FR3007755B1 - Station de recyclage des eaux de lavage de materiels de chantier - Google Patents

Abstract

La présente invention concerne une station de recyclage des eaux de lavage de matériels de chantier, comprenant un premier bac de récupération (12) prévu pour recevoir les eaux de lavage collectées passant par un moyen de filtration (6) et, en aval de ce premier bac, des bacs (20, 24) réalisant un traitement des eaux ainsi qu'un stockage de l'eau propre. La station selon l'invention est caractérisée en ce que le premier bac de récupération (12) comporte, à une hauteur au-dessus d'un volume de décantation, une sortie (18) formant un déversoir qui prélève automatiquement par débordement les eaux en surface pour les écouler par gravité vers le bac suivant, situé immédiatement en aval, et en ce que le moyen de filtration (6) est un sac manutentionnable à la grue ou au pont roulant, apte à être évacué et, le cas échéant, remplacé.

Description

STATION DE RECYCLAGE DES EAUX DE LAVAGE

DE MATERIELS DE CHANTIER

DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION

La présente invention concerne une station de recyclage des eaux de lavage de matériels de chantier.

ARRIÈRE-PLAN TECHNOLOGIQUE DE L'INVENTION

Afin de nettoyer sur chantier des contenants recevant du béton, tels que par exemple des centrales à béton, des bétonnières, des bennes, des éléments de coffrage, des goulottes ou des toupies de camion toupie, un type connu de station de recyclage des eaux, présenté notamment par le document FR-A1-2942417, comporte un premier bac disposé sous le poste de lavage, qui collecte les eaux de lavage en réalisant une première décantation, lesquelles eaux de lavage sont ensuite envoyées à l'aide d'une pompe de relevage vers un deuxième bac disposé en hauteur, réalisant une deuxième décantation.

Le deuxième bac est relié par un conduit comportant une vanne, qui peut être manuelle ou à commande électrique, à un troisième bac situé juste en dessous, qui reçoit des eaux alors propres aptes par exemple à alimenter des moyens de lavage utilisables sur le même chantier, tels une lance ou un nettoyeur à haute pression, pour laver les autres matériels présents sur ledit chantier.

Le deuxième bac de décantation comporte un diffuseur de gaz carbonique C02 permettant de traiter l'eau dans ce bac, afin d'en corriger le pH et d'obtenir une eau relativement neutre. Ces différents traitements sont imposés par la réglementation, afin d'éviter de polluer les sols et les nappes phréatiques avec les eaux rejetées à l'extérieur pendant les nettoyages.

Les problèmes qui se posent avec une telle station de recyclage font que, lors de son fonctionnement, il convient : - de régulièrement actionner la vanne pour prélever l'eau du bac de décantation afin de remplir le bac d'eau propre. Cette vanne nécessite des manipulations qui demandent à l'opérateur une attention certaine. De plus, la vanne étant disposée sur un circuit d'eau contenant des particules, elle peut être défaillante, ce qui rend l'installation plus complexe ; - très fréquemment, de procéder au nettoyage manuel du bac de collecte des eaux et du bac qui réalise la deuxième décantation afin, le plus souvent au moyen de pelles, de les vider l'un et l'autre des sables, cailloux et autres résidus présents dans le fond de ces bacs du fait même des décantations.

Un autre type connu de station de recyclage des eaux de lavage comporte un sac filtrant disposé au-dessus d'un bac de décantation posé à même le sol, recevant les eaux pour réaliser une première filtration. Les eaux décantées dans le bac de décantation sont ensuite conduites par une pompe vers une unité de traitement posée aussi à même le sol, unité qui comprend un bac de stockage de l'eau propre, un diffuseur de gaz carbonique et des moyens de lavage.

Cette autre station de recyclage nécessite une pompe, qui consomme donc de l'énergie électrique, et qui peut être défaillante.

DESCRIPTION GÉNÉRALE DE L'INVENTION

La présente invention a notamment pour but d'éviter ces inconvénients de la technique antérieure.

