FR2953235A1 - Collective sewerage installation for treating e.g. wastewater in rural environment, has central unit to control pumps to regularly and continuously circulate effluent in sealed and pressurized pipe system to treatment plant at constant rate - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention concerne une installation d'assainissement collective plus spécifiquement destinée à un milieu rural pour évacuer et traiter des effluents, tels que notamment les eaux usées, les eaux-vannes et autres, provenant d'habitations. The present invention relates to a collective sanitation facility more specifically intended for a rural environment for discharging and treating effluents, such as in particular wastewater, blackwater and other, from homes.
Si l'évacuation et le traitement des effluents sont particulièrement bien conçus en milieu urbain par l'agencement d'installations d'assainissement du type réseau de canalisations dénommé tout-à-l'égout, recevant entre autres les effluents des différentes habitations raccordées, collectives ou individuelles, pour les amener à des stations d'épuration, en revanche, il n'en 1 o va pas de même en milieu rural. En effet, du fait de la dissémination des habitations le plus souvent individuelles, il n'est pas toujours possible surtout financièrement de réaliser des installations d'assainissement collectives qui risqueraient d'entraîner des coûts prohibitifs pour de petites communes en raison des infrastructures 15 particulièrement lourdes (conception, génie civil, travaux de voirie, matériaux,...) qu'elles engendrent. Aussi, les installations actuelles en milieu rural sont souvent autonomes, individuelles, et consistent principalement en des puisards ou en des fosses sceptiques qu'il convient d'entretenir régulièrement, ce qui n'est pas toujours le cas, et qui entraînent à la longue 20 une pollution des sols. Par ailleurs, compte tenu de la prise de conscience générale des problèmes liés à l'environnement, des nouvelles réglementations et directives officielles dans ce domaine sont apparues ou prévues et seront, ou le sont déjà pour certaines, applicables dans un proche avenir. Ainsi, les installations 25 d'assainissement autonomes du type puisard et fosse sceptique devront être mises aux nouvelles normes particulièrement sévères pour éviter la pollution des sols et des nappes phréatiques, ou remplacées par des installations neuves agréées autonomes. Ainsi, pour anticiper cette nouvelle législation, les petites communes 30 envisagent de s'équiper d'une installation d'assainissement collective pour traiter les effluents. If the evacuation and the treatment of the effluents are particularly well conceived in urban environment by the arrangement of sewerage installations of the type of mains drainage system called sewerage, receiving among others the effluents of the various connected dwellings, In the case of collective or individual units, to bring them to treatment plants, the situation is not the same in rural areas. Indeed, because of the spread of the most often individual dwellings, it is not always possible especially financially to carry out collective sanitation installations which could entail costs prohibitive for small municipalities because of infrastructures 15 particularly heavy (design, civil engineering, road works, materials, ...) that they generate. Also, the current facilities in rural areas are often autonomous, individual, and consist mainly of sumps or skeptic pits that should be maintained regularly, which is not always the case, and which lead in the long run 20 soil pollution. Furthermore, in view of the general awareness of environmental issues, new regulations and official guidelines in this area have emerged or are planned and will be, or already are, applicable in the near future. Thus, the stand-alone sewerage and skeptic sewerage-type sewerage systems will have to be set to the new particularly stringent standards to avoid pollution of the groundwater and groundwater, or replaced by new, autonomous, approved installations. Thus, to anticipate this new legislation, the small municipalities 30 plan to equip themselves with a collective sanitation installation to treat the effluents.
