Brevet FR2323642A1 — publié le 19770408

La présente invention a pour objet une installation destinée à l'épuration d'eaux usées par le procédé biologique dit des boues activées. Le procédé connu, d'épuration biologique, consiste essentiellement à mélanger les eaux usées avec des boues activées contenant des micro-organismes aérobies qui digèrent les éléments organiques de lleffluent à épurer. Cette action est facilitée par l'aération du mélange. La séparation des boues activées de l'eau permet ensuite d'obtenir une eau biologiquement épurée. Les traitements sont souvent éffectués dans des installations lites nA bassins combinés " comportant au moins une zone aération et une zone décantation, séparées par une cloison. le mélange eaux usées et boues activées et son aération sont réalisés dans la zone aération par des dispositifs pneumatiques ou mécaniques de surface ou de fond. Ce mélange met en contact les bactéries des boues activées avec les matières organiques présentes dans les eaux usées; les bactéries digèrent ces matières et assurent ainsi l'épuration des eaux. Le mélange aéré passe ensuite dans l'autre zone, dite de décantation par un ou plusieurs orifices situés sur la cloison de séparation. Dans cette zone, tout remous hydraulique doit store évité afin de permettre au mélange de décanter. La différence de poids spécifique entre 11 eau et les boues, permet d'obtenir une eau biologiquement épurée, dans ha partie haute de la zone; tandis que les boues activées se déposent au fond. L'eau épurée est dirigée hors de la station. Les boues sont ramenées dans la zone aération oà elles participent à un nouveau cycle d'épuration: ( mélange-digestion-décantation ). le mouvement des boues est généralement obtenu: soit par pompage de la zone décantation vers la zone aération, soit par effet gravitaire entre les deux zones, par 1 1ouverture du bas de la cloison de séparation. Ce dernier système de recyclage a l'avantage de ne pas nécessiter de mécanisme; mais il a pour inconvénients principaux les risques d'obstruction de l'ouverture dans la cloison de séparation ou la présence dans la zone décantation de boues insuffisamment recyclées. Ces incident nuisent au bon fonctionnement de l'installation ou empochent le processus biologique d'épuration et provoquent des pourritures, source dut odeurs putrides. Il est possible d'augmenter la section du passage entre les zones pour éviter ces inconvénients;des remous hydrauliques dans la zone décantation, dus à l'agitation dans la zone aérah tion gênent la séparation:eau-boues;l'effluent de sortie contient alors des boues en suspensiongle résultat d'épuration ntest pas obtenu. La solution de pompage des boues de la zone décantation vers la zone aération nécessite des moyens de fonctionnementqui augmentent le coût d'entretien. De plus, le mouvement du mélange eaux-boues est dans le même sens au passage inférieur de la cloison. Les risques d'obstruction ne sont pas éliminés,la sédimentation des boues pouvant réduire considérablement ce passage. En outre le pompage peut occasionner des remous à l'intérieur de la zone décantation, et favoriser la présence de boues dans l'ef flent de sortie. L t épuration de lteffluent est dans tous les cas imparfaite aucune de ces dispositions n'est pleinement satisfaisante. Le dispositif suivant l'invention évite ces inconvénients. La zone décantation permet dans la stabilité hydraulique,la séparation eau épurée-boues. Il n'y a pas de risques d'obstruction de l'ouverture dans la cloison de séparation. Toutes les boues présentes dans la 8one=dBcanta-t;ion sont régulièrement recyclées. Le dispositif suivant l'invention, décrit suivant lexem- ple représenté par les figures 1,coupe verticale et 2,# plan horizontal,est compris dans une enveloppe extérieure commune(1) de forme cylindrique à axe vertical. La base tronconique(1a), suivant un angle de 450 environsfacilite le rassemblement detous les éléments lourds au fond du centre de l'appareil et évite les dépots périphériques de boues,difficiles à recycler. Cette enveloppe renferme une zone aération(2) et une zone décantation(3) séparées par une cloison(4). Cette cloison(4)verticale,deforme courbe ,détermine une section horizontale en forme-de croissant pour la zone décantation(3). Le fond de cette séparation(4) est formé par une partie inclinée à 450 environ(4a) vers la paroi extérieure dont il est séparé par une ouverture(4b) en forme de croissant,délimitée dans la partie cloison par une joue verticale, Cette ouverture (4b) est située sur un plan horizontal de niveau supérieur à celui du fond de la zone aération (2). Cette différence de niveau (h) est déterminée par la hauteur de boues lourdes qui peuvent être présentes au bas de la zone aération(2). Les eaux usées à épurer sont introduites en(5) dans la zone aération (2) où elles sont aérées et mélangées avec les boues activées par une installation de surface (6a) ou de fond #6b) à fonctionnement intermittent. Lors de son fonctionnement, l'installation (6a) ou 4 6b ) provoque une aspiration du liquide vers le haut de la zone aération (2) et en élève le niveau de surface. Le volume ainsi déplacé vers le haut, est naturellement compensé gravitairement par un volume égal du