Elle propose à cet effet une station de recyclage des eaux de lavage de matériels de chantier, comprenant un premier bac de récupération prévu pour recevoir les eaux de lavage collectées passant par un moyen de filtration et, en aval de ce premier bac, des bacs réalisant un traitement des eaux ainsi qu'un stockage de l'eau propre, caractérisée en ce que le premier bac de récupération comporte, à une hauteur au-dessus d'un volume de décantation, une sortie formant un déversoir qui prélève automatiquement par débordement les eaux en surface pour les écouler par gravité vers le bac suivant, situé immédiatement en aval, et en ce que le moyen de filtration est un sac manutentionnable à la grue ou au pont roulant et apte à être évacué et, le cas échéant, remplacé.

Un avantage de cette station de recyclage est que, par la prévision de la sortie formant un déversoir du premier bac de récupération, on obtient un système simple et efficace qui permet le dépôt des sédiments dans le volume de décantation puis le transfert des eaux en surface vers les bacs suivants, et qui ne comporte pas de moyens mécaniques telles des pompes ou des vannes. Cette station, qui peut donc fonctionner en continu, est en outre plus économique, et dispose d'une meilleure fiabilité.

La station de recyclage selon l'invention peut de plus comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, qui peuvent être combinées entre elles.

Avantageusement, le sac manutentionnable recevant les eaux collectées et constituant le moyen de filtration repose sur une grille elle-même disposée sur le bac de récupération. Le sac de filtrage, par exemple du type Big Bag, permet en effet de récupérer automatiquement le sable, les cailloux, les agrégats et toutes les particules solides récupérées par et contenues dans les eaux de lavage. En conséquence, il suffit ensuite de soulever et d'évacuer le sac de filtrage avec tous les résidus solides qu'il contient, et de mettre en place un autre sac, tâche qui substitue avantageusement l'obligation d'avoir à nettoyer en permanence à l'aide de pelles les bacs de l'installation antérieure dans lesquels s'opèrent les décantations. Le sac de filtrage retient en effet l'essentiel des résidus solides présents dans les eaux de lavage et, par voie de conséquence, ces résidus ne sont qu'en infimes quantités dans le bac de récupération et dans tous les bacs suivants. Ces derniers ne sont dès lors à nettoyer que très rarement.

Selon une construction préférentielle, la grille et le bac de récupération dépassent sur les côtés du sac. Ainsi, toutes les eaux amenées dans le sac manutentionnable et filtrées par ledit sac sont assurément acheminées par gravité jusqu'au bac de récupération.

Avantageusement, la sortie formant déversoir du bac de récupération peut laisser en dessous d'elle un volume de décantation représentant sensiblement la moitié du volume total de ce bac.

Toujours très avantageusement, le bac de récupération est posé sur une plate-forme se trouvant en hauteur.

Avantageusement, la plate-forme dispose d'un passage pour un opérateur sur au moins un des côtés du bac de récupération.

Avantageusement, l'ensemble du dispositif de traitement des eaux disposé en aval du bac de récupération, ainsi que les moyens de commande, sont disposés en dessous de la plate-forme et ne dépassent pas de son contour extérieur.

Avantageusement, la station de recyclage conforme à l'invention comporte une armoire de commande disposée sur une face du volume existant sous la plate-forme.

Avantageusement, le dispositif de traitement des eaux comporte, après le bac de récupération, un deuxième bac de décantation comprenant une sortie formant un déversoir qui prélève automatiquement par débordement les eaux en surface, pour les écouler par gravité vers un bac de stockage d'eau propre.

Avantageusement, le bac de stockage d'eau propre comporte un dispositif de rétention des huiles contenues dans les eaux traitées.

En particulier, le dispositif de rétention des huiles peut comporter une plaque qui est sensiblement verticale et qui laisse un passage au fond du bac de stockage d'eau propre.

Avantageusement, la station comporte un dispositif de diffusion de gaz carbonique dans le bac de stockage d'eau propre.

Les spécifications détaillées de l'invention sont données dans la description qui suit en liaison avec les dessins ci-joints. Il est à noter que ces dessins n'ont d'autre but que celui d'illustrer le texte de la description et qu'ils ne constituent donc en aucune sorte une limitation de la portée de la présente invention.

BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS

La Figure 1 est un schéma d'une station de recyclage selon 1'invention.

La Figure 2 est une vue en perspective extérieure d'un exemple de station suivant le schéma précédent.

La Figure 3 est une vue de face de l'intérieur de l'armoire contenant les commandes de cette station.

La Figure 4 est une vue de la station de recyclage selon l'invention, associée à une centrale à béton en fonction sur un site.

DESCRIPTION DES MODES DE RÉALISATION PRÉFÉRÉS DE L'INVENTION

Les Figures 1 et 2 présentent une station 1 de recyclage des eaux de lavage de matériels de chantier conforme à l'invention, disposée à côté d'un bac de collecte 2 recevant les eaux ayant servi lors du lavage de l'un de ces matériels, en l'occurrence une centrale à béton qui est utilisée pour fabriquer le béton sur le chantier. Le bac de collecte 2, qui réalise une première décantation des eaux de lavage reçues, comporte une pompe de relevage 4 qui renvoie les eaux en hauteur dans un sac de filtrage 6, par une canalisation 8 arrivant au-dessus dudit sac.

Le sac de filtrage 6 repose sur une grille 11 posée sur un bac de récupération 12, laquelle grille 11 ainsi que le bac de récupération 12 dépassent sur les côtés de ce sac, afin de recevoir l'intégralité des eaux s'écoulant au travers du tissu formant ledit sac en laissant les plus gros matériaux à 1'intérieur.

Le sac de filtrage 6 est idéalement un sac manutentionnable à la grue ou au pont roulant, du type connu sous l'appellation Big Bag, ou encore sous l'abréviation GRVS (grand récipient vrac souple) traduite en anglais par FIBC (flexible intermediate bulk container). Ce sac manutentionnable, de forme généralement cubique réalisé dans un textile très résistant, comporte à chaque angle supérieur, donc au niveau de son ouverture, une anse 10 de préhension, généralement une simple sangle, permettant de l'emporter par un moyen de levage extérieur, grue ou pont roulant, et de l'amener sur le côté de la station afin d'évacuer les matériaux contenus dedans vers un dépôt extérieur.

Le bac de récupération 12 repose sur une plate-forme 42 sensiblement carrée disposée en hauteur, laquelle plate-forme comprend un passage pour un opérateur sur au moins un, et de préférence sur trois côtés de ce bac, et une balustrade 14 fermant le contour de ce passage afin d'assurer la sécurité de l'opérateur. On peut ainsi facilement et sans risque travailler en hauteur, notamment pour poser ou pour retirer le sac de filtrage 6, et pour nettoyer le bac de récupération 12.

La face avant de la station de recyclage selon l'invention comporte sur un côté une échelle 16 permettant d'accéder à un portillon réalisé dans la balustrade 14 de la plate-forme 42.

Le bac de récupération 12 comporte sur un côté, sensiblement à mi-hauteur, une sortie 18 formant un déversoir, laissant ainsi en dessous d'un tel déversoir un volume représentant la moitié du volume dudit bac 12 pour recevoir les sédiments et les boues, et collectant à ce niveau les eaux se trouvant en surface pour les écouler par gravité, dans un conduit 19, vers un deuxième bac 20 prévu pour la décantation, disposé en dessous du bac de récupération 12. L'écoulement des eaux par la sortie 18 se fait systématiquement lorsque le niveau atteint cette sortie, le conduit 19 d'écoulement ne comportant pas de vanne pour commander le passage.

Le bac de décantation 20 comporte sur un côté, en partie supérieure, une sortie 22 formant elle aussi un déversoir, laissant en dessous du niveau dudit déversoir un certain volume pour recevoir les boues de la deuxième décantation. Les eaux collectées en surface, au niveau de cette sortie 22, s'écoulent par gravité vers un quatrième bac 24 utilisé pour le stockage d'eau propre et pour le traitement au gaz carbonique de cette eau propre. L'écoulement des eaux par la sortie 22 se fait aussi systématiquement lorsque le niveau atteint cette sortie, le conduit 23 reliant les bacs 20 et 24 ne comportant pas de vanne pour commander le passage.