Certes, des installations collectives adaptées en milieu rural existent déjà, mais le coût global de ces ouvrages reste un sérieux handicap pour leur développement et est généralement dissuasif pour ces petites communes. Par exemple, une installation d'assainissement collective qui permet de raccorder différentes habitations réparties en zone rurale fonctionne sur le principe de l'écoulement des effluents par gravité. Elle comprend pour cela une station d'épuration pour la réception des effluents à traiter, qui est agencée en un point géographique bas de la commune ou groupe de communes concerné, et un réseau de canalisations reliant les différentes 1 o habitations à la station. Ce type d'installation d'assainissement collectif par gravité, quoique largement utilisé, présente néanmoins de nombreux inconvénients. Tout d'abord, l'installation nécessite, comme on l'a rappelé précédemment, des investissements importants en raison des travaux de 15 génie civil engagés (creusage de tranchées, ouvrages en béton, collecteurs, pose et raccordement de canalisations pouvant atteindre sur certains secteurs de l'installation plus de 600 mm de diamètre, etc....). Ensuite, l'écoulement gravitaire des effluents entre les habitations et la station d'épuration favorise l'encrassement des canalisations à cause de la faible pente de celles-ci (pour 20 éviter le creusage de tranchées de plus en plus profondes). De plus, l'absence de vitesse d'écoulement des effluents, hormis leur avance par gravité, et l'arrivée séquencée de ces derniers généralement sur trois périodes (matin, midi et soir) bien déterminées entraînent inévitablement la formation de bouchons engendrant mauvaises odeurs, par l'absence 25 d'étanchéité entre les canalisations du réseau, et dépôts de matière sur les parois internes des canalisations, lesquels dépôts durcissent entre les arrivées séquencées. Cela impose une maintenance régulière par curage hydrodynamique impliquant des frais importants. En outre, l'agencement de la station d'épuration en un point bas 30 géographique interdit, si cela le permet ensuite, la construction de nouvelles habitations en aval de celle-ci à moins de les équiper d'un dispositif de refoulement des effluents en direction de la station. La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients et concerne une installation d'assainissement collective dont la mise en oeuvre est particulièrement bien adaptée en milieu rural et financièrement supportable, et dont la conception réduit le coût de réalisation, assure un écoulement régulier des effluents en évitant l'encrassement des canalisations et la formation de bouchons, et permet l'agencement de la station d'épuration en un point quelconque de la commune. 1 o A cet effet, l'installation d'assainissement collective destinée à traiter des effluents d'habitations notamment en milieu rural, du type comportant une station d'épuration desdits effluents et un réseau de canalisations pour lesdits effluents, reliant lesdites habitations à ladite station d'épuration, est remarquable, selon l'invention , en ce que ledit réseau de canalisations est 15 étanche et sous pression tout le long de celui-ci, en ce qu'elle comprend, pour chaque habitation, au moins une cuve de stockage étanche pour la réception desdits effluents et une pompe de refoulement associée à ladite cuve étanche, ledit réseau de canalisations reliant de façon étanche et continue lesdites cuves, en sortie des pompes, à ladite station d'épuration des 20 effluents, et en ce que lesdites pompes de refoulement fonctionnent à partir d'une unité centrale de commande pour amener sous pression lesdits effluents contenus dans lesdites cuves en fonction de leur remplissage à circuler de manière continue et régulière dans ledit réseau de canalisations, en direction de ladite station d'épuration et avec un débit d'effluents aussi 25 constant que possible. Ainsi, grâce à l'invention, comme l'installation d'assainissement collective est étanche et pressurisée en totalité depuis les cuves jusqu'à la station, les effluents sont toujours entraînés avec une certaine vitesse dans le réseau de canalisations, ce qui empêche la formation de bouchons ou autres, 30 le dégagement de mauvaises odeurs, l'entrée de sable ou autre dans les canalisations et l'apparition de dépôts le long des parois internes des canalisations. De plus, du fait de la pressurisation de l'installation, la station d'épuration peut être agencée en un point quelconque de la commune ou des communes concernées, qu'il soit haut ou bas. Par ailleurs, la vitesse d'avance ou d'écoulement des effluents peut être déterminée en fonction du dimensionnement des canalisations par rapport au débit des pompes de refoulement. Ainsi, l'écoulement des effluents peut s'effectuer sur toute la section transversale des canalisations étanches ce qui empêche la formation de dépôt sur les parois, sans décantation des effluents puisqu'ils sont en mouvement permanent. De la sorte, un auto-curage des canalisations du 1 o réseau est obtenu par l'avance permanente des effluents. On remarque également que, grâce à l'unité centrale commandant les pompes en fonction du remplissage des cuves, les effluents avancent et arrivent quotidiennement, de façon régulière et constante, dans la station d'épuration, ce qui permet de réduire la dimension celle-ci, diminuant les 15 coûts de fabrication et de maintenance, pour avoir un volume de traitement parfaitement adapté à la quantité (débit) d'effluents arrivant régulièrement et quotidiennement dans la station, contrairement aux installations antérieures par gravité. De plus, puisque les canalisations du réseau sont pressurisées et 20 étanches entraînant un mouvement d'avance positif des effluents et que la quantité d'effluents circulant dans le réseau est gérée par l'unité centrale, les canalisations ont des diamètres réduits comparativement aux canalisations des installations gravitaires, ce qui entraîne la réalisation de tranchées dimensionnellement réduites, diminuant considérablement les coûts de 25 réalisation de l'installation. De