Brevet FR2222317A1 — publié le 19741018

La présente invention concerne une cuve de traitement d'eaux usées par digestion aérobie de colonies de micro-organismes développées et entretenues au sein du milieu liquide, provoquant l'oxydation et la digestion des particules et déchets organiques en suspension dans les eaux évacuées. Plus spécialement l'invention concerne une unité de traitement par oxydation d'eaux usées appelée à fonctionner avec des débits faibles et irréguliers pour desservir par exemple une unité ou un ensemble d'unités d'habitation de faible importance et isolé ; ces habitations isolées ne pouvant être raccordées sur un réseau urbain d' évacuation d'eaux usées , il est souhaitable de pouvoir traiter sur place par une installation de faible encombrement les eaux usées provenant de ces unités d'habitation avant de les rejeter. On connais déjà des installations pour le traitement d'eaux usées destinées à travailler pour des petites collectivités ou unités d'habitation ~ ces installations sont constituées d'une cuve de faible encombrement recueillant les eaux usées, la cuve étant séparée par une jupe intérieure en une zone centrale d'activation où les eaux sont soumises à un traitement d'oxygénation, l'es- pace périphérique annulaire entre la jupe et les parois de la cuve définissant une zone de repos et de décantation d'où les eaux traitées sont prélevées et évacuées. Les deux zones centrales d'activation d'une part et périphérique de décantation d'autre part étant groupées dans la meme capacité, il est nécessaire de prévoir des moyens permettant à la fois la séparation de ces deux zones et d'autre part leur communication de façon à permettre le passage continu des eaux épurées vers la zone périphérique d'où elles sont évacuées. On connaikt,notamment par les brevet français et demande de brevet français n0 70. 18. 243 et 72. 46. 307 des dispositifs visant à réaliser cet équilibre dynamique entre la zone centrale d'activation et la zone périphérique de décantation. L'invention concerne un dispositif permettant de réaliser une cuve de traiter ment d'eaux usées qui assure un fonctionnement équilibre et régulier permet ant @e prélèvement d'une eau traitée et épurée grace au maintien dans la ~ii~- le centrale Jee jazzen cours de traitement as évacuation à la périphérie les eaux traitées ; le dispositif de l'invention est particulièrement adapté à la réalisation d'une cuve de traitement de petite dimension et de très faible encombrement destinée par exemple à desservir une unité d'habitation cor respondant à une cellule familiale de cinq à six personnes. L'invention concerne à cet effet une cuve de traitement d'eaux usées par digestion bactérienne, la cuve étant cons tituée par une capacité formant un corps de révolution et comportant une jupe intérieure séparant la zone centrale d'activation soumise à un dispositif d'oxygénation, de la zone annulaire périphérique de tranquillisation, la paroi de la jupe étant prolongée vers le bas en suivant sensiblement la paroi inférieure de la cuve, le bord inférieur de la jupe se rapprochant de la paroi de la cuve pour définir une zone annulaire de passage entre la zone centrale d'activation et la zone périphérique de tranquillisation, caractérisée en ce que la cuve comporte un volume périphérique formé d'une excroissance dans la paroi de la cuve, ce volume périphérique auxiliaire comportant une ouverture pour ltévacuation des eaux traitées, et constituant une zone de séparation complémentaire pour les corps entrainés dans la phase liquide Selon une forme de réalisation le volume auxiliaire a la forme générale d'une hotte s'élargissant vers le haut et raccordée au corps de la paroi de la cuve étant disposée radialement par rapport à cette dernière. De préférence le volume auxiliaire constitué par ladite hotte raccordée sur la paroi de la cuve communique avec la zone périphérique de décantation ou tranquillisation définie par l'espace annulaire entre la jupe intérieure et la paroi de la cuve. La hotte forme ainsi une excroissance qui s'étend selon un segment annulaire à la périphérie et à la partie supérieure de la cuve. En variante le volume périphérique auxiliaire formant zone de séparation complémentaire s'étend sur 3600 et entoure toute la cuve. Dans ce cas la paroi de la cuve s'élargit vers l'extérieur vers son bord supérieur, cette partie élargie formant une couronne définissant le volume périphérique auxiliaire. Le volume auxiliaire ainsi défini constitue une zone de décantation et de tran quillisatiun annexe, largement soustraite