Brevet FR2241500A1 — publié le 19750321

La présente invention concerne des perfectionnements aux dispositifs et installations en vue du traitement par oxygénation des eaux usées. On connais des procédés permettant de traiter les eaux usées provenant d'installations industrielles ou d'eaux usées ménagères en vue de les épurer avant leur rejet dans le milieu naturel afin d'éviter de polluer les eaux de ruissellement par des déchets organiques susceptibles d'entrainer un processus de putrefàctiôn A cet effet les eaux avant rejet sont traitées dans des cuves ou bacs de grande dimension où les eaux sont soumises à l'action de micro-organisme ou colonies bactériennes se développant spontanément dans le milieu ou ensemencés spécialement à cet effet, les bactéries se développant et permettant la digestion aérobie des déchets organiques en suspension dans les eaux usées.- Il est nécessaire dans ce procédé d'apporter à l'eau en traitement un pourcentage d'oxygène exprime en DBO et proportionnel à l'importance des déchets organiques en suspension dans l'eau, des eaux très chargées en déchets organiques ,telles que les eaux provenant dtéqualrissage ou les eaux usées de collectivités étant particulièrement riches en déchets organiques et devant etre par conséquent oxygénées de façon plus intense. Les colonies de bactéries ont en effet besoin pour proliférer, se développer et digérer convenablement les particules organiques en suspension, notamment les vésicules graisseuses subsistant dans l'eau, d'oxygène. Cette demande biologique en oxygène (DBO ) est satisfaite dans les installations dites d'activation ou d'oxygénation soit en provoquant une émulsion eau/ air atmosphérique au moyen de turbines d'aération, soit en insufflant de l'air atmosphérique sous pression au moyen de tubulures plongeant dans les cuves ou bassins d'activation. L'utilisation d'air insuffle représente une dépense d'énergie importante pour faire travailler en permanence les compresseurs permettant l'imsufflation d'air sous pression au sein de la phase liquide; en outre ltexpérience montre que l'apport d'oxygéne au sein de la phase liquide reste faible, les bulles d'air remontant par detLdté à la surface et seule une partie étant incorporée dans la phase liquide sous forme de dissolution. Les turbines d'aération qui sont par ailleurs utilisées permettent un apport d'oxygène plus important et sont d'un rendement plus élevé. Cependant la mise en action de telles turbines ~d'aération reste délicate en effet ces dispositifs agissent par création de tourbillons, remous et formation de gouttelettes d'eau projetées,le tout ayant pour objet de permettre un mélange de la phase liquide avec l'air atmosphérique afin de créer une émulsion permettant la dissolution d'une quantité importante d'oxygène atmospheri- que au sein du milieu liquide. Cependant ces dispositifs ont pour inconvénient d'entrainer au sein du bassin ou de la cuve d'activation des perturbations sous forme de courant et remous qui genent ou entravent le développement des colonies bactériennes. L'invention vise à remédier à ces divers inconvénients et permet de réaliser une installation pour le traitement d'eaux usées par oxygénation, cette installation permettant l'apport d'oxygène au sein du milieu liquide en vue de permettre le développement et l'action des bactéries, sans entrainer de perturbations trop importantes dans la phase liquide qui constitue le milieu naturel des bactéries activées. A cet effet l'invention concerne un dispositif pour le traitement d'eaux usées du type comportant un bassin d'oxygénation alimenté en eaux usées, le bassin comportant une goulotte d'évacuation des eaux après traitement, caractérisé en ce que le bassin comporte au niveau de l'arrivée des eaux usées un dispositif d'oxygénation par entraînement d'oxygène atmosphérique au sein des effluents, ce dispositif d'oxygénation étant constitué par un venturi du genre trompe à eau. On pourra utiliser à cet effet une trompe à eau du type connu et constituée par un bec d'éjection des eaux à traiter ce bec étant disposé en amont d'un venturi convergent-divergent. De préférence l'installation de traitement des eaux selon l'invention comportera un premier dispositif d'oxygénation constitué d'un venturi et situé au niveau de l'arrivée des effluents, l'installation comportant en outre un dispositif de recyclage des eaux prélevées dans le fond de la cuve de traitement par oxygénation, le