Brevet FR2409782A1 — publié le 19790622

L'invention concerne une nouvelle station d'épuration d'eaux usées, d'origine industrielle ou domestique. On sait que les procddis connus d'épuration des eaux comprennent genéralement une ou plusieurs phases de floculation des matibres solides en suspension, qui impliquent l'incorporation dans les eaux d'un ou plusieurs composés chimiques destinés à provoquer la floculation, à modifier le pH des eaux ou à provoquer une modification physico-chimique de milieu.Une vive agitation des eaux est nécessaire,afin de favoriser un mélange intime des eaux et de ces composés chimiques.En outre,un temps de contact relativement long est nécessaire entre les différents constituants, ce qui implique l'emploi de bacs de tres grand volume, où les eaux à traiter doivent séjourner longuement. Les stations drépuration des eaux d'an type connu comportent donc des enceintes extremement volumineuses et d'un prix de revient par conséquent très élevé, dans lesquelles les eaux sont habituellement agitées mécaniquement, à l'aide d'agitateurs rotatifs,et sont transférées dUne enceinte à l'autre à l'aide de pompes, au risque de briser les floos formés, destinés à être séparés dans une phase ultérieure à l'aide de tamis tournants ou de décanteurs. L'invention vise & remédier à ces inconvénients en proposant une station d'épuration des eaux usées comprenant des enceintes réactionnelles de faible volume, dépourvues d'agitateurs mécaniques et dans lesquelles le passage des eaux d'une enceinte à une autre s'effectue par simple gravité, sans faire intervenir de pompes. Plus précisément, les Demandeurs ont été amenés à concevoir une telle station d'épuration après avoir mis au point des agents de floculation, décrits dans des demandes de brevet parallèles,qui provoquent une floculation rapide des matières solides et qui conduisent à la formation de très gros flous. Avec de tels agents de floculation, il n'est pas nécessaire de prévoir de longs temps de séjour des eaux usées dans les enceintes réactionnelles, mais il importe de ne pas casser les gros flous formés, qui sont faciles à séparer de la phase liquide. C'est ce problème que résoud la station d'épuration selon l'invention. Â cet effet, l'invention a pour objet une station d'épuration des eaux usées comprenant au moins une cuve, et de préférence plusieurs cuves en série, chacune desdites cuves étant équi pée à sa partie supérieure d'une goulotte répartitrice dans laquelle débouche au moins un conduit d'introduction des eaax i traiter, provenant éventuellement d'une cuve précédente de ladite station, et au moins un conduit d'introduction d'un réactif chimique, de préférence unique, le fond de ladite goulotte comprenant des plaques inclinées perforées, se recouvrant partiellement, afin d'imprimer auxdites eaux et audit réactif un mouvement de rotation, en vue de favoriser leur mélange. On notera que, de préférence, un unique réactif chimique est introduit dans chaque cuve, afin que chaque réactif puisse agir séparément sur les eaux, sans interférer avec les effets des autres agents introduits. Selon une autre caractéristique de l'invention, chaque cuve est équipée d'au moins un conduit d'alimentation en air comprimé, débouchant au sein de la cuve par au moins une buse évasée tournée vers la paroi interne de la cuve. Sous l action de l'air comprimé projeté par cette buse, les eaux entrent en rotation à l'intérieur de la cuve et sont intimement mélangées au réactif chimique introduit dans cette cuve, sans intervention d'un agitateur mécanique, qui risquerait de casser les flocs. Dans le mamie but, afin d'éviter l'utilisation d'une pompe, deux cuves successives de la station sont à des niveaux différents, chaque cuve étant équipée à sa partie inférieure d'un conduit d'évacuation, qui débouche dans la goulotte répartitrice de la cuve suivante, à un niveau inférieur à celui de la goulotte répartitrice de la précédente cuve, afin que les eaux passent d'une cuve à l'autre par simple gravité. On conçoit que, du fait de l'action rapide des réactifs mis au point par les Demandeurs, le temps de séjour des eaux dans chaque cuve soit relativement bref ce qui permet de donner à ces cuves des dimensions très inférieures à celles des bacs usuels. Naturellement, les stations conformes à l'invention peuvent être utilisées avec des réactifs usuels. D'autres caractéristiques de ces stations d'épuration apparaitront dans la description détaillée qui va suivre d'une forme de réalisation. Dans cette description, on se référera aux dessins schématiques annexés, sur lesquels La figure 1 est une vue en élévation latérale de l'installa tion La figure 2 est une coupe suivant la ligne II-II de la figure 1 La figure 3 est une coupe suivant la ligne III-III de la figure 2. Comme on le voit sur ces dessins, cette forme de réalisa- tion comprend quatre cuves, respectivement la, lb, 1c, ld, de volume et de dimensions sensiblement identiques, disposées en série à des niveaux différents sur un même socle 2. Naturellement, le nombre de cuves d'une installation de traitement des eaux usées conforme à l'invention peut être différent de quatre. A la partie supérieure de chaque cuve est prévue une goulotte répartitrice (en abr~gé #épartiteur1), respectivement #a, 3b, 3c, 3d, dans laquelle sont introduites les