étapt donné sa position périphérique aux mouvements qui peuvent encore affecter la zone de tranquillisation et où les eaux déjà traitées peuvent subir une nouvelle clarification par sédimentation. L'embouchure de la conduite d'évacuation des eaux traitées est disposée de préférence à la partie périphérique du volume auxiliaire. En outre et selon une caractéristique importante de l'invention ladite capacité auxiliaire comporte intérieurement au moins une cloison formant chicane de déflection disposée transversalement par rapport à l'axe d'écoulement des eaux. Dans le cas d'un volume périphérique auxiliaire en forme de hotte, les dites chicanes sont formées de plaques planes disposées orthogonalement par rapport à une direction radiale. Dans le cas d'un volume périphérique auxiliaire en forme de couronne annulaire,les dites chicanes sont constituées par des cloisons cylindriques. Ces parois cylindriques sont de préférence concentriques à la jupe intérieure et à la cloison extérieure de la cuve. Dans le cas d'un volume périphérique en forme de segment, chaque chicane est constituée par une cloison: intérieure en forme de segment. De préférence les parois formant chicanes sont disposées et dimensionnées de telle façon que leur bord supérieur déborde par rapport au fil de l'eau, et que leur bord inférieur soit disposé à faible distance de la paroi inclinée formant le fond du volume périphérique auxiliaire De préférence ledit volume auxiliaire comporte deux parois formant chicanes successives. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront encore de la description qui suit et qui est donnée en rapport avec une forme de réalisation préférentielle présentée à titre d'exemple non limitatif en se référant aux diverses planches de dessins annexées. La figure 1 représente une vue en élévation frontale de la cuve montrant le volume auxiliaire vu de devant. La figure 2 représente une vue en plan de l'ensemble de la cuve La figure 3 représente une vue en élévation latérale montrant la cuve et le volume auxiliaire la prolongeant. La figure 4 montre une vue en coupe de la cuve et de son volume auxiliaire rapporté. Selon l'ensemble des figures on voit que l'unité de traitement se compose d'une cuve 1 formée d'un corps de révolution de forme générale ovoïdale ; par exemple cette cuve peut etre décomposée en deux parties supérieure et inférieure qui s' emboitent l'une dans l'autre. Les effluents à traiter arrivent par la canalisation 2 qui débouche dans la partie centrale 3 correspondant à la zone d'activation de la cuve. Cette zone centrale d'activation 3 est séparée de la zone périphérique 4 par une jupe intérieure 5. De façon connue les eaux déversées dans la partie centrale 3 sont soumises à un phénomène d'oxygénation par insufflation d'air ou par brassage du milieu de façon à dissoudre l'oxygène atmosphérique dans la phase liquide et à permettre l'apport d'oxygène nécessaire à l'action et au développement des colonies de bactéries agissant dans le milieu en traitement. La jupe se prolonge vers le bas en suivant dans sa partie 6 à courte distance la paroi voisine 7 de la cuve ; le bord inférieur de la jupe 8 est dans llexem- ple représenté découpé en dents de scie et il définit ainsi par rapport à la paroi une pluralité de passages de section étroite permettant la communication des eaux provenant de la zone centrale d'activation 3 vers la zone périphérique annulaire 4 d'où elle sera évacuée. Comme on le voit sur l'ensemble des figures l'ensemble de la cuve qui forme un corps de révolution de forme générale ovoidale comporte latéralement un volume rapporté ayant la forme générale d'une hotte. Ce volume comporte deux parois latérales 10 et 10' de forme générale triangulaire et associées à un fond 11 formant un plan incliné rejoignant la base de la cuve ; de la partie supérieure de cette hotte et en position périphérique part la canalisation 12 pour llevacuation des eaux traitées. Le fil de l'eau est représenté dans la cuve de traitement par la ligne 13 correspondant sensiblement au niveau d'évacuation de l'embouchure de la tubulure 12. A l'intérieur de la capacité auxiliaire 14 en forme de hotte et précédemment décrite, on a disposé un jeu de chicanes 15, 16 et 17 ; ces chicanes de déflection s'étendent vers le bas jusqu'à un niveau voisin du fond 11 du volume auxiliaire ; les chicanes 16 et 17 dépassent sensiblement le niveau du fil de l'eau 13 en sorte qu'elles s'opposent au cheminement ultérieur vers l'aval des flottants et notamment des particules de graisse; l'eau est obligée de suivre