Brevet FR2261232A1 — publié le 19750912

La présente invention concerne un groupe inserable dans un bassin d'aération pour traiter des eaux usées suivant le procédé des boues activées ou un autre procédé d'épuration chimique avec utilisation d'air ou de gaz oxydants et comportant un dispositif d'amenée d'air qui est placé sur un support en forme de plaque servant à la séparation du bassin d'aération où il est logé en une chambre d'activation et une chambre de décantation secondaire. Ladite invention concerne également une installation munie d'un tel groupe. On connatt différentes petites stations d'épuration dans lesquelles des bassins généralement rectangulaires en plan sont divisés en une chambre d'activation et une chambre de décantation secondaire par une paroi disposée verticalement ou obliquement. Le brevet américain 110 3 627 135 définit en outre un groupe de transformation de fosses septiques en des systèmes d'épuration adrobies qui, sur une plaque oblique servant à la séparation du bassin qui reçoit le groupe en une chambre d'activation et une chambre de décantation secondaire, renferme un dispositif aération avec paroi directrice et un dispositif d'élimination des boues flottantes sous la forme dtun dispositif de soulèvement par air. L'invention a pour objet un groupe du genre annoncé qui, d'une part, ait un fort rendement et, d'autre part, soit rapidement et facilement insérable dans un bassin d'aération pour en faire une station d'epuration pleinement efficace. Ce groupe est caractérisé par le fait qu'une rigole de déversement de l'eau épurées est placée sur le support qui sépare en une chambre d'activation/$ne chambre de décantation secondaire le bassin d'aération qui le reçoit et cette rigole fait saillie à travers ledit support. Le groupe selon l'invention rassemble donc en une seule unité de construction avec le support. le dispositif d'aération, qui assure en meme temps le retour des boues activées se déposant dans la chambre de décantation secondaire, et une rigole de déversement, qui assure quant à elle à la fois l'évacuation des eaux usées épurées hors de la chambre de décantation secondaire et, en commun avec le dispositif d'aération, un retour à la chambre d'activation des boues flottantes formées obligatoirement dans la chambre de décantation secondaire. Cette unité de construction est facilement et rapidement insérable dans le bassin, ou cylindre, d'aé ration pour former avec lui une station d'épuration pleinement eff# cace. Dans la zone où la rigole de déversement traverse le support, le bord supérieur des parois latérales de ladite rigole peut être suffisamment bas pour se placer au-dessous du niveau d'eau attendu dans le bassin. Le dispositif d'amenée d'air se compose de préférence d'un tube d'aération télescopique avec aérateur à matériau cellulaire ; il peut en outre comporter, pour le courant des bulles d'air, un élément directeur en forme de caisson, lequel assure, en liaison avec le tube dtaération : une aération et une circulation suffisantes du contenu de la chambre d'activation ; un retour des boues activées de la chambre de décantation secondaire par une ouverture éventuellement ménagée dans le support au-dessous de l'élément directeur; enfin, par un agencement particulier de l'extrémité de rigole d'écoulement fixée au support, l'enlèvement des boues flottantes de la surface de la chambre de décantation secondaire. La rigole de déversement présente avantageusement, à une distance du support correspondant à sa largeur, une paroi de sépa rationetAe celle-ci Jusqu'set son extrémité, de l'autre c8té du support, elle est munie de parois latérales de moindre hauteur si bien que son bord supérieur se trouve à environ 2 cm sous le niveau de l'eau. A son extrémité passée à travers le support, ladite. rigole de déversement peut êtrè fermée par une plaque oblique en sorte que, par suite de l'effet de succion dd àl'afflux-créé par le dispositif d'aération, il puisse se produire une élimination des boues flottantes de la chambre de décantation supérieure, c'està-dire un retour à la chambre d'activation. Suivant un mode de réalisation préféré de l'invention, dans la zone de montée des bulles de gaz ou d'air, et du côté du support tourné vers la chambre d'activation, la rigole de déversement est équipée de parois latérales plus hautes ou est fermée, par exemple en tube ou en caison, sur une longueur qui excède ltécoule- ment turbulent dans ladite zone des bulles montantes de gaz et/ou d'air. Celle des extrémités de la rigole de déversement qui se trouve du cbté aéré du support formant la paroi de séparation peut en outre être coupée obliquement, de préférence sous un angle de 450, par rapport à la verticale. L'invention sera mieux comprise à laide de la description détaillée de plusieurs modes de réalisation pris comme exemples non limitatifs et illustrés schématiquement par le dessin annexé, sur lequel : les figures la et lb sont deux coupes verticales, à 900 l'une de l'autre, d'une partie d'un