Brevet FR2345570A1 — publié le 19771021

La présente invention concerne une station d'épuration pré- fabriquée pour l'épuration des eaux résiduaires d'origine urbaine ou industrielle. Ces stations comportent un chenal d'oxydation ou activation des boues par apport d'oxygène dissous, un bassin de décantation et éventuellement un bassin de stabilisation et d'épaississement des boues. La présente invention concerne plus particulièrement des éléments préfabriqués pour la construction du chenal d'oxydation des boues. Il est connu de traiter les eaux résiduaires par mise en contact de celles-ci avec de l'air dans un bassin d'oxydation jusqu'à minéralisation partielle ou totale des boues, puis décantation des boues et séparation de l'eau épurée. Les stations d'épuration comportent donc un bassin d'oxydation dans lequel on met les eaux résiduaires en contact avec de l'oxygène par barbotage d'air comprimé ou par brassage de 11 eau à l'aide de brosses, de palettes, de turbines, etc.00 Les stations comportent également des bassins pour la décantation des boues après oxydation et, éventuellement, des bassins de stockage en vue de l'épaississe- ment des boues. Les bassins d'oxygénation sont le plus souvent des bassins de géométrie carrée ou rectangulaire. Mais ce type de bassin ne permet pas d'obtenir un rendement optimum. On a proposé d'utiliser des bassins de type chenal qui permettent un meilleur brassage donc un meilleur rendement d'oxygénation. Mais le prix de revient des bassins de ce type construits de façon traditionnelle est très élevé par rapport à celui des bassins de géométrie carrée ou rectangulaire. La présente invention concerne une station d'épuration comportant un bassin d'aération #e type chenal dont le prix de revient est nettement abaisse. La présente invention concerne une station d'épuration des eaux résiduaires d'origine urbaine ou industrielle, préfabriquée comportant un bassin d'oxydation de type chenal caractérisée par le fait que le bassin d'oxydation est construit par assemblage d'éléments tubulaires parallélépipédiques en béton munis d'ouvertures de même dimension pour l'entrée et la sortie des eaux résiduaires à traiter et revêtus intérieurement sur le fond et les parois latérales d'une feuille de substance thermoplastique dépassant des ouvertures d'entrée et/ou de sortie des eaux résiduaires à traiter de façon à former une bavette. Pour effectuer l'assemblage on pose les éléments parallélé- pipédiques tubulaires les uns à côté des autres de façon que l'ouverture pour l'entrée de l'eau d'un élément coïncide avec l'ouverture de sortie de l'eau de l'élément précédent et on soude la bavette de l'un des éléments sur le revêtement de l'autre élément. On obtient ainsi l'étanchéité du joint entre deux éléments. Le recouvrement se fait de préférence dans le sens d'écoulement de l'eau. Le revêtement est confectionné en toute substance thermoplaF tique susceptible d'être soudée à elle-même par chauffage. Elle peut être constituée par du caoutchouc butyle, du néoprène, du polyéthylène, du chlorure de polyvinyle. Le revêtement peut également être constitué par une couche de bitume associée à une feuille de substance thermoplastique telle que, par exemple, le chlorure de polyvinyle. Le revêtement en substance thermoplastique est fixé sur le fond et les parois de chaque élément parallélépipédique par collage ou par scellement. Dans ce dernier cas la feuille de substance thermoplastique est avantageusement munie sur une de ses faces de protubérances et on prépare l'élément parallélépipédique en coulant le béton surla facecomportant des protubérances. Ainsi celles-ci servent à ancrer la feuille de substance thermoplastique dans le béton. La figure l annexe représente à titre d'exmplet une feuille munie de protubérances après scellement dans le béton Pour construire la station d'épuration on utilise au moins deux types d'éléments préfabriqués. Le premier type d'éléments est représenté sur la figure 2 annexée.Il est constitué par un tuyau parallélépipédique (1) de section rectangulaire ou carrée. Le tuyau est ouvert à ses deux extrémités (2) et (2'). Les paris latérales (3) et (3') sont recouvertes d'une feuille de substance thermoplastique (4) dont la section verticale forme un U. Sur la figure 2 la feuille de substance thermoplastique (4) forme une bavette (5) aux extrémités (2) et (2' > . Cette disposition permet d'orienter l'élément comme on le désire au moment de l'assemblage. Cependant, dans la plupart des cas, l'une des bavettes doit être coupée au moment du montage. Selon un autre mode de réalisation l'élément ne comporte qu'une bavette. Le plafond (6) est muni d'une ouverture (7). Cette ouverts re peut rester ouverte ou recevoir soit une cheminée d'aération soit un caillebotis métallique qui empêche la propagation des aérosols formés dans le chenal