Le bac 24 de stockage d'eau propre comporte à l'intérieur une cloison sensiblement verticale 26 qui ne s'étend pas jusqu'au fond dudit bac, laissant ainsi en dessous d'elle un passage 27 pour la circulation des eaux. La cloison 26 sépare en conséquence un premier volume 28 recevant l'arrivée du flux venant du bac de décantation 20, premier volume 28 dans lequel il sera possible de récupérer les huiles flottant à la surface, d'un deuxième volume 30 de stockage des eaux propres nettoyées de ces huiles. On peut notamment récupérer ainsi des huiles de décoffrage utilisées pour éviter une adhésion du béton sur des éléments de coffrage, lors de leur nettoyage.

Le bac 24 de stockage d'eau propre comporte à un niveau intermédiaire une sortie 32 de prélèvement des eaux propres, laquelle sortie 32 laisse en dessous un certain volume de stockage de ces eaux. Le bac 24 comporte également au fond une vanne de vidange 34, permettant si besoin est de le vider entièrement.

Afin de traiter l'eau propre stockée dans le bac 24, eau fortement basique dont le pH est alors de 12, si ce n'est davantage, et de ramener cette valeur de pH dans la plage admissible allant de 6,5 à 8,5, il a été avantageusement prévu de doter l'intérieur dudit bac d'un diffuseur de gaz carbonique 36 relié à une bouteille de gaz carbonique 38, qui permet de diffuser ce gaz dans l'eau et, à cette suite, de traiter son pH dans le but d'obtenir une solution relativement neutre.

Le deuxième bac de décantation 20 ainsi que le bac 24 de stockage d'eau propre comportent chacun, sur un côté, une trappe de visite 40 permettant à un opérateur d'ouvrir ce côté et de nettoyer l'intérieur du bac concerné, 20 et/ou 24, pour le vider en particulier des boues déposées au fond. Chacun des deux bacs 20, 24 comporte aussi, sur le dessus, un capot de protection qui le referme.

La station de recyclage de l'eau suivant l'invention permet de traiter de manière automatique les eaux de lavage délivrées par la pompe de relevage 4 et arrivant dans le sac de filtrage 6. Les eaux s'écoulent ensuite, en continu, depuis le sac 6, sans aucune intervention ni consommation d'électricité, dans les différents bacs jusqu'au bac 24 de stockage d'eau propre. Au surplus, dans ce bac 24, afin de ramener à un pH voisin de neutre les eaux de lavage recyclées qui, chargées en laitance du fait de leur contact avec le béton, sont fortement basiques, on lance automatiquement soit en continu, soit par cycles d'une durée déterminée, le traitement au gaz carbonique en fonction de l'utilisation de la pompe de relevage. En variante, on peut envisager que l'on lance le traitement au gaz carbonique dès que la pompe de relevage entre en fonctionnement (ou après un temps déterminé de quelques secondes ou de quelques minutes après l'entrée en fonctionnement de la pompe de relevage) et on ne stoppe ce traitement qu'après un temps déterminé de plusieurs secondes ou de plusieurs minutes suivant l'arrêt de la pompe de relevage. D'autres moyens de lancement et de mise à l'arrêt du traitement au gaz carbonique sont envisageables (par exemple le temps de mise en application dudit traitement peut être proportionnel au volume d'eau propre utilisé), mais celui exposé ci-dessus à l'avantage de prendre également en compte les apports dans le circuit d'eaux supplémentaires, tels que les eaux de pluie et l'eau du réseau utilisée sur l'aire de lavage, apports qui, mélangés aux eaux de lavage à proprement parler, vont constituer un trop plein risquant d'être acheminé vers les égouts sans être traité, trop plein qui doit donc être auparavant traité dans le bac 24 au même titre que les eaux de lavage afin que, avant d'être dirigées vers les égouts, toutes les eaux quelle que soit leur provenance ont un pH compris entre 6,5 et 8,5.

