RÉFÉRENCE À UNE DEMANDE ANTÉRIEURE

Le présent dossier revendique la priorité à la demande de brevet déposée au Canada le 26 août 2011 sous le numéro 2,751,144, laquelle demande de brevet est intégralement incorporée par référence au présent dossier.

DOMAINE TECHNIQUE

Le domaine technique concerne les systèmes permettant le contrôle et le traitement d'émanations gazeuses, notamment des émanations nauséabondes, toxiques et/ou explosives, s' échappant d'un puits d'accès d'eaux usées, en particulier d'un puits d'accès d'un égout pluvial de type « combiné ». Il concerne aussi la fabrication de ces systèmes et leur utilisation dans le cadre de méthodes visant à contrôler au moins une des caractéristiques intrinsèques d'émanations.

ÉTAT DE LA TECHNIQUE

Les réseaux d'égouts sont des endroits où plusieurs différents gaz nauséabonds, toxiques et/ou explosifs peuvent circuler. Ces gaz proviennent généralement de la décomposition des matières organiques et ont tendance à s'échapper par les puits d'accès (également appelées « trous d'homme ») sous forme d'émanations gazeuses. Elles peuvent être plus abondantes par temps chaud. Ces émanations gazeuses peuvent créer des inconforts ou même des problèmes de santé à des gens à la surface. Il n'est généralement pas possible de sceller les puits d'accès sans créer d'autres problèmes potentiels. Une ventilation est même souvent essentielle pour prévenir l'accumulation de gaz en trop grande quantité à certains endroits dans le réseau d'égout.

La plupart des réseaux d'égouts modernes ont des canalisations distinctes pour les eaux usées sanitaires et les eaux usées pluviales. Les puits d'accès des eaux usées pluviales ne sont fermés par le haut que par une grille ou bien une fente plus ou moins étroite le long de la bordure de trottoir. Ces ouvertures permettent d'y recevoir notamment les eaux de pluie ou de fonte des neiges afin de les évacuer de la surface et de les acheminer vers un endroit où il sera possible d'en disposer. Les puits d'accès pour les eaux usées sanitaires sont généralement fermés par un couvercle dont les ouvertures sont beaucoup plus petites, notamment pour minimiser la quantité d'émanations gazeuses vers la surface.

Les puits d'accès d'eaux usées pluviales peuvent malgré tout émettre des gaz nauséabonds, toxiques et/ou explosifs pour différentes raisons, notamment là où les installations utilisent des réseaux d'égouts plus anciens dits « combinés ». Ces réseaux ont des canalisations dans lesquelles circulent à la fois les eaux de pluie et les eaux d'égouts sanitaires. Cependant, puisque les puits d'accès pluviaux de ces réseaux combinés doivent servir à recueillir les eaux de pluie, leur ouverture supérieure doit demeurer dégagée en tout temps.

Différents dispositifs ont été proposés dans le passé afin de permettre d'atténuer les odeurs émanant des égouts. Par exemple, le brevet US-5, 846,274 décrit un biofiltre qui s'installe dans un puits d'accès afin de diminuer ou d'éliminer les odeurs. Les brevets US-4,586,941 et EP-952263 B l décrivent des dispositifs de nature similaire. D'autres dispositifs existent également. Plusieurs des dispositifs connus peuvent être complexes à installer ou bien nécessitent des investissements importants. D'autres utilisent des filtres qui ont tendance à se boucher après un certain temps. Les filtres au charbon actif sont particulièrement sensibles à ce phénomène. Il est aussi difficile d'empêcher des débris, solides ou autres, d'entrer à l'intérieur du puits d'accès. Ces débris peuvent être par exemple du sable, de la terre, du gravier, etc. Certains dispositifs peuvent alors se boucher ou être moins efficaces. Ceux-ci vont donc nécessiter un entretien plus intensif et coûteux.

Un autre problème potentiel est la présence d'eaux stagnantes à l'intérieur des puits d'accès. Ces eaux peuvent favoriser l'éclosion de moustiques ou d'autres insectes indésirables. Certains insectes peuvent être des vecteurs de maladies, par exemple le virus du Nil occidental pour ne nommer que celui-là. Il est ainsi souhaitable de restreindre l'accès aux eaux stagnantes par les insectes dans le fond des puits d'accès.

