 3.
Il est constitué d'un conduit de récupération des eaux de pluie 8a vertical raccordé de manière étanche à l'extrémité de la gouttière 9. Le conduit 8a peut être fixé de manière démontable sur la gouttière 9.
L'extrémité inférieure du conduit 8a est débouchant dans un premier moyen de filtration démontable 8b.
Ce dernier se présente sous la forme d'un cylindre r gide vertical à l'intérieur duquel est agencé un élément filtrant 8c, par exemple un tube perforé autour duquel est disposé un matériau filtrant classique. En traversant le matériau filtrant l'eau de pluie se décharge ainsi de ses impuretés.
Une canalisation 8d relie de manière étanche la sortie du premier moyen de filtration 8b au réservoir de stockage des eaux pluviales 7 ou au réservoir de stockage des eaux claires 5.
Le premier moyen de filtration 8b peut avantageusement être démonté de la canalisation 8d de façon à pouvoir intervenir ou effectuer des actes de maintenance sur ledit premier moyen de filtration.
Dans ce cas, un second moyen de filtration 8e est avantageusement agencé au niveau de la canalisation 8d de façon à éviter que des impuretés ne rentrent dans les réservoirs de stockage 7 ou 5 lorsque le premier moyen de filtration 8b est démonté.
Avec le temps, le matériau filtrant de l'élément filtrant 8c risque de se colmater et d'empêcher la circulation des eaux de pluie vers le réservoir de stockage 7 ou 5. Il est donc utile de pouvoir changer régulièrement cet élément filtrant et, avantageusement, sans avoir à démonter le premier moyen de filtration 8b.
Pour ce faire, l'élément filtrant 8c est monté sur un moyen de fermeture amovible, par exemple un bouchon 8f (figures 3 et 4) fixé de manière étanche par l'intermédiaire d'un pas de vis à l'extrémité inférieure du cyl ndre formant le premier moyen de filtration 8b. Tout autre moyen de fermeture équivalant peut être employé, par exemple une trappe ou d'autres types d'élément mobile.
Le moyen de fermeture est pourvu d'un élément de man u̇vre permettant de désolidariser facilement ledit moyen de fermeture du premier moyen de filtration 8b.
Dans le cas où le réservoir de stockage des eaux de pluie 7 ou le réservoir de stockage des eaux claires 5 est intégré à l'installation, un accès direct dans une cloison peut être prévu pour que l'utilisateur puisse facilement man u̇vrer sans outillage le moyen de fermeture.
Dans le cas où le réservoir de stockage des eaux dE pluie 7 ou le réservoir de stockage des eaux claires 5 est situé en plein-air, le dispositif de récupération des eaux de pluie 8 se retrouvant alors en hauteur et dans le cas où le moyen de fermeture est un bouchon 8f (figures 3 et 4), l'élément de man u̇vre est avantageusement une poignée 8g apte à coopérer avec un dispositif outil 10 agencé sur la paroi extérieure du réservoir de stockage 7 ou 5.
Le dispositif outil 10 est constitué d'un plateau supérieu- 10a sur lequel est monté fixement des crochets 10b aptes à s'engager autour de la poignée 8g du bouchon 8f.
Le plateau supérieur 10a est monté fixement à l'extrémité supérieure d'une tige 10c verticale dont la hauteur permet à une personne située au pied du réservoir de stockage 7 ou 5 de positionner les crochets 10b autour de la poignée 8g. La tige 10c peut être en une seule pièce ou avantageusement formée de plusieurs modules unitaires s'emboîtant les uns dans les autres. Une fois que les crochets 10b sont mis en position au niveau de la poignée 8g, il suffit à la personne de mettre en rotation le plateau supérieur 10a en manoeuvrant la tige 10c pour dévisser le bouchon 8f et enlever 'élément filtrant 8c.
