Brevet FR2259792A1 — publié le 19750829

La présente invention concerne un dispositif pour ltépura- tion d'eaux usées par lit bactérien. Un procédé bien connu pour épurer les effluents domestiques ou urbains par voie biologique est celui dit du Blit bactérien". Selon ce procédé, les effluents à épurer sont mis en contact avec un lit de matériau approprié qui est également amené au contact de l'air. A la surface -de ce matériau se forme un film biologique dénommé habituellement zooglée ou gazon biologique qui, dans un premier temps, absorbe les matières organiques en suspension dans l'eau et qui, dans un second temps, les oxyde au contact de l'air. Divers dispositifs ont été réalisés pour la mise en oeuvre de ce procédé d'épuration0 Dans les dispositifs les plus anciens, le lit bactérien est fixe et construit par exemple au moyen de matériaux synthétiques en forme générale de tubes verticaux cloisonnés. lies effluents à épurer ruissellent ici de haut en bas, tandis qu'un courant d'air traverse l'ensemble de bas en haut0 Plus récemment on a pensé à remplacer la circulation de l'eau par un mouvement du lit bactérien lui-m#me, qui est alors alternativement immergé dans l'eau et amené au contact de l'airs Un dispositif particulièrement avantageux fonctionnant de cette manière est le lit bactérien tournant et plongeant formant un ensemble animé d'un mouvement de rotation lente autour d'un axe horizontal situé au-dessus du bassin d'épuration, de sorte que chaque élément du lit est alternativement plongé dans l'eau puis aérée Un tel dispositif est notamment decrit dans le brevet fran çais 70 29 941 demandé le 5 aoft 1970, ainsi que dans son premier certificat d'addition 71 13 659 demandé le 13 avril 19710 Dans ce dispositif d'épuration d'eaux usées par lit bactérien tournant et plongeant, composé d'au moins un faisceau de tubes cloisonnés en matière plastique, la longueur unitaire des tubes est limitée à une valeur de l'ordre de 1 m et les tubes sont légèrement inclinés par rapport à l'axe horizontal de rotation du faisceau, un peu à la manière de portions d'hélices à très grand paso L'ensemble des tubes forme un tambour à section cylindrique ou hexagonale. Ce dispositif a pour avantages d'erse très compact, d'avoir un haut rendement, d'éviter toute obturation des canaux gracie à leur inclinaison par rapport à l'axe, et d'être partic#r1ièrement satisfaisant dans le cas de tambours de petites et de moyennes dimensions qui conviennent aux besoins de petites collectivités. Cependant, ce type d'installation devient moins intéressant lorsque, pour des besoins plus importants, on est obligé d'augmenter le diamètre extérieur des tambours ; en effet, l'eau oppose alors une résistance croissante à la pénétration et à la sortie de tubes horizontaux ou légèrement inclinés sur l'axe si bien que le couple nécessaire pour la mise en rotation du tambour augmente et peut atteindre des valeurs excessives, La présente invention a pour but de fournir un assemblage des tubes se faisant suivant une disposition différente, de manière à éviter cet inconvénient. Ainsi, le dispositif selon l'invention, qui est toujours du type tournant et plongeant, formant un ensemble tournant autour dtun a e horizontal et comportant dés tubes cloisonnés, il est prévu que lesdits tubes sont assemblés sur un chtssis de telle manière que l'axe de chaque tube soit orthogonal à l'axe de rotation de l'ensemble et tangent au cercle décrit par le centre du tube0 Dans ces conditions, les tubes plongent dans l'eau et sortent de l'eau dans le sens longitudinal, c'est-à-dire qu'ils attaquent la surface de l'eau frontalement, par une de leurs extrémités qui est ouverte. La résistance de l'eau à un tel mouvement des tubes est très faible et en tout#cas très inférieure à celle qui s'oppose à la rentrée ou à la sortie d'un tube sensiblement horizontal qui attaque la surface de l'eau par st paroi latérale pleine. De plus, cette nouvelle disposition permet de constituer aisément des paquets de tubes pré-assemblés, ce qui facilite le montage de l'installation sur le chantier de construction. Dé toute