Brevet FR2080931A1 — publié le 19711126

L'invention est relative à des systèmes de traitement d'eaux usées et plus particulièrement à un appareillage et à un procédé pour commander le fonctionnement et augmenter le rendement de systèmes de traitement d'eaux usées telles que des eaux d'égouts et d'autres li-5 quides contenant des matières solides. Le courant d'intérêt manifesté par le public et par les autorités administratives dirigeantes, responsables de la santé,de la sécurité et du bien-être des citoyens, pour les effets nocifs découlant de la pollution atmosphérique et des eaux, a mis à nouveau l'accent 1Q sur la nécessité de contrôler davantage les eaux polluées déversées dans les lacs, les rivières et les fleuves. Considérant le fait que les sources principales de contamination de l'eau sont constituées par les eaux d'égouts domestiques et industrielles, non traitées, rejetées dans les cours d'eau, on se rend compte qu'on utilise peu, 15 pour autant qu'on en utilise vraiment, de procédés de commande de processus de traitement d'eaux usées et de leur déroulement. Du fait de l'absence de systèmes de commande, le rendement des installations de traitement d'eaux usées dépend presque entièrement de la compétence et de l'expérience du personnel exploitant ces installations. 20 II est évident que la technique du traitement des eaux usées n'a pas marché de pair avec les progrès d'autres techniques, en pre-~ mier lieu par suite du manque de crédits de recherche et de développement. En particulier, on n'a fait que peu ou pas de progrès en vue de la mise au point de systèmes de commande automatiques efficaces 25 tendant à perfectionner l'optimisation des processus de ces systèmes de traitement. L'optimisation des processus de traitement classiques permettrait de réduire efficacement les dimensions et le prix des installations et des équipements nécessaires au traitement d'un volume donné d'eaux usées. 30 Dans toutes les eaux usées, les matières solides sont en solu tion et en suspension et sont de nature à la fois organique et minérale. Les particules lourdes en suspension peuvent être séparées mécaniquement au cours du procédé de traitement, tandis que les matières solides en solution, telles que le fer et le calcium en solution 35 dans l'eau,sont pauvres en matières organiques et traversent le système de déversement dans un cours d'eau. Dans l'exécution des opérations de traitement des eaux usées le premier objectif est de stabiliser la matière organique, c'est-à-dire d'assurer que cette matière organique a été décomposée, par l'action des bactéries, en substances 40 simples non susceptibles de se décomposer davantage. Le processus 71 02556 2 2080931 de stabilisation est provoqué par des bactéries anaérobies et aérobies, les bactéries anaérobies étant utilisées pour stabiliser la matière organique qui a été séparée des eaux d'égouts par sédimentation, ce processus étant connu sous le nom de digestion des boues. 5 La stabilisation par des bactéries aérobies dans le traitement des boues activées est beaucoup plus rapide, mais peut être ralentie ou arrêtée en diminuant ou en interrompant l'arrivée d'oxygène libre, avec pour résultat un retour au processus anaérobie et un retard consécutif du traitement des eaux usées traversant le système. D'au-10 très microorganismes,-tels que des algues, des protozoaires et des champignons, jouent des rôles importants dans la décomposition de nombreuses sortes de matières et de matériaux, dans le traitement des eaux usées. Dans le traitement de boues activées, le rendement de la réac-15 tion biochimique dans la cuve d'aération ou dans le liquide brassé dans cette cuve et, par conséquent, le rendement du traitement total dépend de nombreuses variables, dépendant l'une de l'autre de manière complexe et caractéristique du processus. L'expérience a montré que la température, le temps de séjour et la concentration 20 en matières solides en suspension jouaient un rôle important dans la réaction biochimique et leurs corrélations sont bien connues. Pour une température et un temps de séjour donnés, il y a une concentration optimale en matières solides en suspension, S i cette concentration en matières solides en suspension pouvait être mesurée 25 et con-mandée instantanément et d'une manière continue, on dispose--rait d'une base pour augmenter automatiquement le rendement de la réaction biochimique dans la cuve de brassage du liqxiide et ainsi améliorer la qualité de l'effluent final. Conformément à la pratique classique, l'un des essais de mise 30 en évidence des matières solides consiste à évaporer une quantité connue d'eaux d'égouts et à peser le résidu. En brûlant le résidu et en notant sa perte de poids, on obtiendra la concentration en substances volatiles ou en matières solides organiques et celle en matières stables ou minérales. Des échantillons sont également fil-35 très à travers du papier d'amiante, qui est ensuite séché et pesé pour déterminer la quantité de matières solides en suspension. Celles-ci sont également brûlées pour déterminer les concentrations en matières organiques et minérales. En retranchant ces résultats dé la quantité totale de matières solides déterminée, on trouve 40 la concentration de matières solides, organiques et minérales, 71 02556 3 2080931 en solution. I-es résultats de ces essais de laboratoires sont exprimés en parties par million en poids ou en milligrammes par litre , les poids de matières solides étant exprimés à sec, le but de 1.' exposé précédent est de montrer le fondement géné-5 ral des opérations de traitement des eaux usées et que des essais délicats, prenant beaucoup de temps, doivent être effectués au laboratoire par les exploitants de l'installation pour déterminer si le système fonctionne avec le rendement désirée Si ce n'est pas le cas les débits d'écoulement à travers certaines cuves sont ajustés en 10 vue d'obtenir la stabilisation et le rejet des quantités minimales de matières solides en suspension par million dans l'effluent final. Ces phases d'ajustement du système par le personnel exploitant, sont fondées uniquement sur l'expérience et sur des résultats d'analyse qui peuvent dater de plusieurs heures ou même de quelques jours. Du 15 fait que les conditions hydrauliques et biologiques du système varient au cours de chaque jour et d'un jour à l'autre, il est évident que le système pourrait travailler avec un mauvais rendement pendant de longues périodes de temps sans que les exploitants en aient connaissance du fait que la commande de processus dépend de l'expérien-20 ce de ces exploitants. Pour obvier à ces inconvénients, les techniques de pratique courante font appel à des prélèvements d'échantillons à des intervalles de temps rapprochés, et à l'ajustement du système sur la base des moyennes cumulatives journalières trouvées pour les concentrations, en partie par million, de matières solides. Il 25 en résulte que le système n'est jamais équilibré d'une manière continue et peut être nettement déséquilibré pendant les périodes intermédiaires qui séparent l'obtention des résultats d'analyse du prélèvement des échantillons. De même, on ne tient pas correctement compte des maxima et des miniraa de débit qui se présentent cha-30 que jour. Le but principal de l'invention est donc de fournir -un système automatique, nouveau et unique, de commande d'optimisation du processus de traitement des eaux usées. Un autre but de l'invention est de fournir un système de comman-35 de destiné à améliorer la qualité de l'effluent rejeté par les installations de traitement d'eaux usées. Un autre but de 1'invention est de fournir un système de commande destiné à permettre la construction d'installations de conception plus compacte et de coût moins élevé et à augmenter le rende-40 ment de production d'installations existantes sans modifier les élé 71 02556 4 2080931 ments existants de traitement. Un autre but encore est de fournir un procédé nouveau de commande automatique et simultané aussi bien des conditions.de fonctionnement que des fluctuations des conditions biologiques d'installais tions de traitement d'eaux usées. Un autre but encore de l'invention est de fournir un système de commande perfectionné, pour l'ajustement automatique des éléments composants d'un système de traitement d'eaux d'égouts, permettant de rejeter un effluent dont la concentration en particules solides •jO est située à l'intérieur d'une gamme prédéterminée, bien que les conditions hydrauliques et biologiques régnant dans le liquide arrivant dans l'installation varient continuellement. Exposée d'une manière condensée, l'invention, selon l'une de ses caractéristiques, élimine la nécessité, pour le personnel exploi-•j 5 tant d'une installation de traitement d'eaux usées, de commander manuellement les systèmes de traitement et d'estimer la quantité de boue activée qui doit êfcre transportée d'une cuve à l'autre et l'instant où doit s'effectuer ce transfert, en mettant en oeuvre un système de commande qui détecte et mesure automatiquement la concentra-20 tion de matières solides en suspension dans une cuve et délivre ensuite un signal,représentant la quantité de matière solide, qui est appliqué à l'équipement de commande. Sous l'action de ce signal l'équipement de commande met en marche une pompe et ouvre ou ferme une soupape, s'il