Brevet FR2411160A1 — publié le 19790706

La présente invention a pour objet une station d'épuration et plus specialement une station destinée à l'équipement de maisons individuelles ou de petites collectivités. Dans la mesure où certains locaux ne sont pas reliés au tout â ltégout, comme tel est le cas notamment hors des agglomérations urbaines, il convient de prévoir des dispositifs pour l'épuration des eaux usées. Ces dispositifs peuvent soit être collectifs, par exemple dans le cas de lotissements, soit individuels. Actuellement, il existe deux grands procédés de traitement pour l'épuration des eaux usées des maisons individuelles ou des petites collectivités, à savoir un procédé de traitement par lit bactérien à faible charge et un procédé de traitement par boues activées à faible charge. Dans le cas de l'utilisation d'un lit bactérien, l'installation se compose de deux ouvrages essentiels, à savoir - une fosse septique, pour les maisons individuelles, ou un décanteur digesteur à partir de 30 habitants. Ce premier ouvrage permet de séparer les eaux des matières decantables et de laisser séjourner les boues provoquant la digestion anaérobie. -# Le lit bactérien traitant l'effluent décanté en milieu aérobie grâce à une circulation naturelle de l'air et une surface suffisante de matériaux pour le développement du film biologique habité par des micro-organismes aérobies, qui participent à l'épu- ration en se nourissant des matières organiques polluantes. Les eaux recueillies à la sortie du lit bactérien sont épurées. Le procédé utilisant les boues activées consiste à réaliser une aération prolongée à faible charge des eaux usées du local à équiper y compris les eaux provenant des W.C. Cette installation comporte - un bassin d'aération dans lequel, contrairement au lit bac térien, la matière vivantes au lieu d'utiliser un support solide se développe dans le milieu liquide lui-même. L'activation nécessaire à la vie des micro-organismes aérobies est produite par un surpresseur d'air ou tout autre moyen électromécanique tel que turbine de surface, ponts, brosses, etc... - un bassin de clarification appelé "décanteur secondaire", permettant de séparer les boues activées produites et liteau traitée. L'eau traitée est évacuée tandis que les boues recueillies dans le décanteur sont recyclées dans le bassin d'aération. La seconde solution est â l'heure actuelle de plus en plus em ployée du fait qu'elle est techniquement plus satisfaisante et permet de traiter la totalité des eaux usées d'une maison d'habitation ou d'un local commercial. Dans ces installation, qui sont appelées "stations d'épura tison", et auxquelles appartient l'objet de l'invention, un pro blème extrêmement important réside dans la diffusion et la répartition de l'air dans le bassin d'aération, pour obtenir une oxygénation satisfaisante permettant l'activation nécessaire à la vie des microorganismes aérobies. Dans la mesure où l'on dispose de diffuseurs à grosses bulles, le transfert de l'oxygène de l'air dépasse rarement 5 %, les grosses bulles d'air remontant rapidement à la surface. Dans le cas de diffuseurs à fines bulles, le rendement est su périeur grâce à la dispersion plus efficace dans l'ensemble du bassin. Les diffuseurs traditionnels sont constitués par des disques poreux réalisés à partir de grains fins de Corindon artificiel et de céramique. Ces diffuseurs donnent satisfaction d'un point de vue de la distribution des bulles, mais présentent, néanmoins, l'inconvé- nient de se colmater après quelques années de fonctionnement. Il n'y a pas d'autres solutions dans ce cas que de remplacer purement et simplement les diffuseurs. Il existe également sur le marché des blocs d'oxygénation incolmatables se présentant sous la forme de diffuseurs en forme de canal ayant une certaine longueur. Si ce deuxième type de diffuseur est intéressant car nécessitant un entretien réduit, il présente l'inconvénient de fournir une structure ne permettant pas de modifications après installation. Or, il a été constaté qu'il était relativement souvent nécessaire de réaliser, après une