liquide de la zone décantation (3). Ce mouvement de liquide par l'ouverture du fond (4b) de la cloison de séparation (4) assure le retour dans la zone aération (2 ), des boues activées en suspension dans la zone décantation (3). Ce mélange aéré boues-eaux usées de la zone aération (2) passe dans la zone décantation par ltouverture (4b) de la cloison (4) après avoir perdu les éléments lourds qui tombent sur le fond de la zone aération (2). Dans la partie basse (3a) de la zone décantation (3), li mélange formé de boues activées et d'eau dont les éléments organiques sont progressivement digérés par les bactéries, depuis leur mise en présence dans la zone aération (2), se sépare par décantation: Les boues lourdes tombent dans la zone aération (2) par l'orifice du fond (4b) Les autres boues sédimentent dans cette partie (3a) suivant leurs poids specifiques différents. Au travers de la chicane (7) dont les plans, inclinés à moins de 450 sur l'horizontale, présentent des orifices de passage, (7a) et (7b), disposés en quinconce, se termine la séparation eau-boues activées. L'eau épurée atteint la surface de la zone décantation (3c) ou elle est évacuée hors du dispositif par l'orifice de sortie (8). Les mouvements du liquide entre les zones s'effectuent par l'orifice (4b) du fond de la cloison de séparation; ils sont de sens contraires et ont lieu alternativement: Le premier en direction de la zone décantation-(3) ptn#a#t ifarrtt de ltinstallation de mélange (6a) ou (6b). Le second en direction de la zone aération (2) pendant le fonctionnement de cette installation (6a) ou (6b) Le dispositif, objet de l'invention, pour l'épuration biologique des eaux usées, peut servir dans tous les cas ou lton désire épurer un liquide contenant des matières en suspension d'un poids spécifique supérieur à celui du liquide. Il peut êtrf APPLIQUE DANS DES INSTALLATIONS DE TOUT AUTRE FORME?, PROPORTIONS OU DISPOSITIONS SANS SORTIR DU CADRE DE L'INVENTION REVENDICATIONS A - Dispositif pour l'épuration des eaux usées par le procédé des boues activées dans des installations dites: n Abassins combinés n comportant au moins une zone aération munie dtune installation à fonctionnement intermittent assurant simultanément l'aération et le mélange des eaux usées et des boues activées ainsi que l'aspiration du liquide de la zone décantation vers la zone aération pour le recyclage des boues; et une zone décantation, ayant une chicane de circulation, communicant entre elles par une ouverture au fond de la cloison de separation de ces zones et par laquelle s'établit la circulation alternative des liquides, dans le sens aération-décantation pendant l'arrêt de l'installation de mélange, pour la séparation dans cette derniere zone des boues activées de l'eau épurée; dans le sens contraire, pendant le fonctionnement de 11 installation de mélange, pour le recyclage des boues activées dans la zone aération. a. - Dispositif selon la revendication (1) caractérisée par le fait quevdes mouvements d'aération et de mélange des boues e et de l'eau, ainsi que d'aspiration du liquide vers la zone aération sont assurés simultanément par un dispositif de surface à fonctionnement intermittent. 3. - Installation suivant les revendications (i) ou (2) dans lequel les trois mouvements: aération, mélange, aspiration, sont obtenus par un ou plusieurs dispositifs disposés en un ou plusieurs points de l'appareil. 4. - Installation suivant l'une quelconque des revendica tions (1 ) (2) ou (3) caractérisée par le fait que le fond de la cloison de séparation est situé sur un plan horizontal, supérieur à celui du fond de la zone aération; cette différence de niveau étant déterminée par la hauteur des boues qui peuvent être présentes au bas de la zone aération. 5. - Dispositif suivant la revendication (4) caractérisée par le fait que la cloison de séparation est réglable en hauteur pour modifier la distance entre le plan horizontal du fond de la cloison et le fond de la zone aération, afin de la faire correspondre avec la zone aération. G. - Dispositif selon l'une quelconque des revendications (1) (2) (3) (4) (5) caractérisée par le fait que le pobtour de la cloison de séparation des zones comporte un ou plusieurs plans verticaux ou inclinés. 7.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications ( 8.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) caractérisée par le fait que l'ouverture du fond de la cloison de séparation est située immédiatement au dessus du fond de la zone aération. 9. - Dispositif selon l'une quelconque des revendications (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) caractérisée par le fait que l'ouverture du fond de la cloison de séparation est située au dessus di du plan de raccord entre le fond et la paroi verticale ou légèrement inclinée de 11 enveloppe générale. 10.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7)(6) (8) (9) caractérisée par le fait que le poutour de l'ouverture du fond de la cloison de séparation est Délimités ou non par une partie verticale formant goulot. 11.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications (1) (2) (3) (7) caractérisée par le fait que les orifices de la ou des chicanes peuvent oestre de sections réglables.