Brevet FR2687994A1 — publié le 19930903

"Installation de traitement d'eaux usées munie de bâtis de traitement par boues activées" La présente invention a pour objet une installation ou station de traitement d'eaux usées telles qu'effluents industriels, eaux résiduaires domestiques diverses et similaires, et elle concerne plus particulièrement une installation de traitement d'eaux usées pour décomposer par oxydation et éliminer les matières polluantes de l'eau, correspondant notamment à la DBO (demande biochimique d'oxygène) et à la DCO (demande chimique d'oxygène), en mettant les eaux usées en contact, en présence d'air, avec des bâtis de traitement par boues activées dans lesquels des micro- organismes (c'est-à-dire des boues activées) sont disposés dans un support (c'est-à-dire un bâti fixe) et cultivés dans ce support. En ce qui concerne le traitement des eaux usées pour décomposer par oxydation les matières polluantes de l'eau, correspondant notamment à la DBO et à la DCO, contenues dans les eaux usées provenant des usines, des hôtels, des maisons d'habitation et similaires, les déposants ont déjà proposé une installation de traitement d'eaux usées munie de bâtis de traitement par boues activées, dans laquelle plusieurs cuves de traitement sont disposées en ligne de manière que chaque cuve communique avec une cuve voisine par un passage, chacune des cuves de traitement comportant plusieurs bâtis de traitement par boues activées disposés verticalement au-dessus d'un tuyau d'aération relié à une conduite d'amenée d'air et disposé au fond de chaque cuve de traitement d'eaux usées, chacun des bâtis de traitement par boues activées comportant un noyau cylindrique dont la surface extérieure en forme de treillis ou de grille est enveloppée par un élément poreux ayant une certaine épaisseur et qui est serré par des moyens d'attache, comme cela est décrit dans la demande de brevet japonais publiée (examinée) no 60316/1989 Dans cette installation antérieure de traitement d'eaux usées, l'aire de la surface extérieure mentionnée du noyau cylindrique enveloppé par l'élément poreux dans chacun des bâtis de traitement par boues activées est accrue d'une cuve à l'autre suivant la disposition des cuves de traitement, pour qu'il y ait des différences dans les types de bactéries, dans les rapports de croissance entre les bactéries aérobies et anaérobies et leur distribution d'une cuve à l'autre, suivant l'ordre d'installation des cuves. Dans l'installation de traitement d'eaux usées constituée comme cidessus, quand on envoie, à partir de la conduite d'amenée d'air, de l'air au tuyau d'aération disposé au fond de chaque cuve de traitement d'eaux usées, cet air est soufflé dans les eaux usées sous forme de bulles par une série de fentes pratiquées à la surface de ce tuyau d'aération Les eaux usées, contenant l'oxygène de l'air dissous, viennent en contact avec les bâtis de traitement par boues activées disposés au-dessus du tuyau d'aération Par conséquent, les matières polluantes de l'eau, correspondant notamment à la DBO et à la DCO, sont décomposées par les bactéries aérobies et anaérobies implantées et cultivées dans les bâtis de traitement par boues activées Pendant ce temps, ces bactéries aérobies et anaérobies croissent encore en utilisant une partie de l'énergie dégagée au moment de la décomposition A cet égard, étant donné que chacun des bâtis de traitement par boues activées est cylindrique, il y a une différence de concentration d'oxygène dissous (désignée dans la suite par valeur DO) entre l'extérieur et l'intérieur du cylindre Les bactéries aérobies croissent beaucoup sur la surface latérale extérieure du bâti, tandis que les bactéries anaérobies croissent sur la surface latérale intérieure de ce bâti Des micro-organismes géants, tels que les bactéries Zooglea, Sphaerotilus, Nematoda, ou des acariens, croissent spontanément ou se mettent à vivre dans la partie centrale de l'élément poreux du bâti de traitement par boues activées Ces organismes se nourrissent des bactéries aérobies et anaérobies en les autolysant On évite donc effectivement la multiplication ou la croissance exagérée des bactéries aérobies qui entraînerait une production de boues exagérée Etant donné que plusieurs cuves de traitement d'eaux usées sont disposées en ligne, une cuve étant reliée à la cuve voisine par un passage ou branchement, quand on modifie la valeur DO en réduisant la quantité d'air envoyée à chaque cuve par le tuyau d'aération suivant l'ordre d'installation des cuves, on obtient une modification d'une cuve à l'autre des types de bactéries, du rapport des bactéries aérobies aux bactéries anaérobies, de la distribution des micro- organismes géants et similaires cultivés dans chaque bâti de traitement d'eaux usées Il devient donc possible d'utiliser les caractéristiques des micro- organismes respectifs en fonction du procédé de traitement Ainsi, les