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PROCEDE ET APPAREIL POUR LA MANUTENTION DE LIQUIDES MALSAINS OU TOXIQUES
COMME LES EAUX-VANNES DANS UN SYSTEME D'ECOULEMENT.

Dans les systèmes d'écoulement et de manutention de liquides malsains, nuisibles ou toxiques, comme les eaux-vannes et divers liquides résiduaires constituant les déchets d'un certain nombre d'installations industrielles, qui ne peuvent s'écouler vers les postes d'évacuation et qui pénètrent dans les égouts à une vitesse variable, il est de pratique usuelle de laisser couler et de recueillir ces liquides dans une cuve ou un puisard profond de grande capacité à partir duquel ils sont pompés par intermittence selon un débit moyen qui est généralement deux ou plusieurs fois supérieur au débit d'écoulement vers-le poste d'évacuation quand le puisard s'est rempli jusqu'à un niveau prédéterminé.

Au fur et à mesure que le niveau du liquide s'abaisse et s'élève, le puisard aspire et refoule alternativement de l'air par rapport à l'atmosphère environnante selon un débit qui est approximativement égal au volume total des eaux-vannes pompées comme il vient d'être dit. Cet air-vient en contact intime avec les parois humides et avec les eaux-vannes et entraîne les gaz toxiques qui se dégagent quand ces eaux-vannes tombent dans le puisard et l'éclaboussent.

Ce phénomène est générateur d'insalubrité et de puanteurs extrêmement désagréables pour tous les habitants-du voisinage. Or les puisards en question doivent souvent être placés dans le voisinage des bâtiments publics c'est-à-dire dans des endroits où l'incommodité qu'ils représentent est maximum. On a tenté parfois de parer à ces graves inconvénients en ozonisant l'air, de façon à combattre les puanteurs en question mais les résultats obtenus n'ont été ni suffisants ni parfaitement satisfaisants.

La présente invention a pour objet uri procédé et un appareil permettant de résoudre ce problème et en même temps d'éviter la perte de charge et l'augmentation des frais de pompage dus au déversement des eaux-vannes dans un puisard profond.

Conformément à l'invention, les liquides malsains ou toxiques :

sont introduits dans le puisard, qui est clos mais pas nécessairement étan- che à l'air, de préférence au-dessous du niveau du liquide dans ce puisard.

L'espace libre situé au-dessus de ce niveau du liquide est soumis à une as- piration, au moins par intermittence, pour le débarrasser des gaz nuisibles qui se dégagent de la masse du liquide. Ces gaz peuvent être évacués au moyen d'un exhausteur dont l'embouchure du tuyau d'admission est située dans le puisard mais au-dessus du niveau le plus élevé jusqu'auquel le li- quide peut monter et dont l'embouchure du tuyau de refoulement se vide soit dans la partie du puisard située au-dessous du niveau du liquide, soit dans le conduit d'écoulement de la pompe.

La méthode opératoire à adopter de préférence consiste à épui- ser les gaz à l'aide de la pompe qui aspire le liquide provenant du puisard.

A cet effet, l'appareil de pompage a une capacité excédant le débit normal d'admission du liquide dans le puisard et est maintenu en fonctionnement continu dans des conditions telles que l'embouchure de son tuyau d'aspira- -tion soit séparée de la distance désirée choisie de la partie supérieure du puisard. Grâce à cette disposition, pendant le fonctionnement normal, l'em- bouchure du tuyau d'admission de la pompe se trouve en communication inter- mittente avec l'espace libre situé au-dessus de la masse du liquide et pui- se donc les gaz à même cet espace tout en maintenant le niveau du liquide qui se trouve dans le puisard à un niveau prédéterminé et sensiblement constant. L'appareil de pompage fonctionne ainsi à l'encontre d'une pres- sion constante, avec un rendement maximum et sans risque de surcharge.

Il y a avantage, dans la plupart des cas, à prévoir deux ou plusieurs pompes pour faire face aux débits variables d'écoulement du li- quide dans le puisard. En pareil cas, une pompe fonctionne continuelle- ment. Les autres pompes- commencent à fonctionner et s'arrêtent automati- quement en fonction des déplacements d'un flotteur ou des connexions as- surées par une électrode lorsque le niveau du liquide varie entre des li- mites prédéterminées.

Toutes les pompes puisent les gaz malodorants dans la gamme de leurs variations du niveau du liquide de la même manière que la pompe à fonctionnement continu dont le tuyau d'évacuation peut être pourvu d'une dérivation (by-pass) de facon à empêcher que le liquide qui se- trouve dans le puisard ne tombe au-dessous d'un niveau prédéterminé grâce à l'action d'un flotteur ou d'un organe équivalent- placé dans le puisard. et actionnant une vanne montée dans cette dérivation.