en est prévue une, pour commander le déplacement de 25 la boue activée d'une cuve à l'autre. L'équipement commande la quantité d'air fournie à la cuve pour satisfaire aux besoins en oxygène des phénomènes biochimiques mis en jeu, tout en dérivant aussi la boue en direction de l'eau usée lorsqu'un dispositif de surveillance détecte le niveau de boue dans l'une quelconque des cuves à laquelle 30 est associé ce dispositif. Le spécialiste se rendra compte immédiatement que l'idée de l'invention permet de commander l'une quelconque ou un certain nombre d'événements susceptibles de se présenter dans le fonctionnement de l'installation. L'invention est expliquée en détail ci-après à l'aide d'exem-pies illustratifs mais nullement limitatifs de réalisation, en se référant aux dessins annexés dans lesquels s - la figure 1 est un schéma de principe d'une installation de traitement d'eaux usées comportant un système de commande des déplacements des liquides et des matières solides au cours du fonctionne-40 ment de l'installation,- 71 02556 5 2080931 1 - la figure 2 est -une "vue en perspective d'une sonde destinée à l'analyse de matières solides en suspension utilisée dans le système de commande, - la figure 3 est une variante du système de commande représen-5 té par la figure 1 et - la figure 4 est une autre variante encore du système de commande représenté pair la figure 1. En se reportant aux diverses figures annexées, dans lesquelles les mêmes références numériques désignent des pièces identiques ou 10 analogues, on voit que l'installation de traitement d'eaux usées représentée par la figure 1 est d'une conception classique et qu'on a éliminé un grand nombre de cuves et de pompes utilisées pour des opérations d'épuration successives, en vue d'une meilleure lisibilité d'ensemble du système de commande représenté. Bien que le système 15 soit conçu pour commander toutes les opérations de l'installation, indépendamment de la simplicité ou de la complexité des exigences de dimensions et de rendement de l'installation, la partie essentielle de l'invention est relative à un système automatique de commande pour l'optimisation du processus d'activation des boues dans le qys-20 tème de traitement d'eaux usées. En se reportant aux dessins,, on verra que les eaux d'égouts brutes arrivent à l'installation, dans laquelle divers types de cribles, de broyeurs et de dispositifs analogues, non représentés sur les figures, enlèvent un grand nombre de produits se dirigeant vers l'ins-25 tallation d'épuration et provenant de centres industriels, d'égouts de ruissellement d'eaux de pluie ou collecteurs d'eaux usées domestiques, A la suite de ce criblage et de ce broyage, les eaux d'égouts arrivent à une première cuve de décantation 10/où leur vitesse d'écoulement est ralentie et où les matières solides lourdes se déposent 30 et se séparent avant d'être amenées à un premier digesteur de boues 12 où se produit un processus de réduction sous l'action de bactéries anaérobies, L'effluent sortant de la première cuve de décantation 10 s'écoule dans une cuve d'aération ou de brassage de liquide 14 dans la-35 quelle se produit la ma.i'eure partie des réactions biochimiques de l'installation. Comme on le sait, si on envoie de. l'oxygène dans des eaux d'égouts contenant des bactéries, la matière organique instable qu'elles contiennent va se décomposer jusqu'à ce que les besoins 40 d'oxygène soient satisfaits. Les facteurs nécessaires à la réaction biochimique optimale correspondante sont constitués par une amenée 71 02556 6 2080931 satisfaisante d'oxygène, habituellement sous forme d'air, pour une population donnée de bactéries et une quantité correspondante de matières solides organiques en suspension à l'intérieur d'une cuve de dimensions déterminées. Le premier effluent qui s'écoule de la pre-5 mière cuve de décantation 10 à la cuve d'aération 14 est mis en circulation à l'intérieur de la cuve pour permettre d'obtenir un mélange et une dispersion uniformes des matières solides à l'intérieur de la cuve. Bien que le temps de séjour, à l'intérieur de la cuve d'aération, varie normalement de 4 à 8 heures, on obtient divers rendements 10 de traitement en faisant varier le temps de séjour du fait que la densité de la boue de retour et le débit d'écoulement ne peuvent en général être modifiés suffisamment rapidement pour fournir les conditions optimales de la réaction de traitement, ainsi qu'on le décrira ' plus en détail ci-après. 15 L'effluent issu de la cuve d'aération s'écoule jusqu'à une cuve de décantation finale 16 où la vitesse de l'eau d'égouts est de nouveau ralentie ou réduite de telle manière que les matières solides susceptibles de se déposer puissent se déposer dans la cuve de décantation finale. L'effluent de la cuve de décantation finale est cons-20 titué par le produit délivré par l'installation à un cours d'eau récepteur, à une rivière ou toute autre pièce d'eau. Le degré de rendement du traitement ou pourcentage de matières solides en suspension qui doit être enlevé de 1'eau d'égouts est fondé sur la législation locale ou nationale régissant l'élimination 25 de susbstances solides en suspension et la réduction de D.B.O. de l'eau d'égout reçue par l'installation. Bien que les lois relatives à la qualité de l'eau varient suivant les localités et les états, la pratique généralement admise pour les installations secondaires de traitement permet une élimination de 80$ de matières solides en sus-30 pension et 80io de réduction du D.B.O. et lorsque ces valeurs sont atteintes l'effluent rejeté par l'installation ne polluera pas d'une manière nocive l'eau dans -laquelle il est déversé. Du fait que la boue activée, dans la cuve de décantation finale 16 est utilisée pour augmenter la quantité de matières solides orga-35 niques en suspension à l'intérieur de la cuve d'aération 14 ou refoulée au rebut, de telle manière qu'une dessiccation de boue s'effectue à une certaine distance si le niveau de la boue à l'intérieur de la cuve s'élève jusqu'à un niveau indésirable, -une soupape de dérivation. 18 commandée manuellement est habituellement utilisée pour dé-40 river l'écoulement en direction de la zone désirée. 71 02556 7 2080931 Comme on le voit sur la figure 1, on peut utiliser une pompe 20 pour refouler une telle boue activée le la cuve de décantation finale 16 au rebut ou dans la cuve d'aération 14. La boue activée peut être dérivée à travers une cuve de réaération 22 si une telle aéra-5 tion supplémentaire de la boue est souhaitable avant de la faire parvenir à la cuve d'aération ou de brassage du liquide 14. Au cours de l'exécution du processus d'activation de la boue dans le traitement des eaux d'égouts , la réaction biochimique qui se produit à l'intérieur de la cuve d'aération constitue la phase principale de 10 l'opération. Elle est fonction de l'agitation convenable de l'oxygène, de la population de microbactéries, des substances solides organiques en suspension et d'un certain nombre d'autres facteurs qui doivent successivement interagir pour donner lieu à un fonctionnement efficace de l'installation. De même là concentration de matières soli-15 des en suspension dans le liquide brassé, la température et le temps de séjour de l'eau d'égouts initiale dans une cuve d'aération ont été longtemps tenues comme les facteurs intervenant pour l'obtention d'un rendement optimal de l'installation. Poux mesurer la quantité de matières solides en suspension, on a utilisé dans le passé des techni-20 ques de laboratoire qui exigeaient le prélèvement manuel d'échantil-lonset la pesée après évaporation, dont les résultats indiquaient l'état de l'installation au moment du prélèvement de l'échantillon. Après l'analyse, ces résultats peuvent dater de plusieurs heures, mais ils sont utilisés néanmoins et servent de critères principaux 25 pour l'ajustement du processus; un tel ajustement toutefois est effectué sur une base manuelle. Si certains des facteurs ci-dessus venaient à varier notablement dans 1'intervalle de temps s'écoulant entre les contrôles, les réactions biochimiques peuvent, d'une manière analogue changer très fortement sans que le personnel exploitant en ait 30 connaissance et il en résulterait que le rendement du processus serait extrêmement mauvais pour l'élimination des matières solides en suspension et la réduction du D.B.O. Pour obvier à ces graves inconvénients dans le fonctionnement. courant de l'installation, le système automatique de commande confor-35 me à l'invention a été mis au point en vue de mesurer, puis de commander d'une manière continue et instantanément,le processus de traitement des eaux d'égouts pour assurer le rendement optimal de fonctionnement de l'installation. Un élément composant essentiel de ce système est un dispositif analyseur de matières solides en suspen-40 sion. 71 02556 8 2080931 Cet instrument, tel qu'il est décrit ici, est constitué par une sonde 24 destinée à être immergée dans la cuve d'aération 14. Comme on le voit sur la figure 2, la sonde comporte un boîtier'cylindrique équipé d'une source de lumière 25 et de cellules photoélectriques 26 5 destinées à détecter la quantité de matières solides en suspension dans un liquide. Pour réduire au minimum le dépôt de matières supposant au passage de la lumière sur l'ampoule et sur la cellule photoélectrique