En se rapportant aux figures 3 et 4, la tige 10c est montée pivotante autour de son axe vertical, dans une plaque support 11a, de manière à faciliter la mise en place des crochets 10b au niveau de la poignée 8g. La plaque support 11a comporte deux ergots 11 b verticaux destinés à s'engager dans des orifices 11c de forme complémentaires, disposés sur le bouchon 8f. Lorsque les ergots 11 b sont positionnés dans les orifices 11 c, les crochets 10b se retrouvent positionnés autour de la poignée 8g.
Dans une variante de réalisation facilitant la mise en place des crochets 10b au niveau de la poignée 8g, la plaque support 11a est reliée par une armature 12a à un dispositif de guidage formé par des galets 12b montés coulissant dans des rails verticaux 12c, lesdits rails étant fixés sur la paroi extérieure du réservoir de stockage des eaux pluviales 7 ou des. eaux claires 5 (figure 3).
Selon le mode de réalisation représenté à la figure 3, la plaque support 11 a peut à la fois comporter les ergots 11 b et être reliée au dispositif de guidage.
Pour augmenter le degré de pureté des eaux stockées dans les différents réservoirs décrits précédemment et éventuellement s'en servir en agriculture pour abreuver le bétail, ou dans toute autre applicat on où un degré de pureté minimum des eaux est requis, les canalisations de sortie 5c et/ou 6c et/ou 7c des réservoirs de stockage des eaux claires 5 et/ou des eaux usées 6 et/ou des eaux pluviales 7 sont agencées avec un filtre au charbon-actif.
Dans une variante de réalisation non représentée, les réservoirs de stockage 5, 6 et 7 comportent avantageusement des brides permettant de les raccorder à d'autres réservoirs similaires afin de pouvoir augmenter les capacités de stockage.
Lorsque les points d'utilisation 25 et/ou 27 sont des systèmes d'arrosage pour le jardin, des dispositifs de goutte-à-goutte pour l'arrosage des plantes ou tout autre dispositif équivalent, il est avantageux de pouvoir les actionner automatiquement dans des périodes de sécheresse ou er cas de forte température. Pour ce faire, les mécanismes d'actionnement de ces points d'utilisation ainsi que les moyens d'actionnement des secondes vannes trois voies 5d et/ou 7d peuvent être avantageusement agencés avec des sondes d'humidité et/ou des capteurs de température de manière à déclencher leur fonctionnement en cas de sécheresse et/ou de forte température.
Dans une autre variante de réalisation, les moyens d'actionnement des secondes vannes trois voies 5d et/ou 6d et/ou7d et éventuellement les mécanismes d'actionnement des points d'utilisation 25 et/ou 26 et/ou 27 peuvent être commandés à distance par un ordinateur via le réseau Internet ou le réseau téléphonique.
Revendications 1.Dispositif d'alimentation auxiliaire d'un réseau de distribution d'eau potable d'une installation, se caractérisant par le fait qu'il comprend : - une première vanne trois voies (1) reliant le conduit d'évacuation (2a) d'un premier point d'utilisation (2) à un conduit de récupération des eaux claires (5a) et à un conduit de récupération des eaux usées (6a) ; - un moyen d'actionnement de ladite première vanne (1) ; - un réservoir de stockage des eaux usées (6) alimenté par ledit conduit de récupération des eaux usées (6a) ; - un réservoir de stockage des eaux claires (5) alimenté par ledit conduit de récupération des eaux claires (5a) ;- des secondes vannes trois voies (5d, 6d) reliant les conduits de sortie (5c, 6c) desdits réservoirs de stockage (5, 6) à un conduit du réseau de distribution d'eau potable (4) et à un conduit d'alimentation en eau (5e, 6e) de seconds points d'utilisation (25, 26) ; - des moyens d'actionnement desdites secondes vannes (5d, 6d).Description
The present invention relates to an auxiliary supply device of a drinking water distribution network of an installation.