Ce système de purification des eaux, simple et efficace, ne comportant pas de pompe (hormis la pompe de relevage) ni de vanne, limite aussi les risques d'usure et de défaillance. Sa maintenance est donc simplifiée, et le coût d'exploitation est réduit. En outre, ce système de purification peut fonctionner en continu puisqu' il ne fait intervenir que des transferts par débordement et non plus, comme dans les techniques antérieures, des transferts manuels ou par vannes pilotés d'un bac à 1'autre.

Les capacités suivantes représentent pour un chantier de moyenne importance un exemple de station de recyclage comportant des volumes des différents contenants ajustés entre eux, pour permettre un fonctionnement en continu et régulier du recyclage de l'eau : pour le bac de collecte 2 : capacité de 350L ; pour le sac de filtrage 6 : capacité de 1000L, et une prévision de disponibilité d'un volume libre d'environ 5 0 0 L ; pour le bac de récupération 12 : capacité de 1000L comprenant un volume mort de décantation de 500L ; pour le bac de décantation 20 : 450L en dessous de la sortie 22 de trop plein ; pour le bac de stockage d'eau propre 24 : 430L en dessous de la sortie 32, et un volume de stockage d'eau traitée de 1650L au-dessus de cette sortie 32, soit une capacité totale de 2080L. L'espace en dessous de la plate-forme 42 est entièrement occupé par les différents bacs 20 et 24, disposés en aval du bac de récupération 12, et par une armoire de commande couvrant toute la face avant de cet espace. De cette manière, la station de recyclage est compacte, et tous les éléments qui la constituent sont protégés par la plate-forme, en particulier en cas de chute d'objets sur le dessus de cette station.

La Figure 3 présente l'armoire de commande 56 s'ouvrant par trois portes d'accès, contenant une pompe 50 qui reçoit l'eau propre venant de la sortie 32 et qui redistribue cette eau propre vers une lance de lavage 52 rangée sur un enrouleur, avec une pression de l'ordre de cinq bars. Optionnellement, l'armoire de commande 56 contient également un nettoyeur haute pression 54 alimenté directement en eau propre à partir de la sortie 32. L'armoire de commande 56 contient également la bouteille de gaz carbonique 38 associée à des détendeurs de contrôle, qui envoie ce gaz vers le diffuseur 36 disposé dans le bac de stockage d'eau propre 24, ainsi qu'un emplacement pour une deuxième bouteille de gaz carbonique en réserve. L'armoire de commande 56 dispose aussi d'un coffret électrique 58 contenant les boutons et les voyants de commande des différentes parties électriques de la station de recyclage. L'armoire de commande contient de plus un radiateur électrique 60 qui permet de chauffer le volume intérieur quand la température extérieure descend en dessous de 0°C, et donc de protéger contre le gel les pompes et vannes de l'installation de recyclage, sachant qu'en toute hypothèse, en cas de température inférieure à 0°C, l'eau dans les bacs sera gelée et l'installation sera donc mise provisoirement hors service.

Avantageusement, la station de recyclage 1 comporte en outre deux tubes de section rectangulaire 62 disposés parallèlement en dessous, permettant de la soulever en introduisant dedans les fourches d'un chariot élévateur.

La Figure 4 présente la station de recyclage 1 disposée à côté d'un support du type estrade recevant la toupie 70 d'une centrale à béton qui doit être lavée. L'ensemble constitue ainsi une aire bétonnée comprenant des faibles pentes dirigeant les eaux de lavage vers le bac de collecte 2.

La pompe 4 de relevage est immergée dans le bac de collecte 2, et elle comporte un flotteur qui déclenche automatiquement son démarrage quand le niveau des eaux de lavage est suffisant, afin de conduire ces eaux par la canalisation 8 vers le sac de filtrage 6.

