Brevet FR2000136A1 — publié le 19690829

La présente invention concerne un procédé d'épuration de l'eau par la boue acivée dans une unité d'épuration avac bassins d'aération et de décantation et/ou de flottation, ledit procédé étant caractérisé en oe que, sous l'inluence de la flore bactérienne de la boue, les matières organiques des eaux rési- duaires forment de la boue et des flocons que l'on sépare de l'eau et les bassins d'aération de décantation et/ou de flot tation se trouvent dans des endroits à l'abri de l'abri de l'air extérieur. On sait que la température des eaux résiduaires et de l'air ambiant a une grande influence sur le processus d'épuration biologique des eaux résiduaires. Des expériences pratiques ont montré que la flore bactérienne active présente sen activité maximum dans un intervalle de température de l'eau compris entre 7 et 14 C. Dans les unités d'épuration situées dans des pays où la température est aux environs de 0 C ou au-dessous pendant une partie de l'année, on a constaté que la dégradation biologique recherchée des matières des eaux résiduaires se trouve considé- rablement gênée dans le cas où la température de l'eau, en raison du refroidissement de l'air amblant, diminue et approche 2 à 4 C;; la dégradation biologique s'arrête pratiquement totalement à des températures de l'ordre de OOC. Pour éliminer cet ineonvé- nient, on a déjà proposé de chauffer les eaux résiduaires, mais cette solution n'est pas possible pour des raisons économiques à cause des quantités très importantes d'eaux résiduaires mises en oeuvre. L'invention est basée sur la découverte que la tempé- rature des eaux résiduaires à leur entrée dans l'unité d'épura tlon, quelle que soit la saison, est à peu près constante et se situe en gééral entre 7 et 14 C, c'est-à-dire que la température est elle-même suffisante pour que le processus de dégradation biologique se maintienne à un niveau pleinement acceptable. Cependant, par suite de l'effet de la température de l'air, comme déjà mentionné, la température des eaux résl- douaires en hiver diminue dans les unités d'épuration précédemment connues à une température inférieure à 4 C et souvent à 1 ou 20C et, comme indiqué ci-dessus@ il en résulte un arrêt total du processus biologique.Dans la pratique, cela signifie qu'on ne peut $obtenir en hiver aucune épuration biologique appréciable des eaux résiduaires dans les unités d'épuration utilisées à l'heure actuelle, dans lesquelles les eaux résiduaires entrent en contact intime avec l'air ambiant par aération mécanique et dans les bassins de décantation qui ont des surfacez d'eau importantes. On peut attribuer principalement oe qui se produit véritablement dans ces unités d'épuration à une décantation purement mécanique et il en résulte qu'en hiver on laisse les eaux résiduaires@s'échapper dans le récepteur à l'état pratiquement non épuré.Une solution aux problèmes ci-dessus consiste à installer l'unité d'épuration dans une enceinte isolée de l'air extérieur mais on a constaté qu'il est extrêmement; difficile d'obtenir une ventilation acceptable au point de vue hygiénique, économique et fonctionnel dans des enceintes ayant des capacités aussi élevées que celles qui font l'objet de l'invention et des surfaces libres d'eau aussi importantes. L'invention a pour objet d'éliminer dans un procédé économiquement réalisable tous les effets nocifs des variations de température sur le processus d'épuration biologique. A cet effet, le procédé de l'invention est caractérisé par les opérations suivantes : on mesure la quantité et la température de l'affluent dans l'unité d'épuration et on fournit auxdites enceintes un volume d'air répondant aux conditions du processus biologique et à la ventilation de ces enceintes, ledit volume d'air ayant une température au moins aussi élevée que celle de l'affluent, et de préférence supérieure de quelques degrés, le volume d'air étant contrAclé par rapport à la quantité d'affluent et la température de l'air étant contrôlée par rapport à ladite température de l'affluent. D'autres objets et avantages de l'invention seront mieux compris à l'aide de la description qui va suivre et du dessin annexé qui représente schématiquement une unité d'dpura- tion dont le fonctionnement est conforme à l'invention. Les eaux résiduaires pénètrent dans l'installation par la conduite l qui est équipée d'un séparateur 2 de matières solides et/ou avantageusement d'un dispositif de pulvérisation 3. Ce dispositif est conçu pour pulvériser les