Brevet FR2327200A1 — publié le 19770506

La présente invention a pour objet une installation d'épuration des eaux usées, du type de celles dans lesquelles la mise en mouvement et l'aération du liquide dans un bassin d'oxydation sont obtenues grâce à au moins un jet de liquide. Parmi les installations d'épuration des eaux usées,on distingue habituellement celles utilisant le procédé d'épuration par boues activées " et celles à " lit bactérien ".L'invention se rapporte au premier de ces deux types principaux dtinstalla- tions, dans lequel le liquide est mis en mouvement, avec création d'une turbulence,dans un but de brassage et d'oxygénation, avec recyclage des boues activées. Dans les installations d'épuration de ce genre, la mise en mouvement du liquide est généralement obtenue au moyen d'une turbine à axe vertical disposée au centre d'un bassin circulaire,ou encore au moyen d'un rotor à axe horizontal,disposé transversalement à un canal de forme annulaire parcouru par le liquide suivant un mouvement circulaire,ces deux solutions courantes conduisant aux mêmes résultats. On connaît également des installations du type considéré, c'est-à-dire utilisant le procédé des tt boues activées tt Xdans lesquelles la mise en mouvement et l'aération du liquide sont engendrées par un ou plusieurs jets de liquide,sortant d'une buse disposée à hauteur convenable au-dessus de la surface du liquide, et judicieusement inclinée par rapport à l'horizontale, ce qui constitue une solution simple et économique puisqu'elle rend inutiles la turbine ou le rotor ainsi que leur moteur. La présence d'au moins un aérateur à jet,dans ce dernier type d'installations, implique l'existence d'une arrivée de liquide et d'une moto-pompe qui alimentent ledit aérateur. La présente invention a pour but de perfectionner ces installations d'épuration, dans le sens d'une simplification encore plus poussée et d'une fabrication encore plus économique,en mettant à profit l'arrivée de liquide et la moto-pompe précitées pour assurer d'autres fonctions, ce qui permet la suppression d'organes supplémentaires habituellement prévus sur les installations du type considéré. A cet effet, l'invention a pour objet une installation d'épuration des eaux usées,du type de celles dans lesquelles la mise en mouvement et l'aération du liquide dans un bassin d'oxydation sont obtenues grâce à au moins un jet de liquide# et dans laquelle l'arrivée de liquide, aboutissant à l'aérateur à jet, est alimentée par une moto-pompe située dans un bac séparé du bassin d'oxydation mais communiquant avec ledit bassin par une conduite munie d'une vanne de réglage du débit de retour, le bac précité comprenant un dispositif de contrôle du fonctionnement intermittent de la moto-pompe à flotteurs et contacts électriques. Ces moyens très simples permettent d'obtenir le fonctionnement intermittent de l'aérateur à jet,avec possibilité de réglage par action sur le débit de retour au bac, sans recourir à une horloge électrique réglable qui est le moyen habituellement utilisé. Suivant une forme préférée de réalisation de l'installation, le bac précité est également relié au clarificateur de l'installation par une canalisation de recyclage des boues munie d'une vanne de réglage du débit.De cette manière,on réalise sans aucune pompe supplémentaire le recyclage des boues activées,qui sont réintroduites dans le bassin d'oxydation à travers l'aérateur à jet. Avantageusement, le bac précité est en outre raccordé à une conduite d'amenée des eaux brutes,qui débouche au-dessus du dispositif de contrôle à flotteurs et contacts électriques. Cette disposition permet donc d'assurer,au moyen d'une seule pompe, les trois fonctions essentielles qui sont : la mise en mouvement du liquide et son aération dans le bassin d'oxydation, le recyclage des boues à leur sortie du clarificateur et le relevage " des eaux brutes,alors que ces fonctions sont généralement réalisées par des appareils distincts. De toute façon, l'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre dlexemples non limitatifs, des formes de réalisation particulières de cette installation d'épuration des eaux usées Figure 1 est une vue d'ensemble en plan,très simplifiée, d'une installation selon l'invention; Figure 2 est une vue en coupe verticale à échelle agrandie de l'installation de la figure 1; Figure 3 est une vue en plan partielle d'une variante de cette installation; Figure 4 est une vue de détail, en coupe par un plan verti cal, montrant l'aérateur à jet de l'installation selon l'invention. D'une manière connue, l'installation d'épuration représentée aux figures 1 et 2 comprend essentiellement un canal annulaire 1 de forme oblongue, apte à être parcouru par les eaux à épurer suivant un mouvement en circuit fermé,comme indiqué par les flèches 2. Le canal 1, formant le " bassin d'oxydation 1, communique par une conduite 3 avec un clarificateur 4 également appelé " décanteur secondaire n. Selon l'invention, il est prévu, sur le caté du canal I, un bac 5 qui communique, d'une part, avec ce dernier par une conduite 6, d'autre part, avec le clarificateur 4 par une canalisation de recyclage des boues 7. Ces deux conduites 6 et 7 sont munies de vannes de réglage du débit respectives 8 et 9. Les eaux brutes arrivent à l'installation par une conduite 10 qui aboutit au bac 5, tandis que les eaux épurées quittent le clarificateur 4 par une canalisation de départ Il. Une moto-pompe 12, située à l'intérieur du bac Z, à sa partie inférieure, alimente une tuyauterie ascendante 13 qui se prolonge au-dessus du canal 1 et est terminée par une buse 14 située sensiblemént au milieu de ce canal. Il est encore prévu, à l'intérieur du bac 2, un dispositif de contrôle connu