Aperçu d’une innovation dans l’assainissement urbain

Ce projet vise à proposer une solution pour des hauteurs de chute d’environ 8 à 12 mètres dans des canalisations unitaires. Il s’agit de combler le vide entre les puits de chute à déflecteur vertical et les puits à vortex. Ce nouveau puits a été conçu en étroite collaboration entre la recherche (HEIA-FR) et la pratique (CREABETON AG), puis testé de manière approfondie dans un prototype à l’EPFL.

Comme pour tous les puits de chute, la dissipation d’énergie et le transport d’air sont des aspects centraux. Une entrée excentrée au sommet du puits génère un écoulement rotatif, reconnu pour son efficacité en matière de dissipation d’énergie et de séparation de l’air et de l’eau. Dans la partie médiane du puits, l’écoulement est progressivement resserré jusqu’au diamètre de la conduite aval à l’aide d’un cône allongé, avant d’être dirigé verticalement vers le bas – sans contraction abrupte – ce qui permet de maintenir la rotation ainsi que le flux d’air entraîné. À la base du puits, un coude oriente l’écoulement vers la conduite sortante horizontale. Grâce à la force centrifuge, la rotation est supprimée sur une courte distance et l’écoulement retourne à un régime à remplissage partiel. L’air entraîné doit être extrait de la conduite aval et réintroduit au sommet.

Des simulations hydrodynamiques de l’écoulement réalisées avec Flow3D ont permis d’identifier la géométrie optimale du puits, d’évaluer sa capacité hydraulique et d’analyser la dissipation de l’énergie au sein de l’ouvrage. Afin de valider les résultats de la simulation – en l’absence de données de calibration issues d’installations existantes – et de quantifier précisément le flux d’air, des essais sur modèle physique ont été menés sur un prototype sélectionné.