excellentes performances des bactéries aérobies en ce qui concerne le traitement de la DBO, de la DCO et similaires ont lieu à charge élevée, et celles des bactéries anaérobies en ce qui concerne le traitement de la DBO ont lieu à faible charge ainsi que pour la décomposition des matières azotées. Le perfectionnement indiqué précédemment pour l'efficacité du traitement dépend dans une large mesure d'une commande précise permetttant d'obtenir des valeurs DO appropriées A cet égard, pour chaque bâti de traitement par boues activées utilisé dans l'installation de traitement d'eaux usées suivant la présente invention, on fait varier le débit des eaux usées dont la valeur DO est accrue à l'intérieur ou à l'extérieur du cylindre, en modifiant d'une cuve à l'autre les caractéristiques d'environnement physique du bâti, c'est-à-dire l'aire de la surface cylindrique enveloppée par l'élément poreux suivant l'ordre des cuves Il en résulte que la commande de la valeur DO est tout à fait précise et facile à effectuer aussi bien à l'intérieur qu'à l'extérieur du bâti cylindrique Il est donc possible de commander judicieusement la valeur DO en maintenant l'équilibre nutritif entre les cuves respectives de la ligne En conséquence, on établit constamment la phase de croissance des bactéries la mieux appropriée suivant chaque procédé de traitement Par conséquent, on peut effectuer constamment, sur de longues périodes, un traitement des eaux usées stable et efficace. Quand on utilise l'installation de traitement d'eaux usées constituée comme ci-dessus, suivant le document de brevet japonais publié no 60316/1989, on obtient divers avantages tels que même si la quantité d'air fournie par le tuyau d'aération est maintenue telle qu'elle était au début du fonctionnement, on peut effectuer un traitement tout à fait efficace des eaux usées au moyen de l'ensemble de l'installation de traitement en dépit des variations de la DBO et de la DCO de ces eaux usées Il est donc possible de traiter les eaux usées de façon très efficace à chaque instant. En outre, la commande du fonctionnement de chaque four est simple et elle n'exige pas beaucoup de main d'oeuvre. Cependant, dans l'installation de traitement d'eaux usées décrite dans le document de brevet japonais publié no 60 316/1989, les eaux usées s'écoulent simplement dans la première cuve, la remplissent et s'écoulent ensuite dans la cuve suivante par trop-plein à partir de la première cuve Elles s'écoulent alors lentement dans chaque cuve de traitement dans laquelle de l'air est amené par le tuyau d'aération Par conséquent, un inconvénient peut se présenter en ce que les conditions de développement des micro-organismes formés sur les bâtis de traitement par boues activées varient entre une zone supérieure et une zone inférieure de chaque bâti, entre une zone centrale et une zone périphérique ou en fonction de la position du bâti disposé dans une cuve Pour combattre un tel inconvénient, l'installation antérieure est commandée de manière à faire varier d'une cuve à l'autre le type des bactéries, le rapport des bactéries aérobies aux bactéries anaérobies et autres caractéristiques de constitution des boues activées. Cependant il reste encore un problème en ce qu'on ne forme pas le type de boues activées particulier qui est effectivement nécessaire pour chaque cuve en fonction de la partie du bâti qui se trouve dans la cuve. En conséquence, l'efficacité du traitement est diminuée dans l'ensemble de la cuve et il en résulte qu'on n'obtient pas toujours de façon satisfaisante les performances de traitement des eaux usées que l'on pourrait attendre de l'ensemble de l'installation quand on passe du traitement à charge élevée au traitement à faible charge. En outre, avec l'installation de traitement d'eaux usées connue, constituée comme ci-dessus, il arrive parfois qu'on n'obtienne pas un traitement satisfaisant des eaux usées en raison des variations saisonnières ou du climat correspondant dans laquelle l'installation est établie et exploitée De plus, quand on utilise l'installation de traitement d'eaux usées connue mentionnée précédemment, il est certain que la quantité de boues excédentaires est remarquablement réduite par comparaison avec une installation classique fonctionnant suivant le procédé des boues activées. Cependant, dans le cas du traitement à forte charge d'eaux usées dont la concentration en matières polluantes s'élève de 300 à 3 000 ppm, par exemple, une faible quantité de boues excédentaires est encore produite, même en utilisant l'installation déjà mentionnée Par conséquent, il est nécessaire d'évacuer régulièrement ces boues excédentaires à l'extérieur de l'installation Il est évident que des dépenses supplémentaires sont engagées pour ce traitement des boues excédentaires En outre, quand on utilise l'installation de traitement d'eaux usées constituée comme ci-dessus, il est certain qu'on a un