La station de recyclage conforme à l'invention nécessite la présence à proximité d'une alimentation électrique et d'un point d'eau à partir duquel, à l'aide d'un tuyau par exemple, il sera possible de procéder au remplissage initial de l'installation et, partant, de mettre celle-ci en fonctionnement. L'entretien de l'ensemble comporte de manière périodique : le nettoyage du bac de collecte 2, le vidage voire l'échange du sac de filtrage 6, en particulier quand les dépôts atteignent la moitié de son volume, et de façon beaucoup plus épisodique le curage des boues déposées au fond du bac de récupération 12 et du bac de décantation 20, ainsi que, selon les besoins, et après une vérification, le contrôle de l'encrassement du bac 24 de stockage d'eau propre et, si nécessaire, le complément d'eau dans ce bac. Il faut de plus renouveler la bouteille de gaz carbonique 38 quand sa pression 1'indique. L'eau propre ainsi traitée, prélevée dans le bac 24 de stockage d'eau propre et servant au lavage du matériel de chantier, répond aux normes de pollution permettant de la laisser s'écouler au sol, sans polluer ce sol ni la nappe phréatique.

Comme il va de soi, l'invention ne se limite pas aux seuls modes d'exécution préférentiels décrits ci-dessus.

Elle embrasse au contraire toutes les variantes possibles de réalisation, pour autant que ces dernières ne sortent pas du cadre délimité par les revendications ci-jointes qui définissent la portée de la présente invention.

Claims (11)

1. REVENDICATIONS 1) Station de recyclage des eaux de lavage de matériels de chantier, comprenant un premier bac de récupération (12) prévu pour recevoir les eaux de lavage collectées passant par un moyen de filtration (6) et, en aval de ce premier bac, un bac (20) réalisant une décantation et un bac (24) réalisant un traitement des eaux ainsi qu'un stockage de l'eau propre, caractérisée en ce que le premier bac de récupération ( 12 ) comporte, à une hauteur au-dessus d'un volume de décantation, une sortie (18) formant un déversoir qui prélève automatiquement par débordement les eaux en surface pour les écouler par gravité vers le bac de décantation (20), situé immédiatement en aval, en ce que le bac de décantation (20) comporte une sortie (22) formant un déversoir qui prélève automatiquement par débordement les eaux en surface, pour les écouler par gravité vers le bac (24) qui réalise un traitement des eaux et un stockage de l'eau propre, et en ce que le moyen de filtration (6) est un sac dit Big Bag manutentionnable à la grue ou au pont roulant, apte à être évacué et, le cas échéant, remplacé.
2. 2) Station de recyclage selon la revendication 1, caractérisée en ce que le bac de récupération (12) est posé sur une plate-forme (42) se trouvant en hauteur.
3. 3) Station de recyclage selon la revendication 2, caractérisée en ce que la plate-forme dispose d'un passage pour un opérateur sur au moins un des côtés du bac de récupération (12) .
4. 4) Station de recyclage selon la revendication 2 ou 3, caractérisée en ce que l'ensemble du dispositif de traitement des eaux disposé en aval du bac de récupération (12), ainsi que les moyens de commande, sont disposés en dessous de la plateforme (42) et ne dépassent pas de son contour extérieur.
5. 5) Station de recyclage selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisée en ce qu'elle comporte une armoire de commande disposée sur une face du volume existant sous la plate-forme (42).
6. 6) Station de recyclage selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que le sac manutentionnable (6) recevant les eaux collectées et constituant le moyen de filtration repose sur une grille (11) elle-même disposée sur le bac de récupération (12).
7. 7) Station de recyclage selon la revendication 6, caractérisée en ce que la grille (11) et le bac de récupération (12) dépassent sur les côtés du sac (6).
8. 8) Station de recyclage selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que la sortie (18) formant déversoir du bac de récupération (12) laisse en dessous d'elle un volume de décantation représentant sensiblement la moitié du volume total de ce bac.
9. 9) Station de recyclage selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que le bac (24) de stockage d'eau propre comporte un dispositif (26) de rétention des huiles contenues dans les eaux traitées.
10. 10) Station de recyclage selon la revendication 9, caractérisée en ce que le dispositif de rétention des huiles comporte une plaque (26) qui est sensiblement verticale et qui laisse un passage (27) au fond du bac (24) de stockage d'eau propre.
11. 11) Station de recyclage selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisée en ce qu'elle comporte un dispositif de diffusion de gaz carbonique (36) dans le bac (24) de stockage d'eau propre.