Brevet FR2192074A1 — publié le 19740208

la présente invention concerne un procédé et un dispositif pour ltépuration des eaux résiduaires par action des bactéries aérobies. Dans les installations connues à lit bactérien, se développe un film biologique à l'intérieur d'une masse de matériaux poreux ou caverneux. La pollution des eaux à traiter diffuse à travers le film biologique jusqu'aux micro-organismes assimilateurs. Dans les installations connues à boues activées, les eaux usées à traiter sont mélangées, par brassage, à des boues en état d'activation incomplet. Les matières organiques sont de ce fait adsorbées par les flocs biologiques. Ces 2 types connus d'installations ont pour inconvénient, soit d'être coûteuses d'installation (lits bactériens soit de nécessiter une forte dépense d'énergie et donc conteuses d'exploitation (boues activées). Le procédé et le dispositif qui font ltobjet de la présente invention ont pour but de remédier aux inconvénients précédents et de permettre un traitement efficace des eaux d'égout, tout en n'utilisant qu'un dispositif simple et peu onéreux et en n'exigeant pour son fonctionnement qu'une faible dépense d'énergie. Suivant l'invention, le procédé tel qu'applique' à une station de traitement est principalement caractérisé en ce qu'on provoque, à l'intérieur d'une capacité dont le volume est déterminé en fonction du débit d'eau à traiter, un prétraitement selon le principe des boues activées - en ce que les eaux ainsi partiellement épurées traversent ensuite une masse filtrante propice au développement de micro-organismes épurateurs selon le principe des lits bactériens -en ce que, après passage qur la masse filtrante, les eaux sont recueillies dans un bassin intermédiaire d'où elles sont partiellement reprises, mises en contact intime avec ltoxygène de l'air, ren vovées dans la capacité d'origine et mélangées à l'effluent brut arrivant à la station- en ce que liteau traitée, non recyclée, est dirigée vers un bassin de décantation où s'opère la séparation de l'eau épurée et des boues fortement minéralisées -en ce eue ltéva- cuation périodique des boues en excès vers des lits de séchage est provoquée par un dispositif actionné par les différences de caractéristiques physiques entre l'eau traitée et les boues en excès. Selon une première réalisation du procédé, la capacité o s'effectue le mélange des boues en retour et de l'effluent brut est constituée par un cylindre droit à axe horizontal maintenu en rotation continue autour de son axe ; et dont la partie inférieure plonge dans une cuve semi-cylindrique concentrique qui constitue le bassin intermédiaire ; la masse filtrante est constituée par la surface latérale du cylindre rotatif réalisée par l'empilage régulier d'un tamis à maille fine et de conduits qui assurent également le retour d'une partie des eaux recueillies dans le bassin intermédiai re vers l'intérieur du cylindre rotatif ; le contact intime de ces eaux avec l'oxygène de l'air s'effectuant au cours de leur parcours dans les conduits.De son côté, le bassin de décantation est constitué par un ouvrage cylindro-cônique à axe vertical dont la partie conique est raccordée par une canalisation au bassin intermédiaire. Enfin, le dispositif d'évacuation des boues en excès est constitué par une vanne raccordée à la partie basse du bassin de décantation cette vanne étant actionnée par un flotteur lesté, placé à l'intérieur du bassin de décantation et qui se meut sous l'action de la différence de densité entre l'eau épurée et les boues décantées. D'autres particulatités de l'intention résulteront encore de la description ci-après. Au dessin annexé donné à titre d'exemplace non limitatif La figure 1 est un schéma général d'une installation conforme à l'invention. Le procédé visé par l'invention sera exposé en môme temps que le fonctionnement d'une structure de base dont l'agencement est vi sible figure 1. Conformément à la présente invention, les ecux brutes sont introduites à travers l'arbre creux 1 du tambour rotatif ?. Ce tam- bour étant maintenu en rotation continue nar le moto-rodnetellr 3 et la transmission 4. L'eau ainsi accumulée est brassée nar l'action des pales in+é- rieures 20 dont le tambour est muni. L'oxygène nécessaire e la dégradation des matières organiques contenues dans liteau est fourni par l'air atmosnhérique sue le ventilateur 5 envoie à l'intérieur du tambour par l'arbre