Brevet FR2535306A1 — publié le 19840504

W "& 06 STP Tl ON PERFECTIJNNEF POUR JEPUR TI 1 D D'EUX USE ES L'invention concerne une station d'épu- ration d'eaux usées; eile s'applique aussi bien aux stations d'épuration individuelles permettant de traiter les eaux van- nes et eaux ménagères de logements ou maisons individuelles. qu'aux stations collectives de capac té plus importante per- mettant de traiter les eaux usées collectées dans un ensemble de logements ou maisons individuelles. La présente invention vise une station d'épuration dans laquelle le traitement s'effectue par un pro- cessus anaérobie Elle se propose de fournir une station de structure très simple, ne possédant que des organes statiques (absence de broyeurs ou autres dispositifs mécaniques analo- gues), et bénéficiant de performances très améliorées par rap- port aux stations de type connu. La station d'épuration visée par l'in- vention est du type comprenant une cuve étanche fermée hermé- tiquement par un couvercle, au moins une cloison de séparation interne divisant ladite cuve en au moins deux compartiments isolés communiquant entre eux à leur base, une entrée d'eaux usées débouchant en partie haute de l'un descompartîments, dit compartiment amontet une sortie d'eaux traitées s'échappant en partie haute de l'autre compart:ment, dit compartiment aval; selon la présente invention la cuve comprend intérieu- rement au moins un conduit de récupération des gaz de fermen- ta Wion, traversant la cloison de séparation et possédant,d'un côté, un orifice amont situé à la partie supérieure du compar- timent amont de façon, en cours de fonctionnement, à se trou- et / 3 _ ver au coeur des gaz de fermentation,/ael'autre côté, un ori- fice aval situé à un niveau inférieur dans le compartiment aval de façon, en cours de fonctionnement, à plonger dans le liquide contenu dans ce compartiment aval. De préférence, plusieurs conduits de ré- cupération de gaz sont répartis en partie haute de la cloison de séparation. Les expérimentations ont permis de c ns- tater, de façon inattendue et difficilement explicable, qu'une telle cuve réalisait l'épuration anaérobie des eaux usées (eaux vannes et eaux ménagères) avec des performances très iméliorëes par rap>Drrt aux cuves traditionnelles. En premier lieu, un résultat remarquable réside dana l'ahbe ce complète d'odeur à la sortie de la cuve, alors que les cuses d'assarnissemert anaérobie classiques ont généralement le grave défaut d'être soumis a des périodes de fonctior-r ement ou files dégagent une odeur extrêmement pronon- cée très gênante pour les habitants Dans les essais, cette absence d'oneur des effluents traités a été obtenue de façon permanente alors que les effluents étaient directement reje- tés à la sortie de la stationsans épandage Bien entendu dans la pratique un épandage classique ou autre moyen analogue (filtres à sable, tranchées filtrantes, lits filtrants, drairs) pourra être prévu à la sortie de la station. 1)Un autre résultat remarquable réside dans la faible quantité des dépôts formés au fond de la cuve après de longues durées de fonctionnement; ceci est l'indice d'une bonne digestion des boues et garantit un fonctionnement de longue durée de la station et ceavec un entretien très réduit. On a également pu constater qu'il n'y avait pas apparition dans les compartiments, de croûtes super- ficielles, qui se forment généralement dans les cuves connues et réduisent peu à peu-l'efficacité de l'épuration Ce résul- tat a été obtenu dans les cuves expérimentales conformes à l'invention alors que n'était pas prévu de bac de dégraissa- ge à l'entrée des eaux usées (bien entendu, en pratique, la station pourra, le cas échéant, être équipée d'un bac de dé- oraissage de type ciaesique). Srelori un premier mode de réalisation adap- té à des stations de capacité faible ou moyenne, la cuve est divisée en deux compartiments de volume à peu près égaux, dé- limité, par une unique cloison de séparation traversée par les conduits de récupération. Selon un autre mode de réalisation adapté à des stations de capacité plus importante, la cuve est divi- sée en une pluralité de compartiments ern serie, qui sont dé- limrrités par plusieurs cloisons de séparatior,; à chaque cloi- son de séparation, séparant deux compartiments amont et aval, est associé au moins un conduit de récupération apte à re- cueillir les gaz de