un manchon de polyéthylène 27 est enfilé sur le boîtier et sur des joints toriques 28 s'adaptant ainsi d'une manière étanche 10 à l'eau sur la surface du boîtier. Un câble isolé électriquement muni d'une prise de raccordement 29 sert à alimenter en courant électrique la sonde au cours du fonctionnement du système. Les cellules photoélectriques sont sensibles à la lumière réfléchie par les matières solides en suspension dans la cuve d'aération et fournissent 1 5 une tension de sortie qui est convertie par un convertisseur logarithmique 25 en une tension linéaire. Cette tension est amplifiée par un amplificateur indicateur 30 équipé d'une alimentation électrique séparée ou incorporée et d'un ensemble de circuits de mise en forme des signaux. Le signal amplifié est ensuite appliqué à un dispositif 20 de commande 32 du type par tout ou rien, qui est choisi de manière à comporter une gamme correspondant à l'amplitude des signaux électriques qui représentent la concentration des matières solides en suspension, issus de la sonde 24 et de l'amplificateur 30. Bien.que la concentration optimale de matières solides en sus-25 pension qui doit être maintenue dans la cuve d'aération 14 varie en fonction des conditions biologiques, de la température, du temps de séjour et de facteurs analogues, l'expérience a montré que des matières solides en suspension en parties par million en poids ou en milligrammes par litre variaient entre 500 et 5.000 parties par 30 million. Le dispositif de commande est choisi de manière à présenter une gamme de 0 à 5.000 parties par million et peut être réglé pour fonctionner à l'intérieur d'une gamme de 2.000 à 3.000 parties par million..Lorsque.les signaux appliqués par l'amplificateur 30 indiquent que les matières solides en suspension atteignent, par exemple, 35 le niveau 2.000,1e dispositif de commande est enclenché et, lorsque les matières solides en suspension s'élèvent et que les signaux augmentent d'amplitude jusqu'au niveau 3.000, le dispositif de commande est commuté dans une position où il est déclenché ainsi qu'on le décrira plus complètement ci-après. Les spécialistes verront im-40 médiatement qu'un grand nombre de dispositifs de commande par tout 71 02556 9 2080931 ou rien du commerce peuvent assurer ce fonctionnement. Le dispositif de commande comporte un électroaimant ou un relais, non représenté sur les figures, dont la bobine est destinée à être alimentée lorsque les signaux s'approchent de la zone de ni-5 veau 2.000, et a,2-it pour déplacer son armature, et des lamelles d'interrupteur qui y sont fixées, Jusqu'à une position supérieure. Ce faisantjl1interrupteur 34 est fermé reliant ainsi la source d'alimentation à un démarreur 36 et au moteurà vitesse constante 38, associé à ce démarreur qui entraîne la pompe 20. L'interrupteur 10 34 relie aussi la source d'alimentation au moteur 40 ou à un autre dispositif moteur pour amener la soupape 18, si on en utilise une, en position d'ouverture. Lorsque cette action se produit la pompe déplace de la boue activée de la cuve de décantation finale 16 à la cuve d'aération 14, soit directement, soit par l'intermédiaire 15 d'une cuve de réaération 22 commandée par une soupape 23 actionnée à la main,dans le c as où une quantité supplémentaire d'air doit être ajoutée au retour de boue . Le moteur 40 est de préférence un moteur linéaire conçu pour manoeuvrer la soupape 18 entre des positions d'ouverture et de fermeture, ou peut être un dispositif plus simple 20 tel qu'un électroaimant, si les forces exigées pour manoeuvrer la soupape sont d'intensité relativement faible 0 Du fait que la cuve d'aération 14 devrait, d'une manière souhaitable, être alimentée d'une manière continue en air pour aider à la réaction biochimique dont elle est le siège, une soufflante 42 25 commandée par le moteur 44 est reliée à la cuve d'une manière usuelle pour fournir l'air nécessaire. L'alimentation du moteur s'effectue à travers un interrupteur à bouton-poussoir 46 du type à maintien ou du type marche-arrêt, à travers le démarreur 48 du moteur. Dans le fonctionnement du système d'eaux d'égouts, il est pré-30 férable, de disposer d'un réservoir relativement important pour la boue activée, afin de pouvoir disposer de la ouantité maximale de ce.U&-ci lorsqu'on en a besoin. A cet effet une jauge de niveau de boue 50, est disposée dans la cuve de décantation finale 16 afin de commander le niveau maximal admissible de boue à l'intérieur de 35 la cuve. La jauge 50 utilise une source de lumière et des cellules photoélectriques, dont l'agencement est tel que lorsque le niveau de boue est inférieur au niveau maximal, la lumière frappe les cellules photoélectriques et un signal électrique est transmis à un amplificateur 52 qui l'amplifie pour maintenir un relais contenu 40 dans le dispositif de commande 54. Toutefois lorsque la boue s'élève 71 02556 10 2080931 .jusqu'à la hauteur maximale et recouvre les cellules photoélectriques le signal disparaît et le relais (non représenté sur les figures) du dispositif de commandé54 s'abaisse et ferme des contacts" pour appliquer la tension de la source représentée sur les dessins aux moteurs 5 56 et 58 respectivement raccordés pour mettre en marche la pompe 60 et ouvrir la soupape 62. le niveau de "boue s'abaisse ensuite lorsque la pompe 60 déplace la boue activée de la cuve vers 3e rebut et lors-qu'elle découvre la source de lumière et les cellules photoélectriques, un signal est de nouveau fourni par l'intermédiaire de l'am-10 plificateur 52 au relais du dispositif de commande qui est attiré et ouvre le circuit du moteur pour arrêter la pompe et amener la soupape en position de fermeture. En commandant le niveau de boue de cette manière il est possible d'obtenir une plus grande compacité de la boue, ce qui contribue à assurer une densité uniforme à la 15 boue de retour et permet d'utiliser une quantité maximale de celle-ci pour alimenter d'une manière supplémentaire la cuve d'aération. En fonctionnement, lorsque la jauge 24 du dispositif analyseur de matières solides en suspension de la figure 1, détecte et mesure la quantité de matières solides en suspension à l'intérieur 20 de la cuve d'aération 14, la jauge et le dispositif convertisseur 25 vont fournir un signal de sortie en courant continu à l'amplificateur indicateur 30 qui constituera me indication linéaire de la quantité de matières solides en suspension à l'intérieur de la cuve. En supposant que la concentration en matières solides est égale ou 25 voisine de 2.000 parties par million, le signal fourni par l'amplificateur au dispositif de commande va provoquer l'attraction de l'armature d'un relais ou d'un électroaimant contenu dans le dispositif de commande, fermant ainsi l'interrupteur 34 et alimentant le démarreur 36 et le moteur 38 qu'il commande. Simultanément,le moteur ou 30 1 ' électroaimant 40 sera alimenté d'une manière analogue ouvrant ainsi la soupape 18 pour établir la communication entre la cuve de décantation finale 16 et la cuve d'aération 14, L'eau d'égouts sera alors envoyée par la. pompe 20 de la cuve de décantation finale à la cuve d'aération et, du fait que l'eau d'égouts est continuelle-35 ment agitée à l'intérieur de la cuve,la jauge 24 détectera la variation du contenu de matières solides en suspension et, en conséquence, appliquera un signal, par l'intermédiaire de l'amplificateur 30 au dispositif de commande qui traduira l'augmentation de la teneur en matières solides en suspension. Lorsque la quantité de matières so-40 lides s'élèvera jusqu'à 3.000 parties par million, 1'électroaimant 71 02556 n 2080931 contenu dans le dispositif de commande sera désexcité, l'interru-teur 34 s'ouvrira lorsque l'armature tombera et l'interrupteur 35 se fermera alors, désexcitant ainsi le circuit allant au moteur 38 de la pompe pour provoquer l'arrêt de la pompe et le renversement 5 de polarité du moteur 40 pour provoquer la fermeture, par le moteur de la soupape 18. Ce procédé se répétera durant tout le fonctionnement du système et assure la commande d'un contenu en matières solides compris entre 2.000 et 3.000 parties par million en poids, la moyenne étant de 2.500 parties par million. Ainsi qu'on l'a indiqué 10 précédemment la soufflante 42 fournira, d'une manière continue de l'air à la cuve 14, bien que le fonctionnement du moteur 44 puisse être manuellement commandé par un interrupteur 46 et si, nécessaire, par le démarreur 48 associé au moteur. Si le niveau de matières.solides en suspension dans la cuve 15 de décantation finale 16 venait à s'élever jusqu'à une hauteur maximale prédéterminée, ainsi qu'on l'a décrit précédemment, la jauge 50 de niveau de boue deviendra inopérante et, dans ces conditions, le signal appliqué au dispositif de commande 54 disparaîtra. En conséquence, un relais contenu à l'intérieur du dispositif de commande 20 54 sera excité, provoquant ainsi la mise en marche de la pompe 60 et l'ouverture de la soupape 62, respectivement par les moteurs 56 et 58, afin de permettre à la pompe de réduire le niveau de matières solides en suspension à l'intérieur de la cuve, lorsque le niveau descend en dessous d'une certaine valeur pour laquelle la source de 25 lumière et les cellules photoélectriques de l'indicateur 50 sont découvertes et sont ainsi capables de transmettre de nouveau un signal par l'intermédiaire de l'amplificateur 52 au dispositif de commande 54, le relais du dispositif de commande sera excité, ouvrant ainsi le circuit alimentant les moteurs 56 et 58 et interrompant 30 le déroulement du processus d'élimination de la boue et fermant en même temps la soupape 62 sur la canalisation frisant communiquer la cuve de décantation finale avec le rebut ou l'évacuation tels que des bassins d'assèchement de boues. En se reportant maintenant à la variante représentée par la 35 figure 3, on verra que la disposition de la première cuve de décantation de la cuve d'aération et de la cuve de décantation finale l'une par rapport à l'autre, est la même que celle décrite antérieurement pour obtenir le transfert d'eaux d'égouts de la cuve de décantation finale à la cuve d'aération. D'une manière analogue, la 40 jauge 24 du dispositif analyseur de matières solides en suspension 71 02556 12 2080931 et les moyens pour obtenir l'amplification du signal de la .