Brevet FR2187705A1 — publié le 19740118

Il est déjà connu d'utiliser pour ltépu- ration des eaux usées un procédé dénommé "Procédé de boues activées" consistant à faire circuler dans une enceinte les eaux de réception usées avec des boues activées résultant de la décantation secondaire de ces eaux. Ce procédé a donné lieu à différents types de stations d'épuration constitué de plusieurs cuves de décantation à partir desquelles on soutire les boues pour les injecter dans une cuve à circulation forcée. Dans les constructions connues, le point de prélèvement des boues est toujours éloigné du point d'injection dans la cuve à circulation forcée, ce qui se traduit par une baisse d'activité enzymatique des boues le long du trajet de transfert, ce qui a pour conséquence des rendements médiocres et dans tous les cas insuffisants lorsqu'il y a surcharge d'eaux usées à épurer, notamment dans les stations de faible volume. L'activité enzymatique des boues étant diminuée par le transfert, I'épuration devient incomplète. 1' invention a en conséquence pour but de fournir une station d'épuration du genre ci-dessus indiqué, offrant une action immédiate sur les eaux usées dès leur introduction dans la station afin d'obtenir un ensemencement immédiat des surcharges en eaux usées. L'invention concerne à cet effet une station d'épuration à boues activées, caractérisée en ce qu'elle est constituée d'une cuve se présentant sous la forme d'un corps de révolution à axe horizontal, cloisonné dans sa section transversale pour délimiter' dans la partie médiane de la cuve une chambre de décantation primaire communiquant avec au moins une chambre de décantation secondaire, la chambre de décantation primaire recevant sur son axe diamétral vertical une cheminée d'injection des boues activées s'étendant du voisinage immédiat de la zone d'accumulation des boues décantées au voisinage immédiat du conduit de réception des eaux usées. Une station d'épuration est représentée sur les dessins ci-joints dans lesquels - la figure 1 est une vue en coupe schématique axiale montrant les éléments constitutifs de la station. - la figure 2 est une vue en coupe schématique axiale montrant une variante c 'exécution de la station. Suivant l'invention, ainsi qu'il est représenté aux figures 1 et 2, la station d'épuration est désignée par la référence générale 1. Cette station se compose d'une cuve se présentant sous la forme d'un corps de révolution à axe horizontal. Ce corps de révolution est divisé intérieurement selon sa section transversale par deux cloisons 2 et 3. les cloisons 2 et 3 délimitent dans la partie médiane de la cuve une chambre 4 de décantation primaire à circulation forcée. les parois de cette partie de la cuve étant à génératrices courbes offrent l'avantage d'une décantation continue en direction de la génératrice inférieure de cette partie de cuve où les boues se rassemblent sans avoir subi d'immobilisations le long du trajet de décantation. les cloisons latérales 2 et 3 délimitent avec les parois d'extrémité de cuve 5 et 6 deux volumes dont au moins l'un constitue une chambre de décantation secondaire 7 communiquant avec la chambre de décantation primaire 4. les parois d'extrémité 5 et 6 de la cuve se présentent chacune sous la forme d'un corps de révolution tronconique étagé se raccordant par une section conique 8 à la chambre cylindrique de décantation primaire 4. Suivant une caractéristique essentielle de l'invention, la chambre de décantation primaire 4 est pourvue, selon son axe diamétral vertical, d'une cheminée 9 d'injection de boues activées s'étendant du voisinage immédiat de la zone 10 d'accumulation des boues décantées au voisinage immédiat de ltex- trémité d'un conduit il de réception des eaux usées. La cheminée 9 est pourvue à sa base d'un col évasé 12 à l'entrée duquel est disposée une buse d'ins#fLation d'air 13 destinée à mettre en mouvement la colonne de liquide de bas en haut dans la cheminée 9. Dans l'exemple d'exécution représenté aux figures 1 et 2, la cheminée comporte, à chacune de ses ex trématé8, un déflecteur 14, 15 répartiteur de flux. Suivant une autre caractéristique de l'invention, il est avantageux d'incorporer dans l'axe de la cheminée 9 un mélangeur diviseur statique 16 constitué de plusieurs palettes hélicoidales ou non visant à réaliser un mélange aussi intime que possible entre les boues injectées dans le tube, le liquide et l'air inaufrlé, Dans l'exemple d'exécution de la figure 1, le volume 17 délimité par la cloison 2 et la paroi 5 sert de logement à un générateur d'air sous pression 18 en relation avec l'air atmosphérique par l'intermédiaire d'une grille d'aspiration 19. le volume 7 de la chambre de décantation secondaire communique avec la chambre de décantation primaire, d'une part, à l'aide d'un conduit 20 disposé à mi-hauteur de la cloison de séparation- 3 entre la chambre primaire