It concerns the technical field of facilities for the collection and storage of wastewater and clear water from a point of use of a facility as well as the technical field of facilities for the collection and storage of rainwater.
The water thus stored is intended to be recycled to replace drinking water in applications where the degree of purity of the water does not necessarily have to be maximal.
A first drawback related to the consumption of water is the cost it generates. Indeed, domestic or industrial facilities are generally connected to a drinking water distribution network and the provision of pure and directly consumable water generates a cost that can become relatively high in case of high consumption.
On average, people in developed countries consume 140 liters of water per day / per person: 93% for hygiene, showers, toilets and maintenance, and only 7% for food (drinks, food) .
To solve this problem, it is advisable, for example to close the water taps when soaping, when brushing teeth or when shaving. Likewise, it is recommended to use the washing machine or dishwasher only when the machine is full. These simple reflexes can save up to 80% of a home's drinking water consumption.
However, these tips are rarely followed continuously over time, so that overall, the consumption of drinking water in a home remains unchanged.
A second drawback is that the use of drinking water is unsuitable in a large number of applications. For example, for the operation of toilets, for cleaning cars, for watering gardens or for domestic cleaning, it is not necessary to use pure water and clean for consumption, a water having a level of lesser purity that can be used.
Patent FR 2830552, DE 4124605, DE 3331415 or US Pat. No. 5,274,461 disclose devices making it possible to reuse water in a controlled manner before sending it to the sewerage network. It is more particularly devices for recovering wastewater consisting of a two or three-way valve that can be actuated in English, said valve being placed at the outlet of the points of use such as sinks, sinks or others, and arranged to allow directing the discharge water either directly to the evacuation network, or to a storage tank or to another use.
The devices mentioned above do not allow this to sort the waste water according to their degree of purity. Indeed, the wastewater can be either worn or clear, and be reused differently depending on their degree of purity.
According to the invention, the wastewater is the discharge water having a low degree of purity. It may be soapy water generated after a shower or a bath, a washing machine, water discharged during the washing of teeth or during a shave, dirty water formed during the washing of agricultural utensils and more generally all waters contaminated by pollutants.
This wastewater is particularly suitable for filling toilet flushing toilets.
According to the invention, the clear water is the discharge water having a degree of purity higher than the wastewater, but which do not meet the hygiene standards to be proposed for consumption. This may be for example rinsing water of vegetables, cold water that precedes the arrival of hot water when taking a shower or a bath and that does not come into contact with the skin of a user, possibly the hot water that flows when a user gets wet before soaping, the spin water of a washing machine and more generally the wastewater or rainwater that are not contaminated by polluting agents.
These clear waters are especially suitable for domestic or agricultural purposes and in particular for washing the soil, for washing cars or for watering gardens, for washing the streets, for cleaning equipment, etc.
An object of the invention is therefore to provide a device for auxiliary power supply to a water distribution network of an installation temporarily substituting, according to use, the drinking water of said network with recycled water and free.
Another object of the invention is to provide a device for sorting the discharge water of an installation according to their degree of purity and rainwater for reuse.
The invention also aims to reduce regrettable waste when drinking water is scarce, to achieve substantial savings and also to relieve sewage treatment plants without users having to significantly change their consumption habits and without have to decrease their water needs.
These aims are achieved in particular by an auxiliary supply device for a water distribution network of an installation, characterized in that it comprises: a first three-way valve connecting the exhaust duct; a first point of use for a clear water recovery pipe and a wastewater recovery pipe; - A means for actuating said first valve for communicating said exhaust duct with one of said recovery ducts; a wastewater storage tank fed by said wastewater collection pipe; - a clear water storage tank fed by said clear water recovery pipe - second three-way valves connecting the outlet pipes of said storage tanks to a pipe of the drinking water distribution network and to a pipe of water supply of second point of use; means for actuating said second valves for communicating said water supply duct of said second points of use with said outlet ducts or with said duct of the drinking water distribution network.
