Brevet FR2584390A1 — publié le 19870109

La présente invention concerne un support d'accrochage pour une substance biologique active, destiné au traitement d'un effluent liquide. L'invention vise également l'utilisation d'un tel support dans l'épuration biologique par boues activées des eaux polluées. On sait que l'épuration biologique par boues activées des eaux polluées d'origine urbaine et industrielle est réalisée dans des bassins au moyen de bactéries qui sont en suspension dans l'effluent sous forme de flocs. Pour maintenir l'efficacité de l'épuration, on ajoute périodiquement à l'effluent un bouillon concentré de bactéries. L'efficacité de tels bassins de traitement dépend, notamment de leur volume et de la concentration en bactéries de l'effluent. Pour augmenter l'efficacité de ces bassins de traitement, on a proposé d'enrichir en oxygène l'air qui est injecte dans ces bassins de traitement afin d'augmenter l'apport d'oxygène aux bactéries et ainsi d'accroitre l'efficacité de celles-ci. Cependant ce procédé est relativement coûteux et il n'est applicable que dans le cas d'un processus de traitement aérobie. Il est par ailleurs connu d'utiliser dans les bassins de traitement des eaux, des supports d'accrochage pour des substances biologiques. Toutefois, ceux-ci présentent un problème de colmatage, lorsqu'ils sont disposés très près les uns des autres. Pour éviter cet inconvénient, on est obligé de les écarter suffisamment les uns des autres, ce qui est défavorable à l'égard du rendement. Le but de la présente invention est d'augmenter considérablement le rendement du traitement d'un effluent liquide utilisant une substance biologique active, au moyen d'un support d'accrochage pour cette substance, de réalisation simple, peu coûteuse et ne necessitant aucun entretien et ne risquant pas d'être colmaté. Suivant l'invention, ce support d'accrochage est caractérisé en ce qu'il comprend une multitude d'éléments rigides, allongés, indépendants les uns des autres, disposes verticalement les uns à côté des autres et flottants librement dans l'effluent liquide. Grâce à cette multitude d'éléments allongés flottants verticalement les uns à côté des autres dans l'effluent, on crée au sein de celui-ci des surfaces uniformément reparties dans 1 'effluent sur lesquelles peuvent s'accrocher les bactéries. Etant donne que ces bactéries sont ainsi réparties uniformément dans l'effluent, sur une multitude de surfaces, on augmente considérablement la surface totale de contact entre l'effluent à traiter et ces bactéries et par suite le rendement du traitement. Par ailleurs, étant donné que les éléments allongés servant à l'accrochage des batteries flottent librement les uns à côté des autres, on évite tout risque de colmatage des interstices très étroits compris entre ces éléments, colmatage qui serait inévitable si les éléments étaient fixes. Selon une version avantageuse de l'invention, les éléments comportent à leur extrémité supérieure un flotteur qui permet à ces éléments de flotter verticalement dans l'effluent liquide. Selon une version Préférée de l'invention, la largeur du flotteur ne dépasse pas celle de l'élément proprement dit. Ainsi, les éléments peuvent être placés très près les uns des autres, ce qui permet d'obtenir une très grande surface de contact entre ces éléments et l'effluent à traiter. Pour cette même raison, il est préférable que les éléments allongés s'étendent sensiblement sur toute la profondeur de l'effluent liquide contenu dans le bassin. Les éléments allongés peuvent être réalisés en une matière plastique inaltérable et suffisamment résis- tante, telle que le chlorure de polyvinyle ou le polypropylène. De préférence, les éléments allongés présentent une ou plusieurs ailettes longitudinales. Ainsi, chaque élément allongé présente une grande surface d'accrochage pour les bactéries tout en occupant un volume réduit. Pour éviter tout risque de colmatage des interstices étroits existants entre les éléments allongés verticaux, il est avantageux de prévoir des moyens d'agitation, permettant à ces éléments de bouger légèrement et en permanence et les uns par rapport aux autres. D'autres particularités et avantages de l'invention apparaitront encore dans la description ci-après. Aux dessins annexés, donnes à titre d'exemples non limitatifs - la figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'un bassin de traitement comportant un support d'accrochage de bactéries compose d'éléments allongés conformes â l'invention, - la figure 2 est une vue de dessus du bassin de traitement, - la figure 3 est une vue en perspective avec arrachement d'un élément allongé, - la figure 4 est une vue en coupe transversale d'une variante de réalisation d'un élément allongé. Dans la réalisation des figures 1 et 2, on a représenté un bassin 1 recevant les eaux polluées d'origine urbaine ou industrielle destinées à être traitées selon le processus appelé par "boues activées". Pour simplifier les dessins, on n'a pas représenté les équipements annexes qui permettent d'amener les eaux usées dans le bassin 1 et de les en évacuer. Conformément à l'invention, le support d'accrochage pour la substance biologique active constituée dans cet exemple par des bactéries sous forme de flocs, comprend une multitude d'éléments rigides allongés 3, indépendants les uns des autres, disposés verticalement très près les uns des autres et flottants librement dans les eaux polluées à traiter. Pour pouvoir maintenir verticalement les éléments 3, ceux-ci sont munis à leur extrémité supérieure d'un flotteur 4. Les dimensions de ce flotteur 4 sont calculées en fonction du poids de chaque élément 3 et en tenant compte du fait que ce poids augmente progressivement au cours du temps en raison de l'accrochage progressif des bactéries sur sa surface. De préférence, comme indiqué sur la figure 1, la largeur du flotteur 4 ne dépasse celle de chaque élément 3, afin que ces derniers puissent être placés très près les uns des autres. L'autre extrémité des éléments 3 peut éventuellement être munie d'un lest 4a. Dans l'exemple représenté sur les figures 1 à 4, la section des éléments 3 est constante sur toute leur hauteur, à l'exception du flotteur 4. Par ailleurs, ces éléments 3 s'étendent sensiblement sur