d'oxydation. C'est dans l'ouverture (7) que l'on fixe les appareils nécessaires pour l'aération de l'eau tels que brosses, vis, turbin#etc. . - La section des parois en béton aux extrémités (2) et (2') de l'élément peut être munie de dispositif permettant d'assembler deux éléments voisins. Elle peut par exemple être chanfreinée de façon à être assemblée par emboitage. Cependant le revêtement intérieur donnant une étanchéité parfaite après soudure, les différents éléments peuvent simplement être juxtaposés. La dimension des éléments est variable. Leur hauteur h et leur largeur I peuvent par exemple varier entre 1,50 et 3,00m et la longueur L entre 2,00 et 5,OOm. Pour satisfaire aux normes de dimension imposées pour les transports routiers on construit de préférence des éléments ayant les dimensions suivantes 2,50x2,50x5,00m, L'épaisseur des parois peut varier entre 7 et 15cl. Elle est de façon convenable à 8cm. La dimension de la bavette (5) varie par exemple entre 10 et 30cm. Elle est de facon convenable égale à 20cm pour les éléments de 2,50x2,50x5,0Om. Un deuxième type d'élément est illustré sur la figure 3. Il est également constitué par un parallélépipède (ll) comportant une ouverture à l'une des extrémités (12). L'autre ouverture (12) s'ouvre dans l'une des parois latérales (13) à 1'extrémité de cette paroi opposée à l'ouverture (12). L'angle formé par la seconde paroi latérale (13') et la paroi verticale fermant le parallélépipède est coupé par une cloison (18). SSelon un mode de réalisation cette cloison st plane comme illustré sur la figure 3. Selon un autre mode elle est en arc de cercle, ce dernier mode de réalisation étant plus favorable du point de vue hydraulique. Les caractéristiques du revêtement sont les mêmes que dans le pre mier type d'élément. La hauteur et la largeur sont égales à celle du premier élément. La longueur peut être différente mais varie dans le même intervalle. Cet élément sert à modifier la direction du courant d'eau dans le chenal. Ces deux types d'éléments sont les éléments de base. Certains éléments codifiés peuvent être utilisés pour permettre 1'a- limentation eneau à traiter ainsi que le débordement des boues activées. La figure 4 représente un élément de base du premier type modifié pour permettre l'évacuation des eaux par trop plein. Il est identique aux éléments du premier type sauf que dans la partie supérieure de l'une des parois latérales (33) sont ménagées une ou plusieurs ouvertures pour l'évacuation des eaux. Ces ouvertures peuvent être rondes, carrées ou rectangulaires. Les éléments du deuxième type peuvent être modifiés de la même façon. Les éléments du premier et du deuxième type peuvent également être modifiés pour permettre l'introduction des eaux usées. Ces éléments modifiés comportent également des ouvertures sur une paroi latérale. Dans ce cas elles sont ménagées à une hauteur telle qu'elles soient au-dessus du plan d'eau. Les éléments sont fabriqués par moulage de béton armé et vibré. Comme expliqué précédemment le revêtement peut être soit scellé au moment du moulage ou collé ultérieurement. Pour construire une station d'épuration on dispose les élé- ments les uns à la suite des autres puis on soude par chauffage la bavette de l'un des éléments sur le revêtement de l'élément suivant. Les éléments peuvent être posés sur un lit de sable ou sur le terrain naturel aplani. En effet la liaison entre deux éléments étant assurée par la couche de revêtement thermoplastique, l'ensemble conserve une certaine élésticité. Par conséquent de légères irrégularités du terrain ainsi que de légers mouvements de celui-ci ne sont pas gênants. En particulier ils ne dé truisent pas l'étanchéité. Les éléments peuvent également être déposés sur une forme en béton. Dans ce cas la forme n'a pas besoin d'être très épaisse. La station peut également être partiellement ou totalement encaissée. soit Les éléments sont maintenuspar bridage par des câbles, soit, lorsqu'ils reposent sur une forme en béton, par des ancrages scellés. La disposition des éléments lors de la construction de la station d'épuration peut être modifiée selon les besoins et selon le terrain disponible. Des éléments du premier type peuvent être alignés de façon à former un chenal d'oxydation linéaire que l'on associe à un bassin de décantation classique. Cependant les éléments sont de préférence assemblés de façon à former un chenal fermé entourant le bassin de décantation, les parois latb rales des éléments formant le chenal servant au moins partiellement de parois latérales pour le bassin de décantation. De même les éléments peuvent entourer le bassin d'épaississement des boues. On peut ainsi réaliser des stations d'épuration très compactes. Les figures 5 à 7 représentent schématiquement différentes dispositions possibles pour la construction de stations d'épuration à