Thus, the device according to the invention allows for savings of potabie water ranging from 20% to 50% depending on the homes and consumption habits of users. In addition, the treatment load in the purification stations decreases proportionally to the number of homes equipped with the device object of the invention, which is an economic and ecological advantage for the communities or bodies in charge of their management.
According to an advantageous characteristic of the invention, the clear water storage tank comprises in its upper part an overflow line connecting said clear water storage tank with the wastewater storage tank, the latter comprising a connected overflow. in the sewer, the height of the passage at the high point of said overflow being less than the height of the end of said overflow line opening into said wastewater storage tank. In this way, the clear water can flow to the tank this wastewater storage without the latter to return to the clear water storage tank and contaminates it.
According to one characteristic of the invention, the means for actuating the first three-way valve is arranged with a sensor whose characteristics are specific to the first point of use. For example, when the point of use is a shower, the sensor can be a temperature sensor: as long as the water temperature is below a threshold set by the user, the first three-way valve is actuated so that the evacuation pipe is put into communication with the clear water recovery pipe. As soon as the temperature is reached, the first three-way valve is actuated so that the exhaust duct is put into communication with the wastewater recovery duct.
Advantageously, the means for actuating the second three-way valves are arranged with sensors detecting the level of the water in the clear water storage tank and in the wastewater storage tank. In this way, the replacement of drinking water with recycled water takes place only when the storage tanks are sufficiently filled.
In order to increase the storage and recycling capacities of the device that is the subject of the invention, the latter comprises a rainwater storage tank connected to a rainwater recovery device, said rainwater storage tank comprising an outlet pipe. and an overflow pipe communicating said rainwater storage tank with the clear water storage tank.
In an alternative embodiment for recycling rainwater, the clear water storage tank is connected to a rainwater recovery device.
According to one characteristic of the invention, the rainwater recovery device comprises: a rainwater recovery pipe connected to a gutter; a first removable filtering means provided with a filtering element, said first filtering means being arranged with said rainwater recovery duct; a pipe communicating the outlet of said first filtration means with the rainwater storage tank or with the clear water storage tank.
To prevent impurities from entering the rainwater storage tank or the clear water storage tank when the first filtration means is disassembled, a second filtering means is advantageously arranged at the level of the pipe connecting the outlet. the first filtering means with the rainwater storage tank or with the clear water storage tank.
According to another characteristic of the invention making it possible to easily change the filtering element, the first filtering means is provided with a removable closure means on which the filtering element is fixed, said closure means being operable by a device tool arranged on the outer wall of the rainwater storage tank or the clear water storage tank.
According to another characteristic of the invention making it possible to treat the stored water to increase its degree of purity, the outlet pipes of the storage tanks for clear water and / or waste water and / or rainwater are arranged with a filter at charcoal.
According to another characteristic of the invention, storage tanks clear water and / or waste water and / or rainwater advantageously comprise flanges for connecting to other tanks in order to increase the storage capacity.
Other characteristics and advantages of the present invention will emerge more clearly on reading the following description, given by way of indicative and nonlimiting example, with reference to the appended drawings, in which: FIG. 1 is a schematic view of the device object of the invention showing the arrangement of the various constituent elements; - Figure 2 is a schematic view of the device of the invention showing its possible arrangement with a rainwater storage tank and / or with a rainwater recovery device. 3 is a vertical sectional view of a rainwater storage tank according to the invention and of the associated rainwater recovery device; FIG. 4 is a sectional view along AA of the recovery device of FIGS. rainwater shown in Figure 2 showing a removable closure means of the first filtering means; Referring to Figures 1 and 4, a first three-way valve 1 is connected to the exhaust duct 2a of a point of use 2 of an installation.
The first three-way valve 1 is preferably: ype shown in Figures 3 and 4 of FR 2830552, but other three-way valves can be used in an equivalent manner.
