Brevet FR2211402A1 — publié le 19740719

La présente invention concerne une cuve pour le traitement d'eaux usées par digestion bactérienne. Plus particulièrement, l'invention concerne une unité de traitement en vue de l'oxydation des déchets organiques en suspension dans les eaux usées, ces déchets organiques étant soumis à oxydation par digestion aérobie de micro-or ganismes développés au sein du milieu liquide. Plus particulièrement l'invention concerne une telle unité prévue pour fonctionner à partir de débits faibles, l'installation desservant une unité d'habitation ou lotissement de faible importance. On sait que les cuves de traitement par digestion aérobie doivent permettre à la fois l'apport au sein du milieu liquide de l'oxygène nécessaire au développement, à la prolifération et à l'action des micro-organismes au sein des "boues activées" ; à cet effet , on prévoit l'action d'une turbine d'aération tour- nant à faible vitesse et créant, d'une part, un brassage des eaux en vue d'assurer leur homogénéité et, d'autre part, une émulsion et l'introduction d'air au sein du milieu liquide sous forme de bulles, cet air apportant ltoxygene nécessaire aux micro-organismes en suspension cependant, il est également nécessaire,au sein de la cuve, de séparer cette zone d'activation d'une zone de décantation ou de repos telle qu'on puisse y prélever les eaux traitées et épurées. Le problème auquel on se heurte consiste à trouver un équilibre dynamique entre la zone centrale d'activation soumise à l'action de la turbine, cette zone correspondant au brassage des eaux et à l'apport d'oxygène atmosphérique, d'une part , et la zone de repos ou de décantation d'où seront prélevées les eaux épurées, d'autre part. Selon une caractéristique connue en soi, on utilise une jupe intérieure délimitant au sein de la cuve une zone périphérique de tranquillisation où se rassemblent les eaux épurées et évacuées par une goulotte ou une conduite. Cependant, il demeure délicat de définir exactement la zone frontière ou zone de passage entre la partie centrale de la cuve ou zone d'activation et la couronne périphérique de tranquillisation; il importe en effet d'éviter que les eaux remontant de la partie centrale d'activation vers la zone périphérique, en déterminant un courant ascendant, n'entrahent alors des particules organiques en suspension non digérées. Le but de la présente invention est donc de créer un équilibre entre les zones périphériques ou de tranquillisation e la zone centrale d'aodvation en définissant une section de passage entre ces deux zones telle que a re- montée des eaux vers la partie périphérique n'entraine ur. pourcentage trop élevé de particules non digérées. A cet effet l'inventio l concerne une cuve pour le traitement c'eaux Lisées ta digestion bactérienne, du type comportant un aérateur de surface disposé Les parois respectivement de la base de la cuve, d'une part, et de la base de la jupe ,d'autre part, se suivent sur une certaine distance en définissant une section de passage annulaire dont le diamètre va croissant vers le haut dans ces conditions, le cheminement des filets de fluide au sein de ce passage est non vertical. Selon un premier avantage de l'invention, les particules en suspension dans le milieu liquide qui ne seraient pas sédimentées et qui auraient tendance à s'élever par flottaison ne rencontrent pas de passage libre depuis la base de la cuve vers le haut mai-s rencontrent automatiquement la paroi de la jupe et auront tendance à remonter au sein de la zone d'activation où elles seront ainsi ramenées dans les courants de brassage. Selon un autre avantage, la couronne annulaire qui définit le passage entre la zone d'activation et la zone de tranquillisation est étroitement: enfernée entre les deux parois se faisant face de la cuve, d'une part , et de la jup J d'autre part ; les forces de frottement exercées sur le liquide par les parois créeront un effet de freinage et un mouvement laminaire du liquide favorisant la sédimentation des particules au sein du courant ascendant des eaux remontant vers la zone L'entrée du canal ascendant défini par la zone annulaire ci-dessus se situe 'a proximité des courants de brassage de?terminé. au sein du du milieu par la dur- bine d'aération ; la tendance, des courants vise à ramener les par@cules en suspension vers le centre de la zone d'activation et s'oppose par conséquens à la remontée des dites particules vers la zone périphérique de tranquillisa tion. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront encore de la description qui suit et qui est donnée en rapport avec une forme particu lière présentée à titre d'exemple non limitatif. La figure unique représente une coupe verticale de la cuve de traitement. Cette cuve se présente sous forme d'une enceinte réalisée par exemple à partir de fieux parties, moitié supérieure 1 et moitié inférieure 2,assem blées ; la partie inférieure ou base a un profil curviforme ;une jupe intérieure 3 définit en son sein une partie centrale 4 d'activation soumise à l'action de brassage et d'aération de la turbine à palettes 5 ; les effluents débouchent au sein de la cuve de traitement par la-conduite et sont évacués par la conduite de sortie 8 prélevant les effluents traités dans la zone périphérique annulaire 9 ou zone de tranquillisation. On voit que la base inférieure de la jupe 3 possède également un profil cur viforme qui épouse et suit sensiblement le profil de la base de la cuve 2 entre les deux parois 2 et 3 se trouve ainsi définie une zone de passage annu laire 10 qui va en s'évasant vers le haut pour rejoindre la zone supérieure de tranquillisation 9. Cette zone de passage est prévue avec une section étroite, en sorte que la proximité des parois crée des forces de frottement sur les filets de fluides ascensionnels et détermine un courant laminaire favorable à la sédimentation des particules. Par exemple cette section est de l'ordre de 2 ou 3 cms. Par ailleurs, les vésicules ou particules organiques en suspension dans le milieu liquide et qui pourraient remonter par flottaison depuis la base auront tendance à être maintenues au sein de la jupe 3 et donc seront ramenées dans la zone d'activation où elles pourront subir le traitement de digestion. Facultativement, et de façon non représentée au dessin, des bosses, reliefs nervures ou rainures pourront être prévus sur la base de la jupe et venir reposer sur la base 2 de la cuve de façon à permettre le positionnement correct réciproque de la jupe 3 par rapport à la paroi cie la cuve. On réalise ainsi seL': @invention un équilibre entre les zones d'activation et de tranq:'illisation correspondant au milieu en traitement et au milieu traité au sein meme de la cuve de traitement, en permettant une séparation des eaux et en évitant la remontée au sein de la zone de tranquillisation de particules organiques non traitées. 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 REVENDICATIONS 1 - Cuve pour le traitement d'eaux usées par dïge3tion bactérierne, , c type comportant un aérateur de surface disposé Waplomb de la parue centrale ou zone d'activation , délimitée par une jupe séparant la zone centrale dlacti- vation d'une zone annulaire périphérique de tranquillisation, caractérisée en ce que la base de la cuve est prévue avec un profil général curviforme ou ovoidal, la base de la jupe étant prévue également avec un profil curviforme se resserrant en direction de la base de la cuve ,la paroi de la base de la jupe suivant à distance sensiblement constante la base curviforme de la cuve. 2 - Cuve selon la revendication 1 ci-dessus, caractérisée par le fait que les parois respectivement de la base de la cuve , d'une part, et de la base de la jupe, d'autre part , se suivent sur une certaine distance en définissant une section de passage annulaire dont le diamètre va croissant vers le haut; le cheminement des filets de fluide au sein de ce passage étant incliné par rap - port à la verticale.