en soi, sensible au niveau du liquide 22 contenu dans le bac, et constitué essentiellement par deux flotteurs 16 et 17 associés à des contacts électriques,situés à des niveaux distincts indiqués par les lignes pointillées respectives 18 et 19. On notera que la canalisation 7 en provenance du clarificateur 4, ainsi que la conduite d'arrivée des eaux brutes 10, débouchent dans le bac 5 au-dessus du niveau supérieur 19, tandis que la conduite de retour 6 assurant la communication avec le canal I se situe au-dessous du niveau inférieur 18. Dans la variante de réalisation représentée partiellement sur la figure 3, l'aérateur à jet constitué précédemment par une buse unique 14 est réalisé par une rampe composée de plusieurs buses 14 disposées au-dessus du canal 1. Le système d'alimentation de ces buses, qui constitue l'objet essentiel de la présente invention, n'est pas modifié. La figure 4 représente un mode de réalisation avantageux de l'aérateur à jet,dans lequel la buse 14, convenablement inclinée par rapport à la surface du liquide 20,contient un tube intérieur 21 disposé suivant son axe. L'extrémité inférieure du tube 21 se situe dans le plan de l'orifice de sortie 22 de la buse, tandis que sa partie supérieure se prolonge à l'extérieur et se termine par un filtre à air a, de manière à constituer une arrivée d'air centrale. En cours de fonctionnement, la moto-pompe 12 envoie, à travers la tuyauterie 13 et chaque buse 14, du liquide 15 aspiré dans le bac Z, et ce liquide forme un jet incliné 24 en sortant par l'orifice 22. Compte tenu de la présence du tube central 21, le jet 24 est initialement annulaire et il entratne avec lui l'air filtré qui emplit ce tube. On obtient ainsi simultanément ltentrainement du liquide 20 suivant la flèche 2, son brassage et son oxygénation. Grâce au dispositif à flotteurs 16,17, ce fonctionnement est intermittent : lorsque le liquide 15 qui emplit le bac 2 atteint le niveau supérieur 19, le flotteur 17 est actionné et commande la mise en marche de la moto-pompe 12, ce qui provoque l'abaissement du niveau du liquide 15; lorsque ce dernier atteint le niveau inférieur 18, le flotteur 16 est sollicité et commande l'arrêt de la moto-pompe 12. Le retour du liquide par la conduite 6 remplit de nouveau le bac 2 et le même cycle se répète. On comprendra donc aisément que l'étranglement de la conduite de retour 6, à la hauteur de la vanne 8,permet d'ajuster ce fonctionnement intermittent, en modifiant simplement le débit de liquide en provenance du bassin d'oxydation qui alimente le bac 5. Dans le cas ici considéré, où le bac 5 est également alimenté par la canalisation de recyclage des boues 2 et par la conduite d'amenée des eaux brutes 10, le fonctionnement intermittent de l'ensemble est bien entendu également influencé par les débits traversant ces conduites. La vanne de réglage 9 disposée sur la canalisation 2 complète l'action de la vanne 8, en limitant de façon convenable le débit dans le circuit de recyclage des boues activées.Quant au débit d'eaux brutes arrivant par la conduite 10, il ne peut qu'influencer dans un sens favorable le fonctionnement de l'installation :en effet, une arrivée importante d'eaux usées à épurer provoque l'élévation rapide du niveau du liquide 15 dans le bac 5,de sorte que le niveau supérieur 19, pour lequel la moto-pompe 12 eSt mise en marche, se trouve atteint plus vite;et si le débit d'eaux usées reste élevé,le niveau du liquide 15 baissera ensuite plus lentement,de sorte que le fonctionnement de la motopompe 12 sera prolongé. L'invention s'applique aussi bien aux installations d'épuration à canal annulaire, telles que celle visible à la figure 1, qu'aux installations à bassin d'oxydation circulairecude toute autre forme, à jets simples (cas des figures 1 et 2) ou multiples ( cas de la figue 3), et comportant des aérateurs qui ne sont pas nécessairement conformes à celui représenté à la figure 4. Comme il va de soi, et comme il ressort de ce qui précède, l'invention ne se limite pas aux seules formes de réalisation de cette installation d'épuration qui ont été décrites cidessus à titre exemples; elle en embrasse, au contraire,toutes les variantes de réalisation et d'application comportant des moyens équivalents. -REVENDICDIONS 1.- Installation d'épuration des eaux usées, du type de celles dans lesquelles la mise en mouvement et l'aération du liquide dans un bassin d'oxydation sont obtenues grâce à au moins un jet de liquide,caractérisée en ce que l'arrivée de liquide, aboutissant à l'aérateur à jet, est alimentée par une motopompe située dans un bac séparé du bassin d'oxydation mais communiquant avec ledit bassin par une conduite munie d'une vanne de réglage du débit de retour, le bac précité comprenant un dispositif de contrôle du fonctionnement intermittent de la moto-pompe à flotteurs et contacts électriques. 2.- Installation d'épuration selon la revendication 1,caractérisée en ce que le bac précité est également relié au clarificateur de l'installation par une canalisation de recyclage des boues munie d'une vanne de réglage du débit. 3.- Installation d'épuration selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que le bac précité est en outre raccordé à une conduite d'amenée des eaux brutes, qui débouche au-dessus du dispositif de contrôle à flotteurs et contacts électriques. 4.- Installation d'épuration selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que l'aérateur à jet est constitué par une buse convenablement inclinée par rapport à la surface du liquide, prolongeant l'arrivée de liquide,et par un tube disposé à l'intérieur de ladite buse,suivant son axe,et débouchant à l'extérieur de celle-ci de manière à constituer une arrivée d'air centrale