toute la profondeur des eaux polluées contenues dans le bassin 1, comme on le voit sur la figure 1. Les éléments 3 peuvent être réalisés en toute matière suffisamment rigide et résistant à l'action des eaux polluées et des bactéries. Ainsi, ces éléments 3 peuvent être réalisés par moulage ou extrusion de matière plastique telle que le polyvinyle ou le polypropylène. Pour obtenir une grande surface d'accrochage pour les bactéries et pour que chaque élément 3 occupe un volume aussi réduit que possible, il est préférable que ces éléments comportent une ou plusieurs ailettes longitudinales 5 aussi minces que possible, comme indiqué sur la figure 3. Dans cet exemple, les ailettes longitudinales 5 sont au nombre de quatre, la section transversale de l'élément étant en croix. Dans le cas d'éléments allongés tels que celui représenté sur la figure 3, on peut obtenir une surface d'accrochage de bactéries qui atteint 400 à 500 m2 par m3 du bassin. Un résultat comparable peut être obtenu en utilisant des éléments allongés, tels que celui représenté en coupe transversale sur la figure 4, dont la section représente deux demi-cercles 6 tangents et disposés symétriquement de part et d'autre de leur point de tangence. On peut encore augmenter la surface d'accrochage du support conforme à l'invention en utilisant des éléments constitués par une bande ou un profile de section analogue à celle des figures 3 ou 4 mais torsadé en hélice. Dans les conditions normales, le fait que les éléments 3 flottent librement les uns à côté des autres suffit pour éviter le colmatage des interstices très étroits compris entre les différents éléments. Toutefois, on peut supprimer tout risque de colmatage, en prévoyant des moyens d'agitation permettant de faire bouger les éléments les uns par rapport aux autres. Ces moyens d'agitation peuvent être hydrauliques ou mécaniques. Lorsque les éléments allongés 3 présentent une section telle que celle représentée sur les figures 3 et 4, les éléments 3 peuvent être places très près les uns des autres, sans pour autant que cette proximité réduise leur mobilité relative. En effet, en bougeant,les ailettes 5 ou 6 de ces éléments peuvent s'engager dans les évidements compris entre les ailettes des éléments voisins. Grâce aux éléments allongés du support conforme à l'invention, les bactéries peuvent s'accrocher sur ces éléments, en se répartissant de façon uniforme sur une tres grande surface répartie régulièrement dans tout le volume du bassin. On réalise ainsi une très grande surface de contact entre les eaux polluées et les bactéries, de sorte que le rendement du traitement d'épuration est considé rablement augmenté par rapport à celui des installations existantes qui sont dépourvues de tels supports. Le support constitué d'éléments flottants conforme à l'invention peut être placé dans n'importe quel bassin de traitement déjà construit ou à construire. Ces éléments sont très faciles à réaliser et donc peu coûteux. De plus, ils ne nécessitent aucun entretien et ils peuvent être remplacés facilement par des éléments neufs. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation que l'on vient de décrire et on peut apporter à ceux-ci de nombreuses modifications sans sortir du cadre de l'invention. Ainsi, la forme et la section des éléments 3 peuvent être modifiées, pourvu que des éléments présentent une grande surface d'accrochage des bactéries et occupent un volume aussi faible que possible dans le bassin. Par ailleurs, l'invention n'est pas limitée au traitement des eaux usées ou polluées. Ainsi l'invention peut s'appliquer aussi au traitement de dénitrification des eaux potables, au moyen d'une substance biologique active susceptible de s'accrocher aux éléments du support conforme à l'invention. L'invention peut s'appliquer de façon générale à tout traitement d'un effluent liquide dans lequel il est avantageux d'augmenter la surface de contact entre l'effluent et la substance biologique, tout en autorisant une libre circulation de l'effluent entre les différents éléments constituant le support de la substance biologique. Bien entendu, si cela s'avère nécessaire pour optimiser le rendement du traitement, il sera toujours possible d'ajouter périodiquement à l'effluent à traiter, une substance bactérienne sous forme de flocs, comme cela est effectué couramment dans les bassins classiques de traitement des effluents par boues activées. REVENDICATIONS 1. Support d'accrochage pour une substance biologique active, destine au traitement d'un effluent liquide (2), caractérisé en ce qu'il comprend une multitude d'élé- ments (3) rigides, allongés, indépendants les uns des autres, disposés verticalement les uns à côté des autres et flottant librement dans l'effluent liquide (2). 2. Support d'accrochage conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que les éléments (3) comportent à leur extrémité supérieure un flotteur (4). 3. Support d'accrochage conforme à l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la section des éléments allongés (3) est constante. 4. Support d'accrochage conforme à l'une des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que la largeur du flotteur (4) ne dépasse pas celle de l'élément. 5. Support d'accrochage conforme à l'une des revendications 1 à 4, placé dans un bassin (1) de traitement d'un effluent liquide (2), caractérisé en ce que les éléments allongés (3) s'étendent sensiblement sur toute la profondeur de l'effluent contenu dans le bassin. 6. Support d'accrochage conforme à l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les éléments allongés (3) sont en matière plastique. 7. Support d'accrochage conforme à l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les éléments allongés (3) présentent une ou plusieurs ailettes longitudinales (5). 8. Support d'accrochage conforme à l'une des revendications 1 à 7, caracterisé en ce que la section transversale des éléments (3) est en croix. 9. Support d'accrochage conforme à l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que les éléments allongés (3) sont associés à des moyens permettant de les agiter. 10. Utilisation du support d'accrochage conforme à l'une des revendications 1 à 9, dans les bassins d'épuration biologique par boues activées des eaux polluées.