taux d'élimination élevé des matières polluantes, y compris celles qui correspondent à la DBO, à la CDO et similaires, mais la décoloration parfaite des eaux traitées est difficile. La présente invention a été établie pour résoudre les problèmes exposés ci-dessus et a pour but de créer une installation de traitement d'eaux usées perfectionnée dans laquelle plusieurs cuves de traitement d'eaux usées sont disposées côte à côte et, dans chacune des cuves de traitement, plusieurs bâtis de traitement par boues activées sont disposés verticalement et un tuyau d'aération est disposé au fond, et dans laquelle les performances de traitement des eaux usées des cuves de traitement respectives soient améliorées, de manière que l'ensemble de l'installation puisse traiter les eaux usées avec une grande efficacité à tout moment, en allant du traitement à charge élevée au traitement à faible charge On se propose en outre d'obtenir des performances satisfaisantes de traitement des eaux usées indépendamment de la saison d'exploitation et/ou de la région dans laquelle l'installation est établie, sans que l'on ait à évacuer des boues excédentaires hors de l'installation, tout en évacuant des eaux parfaitement traitées et décolorées. A cet effet, l'installation de traitement d'eaux usées suivant l'invention comporte des moyens de production d'un écoulement tourbillonnaire de l'eau en aspirant de l'eau usée au fond de chaque cuve de traitement et en refoulant cette eau vers le haut depuis la partie centrale du fond de chaque cuve jusqu'à la surface du liquide, ce qui produit un écoulement tourbillonnaire des eaux usées dans la cuve, et un tuyau de chauffage relié à un organe de mise en circulation d'un fluide chauffant et dans lequel le fluide chauffant tel qu'eau chaude est mis en écoulement Les moyens mentionnés de production d'un écoulement tourbillonnaire de l'eau et le tuyau de chauffage sont disposés dans chaque cuve de traitement d'eaux usées, au fond de cette cuve L'installation comporte également des moyens de mise en circulation d'eaux usées pour renvoyer une partie des eaux usées en cours de traitement dans les cuves, de chacune de ces cuves sauf la première, dans la cuve ou les cuves précédentes (par exemple, dans une installation comportant quatre cuves de traitement d'eaux usées, une partie des eaux usées en cours de traitement peut être renvoyée de la troisième cuve dans la première et la deuxième cuves) L'installation comporte en outre une cuve de décantation et une cuve de digestion des boues disposées en plus de la série de cuves de traitement d'eaux usées La cuve de décantation est mise en communication avec la cuve de traitement terminale par un branchement, de manière à envoyer les boues excédentaires décantées au fond de la cuve de décantation à la cuve de digestion des boues o les boues excédentaires sont digérées On envoie en même temps à la première cuve de traitement, le liquide excédentaire obtenu après traitement des boues dans la cuve de digestion des boues. Dans l'installation de traitement d'eaux usées constituée comme cidessus, les eaux usées de chacune des cuves de traitement sont agitées par les moyens de production d'un écoulement tourbillonnaire, ces eaux étant alors suffisamment déplacées par écoulement dans toute la cuve En conséquence, le type de boues activées requis pour chaque cuve de traitement est formé dans toute cette cuve indépendamment de l'emplacement considéré dans ladite cuve On améliore ainsi les résultats du traitement dans l'ensemble de la cuve En outre, étant donné que des moyens de chauffage sont disposés dans la partie de fond de chaque cuve de traitement d'eaux usées, la température des eaux usées peut être maintenue à la température requise pour maintenir les boues vivantes en tous temps, même pendant l'hiver ou si l'installation est établie dans une région froide quelconque Même dans le cas o la concentration des matières polluantes dans les eaux usées brutes introduites dans l'installation de traitement est élevée, ces eaux usées brutes sont diluées par la partie des eaux usées en cours de traitement et à plus faible concentration qui est renvoyée à la première cuve à partir de la deuxième ou d'autres cuves Ainsi, la concentration élevée en matières polluantes est réglée et ramenée à une faible concentration convenant pour le traitement. De plus, étant donné que des eaux usées sont renvoyées dans la première cuve à partir de la deuxième cuve ou d'autres cuves, on peut commander le temps s'écoulant depuis l'introduction des eaux usées brutes dans les cuves de traitement jusqu'à l'évacuation de ces eaux à l'extérieur sous forme d'eau traitée, c'est- à-dire le temps pendant lequel les eaux usées séjournent dans la série de cuves de traitement pour y être traitées En d'autres termes, le pourcentage d'élimination des matières polluantes de l'eau peut être établi à une valeur optimale pour