îauge qui indique la quantité de matières solides à 1'intérieur de la cuve d'aération et, en principe, les moyens de commande pour .l'alimentation en énergie électrique de la pompe 20 et 1*actionnement de la 5 soupape 18 sont essentiellement les mêmes. La seule différence toutefois réside dans le type de dispositif de commande utilisé et l'utilisation d'une soupape à trois voies qui est agencée pour permettre la circulation de l'eau d'égouts de la cuve de décantation finale à la cuve d'aération, de la cuve de décantation finale au rebut ou la 10 combinaison de circulation à la cuve d'aération et au rebut. En se reportant d'une manière plus particulière à la figure 3, on voit que le signal amplifié/issu de la jauge 24 du dispositif analyseur de matières solides en suspension;est amené à un dispositif de commande enregistreur 70 qui est étalonné en parties par million 15 en poids ou en milligrammes par litre de matières solides en suspension. Ce dispositif de commande enregistreur présente une gamme relativement étendue, par exemple de 500 à 5.000 parties par million en poids ou milligrammes par litre, avec des réglages d'alarme supérieur et inférieur et un point de réglage de référence ajustable 20 à la main. Ce point de réglage de référence 72 indiquera la quantité désirée de substances solides en suspension qui doit être maintenue dans la cuve d'aération 14 et maintiendra la commande de cette quantité à l'intérieur d'une gamme relativement étroite de + 5$ de la quantité optimale de substances solides que l'on veut maintenir à 25 l'intérieur de la cuve. Un certain nombre de dispositifs électroniques analogiques de commande des deux types précités sont disponibles dans le commerce et conviennent dans ce but, par exemple le modèle 257-10 de la B I ? une division de la Société américaine Gênerai Signal Corporation. Le 30 dispositif de commande enregistreur 70, la jauge 24 et l'amplificateur indicateur 30 sont choisis,de manière à s'adapter l'un à l'autre et avec les éléments composants présentant une gamme permettant de mesurer et d'enregistrer d'une manière continue et instantanément la gamme précitée de 500 à 5.000 parties par million en poids de ma-35 tières solides en suspension à l'intérieur de la cuve d'aération 14. Le dispositif de commande enregistreur d'autre part est ajustable manuellement par le personnel exploitant de l'installation pour permettre la sélection du point de réglage de référence 72 qui indiquera la quantité de matières solides en suspension que l'on veut main-40 tenir à l'intérieur de la cuve. Si un point de réglage de référence 71 02556 13 2080931 de 2.500 parties par million en poids de matières solides en suspension représente et est considéré comme une quantité optimale fondée sur la température et le temps de séjour.de manière qu'une telle quantité de matières solides soit maintenue dans la cuve, le point 5 de référence est réglé manuellement par le bouton 72 porté par le dispositif de commande enregistreur. Du fait qu'une gamine de 5% de part et d'autre de la référence 2.500 peut être acceptée, le dispositif de commande est agencé pour maintenir la quantité de matières solides à l'intérieur de cette gamme qui constitue donc la gamme de commande. 10 Dans l'exemple choisi, la gamme de commande peut s'étendre à 125 parties par million de chaque côté du point de réglage de référence. Un type par tout ou rien de dispositif de commande est incorporé au dispositif de commande enregistreur 70, qui est excité lorsque les signaux,issus de l'amplificateur indicateur 30,sont d'une 1 5 valeur indiquant que la teneur en matières solides en suspension à l'intérieur de la cuve d'aération 14 est inférieure à 2.375 parties par million en poidst Lorsqu'il est excité,il provoque la fermeture de l'interrupteur 34, fermant ainsi le circuit et appliquant la tension du secteur au dispositif de démarrage 36 commandant le moteur 20 à vitesse constante 38 de la pompe et le moteur linéaire 40 de la soupape. Ainsi qu'on l'a montré, lorsque le moteur linéaire amène la soupape 18 en une position faisant communiquer la cuve de décantation finale 16 avec la cuve d'aération 14 et que le moteur à vitesse constante de la pompe est alimenté, la pompe 20 fera circuler de la boue activée de la cuve de décantation finale à la cuve d'aération. La soufflante 42 enverra de l'air pour accélérer le processus biochimique dont elle est le siôge, de la manière décrite antérieurement. Il est évident qu'on peut utiliser des dispositifs d'entraînement à vitesse variable pour la pompe et la soufflante selon qu'il 30 est souhaitable ou non de faire varier les débits de boue activée et d'air en direction de la cuve d'aération 14. La soupape 18 est une simple soupape à trois voies montée sur la canalisation et destinée; a) à faire communiquer la cuve de décantation finale avec la cuve d'aération pour faire circuler la boue activée entre les réservoirs, 35 b) à faire communiquer la cuve de décantation finale uniquement avec les bassins de dessiccation des boues et, c) à faire communiquer la cuve de décantation finale à la fois avec la cuve d'aération et les bassins de dessiccation des boues. Du fait que cette soupape assure ces trois fonctions, tous 71 02556 14 2080931 ' moyens classiques, autres qu'un moteur linéaire peuvent être utilisés pour la faire tourner et 1'amener à la position voulue imposée par le dispositif de commande enregistreur. En fonctionnement la sonde 24 du dispositif analyseur de ma-5 tières solides en suspension détecte et mesure d'une manière continue les matières solides en suspension à l'intérieur de la cuve d'aération 14 et, en même temps, fournit un signal de sortie en courant continu au convertisseur logarithmique 25 et à l'amplificateur indicateur 30. L'amplificateur indicateur 30 transmettra un signal à 10 l'enregistreur dont la position de la plume reproduira la position de l'aiguille indicatrice de l'amplificateur indicateur. Si la lecture indiquée et enregistrée sont toutes deux inférieures à la zone neutre et à l'intérieur de la zone d'alarme inférieure indiquant ainsi que la quantité de matières solides en suspension est infé-15 rieure à la valeur optimale, le dispositif de commande enregistreur excitera son relais et fermera l'interrupteur 34 et le circuit allant au dispositif de démarrage 36 et au moteur 40. La soupape 18 est alors tournée pour mettre en communication la cuve de décantation finale avec la cuve d'aération, et la pompe 20 commence à 20 faire circuler la boue activée jusqu'à la cuve d'aération. Simultanément, le moteur 44 mettra en marche" la soufflante 42 pour envoyer dLe l'air dans la cuve d'aération. Du fait que les eaux d'égouts contenues à l'intérieur de la cuve d'aération sont continuellement agitées et mises en circulation à l'intérieur de cette cuve, la sonde 25 24 détectera d'une manière continue les variations de concentration des matières solides en suspension et, en même temps, fournira un signal de sortie à 1' amplificateur indicateur 30 traduisant les conditions de ces variations, de la manière antérieurement décrite. Du fait que la plume du dispositif de commande enregistreur 70 se 30 déplace linéairement eu fonction de 1'augmentation de la concentration en matières solides en suspension contenues à l'intérieur de la cuve d'aération, elle se déplacera progressivement jusqu'au haut de la graduation et désexcitera le relais, faisant ainsi tomber son armature et ouvrant l'interrupteur 34 et son circuit associé compor-35 tant le dispositif de démarrage 36 du moteur. A ce moment, l'interrupteur 35 se ferme inversant la polarité du moteur 40 et la soupape se trouve amenée en position de fermeture. Le rotor du moteur est maintenant en position pour ouvrir de nouveau la soupape 18 lorsque l'opération se répète. 40 Du fait que la réaction biochimique se continue à l'intérieur 71 02556 15 2080931 de la cuve d'aération, la sonde du dispositif analyseur des matières solides en suspension va continuer à surveiller et à détecter les changements de concentration de matières solides en suspension à l'intérieur de la cuve d'aération et, en conséquence, a fournir des 5 signaiix de sortie à 1' amplificateur indicateur et au dispositif de commande enregistreur pour répéter le processus décrit ci-dessus pour ramener le système à son état d'équilibre d'environ 2.500 parties par million en poids de substances solides contenues dans la cuve d'aération. 