Brevet FR2687395A1 — publié le 19930820

DESCRIPTION PROCEDE DE TRAITEMENT DES EAUX USEES PAR EFFET LAMELLAIRE ROTATIF L'invention concerne un procédé d'épuration continue des eaux, qui comprend un ensemble de trois dispositifs épurateurs mis en série: une cuve de décantation à vis, un dispositif d'oxygénation de I'eau, une cuve de travail biologique sur vis. Cet ensemble, d'un volume total réduit, permet d'obtenir en un temps très court, de l'ordre de 2 à 3 heures. seulement, une eau en sortie présentant les caractéristiques, physiques, chimiques et biologiques conformes aux normes légales, exigées pour les rejets en rivière des eaux résiduaires urbaines. Les eaux usées provenant des postes de prétraitement, dégrillage,dessablage et dégraissage, classiques , sont prises en charge par une pompe qui relève les eaux dégraissées pour alimenter la première cuve de décantation à vis (1) Fig 1. 1- CUVE DE DECANTATION A VIS: (1) Figl Cette cuve de conception originale, possède les caractéristiques suivantes: De forme cylindro conique, fermée, elle comprend une chemise intérieure,(2) Fig 1, d'un diamètre inférieur à la cuve, en haut cette chemise est étanche, solidaire de la cuve, elle est ouverte à sa base, et descend jusqu'au niveau supérieur du cône, à l'intéreur de cette chemise, est placée une vis spéciale, (3) Fig i, de grand diàmètre, disposée verticalement, elle présente plusieurs caractéristiques innovantes: - Elle comporte de multiples filets parallèles, tous inclinés à plus de 45",(entre 45 et 60 ), la largeur de ces filets est optimale, pour occuper complètement le volume intérieur de la chemise (2) Fig 1. A l'aide d'un moto-variateur, cette vis est mise en rotation lente à une vitesse de l'ordre de +/- 1 tdur/minute de façon continue. Le nombre et la surface des filets doivent être calculés pour disposer d'une surface de décantation minimale de 100m2/m3/h. La structure de cette cuve met en application, le principe de décantation lamellaire, en optimisant son efficacité par la rotation des filets. Ainsi, on peut multiplier par 60 la surface totale de décantation en 1 heure. Cette vis originale a pour principal effet de favoriser le depôt des particules en suspension sur la surface des filets où elles vont s'agglutiner, s'alourdir, et progresser plus vite vers le fond conique de la cuve. Là, elles seront prises en charge par une helice, (4) Fig 1, qui les comprimera, vers la sortie (5) fig 1. En sortie, il est prevu une évacuation continue des boues, par pompe ou par vis, de façon à eviter une perte de volume utile due à leur accumulation. L'entree des eaux à traiter,(7) Fig 1, est prévue dans la partie centrale et superieure de la chemise, selon une distribution homogène. L'eau décantée, remonte par l'espace libre entre la paroi interne de la cuve et externe de la chemise, elle sera recueillie, par débordement, ou par de multiples trous, dans une goulotte (6) Fig 1, prévue à la partie superieure et externe de la cuve. D'autre part, sont prévues, deux entrées supplémentaires, une, (9) Fig l,pouvant permettre si nécessaire l'addition de floculant, l'autre,(10) Fig 1, permettant l'addition de lait de chaux, afin de stabiliser la fermentation des boues décantées. La cuve repose sur un chassis (8) Fig 1. Après le passage dans cette cuve de décantation, l'eau a perdu, l'essentiel des matières en suspension décantables. La DCO dissoute restante sera l'objet du travail biologique assuré par la troisième cuve, après le passge de l'eau dans une cuve d'-oxygénation. 2- DISPOSITIF D'OXYGENATION: Ce dispositif utilise un compresseur d'air, qui injecte de l'air, dans une cuve prevue pour être soumise à une pression de 5 à 10 bars. L'eau à traiter,subissant alors une aération intense, " eau blanche", se charge en oxygène dissous. 3- CUVE DE TRAVAIL BIOLOGIQUE SUR VIS:(1) Fig 2 Le système repose sur le même type de cuve, que celle décrite precedemment pour la décantation. L'apport constant d'oxygène dissous, permettant de dévellopper l'activité d'une flore bactérienne aerobie. Quelques modifications sont apportées à la structure interne. - Un nombre de filets superieur.(3) Fig 2 - Une surface de filets supérieure, pour l'accrochage du film bacterien. - Inclinaison des filets pouvant varier de 45 à 60 - Moto-variateur, permettant une grande variation de vitesse de rotation de la vis de 0,5 à 10 tour/minute. - Selon le degre de saturation, le nettoyage des filets sera assure par la mise en rotation rapide de la vis, ceci aura pour effet de détacher les flocs en excès, et d'activer leur décantation vers le fond conique de la cuve. - Dans l'axe de la vis, sont prévus de multiples arrivées d'air,(ll) Fig 2, qui compléteront l'apport en oxygène dissous, afin d'assurer en permanence, un taux résiduel de 5mg/l. REVENDICATIONS 1. Procédé d'epuration des eaux usées urbaines, industrielles ou agricoles, qui permet d'obtenir, en un temps très court, de façon continue, sans stockage ni odeurs, des eaux epurees dont les caracteristiques physiques, chimiques et biologiques sont conformes aux normes actuelles de rejet. Ce procede, associe differents dispositifs d'épuration modulaires qui peuvent être combines ou non. Le système epurateur complet est caractérisé par trois dispositifs épurateurs, mis en série. - une cuve de décantation à vis verticale. - un dispositif d'oxygénation. - une cuve de travail biologique sur vis. 2. Procédé épurateur d'eau, qui selon la revendication 1, est caractérise par un premier passage des eaux à traiter dans une cuve de decantation à vis verticale,(l) Fig 1, il met en oeuvre, une vis spéciale,(3) Fig 1, à multiples filets developpant une large surface inclinée ( entre 45C et 60 ), mise en rotation à + ou - 1 tour/minute, elle sera calculee pour offrir, dans un volume reduit une très grande surface de décantation: minimun 100m2/m3/heure. Cette cuve permet de recueillir de façon accélérée et en continu, sans stockage, des boues desodorisees et stabilisées. 3. Procéde épurateur d'eau, qui selon la revendication 1, est caractérisé par le passage des eaux dans un dispositif d'oxygénation, sous une pression de 5 à 10 bars, permettant de charger en oxygène dissous le liquide à traiter. 4. Procece épurateur qui selon la revendication 1, utilise le même type de cuve de décantation à vis verticale, modifiee pour un traitement biologique de l'effluent. Elle comporte davantage de filets, développant une surface de support plus importante pour l'accrochage du film bacterien. Dans l'axe même de la vis, sont prévues de multiples entres d'air, pour un apport supplementaire d'oxygène dissous. 5. Dispositif épurateur qui selon la revendication 1, est caractérisé par le fait qu'il peut être modulaire, chacune des trois cuves pouvant être installee et fonctionner de façon isolée, ou être;combinée pour un traitement plus complet des effluents. 6. Dispositf épurateur qui selon la revendication 1, est caractérisé par son volume très reduit, il peut être rendu mobile, monté sur remorque et permettre son utilisation sur differents sites: