Brevet FR2545078A1 — publié le 19841102

"IPROCEDE ET DISPOSITIF DE REGEEERATION D'UN ENSEIBLE DE PARTICULES SOLIDES A ENROBAGE EN MATIERE BIOLOGIQUE Invention d'Alain RIGOUARD - La présente invention concerne essentiellement l'épuration d'eaux usées, du genre mettant en oeuvre un lic épurateur de particules solides fluidisées par l'eau en cours d'épuration, le cas échéant avec recyclage d'au moins une partie du courant d'eau de fluidisation, avec injection d'oxygène, de préférence dans le courant recyclé d'eau. Jusqu'à ce jour, le revêtement de matières biologiques présent sur les particules était séparé en fin d'épuration par des moyens mécaniques faisant appel à différentes techniques tels des tamisages, des cyclones ou des chocs provenant d'organes rotatifs plus ou moins souples, avec des jets d'eau également Cette façon de faire nécessite l'utilisation de -moyens mécaniques relativement coûiteux et délicats à mettre en oeuvre car nécessite à des moyens mécaniques de mise en mouvement. L'objet de la présente invention est d'assurer une régénération d'un ensemble de particules solides revêtues d'un enrobage en matière biologique par élimination substantielle dudit enrobage en matière biologique, qui soit particulièrement simple et fiable et qui, en outre, assure une valorisation énergétique de la matière biologique ainsi dégagée Selon l'invention, on assure une fermentation anaérobie de l'enrobage de telles particules en lit fluidisé dans un courant liquide ascendant, on laisse dégazer à une extrémité supérieure du lit un mélange gazeux composé essentiellement de méthane et de gaz carbonique résultant de la fermentation et on récupère à une extrémité inférieure dudit lit les particules solides régénérées substantiellement libérées de leur enrobage biologique De la sorte, on évite à la fois la mise en oeuvre de moyens mécaniques par la simple intervention d'une fermentation avec tous les avantages que cela comporte, notamment du point de vue de la récupération des gaz ainsi produits qui, en général, comportent un composant combustible relativement important. L'invention concerne également un procédé d'épuration d'eaux usées, du genre mettant en oeuvre un lit épurateur de particules solides fluidisées par l'eau en cours d'épuration, le cas échéant avec recyclage d'au moins une partie du courant d'eau de fluidisation, avec injection d'oxygène, de préférence dans le courant recyclé d'eau, caractérisé en ce qu'on prélève des particules à enrobage biologique à une extrémité supérieure dudit lit, en ce qu'on assure une fermentation anaérobie de l'enrobage de telles particules en lit fluidisé dans un courant liquide 2 2545078 ascendant, en ce qu'on laisse dégazer à une extrémité supérieure du lit un mélange gazeux composé essentiellement de méthane et de gaz carbonique, et en ce qu'on récupère à une extrémité inférieure dudit lit les particules solides régénérées substantiellement libérées de leur enrobage en matière biologique pour reconstituer ledit lit épurateur. L'invention sera maintenant décrite en référence au dessin annexé dont la figure unique est une vue schématique d'une installation d'épuration d'eau mettant en oeuvre l'invention. En se référant au-dessin, une installation d'épuration d'eau comporte essentiellement une colonne épuratrice 1 avec un fond de colonne 2 dans lequel débouche un conduit d'alimentation en eau 3 et une extrémité supérieure de colonne 4 à ciel ouvert Le conduit d'alimentation 3 réunit une conduite d'eau à épurer provenant d'un conduit 5 dans lequel cette eau circule par une pompe 6 et un débit d'eau de recyclage provenant d'une conduite 7 issue en cuve d'un dispositif d'oxygénation 8 en forme de bic 6 ne dans lequel l'eau recyclée pénètre en tête par une conduite 9 associée à un moyen de circulation 10 et cette conduite 9 prélève l'eau en position haute d'un décanteur 11 qui est alimenté en eau prélevée de la colonne 1 par une conduite 12 débouchant dans le décanteur 11 au milieu d'une cheminée axiale alimentatrice 13. Le dispositif d'oxygénation 8 est associé à un moyen d'introduction d'oxygène 15 à vanne 16 dont l'obturateur est asservi par une commande 17 à un organe de mesure de la teneur en oxygène 18 dans la colonne de traitement 1. L'extrémité inférieure du décanteur 11 est raccordée par un large conduit 20 à obturateur 21 à une enceinte de tête 22 d'une colonne auxiliaire de régénération 23 dont une extrémité inférieure 24 est raccordée par une conduite de recyclage 25 à pompe 26 prélevant un liquide de fluidisation, par exemple de l'eau, depuis l'enceinte de tête 22 L'enceinte de tête 22 est équipée d'une conduite de soutirage gazeux 27 tandis