préférence, ledit réseau de canalisations se compose d'une canalisation principale collective en communication avec ladite station d'épuration et, pour chaque habitation, d'une canalisation secondaire privative reliant ladite cuve de stockage à ladite canalisation principale collective. Par 30 exemple, la liaison entre chaque canalisation secondaire privative et ladite canalisation principale collective est réalisée à partir d'un raccord étanche, et sur chacune desdites canalisations secondaires privatives est monté, en amont du raccord étanche avec ladite canalisation principale collective, un clapet anti-retour. Avantageusement, ledit réseau de canalisations étanche et continu est réalisé en matière plastique telle qu'en polyéthylène haute densité PERD. Comme le réseau est sous pression, les canalisations peuvent avoir des diamètres réduits, de sorte que l'on peut utiliser des tuyaux enroulés autour de tourets en tant que canalisations, ce qui permet de les poser dans une simple tranchée réalisée dans le sol à partir d'un engin mécanisé à roue trancheuse. Les coûts financiers de l'installation s'en trouvent ainsi fortement réduits, par l'absence d'infrastructures et de travaux de génie civil considérables contrairement aux installations antérieures. Par ailleurs, lesdites pompes de refoulement peuvent être du type centrifuge avec un dilacérateur ou dispositif analogue associé à chacune desdites pompes. Selon une autre caractéristique de l'installation, pour des raisons de sécurité et d'interventions (maintenance,...), ledit réseau de canalisations est conformé en une pluralité de boucles indépendantes comportant chacune plusieurs habitations, chacune desdites boucles pouvant être isolée desdites autres boucles en communication avec ladite station d'épuration. De plus, pour assurer le fonctionnement continue de l'installation, ladite unité centrale de commande comporte plusieurs capteurs de niveau disposés dans chacune desdites cuves de stockage et autorisant, en fonction du taux de remplissage desdites cuves en effluents, la mise en route ou l'arrêt de l'une ou de plusieurs pompes pour maintenir une circulation régulière et continue des effluents dans ledit réseau de canalisations étanche et sous pression. Ainsi, on peut gérer l'écoulement des effluents quotidiennement depuis les pompes pour qu'ils arrivent régulièrement avec un débit sensiblement constant dans ladite station d'épuration, en évitant les périodes séquencées génératrices de formation de bouchons. Adequate collective facilities adapted in rural areas already exist, but the overall cost of these works remains a serious handicap for their development and is generally dissuasive for these small communes. For example, a collective sanitation facility that connects different dwellings in rural areas operates on the principle of the flow of effluents by gravity. For this purpose, it comprises a purification station for the reception of the effluents to be treated, which is arranged at a low geographical point of the municipality or group of municipalities concerned, and a network of pipes connecting the various dwellings to the station. This type of collective sanitation installation, although widely used, nevertheless has many disadvantages. First of all, the installation requires, as previously mentioned, major investments because of the civil engineering works involved (digging trenches, concrete structures, collectors, laying and connecting pipes that can reach some areas of the installation more than 600 mm in diameter, etc ....). Then, the gravity flow of the effluents between the houses and the purification plant favors the clogging of the pipes because of the low slope thereof (to avoid the digging of trenches deeper and deeper). In addition, the absence of flow velocity of the effluents, except their advance by gravity, and the sequenced arrival of the latter generally over three periods (morning, noon and evening) well determined inevitably lead to the formation of plugs generating bad odors by the absence of sealing between the network pipes, and deposits of material on the internal walls of the pipes, which deposits harden between the sequenced arrivals. This requires regular maintenance by hydrodynamic cleaning involving significant costs. In addition, the arrangement of the treatment plant at a geographical low point prohibits, if it allows, the construction of new dwellings downstream thereof unless equipped with a device for discharging effluents towards the station. The present invention aims to remedy these drawbacks and concerns a collective sanitation installation whose implementation is particularly well adapted in rural and financially bearable, and whose design reduces the cost of implementation, ensures a smooth flow of effluents by avoiding the clogging of the pipes and the formation of plugs, and allows the arrangement of the treatment plant at any point in the municipality. 1 o For this purpose, the collective sanitation installation intended to treat effluents from dwellings, particularly in rural areas, of the type comprising a treatment plant for the said effluents and a network of pipes for the said effluents, connecting the said dwellings to the said purification plant, is remarkable, according to the invention, in that said network of pipes is tight and under pressure all along it, in that it comprises, for each dwelling, at least one tank of sealed storage for receiving said effluents and a delivery pump associated with said sealed tank, said pipe network sealingly and continuously connecting said tanks at the outlet of the pumps to said effluent purification station, and in that said discharge pumps operate from a central control unit to pressurize said effluents contained in said tanks according to their filling to circulate continuously and regularly in said pipeline network, towards said wastewater treatment plant and with an effluent flow rate that is as constant as possible. Thus, thanks to the invention, since the collective sanitation system is completely sealed