première mise en service, une modification du système de diffusion d'air en vue de l'obtention d'un meilleur rendement. La présente invention vise à pallier les lacunes des installations existantes en fournissant une station d'épuration dans laquelle l'air d'oxygénation est distribué dans un réseau de tubes placé au fond du bassin d'oxygénation, des piquages étant réalisés dans ces tubes, permettant chacun le montage d'une canne dont l'extrémité libre est équipé d'un embout fixé de manière amovible, réalisé en une feuille de matière synthétique poreuse et élastique. Les matériaux utilisés spour la réalisation des embouts diffu- seurs évitent tout colmatage de ceux-ci. A la limite, si après de nombreuses années d'utilisation les embouts sont colmatés, il suffit de réaliser leur démontage en vue de leur de colmatage par simple passage à contre-courant d'un jet de fluide sous pression. En outre, si l'installation initiale ne donne pas toute satisfaction en ce qui -concerne la répartition de l'air, il suffit de réaliser des piquages dans le réseau de tubes situé au fond du bassin d'aération, et d'associer à chacun de ces piquages une canne équipée d'un embout. Avantageusement, 1 t embout est de surface supérieure à celle de la section transversale de la canne et possède une forme de sphère en conditions d'utilisation, sa fixation étant réalisée par son extrémité en forme de manchon qui est engagée sur la canne et fixée sur celle-ci à l'aide d'un collier. Lors du fonctionnement de l'appareil, les embouts forment de véritables dômes assurant une bonne répartition de l'air sous pression. Afin d'améliorer les conditions de répartition de l'air à l'intérieur des embouts, l'extrémité de la canne est fermée, tandis que sa partie située à l'intérieur de l'embout présente des ouvertures radiales. En outre, chaque canne d'amenée d'air à un embout diffuseur est équipée de moyens de règlage du débit. Ceci permet d'adapter le débit de chaque diffuseur en fonction de la position de celuici dans le bassin et des pertes de charge. A cet effet, chaque canne est équipée, à proximité de son extrémité libre, d'un manchon qui, déplaçable sur elle, présente des ouvertures radiales aptes à coopérer avec la canne pour permettre le passage d'air. Dans une forme avantageuse d'exécution de l'invention, chaque embout est réalisé en une mousse de polyester poreuse et élastique. De toute façon, l'invention sera bien comprise à l'aide de la description qui suit en référence au dessin schématique annexé représentant, â titre d'exemples non limitatifs, plusieurs formes d'exécution de cette station Figure 1 en est une vue en perspective partiellement éclatée, la face visible étant partiellement arrachée Figure 2 est une vue très schématique d'une canalisation d'amenée d'air et d'un embout de diffusion associé à celle-ci Figure 3 est une vue en perspective éclatée des éléments constitutifs de l'extrémité libre d'une canne Figures 4 et 5 sont deux vues de côté de l'extrémité libre d'une canne dans deux positions de fonctionnement. La station 2, représentée au dessin, consiste en un ouvrage monobloc réalisé en béton armé ou en polyester arme, comportant une cuve à deux compartiments totalement séparés, à savoir :un bassin d'aération 3 et un bassin de décantation 4. Les eaux usées sont amenées par un conduit 5 dans le bassin d'aération, les boues passant ensuite par un conduit 6 dans le bassin de décantation 4 où est réalisée la séparation des boues proprement dites et des eaux épurées, ces dernières étant évacuées par un conduit 7. A sa partie supérieure, la station comporte un bloc de commande 8 comportant notamment un surpresseur 9 et un programmateur permettant la réalisation de l'aération, de la recirculation et de ltextraction des boues en excès. D'un point de vue pratique, cette station comporte, débouchant dans le bassin d'aération 2, un conduit 10 d'amenée d'air à un réseau 12 de tubulures situées au niveau du fond du bassin d'aération. Sur ces tubulures 12 sont pratiqués des piquages permettant le montage de cannes 22 dont les extrémités libres comportent