l'ensemble de l'installation de traitement En outre, même si une faible quantité de boues excédentaires est produite au cours du processus de traitement des eaux usées, ces boues excédentaires peuvent être traitées dans la cuve de décantation et la cuve de digestion des boues établies conjointement avec les cuves de traitement d'eaux usées Ces boues ne sont jamais évacuées à l'extérieur de l'installation Bien que le liquide excédentaire obtenu après la digestion des boues présente une DCO correspondant à une concentration élevée, le liquide aqueux à traiter n'est pas évacué à l'extérieur de l'installation, mais renvoyé à la première cuve de traitement d'eaux usées On peut alors être inquiet parce que l'on renvoie de l'eau à traiter à haute concentration de DCO dans une cuve de traitement d'eaux usées, et on peut craindre que la concentration de DCO des eaux usées augmente progressivement en provoquant une augmentation du volume des boues Mais, comme mentionné plus haut, étant donné qu'on renvoie à la première cuve de traitement des eaux usées à faible concentration en cours de traitement et qu'on effectue le traitement avec des performances très élevées, il ne se produit pas d'augmentation du volume des boues. Avec l'installation de traitement d'eaux usées constituée et fonctionnant comme ci-dessus, en utilisant l'installation suivant la présente invention pour effectuer le traitement d'épuration d'eaux usées telles que celles qui proviennent des usines, des installations industrielles et des maisons d'habitation, il devient possible de traiter les eaux usées avec des performances élevées en tous temps, en allant du traitement à charge élevée au traitement à faible charge On peut donc garantir à tout moment des résultats de traitement suffisants indépendamment des variations saisonnières ou climatiques dans la région o l'installation est établie En outre, on n'évacue pas du tout de boues excédentaires à l'extérieur de l'installation et, en conséquence, on économise la main d'oeuvre d'évacuation des boues excédentaires à l'extérieur de l'installation ainsi que les frais d'une telle évacuation des boues excédentaires Quand on utilise l'installation de traitement suivant l'invention, la concentration des eaux en matières polluantes peut être réduite dans l'étendue de 5 à 0 ppm et on évacue hors de l'installation une eau traitée incolore et transparente. L'invention est décrite plus en détail ci- après en se référant aux dessins annexés, dans lesquels: la Fig 1 est une vue en élévation frontale et en coupe d'une installation de traitement d'eaux usées munie de bâtis de traitement par boues activées, suivant un exemple de réalisation de la présente invention; la Fig 2 est une vue en plan de l'installation représentée sur la Fig 1; la Fig 3 est une vue en perspective représentant un exemple de réalisation d'élément de guidage d'écoulement des eaux usées utilisé dans l'installation de traitement considérée; la Fig 4 est une vue en perspective représentant un exemple de la disposition d'ensemble d'un bâti de traitement par boues activées utilisé dans l'installation de traitement d'eaux usées mentionnée; la Fig 5 est une vue en perspective de la disposition d'ensemble d'un bâti de traitement par boues activées; et là la Fig 6 est une vue partielle en perspective d'un bâti de traitement par boues activées dont une partie est découpée. Un exemple de réalisation préférentiel de la présente invention est décrit ci-après en se référant aux dessins annexés La Fig 1 et la Fig 2 représentent cet exemple de réalisation de l'invention, la Fig 1 étant une vue en élévation frontale et en coupe représentant la disposition d'ensemble de l'installation de traitement d'eaux usées munie de bâtis de traitement par boues activées et la Fig 2 étant une vue en plan correspondante On remarquera que la Fig 1 représente quatre cuves de traitement d'eaux usées et une zone de traitement de boues excédentaires séparée, respectivement dans une partie inférieure et une partie supérieure Par conséquent, l'emplacement de la zone de traitement de boues excédentaires est différent de celui qui est représenté sur la Fig 2. L'installation de traitement d'eaux usées suivant cet exemple de réalisation comporte une zone de traitement d'eaux usées 10 et une zone de traitement de boues excédentaires 12 La zone de traitement d'eaux usées 10 comporte quatre cuves de traitement d'eaux usées 14, 16, 18, 20 disposées côte à côte La zone de traitement de boues excédentaires 12 comporte une cuve de décantation 22, une cuve d'accumulation de boues excédentaires 24 et une cuve de digestion des boues 26. Un tuyau d'amenée d'eaux usées brutes (non représenté) est mis en communication avec la partie supérieure de la première cuve de traitement d'eaux usées 14 de la zone de traitement d'eaux usées 10 Deux cuves de traitement d'eaux usées voisines l'une de l'autre sont mises en communication