The point of use 2 may be a sink, a bath, a shower, a washbasin or any other equivalent point of use of an installation fed by the drinking water network 4.
The first three-way valve 1 is also connected to a storage tank dedicated to clear water 5 and a storage tank dedicated to wastewater 6 via respectively a clear water recovery pipe 5a and a water pipe. wastewater recovery 6a.
A means for actuating the first three-way valve 1 is provided for communicating the evacuation duct 2a either with the clear water recovery duct 5a or with the wastewater collection duct 6a.
The actuating means may be mechanical, for example a jack, an electric motor or any equivalent actuator. In the case of the shower, the actuating means can be actuated by means of temperature sensors placed at the level of the discharge duct and whose triggering threshold is set according to the temperature desired by the user. As long as the water does not flow to the desired temperature, the first three-way valve 1 is actuated so that the shower water is discharged to the clear water storage tank 5. As soon as the water has reached the desired temperature, the first three-way valve 1 is actuated so that the water is discharged to the wastewater storage tank 6.A pH sensor may also be provided at the discharge pipe to detect the soapy water and actuate the first three-way valve 1 so that the water is discharged to the wastewater storage tank 6 as soon as the user starts to soap.
In the case of a washing machine, it is possible to use a sensor set on the washing cycle so that until the spinning mode is switched on, the soapy water is discharged to the wastewater storage tanks. .
The use of a mechanical actuation means arranged with a sensor whose characteristics are specific to the point of use in question, allows to sort and recycle the water automatically, without any intervention of the user.
The means for actuating the first three-way valve 1 can also be manual. It may be a handle or two drawers installed within reach of the point of use and connected to adite first valve by cables or rods as described in patent FR 2830552 and more particularly as shown in FIG. 2 of this document.
This embodiment is particularly suitable for the case where the point of use 2 is a sink, a sink, a bath, etc.
According to a preferred embodiment, the clear water storage tanks 5 and the wastewater 6 are sealed, formed by PVC tubes approximately 500 mm in diameter and height which can vary between 2 m and 5 m.
These tanks can be buried, arranged in an enclosure in the basement or outside an outdoor installation.
The storage tanks 5 and 6 can also be arranged inside the installation, integrated into the partitions as a technical duct. This solution has the advantage of being aesthetic and avoids frost problems.
Traps, respectively 5b and 6b, are advantageously provided so that an operator can access the inside of the storage tanks 5 and 6 in the event of technical failures or for maintenance.
The tanks 5 and 6 each comprise an outlet pipe, respectively 5c and 6c. A pumping device arranged at the outlet pipes 5c and 6c can be provided to facilitate the evacuation of water.
Second three-way valves 5d, 6d connect the outlet pipes 5c, 6c to the drinking water distribution pipes 4 and the water supply pipes 5th, 6th of second points of use 25, 26. The second valves three channels 5d, 6d are preferably of the type described above.
The second points of use 25 and 26, may for example be sanitary or water inlet faucets for garden.
Means for actuating the second three-way valves 5d, 6d are provided for communicating the water supply ducts 5e, 6e of the second utilization points 25, 26 with the outlet ducts 5c, 6c of the storage tanks. storage 5, 6 with the pipes of the drinking water distribution network 4.
The actuating means is preferably mechanical and arranged with a sensor detecting the level of the water in the tanks; storage 5 and 6. When the water level in the storage tanks is insufficient to properly feed the second use points 25 and 26, the latter are fed conventionally by the drinking water system 4. When the water level in the tanks is high enough, the point of use 25, for example, a garden hose, is fed by the clear water contained in the clear water storage tank 5 and the second point of use 26, for example the toilet flush, is supplied by the wastewater contained in the wastewater storage tank 6.
Manual actuation means of the type described above can also be used in an equivalent manner.