chacune un embout 14. Chaque embout 14 constitue un dôme sphérique en mousse de polyester permettant la diffusion d'air dans toutes les directions, comme représenté par des flèches à la figure 2. Chaque embout 14 est fixé par l'intermédiaire d'une partie en forme de manchon sur la canne 13 par un collier de fixation 15. Il est à remarquer que l'extrémité de chaque canne 13 est obturée, le passage de l'air à l'intérieur de l'embout 14 se faisant par des ouvertures radiales 16. Les figures 3 à 5 correspondent à une variante de réalisation des embouts de diffusion. Chaque canne 13 présente une extrémité libre ouverte et est associée à un manchon 19 engagé sur elle et présentant une extrémité libre fermée. Ce manchon 19 possède des ouvertures radiales 20 apte a coopérer avec des ouvertures radiales 22SE ménagées dans la canne. Par pivotement du manchon sur la canne, il est possible de modifier la section de passage de l'air et le débit de celui-ci, comme montré aux figures 4 et 5. Une fois le manchon dans sa position désirée, il est bloqué sur la canne par une vis de pression 23. Cet agencement permet la réalisation de façon simple d'une excellente répartition des dômes de diffusion, ceux-ci fonctionnant dans de très bonnes conditions et nécessitant un entretien extrêmement réduit. Il est à noter que le surpresseur assure également le recyclage des boues par l'intermédiaire d'un conduit 17 passant au-dessus de la cloison étanche 18 séparant les bassins d'aération 3 et de décantation 4. Comme il va de soi, l'invention ne se limite pas à la seule forme d'exécution de cette station d'épuration décrite ci-dessus à titre d'exemple ; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes de réalisation. C'est ainsi notamment qu'en ce qui concerne le réglage du débit d'air au niveau de chaque diffuseur, il peut dltre prévu que des ouvertures radiales dans le manchon -ci celui wouvant se déplacer par rapport à la canne, axialement et selon une rampe hélicoidale, pour que ses ouvertures dégagent plus ou moins le bord supérieur de la canne. - REVENDICATIONS 1. - Station d'épuration à boues activées, du type comportant un bassin d'aération et un bac de décantation, l'oxygénation étant réalisée dans le premier bassin par l'intermédiaire d'un surpresseur d'air ou similaire, caractérisée en ce que l'air d'oxygénation est distribué dans un réseau de tubes placé au fond du bassin d'oxygénation, des piquages étant réalisés dans ces tubes, permettant chacun le montage d'une canne dont l'extrémité libre est équipée d'un embout fixé de manière amovible, réalisé en une feuille de matière synthétique poreuse et élastique. 2. - Station selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'embout est de surface supérieure à celle de la section transversale de la canne et possède une forme de sphère en conditions d'utilisation, sa fixation étant réalisée par son extrémité en forme de manchon qui est engagée sur la canne et fixée sur celleci à l'aide d'un collier. 3. - Station selon la revendication 2, caractérisée en ce que l'extrémité de la canne est fermée, tandis que sa partie située à l'intérieur de l'embout présente des ouvertures radiales. 4. - Station salon la revendication 3, caractérisée en ce que chaque canne d'amenée d'air à un embout diffuseur est équipée de moyens de réglage du débit. 5. - Station selon la revendication 4, caractérisée en ce que chaque canne est équipée, à proximité de son extrémité libre, d'un manchon qui, déplaçable sur elle, présente des ouvertures radiales aptes à coopérer avec la canne pour permettre le passage dfair. 6. - Station selon la revendication 5, caractérisée en ce que l'extrémité de la canne est ouverte le manchon présentant pour sa part une extrémité fermée, les ouvertures radiales qu'il comporte coopérant avec l'extrémité ouverte de la canne et/ou des ouvertures radiales ménagées dans celle-ci pour assurer de manière réglable le passage d'air vers l'embout. 7. - Station selon l'une ouelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que l'embout est réalisé en mousse de polyester poreuse et élastique.