façon, l'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui suite en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemple non limitatif, une forme dlexécution de ce dispositif d'épuration. Figure 1 est un schéma illustrant le principe de ce dispo sitif Figure 2 est une vue en perspective d'une réalisation particulière0 Ce dispositif d'épuration forme, de manière connue, un ensemble tournant monté sur un axe horizontal 1 et comportant des tubes en matière synthétique 2.L'axe 1 est disposé au-dessus d' un bassin contenant l'eau fi à épurer, et il est entraSnQ en rotation suivant une flèche 4 par des moyens moteurs non repré sentés. les tubes 2 comprennent une paroi extérieure délimitant une gaine cylindrique de quelques centimètres carrés de section divisée en un certain nombre de canaux par de minces cloisons, l'invention concerne une disposition très particulière des tubes 2 relativement à l'axe 1 disposition dont le principe est indiqué à la figure 1 où n'ont été représentés que deux tubes 20 Selon l'invention, l'axe 5 de chaque tube 2 est orthogonal à l'axe de rotation 1 de l'ensemble, autrement dit l'angle que forme l'ase 5 du tube avec une parallèle 6 à l'axe n est égal à 9OOc l'axe de rotation 1 étant; horizontal, il en résulte que le tube 2 se trouve en permanence dans un plan vertical, En outre, il est prévu que l'axe 5 du tube 2 est tangent au cercle 7 que décrit le centre 8 du tube 2, ce qui revient à dire que le triangle défini par les extrémités 9 et 10 du tube et le centre Il du cercle 7 est un triangle isocèle0 Dans la pratique, les tubes 2 sont nombreux et la figure 2 indique une répartition rationnelle de ces tubes autour de l'axe 1. les tubes 2 sont répartis en huit paquets 12, montés à des intervalles angulaires réguliers de 450 sur la périphérie d'un chasses porteur 13 solidaire de l'axe 15 si bien que l'ensemble présente une forme octogonale.Avantageusement, les paquets de tubes 12 sont pré-assemblés en usine, ce qui facilite le montage de l'installation sur le chantier de construction. le dessin permet de comprendre aisément que, grâce à la disposition choisie pour les tubes 2 ces derniers plongent dans l'eau 3 et sortent de l'eau dans le sens longitudinal, c'est-àdire qu'ils attaquent la surface de l'eau ou la quittent frontalement, par une de leurs extremités, lorsque l'ensemble tourne suivant la flèche 4o Chaque tube 2 est alternativement immergé et remis au contact de ltair et 1' ensemble fonctionne donc bien suivant le principe connu du lit bactérien tournant et plongeants Comme il va de soi, l'invention ne se limite pas à la seule forme d'exécution de ce dispositif d'épuration qui a été décrite -ci-dessus à titre d' exemple non limitatif ; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes de réalisation basées sur le meme principe de disposition des tubes 2 relativement à l'axe de rotation lo Ainsi, on comprendra que le nombre des paquets de tubes 12 n'est pas nécessairement égal à huit et que, bien au contraire, il est possible de grouper des paquets de tubes de nombre et de grosseur variables pour réaliser des installations de puissances diverses adaptées à 11 importance des collectivités à desservir. La mise en oeuvre de l'invention est particulièretent intéressante pour les installations d'assez grandes dimensions puisqu'elle permet alors de limiter la résistance de l'eau, comme déaà expliqué plus haut, et par conséquent de réduire le couple nécessaire à l'entratnement de l'axe lo - REVESDICATI0NS I 1. - Dispositif pour l'tpuration d'eaux usées par lit bactérien, du type tournant et plongeant, formant un ensemble tournant autour d'un axe horizontal et comportant des tubes cloisonnés, caractérisé en ce que lesdits tubes sont assemblés sur un chassies de telle manière que l'axe de chaque tube soit orthogonal à l'axe de rotation de l'ensemble et tangent au cercle décrit par le centre du tube. 2. - Dispositif d'épuration selon la revendication 1 caractérisé en ce que les tubes sont répartis en une pluralité de paquets pré-assemblés montés à intervalles angulaires réguliers sur la périphérie du chtssis porteur,