bassin d'aération comportant un groupe selon ladite invention les figures 2a et 2b représentent de la même façon un bassin d'aération en forme de cylindre avec un autre groupe selon l'invention les figures 3a et 3b représentent un bassin d'aération avec un groupe selon un troisième exemple les figures 4a et 4b représentent de façon analogue un bassin muni d'un groupe constituant un quatrième exemple;; les figures 5 et 6 sont des vues en plan dtun bassin parallélépipédique et d'un bassin en forme de cylindre placé debout, chacun avec un autre groupe selon l'invention la figure 7 représente deux formes de réalisation modifiées du support du groupe selon l'invention la figure 8 est une coupe longitudinale d'un autre bassin avec groupe selon l'invention. Dans ces divers exemples, le groupe selon ltinvention comporte un support 1 en forme de plaque portant aussi bien un dispositif d'amenée d'air 2 qu'une rigole de déversement 3. Ce support en plaque 1 sépare le bassin 8 en une chambre d'activation I et une chambre de décantation secondaire II. La rigole de déversement 3 peut être disposée parallèlement ou perpendiculairement au support 1 selon que celui-ci est inséré dans un bassin 8 parnllélépi pédique ou cylindrique. Dans les formes de réalisation selon les figures la à 3b et 8, ladite rigole de déversement se trouve dans un plan normal au support 1. Selon les figures 4a à 6, elle est au contraire parallèle audit support 1 et présente un prolongement 16 traversant ce dernier. Le dispositif d'amenée d'air 2 se compose d'un tube d'ad- ration 4 télescopique muni d'aérateurs 5 à matériau cellulaire et comporte en plus un élément directeur 6 en forme de caisson pour le courant de bulles d'air sortant desdits aérateurs 5. On obtient ainsi une aération et une circulation suffisantes du contenu de la chambre d'activation I, un retour des boues activées da la chambre de décantation secondaire Il à travers une ouverture 7 placée dans le support 1 au-dessous de l'élément directeur 6 et enfin ltenlè- vement des boues flottantes de la surface de la chambre de décanta- tion secondaire Il. B une distance correspondant sensiblement à leur largeur, et avant le support 1, la rigole de déversement 3 ou son prolongement 16 présentent une paroi de séparation 9 et comportent, de celle-ci jusqu'au support 1 sur les figures 2a à 3b ou jusqu'à leur extrémité, de l'autre côté du support 1, sur les figures la, b, 4a à 6 et 8, des parois latérales 10 de moindre hauteur, si bien que leurs bords supérieurs se trouvent à environ 2 cm sous le niveau de l'eau.Sur l'extrémités de rigole précitée, dans les exemples des figures la, b 1 4a à 6 et 8, il se trouve en outre une plaque de fermeture 1l liclinée qui est soumise à un tel afflux de l'air sortant du dispositif d'amenée 2 qu'un effet de succion sans sansarrêt sur le contenu de la rigole. Les boues flottantes sont ainsi constamment ramenées de la chambre de décantation secondaire Il à la chambre d'aération I.A oôté de l'élément directeur 6 en forme de caisson du dispositif d'amenée d'air 2, le support en forme de plaque 1 comporte deux ouvertures en genre de fenêtres 12 qui permettent l'afflux du mélange d'eau et de boues de la chambre d'activation 1 à la chambre de décantation secondaire Il. L'effet de succion en vue du retour des boues flottantes de la chambre de décantation secondaire Il à la chambre d'activation I peut encore #tre -amélioré par un prolongement de la rigole de déversement 3 tel quelle s'étende au-delà de la zone de montée des bulles d'air ou de gaz directement contre la paroi du support 1, la plaque oblique de fermeture 11 de l'extrémité pouvant alors entre supprimée.On voit de telles formes de réalisation sur les figures 2a, b et 3a, b. Selon les figures 2a et 2b, la rigole de déversement 3 comporte, de l'autre côté du support en forme de plaque 1, des parois latérales 13 surélevées, et l'extrémité de rigole correspondante est coupée en 14 obliquement, sous un angle d'environ 45)0 par rapport à la verticale. Du fait du prolongement de la rigole de déversement 3)son extrémité se trouve placée dans la région de l'écoulement tranquillisé dirigé du support oblique en forme de plaque 1 vers-le èt4-dsentrde du bassin. Dane l'exemple de réalisation représenté par les figures 3a et 3b, la rigole de déversement 3 ouverte vers le haut est remplacée par un tube fermé 15 ou un caisson également fermé dessiné en trait mixte, lesquels sont coupés obliquement à leur extrémité en 14 comme sur la figure 2a. La surélévation des parois latérales ou la forme en tube fermé ou en caisson de la partie de rigole de déversement pénétrant dans la chambre d'activation permettent dté- viter que de l'eau soulevée en tourbillons par des bulles de gaz ne pénètre dans ladfte-rigole. Le groupe selon l'invention se prote en particulier à l'établissement de petites stations d'épuration standard à partir de bassins cylindriques couchés, comme sur les figures 2a, b et 8, et constitués par du métal, des matières