Quels que soient-les moyens qui sont employés pour réduire la pression dans l'espace libre, l'effet est de ménager un trajet préféren- tiel par lequel les gaz toxiques sont évacués à l'état concentré hors de l'espace libre en -question et de, refouler à nouveau ces gaz- dans le.liqui- de avant qu'ils ne puissent¯ s'échapper hors de cet espace et polluer l'at- mosphère environnante. La dépression qui règne dans cet espace au-dessus. de la surface du-liquide tend à aspirer l'air atmosphérique dans cet espace et à le refouler avec les gaz- extraits dans le courant de liquide ou dans la masse des eaux-vannes qui se trouvent dans le puisard.

Ceci non seule- ment supprime entièrement la pollution de l'atmosphère qui environne la chambre mais a également cet effet avantageux, dans le cas d'eaux-vannes, que l'air ajouté facilite et entretient les conditions- d'aérobiose au sein de leur masse- et prévient ainsi l'action septique et le dégagement de mau- vaises odeurs.

Un autre avantage réside dans ce fait que l'enveloppe du méca- nisme de pompage peut être établie de manière à servir simplement de pro- tection à ce mécanisme sans avoir besoin d'être étanche à l'air et, en outre, qu'il devient inutile de prévoir des appareils auxiliaires tels que des ozoniseurs.

Plusieurs modes de réalisation de l'appareil pour la mise en oeuvre du procédé, objet de l'invention, sont représentés schématiquement dans le dessin annexé.

La fig. 1 est une vue montrant une disposition d'appareil avec puisard, système d'épuisement des gaz et pompe de distribution du liquide.

La fige 2 est une vue montrant une disposition d'appareil avec puisard comprenant plusieurs pompes qui aspirent en même temps les gaz et l'air.

La fig. 3 est une vue d'un appareil comprenant en combinaison des pompes et un exhausteur de gaz.

La fige 4 est une vue de détail montrant une variante de l'ap- pareil représenté en fig. 1.

Comme représenté, l'appareil comprend dans chaque cas une cu- ve ou un puisard 2. recevant le liquide par un tuyau 1 et renfermant une masse ! de liquide soumise à l'action d'aspiration d'une pompe 5. L'arrivée du liquide par le tuyau 2 s'effectue, de préférence, au-dessous du niveau de la masse de liquide 4.

Le puisard 2¯ est clos mais n'est pas nécessairement étanche à l'air. Il peut être muni, par exemple, d'un trou d'homme 6 avec obtura- teur ne comportant aucun dispositif spécial pour assurer son étanchéité contre son siège.

L'espace libre 7 qui se-trouve au-dessus de la masse ± du li- quide est maintenu à une pression négative, par exemple à l'aide d'un exhaus- teur tel qu'une pompe rotative aspirante S (Fig. 1) qui aspire les gaz. to- xiques qui se dégagent de la masse de liquide ± et qui se trouvent dans l'espace 7. Les gaz ainsi aspirés sont refoulés dans un tuyau 9 et injec- tés dans la masse ± du liquide à une profondeur suffisante pour s'y trouver emprisonnés et pour y être dissous entièrement ou partiellement.

Suivant la variante de construction que montre la fig. 4, l'es- pace 7 communique avec le tuyau de refoulement 10 de la pompe 5 par un con- duit 11. Ce conduit 11 est relié avec une partie étranglée 10a du tuyau 10.

Cette partie étranglée constitue un Venturi qui engendre l'écoulement de l'air provenant de-l'espace ß dans le tuyau 10.

L'air atmosphérique qui suinte- dans l'espace 7 est aspiré en même temps que les gaz et sert à aérer les eaux-vannes et à y favoriser et entretenir des conditions- propres à l'aérobiose. L'écoulement de l'air atmosphérique dans l'espace 2 agit efficacement pour empêcher les gaz qui se dégagent dans le puisard 2 de s'échapper dans l'atmosphère.

A titre de variante, les gaz aspirés peuvent être envoyés dans un tuyau 12 dessiné en traits mixtes dans la fige 1 dans la veine de liqui- de qui est refoulée par la pompe dans le tuyau 10.

Dans la variante de construction que montre la fige 2,le tuyau 5a d'admission de la pompe 2 est placé à une certaine distance du fond supérieur 13 du puisard 2. Cette-pompe est étudiée pour aspirer ou bien pour être réglée en vue d'aspirer le liquide selon un débit-prédéterminé.

Pendant le fonctionnement normal, le niveau 14 du liquide reste constant entre des limites étroites, tandis que le tuyau d'admission 5a est décou- vert au moins par intermittence et mis en communication avec l'espace li- bre 7, ce qui lui permet d'en aspirer les gaz qui se dégagent de la masse 4 du liquide, les gaz ainsi aspirés et l'air faisant partie de la veine de fluide refoulée par la pompe.