l'aide d'éléments préfabriqués. La station représentée sur la figure 5 est la plus simple. Elle comporte quatre éléments préfabriqués qui entourent un bas= sin de décantation. La figure 6 représente une autre disposition dans laquelle le chenal entoure le bassin de décantation. Dans la station représentée sur la figure 7 les éléments préfabriqués formant le chenal entourent à la fois le bassin de décantation et le bassin d'épaississement des boues. Il est bien évident que l'invention n'est pas limitée aux dispositions ci-dessus mais que celles-ci peuvent être variées à l'infini par l'homme de l'art selon les besoins. De plus il faut remarquer que la disposition des éléments d'une station construite peut être modifiée ultérieurement La station peut en particulier être facilement agrandie. En effet il suffit de couper le revêtement en substance thermoplastique entre deux éléments et de rajouter les éléments supplémentaires nécessaires. Lorsque les éléments préfabriqués entourent le bassin de décantation, ce dernier peut être réalisé de différentes façons. Selon un premier mode de réalisation, le fond de décantation est plat et il est au même niveau que le fond des éléments formant le chenal. En particulier, la forme de béton supportant les éléments formant le chenal sert également de fond au bassin de décantation. L'étanchéité est obtenue par revêtement du fond et des parois à l'aide d'une feuille de substance thermoplastique comme pour les éléments préfabriqués. Cependant dans ce cas le revêtement doit être réalisé sur le chantier. La figure 8 représente un bassin de décantation de ce type. Selon un autre mode de réalisation, le fond du bassin de décantation est situé à un niveau inférieur à celui du fond des éléments formant le chenal. Ce type de bassin est représenté sur la figure 9. Le fond du bassin peut également être incliné de façon à former une ou plusieurs cuvettes. Cetype de bassin est par exemple représenté schématiquement sur la figure 10. D'autres modifications pourront être effectuées par lthomme de l'art sans sortir de l'invention. REVENDICATIONS 1) Station d'épuration des eaux résiduaires d'origine urbaine-ou industrielle comportant un bassin d'oxydation de type chenal caractérisée par le fait que le bassin d'oxydation est construit par assemblage d'éléments tubulaires parallélépipédiques en béton munis d'ouvertures de même dimension pour l'entrée et la sortie des eaux résiduaires à traiter et revêtus intérieurement sur le fond et les parois latérales d'une feuille de substance thermoplastique dépassant des ouvertures d'entrée et/ou de sortie des eaux résiduaires à traiter de façon à former une bavette. 2) Station d'épuration selon la revendication l caractérisée par le fait que l'un au moins des éléments tubulaires parallé lélépipédiques est ouvert à ses deux extrémités, que le fond et les parois latérales sont revêtues d'une feuille de substance thermoplastique et que le plafond est muni d'une ouverture. 3) Station d'épuration selon les revendication l ou 2 caractérisée par le fait que la feuille de substance thermoplastique est munie sur une de ses faces de protubérances et qu'elle est scellée dans la paroi en béton au moment du coulage de cette dernière. 4) Station d'épuration selon l'une quelconque des revendication 1 à 3 caractérisée par le fait que l'un au moins des éléments parallélépipédiques tubulaires comporte une première ouverture à l'une des extrémités, que la seconde extrémité est fermée par une cloison verticale, que la seconde ouverture s'ouvre dans une première parois latérales à l'extrémité de cette paroi opposée à l'extrémité comportant la première ouverture et que l'angle formé entre la seconde paroi latérale et la paroi verticale fermant la seconde extrémité du parallélépipède est coupé par une cloison. 5) Station d'épuration selon 4 caractériséepar le fait que la cloison est en arc de cercle. 6) Station d'épuration selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée par le fait que dans la partie supé rieure de l'une des parois latérales d'au moins un élément sont ménagées une ou plusieurs ouvertures pour l'évacuation des eaux par trop plein. 7) Station d'épuration selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 caractérisée par le fait que dans la partie supérieure de l'une des parois latérales d'au moins un élément sont mé- nagées une ou plusieurs ouvertures s'ouvrant au-dessus du plan d'eau pour l'alimentation en eaux usées. 8) Station d'épuration selon l'une quelconque des revendications l à 7 caractériséepar le fait que les éléments formant le chenal d'oxydation entourent le bassin de décantation et/ou le bassin d'épaississement des boues, les parois latérales des éléments formant le chenal servant au moins partiellement de parois latérales pour les bassins de décantation et/ou d'épaississement des boues.