plastiques, de l'amiante-ciment ou du béton. On peut cependant aussi l'insérer dans des bassins parallélépipédiques comme sur les figures la,b wa A- 4b ou cubiques comme sur la figure 5 ou encore dans des bassins cylindriques placés - debout comme sur la figure 6. Dans l'exemple de réalisation selon les figures la et lb le support 1 est inséré verticalement dans le bassin d'aération 8, au lieu que sur les figures 2a à 8 il ltest obliquement vers la chambre d'activation I. Le support 1 peut entre constitué soit par une plaque plane comme sur les figures la à 6 et 8, soit par une plaque courbée ou pliée comme dans les exemples de la figure 7. La figure 8 indique la disposition d'un groupe selon l'invention dans un bassin cylindrique, de préférence couché, muni d'un dôme d'accès 17. Une source d'air comprimé 18 reliée au dia; positif d'amenée d'air 2 est insérée dans une partie à part du dôme d'accès 17 ou du puits dtinpection . Cette installation peut être disposée, à l'état complètement préfabriqué, dans la fouille et être mise en fonction après établissement des raccords d'amenée et d'évacuation ainsi que de l'alimentation électrique de l'appareil d'aération. Le groupe selon l'invention permet aussi de procéder à des réactions chimiques de précipitation en utilisant par remise en circuit l'effet d'absorption de la boue précitée pour lteli- mination de substances dans des solutions et des dispersions. R V-E N D I C-A 2 I O N S R- -E V-E N # I C-À T I 0 N S 1. Groupe insérable dans un bassin d'aération pour traiter des eaux usées suivant le procédé des boues activées ou un autre procédé d'épuration chimique avec utilisation d'air ou de gaz oxydants et comportant un dispositif d'amenée d'air qui est placé sur un support en forme de plaque servant à la séparation du bassin d'aération où il est logé en une chambre d'activation et une chambre de décantation secondaire caractérisé par le fait qu'une rigole de déversement de 11 eau épurée est placée sur le support en faisant saillie à travers eelui-ci. 2. Groupe selon la revendication i caractérisé par le fait que dans la zone ou la rigole de déverswment traverse le support, le bord supérieur des parois latérales de celle - ci est maintenu suffisamment bas pour se placer au-dessous du niveau de l'eau tel qu'il est prévu dans le bassin. 3. Groupe selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2 caractérisé par le fait que le support en forme de plaque comporte des ouvertures pour le passage du mélange de boues activées et pour le retour des boues. 4. Groupe selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisé par le fait que le dispositif d'amenée d'air est muni d'un élément de guidage du courant des bulles d'air. 5. Groupe selon la revendication 4 caractérisé par le fait que ltélément de guidage forme un caisson. 6. Groupe selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 caractérisé par le fait qurà une distance du support correspondant sensiblement à la largeur de la rigole de déversement, cette dernière est munie d'une paroi de séparation et qu'à son extrémité introduite à travers le support, elle est fermée par une plaque oblique. 7. Groupe selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 caractérisé par le fait que, dans la zone de montée des bulles de gaz ou d'air, et du côté du support tourné vers la chambre d'activation, la rigole de déversement est équipée de parois latérales plus hautes ou est fermée en tube ou en caisson, sur une longueur qui dépasse 1' écoulement turbulent dans la zone des bulles montantes de gaz ou d'air. 8. Groupe selon l'une quelconque des revendications 1 à 7 caractérisé par le fait que le support est constitué par une plaque courbée ou pliée. 9. Groupe selon la revendication 7 caractérisé par le fait que celle des extrémités de la rigole de déversement qui se trouve du côté aéré du support formant la paroi de séparation est coupée obliquement, par exemple sous un angle de 45 , par rapport à la verticale. 10. Installation avec groupe selon l'une quelconque des revendications 1 à 9 caractérisée par le fait que le groupe est inséré dans un bassin d'aération présentant la forme d'un cylindre couché. 11. Installation avec groupe selon l'une quelconque des revendications 1 à 9 caractérisé par le fait que le groupe est inséré dans un bassin d'aération parallélépipédique. 12. Installation avec groupe selon l'une queloonque des revendications 1 à 9 caractérisée par le fait que le groupe est inséré dans le bassin d'aération avec son support vertical0 13. Installation avec groupe selon ltune quelconque des revendications 1 à 9 caractérisée par le fait que le groupe est inséré dans le bassin d'aération avec son support incliné obliquement par rapport à la chambre d'aération. 14. Installation avec groupe selon l'une quelconque des revendications 1 à 9 caractérisée par le fait qu'une source d'air comprimé reliée au dispositif d'amenée d'air est disposée dans une partie séparée à l'intérieur d'un dôme d'accès du bassin dtaération.