and pressurized from the tanks to the station, the effluents are always entrained with a certain speed in the pipe network, which prevents the formation of plugs or the like, the release of unpleasant odors, the entry of sand or other into the pipes and the appearance of deposits along the internal walls of the pipes. In addition, because of the pressurization of the facility, the treatment plant can be arranged at any point in the municipality or municipalities concerned, whether high or low. Furthermore, the speed of advance or flow of the effluents can be determined according to the sizing of the pipes with respect to the flow rate of the discharge pumps. Thus, the effluent flow can be carried out over the entire cross section of the sealed pipes which prevents the formation of deposition on the walls, without decantation of the effluent since they are in permanent movement. In this way, self-cleaning of the pipelines 1 o network is obtained by the permanent advance of the effluents. It is also noted that, thanks to the central unit controlling the pumps as a function of the filling of the tanks, the effluents advance and arrive daily, in a regular and constant manner, in the treatment plant, which makes it possible to reduce the This reduces the manufacturing and maintenance costs, to have a treatment volume perfectly adapted to the quantity (flow) of effluents arriving regularly and daily in the station, unlike the previous installations by gravity. In addition, since the pipelines of the network are pressurized and sealed resulting in a positive advance movement of the effluents and the quantity of effluents circulating in the network is managed by the central unit, the pipes have reduced diameters compared to the pipes. gravity installations, resulting in the realization of dimensionally reduced trenches, significantly reducing the costs of implementation of the installation. Preferably, said pipe network consists of a collective main pipe in communication with said purification plant and, for each dwelling, a private secondary pipe connecting said storage tank to said collective main pipe. For example, the connection between each private secondary pipe and said collective main pipe is made from a sealed connection, and on each of said private secondary pipes is mounted, upstream of the sealed connection with said collective main pipe, an anti-tamper valve. -return. Advantageously, said waterproof and continuous pipe network is made of plastic material such as high-density polyethylene (PERD). As the network is under pressure, the pipes can have reduced diameters, so that pipes can be used around reels as pipes, which allows them to be laid in a simple trench made in the ground from a mechanized machine with a trencher wheel. The financial costs of the installation are thus greatly reduced by the lack of infrastructure and major civil engineering works, unlike previous installations. Moreover, said discharge pumps may be of the centrifugal type with a dilacerator or similar device associated with each of said pumps. According to another characteristic of the installation, for reasons of safety and interventions (maintenance, ...), said pipe network is shaped into a plurality of independent loops each comprising several dwellings, each of said loops being able to be isolated from said other loops in communication with said purification plant. In addition, to ensure the continuous operation of the installation, said central control unit comprises a plurality of level sensors disposed in each of said storage tanks and allowing, depending on the filling rate of said effluent tanks, the start-up or operation of the plant. stopping one or more pumps to maintain a steady and continuous flow of effluent into said pressurized and sealed pipe network. Thus, the flow of the effluents can be managed daily from the pumps so that they arrive regularly with a substantially constant flow rate in said purification station, avoiding the sequential periods generating formation of plugs.
En particulier, dans chacune desdites cuves de stockage sont prévus trois capteurs de niveau des effluents, respectivement un capteur de niveau bas, un capteur de niveau intermédiaire et un capteur de niveau haut reliés à ladite unité centrale. In particular, in each of said storage tanks are provided three effluent level sensors, respectively a low level sensor, an intermediate level sensor and a high level sensor connected to said central unit.
De plus, ladite unité centrale de commande comporte également plusieurs capteurs de niveau disposés dans ladite station d'épuration et permettant de contrôler le seuil de remplissage du bassin de réception des effluents arrivés dans ladite station. Dans une réalisation préférée, ladite unité centrale de commande 1 o comprend un automate programmable apte à gérer la mise en route ou l'arrêt successif des différentes pompes de refoulement et le remplissage régulier et continu du bassin de réception des effluents de ladite station d'épuration. Les figures du dessin annexé feront bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. Sur ces figures, des références analogues 15 désignent des éléments semblables. La figure 1 est un exemple schématique de réalisation de l'installation d'assainissement collective conformément à l'invention. La figure 2 montre un schéma du principe de fonctionnement de l'installation d'assainissement collective. 