circuit de recyclage comportant une pompe propre à prélever les eaux dans le fond du bassin et à les renvoyer à la partie supérieure du bassin au moyen d'une seconde trompe à eau de recyclage. L'expérience a montré que l'utilisation d'une trompe à eau permettait l'en trainement au sein de la phase liquide d'une quantité importante d'air atmos phérique et par là un apport régulier et constant d'oxygène au sein du milieu liquide permettant l'action des colonies bactériennes. Cette disposition n'entraille qu'une faible consommation d'énergie et le rende ment en oxygène dissous est important. On permet en outre une circulation régulière et sans a-coup des eaux traitées. Ceci permet le développement des bactéries qui ne sont pas freinées ni entravées dans leur prolifération par des changements brusques dans les conditions physiques du milieu où elles se développent. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront encore de la description qui suit et qui se rapporte à un exemple de réalisation présenté sans caractère limitatif. ta figure unique présente une installation réalisée conformément à l'invention. On voit que les eaux traitées et provenant d'une installation industrielle ali mentaire, d'une collectivité, dlun lotissement etc.. sont amenées par la tubu lure 1 ; une pompe de relevage 2 peut éventuellement permettre de remonter les eaux à un niveau suffisant; elle permettra également de donner à l'eau une vitesse et un débit nécessaires pour le fonctionnement des trompes à eau qui sont décrites ci-après. Les effluents envoyés depuis la pompe 2 passent dans la canalisation 3 puis dans la cuve d'activation 4 . Les eaux déversées par la tubulure 3 sont acheminées par une trompe à eau 5 de type connu, le bec 6 d'éjection des eaux usées étant disposé légèrement en amont du venturi convergent-divergent 7 qui entraine par aspiration une quantité important d'air atmosphérique au milieu de la phase liquide alimentant le bassin 4. Dans ce bassin les colonies bactériennes ensemencées ou développées spontanément prolifèrent grâce à l'apport d'oxygène atmosphérique et digèrent les résidus organiques en suspension dans l'eau. Les eaux sont prélevées dans la zone périphérique 8 et sont acheminées par la tubulure d'évacuation 9 vers le milieu extérieur où elles peuvent être re jetées. Facultativement une partie de l'eau est recyclée depuis le fond de la cuve 10 par la tubulure-ll et la pompe lacrcheminenant les eaux recyclées par la tubulure 13 jusqu'à une seconde trompe à eau de recyclage 14. L'invention permet#l'épuration dans les meilleures conditions d'économie et de rendement des eaux résiduelles polluées et provenant soit des habitations soit des eaux rejetées par des industries alimentaires telles que les laiteries, distilleries, féculeries, conserveries, abattoirs et en général toutes les eaux industrielles agricoles et ménagères. La description qui précède n'ayant été donnée qu'à titre d'exemple d'une forme de réalisation de l'invention n'a aucun caractère limitatif et l'on pourra sans franchir les limites de l'invention réaliser à partir des éléments décrits plusieurs variantes ou formes de réalisation de l'invention. R:EVENDICATIONS 1 - Dispositif pour le traitement #d'eaux usées du type comportant un bassin d'oxygénation alimenté en eaux usées, le bassin comportant une goulotte d'évacuation des eaux après traitement, caractérisé en ce que le bassin comporte au niveau de l'arrivée des eaux usées un dispositif d'oxygénation par entrainement d'oxygène atmosphérique au sein des effluents, ce dispositif d'oxygénation étant constitué par une trompe à eau. 2 - Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en outre en ce que la trompe à eau est constituée par un bec déjection des eaux à traiter , ce bec étant disposé en amont d'un venturi #onvergent-divergent, dont l'espace annulaire dans la zone du convergent est en communication avec l'atmosphère. 3 - Installation selon la revendication l caractérisée en outre en ce qu'elle comporte un premier dispositif d'oxygénation constitué d'une trompe à eau et situé au niveau de l'arrivée des effluents, l'installation comportant en outre un dispositif de recyclage des eaux prélevées dans le fond de la cuve de traitement par oxygénation, le circuit de recyclage comportant une pompe propre à prélever les eaux dans le fond du bassin et à les renvoyer à la partie supérieure du bassin au moyen d'une seconde trompe à eau de recyclage.