Referring to FIGS. 1 and 4, the wastewater storage tank 6 advantageously comprises an overflow 60 whose outlet 60a is connected to the sewerage system to prevent said reservoir from being full and forced back towards the first one. point of use 2.
According to a preferred embodiment, the overflow 60 is formed by a PVC tube disposed inside the reservoir 6, said tube having a diameter substantially equal to the diameter of the wastewater recovery pipe 6a.
Referring to FIGS. 1 and 4, the clear water storage tank 5 comprises in its upper part an overflow pipe 50 connecting the wastewater storage tank 6.
To prevent the stored wastewater from returning to the storage tank 5 clear water and contaminate the latter, the height of the passage at the high point of the overflow 60 is less than the height of the end of the overflow pipe 50 opening in the sewage storage tank 6.
With reference to FIG. 2, the device that is the subject of the invention may include a rainwater storage tank 7 connected to a rainwater recovery device 8 capable of recovering rainwater at a gutter 9.
The rainwater storage tank 7 comprises an outlet pipe 7c. A pumping device arranged at this outlet pipe may be provided to facilitate the evacuation of water.
A three-way valve 7d connects the outlet pipe 7c to a pipe of the drinking water distribution network 4 and to a water supply conduit 7e from a point of use 27. The three-way valve 7d is advantageously type previously described.
A means for actuating the three-way valve 7d is provided for communicating the water supply conduit 7e of the point of use 7 with either the outlet pipe 7c of the storage tank or with the conduit of the distribution network drinking water 4.
In the same way as described above, the actuating means can be manual or mechanical of the type arranged with a water level sensor in the tank 7.
The rainwater storage tank 7 is preferably impervious, formed by a PVC tube approximately 500 mm in diameter and advantageously greater than the height of the storage tanks for clear water 5 and wastewater 6. This reservoir can be buried, arranged in an enclosure in the basement or outside an outdoor installation. It can also be placed inside the installation, integrated into the partitions as a technical duct. This solution has the advantage of being aesthetic and avoids frost problems.
A trap 7b is advantageously provided so that an operator can access the interior of the tank 7 in the event of technical failures or for maintenance.
The rainwater storage tank 7 comprises- in its upper part an overflow line 70 connecting the clear water storage tank 5, the degree of purity of the two waters being substantially equal.
In an alternative embodiment shown in dashed lines in FIG. 3, the rainwater recovery device 8 is directly connected to the clear water storage tank 5.
In another embodiment not shown, several rainwater recovery devices can be placed in series on the gutter 9.
The rainwater recovery device 8 is shown in more detail in FIG.
It consists of a vertical rainwater collection duct 8a connected sealingly to the end of the gutter 9. The duct 8a can be removably attached to the gutter 9.
The lower end of the duct 8a opens into a first removable filtering means 8b.
The latter is in the form of a vertical cylindrical cylinder inside which is arranged a filter element 8c, for example a perforated tube around which is disposed a conventional filter material. By passing through the filter material, the rainwater is discharged from its impurities.
A pipe 8d sealingly connects the outlet of the first filtering means 8b to the rainwater storage tank 7 or the clear water storage tank 5.
The first filtration means 8b can advantageously be removed from the pipe 8d so as to be able to intervene or carry out maintenance actions on said first filtration means.
In this case, a second filtration means 8e is advantageously arranged at the level of the pipe 8d so as to prevent impurities from entering the storage tanks 7 or 5 when the first filtering means 8b is disassembled.
Over time, the filter material of the filter element 8c may clog and prevent the flow of rainwater to the storage tank 7 or 5. It is therefore useful to be able to change regularly this filter element and advantageously , without having to dismantle the first filtering means 8b.
To do this, the filter element 8c is mounted on a removable closure means, for example a plug 8f (FIGS. 3 and 4) sealingly fastened via a thread at the lower end of the cylinder. ndre forming the first filtration means 8b. Any other equivalent closure means may be employed, for example a hatch or other types of movable member.