20 L'installation d'assainissement collective 1 illustrée de façon partielle et schématique sur la figure 1 est destinée à être mise en place en zone rurale là où les habitations 2 (dont seulement quatre sont montrées à des fins de simplification et de clarté) sont distantes les unes des autres sur une zone géographique étendue d'une commune, voire d'un groupement de 25 communes. Pour cela, l'installation 1 comprend, pour chaque habitation 2, une cuve de stockage étanche 3 pour la réception des effluents E (eaux usées, eaux-vannes,...) provenant de l'habitation, une pompe de refoulement 4 des effluents associée à la cuve de stockage 3, un réseau de canalisations 5 30 reliant, de façon étanche et continue, les pompes de refoulement 4 des différentes habitations à une station d'épuration et de traitement 6 des effluents collectés, symbolisée par un bassin circulaire 7, et, comme on le verra davantage en regard de la figure 2, une unité centrale de commande 8 pour la gestion des effluents à amener au bassin, par le réseau 5. Par les pompes et la conception étanche du réseau, l'installation est ainsi sous pression pour imprimer aux effluents E une vitesse d'avance déterminée. Plus particulièrement, la cuve de stockage étanche 3 de chaque habitation, enfouie dans le sol à l'extérieur de celle-ci, reçoit par un tuyau d'évacuation 9 les effluents E qui s'accumulent progressivement dans la cuve, comme le montrent par exemple les niveaux représentés dans les différentes 1 o cuves. Et la pompe de refoulement 4 est associée à sa cuve de stockage étanche 3 et est notamment du type centrifuge avec un dispositif de broyage intégré non représenté tel qu'un dilacérateur. Comme toutes les pompes sont d'un même modèle, le temps de fonctionnement de chacune d'elles donnera une indication sur le volume refoulé à chaque mise en marche de la pompe. 15 Concernant le réseau de canalisations 5 étanche et sous pression, il se compose d'une canalisation principale collective 10 et d'autant de canalisations secondaires particulières ou privatives 11 qu'il y a d'habitations 2. La canalisation principale 10 est généralement enfouie sous les voies (routes, chemins...) de la commune pour aller jusqu'au bassin 7 de la station 20 d'épuration 6, et les canalisations secondaires particulières 11 des habitations relient la sortie des pompes de refoulement 4 des cuves de stockage 3 à la canalisation principale collective 10. Des raccords étanches 12 sont alors prévus entre les canalisations secondaires 11 et la canalisation principale 10. Et un clapet anti-retour 14 est installé sur chaque canalisation secondaire 11, 25 proche de son raccord 12 avec la canalisation principale 10, pour éviter notamment le refoulement des effluents issus des cuves en cours de vidange par les pompes correspondantes en action, vers les cuves adjacentes dont les pompes ne fonctionnent pas. Grâce aux pompes 4 et au réseau de canalisations étanche 5 depuis 30 les cuves 3 jusqu'à la station d'épuration 6, l'installation d'assainissement collective, sous pression, 1 entraîne l'écoulement des effluents E à une vitesse déterminée tout le long du réseau, en assurant ainsi un traitement continu et régulier des effluents. Aussi, avant de décrire le fonctionnement de l'installation 1 en regard de la figure 2, et notamment la gestion des effluents provenant des différentes cuves de stockage à partir de l'unité centrale de commande 8, on soulignera ci-après différents avantages procurés d'une telle installation. Comme celle-ci est étanche et pressurisée, impliquant une vitesse d'avance des effluents, les canalisations sont dimensionnées en fonction du débit des pompes de refoulement et un diamètre inférieur à 100 mm, par exemple autour de 60 mm, peut être utilisé. De la sorte, les canalisations sont réalisées en une matière plastique appropriée telle qu'en polyéthylène haute densité, permettant de les amener enroulées sur des tourets et de les enfouir mécaniquement dans le sol à partir d'un simple engin motorisé à roue trancheuse puisque le diamètre des canalisations est réduit, sans recourir à des travaux de voirie et de génie civil importants, longs et coûteux comme précédemment. Une telle installation est ainsi accessible aux communes. La station d'épuration et de traitement des effluents peut être située en un point quelconque de la commune puisque l'installation est pressurisée, seuls des critères relatifs à l'influence des vents dominants pour éloigner des habitations les odeurs engendrées par celle-ci, et à la nature du terrain avec des caractéristiques de filtration naturelle seront désormais pris en compte. Comme l'installation d'assainissement collective 1 doit couvrir et emprunter toutes les voies de la commune le long desquelles se trouvent les habitations 2 à raccorder, le réseau de canalisations 5 est conformé en boucles 15 contenant plusieurs habitations 2 (par groupes ou pâtés de maisons sectorisés à définir), à des fins de sécurité. On voit ainsi, sur la figure 2, que trois boucles 15 sont représentées, à chaque boucle étant regroupées plusieurs habitations 2 dont seules deux sont illustrées pour des raisons de clarté de la figure. On comprend donc qu'avec un tel « découpage » du réseau de canalisations 5 en plusieurs boucles 15, il est possible d'isoler une boucle totale 15 pour la maintenance, par exemple, ou un segment de boucle pour les interventions d'urgence sur le réseau d'une habitation ou de plusieurs habitations voisines, grâce bien entendu à des vannes 16 (à commande électrique, par exemple) disposées en des points définis de chaque boucle 15. De la sorte, l'acheminement régulier des effluents sur le reste du réseau se poursuit sans interruption. Comme le montre l'exemple de réalisation de la figure 2, les canalisations principales 10 des boucles 15 du réseau se dirigent chacune vers le bassin 7 de la station d'épuration 6, mais pourraient aussi converger vers une canalisation commune aboutissant audit bassin. 