10 Dans la variante représentée par la figure 1, le niveau de boue dans la cuve de décantation finale était commandé par une sonde 50 destinée à l'analyse de cette boue, par un dispositif de commande 54, par un moteur 58 et par une soupape 62 de rebut, de manière que,lorsque le niveau de boue s'élevait au niveau prédéterminé réglé 1 5 et que le recouvrement par la noue coupait l'énergie lumineuse issue de la source de lumière, le dispositif de commande du niveau de boue actionnait la soupape pour permettre à la boue d'être refoulée au rebut. La disposition décrite dans la figure 3 toutefois utilise une soupape unique pour envoyer la boue activée dans différentes direc-20 tions. Comme on l'a vu , la sonde 50 de l'analyse de ^oue, l'amplificateur 52 et le dispositif de commande 54, conçu ici comme un dispositif de commande à dépassement pour des raisons expliquées plus loin, sont les mêmes que dans la figure 1. Le relais ou 1'électroaimant, incorporé au dispositif de commande 54, commande le circuit 25 allant au moteur 40 par l'intermédiaire des interrupteurs 55. Si le niveau de boue venait à s'élever au-dessus de sa valeur optimale, le dispositif de commande fermerait les interrupteurs 55 et le moteur 40 ferait tourner la soupape en 1'amenant dans la position où elle communique avec le rebut. 30 Au cours du fonctionnement normal du système, le niveau de boue ne s'élèvera pas au-dessus du niveau optimal de la boue dans la cuve de décantation finale lorsque la pompe 20 renverra de la boue activée à la cuve u'aération. Toutefois si cette éventualité,, peu probable, venait à se produire, la sonde 50 de l'analyseur de 35 boue exciterait le dispositif de commande 54 comme précédemment. Dans ces conditions la soupape pour le rebut est dans une position où elle met en communication la cuve de décantation finale avec la cuve d'aération. Pour continuer à renvoyer de la boue à la cuve d'aération et à renvoyer en même : enps de la :^oue au b-:;sin de rebut de 40 dessiccation des boiies, la tension appliquée par l'intermédiaire BAD ORIGINAL 71 02556 16 2080931 des interrupteurs 55 aux enroulements dix moteur linéaire 40 viendra en surplus et le moteur 40 dépassera ainsi la position préréglée de la soupape et fera tourner la soupape 18 jusqu'à une position permettant à la pompe 20 d'envoyer simultanément de la boue activée dans 5 la cuve d'aération et au rebut, c'est-à-dire dans le bassin de dessiccation. Lorsque le niveau s'abaissera à l'intérieur de la cuve de dessiccation "finale les interrupteurs 55 s'ouvriront et la soupape tournera jusqu'à la position pour laquelle la cuve de décantation finale et la cuve d'aération sont mises en communication. 10 Dans certaines installations, il est avantageux d'envoyer de la boue activée à la cuve d'aération en proportion de l'importance des matières solides qui y sont l'objet de réactions chimiques. La variante de la figure 4 comporte une disposition destinée à obtenir l'envoi de boue activée à la cuve d'aération en proportion 15 de substances solides présentes à l'intérieur de la cuve. Les éléments composants du système sont les mêmes que dans les variantes précédentes à l'exception d'un dispositif de commande proportionnel à bande étroite à réenclenchement 80 et d'un dispositif de commande de moteur 82 qui sont utilisés pour commander le déplacement de la 20 boue entre les cuves. Le dispositif de commande proportionnel à réenclenchement peut être le modèle n° 257-11 , fabriqué par la 3.1.]?., une division de la société américaine General Signal Company ou tout autre dispositif du commerce capable deconvertir le signal de sortie de 1' amplifica-25 teur 30 en un signal de sortie du dispositif de commande proportionnel au sens et à l'amplitude de la déviation à partir du point de réglage pour actionner le dispositif de commande 82 du moteur commandant le fonctionnement de la soupape 18 et de la pompe 20. Le dispositif de commande comporte, en outre, un point de réglage du 30 processus, le signal de sortie du dispositif de commande étant proportionnel à 1'amplitude et au sens de la déviation de la plume de l'enregistreur iusqu'au point de réglage. Il est souhaitable d'utiliser une commande à bande étroite proportionnelle et à réenclenchement automatique (deux modes), bien que des retards propres au fonc-35 tionnement du système et une constante de temps puissent modifier l'action du dispositif de commande. Le moteur 38 commandant la pompe 20 eë; un moteur à vitesse variable tandis que le moteur 40 est de préférence équipé d'interrupteurs de fin de course conçus pour ouvrir et fermer la soupape 18 lorsqu'une tension est appliquée aux 40 enroulements du moteur. 71 02556 17 2080931 De même, le dispositif de commande 82 du moteur peut être agencé pour commander le fonctionnement du moteur 44 de la soufflante pour assurer la fourniture d'air à la cuve d'aération selon un débit directement proportionnel à la quantité de boue qui est amenée simul-5 tanément à la cuve. Il est nécessaire de faire varier la quantité d'oxygène apportée à différents instants, bien que l'air soit amené d'une manière continue au système ainsi qu'on l'a exposé ci-dessus à propos des figures 1 et 3 ? Toutefois dans certains cas il faut apporter des 10 quantités d'oxygène supérieures pour satisfaire à la demande biochimique en oxygène (D.B.O.). C'est ce qui se produit lorsque la teneur en matières solides en suspension dans la cuve d'aération est faible et que la sonde du dispositif analyseur de matières solides en suspension et ses circuits associés commandent le retour de boue acti-15 vée exigeant ainsi une demande accrue d'oxygène. De plus, dans certains cas encore, la teneur en matières solides en suspension dans l'effluent rejeté dans un cours d'eau peut être suffisamment élevée pour nécessiter la puissance de sortie maximale de la soufflante pour la réduire à tin niveau admissible. 20 Le système de commande conforme à l'invention est conçu pour s'adapter à ces variations de la demande d'oxygène du système. Comme on le voit, le moteur 44 de la soufflante est alimenté lorsque le dispositif de commande 80 fournit une tension de sortie correspondant aux exigences de concentration en matières solides 25 en suspension à l'intérieur de la cuve 14. Si les conditions de fonctionnement de l'installation indiquent que l'air doit être fourni à la cuve sous d'autres débits d'écoulement, le moteur 44 peut être séparé du circuit de commande du moteur en ouvrant l'interrupteur 84. Si à ce moment le signal fourni par la sonde 24 de l'analyseur 30 de substances solides indique que la concentration des matières solides en solution est inférieure à 2.500 parties par million, le dispositif de commande 86 fermera l'interrupteur 88 appliquant ainsi la tension du réseau au moteur 44 par l'intermédiaire de la résistance 90 et la soufflante tournera à une vitesse prédéterminée. Si 35 la teneur en matières solides s'élève au-delà de 2.500 parties par million, le dispositif de commande 86 ouvre l'interrupteur 88 et ferme 1'interrupteur 92 pour provoauer le fonctionnement de la soufflante à une vitesse plus élevée. Evidemment le moteur de la soufflante peut être commandé par des éléments composants autres que 40 l'ensemble dispositif de commande - interrupteur - résistance qui 71 02556 18 2080931 a été représenté, lorsque la sonde 24 du dispositif analyseur de substances solides détecte et mesure la quantité de matières solides contenues dans la cuve 14, son signal de sortie est amplifié et transmis au 5 dispositif de commande proportionnel à réenclement 80. Ce dispositif de commande.fournit un signal de sortie de commande proportionnel au signal issu de l'amplificateur 30 et suffisant pour commander la position des éléments de commande du dispositif de commande du moteur, le dispositif de commande du moteur commande ainsi la 10 vitesse du moteur 38 et le mouvement de 1' armature du moteur 40 d'une manière telle que, si le signal fourni par la sonde 24 du dispositif analyseur de matières solides en suspension 24 indique que la teneur en matières solides en suspension dans la cuve 14 est légèrement inférieure à la valeur optimale, et comme le montre 1'am-15 plitude de la déviation de la plume de 1'enregistreur à partir de son point de réglage, le signal de valeur inférieure transmis est converti par le dispositif de commande proportionnel en un signal de sortie de commande' proportionnel à la déviation du point de réglage au point de fonctionnement et d'une amplitude telle qu'il 20 entraîne le fonctionnement du moteur 38 à une vitesse lente et l'ouverture de la soupape 18 par le moteur 40. Le débit d'écoulement de la pompe 20 sera donc faible, la soupape sera ouverte et une quantité relativement faible de boue activée sera renvoyée à la cuve 14. Réciproquement,, si le signal de la tonde est relativement fort, 25 indiquant une faible valeur de matières solides en suspension à l'intérieur de la cuve, le moteur 38 et la pompe 20 fonctionneront à une vitesse plus élevée pour renvoyer une grande quantité de matières solides en suspension, à travers l'ouverture maximale de la soupape, dans la cuve 14. Cette action se continuera, la pompe en-30 voyant des quantités variables de boue dans la cuve 14, en fonction de la quantité de matières