Il est donc clair que des améliorations dans le domaine technique concerné étaient nécessaires.

SOMMAIRE Selon un aspect du concept proposé, il est proposé un système pour contrôler et traiter des émanations gazeuses à l'intérieur d'un puits d'accès d'eaux usées, le puits d'accès ayant une paroi interne, un bord supérieur et un fond délimitant une chambre substantiellement verticale, laquelle chambre verticale est séparée transversalement par le système entre une section inférieure et une section supérieure, le système incluant : un couvercle ayant une surface supérieure principale, le couvercle incluant : au moins une partie pivotante, laquelle est normalement fermée, ayant un axe de rotation substantiellement horizontal et pouvant laisser passer des matières solides et/ou liquides tombant sur la surface supérieure principale du couvercle vers la section inférieure de la chambre verticale; une partie surélevée située sur le dessus du couvercle et ayant au moins une paroi latérale incluant une pluralité d'orifices situés verticalement au-dessus de la surface supérieure principale, les orifices définissant une sortie d'un circuit d'émanations gazeuses, lequel circuit est ménagé entre le dessous et le dessus du couvercle; un dispositif de connexion du couvercle à la paroi interne du puits d'accès; un filtre à air disposé en travers du circuit d'émanations gazeuses ménagé dans le couvercle; et un réservoir de liquide de traitement des émanations gazeuses, le réservoir de liquide étant en communication avec le filtre à air pour l'humecter du liquide de traitement. Selon un autre aspect, il est proposé un procédé de fabrication d'un système tel que défini précédemment, dans lequel les éléments constitutifs du système sont assemblés selon les méthodes connues d'assemblage.

Selon un autre aspect, il est proposé une méthode de contrôle d'au moins une caractéristique intrinsèque d'émanations, telles que le caractère nauséabond, toxique et/ou explosif des émanations s'échappant à partir d'un puits d'accès, la méthode consistant à installer et à activer le système tel que défini précédemment.

Selon un autre aspect, il est proposé une méthode de contrôle d'au moins une caractéristique intrinsèque d'émanations, telles que le caractère nauséabond, toxique et/ou explosif des émanations, s'échappant à partir d'un puits d'accès, la méthode incluant : a) installer, à l'intérieur du puits d'accès, un système atténuant la diffusion d'émanations nauséabondes, toxiques et/ou explosives; et b) remplir lorsque nécessaire le réservoir de liquide. Davantage de détails sur ces aspects de même que sur d'autres aspects du concept proposé seront apparents à la lumière de la description détaillée qui suit et des figures en annexe.

BRÈVE DESCRIPTION DES FIGURES

La figure 1 est une vue isométrique d'un exemple d'un puits d'accès d'eaux usées; La figure 2 est une vue isométrique d'un exemple d'un système selon le concept proposé;

La figure 3 est une vue explosée de certaines composantes du système illustré à la figure 2;

La figure 4 est une vue de face du couvercle de la figure 2;

La figure 5 est une vue de dessus du système de la figure 2;

La figure 6 est une vue de côté du système de la figure 2; La figure 7 est une vue agrandie de côté du système de la figure 2;

La figure 8 est une vue similaire à la figure 7, montrant le couvercle avant qu'il soit tiré vers le haut pour être enlevé; et

La figure 9 est une vue isométrique agrandie du dispositif d'écartement de l'adaptateur; et

La figure 10 est une vue isométrique d'un exemple d'un récipient restreignant l'entrée d'eau et pouvant être utilisé en complémentarité avec le système. DESCRIPTION DÉTAILLÉE

La figure 1 est une vue isométrique d'un exemple d'un puits d'accès d'eaux usées 100, notamment un puits d'accès d'eaux usées pluviales que l'on retrouve dans les municipalités. De tels puits d'accès 100 peuvent aussi être utilisés à d'autres endroits et le présent concept n'est donc pas limité à une utilisation municipale. Le puits d'accès illustré 100 a une paroi interne 102, un bord supérieur 104 et un fond 106. Ceux-ci délimitent une chambre 108 qui est substantiellement verticale. Un tel puits d'accès 100 est généralement situé dans une voie de circulation 110 ou à tout autre endroit où l'eau de pluie ou de fonte des neiges ne peut pas être évacuée adéquatement. Le puits d'accès 100 de l'exemple est fermé par une grille amovible 112 et est placé à proximité d'une bordure de trottoir 114.