The closure means is provided with a maneuvering element making it easy to separate said closure means from the first filtration means 8b.
In the case where the rainwater storage tank 7 or the clear water storage tank 5 is integrated into the installation, a direct access in a partition can be provided so that the user can easily operate without tools the means of closure.
In the case where the rainwater storage tank 7 or the clear water storage tank 5 is located in the open air, the rainwater recovery device 8 is then found at height and in the case where the means The closing element 8f is a plug (FIGS. 3 and 4), the operating element is advantageously a handle 8g able to cooperate with a tool device 10 arranged on the outer wall of the storage tank 7 or 5.
The tool device 10 consists of a top plate 10a on which are mounted fixed hooks 10b adapted to engage around the handle 8g of the plug 8f.
The upper plate 10a is fixedly mounted to the upper end of a vertical rod 10c whose height allows a person located at the foot of the storage tank 7 or 5 to position the hooks 10b around the handle 8g. The rod 10c may be in one piece or advantageously formed of several unit modules fitting into each other. Once the hooks 10b are placed in position at the handle 8g, it suffices for the person to rotate the upper plate 10a by operating the rod 10c to unscrew the plug 8f and remove 'filter element 8c.
Referring to Figures 3 and 4, the rod 10c is pivotally mounted about its vertical axis, in a support plate 11a, so as to facilitate the introduction of the hooks 10b at the handle 8g. The support plate 11a has two lugs 11b vertical for engaging in orifices 11c of complementary shape, arranged on the plug 8f. When the lugs 11b are positioned in the orifices 11c, the hooks 10b are found positioned around the handle 8g.
In an alternative embodiment facilitating the establishment of the hooks 10b at the handle 8g, the support plate 11a is connected by a frame 12a to a guide device formed by rollers 12b mounted sliding in vertical rails 12c, said rails being attached to the outer wall of the rainwater storage tank 7 or. clear waters 5 (Figure 3).
According to the embodiment shown in Figure 3, the support plate 11 may both have the lugs 11b and be connected to the guide device.
To increase the degree of purity of the water stored in the various tanks described above and possibly use it in agriculture for watering livestock, or in any other application where a minimum degree of purity of the water is required, the outlet pipes 5c and / or 6c and / or 7c storage tanks for clear water 5 and / or wastewater 6 and / or rainwater 7 are arranged with a carbon-active filter.
In an alternative embodiment not shown, the storage tanks 5, 6 and 7 advantageously comprise flanges for connecting to other similar tanks in order to increase the storage capacity.
When the points of use 25 and / or 27 are garden watering systems, drip irrigation devices for plant watering or any other equivalent device, it is advantageous to be able to automatically operate them in periods of drought or the case of high temperature. For this purpose, the mechanisms for actuating these points of use as well as the means for actuating the second three-way valves 5d and / or 7d may advantageously be arranged with humidity probes and / or temperature sensors. to trigger their operation in case of drought and / or high temperature.
In another alternative embodiment, the actuating means of the second three-way valves 5d and / or 6d and / or 7d and possibly the operating mechanisms of the points of use 25 and / or 26 and / or 27 can be controlled at remote by a computer via the Internet or the telephone network.
1. Auxiliary supply device for a drinking water distribution network of an installation, characterized in that it comprises: a first three-way valve (1) connecting the exhaust duct (2a); ) from a first point of use (2) to a clear water recovery pipe (5a) and to a wastewater recovery pipe (6a); a means for actuating said first valve (1); - a wastewater storage tank (6) fed by said wastewater recovery conduit (6a); - a clear water storage tank (5) fed by said clear water recovery pipe (5a); - second three-way valves (5d, 6d) connecting the outlet pipes (5c, 6c) of said storage tanks ( 5, 6) to a pipe of the drinking water distribution network (4) and a water supply pipe (5e, 6e) of second points of use (25, 26); means for actuating said second valves (5d, 6d).