solides en suspension dans la cuve, détectée et mesurée par la sonde 24 du dispositif analyseur de matières solides en suspension. En outre, lorsque la sonde 24 du dispositif analyseur de ma-35 tières solides en suspension mesure et détecte une augmentation de la teneur en matières solides en suspension, le dispositif de commande va faire croître la tension appliquée au moteur de la soufflante, dont la vitesse va croître progressivement en augmentant ainsi le débit d'écoulement et le volume d'air introduit dans la 40 cuve d'aération. Lorsque la demande en matières solides en suspen 71 02556 19 2080931 sion est satisfaite, comme l'indique la sonde de l'analyseur de matières solides en suspension et le dispositif de commande, le circuit du dispositif de commande du moteur cessera d'être alimenté, :ais le dispositif de commande 86 maintiendra la soufflante en 5 fonctionnement à grande puissance de sortie. Pendant la durée où j.a soufflante est en fonctionnement, la boue activée provenant de la cuve de décantation finale peut être tr-nsmise ou non à la cuve d'aération. On voit que le circuit commandant les soupapes et le moteur qui envoient la boue dans la cuve d'aération peut aussi comman-10 der le moteur 44 de la soufflante, mais pour cela il faudra réaliser des connexions appropriées de circuit et doubler les éléments, composants du dispositif de commande pour obtenir une vitesse élevée de la soufflante lorsque la concentration en matières solides en suspension est élevée et vice-versa. 15 Le spécialiste se rendra compte aussitôt que l'utilisation du système décrit ci-dessus permet de mesurer directement la teneur en matières solides en suspension, d'une manière continue, et, du fait que la détermination de la valeur de la concentration en matières solides en suspension est effectuée instantanément , le système de 20 commande est capable de commander le système d'une manière efficace pour assurer que la quantité de matières solides en suspension à l'intérieur de la cuve est maintenue à un niveau optimal. 71 02556 20 2080931 Bien que les éléments composants des circuits, dans la description ci-dessus, soient appelés relais, électroaimants et analogues, il est évident qu'on peut utiliser d'autres dispositifs classiques, disponibles sur le marché, pour effectuer les mêmes 5 fonctions. De même, l'ensemble de soupape et de circuits décrits ci-dessus, et représenté sur les figures 1, 3 et 4 utilisent des soupapes uniques ou à plusieurs voies pour dériver la boue vers le rebut, mais il va de soi qu'on peut utiliser soit l'une, soit l'autre de ces solutions, ou les deux, pour aider à abaisser le 10 niveau de boue à l'intérieur de la cuve de décantation finale. L'idée est de commander la hauteur de boue en utilisant un dispositif qui capte le niveau, et l'utilisation d'une ou de deux soupapes dépendra avant tout de la conception particulière de l'installation d'épuration d'eaux d'égouts où le dispositif est instal-15 lé. L'élévation maximale de la couverture de boue doit être déterminée/ pour chaque installation, en fonction des dimensions des cuves, des débits d'écoulement, de la concentration en matières solides en suspension, de l'âge des matières solides en suspension 20 dans la boue et de grandeurs analogues. Il est évident qu'un choix approprié des éléments composants, de dimensions différentes, des circuits sera nécessaire pour obtenir un rendement convenable du système • Si le processus exige que la quantité de boue renvoyée soit faible et que la couverture de boue vieillisse dans la cuve 25 de décantation finale, on peut établir des conditions de fermentation sous 1 * action de bactéries anaérobies au détriment du processus. En utilisant la sonde analysant le niveau de boue et son dispositif de commande associé, la probabilité de voir s'établir de telles conditions désavantageuses se trouve éliminée du fait 30 que la couverture de boue activée peut être maintenue dans la cuve de décantation finale à une hauteur Cou élévation) prédéterminée, pour éviter tout vieillissement intempestif de la boue. Néanmoins, en cas d'urgence, le circuit pourrait être connecté de manière à se prêter à des conditions de fonctionnement inhabituelles et à 35 fonctionner indépendamment du système de commande, et à faire varier le niveau de boue, s'il était indispensable de le faire. Dans certaines autres conditions de fonctionnement, la qualité de l'effluent, rejeté par la pompe de la cuve de décantation finale dans le cours d'eau récepteur, peut dépasser une quantité 40 admissible d'environ 5% de la quantité de matières solides du li- 71 02556 21 2080931 ' quide arrivant à 1 *installation. Pour détecter ces matières solides en suspension, la sonde 24 de l'analyseur de substances solides sera, ou pourra être, placée à 1'intérieur de la cuve de décantation finale. Dans ces conditions, un équilibre convenable de 5 boue activée et d'oxygène doit être fourni au système pour diminuer la quantité de matières solides contenues dans la cuve d'aération et,par conséquent, dans la cuve de décantation finaleo Pour s'adapter à de telles conditions, les caractéristiques de dépassement du système de commande assurent que si la sonde, disposée 10 à l'intérieur de la cuve de décantation finale, capte des concentrations excessives de matières solides en suspension, le système de commande va l'emporter sur toutes les autres commandes pour obtenir line diminution de la quantité de substances solides au débit maximal. Ceci est effectué grâce à la présence de l'amplificateur 15 indicateur 30 qui fournit un signal au dispositif de commande 80, comme sur la figure 4. Lorsque cela se produit, le moteur 40 de la pompe à boue est mis en marche à sa vitesse la plus élevée pour renvoyer de la boue activée de la cuve-de décantation finale à la cuve d'aération, au débit d'écoulement maximal. En même temps, 20 le dispositif de commande 86 provoque la mise en marche du moteur 44 de la soufflante pour le faire fonctionner à une vitesse élevée pour envoyer de l'air, et par conséquent de l'oxygène, dans la cuve avec le débit d'écoulement maximal. Pour ces débits d'écoulement maximaux,1a réaction biochimique va se produire à une 25 vitesse accéléréeo A la longue, la sonde va capter les variations de concentration des matières solides en suspension dans l'effluent rejeté et, lorsque la concentration varie jusqu'aux valeurs désirées, les circuits cessent d'être alimentés et le système revient à son 30 état de fonctionnement normal, c'est-à-dire que la pompe à renvoi de boue est arrêtée, la dérivation vers le rebut est fermée et le moteur de la soufflante est amené à tourner à basse vitesseo En faisant fonctionner le système pour commander la concentration de matières solides en suspension à l'intérieur de la cu-35 ve d'aération, dans les limites de +_ 5% de la concentration optimale de matières solides en suspension, d'une manière continue, pendant toute une semaine de sept jours de 24 heures, la qualité de l'effluent final traduira une élimination de 95% des matières solides en suspension et une réduction du D B 0. De plus, l'amé— 40 lioration du rendement de l'installation permettra d'augmenter 71 02556 22 2080931 notablement le volume d'eau d'égouts qui peut être traité par l'installation, sans diminution de la qualité de l'effluent consécutive à une diminution de la durée de séjour dans la cuve d'aération• Comme il va de soi, et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes d'application, non plus qu'à ceux des modes de réalisation de ses diverses parties, ayant été plus spécialement indiqués ; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes0 71 02556 23 2080931 REVENDICATIONS 1. Système de commande pour installation de traitement d'eaux usées, caractérisé en ce qu'il comporte - un certain nombre de cuves de traitement d'eaux d'égouts 5 comportant au moins une première cuve de décantation, une cuve d'aération et une cuve de décantation finale communiquant et agencées de telle manière que l'eau cJégouts, arrivant à l'installation à partir d'une source, alimente la première cuve de décantation et est traitée ensuite à 1'intérieur des cuves préci-10 tées avant que l'effluent issu de la cuve de décantation finale soit rejeté dans un cours d'eau récepteur et les matières solides contenues dans l'eau d'égouts soient rejetées dans un bassin de dessiccation des boues, - une pompe disposée sur une canalisation de retour reliant 15 au moins deux des cuves précitées pour envoyer sélectivement de la boue activée d'au moins l'une de ces cuves à l'autre de ces cuves, afin de faciliter le processus biochimique de stabilisation qui s'y produit, - des moyens capteurs associés à l'une des cuves précitées 20 pour détecter et mesurer la concentration de matières solides en suspension dans l'eau d'égouts qui y est contenue, ces moyens cap teurs étant capables d'engendrer un signal de sortie traduisant l'existence de matières solides en suspension dans cette cuve, - des moyens de commande raccordés aux moyens capteurs et 25 agissant sous l'action du signal de sortie de ces moyens capteurs ces moyens de commande étant raccordés à la pompe pour commander le fonctionnement de celle-ci sous 1'action du signal de sortie fourni à ces moyens de commande par les moyens capteurs, - la pompe fonctionnant sous l'influence des moyens de com-30 mande précités pour effectuer le déplacement de la boue de l'une à 1'autre de ces cuves. 