fermentation au-dessus du liquide dans le 2 >,306 compartiment amont et à les délivrer au coeur du liquide dans le compartiment aval. La cuve peut présenter diverses formes et, en particulier, une forme parallépipédique rectangle ou une forme cylindrique Son volume est avantageusement ajusté à une valeur de l'ordre de 1 200 à 1 800 litres par personne résidant dans la ou les habitations dont les eaux usées sont à traiter. Par exemple pour une famille de 6 person- nes, on obtient d'excellentes performances en prévoyant un volume de cuve d'environ 9 000 litres. La description qui suit, en référence aux dessins annexés, présente à titre d'exemple non limitatif, un mode de réalisation de l'invention, qui a permis les consta- tations expérimentales évoquées précédemment; sur ces dessins, qui font partie intégrante de la présente description la figure 1 est une vue en coupe par un plan vertical AA d'une cuve d'épuration conforme à l'inven- tion, la figure 2 en est une vue de dessus. La cuve d'épuration 1 représentée à titre d'exemple aux figures est destinée au traitement des eaux usées d'une maison individuelle appelée à loger environ 6 per- sonnes La cuve est de forme parallélépipédique avec des parois métalliques ou en béton armé En 1 exemple, la cuve est très approximativement cubique, de côté de l'ordre de 2 mètres, sa capacité étant donc de l'ordre de 8 m'. Cette cuve est fermée à sa partie supé- rieure par un couvercle hermétique 2; dans le cas d'une cuve métallique, ce couvercle est métallique et soudé sur la cuve. La cuve 1 est séparée en deux comparti- ments la et lb par une cloison verticale de séparation 3 qui est solidaire du couvercle et des faces latérales de la cuve et s'étend jusqu'au voisinage du fond de celle-ci en préser- vant en partie basse une communication lc entre les deux com- partiments la et lb La cloison 3 est située à peu près selon le plan médian de la cuve de sorte que les compartiments la et lb ont des volumes à peu près égaux. En partie haute du compartiment la (dit 3 compartiment amont) débouche une entrée d'eaux usées 4, cons- tituée par un tronçon de tuyau doté d'un siphon 5, la tuyau- terie d'arrivée des eaux usées de l'habitation étant appelée à se brancher sur cette entrée 4 En aval du siphon 5, ledit d'air tronçon de tuyau comporte, d'une part, un trou d'évacuaion /6 qui débouche dans la cuve au voisinage du couvercle 2, d'autre part, une courte partie coudée plongeant dans le liquide con- tenu dans le compartiment amont. En partie haute de l'autre compartiment lb (dit compartiment aval) s'échappe une sortie 7 des eaux ou effluents traités, qui est constituée par un tuyau de surverse, auquel est appelée à se brancher une tuyauterie d'évacuation des effluents Le tuyau de sur- verse 7 est doté d'un trou de dépressurisation 8 débouchant dans le compartiment lb au voisinage du couvercle 2; ce tuyau 7 est prolongé par une courte partie coudée plongeant dans le liquide contenu dans le compartiment aval. En outre la cloison de séparation 3 porte plusieurs conduits de récupération parallèles, en l'exemple au nombre de trois, 9, 10, 11, qui sont répartis le long de cette cloison et traversent celle-ci en partie haute. Chaque conduit de récupération est cons- titué par un tronçon de' tuyau cylindrique s'ouvrant à ses ex- trémitésd'une part, par un orifice amont tel que l Oadébou- chant dans le compartiment amont la, d'autre part, par un orifice aval tel que 10 bdébouchant dans le compartiment aval lb Ce tronçon de tuyau qui traverse la cloison est agencé en position inclinée vers le bas depuis le compartiment amont vers le compartiment aval comme le représente la figure 1, de sorte que l'orifice amont 10 a soit situé Dous le couvercle 2 à pro- ximité immédiate de celui-ci, et que l'orifice l Ob soit situé à un niveau inférieur, au-dessous du niveau de la sortie de surverse 8 par laquelle s'écoulent les eaux traitées - Par ailleurs, le couvercle 2 est doté, du côté du compartiment amont la, d'une trappe de visite 12 et d'un tampon hermétique 13, qui sont associés à des moyens d'étanchéité de façon à préserver le caractère étanche de la cuve. En l'exemple, la trappe 12 est boulonnée sur le couvercle avec interposition d'un joint d'étanchéité, 2; % O 306 cependant que le tampon 13 est étanchement vissédans une lu- mière dudit couvercle. Des analyses effectuées sur les effluents de la station ci-dessus décrite ont montré que le poids de matières en suspension totales (MES) était ramené à une valeur comprise entre environ 18 et 28 mgr/l, inférieure au seuil exigé par les normes ( 30 mgr/l) A aucun moment du fonction- nement une odeur quelconque n'a été décelée et les effluents de sortie étaient limpides et inodores. Bien entendu l'invention n'est pas limi- tée aux termes de la description qui précède mais en comprend 13 toutes les variantes. 