La plupart des puits d'accès ont une section transversale de forme substantiellement circulaire. Des exceptions existent. Le puits d'accès 100 de l'exemple est circulaire et, afin d'alléger le texte, la présente description fera référence au fait que le puits d'accès 100 est circulaire. Le lecteur devra comprendre qu'il ne s'agit que d'un exemple. La figure 2 est une vue isométrique d'un exemple d'un système 200 selon le concept proposé pour contrôler et traiter des émanations gazeuses à l'intérieur du puits d'accès 100. Le système 200 permet de séparer la chambre verticale 108 entre une section inférieure et une section supérieure. Le système 200 s'installe à l'intérieur du puits d'accès 100 mais préférablement à une profondeur permettant d'y accéder manuellement à partir du bord supérieur 104. Cette profondeur peut être par exemple de l'ordre d'environ 60 à 100 cm. Un ouvrier pourra ainsi y avoir accès facilement, par exemple en se couchant sur le sol. Des variantes sont également possibles. Il est généralement souhaitable d'éviter à un ouvrier d'avoir à descendre dans le puits d'accès 100 car les procédures de sécurité et les équipements requis ne sont pas les mêmes.

Le système 200 inclut un couvercle 210 ayant une surface supérieure principale 212. Le couvercle 210 de l'exemple est entièrement pivotant. Il serait cependant possible d'avoir un couvercle 210 avec une partie fixe et au moins une partie pivotante. Le couvercle 210 est normalement en position fermée et pivote autour d'un axe de rotation 218 (figure 5) qui est substantiellement horizontal. Le couvercle 210 est conçu pour laisser passer des matières solides et/ou liquides tombant sur la surface supérieure principale 212 du couvercle 210 vers la section inférieure de la chambre verticale 108. Les matières solides et/ou liquides sont par exemple de l'eau, du sable, de la terre, du gravier, etc. Le couvercle 210 pivote lorsque le poids combiné de ces matières contrebalance la force de rappel créée par le design asymétrique du couvercle 210. Le pivotement permet à ces matières de cheminer vers le fond 106 du puits d'accès 100. Cependant, en temps normal, le couvercle 210 est en position substantiellement horizontale et le passage est entièrement obstrué par le couvercle 210. La moitié qui pivote vers le bas sous l'effet du poids des matières est le « côté descendant » et la moitié qui pivote vers le haut est le « côté ascendant ».

La majeure partie du couvercle 210 est monobloc et est faite de plastique. D'autres configurations et matériaux sont également possibles. Si nécessaire, un lest peut être utilisé afin d'ajuster le pivotement. Un dispositif de rappel, tel un ressort, pourra aussi être envisagé dans certains cas. Comme illustré à la figure 2, le couvercle 210 inclut une partie surélevée 220 située sur le dessus. Dans l'exemple, il est situé du côté ascendant. La partie surélevée 220 a au moins une paroi latérale 222 munie d'une pluralité d'orifices 224. Le bas de ces orifices 224 est situé verticalement au-dessus de la surface supérieure principale 212 afin de minimiser les risques que l'eau de pluie et des débris solides puisse y entrer pour atteindre un filtre à air situé à l'intérieur. Le filtre à air pourra ainsi rester propre et sera beaucoup plus efficace à long terme. Dans l'exemple, la partie surélevée 220 est au moins majoritairement située du côté ascendant du couvercle 210 et la surface supérieure principale 212 est majoritairement située sur le côté descendant du couvercle 210 par rapport à l'axe de rotation 218. Lors du pivotement, le côté ascendant a un poids supérieur au côté descendant afin de maintenir normalement le couvercle 210 dans la position fermée.