que l'extrémité inférieure 24 de la colonne auxiliaire 23 est raccordée par un large conduit 28 à vannes 29 à un moyen de réintroduction de particules 30 qui peut être un convoyeur vertical, pouvant âtre un hydroéjecteur utilisant l'eau traitée comme fluide porteur. L'installation fonctionne de la façon suivante De façon connue en soi, l'eau à épurer introduite dans l'installation par la canalisation est mélangée avec un large débit d'eau recyclé par les conduites 7 et 9 et oxygénée par le dispositif 8 pour être introduite en cuve dans la colonne d'épuration 1, dans laquelle se développe sur un lit fluidisé 32 des particules 33 en fermentation aérobie Il en résulte, de façon connue, un dépôt de micro-organismes à la périphérie extérieure des particules formant un enrobage -en matière biologique et assurant le phénomène d'épuration Bien entendu, il faut éliminer cet enrobage et, à cet effet, les particules ainsi enrobées, qui sont les plus légères et qui sont représentées en 33 ' à l'extrémité supérieure du lit sont entraînées par l'eau de recyclage vers le décanteur 11 o ces particules 33 ' se déposent en cuve du décanteur, tandis que l'eau de recyclage est transférée, via la conduite 9 et la pompe 10, vers le dispositif d'oxygénation 8 Les particules rassemblées en cuve du décanteur 11 sont prélevées de façon discontinue ou continue par la conduite 20 pour être amenées vers la conduite auxiliaire de fermentation anaérobie 23 Dans cette colonne 23, est établi également un lit de fluidisation de telles particules 33 ' par un courant d'eau recyclée véhiculée par la conduite 25 et la pompe 26 sans apport d'oxygène Il en résulte, dans le lit fluidisé ainsi obtenu, une fermentation anaérobie qui transforme l'enrobage biologique en produits gazeux tels que le méthane et le gaz carbonique qui s'échappent par la conduite -27 Les particules ainsi libérées de leur enrobage voient donc leur densité augmenter et descendent progressivement en cuve 24 de la colonne 23 à partir de laquelle elles sont reprises de façon continue ou discontinue par la conduite 28 vers le moyen de convoyage 30 qui les réintroduit ans la colonne principale d'épuration d'eau. 4 2545078 REVENDICATIONS 1 Procédé de régénération d'un ensemble de particules solides revêtues d'un enrobage en matière biologique par élimination substantielle dudit enrobage en matière biologique, caractérisé en ce qu'on assure une fermentation anaérobie de l'enrobage de telles particules en lit fluidisé dans un courant liquide ascendant, en ce qu'on laisse dégazer à une extrémité supérieure du lit un mélange gazeux composé essentiellement de méthane et de gaz carbonique résultant de la température, et en ce qu'on récupère à une extrémité inférieure dudit lit les particules solides régénérées substantiellement libérées de leur enrobage en matière biologique. 2 Procédé de régénération selon la revendication 1, caractérisé en ce que le liquide est de l'eau qui est recyclée par pompe. 3 Installation de régénération pour la mise en oeuvre selon l'une quelconque des revendications 1 à 2, caractérisée en ce qu'elle comporte une colonne avec une tête de dégazage et un moyen de soutirage de particules en cuve, et des moyens d'admission de telles particules ainsi que des moyens pour faire circuler un liquide de fluidisation d'une extrémité inférieure vers une extrémité supérieure de colonne. 4 Installation de régénération selon la revendication 3, caractérisée en ce que le moyen d'admission des particules débouche dans la tête de dégazage. Installation de régénération selon la revendication 3, caractérisée en ce que le moyen de circulation d'un liquide comporte également un moyen de recyclage de liquide d'une extrémité supérieure de colonne vers une extrémité inférieure de colonne. 6 Procédé d'épuration d'eaux usées, du genre mettant en oeuvre un lit épurateur de particules solides fluidisées par l'eau en cours d'épuration, le cas échéant avec recyclage d'au moins une partie du courant d'eau de fluidisation, avec injection d'oxygène, de préférence dans le courant recyclé d'eau, caractérisé en ce qu'on prélève des particules à enrobage biologique à une extrémité supérieure dudit lit et en ce qu'on assure une fermentation anaérobie de l'enrobage de telles particules en lit fluidisé dans un courant liquide ascendant, en ce qu'on laisse dégazer à une extrémité supérieure du lit un mélange gazeux t 54578 ' composé essentiellement de méthane et de gaz carbonique, et en ce qu'on récupère à une extrémité inférieure dudit lit les particules solides régénérées substantiellement libérées de leur enrobage en matière biologique pour reconstituer ledit épurateur lit