2. Système de commande pour installation de traitement d'eaux usées, caractérisé en ce qu'il comporte : - un certain nombre de cuves de traitement des eaux d'égouts 35 comportant au moins une première cuve de décantation, une cuve d'aération et une cuve de décantation finale communiquant et agen céer de telle manière que l'eau d'égouts, arrivant à l'installation à partir d'une source, alimente la première cuve de décantation et est traitée ensuite à l'intérieur des cuves précitées 40 avant que l'effluent issu de la cuve de décantation finale soit 71 02556 24 2080931 rejeté dans un cours d'eau récepteur et les matières solides contenues dans l'eau d'égouts soient rejetées dans un bassin de dessiccation des boues, - une pompe disposée sur une canalisation de retour reliant 5 au moins deux des cuves précitées pour envoyer sélectivement de la boue activée d'au moins l'une de ces cuves à l'autre de ces cuves, afin de' faciliter le processus biochimique de stabilisation qui s'y produit, - un dispositif associé à l'une de ces cuves pour détecter 10 et mesurer la concentration de matières solides en suspension dans l'eau d'égouts qui y est contenue, ce dispositif étant capable d'engendrer tin signal de sortie traduisant l'existence de matières solides en suspension dans cette cuve, - des moyens de conversion raccordés au dispositif précité 15 pour convertir son signal de sortie en un signal directement proportionnel à la concentration de matières solides en suspension et pour amplifier ce signal, - des moyens de commande raccordés à ce dispositif et agissant sous l'action du signal de sortie de ce dispositif, ces 20 moyens de commande étant en outre raccordés à la pompe pour commander le fonctionnement de celle-ci sous 1'action du signal de sortie fourni à ces moyens de commande par les moyens de conversion précités, - la pompe fonctionnant sous l'action des moyens de commande 25 précités pour effectuer le déplacement de la boue de l'une à l'autre de ces cuves. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'une soupape est montée sur la canalisation de retour précitée et qu'il est prévu des moyens raccordant cette soupape aux moyens 30 de commande, ces moyens de commande commandant la soupape entre une position d'ouverture et une position de fermeture et commandant le fonctionnement de la pompe pour effectuer le déplacement de la boue activée de l'une à l'autre des cuves précitées. 4. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que 35 les moyens de commande comportent des moyens actionneurs raccordés à la soupape et à la pompe pour provoquer 3sttr fonctionnement sous l'action du signal délivré par ces moyens de commande lorsqu'ils reçoivent le signal délivré par le dispositif précité* 5. Système de commande pour installation de traitement d'eaux 40 usées, caractérisé en ce qu'il comporte: 71 02556 25 2080931 - un certain nombre de cuves de traitement d'eaux d'égouts comportant au moins une première cuve de décantation, une cuve d'aération et une cuve de décantation finale raccordées en série et disposées de telle manière que l'eau d'égouts, provenant d'une 5 source, est amenée à la première cuve de décantation et est traitée ensuite dans les cuves précitées avant que l'effluent, issu de la cuve de décantation finale, soit rejeté dans un cours d'eau récepteur et que les matières solides contenues dans l'eau d'égouts soient rejetées dans un bassin de dessication des boues, 10 - une soupape et une pompe montées sur une canalisation de retour reliant la cuve de décantation finale et la cuve d'aération pour renvoyer la boue activée de la cuve de décantation finale à la cuve d'aération,afin de faciliter le processus de décomposition dont elles sont le siège, 15 - un dispositif prévu à l'intérieur de la cuve d'aération pour détecter et mesurer, d'une manière continue et instantanément, la quantité de matières solides en suspension dans l'eau d'égouts qui est contenue dans la cuve, ce dispositif étant capable d'engendrer un signal de sortie traduisant l'existence de ma-20 tières solides en suspension à l'intérieur de la cuve, - des moyens de conversion raccordés à ce dispositif pour convertir son signal de sortie en un signal directement proportionnel à la concentration en substances solides et pour amplifier ce signal, 25 - des moyens de commande raccordés aux moyens de conversion précités et sensibles aux signaux engendrés par ces moyens de conversion, - des moyens actionneurs raccordés à la soupape et à la pompe pour commander leur fonctionnement, 30 - les moyens de commande étant raccordés aux moyens action neurs pour commander la position de la soupape et le fonctionnement de la pompe sous l'action des signaux fournis aux moyens de commande par les moyens de conversion, - moyennant quoi, lorsque les moyens de commande réagissent 35 à ces signaux, les moyens de commande provoquent le fonctionnement des moyens d'actionnement pour agir sur la soupape et la pompe pour envoyer de la boue activés à la cuve d'aération, et, lorsque ces signaux augmentent d'amplitude, ce qui indique que la teneur en matières solides en suspension a augmenté jusqu'à une 40 valeur optimale, ces moyens de commande provoquant la commande, 71 02556 26 2080931 par les moyens actionneurs, du fonctionnement de la soupape et de la pompe pour couper l'arrivée de boue activée dans la cuve d'aération. 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que 5 la soupape est une soupape à plusieurs positions et que les moyens de commande sont disposés de manière à commander les moyens d'actionnement de cette soupape pour envoyer de la boue sélectivement à la cuve d'aération ou au bassin de dessiccation de la boue, ou simultanément à la cuve d'aération et au bassin de 10 dessiccation de la boue. 7. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que le dispositif précité détecte et mesure la quantité de matières solides en suspension et, en même temps,et de manière continue, fournit des signaux, traduisant cette quantité, aux moyens de 15 commande précités. 8. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que les moyens de Commande précités sont constitués par un dispositif de commande comportant des réglages supérieur et inférieur qui correspondent respectivement aux quantités maximale et mini- 20 maie de matières solides en suspension que l'on désire maintenir dans la cuve d'aération. 9. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que le dispositif de commande est constitué par un dispositif de commande enregistreur présentant des réglages supérieur et inférieur, 25 comportant une plume d'enregistrement sensible à l'action des signaux reçus par les moyens de conversion précités et montée d'une manière telle que lorsque les signaux varient en fonction de la teneur en matières solides en suspension dans la cuve d'aération, la plume se déplace entre les réglages supérieur et inférieur, 30 lorsque la teneur des matières solides varie respectivement entre des valeurs supérieure et inférieure. 71 02556 27 2080931 10 - Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que les moyens de commande précités comportent, incorporée à eux, une référence réglable manuellement, traduisant la quantité optimale de matières solides en suspension que l'on désire maintenir dans 5 la cuve d'aération, ces moyens de commande comportant en outre une gamme prédéterminée, de chaque côté de la référence précitée, sur l'étendue de laquelle ils commandent le fonctionnement de la soupape et de la pompe, de sorte que lorsque les signaux précités sont d'une amplitude qui dépasse cette référence, les moyens d'actionne- 10 ment précités ouvrent cette soupape et mettent en marche la pompe, et ferment la soupape et arrêtent la pompe lorsque ces si maux sont d'une amplitude inférieure à cette référence. 11 - Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que les moyens d'actionnement sont raccordés à une soufflante dont 15 ils commandent le fonctionnement, une entrée d'air amenant l'air à cette soufflante et des canalisations reliant le côté de refoulement de cette soufflante à la cuve d'aération. 12 - Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que les moyens de commande précités sont raccordés aux moyens d'ac- 20 tionnement précités pour provoquer le fonctionnement de la soufflante à une vitesse directement proportionnelle à l'amplitude des si-gneux précités. 