entre elles par des passages d'écoulement 28, 30, 32 respectivement formés dans la partie supérieure de chaque cloison correspondante. Deux tuyaux d'aération 33 reliés à une conduite d'amenée d'air (non représentée) sont respectivement disposés aux deux extrémités de la partie de fond intérieure de chaque cuve de traitement d'eaux usées 14, 16, 18, 20 Plusieurs bâtis de traitement par boues activées 34, 36, 38, 40 sont disposés verticalement au-dessus de chaque tuyau d'aération 33 dans chaque cuve de traitement d'eaux usées 14, 16, 18, 20 La disposition est telle que les extrémités supérieure et inférieure des bâtis sont portées par des tiges porteuses (non représentées) En outre, une pompe immergée 42 est disposée dans la partie de fond intérieure de chaque cuve de traitement d'eaux usées 14, 16, 18, 20 Des éléments de guidage d'écoulement d'eaux usées 46 sont respectivement disposés dans la partie centrale du fond de chaque cuve, chacun de ces éléments étant relié par une conduite 44 à un orifice de refoulement de chaque pompe immergée 42 Un tuyau de chauffage allongé 48 est disposé près de la surface du fond de chaque cuve de traitement d'eaux usées 14, 16, 18, 20 Ce tuyau de chauffage 48 est relié à travers la paroi à une source de chaleur 54 constituée d'une chaudière et d'une pompe de circulation, la liaison étant assurée par un tuyau d'aller 50 et un tuyau de retour 52 On fait ainsi circuler l'eau chaude dans le tuyau de chauffage 48. Chaque bâti de traitement par boues activées, représenté à grande échelle et partiellement découpé sur la Fig 6, comporte un noyau cylindrique 56 en résine synthétique dure résistante à la corrosion pendant une longue période d'immersion et présentant une surface latérale extérieure en forme de treillis ou de grille Ce noyau cylindrique 56 est enveloppé par un élément poreux 58 ayant une certaine épaisseur, à savoir 15 à 20 mm environ Des bagues de serrage 60, prévues pour attacher les parties supérieure et inférieure de chaque bâti, sont représentées sur les figures 4 et 5 Des ceintures de serrage 62 sont en outre prévues pour attacher en plusieurs emplacements l'élément poreux 58 au noyau cylindrique 56 De plus, la référence numérique 64 désigne des trous pratiqués dans chaque bague de serrage 60 pour l'introduction des tiges porteuses assurant ainsi l'appui des bâtis. L'élément poreux 58 est formé d'un grand nombre de fils en matériau chloré entrelacés ou d'une autre résine synthétique spongieuse, en forme de treillis ou fibreuse Ces bâtis de traitement par boues activées 34, 36, 38, 40 présentent des formes respectives différentes d'une cuve à l'autre Les figures 4 et 5 représentent respectivement des exemple correspondants. Dans le cas du bâti de traitement par boues activées représenté sur la Fig 4, l'élément poreux 58 est découpé en hélice sur une certaine largeur, ce qui entraîne que le noyau cylindrique 56 est partiellement mis à nu dans les zones correspondantes Dans le cas du bâti de traitement par boues activées représenté sur la Fig 5, toute la surface du noyau cylindrique 56 est recouverte par l'élément poreux 58. De plus, il est aussi préférable de faire varier la forme extérieure de chaque bâti de traitement par boues activées en lui donnant notamment une section triangulaire, cylindrique ou carrée On peut ainsi faire varier la constitution des bâtis respectifs de traitement par boues activées sans faire varier l'aire de la surface du noyau cylindrique 56 recouvert par l'élément poreux 58 (et donc la surface du noyau cylindrique 56 dénudée par le découpage partiel de l'élément poreux 58). Comme représenté sur la Fig 3, chaque élément de guidage d'écoulement d'eaux usées 46 présente une forme tronconique divergeant vers le haut suivant un diamètre croissant La face supérieure de cet élément est fermée et sa partie inférieure présente un raccord 68 auquel est reliée la conduite 44 raccordée à la pompe immergée 42 Chaque élément de guidage d'écoulement d'eaux usées 46 comporte en outre une enveloppe extérieure 66 présentant un grand nombre d'orifices de sortie 70 formés dans sa partie supérieure Cet élément comporte aussi un boîtier intérieure 72 de forme cylindrique dont l'extrémité supérieure est fermée et dont la partie inférieure présente un orifice d'entrée (non représenté) communiquant avec la conduite 44 Une rainure hélicoïdale 74 est pratiquée dans la surface latérale du boîtier 72 Ce boîtier 72 est disposé à l'intérieur de l'enveloppe extérieure 66 Par conséquent, quand des eaux usées pénètrent dans la pompe immergée 42 à partir des cuves de traitement d'eaux usées 14, 16, 18, 20 et sont ensuite envoyées dans la partie intérieure du boîtier intérieur 72 de l'élément de guidage d'écoulement d'eaux usées 46 par la conduite 44, ces eaux usées sortent de l'élément de guidage d'écoulement 46 par la rainure hélicoïdale 74 du boîtier intérieur 72 et par les orifices de sortie 