Les gaz aspirés renferment une certaine proportion d'air atmos- phérique qui pénètre dans l'espace 1 en franchissant par exemple le trou d'homme 6 sous l'action de l'aspiration par le tuyau d'admission ou, quand l'embouchure de ce dernier est immergée, par suite d'une chute du niveau du liquide due à l'aspiration du liquide par la pompe.

Pour faire face à des débits d'admission supérieurs à la capa- cité de la pompe 5, l'appareil comprend deux pompes auxiliaires 15 et 16 pourvues de tuyaux d'admission respectifs 15a et 16a dont les embouchures inférieures se trouvent plus haut que l'embouchure inférieure du tuyau d'ad- mission et sont d'ailleurs placées à des niveaux différents entre elles.

Grâce à cette disposition, si la quantité de liquide qui pénè- tre dans le puisard 2 excède la capacité de la pompe 5. prévue pour y faire face, les autres pompes 15 et 16 entrent automatiquement en fonctionnement à tour de rôle et maintiennent ainsi le niveau du liquide dans les limites prédéterminées c'est-à-dire maintiennent l'espace 7 à un état d'aspiration et y puisent les gaz.

Les pompes 15 et 16 sont commandées automatiquement par la mon- tée et la descente du niveau 14 du liquide. C'est ainsi, par exemple, que ' le liquide qui monte peut faire en quelque sorte office de pont entre deux électrodes 17,17 et 18,18 de façon à mettre automatiquement en fonctionne- ment à tour de rôle les pompes 15 et 16, la chute du niveau du liquide ayant pour conséquence d'arrêter les pompes.

Dans la variante de construction que montre la fig. 3, l'appa- reil comprend un exhausteur rotatif 8 qui aspire les gaz à même l'espace 2 (comme dans la construction représentée en fig. 1) mais il est prévu ici des pompes auxiliaires 19 et 20 qui viennent en aide à la pompe principale 5 si le débit d'arrivée du liquide dans le puisard 2 excède la capacité de la pompe 5. Ces pompes auxiliaires 19 et 20 sont commandées automatiquement par la montée du niveau 14.du liquide qui établit le circuit à tour de rôle entre les deux paires d'électrodes 21 et 22.

Dans la construction que montre la fige 2, les pompes 5, 15¯ et
16 sont prévues pour être automatiquement amorcées. Au contraire, dans les constructions que montrent les figs. 1 et 3, les pompes 5, 19 et 20 ne sont pas à amorçage automatique. Il est prévu une vanne 23 commandée par un flotteur 24 qui intervient pour faire passer par dérivation le liquide de la masse ¯4 vers les tuyaux de refoulement des pompes, chaque fois que'cela est nécessaire, afin de maintenir constant le niveau 14 du liquide.

Les avantages particuliers que permet de réaliser l'invention en dehors de la suppression des mauvaises odeurs résident dans la diminution des frais de premier établissement de l'appareil puisque le puisard peut n'avoir qu'une faible hauteur et une capacité réduite au-lieu d'être un . puisard profond à grande capacité comme dans les installations ordinaires.

Un autre avantage c'est qu'il ne se produit pratiquement aucune perte de charge quand le liquide pénètre dans, le puisard, ce- qui réduit notablement les frais de pompage sous pression réduite. Un autre avantage encore c'est que le liquide, ne tombe pas brusquement à travers l'espace c'est-à-dire ne produit pas d'éclaboussures qui elles-mêmes engendrent des gaz toxiques, De plus, les pompes peuvent se placer au-dessus du puisard c'est-à-dire à un endroit où elles sont d'un accès faible et situées au-dessus du niveau maximum du liquide- et non pas au-dessous du niveau du sol dans une fosse (comme selon la pratique usuelle) qui risque tôt ou tard d'être inondée, ce qui endommage les motures.

Ceux-ci et les pompes peuvent d'ailleurs être plus petits que dans les installations ordinaires puisqu'ils fonction- nent continuellement et non pas par intermittence, de sorte que 1,'habitacle du puisard et du système de-pompage est, lui aussi, plus petit et moins coû- teux à établir. Enfin les pompes fonctionnent dans des conditions de char- ge constantes c'est-à-dire avec un rendement maximum au lieu de fonction- ner dans des conditions de charge variables, ce qui nuit au rendement dans

l'hypothèse d'une faible hauteur d'aspirationo
Les détails de réalisation constructive de cet appareil peuvent être modifiés de diverses façons, sans s'écarter de l'invention, dans le domaine des équivalences techniques.