le parcours des flèches. Ainsi les chicanes disposées dans le volume auxiliaire jouent un double rôle : d'une part elles freinent la vitesse d'écoulement des veines de fluide en favorisant un effet de décantation gravimétrique auxiliaire ; d'autre part elles s'opposent au passage des particules flottantes et notamment des vésicules de graisse qui auraient pu se trouver acheminées dans la zone de décantation sans avoir été totalement digérées dans la zone d'activation; la capacité auxiliaire joue ainsi également un rôle de séparateur à graisses incorporé dans la cuve de digestion. Dans le volume auxiliaire rapporté en position excentrée et périphérique sur la cuve de traitement, les eaux subissent donc une nouvelle opération de séparation physique, les particules flottantes étant piégées à la surface par les chicanes tandis que les particules lourdes sont sédimentées et rejoignent la base de la cuve en suivant le plan incliné formé par la paroi 11. Les particules flottantes peuvent etre prélevées et évacuées par la partie supérieure, la hotte formant volume auxiliaire étant prévue avec un couvercle articulé 18 ; accessoirement un dispositif d'évacuation latéral pourrait être prévu. On obtient ainsi un ensemble de traitement d'eaux usées compact et réunissant dans un ensemble unique et homogène différentes parties fonctionnelles concourant à l'obtention d'un traitement régulier et équilibré des effluents soumis en même temps à un traitement biologique et à une séparation gravimétrique dont les effets conjugués permettent d'obtenir à la sortie une eau parfaitement épurée. i-,a desctipLion qui précède n1ayant été doetr#.êe qu a tire d'exeple d'une for- me de réalisation de l'invention n'a aucun caractère lilnitatif et Selon 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 - Ensemble pour le traitement d'eaux usées par digestion bactérienne constitué d'une cuve formant un corps de révolution et comportant une jupe intérieure séparant la zone centrale d'activation soumise à un dispositif d'oxygénation 2 de la zone annulaire périphérique de tranquillisation, caractérisé en ce que la cuve comporte un volume périphérique formé d'une excroissance dans la paroi de la cuve, ce volume auxiliaire comportant une ouverture pour l'évacuation des eaux traitées et formant une zone de séparation gravimétrique complémentaire. 2 - Ensemble selon la revendication 1 ci-dessus caractérisé en outre en ce que le volume auxiliaire a la forme générale d'une hotte s'élargissant vers le haut et raccordé au corps de la paroi de la cuve étant disposé radialement par rapport à cette dernière. 3 - Ensemble selon les revendications 1 et 2 ci-dessus caractérisé en outre en ce que le volume auxiliaire constitué par l'intérieur de ladite hotte raccordée sur la paroi de la cuve communique avec la zone périphérique de décantation ou tranquillisation définie par l'espace annulaire entre la jupe intérieure et la paroi de la cuve 4 - Ensemble selon les revendications 1 et 2 ci-dessus caractérisé en outre en ce que l'embouchure de la conduite d'évacuation des eaux traitées est disposée de préférence à la partie périphérique du volume auxiliaire, du cté opposé à son raccordement sur le corps de la cuve. 5 - Ensemble selon les revendications 1 à 4 ci-dessus caractérisé en outre en ce que le volume auxiliaire comporte intérieurement au moins une cloison formant chicane de déflection disposée transversalement par rapport à l'axe d'écoulement radial des eaux vers la périphérie. 6 - Ensemble selon les revendications 1 à 5 ci-dessus caractérisé en outre en ce que chaque cloison formant chicane est disposée et dimensionnée en hauteur de telle façon que son bord supérieur déborde par rapport au fil de liteau, et que son bord inférieur soit à faible distance de la paroi inclinée formant le fond du volume auxiliaire. 7 - Ensemble selon la revendication 6 ci-dessus caractérisé en outre en ce que ledit volume auxiliaire comporte deux cloisons formant chicanes succes sives. 8 - Ensemble selon la revendication 1 ci-dessus et constituant une variante par rapport aux revendications 2 à 42 caractérisé en outre en ce que ledit volume périphérique entoure la cuve sur 3600 et constitue une couronne annulaire contenue dans la partie supérieure de la paroi de la cuve allant s'élargissant vers le haut. 9 - Ensemble selon les revendications 1 et 8 ci-dessus caractérisé en ce que le volume périphérique comporte des- chicanes formées de cloisons cylindfl ques disposées sensiblement concentriquement entre la paroi de la cuve et la jupe intérieure.