70 de l'enveloppe extérieure 66 On forme ainsi un écoulement tourbillonnaire des eaux usées s'écoulant vers le haut depuis la partie centrale du fond de la cuve jusqu'à la surface du liquide. Un tuyau d'aspiration d'eau 76, présentant plusieurs orifices d'aspiration, est disposé à l'intérieur du fond de la troisième cuve de traitement d'eaux usées Ce tuyau d'aspiration d'eaux usées 76 est relié par un branchement et une conduite 78 à un orifice d'aspiration d'une pompe de circulation 80. L'orifice de refoulement de la pompe de circulation 80 est relié par un branchement à chacun des tuyaux d'alimentation en eau 84 qui sont respectivement disposés à la partie supérieure de la première cuve de traitement d'eaux usées 14 et de la deuxième cuve 16. Ces tuyaux présentent plusieurs orifices de sortie. En conséquence, quand on fait fonctionner la pompe de circulation 80, une partie des eaux usées en cours de traitement dans la troisième cuve de traitement d'eaux usées 18 est renvoyée dans la première cuve de traitement 14 et dans la deuxième cuve de traitement 16. La quatrième cuve de traitement d'eaux usées 20 et la cuve de décantation 22 de la zone 12 de traitement des boues excédentaires communiquent entre elles par un tuyau ou branchement de communication 86. Une pompe 88 de transfert des boues excédentaires est disposée à l'intérieur du fond de la cuve de décantation 22 Lorsqu'on fait fonctionner la pompe 88, les boues excédentaires qui se sont déposées au fond de la cuve de décantation 22 sont transportées par une conduite de transfert 90 dans une cuve adjacente d'accumulation de boues excédentaires 24 Un réservoir de trop-plein 92 est formé à la partie supérieure de la cuve de décantation 22, un tuyau d'évacuation d'eau traitée (non représenté) étant relié à ce réservoir de trop-plein 92 Toutes les eaux traitées s'écoulant dans le réservoir de trop-plein 92 sont évacuées hors de l'installation par le tuyau d'évacuation d'eau traitée. En outre, une pompe 94 de transfert de boues excédentaires est disposée à l'intérieur du fond de la cuve d'accumulation de boues excédentaires 24 Ainsi, les boues excédentaires qui se sont déposées au fond de la cuve d'accumulation 24 peuvent être transportées par une conduite de transfert 96 dans la cuve adjacente de digestion de boues excédentaires 26 Une pompe immergée 98 est disposée au centre du fond de la cuve de digestion des boues 26 Quand on fait fonctionner la pompe immergée 98, les boues se trouvant au fond de la cuve sont aspirées par cette pompe immergée 98 et sont ensuite envoyées vers le haut en direction de la surface du liquide par une conduite de refoulement 100. Ces boues sont déchargées par la conduite de refoulement 100 à proximité de la surface du liquide. Les boues déchargées par la conduite de refoulement 100 s'écoulent vers le fond de la cuve et sont aspirées à nouveau par la pompe immergée 98 Tandis que les boues s'écoulent en étant mises en circulation dans la cuve de digestion des boues 26, un produit chimique contenant un agent tensio-actif émulsifiant et de la saponine est judicieusement ajouté aux boues en écoulement, de sorte que la digestion des boues peut avoir lieu Un tuyau de chauffage 102 est disposé près du fond de la cuve de digestion des boues 26 Ce tuyau de chauffage 102 est relié à travers la paroi à une source de chauffage 108 comportant une chaudière et une pompe de circulation, la liaison étant assurée par un tuyau d'aller 104 et un tuyau de retour 106 On provoque ainsi la mise en circulation d'eau chaude dans le tuyau de chauffage 102 En outre, une pompe d'alimentation en liquide 110 est disposée dans la cuve de digestion des boues 26 pour que le liquide obtenu par la digestion des boues dans la cuve de digestion des boues (liquide excédentaire) puisse être envoyé dans la première cuve de traitement d'eaux usées 14 par la pompe d'alimentation en liquide 110 au moyen d'un tuyau d'alimentation en liquide 112. Dans l'installation de traitement d'eaux usées constituée comme cidessus, le traitement des eaux usées est effectué comme indiqué ci-après. Quand des eaux usées sont amenées dans la première cuve de traitement d'eaux usées 14, ces eaux s'écoulent successivement de la première cuve de traitement 14 dans la deuxième cuve de traitement 16 en passant par le passage de trop-plein 28, de la deuxième cuve de traitement 16 dans la troisième cuve de traitement 18 en passant par le passage de trop-plein et de la troisième cuve de traitement 18 dans la quatrième cuve de traitement 20 par le passage de trop- plein 32 En outre, dans chaque cuve de traitement d'eaux usées 14, 16, 18, 20, de l'air, envoyé par une soufflante (non représentée) dans les tuyaux d'aération 33 en passant par la conduite d'amenée d'air, s'écoule dans les eaux usées à partir des deux tuyaux d'aération 33, 33 De l'oxygène est ainsi dispersé et dissous dans les eaux usées Les eaux usées