creux 6. ta figure représente la masse filtrante qui constitue la slzrfa- ce latérale du tambour que l'eau partiellement énurée doit traverser avant d'entre recueillie dans le bassin 7 placé souq la partie inférieure du tambour rotatif. Cette masse filtrante est constituée par la superposition d'un tamis 8 et de tubes 9 enroulés en spirale à spires jointives, autour de l'armature du tambour. Cette structure qui présente de nombreuses cavités intersticielles est favorable à la constitution d'un mucilage épurateur, dont les bactéries reçoivent l'oxygène nécessaire par la diffusion de l'air fourni par le ventilateur 5 pendant la période de la rotation où la structure émerge du bassin 7. Au cours d'une rotation du tambour, la couche externe des tubes 9 se remplit alternativement d'air et d'eau, selon aile l'extrémité libre des tubes est émergée ou immergée, ce qui nrovoque d'une part la poursuite de l'action épuratrice de la masse filtrante et d'autre part, le rejet à l'intérieur du tambour d'une fraction de l'eau épurée assurant ainsi le recyclage nécessaire polir obtenir l'activation des boues franches et l'auto-epuration du mucilage de la masse filtrante évitant son colmatage. La partie non recyclée de l'eau est dirigée vers le décanteur cylindro-conique 10 par l'intermédiaire de la canalisation ll. Les boues minéralisées s'accumulent dans la partie basse du décanteur tandis que l'eau épurée claire se déverse à la partie supérieure où elle est recueillie par la rigole 12 et évacuée vers le milieu naturel. Périodiquement, les boues en excès peuvent être évacues vers des lits de séchage non représentés. Cette évacuation est provoquée 1 l'ouverture de la vanne I4, dont l'opercule est solidaire par la tringlerie 15 d'un flotteur lesté I6. Le flotteur sensible à la différence de densité des boues et et de l'eau épurée provoque l'ouverture de la vanne lorsqutil vient en butée sur le taquet supérieur I7 et la fermeture lorsque la quan tité convenable des boues ayant été évacuée, il vient en contact avec le taquet inférieur I8, conservant ainsi un volume de boues minimum nécessaire à la clarificstion de l'effluent 19. La rotation du tambour s'effectuant à la vitesse de 2 à 3 tours minutes ne nécessite qu'une faible puissance d'entraSnement. De mô- me, la ventilation forcée s'effectuant sous une très faible pression, le ventilateur est de faible puissance. BFVENDICATIONS 10/ Procédé pour l'épuration des eaux d'égout caractérisé en ce qu'il utilise conjointement : l'effet épuratoire provoqué par le mélange, l'agitation et l'aération de boues fraîches et de boues recyclées partiellement épu rées ; et l'effet épuratoire de micro-organosmes supportés par des maté riaux caverneux, convenablement aérés et régulièrement arrosés par les effluents à traiter. 20/ Installation utilisant le procédé de la revendication 1 et caractérisée en ce qu'elle comprend un tambour rotatif à axe horizontal muni de pales de brassage, dont la partie inférieure plonge dans un bassin de rétention. 30/ Installation conforme à la revendication 2 et caractérisée en ce que la surface latérale du tambour est constitué d'un tamis fixé à des tubes, l'ensemble étant enroulé à spires jointives autour de l'armature du tam bour rotatif. 40/ Installation conforme à la revendication 3 et caractérisée en ce que le tamis et les tubes sont en matière plastique inaltérable. 5 / Installation conforme à la revendication 4 et caractérisée en ce que les tubes présentent une surface interne filandreuse ou spongieuse. 60/ Installation conforme à la revendication 1 et caractérisée en ce que les effluents après traitement sont recueillis dans un décanteur cylindro conique. 70/ Installation conforme à la revendication 6 et caractérisée en ce que le décanteur est de forme parallélipipédopyramîdala. 80/ Installation conforme à la revendication 6 et 7 et caractérisée en ce que l'évacuation des boues en excès est commandée par une vanne asservie à un flotteur lesté, sensible à la différence de densité entre les boues dé cantées et l'eau traitée. 90/ Installation conforme à la revendication 8et caractérisée en ce que la commanda de la vanne s'effectue électriquement par l'action d'un capteur sensible à la différence de densité entre les boues et l'eau. 100/ Installation conforme à la revendication 9 et caractérisée en ce que le capteur est sensible à la différence de turbidité entre les boues et l'eau.