13 - Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'un dispositif indicateur de niveau de boue est disposé à l'in- 25 térieur d'au moins l'une des cuves pour capter le niveau de la boue qui s'y trouve, des moyens prévus à l'intérieur de ce dispositif indicateur produisant un signal de sortie lorsque le niveau de la boue est inférieur à celui de ce dispositif indicateur, des seconds moyens de commande, raccordés à ce dispositif indicateur et aux 30 moyens actionneurs précités, commandant la soupape à plusieurs positions, moyennant quoi, lorsque le niveau de la boue à l'intérieur de cette cuve s'élève au-dessus de ce dispositif indicateur ce dernier arrête la fourniture d'un signal à ces seconds moyens de commande,ce qui provoque le déplacement de la soupape, par les 35 moyens d'actionnement, jusqu'à une position où elle relie la cuve aux bassins de dessiccation de la boue, en faisant baisser le niveau de la boue à l'intérieur de cette cuve. 14 -fiispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que les moyens de commande sont agencés pour commander lesdits 40 moyens d'actionnement selon la quantité de matières solides en sus ?1 02556 28 2080931 pension détectée par ledit dispositif dans ladite cuve, de telle sorte que la boue activée est ramenée à la cuve d'aération suivant un débit correspondant à la concentration des matières solides en suspension dans celle-ci. 5 15- Système de commande pour une installation de traitement des eaux usées,caractérisé en ce qu'il comprend : - une première cuve de décantation propre à recevoir un liquide provenant d'une source d'alimentation, et une première cuve de digestion des boues reliée à ladite première cuve de décantation 10 pour débarrasser les matières solides décantées s'accumulant dans celle-ci. - une cuve d'aération reliée à la première cuve de décantation propre à recevoir l'effluent provenant de celle-ci, ladite cuve d'aération contenant des bactéries pour décomposer la matière organique 15 des eaux d'égouts avant d'envoyer l'effluent dans une cuve de décantation finale, ladite cuve de décantation finale ayant une première conduite de décharge pour envoyer l'effluent dans un cours d'eau récepteur, et une seconde conduite de décharge comportant une soupape et une pompe pour envoyer, sélectivement, la boue activée, à 20 partir de la cuve de décantation finale, vers des bassins de dessiccation de la boue ou vers la cuve d'aération pour accélérer le processus de décomposition qui s'y produit, - un dispositif dans ladite cuve d'aération pour détecter et mesurer d'une manière continue la quantité de matières solides en 25 suspension dans cette cuve, "ce dispositif étant capable d'engendrer simultanément des signaux de sortie traduisant la quantité de matières solides en suspension. - des moyens de conversion reliés au susdit dispositif pour convertir ledit signal en un signal directement proportionnel à 30 la concentration de matières solides en suspension, - un amplificateur relié auxdits moyens de conversion de la cuve d'aération pour amplifier lesdits signaux , - un dispositif de commande relié audit amplificateur pour recevoir les signaux amplifiés issus de ce dernier, 35 - des moyens appartenant à ce dispositif de commande pour per mettre 1' établissement d'une référence correspondant à la concentration en matières solides que l'on désire maintenir dans ladite cave, ladite référence comprenant une zone neutre d'environ 1 fo à 5c/° de la 40 concentration en matières solides désirée, de part et d'autre de 71 02556 29 2080931 ladite référence, - des moyens, dans ce dispositif de commande, propres à établir des limites supérieure et inférieure de part et d'autre de ladite zone neutre, 5 - des moyens de commutation, prévus dans le dispositif de com mande, sensibles aux signaux reçus de 1'amplificateur, destinés à ouvrir et à fermer tm circuit relié à une source d'alimentation en tension. - des éléments de commande prévus dans ledit circuit, respec-10 tivement reliés à ladite soupape et à ladite pompe pour régler la position de ladite soupape et pour commander le fonctionnement de ladite pompe, moyennant quoi, lorsque le dispositif situé dans ladite cuve fournit au dispositif de commande,par l'intermédiaire desdits moyens de con-15 version et de 1' amplificateur, des signaux qui se trouvent au-dessous de ladite zone neutre, le dispositif de commande provoque le fonctionnement des moyens de commutation pour alimenter par une source de tension, lesdits éléments de commande, de manière à amener ladite soupape dans une position d'ouverture et, de ce fait, établir 20 une communication entre la cuve de décantation finale et la cuve d'aération, et pour faire fonctionner la pompe et, de ce fait, déplacer la boue activée de la cuve de décantation finale à la cuve d'aération, et lorsque les signaux issus du dispositif situé dans la cuve d'aération atteignent la zone neutre, le dispositif de com-25 mande ouvre lesdits moyens de commutation et désexcite les dispositifs qui font fonctionner ladite soupape et ladite pompe. 16 - Dispositif selon la revendication 15, caractérisé en ce que le dispositif situé dans ladite cuve comprend une sonde utilisant une source de lumière et des cellules photo-électriques pour 30 déterminer la concentration de matières solides en suspension dans ladite cuve. 17 - Dispositif selon la revendication 15, caractérisé en ce que lesdits moyens de commutation dudit dispositif de commande fournissent un signal de sortie proportionnel aux signaux reçus du dis- 35 positif situé dans ladite cuve, et que lesdits éléments de commande sont des dispositifs proportionnels propres à commander ladite sovi-pape et ladite pompe selon des quantités supplémentaires pour réaliser de cette manière un écoulement de boue activée entre lesdites cuves selon une quantité qui correspond aux signaux de sortie. 40 18 - Dispositif selon la revendication 15, caractérisé en ce 71 02556 30 2080931 que lesdits moyens de commutation sont agencés pour faire fonctionner une soufflante mue par un moteur, des moyens étant prévus pour relier la soufflante à ladite cuve d'aération, afin d'alimenter celle-ci en air lorsque la soufflante fonctionne. 5 19 - Dispositif selon la revendication 18, caractérisé en ce que ledit dispositif de commande comprend une zone de dépassement apparaissant au-dessus de la zone de niveau supérieur prévue dans ce dispositif de commande, l'ensemble étant agencé de manière telle que, dans le cas où les signaux issus dudit amplificateur se trou- 10 vent dans la zone prévue par le dispositif de commande de dépassement, le dispositif de commande actionne lesdits moyens de commutation et provoque le fonctionnement de ladite pompe et de ladite soufflante à une vitesse maximale et, de ce fait, fournit un débit maximal d'eau d'égouts, provenant de la cuve de décantation finale, et 15 d'air, à la cuve d'aération, de manière que le processus de décomposition ait lieu à sa vitesse maximale. 20 - Dispositif selon la revendication 15, caractérisé en ce que ledit dispositif de commande est un dispositif de commande proportionnel et est agencé de manière à donner un signal de sortie cor- 20 respondant directement à 1'amplitude des signaux reçus dudit amplificateur indicateur, - des moyens étant prévus pour relier ledit dispositif de commande proportionnel auxdits éléments de commande commandant lesdites pompe, soupape et soufflante, 25 - chacun desdits éléments de commande étant agencé pour fonc tionner à une vitesse variable correspondant à la tension délivrée par ledit dispositif de commande proportionnel, - lesdites pompe et soufflante étant conçues pour fonctionner à une vitesse correspondant directement à 1* amplitude des signaux 30 fournis au dispositif de commande proportionnel par ledit amplificateur indicateur, 21 - Dispositif selon la revendication 15,caractérisé en ce qu'un indicateur du niveau de "boue est disposé dans" ladite cuve de décantation finale, 35 - ledit indicateur étant agencé pour fournir un signal de sortie lorsque le niveau de boue dans ladite cuve de décantation-est situé au-dessous d'une hauteur maximale prédéterminée et, lorsque ledit niveau atteint ladite hauteur prédéterminée, l'indicateur ne fournit plus de signal de sortie, 40 - des moyens étant prévus pour relier ledit indicateur à l'am 71 02556 31 2080931 plificateur indicateur et auxdits moyens de commande, - des moyens dans ledit dispositif de commande étant agencés pour rester dans un état excité aussi longtemps que des signaux sont reçus desdits indicateur et amplificateur, 5 - des moyens de commutation prévus dans ledit dispositif de commande étant agencés pour fermer et ouvrir un circuit comportant une source de tension, lesdits éléments de commande commandant la position de ladite soupape de sélecteur dans ledit circuit, - de telle sorte que, lorsque la boue dans la cuve de décanta-10 tion finale s'élève au-dessus du niveau prédéterminé, le signal normalement fourni audit amplificateur par l'indicateur est absent et les moyens de commutation dudit dispositif de commande sont désexcités, moyennent quoi le circuit de l'élément de commande commandant ladite soupape à plusieurs positions, amène cette soupape dans 15 line position pour laquelle une communication est établie entre la cuve de décantation finale et le bassin de dessiccation des boues, de manière à provoquer un abaissement du niveau de la boue dans la cuve de décantation finale. 22 - Dispositif selon la revendication 21, caractérisé en ce 20 que les canalisations établissant un circuit de dérivation à partir de ladite cuve de décantation finale vers lesdits bassins de dessiccation de boues, sont insérées de manière à traverser ladite soupape à positions multiples, une soupape, actionnée par un moteur, et une pompe étant prévues 25 dans ledit circuit de dérivation et étant agencées pour être mises en action par ledit indicateur et le dispositif de commande lorsque le circuit est excité, quand le niveau de la boue s'élève au-dessus dudit indicateur, ce qui provoque la mise eniotation de ladite pompe et amène la sou-30 pape dans une position pour laquelle le niveau de boue dans la cuve de décantation finale s'abaisse.