1 o Chaque habitation 2 représentée schématiquement comprend la cuve de stockage 3, la pompe de refoulement 4 et la canalisation secondaire particulière 11 avec son clapet anti-retour 14 se raccordant à la canalisation principale collective 10 de la boucle concernée 15. Et chacune des habitations 2 est reliée à l'unité centrale de commande 8 contenant l'automate 15 programmable 8A (processeur) par une liaison 17 à travers laquelle circulent des informations issues de capteurs 18A, 18B et 18C situés dans la cuve de stockage 3 et déterminant son niveau. Ces capteurs sont au nombre de trois dans cet exemple et déterminent ainsi le taux de remplissage des cuves en effluents, respectivement bas (capteur 18A), intermédiaire (capteur 18B) et 20 haut (capteur 18C), le taux de remplissage étant bien entendu variable d'une cuve à l'autre comme le montre la figure 1. Les pompes de refoulement 4 sont elles aussi reliées à l'unité centrale par la liaison 17 pour commander leur mise en route ou leur arrêt en fonction du remplissage des cuves 3. Sur le même principe que celles-ci, la station d'épuration et de 25 traitement 6 est équipée de plusieurs capteurs de niveau également au nombre de trois, 19A, 19B, 19C, pour définir respectivement des niveaux bas, intermédiaire et haut des effluents E parvenus dans le bassin 7 de la station. Ces capteurs sont reliés par une liaison 20 à l'unité centrale de commande 8. Celle-ci peut se présenter sous la forme d'une armoire de contrôle 30 centralisée située en un point choisi de la commune et permettant par l'automate programmable 8A, de piloter la vidange des cuves selon leur taux de remplissage et, donc, la durée de fonctionnement des pompes tout en maintenant sous pression, par le fonctionnement de certaines pompes, le réseau de canalisations étanche 5. Ainsi, l'installation 1 évacue avec un débit contrôlé des effluents E, de façon régulière et continue, vers la station d'épuration 6, permettant de lisser la quantité d'effluents arrivant quotidiennement dans le bassin de récupération 7. Le fonctionnement des différentes pompes de refoulement 4 en fonction du taux de remplissage des cuves 3 donné par les capteurs de niveaux 18A, 18B, 18C et de la programmation de l'automate 8A de l'unité 1 o centrale de commande 8 peut s'établir de la façon suivante indiquée par le tableau ci-dessous. Descriptif de l'automatisme de fonctionnement Niveau bas à l'arrêt Etat 1 : Arrêt du La cuve de stockage est vide. fonctionnement de la pompe de refoulement. Niveau bas enclenché Etat 2 : La pompe de La cuve de stockage est en cours de Niveau intermédiaire à refoulement est à l'arrêt remplissage. Lors du déroulement normal l'arrêt du cycle de l'automate, ce dernier ne donnera pas d'ordre de démarrage de la pompe et ira directement à l'étape suivante ou prendra en compte une cuve en état 4. Niveau bas enclenché Etat 3: La pompe de La cuve de stockage est suffisamment Niveau intermédiaire refoulement démarrera pleine pour être vidangée. Elle continue enclenché dès que l'automate lui en de se remplir, sans avoir atteint son donne ordre niveau maximal de remplissage. L'automate donnera l'ordre de vidange selon le déroulement prévu dans son cycle normal de fonctionnement. Niveau bas enclenché Etat 4 : La pompe de La cuve a atteint son niveau maximal de Niveau intermédiaire refoulement démarrera remplissage, elle doit être vidangée de enclenché dans le délai le plus court toute urgence. L'automate est informé de Niveau haut enclenché possible cet état et privilégie la vidange dés que son cycle détecte une cuve en état 2. In addition, said central control unit also comprises a plurality of level sensors disposed in said purification station and for controlling the filling threshold of the receiving basin effluents arrived in said station. In a preferred embodiment, said central control unit 1 o comprises a programmable automaton capable of managing the starting or stopping of the various discharge pumps in succession and the regular and continuous filling of the effluent receiving basin of said station. treatment. The figures of the appended drawing will make it clear how the invention can be realized. In these figures, analogous references designate like elements. Figure 1 is a schematic embodiment of the collective sanitation installation according to the invention. Figure 2 shows a diagram of the operating principle of the collective sanitation system. The collective sanitation installation 1 illustrated in part and schematically in FIG. 1 is intended to be set up in a rural area where dwellings 2 (only four of which are shown for simplification and clarity) are distant from each other over an extended geographical area of a municipality, or even a group of 25 communes. For this, the installation 1 comprises, for each dwelling 2, a sealed storage tank 3 for the receipt of effluents E (wastewater, waste water, ...) from the house, a delivery pump 4 of the effluent associated with the storage tank 3, a pipe network 5 30 sealingly and continuously connecting the discharge pumps 4 of the different dwellings to a treatment and treatment station 6 collected effluents, symbolized by a circular basin 7, and, as will be seen more with reference to FIG. 2, a central control unit 8 for the management of the effluents to be taken to the basin, by the network 5. By the pumps and the sealed design of the network, the installation is thus under pressure to print effluent E a predetermined feed rate. More particularly, the sealed storage tank 3 of each dwelling, buried in the ground outside thereof, receives through a discharge pipe 9 the effluents E which accumulate gradually in the tank, as shown by example the levels represented in the different 1 o vats. And the delivery pump 4 is associated with its sealed storage tank 3 and is in particular of the centrifugal type with a not shown integrated grinding device such as a dilacerator. As all pumps are of the same model, the operating time of each of them will give an indication of the volume delivered at each start of the pump. With regard to the network of sealed and pressurized pipes, it consists of a collective main pipe 10 and as many private or private secondary pipes 11 as there are dwellings 2. The main pipe 10 is generally buried. under the tracks (roads, paths ...) of the municipality to go to the basin 7 of the 20 station 20 purification, and the special secondary pipes 11 homes connect the outlet of the delivery pumps 4 storage tanks 3 to the collective main pipe 10. Sealed connections 12 are then provided between the secondary pipes 11 and the main pipe 10. And a non-return valve 14 is installed on each secondary pipe 11, 25 close to its connection 12 with the pipe main 10, to avoid in particular the discharge of the effluents from the