La figure 2 montre également que dans l'exemple, le côté ascendant du couvercle 210 comprend un rebord supérieur courbé 214 et que le côté descendant du couvercle 210 comprend un rebord inférieur courbé 216. D'autres configurations et agencements sont également possibles. Les orifices 224 sont situés à la sortie d'un circuit d'émanations gazeuses à l'intérieur du couvercle 210. Ce circuit est ménagé entre le dessous et le dessus du couvercle 210 afin de laisser passer les gaz. De l'air peut également passer dans le sens inverse lorsque la pression interne est moindre que la pression externe. Lorsque le couvercle 210 est en position fermée, les émanations gazeuses ne peuvent passer que par le circuit d'émanations gazeuses. La figure 3 est une vue explosée de certaines composantes du système 200. On y voit notamment le filtre à air 230. Le filtre à air 230 est disposé en travers du circuit d'émanations gazeuses ménagé dans le couvercle 210. Le filtre à air 230 est placé afin que tout gaz circulant dans le circuit doive passer par ce filtre 230. Il est situé sous le couvercle 210 et, dans l'exemple, est soutenu par un support 232 qui est relié à l'axe de rotation 218. Il est à noter que le circuit d'émanations gazeuses est représenté schématiquement à la figure 3 par la flèche 234. La figure 5 est une vue de dessus du système 200. Cette figure illustre schématiquement l'axe de rotation 218.

Le filtre à air 230 est maintenu humide à l'aide du contenu d'un réservoir de liquide de traitement des émanations gazeuses 240. Le réservoir de liquide 240 est en communication avec le filtre à air 230 pour l'humecter avec du liquide de traitement. Dans l'exemple illustré, le réservoir de liquide 240 est situé dans le couvercle 210 et le filtre à air 230 est humecté par capillarité. D'autres modes de réalisations sont possibles. Par exemple, il serait possible d'utiliser une pompe, notamment une pompe péristaltique ou autre, qui envoie un ou des jets de liquide à intervalles programmés ou au besoin. D'autres types de configuration sont aussi possibles. Le réservoir 240 peut être rempli en dévissant un bouchon ou autre situé sur le dessus du couvercle 210. Il serait également possible de prévoir un réservoir amovible, par exemple un réservoir suspendu près du bord supérieur 104 du puits d'accès 100 et relié au couvercle 210 à l'aide d'un tube flexible. Différentes autres configurations sont aussi possibles.

Le couvercle 210 doit être positionné à une certaine profondeur et il doit donc être relié à la paroi interne. Certains puits d'accès peuvent avoir un épaulement ou une autre structure disponible à cette fin. Cependant, si cela n'est pas le cas, il est alors possible d'utiliser un adaptateur 250 configuré pour s'appuyer par interférence sur la paroi interne 102 du puits d'accès 100 et d'assurer l'étanchéité de la périphérie.

Un adaptateur 250 est utilisé dans l'exemple. Cet adaptateur 250 a une forme substantiellement annulaire et inclut un dispositif d'écartement 252 afin de réduire ou d'augmenter le diamètre extérieur de l'adaptateur 250. La surface périphérique externe de l'adaptateur 250 est conçue pour offrir un appui continuel et substantiellement hermétique avec la paroi interne 102. Il est disposé horizontalement à la hauteur voulue, puis le dispositif d'écartement 252 (avec vis ou autre) est actionné afin d'en augmenter progressivement le diamètre externe jusqu'à ce que la force de rétention requise soit atteinte. Le couvercle 210 peut ensuite être relié à l'adaptateur 250 à l'aide de son dispositif de connexion.

L'adaptateur 250 peut être fait de matières polymériques, de préférence en plastique ou en caoutchouc recyclé, avec un renfort métallique interne. D'autres configurations et matériaux sont également possibles.