contenant cet oxygène dissous (DO) viennent en contact avec la série de bâtis de traitement par boues activées 34, 36, 38, 40 disposés verticalement dans les cuves de traitement d'eaux usées respectives Les matières polluantes de l'eau, correspondant notamment à la DBO, à la DCO et similaires, sont décomposées par les bactéries aérobies et anaérobies implantées et cultivées dans les bâtis de traitement par boues activées 34, 36, 38, 40 Pendant ce temps, les bactéries aérobies et anaérobies sont cultivées et croissent en utilisant une partie de l'énergie dégagée au moment d'une telle décomposition. A cet égard, étant donné que chaque bâti de traitement par boues activées 34, 36, 38, 40 est cylindrique, il y a une différence entre les valeurs DO à l'extérieur et à l'intérieur du cylindre D'une façon générale, les bactéries aérobies se développent beaucoup sur la surface latérale extérieure du bâti, tandis que les bactéries anaérobies se développent sur la surface latérale intérieure du bâti Puis, des micro-organismes géants tels que les bactéries Zooglea, Sphaerotilus, Nematoda ou des acariens croissent spontanément ou se mettent à vivre dans la partie centrale de l'élément poreux des bâtis de traitement par boues activées 34, 36, 38, 40 Ces organismes se nourrissent des bactéries aérobies et anaérobies en les autolysant On évite donc effectivement la multiplication ou la croissance exagérée des bactéries aérobies qui entraînerait une production de boues exagérée Etant donné que dans chacun des bâtis de traitement par boues activées 34, 36, 38, 40 respectivement disposés dans les première, deuxième, troisième et quatrième cuves de traitement d'eaux usées 14, 16, 18, 20, les caractéristiques physiques d'environnement, c'est-à-dire la surface restant exposée après le recouvrement du noyau cylindrique 56 par l'élément poreux 58, varient d'une cuve à l'autre, le débit des eaux usées ayant une valeur DO accrue à l'intérieure et à l'extérieur du cylindre varie aussi d'une cuve à l'autre En conséquence, il y a une variation d'une cuve à l'autre des types de bactéries, du rapport des bactéries aérobies aux bactéries anaérobies, de la distribution des micro-organismes géants et similaires cultivés dans chaque bâti de traitement par boues activées 34, 36, 38, 40 et constituant les boues activées Quand on modifie la valeur DO dans chaque cuve de traitement d'eaux usées 14, 16, 18, 20 en réduisant le débit d'alimentation d'air de chaque cuve par le tuyau d'aération 33 suivant l'ordre d'installation de chaque cuve de traitement d'eaux usées 14, 16, 18, 20, on constitue avec leurs caractéristiques individuelles les bâtis de traitement par boues activées 34, 36, 38, 40 dont chacun contient une phase qui comprend les bactéries aérobies et anaérobies Par conséquent, si l'on constitue les bâtis de traitement par boues activées comme mentionné plus haut, il devient possible d'utiliser les caractéristiques des micro-organismes respectifs en fonction du procédé de traitement C'est-à-dire qu'on peut utiliser les excellentes performances des bactéries aérobies à charge élevée pour le traitement de la DBO, de la DCO et similaires, et celles des bactéries anaérobies à faible charge pour le traitement de la DBO et similaires ainsi que pour la décomposition des matières azotées Pendant ce temps, on maintient l'équilibre nutritif entre l'air, l'azote et le phosphore dont ces organisme ont besoin en fonction de la progression du traitement. Dans l'installation de traitement d'eaux usées constituée comme exposé précédemment, on provoque dans chacune des cuves de traitement d'eaux usées 14, 16, 18, 20, l'écoulement des eaux usées vers le haut sous forme d'un écoulement tourbillonnaire de ces eaux à partir de l'élément de guidage d'écoulement 46 et après aspiration par la pompe immergée 42 Les eaux usées s'écoulent ensuite vers le fond de la cuve pour être aspirées à nouveau par la pompe immergée 42 En d'autres termes, il y a un écoulement de circulation des eaux usées à l'intérieur de chaque cuve et il en résulte la formation en moyenne dans l'ensemble de la cuve de boues activées du type requis pour ce traitement particulier Pour faire fonctionner l'installation de traitement d'eaux usées suivant cet exemple de réalisation en hiver ou dans une zone froide, on provoque l'écoulement d'eau chaude dans le tuyau de chauffage 48 Il en résulte que la température des eaux usées est commandée et maintenue dans une gamme de températures permettant la vie des boues En outre, dans cette installation de traitement d'eaux usées, une partie des eaux usées de la troisième cuve de traitement 18 est aspirée par la pompe de circulation 80 au moyen du tuyau d'aspiration 76 Les eaux usées aspirées sont renvoyées ou ramenées dans la première et la deuxième cuves de traitement 14 et 16 au moyen du tuyau d'alimentation 84 A ce moment, en réglant de façon appropriée le taux de