tanks being emptied by the corresponding pumps in action, to the adjacent tanks d have the pumps do not work. Thanks to the pumps 4 and the sealed pipe network 5 from the tanks 3 to the purification station 6, the collective sewage system, under pressure, 1 causes the flow of the effluents E at a determined speed while along the network, thus ensuring a continuous and regular treatment of the effluents. Also, before describing the operation of the installation 1 with reference to FIG. 2, and in particular the management of the effluents coming from the various storage tanks from the central control unit 8, various advantages provided will be outlined below. such an installation. As it is watertight and pressurized, implying a speed of advance of the effluents, the pipes are dimensioned according to the flow of the discharge pumps and a diameter less than 100 mm, for example around 60 mm, can be used. In this way, the pipes are made of a suitable plastic material such as high density polyethylene, to bring them wound on reels and burying them mechanically into the ground from a single motorized machine trencher wheel as the The diameter of the pipes is reduced, without resorting to road works and civil engineering, long and expensive as before. Such an installation is thus accessible to municipalities. The effluent treatment and treatment plant may be located at any point in the municipality since the installation is pressurized, only criteria relating to the influence of the prevailing winds to keep homes away from the odors generated by it, and the nature of the terrain with natural filtration features will now be taken into account. As the collective sanitation installation 1 must cover and take all the roads of the municipality along which dwellings 2 to be connected, the network of pipes 5 is shaped loops 15 containing several dwellings 2 (in groups or blocks of sectorized houses to be defined), for security purposes. Thus, in Figure 2, three loops 15 are shown, each loop being grouped several homes 2 of which only two are illustrated for the sake of clarity of the figure. It is therefore understood that with such "splitting" of the pipe network 5 in several loops 15, it is possible to isolate a total loop 15 for maintenance, for example, or a loop segment for emergency interventions on the network of a house or several neighboring homes, of course with valves 16 (electrically controlled, for example) disposed at defined points of each loop 15. In this way, the regular flow of effluents on the rest network continues uninterrupted. As shown in the embodiment of FIG. 2, the main pipelines 10 of the loops 15 of the network are each directed towards the basin 7 of the purification plant 6, but could also converge towards a common pipeline leading to said basin. 1 o Each dwelling 2 shown schematically comprises the storage tank 3, the discharge pump 4 and the particular secondary pipe 11 with its non-return valve 14 connecting to the collective main pipe 10 of the loop concerned 15. And each housing 2 is connected to the central control unit 8 containing the programmable automaton 8A (processor) by a link 17 through which information from sensors 18A, 18B and 18C located in the storage tank 3 and determining its level flow. . These sensors are three in number in this example and thus determine the filling rate of the effluent tanks, respectively low (sensor 18A), intermediate (sensor 18B) and high 20 (sensor 18C), the filling rate being of course variable from one tank to another as shown in Figure 1. The discharge pumps 4 are also connected to the central unit by the link 17 to control their start or stop according to the filling of the tanks 3. On the same principle as these, the purification and treatment plant 6 is equipped with several level sensors, also three in number, 19A, 19B, 19C, to define respectively low, intermediate and high levels of the effluents. E reached the basin 7 of the station. These sensors are connected by a link 20 to the central control unit 8. This can be in the form of a centralized control cabinet 30 located at a chosen point of the municipality and allowing the programmable logic controller 8A , to control the emptying of the tanks according to their filling rate and, therefore, the duration of operation of the pumps while maintaining under pressure, by the operation of certain pumps, the sealed pipe network 5. Thus, the installation 1 evacuates with a controlled flow rate of the effluents E, in a regular and continuous manner, to the purification station 6, making it possible to smooth the quantity of effluents arriving daily in the recovery basin 7. The operation of the different discharge pumps 4 according to the rate filling of the tanks 3 given by the level sensors 18A, 18B, 18C and the programming of the controller 8A of the unit 1 o control unit 8 can be established as follows indicated by the table below. Description of the operating automation Low level when stopped State 1: Stopping the storage tank is empty. operation of the discharge pump. Low level switched on State 2: The storage tank pump is in the process of Intermediate level with discharge is at filling stop. During the normal sequence of the PLC cycle stop, the latter will not give a pump start command and go directly to the next step or will take into account a tank in state 4. Low level engaged State 3 : The storage tank pump is sufficiently high Intermediate pressure level will start full to be drained. It continues on as soon as the automaton fills it, without having reached its order maximum filling level. The automaton will give the order of emptying according to the progress planned in its normal cycle of operation. Low level switched on State 4: The pump of the tank has reached its maximum level of Intermediate level of discharge will start filling, it must be drained from start to stop within the shortest period of urgency. The automaton is informed of the possible high level of this state and favors the emptying as soon as its cycle detects a tank in state 2.