La figure 6 est une vue de côté du système 200. Le dispositif de connexion du couvercle 210 dans l'exemple inclut deux ergots 260 opposés et coïncidant avec l'axe de rotation. Les ergots 260 reposent chacun sur un logement correspondant 262 de l'adaptateur 250. Les ergots 260 et les logements 262 ont des formes complémentaires permettant de sortir le couvercle 210 du puits d'accès 100 en pivotant manuellement le couvercle de façon substantiellement verticale, puis en tirant le couvercle 210 verticalement. La figure 7 est une vue agrandie de côté du système 200 et la figure 8 est une vue similaire à la figure 7 montrant le couvercle 210 avant qu'il ne soit tiré vers le haut pour être enlevé. Dans cet exemple, les ergots 260 ont une forme semi-cylindrique qui nécessite un angle presque vertical pour retirer le couvercle 210 de l'adaptateur 250. D'autres types et configuration de dispositifs de connexion du couvercle 210 sont possibles. De cette façon, le couvercle 210 n'aura pas tendance à se désaxer lors de son utilisation. Une poignée 270 peut être prévue sur le dessus du couvercle 210 pour en faciliter l'installation ou le retrait par un ouvrier. Pour les régions où la saison froide occasionne des températures très basses ou des accumulations de neige au sol, il peut s'avérer nécessaire de retirer le couvercle 210 pour un certain temps jusqu'au retour des températures plus chaudes afin d'éviter le gel du contenu du réservoir 240 et/ou le gel du couvercle 210 dans sa position fermée. Le retrait temporaire des couvercles 210 est cependant compensé par le fait que les émanations sont généralement de moindres importances par temps froid que par temps chaud. L'adaptateur 250 peut demeurer en place dans la plupart des installations. Le filtre à air 230 peut être fait de différents matériaux. Il est préférablement fait d'un matériau sélectionné dans le groupe constitué par du tissu, du feutre, de la mousse synthétique ou des copeaux de bois. D'autres matériaux sont également possibles.

Différents types et compositions de liquides servant à humecter le filtre à air 230 peuvent être utilisés selon les besoins et la nature des gaz émis. Le liquide peut être préférablement choisi dans le groupe constitué par les mélanges d'huiles essentielles et de bactéries compétitives. Les huiles essentielles sont de préférence celles qui ont un fort pouvoir neutralisant d'odeurs. Il peut être préférablement entre 5 et 15 %, de préférence par environ 10 % de bactéries compétitives, entre 5 et 15 %, de préférence par environ 10 % d'huiles essentielles, entre 5 et 15 %, de préférence par environ 10 % glycol, entre 5 et 15 %, de préférence par environ 10 % alcool isopropylique, et entre 20 et 80 %, de préférence par environ 60 % d'activateur de préférence une solution aqueuse. Les bactéries compétitives sont de préférence choisies dans le groupe des bactéries couramment utilisées dans les biofiltres, telles que les bactéries de la famille bacillus, aérobies et ou anaérobies. Le liquide a une viscosité proche de celle des huiles essentielles.

Le liquide peut aussi inclure un agent pour prévenir l'éclosion de larves d'insectes, notamment les larves de moustiques, dans le filtre à air 230. De plus, il convient de noter que le système 200 permet d'éviter que des insectes puissent facilement pondre leurs œufs dans l'eau stagnante qui pourrait se trouver au fond du puits d'accès 100.

Le liquide peut être par exemple le liquide ODOCONTROL® PPC commercialisé par la compagnie Bioservice. ca. Les émanations en provenance de l'égout traversent alors le filtre à air 230 imprégné et les odeurs nauséabondes sont fortement atténuées lorsque les gaz sortent par les orifices 224 vers le haut du puits d'accès 100.

Lors de pluies et de déversements d'un liquide par la partie supérieure du puits d'accès 100 et en raison de la structure instable du couvercle 210 par rapport à l'axe de rotation, le couvercle 210 qui était dans la position fermée de basculera progressivement afin de créer un passage permettant aux liquides de s'écouler vers le bas du puits d'accès 100. Le basculement est bloqué en une position extrême prédéterminée grâce à des butées présentes aux extrémités de l'axe de rotation 218 et configurées en complémentarité des cavités dans l'adaptateur 250. Aussitôt que la pression générée par le poids de l'eau sur le couvercle 210 diminue, celui peut reprendre sa position initiale.

Pour une plus grande efficacité, le côté descendant du couvercle 210 est celui situé près de la bordure de trottoir 114 car l'eau de pluie a tendance à suivre cette bordure pour atteindre le puits d'accès 100.

Le système 200 illustré permet la filtration de plus de 95 % de l'air qui sort de la grille 1 12. Il peut être opéré de façon continuelle ou pour une période de temps limitée. Aucune perte d'efficacité n'est décelable en cas de sécheresse ou de forte pluie. Le système 200 permet une filtration des gaz pratiquement complète. Le principe de diffusion de liquide par capillarité dans le filtre à air 230 permet une efficacité constante et une excellente neutralisation des odeurs. D'ailleurs, des tests effectués en été 2011 avec un panel a permis de constater une réduction de 85 % des odeurs émanant d'égouts d'eaux pluviales.