recyclage des eaux usées, il devient possible de régler la concentration des matières polluantes des eaux usées brutes, ou de diluer ces eaux à la concentration requise On peut aussi régler le temps de traitement des eaux usées de la zone de traitement d'eaux usées suivant le temps requis. Ensuite, les eaux usées qui ont été traitées pour obtenir une très faible concentration en matières polluantes, comprise entre 5 et O ppm, pendant leur passage successif dans la première, la deuxième, la troisième et la quatrième cuves de traitement d'eaux usées 14, 16, 18, 20, s'écoulent dans la cuve de décantation 22 à partir de la quatrième cuve de traitement 20 en passant par le tuyau ou branchement de communication 86 A ce moment, une faible quantité de boues excédentaires peut être contenue dans les eaux usées Ces boues excédentaires des eaux usées se décantent et se déposent au fond de la cuve Ces boues excédentaires décantées sont envoyées, par la conduite de transfert 90, dans la cuve d'accumulation de boues excédentaires 24 à partir du fond de la cuve de décantation 22 D'autre part, le liquide excédentaire s'écoule dans le réservoir de tropplein 92 et est finalement évacué hors de l'installation, sous forme d'eau traitée, épurée et décolorée, par le tuyau d'évacuation. Les boues excédentaires accumulées dans la cuve d'accumulation de boues excédentaires 24 sont ensuite envoyées dans la cuve de digestion des boues 26 par la conduite de transfert 96 au moyen de la pompe de transfert de boues excédentaires 94 Les boues excédentaires sont soumises à une digestion dans la cuve de digestion des boues 26 et sont liquéfiées Ce liquide des boues digérées (liquide excédentaire) n'est pas évacué hors de l'installation à cause de sa concentration DCO élevée, mais est renvoyé à la première cuve de traitement d'eaux usées 14 au moyen du tuyau d'alimentation en liquide 112 Ce liquide est alors traité conjointement avec les eaux usées brutes dans la zone de traitement d'eaux usées 10 Comme décrit jusqu'à maintenant, le traitement des eaux usées est effectué sans évacuer hors de l'installation aucune boue excédentaire, ni aucun liquide de digestion correspondant De plus, les matières non organiques insolubles sont évacuées de façon appropriée à partir du fond de la cuve de digestion des boues 26. REVENDICATION Installation de traitement d'eaux usées munie de bâtis de traitement par boues activées dans laquelle plusieurs cuves de traitement ( 14, 16, 18, 20) sont disposées en ligne, chaque cuve communiquant avec une cuve voisine par un passage ( 28, 30, 32), chacune des cuves de traitement comportant plusieurs bâtis de traitement par boues activées ( 34, 36, 38, 40) disposés verticalement au-dessus d'un tuyau d'aération ( 33) relié à une conduite d'amenée d'air et disposé au fond de chaque cuve, chacun des bâtis de traitement par boues activées comportant un noyau cylindrique ( 56) dont la surface extérieure en forme de treillis ou de grille est enveloppée par un élément poreux ( 58) ayant une certaine épaisseur et qui est serré par des moyens d'attache ( 60, 62), la surface latérale extérieure du noyau cylindrique enveloppé par l'élément poreux dans chacun des bâtis de traitement par boues activées étant accrue d'une cuve à l'autre suivant la disposition des cuves, pour qu'il y ait des différences dans les types des bactéries, dans les rapports de croissance entre les bactéries aérobies et anaérobies et leur distribution d'une cuve à l'autre, suivant l'ordre d'installation des cuves, caractérisé en ce qu'elle comporte: des moyens ( 46) de production d'un écoulement tourbillonnaire de l'eau en aspirant de l'eau usée au fond de chaque cuve de traitement ( 14, 16, 18, 20) et en refoulant cette eau vers le haut depuis la partie centrale du fond de chaque cuve jusqu'à la surface du liquide, en produisant ainsi un écoulement tourbillonnaire des eaux usées dans la cuve, un tuyau de chauffage ( 48) relié à un organe ( 54) de mise en circulation d'un fluide chauffant, cet organe mettant en écoulement le fluide chauffant tel que de l'eau chaude, des moyens ( 80) de mise en circulation d'eaux usées pour renvoyer une partie des eaux usées en traitement dans les cuves, de chacune de ces cuves sauf la première, dans la cuve ou les cuves précédentes, de manière à commander par dilution, la concentration en matières polluantes des eaux usées brutes et à commander le temps de traitement dans la cuve, une cuve de décantation ( 22) mise en communication avec la cuve de traitement terminale ( 20) par un branchement ( 86), une cuve de digestion des boues ( 26) pour la digestion des boues excédentaires déposées au fond de la cuve de décantation, et des moyens d'alimentation ( 112) en liquide aqueux des boues traitées pour envoyer le liquide excédentaire obtenu après le traitement des boues de la cuve de digestion des boues à la première cuve de traitement d'eaux usées ( 14).