2 5 3 53 O REVENDICATIONS 1/ Station d'épuration d'eaux usées, comprenant une cuve étanche ( 1) fermée hermétiquement par un couvercle ( 2), au moins une cloison de séparation interne ( 3) divisant ladite cuve en au moins deux compartiments isolés (la, lb) communiquant entre eux à leur base (Ic), une entrée d'eaux usées ( 4) débouchant en partie haute d'un des compar- timents, dit compartiment amont (la),et une sortie d'eaux trai- tées ( 7) s'échappant en partie haute de l'autre compartiment, dit compartiment aval (lb), ladite station d'épuration étant caractérisée en ce qu'elle comprend au moins un conduit de récupération des gaz de fermentation ( 9, 10, 11), traversant la cloison de séparation ( 3) et possédant, d'un côté, un ori- fice amont (l Oa) situé à la partie supérieure du compartiment amont (la) de façon, en cours de fonctionnement, à se trouver au coeur des gaz de fermentation et, de l'autre côté, un ori- fice aval (l Ob) situé à un niveau inférieur dans le comparti- ment aval (lb) de façon, en cours de fonctionnement, à plonger dans le liquide contenu dans ce compartiment aval. 2/ Station d'épuration selon la reven- dication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend plusieurs con- duits de récupération de gaz ( 9, 10, 11) répartis en partie haute de la cloison de séparation ( 3). 3/ Station d'épuration selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que chaque conduit de récupération de gaz ( 9, 10, 11) possède un orifice amont (l Oa) situé sous le couvercle ( 2) à proximité immédiate de celui-ci et un orifice aval (lob) situé au-dessous du niveau de la sortie ( 7) par laquelle s'écoulent les eaux traitées. 4/ Station d'épuration selon l'une des revendications 1, 2 ou 3, caractérisée en ce que chaque conduit de récupération ( 9, 10, 11) est constitué par un tronçon de tuyau cylindrique traversant la cloison de séparation ( 3) et agencé en position inclinée vers le bas depuis le compartiment amont (la) vers le compartiment aval (lb). / Station d'épuration selon l'une des revendications 1, 2, 3 ou 4, comprenant deux compartiments (la, lb) de volume à peu près égaux délimités par une cloison de séparation unique ( 3) traversée par les conduits de récupé- 2 5 ration ( 9, 10, 11). 6/ Station d'épuration selon l'une des revendications 1, 2, 3, ou 4, comprenant une pluralité de compartiments en série délimités par des cloisons de sépara- tion, ladite station étant caractérisée en ce que, à chaque cloison de séparation, séparant deux compartiments amont et aval, est associé au moins un conduit de récupération apte à recueillir les gaz de fermentation au- dessus du liquide dans le compartiment amont et à les délivrer au coeur du liquide dans le compartiment aval. 7/ Station d'épuration selon l'une des revendications 1, 2, 3, 4, 5 ou 6, dans laquelle l'entrée d'eaux usées ( 4) comporte un siphon ( 5) et, en aval de ce si- phon, un trou d'évacuation d'air ( 6), débouchant en partie haute du compartiment amont (la). 8/ Station d'épuration selon l'une des revendications 1, 2, 3, 4, 5, 6 ou 7, dans laquelle la sortie d'eaux traitées ( 7) comprend un tuyau de surverse, doté d'un trou de dépressurisation ( 8), débouchant en partie haute du compartiment aval (lb). X 9/ Station d'épuration selon l'une des revendications 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 ou 8, dans laquelle le cou- vercle ( 2) est doté, du côté du compartiment amont (la), d'une trappe de visite ( 12) et d'uh tampon hermétique ( 13), associés à des moyens d'étanchéité permettant de préserver le caractè- re étanche de la cuve ( 1). / Station selon l'une des revendica- tions 1 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 ou 9, pour l'épuration des eaux d hbibtations/ usées/,aans laquelle la cuve ( 1) possède un volume approximati- vement compris entre 1 200 et 1 800 litres par personne rési- dant dans la ou les habitations concernées.