matières solides des eaux résiduaires en particules de 1 ou 2 mm, et ceci implique que ces matières solides, Si elles sont d'origine organique, sont influencées par le processus de dégradation biologique et elles y participent. La conduite d'alimentation est équipée également d'un apparell 4 de mesure de la température des eaux résiduaires et d'un volumètre 5. Le fonctionnement de cet appareil est facile à comprendre d'après oe qui suit. De la conduite d'entrée les eaux résiduaires s'écoulent dans un bassin d'aération 6 de type connu qui reçoit de l'air par des moyens mécaniques, par agitateurs ou par soufflage.On envole ensuite l'eau aérée ainsi enrichie en oxygène dans un bassin 7 de décantation et/ou de flottation, dans lequel elle reste pendant un@temps donné au eours duquel la boue et les flocons descendent au fond ou montent à la surface du bassin. L'eau résiduelle provenant dudit bassin peut s'échapper dans le récepteur, mais on peut également la traiter dans des opérations ultérieures pour éliminer les sels nutritifs et analogues.On peut envoyer la boue séparée dans le bassin de décantation et/ou de flottation dans un réservoir à boue 8 ; ou encore on peut la recycler dans le bassin d'aération 6 pour activer l'affluent en raison de sa teneur en bactéries qui a augmenté au cours de la séparation de la boue. On a avantage à déshydrater mécaniquement la boue dans le réservoir 8 ; on peut la soumettre à un traitement ultérieur et on a avantage à l'exploiter comme constituant de compositions d'amendement. L'invention est caractérisée par la propriété nouvelle suivante : le bassin d'aération ainsi que les bassins de décanta tison et/ou de flottation sont installés dans des enceintes 9 isolées et séparées de l'air extérieur, lesdites enceintes étant munies d'un appareil de contrôle 10 de l'alimentation d'air. Comme mentionné au début, il ntest pas possible, au point de vue économique, d'essayer d'augmenter la température des eaux rési duaires. Le procédé de l'invention aucontraire permet d'agir sur la température de l'air d'alimentation. La température de l'air est déterminée par la température de l'affluent au moyen de l'appareil de mesure 4 ci-dessus qui permet de maintenir la température de l'air à une valeur supérieure à la température de l'eau ; la température de l'air ne doit pas descendre audeSsous de celle de l'eau. On règle le volume d'air d'alimenta- tion en fonction de la quantité de l'affluent, de manière à fournir de l'extérieur l'air nécessaire au processus biologique et à la ventilation des enceintes. Même si la température exté rleure est peu élevée et voisine 0 C ou moins, on n'a p pas besoin par conséquent de chauffer l'air à plus de 1 ou 20C au-dessus de la température des eaux résiduaires. Ceci implique dans. la pratique que l'on maintienne la température de l'air dans les enceintes à + 10 C ou immédiatement au-dessous. L'application du procédé ci-dessus, quelle que soit la saison, permet d'obtenir une flore bactérienne active et une bonne floculation des impuretés de l'eau. Il en résulte que l'on peut maintenir l'efficacité du processus biologique à un niveau élevé ; il s'ensuit que l'épuration biologique des eaux résiduaires est excellente. En maintenant la température de l'air au-dessus de la température de l'eau, on empoche l'humidité et l'eau de condensation de se former au-dessus des bassins. Le mode de mise en oeuvre ci-dessus Illustre l'inven tion sans toutefois en limiter la portée. R E V E N D I C A T I O N Un procédé d'épuration d'eau par la boue activée dans une unité d'épuration avec bassins d'aération et de décantation et/ou deflottation dans lequel, sous l'influence de la flore bactérienne de la boue, les constituants organiques des eaux résiduaires forment une boue et des flocons que l'on sépare de l'sau et les bassins d'aération, de décantation et/ou de flot station sont installés dans des enceintes à l'abri de l'air extérieur, ledit procédé étant caractérisé en ce que l'on mesure la quantité et la température de l'affluent dans l'unité d'pu- ration, et on prévoit des moyens pour fournir auxdites enceintes un volume d'air répondant aux conditions du processus biologique et à la ventilation des enceintes ledit volume d'air ayant une température au moins aussi élevée que celle de l'affluent, et de préférence de quelques degrés supérieure, le volume d'air étant contrôlé par rapport à la quantité de l'affluent et la température de l'air étant contrôlée par rapport à ladite température de l'affluent.