REVENDICATIONS.

1.- Procédé de manutention de liquides malsains ou toxiques comme les eaux-vannes. dans un système d'écoulement consistant à faire écou- ler le liquide dans un puisard clos mais pas nécessairement étanche à l'air, à soumettre à l'aspiration au moins par intermittence l'espace libre situé au-dessus de la surface de la masse de liquide qui se trouve dans le puisard, et par là même à aspirer à partir de cet espace les gaz toxiques qui se dé- gagent de cette masse de liquide, enfin à faire refluer les gaz ainsi aspi- rés dans le système d'écoulement en vue de leur rétention dans le liquide.

Claims

2.- Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le liquide, les gaz toxiques et l'air sont extraits du puisard par un sys- tème de pompage fonctionnant en continu, le ou les tuyaux d'admission de ce système de pompage étant placés en un ou plusieurs points espacés du fond supérieur du puisard, ce système de pompage étant étudié pour aspirer le liquide selon un débit nettement supérieur au débit d'arrivée du liquide dans le puisard.

30- Procédé suivant les revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les gaz aspirés sont renvoyés dans la masse de liquide qui se trouve dans le puisard à une profondeur suffisante pour qu'ils y soient retenus et (ou) au moins- partiellement redissous dans cette masse de liquide.

4.- Appareil de manutention des liquides malsains ou toxiques dans un système d'écoulement caractérisé en ce qu'il comprend ùtie cuve ou un puisard clos- mais pas nécessairement étanche à l'air, un dispositif pour faire arriver le liquida dans le puisard de façon qu'il- y forme une masse de liquide, un dispositif soumettant l'espace libre situé au-dessus de la masse de liquide à une aspiration au moins par intermittence, de façon à en aspirer les gaz toxiques qui se dégagent de cette masse de liquide, en- fin un dispositif faisant refluer les gaz ainsi aspirés dans le liquide soit dans le puisard au-dessous du niveau de- ce liquide, soit dans la cana- lisation d'écoulement.

5.- Appareil suivant la revendication 4 comprenant un système de pompage étudié pour aspirer le liquide qui se trouve dans le puisard.

6.- Appareil suivant la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comprend un conduit faisant communiquer l'espace libre avec le tuyau d'écoulement du:- fluide refoulé par-la pompe et un dispositif propre à main- tenir au-dessous de la pression atmosphérique la pression régnant dans ce conduit,.

7.- Appareil suivant la revendication 6, caractérisé en ce que ce dispositif de maintien de la pression comprend un'étranglement'formant Venturi prévu dans le tuyau à L'endroit de sa- jonction avec le- conduit, de façon à provoquer-un écoulement de gaz- le long de ce conduit et dans la vei- ne du liquide qui parcourt le tuyau.

8.- Appareil suivant la revendication 5, caractérisé par un conduit faisant communiquer l'espace libre avec le dispositif d'aspiration des gaz, son embouchure de sortie plongeant dans la masse de- liquide qui se trouve-dans le puisard ou bien dans le tuyau de refoulement de la pompe. <Desc/Clms Page number 6>

9. - Appareil suivant la revendication'5, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif capable de maintenir le niveau de la masse de liquide dans le puisard à un niveau sensiblement constant, ce dispositif e consistant à placer les embouchures des tuyaux d'admission de la pompe sensiblement à ce niveau, le système de pompage étant établi ou capable d'être conditionné de manière à aspirer le liquide selon un débit légère- ment supérieur au débit d'entrée du liquide dans le puisard, de telle sorte que, pendant le fonctionnement normal, ce tuyau d'admission se trou- ve en communication intermittente avec l'espace libre situé au-dessus de la masse de liquide.

10.- Appareil suivant la revendication 9, caractérisé par une pompe auxiliaire dont l'embouchure du tuyau d'admission est placée au-dessus de l'embouchure du tuyau d'admission de la pompe principale, un dispositif étant prévu pour mettre automatiquement en marche cette pompe auxiliaire quand le niveau du liquide s'élève au-dessus du niveau de l'em- bouchure du tuyau d'admission de la pompe principale.

11.- Appareil suivant la revendication 10, caractérisé par plusieurs pompes auxiliaires dont les embouchures des tuyaux d'admission sont placées à des hauteurs différentes.

12.- Appareil suivant l'une quelconque des revendications 4 à 11, caractérisé en ce que le puisard renfermant le liquide n'a qu'une faible hauteur.

13.- Appareil suivant l'une quelconque des revendications 5 à 12, caractérisé en ce que l'orifice d'entrée du liquide dans le puisard est placé à un niveau assez bas pour se trouver au-dessous du niveau de la masse de liquide qui se trouve dans le puisard.

En annexe 1 dessin.