eaux usées, ainsi que les réactifs chimiques que l'on désire incorporer dans ces eaux. Plus précisément, une conduite 4a d'amenée des eau; usées brutes débouche dans le répartiteur 3a, tandis qu'une conduite 'd'évacuation 4b, partant de la partie inférieure de la cuve la débouche dans le répartiteur 3b de la cuve lb.Comme ce répartiteur est situé à un niveau inférieur au répartiteur 3a, l'évacua- tion des eaux de la cuve la à la cuve lb s'effectue par simple gravité, sans l'intervention d'une pompe. De même, une conduite 4c d'évacuation de la cuve lb débouche dans le répartiteur 3c et une conduite 4d d'évacuation de la cuve le débouche dans le répartiteur 3d. Dans chacun des répartiteurs 3a, 3b, 3c, 3d, débouche en outre un conduit d'amenée d'un réactif chimique, différent pour chaque cuve, respectivement 5a, 5b, 5c, 5d. On obtient ainsi un mélange intime de chaque produit chimique avec les eaux usées et une action individuelle de chaque produit dans la cuve dans laquelle il est introduit. Afin de favoriser le mélange, tout en imprimant un mouvement de rotation aux eaux introduites à la partie supérieure de chaque cuve, le fond de chaque répartiteur comprend des plaques perforées inclinées 6, se recouvrant partiellement. Le fond de ces répartiteurs forme donc des pales inclinées sur lesquelles glissent les eaux. Chaque cuve est en outre équipée d'un conduit d'amenée d'air comprimé, respectivement 7a, 7b, 7c, 7d, alimenté par un collecteur 8 et débouchant å l'intérieur de la cuve par une buse évasée, respectivement 9a, 9b, 9c, 9d, tournée vers la paroi intérieure de la cuve. Ces buses remplacent les agitateurs mécaniques habi tuellement utilisés et impriment aux eaux un mouvement de rotation, de manière à avoir un mélange très intime, sans casser les floce formés. En outre, l'air ainsi introduit apporte de l'oxy- gène aux eaux usées, afin d'obtenir une demande biologique en oxygène à cinq jours (D B05) et une demande chimique en oxygène (DCO) satisfaisantes.L'air comprimé est à une pression de 1 à 3 kg/cm2.Un purgeur, respectivement l0a, lOb, 10c et lot est prévu à la base de chacun des conduits 7a, 7b, 7c et 7d . Le collecteur 8 est équipé d'un détendeur 11 et d'un purgeur 12. Les eaux usées floculées sont évacuées par gravité de la cuve 7d, vers un décanteur ou un système de filtres, par un conduit d'évacuation 13, débouchant dans une goulotte 14, située à un niveau inférieur à celui d répartiteur 3d. Cette goulotte est équipée d'une plaque de freinage 15 qui baigne dans les eaux et est séparée du fond de la goulotte, afin d'assurer qu'une seme quantité d'eaux traitées est évacuée dans chacun des déver- soirs 16 (figures 2 et 3). L'absence de tout organe mécanique de pompage ou d'agitation assure que les gros flocs produits ne seront pas détruits, ce qui permet une séparation ultérieure facile par filtrage ou décanta- lion. Avec des réactifs ayant une activité suffisante, les volumes des différentes cuves pourront entre très faibles, comparativement aux volumes des bacs de la technique antérieure connue. C'est ainsi par exemple, que,si un temps de séjour de 20 secondes suffit, pour la mise en contact d'un réactif et des eaux dans une cuve, il suffira d'utiliser des cuves ayant un volume d'environ 1 m3, c'est-à-dire contenant environ une tonne d'eau, pour traiter un débit d'eaux usées de 180 tonnes par heure. REV#ND1CÂT1ONS 1.- Station d'épuration des eaux usées comprenant au moins une cuve, et de préférence plusieurs cuves en série, chacune desdites cuves étant équipée à sa partie supérieure d'une goulotte répartitrice dans laquelle débouche au moins un conduit dtintroduction des eaux à traiter, provenant éventuellement d'une cuve précédente de ladite station, et au moins un conduit d'introduction d'un réactif chimique, de préférence unique, le fond de ladite goulotte comprenant des plaques perforées inclinées, se recouvrant partiellement, afin d'imprimer auxdites eaux et audit réactif un mouvement de rotation. 2.- Station d'épuration selon la revendication 1, caractérisée en ce que chaque cuve est équipée d'au moins un conduit d'alimentation en air comprimét débouchant au sein de la cuve par au moins une buse évasée tournée vers la paroi interne de la cuve. 3.- Station d'épuration selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que deux cuves successives de la station sont à des niveaux différents, chaque cuve étant équipée à sa partie inférieure d'un conduit d'évacuation qui débouche dans la goulotte répartitrice de la cuve suivante, à un niveau inférieur à celui de la goulotte répartitrice de la précédente cuve, afin que les eaux passent d'une cuve à l'autre par simple gravité. 4.- Station d'épuration selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que la partie inférieure de la cuve la plus basse de la station comporte un conduit d'évacuation des eaux floculées en direction d'un dispositif de séparation, ce conduit débouchant dans une goulotte équipée de déversoirs et située à un niveau inférieur à celui de la goulotte répartitrice de ladite cuve. 5.- Station d'épuration selon la revendication 5, caractérisée en ce que ladite goulotte est équipée, dans sa partie médiane, d'une plaque de freinage, disposée à une certaine distance du fond de la goulotte, afin de laisser un passage réduit aux eaux floculées.