et la chambre secondaire, ce conduit étant à axe horizontal pour que les eaux en circula- tion dans la chambre primaire s'écoulent en direction de la chambre secondaire de manière telle que les particules lourdes s'écoulent le long du trajet descendant des parois de la chambre 6 pour atteindre à la base de ladite chambre an conduit 21 qui les conduit au voisinage immédiat de la zone d'aspiration de la cheminée 9 de la chambre de décantation primaire. la chambre de décantation secondaire 7 est pourvue au voisinage de sa partie supérieure d'une chambre annexe 22 de tranquillisation et de filtration et dans laquelle aboutit l'entrée d'un conduit d'évacuation 23 des eaux épurées. En se référant au mode d'exécution représenté figure 2, on note que la cuve 1 comporte, à chacune de ses extrémités latérales, une chambre de décantation secondaire 7a, 7b. Dans ce mode d'exécution, les mêmes repaires désignent des organes constitutifs identiques. Dans ce mode d'exécution, le groupe d'insufflation d'air à la base de la cheminée 9 est disposé à l'extérieur de la cuve 1. En raison de la symétrie des parois d'extrémité latérale de la cuve, il est possible d'augmenter sa capacité en modifiant simplement la longueur de l'élément cylindrique qui constitue la paroi de la chambre de décantation primaire 10. La station d'épuration selon l'un ou l'autre des modes d'exécution représentés offre de ngmbreux avantages tant sur le plan de la facilité de fabrication que sur le plan fonctionnel. Sur le plan fonctionnel, grâce à la disposition du recyclage des boues activées par l'intermédiaire de la cheminée 9, il se produit un ensemencement pratiquement immédiat des eaux usées introduites par l'intermédiaire du conduit 11 qui débouche immédiatement au-dessus du déflecteur 1E si bien qu'il se produit un mélange intime entre le flux d'arrivée des eaux usées et le flux des boues activées. Gracie à cette disposition constructive, la station d'épuration est capable d'absorber sans difficulté les surcharges en eaux usées. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation ci-dessus décrit et représenté. On pourra au besoin recourir à d'autres modes et dtautres formes de réalisation, sans pour cela sortir du cadre de l'invent on. R E V E N D I a A T I O N S REVENDiCATiONS 10) Station d'épuration à boues activées, caractérisée en ce qu'elle est constituée d'une cuve se présentant sous la forme d'un corps de révolution à axe horizontal cloisonné dans sa section transversale pour délimiter dans la partie médiane de la cuve une chambre de décantation primaire communiquant avec au moins une chambre de décantation secondaire, la chambre de décantation primaire recevant sur son axe diamétral vertical une cheminée d'injection des boues activées s'étendant du voisinage immédiat de la zone d'accumulation des boues décantées au voisinage immédiat du conduit de réception des eaux usées. 20) Station d'épuration conforme à la revendication 2, caractérisi en ce que l'injection des boues activées dans la cheminée est obtenue par un dispositif d 'insuf- flation d'air dont la buse distributrice est disposée au voisinage de l'entrée inférieure de la cheminée. 30) Station d'épuration conforme à l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la cheminée est pourvue à au moins l'une de ses extrémités d'un déflecteur répartiteur de fluide. 40) Station d'épuration conforme à l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'il est prévu à l'intérieur de la cheminée un mélangeur diviseur statique. 50) Station d'épuration conforme à l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la chambre de décantation primaire se présente sous la forme d'un cylindre horizontal terminé à chaque extrémité par une section tronconique convergente, ladite section étant elle-même raccordée au corps de révolution tronconique étagé constituant la paroi d'au moins une chambre de décantation secondaire. 60) Station d'épuration conforme à l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la ou les chambres de décantation secondaires communiquent avec la chambre de décantation primaire, d'une part, à l'aide d'un conduit disposé sensiblement à mi-hauteur de la cloison séparative entre la chambre primaire et la chambre secondaire et, d'autre part, avec un conduit disposé au niveau inférieur de la zone de décantation des chambres secondaires, ledit conduit supérieur canalisant les liquides et les boues dans le sens cuve primaire, cuve secondaire, le conduit inférieur canalisant les liquides et les boues dans le sens cuve secondaire, cuve primaire. 70) Station d'épuration conforme à l'une quelconque des revendications- précédentes, caractérisée en ce que la ou les chambres de décantation secondaires sont pourvues au voisinage de leur niveau supérieur i'une chambre de tranquil lisation filtrage dans laquelle aboutit un conduit d'évacuation des eaux épurées.