D'une façon résumée, lorsque le taux de remplissage d'une cuve de stockage étanche 3 atteint le niveau bas, le fonctionnement de la pompe de refoulement associée 4 s'arrête. La remise en route de celle-ci sera autorisée par le niveau intermédiaire choisi. Et la vidange sera déclenchée lorsque le niveau en effluents sera compris entre le niveau intermédiaire et le niveau haut de remplissage de la cuve. Comme on l'a indiqué précédemment, l'installation d'assainissement 1 de l'invention autorise ainsi par le fonctionnement commandé des pompes, une arrivée régulière et à débit constant des effluents E tout au long d'une journée. De la sorte, la station d'épuration 6 travaille sous une charge constante et prédéterminée 24 heures sur 24, si bien que la dimension du bassin (ou des bassins) de stockage de la station pourra être réduite, diminuant les coûts de construction et la surface nécessaire à son implantation. In summary, when the filling rate of a sealed storage tank 3 reaches the low level, the operation of the associated delivery pump 4 stops. The restarting of this one will be authorized by the intermediate level chosen. And the emptying will be triggered when the effluent level will be between the intermediate level and the high filling level of the tank. As indicated above, the sanitation installation 1 of the invention thus allows by the controlled operation of the pumps, a regular arrival and constant flow of effluents E throughout a day. In this way, the treatment plant 6 operates under a constant and predetermined load 24 hours a day, so that the size of the basin (or storage basins) of the station can be reduced, reducing the construction costs and the surface necessary for its implantation.
Par exemple, comparativement à une installation d'assainissement usuelle gravitaire, fonctionnant principalement sur trois périodes séquencées (matin, midi et soir, soit environ 10 heures sur 24), l'installation sous pression de l'invention fonctionne en permanence en régulant les pompes selon le remplissage des cuves de stockage. De la sorte, le volume d'effluents à traiter heure par heure par la station est non seulement constant mais bien inférieur à celui des installations antérieures, avec des pics de volume. En conséquence, la dimension du bassin (ou des bassins) de traitement sera bien moindre, avec là encore des coûts de construction inférieurs et une surface nécessaire à la station, elle aussi inférieure. For example, compared to a conventional gravity sewerage system, operating mainly in three sequenced periods (morning, noon and evening, ie around 10 hours a day), the pressurized installation of the invention operates continuously by regulating the pumps. according to the filling of the storage tanks. In this way, the volume of effluents to be treated hourly by the station is not only constant but much lower than that of previous installations, with volume peaks. As a result, the size of the basin (or basins) of treatment will be much lower, with again lower construction costs and a necessary area for the station, also lower.
On remarquera, également, que la durée de fonctionnement de chacune des pompes des habitations sera connue et enregistrée par l'unité de commande, de sorte qu'une facturation réelle, correspondant à l'utilisation de l'installation pour chaque habitation (volume d'effluents traités), pourra être établie précisément. It will also be noted that the duration of operation of each of the house pumps will be known and recorded by the control unit, so that an actual billing, corresponding to the use of the installation for each dwelling (volume d treated effluents) can be established precisely.
De plus, en cas d'un niveau maximum (haut) qui est atteint, une alarme doit être émise de manière visuelle et/ou sonore sur l'armoire de contrôle centralisée de l'installation, avec la possibilité de stopper ou d'isoler la boucle incriminée. 10 15 20 25 30 In addition, in case of a maximum level (high) that is reached, an alarm must be emitted visually and / or audibly on the central control cabinet of the installation, with the possibility of stopping or isolating the offending loop. 10 15 20 25 30
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