Equipements pour réseaux d'assainissement
et ouvrages de dépollution

Séparateurs tangentiels CycloneSep

Prétraitement des eaux pluviales, solution compacte anti colmatage pour le piégeage des matières en suspension et des macros-déchets, protection des berges et du littoral, protection des bassins paysagers et des structures réservoirs

Le Cyclonesep permet d’intercepter les matières en suspension et les macrodéchets qui sont entraînés par les eaux de pluies dans les réseaux d’eaux pluviales puis rejetés via les cours d’eau dans les mers et les océans.

Les déshuileurs, sortis de leur laboratoire, n'interceptent qu'une partie infime de la pollution : les hydrocarbures sous forme libre. Par temps de pluies, ils relarguent souvent plus de matières polluantes qu'ils n'en reçoivent. Ils sont donc inefficaces.

Les dispositifs existants permettant de retenir les macrodéchets mettent en œuvre une technique inadaptée: le dégrillage par séparation directe. En effet, l’arrivée des effluents frontalement à un champ de grille conduit rapidement à son colmatage et multiplie les interventions de nettoyage.

Quant aux ouvrages destinés à intercepter les matières en suspension, ils sont de grandes dimensions. Leur coût d'exploitation est élevé. C'est pourquoi nous avons développé un ouvrage polyvalent, compact et simple à exploiter.

 

Eléments constitutifs

L'appareil est constitué d'une cuve en béton armé et d'une grille cylindrique en inox. Un déversoir avec seuil oblique est accolé à la cuve principale. Il permet d'évacuer les débits excédentaires lors de pluies exceptionnelles.

Pose des cuves, Zac de La Confluence (Lyon)

Pose de la grille (Étampes)

Pose du déversoir à Trouville-sur-Mer

 

Principe de fonctionnement

La séparation tangentielle en continu mise en œuvre dans le Cyclonesep, consiste à diriger les effluents pluviaux avec une vitesse élevée tangentiellement à la surface de la grille.

Les ouvertures de la grille ont une forme spécifiquement étudiée (brevet déposé) de manière à favoriser l’expulsion des matières en suspension hors des ouvertures de la grille.

Les macro-déchets sont retenus à l’amont de la grille et ne peuvent la colmater.

Les matières en suspension dont les dimensions sont très inférieures à la maille de la grille, sédimentent également au fond de l'appareil.

Les opérations de nettoyage sont peu fréquentes (une à deux fois par an) et elles sont considérablement simplifiées. En effet l'accès au silo à boue est direct depuis les tampons.

 

 

Étude expérimentale et modélisation numérique

Des études expérimentales visant à mesurer la distribution des vitesses d’écoulement dans un appareil pilote pouvant traiter un débit de 25 l/s, et des simulations numériques du fonctionnement hydraulique du Cyclonesep ont été effectuées au laboratoire de l’Institut de Mécanique des Fluides de Strasbourg.

Elles ont permis une compréhension des phénomènes hydrauliques qui se manifestent au niveau de la grille et prouvé son aptitude à éviter son colmatage.

Dans l'étude expérimentale, des mesures de vitesses, de hauteurs d'eau et de transport solide au sein du pilote ont été effectuées.

Pilote expérimental

 

Les vitesses mesurées montrent que les veines liquides s’enroulent autour de la grille en progressant vers le bas. Les vitesses les plus élevées se trouvent donc le long de la grille.

Les mesures de hauteurs d’eau ont également permis de déterminer expérimentalement les coefficients de perte de charge pour les différentes mailles de la grille.

Les macro-déchets sont continuellement entraînés devant la grille par la circulation de l'eau. Les matières en suspension les plus grossières sont entraînées par leur inertie et elles ne peuvent pas se présenter face aux ouvertures et traverser la grille.

Les matières en suspension les plus fines sont expulsées des ouvertures de la grille par les turbulences créées par la forme spécifique de ces ouvertures.

Les macro-déchets et les matières en suspension finissent par se déposer au fond du Cyclonesep.

Communications

  • Belgrade Sept 2012.
  • Novatech Juin 2013.
  • La Houille Blanche 2013.
  • Water Science and Technologie 2013 et 2014.
  • Techniques Sciences et Méthodes Juin 2015.

Distribution expérimentale des vitesses autour de la grille

 

Avantages de la mise en oeuvre d'un CYCLONESEP®

  • Le bénéfice environnemental du Cyclonesep consiste à intercepter les macro-déchets et une proportion significative des matières en suspension avant qu’ils ne viennent envahir et polluer les rivières, les berges et le littoral : il permet donc d’éviter le coût important et régulier de nettoyage de ces zones sensibles.
  • Le Cyclonesep est un appareil polyvalent. Ils est conçu pour retenir une pollution très hétérogène constitué d'un mélange de matières polluantes variées : macro-déchets, sables, matières en suspension, égouttures d'hydrocarbures, déchets verts, etc.
  • Le Cyclonesep fonctionne sans apport d’énergie extérieure. Il ne nécessite que très peu d’entretien : selon les conditions de son installation, une ou deux opérations de curage par an s’avèrent nécessaires. Ces interventions sont particulièrement simples puisque la zone de collecte des boues et des déchets est située directement sous les tampons sans qu'aucun dispositif ne gène le passage de la conduite de vidange.
  • La durée de vie potentielle du Cyclonesep est extrêmement longue, puisqu’il ne contient aucune pièce d’usure : on peut l’évaluer à au moins 25 ans. Par ailleurs, son démantèlement s’avère particulièrement aisé et ses principaux éléments constitutifs sont facilement recyclables (acier inox + béton).
  • Le Cyclonesep représente donc un investissement raisonnable pour les collectivités engagées dans une démarche environnementale durable.

 

Retour d'expériences

Exemple d'installation d'une unité de traitement des macro-déchets Cyclonesep à Trouville-sur-Mer

Point de rejet du collecteur en DN 800
sur la plage de l'école de voile

vue interne de la grille

Vue de macro-déchets collectés devant la grille

 

Exemple d'installation d'une unité de traitement des macro-déchets Cyclonesep à Saint-Pryvé-Saint-Mesmin.

Point de rejet dans un bassin d'écrêtement

Accumulation de macrodéchets au pied de la grille

Nettoyage de la grille à l'aide d'un jet d'eau
sous pression depuis une plateforme

 

Exploitation du CYCLONESEP

Lors des interventions de nettoyage des séparateur CYCLONESEP, il existe deux alternatives pour enlever les déchets :

Nettoyage mécanique / Épuisette

Le nettoyage mécanique ou à l'aide d'une épuisette peut être effectué sans assécher l'unité de traitement. C’est une opération qui peut être effectuée par une seule personne dans la plupart des endroits. Cette technique de nettoyage est rapide et elle permet une inspection évidente de la pollution qui a été capturée.

Nettoyage par aspiration

Si la méthode précédente est plus économique mais incomplète, le nettoyage par aspiration est employé dans la plupart des cas. La fréquence des interventions est de une ou deux fois par an de sorte qu'une inspection complète de la grille de séparation et des compartiments intérieurs puisse être effectuée. Le nettoyage de la grille avec une lance haute pression est très simple et rapide à réaliser. Après vidange complète des boues une remise en eau claire de l'appareil est nécessaire.

Voir également notre vidéo : "Exploitation d'un Cyclonesep" sur YouTube.