Le système 200 permet le remplacement facile du filtre à air 230. Le remplacement et/ou la recharge en liquide actif et/ou l'entretien du système 200 peuvent aussi se faire aisément en tout temps et en une seule intervention.

La figure 10 est une vue isométrique d'un exemple d'un récipient 300 restreignant l'entrée d'eau vers le fond 106 du puits d'accès 100 et pouvant être utilisé en complémentarité avec le système 200. Le récipient 300 peut ainsi être suspendu dans le puits d'accès 100 directement sous le couvercle 210, par exemple en utilisant l'adaptateur 250 afin de supporter par gravité le rebord supérieur 302 du récipient 300. Le récipient 300 inclut un trou 304 dans le côté. Le trou 304 peut aussi être situé dans le bas. La surface du trou 304 est d'environ 50 % de la surface de la conduite évacuation située dans le fond 106 du puits d'accès 100. Par exemple, si la conduite d'évacuation au fond du puits d'accès 100 a un diamètre de 8 pouces (20,3 cm), le trou 304 aura généralement un diamètre de 4 pouces (10,2 cm). Le récipient 300 peut être configuré avec un seul trou 304 ou avec plusieurs trous. Les trous 304 peuvent être de différentes formes et ne sont pas nécessairement toujours ronds.

Le principe de fonctionnement du récipient 300 est le suivant : lors d'une crue très importante, par exemple à la suite d'un orage fort ayant déversé de grandes quantités d'eau de pluie dans la région où le puits d'accès 100 se situe, une grande quantité d'eau cherchera à entrer dans le puits d'accès 100 par le haut. Si l'eau entre plus vite que la conduite du fond 106 peut évacuer, alors l'eau s'accumulera dans le puits d'accès 100. Si le récipient 300 n'est pas installé, l'eau pourra rapidement atteindre une hauteur relativement importante entre le fond 106 et la surface de l'eau dans le puits d'accès 100. La pression hydrostatique de cette colonne d'eau risque alors de créer un refoulement d'égouts à certains endroits, notamment dans des maisons ou autres édifices du voisinage. Avec le récipient 300, la quantité d'eau qui pourra atteindre le fond 106 du puits d'accès 100 sera limitée. L'eau aura alors tendance à s'accumuler dans la cuve 306 du récipient 300 puisque le trou 306 va créer une restriction. Si la pluie est très abondante, l'eau pourra même submerger le système 200. Le système 200 pourra cependant faire l'objet d'un entretien à la suite de cet événement. Le but principal du récipient 300 est de diminuer la pression dans le réseau d'égout afin notamment de protéger les maisons et les édifices des refoulements d'égout.

Le présent concept inclut également un procédé de fabrication d'un système tel que défini précédemment, et dans lequel les éléments constitutifs du système 200 sont assemblés selon les méthodes connues d'assemblage. Ces méthodes peuvent être par exemple le rivetage, le découpage, le collage, le soudage, le rivetage, le vissage, le moulage. D'autres sont également possibles.

Le présent concept inclut également une méthode de contrôle d'au moins une caractéristique intrinsèque d'émanations, telles que le caractère nauséabond, toxique et/ou explosif des émanations s'échappant du puits d'accès 100, la méthode consistant à installer et à activer le système 200 tel que défini précédemment.

De plus, le présent concept inclut une méthode de contrôle d'au moins une caractéristique intrinsèque d'émanations, telles que le caractère nauséabond, toxique et/ou explosif des émanations s'échappant à partir du puits d'accès 100, la méthode incluant : a) installer, à l'intérieur du puits d'accès 100, le système 200 atténuant la diffusion d'émanations nauséabondes, toxiques et/ou explosives; et b) remplir lorsque nécessaire le réservoir de liquide du système 200.

La présente description détaillée et les figures en annexe ne sont que des exemples. Une personne œuvrant dans le domaine saura reconnaître que des variantes peuvent y être apportées tout en restant dans le cadre du concept proposé.