Brevet FR2744034A1 — publié le 19970801

La présente invention est relative à un procédé pour le prétraitement des eaux résiduaires destinées à être par la suite traitées selon un quelconque procédé d'épuration. Traditionnellement, I'épuration complète des eaux résiduaires se réalise selon les étapes suivantes: - le prétraitement, - le traitement primaire, - I'éiimination de la pollution carbonée, - I'élimination de l'azote et du phosphore, - le traitement complémentaire, - le traitement et l'élimination des boues. La présente invention s'inscrit donc dans le cadre des deux premières étapes de ce cycle. Dans les procédés traditionnels, le prétraitement a pour objectif de séparer les matières les plus grossières et les éléments susceptibles de gêner les étapes ultérieures du traitement. II comprend généralement trois opérations: - le dégrillage a pour objectif de retenir à l'entrée de la station d'épuration les déchets volumineux selon différents principes (grilles manuelles, grilles mécaniques, dilacération, le tamisage...), - le dessablage a pour but d'extraire les sables présents dans l'effluent brut afin d'éviter des dépôts dans les canalisations et de perturber les autres stades du traitement. Lors de cette seconde opération, les matières extraites sont elles aussi stockées à l'entrée de la station d'épuration. - le déshuilage consiste à séparer les huiles et les hydrocarbures de l'effluent brut. Là encore, la matière ainsi collectée est stockée à l'entrée de la station d'épuration. Le procédé synthétise les opérations décrites ci-dessus. II accepte la totalité de l'effluent amené à la station d'épuration. Les eaux usées arrivent sur le site même de la station et sont rejetées directement dans le ou les bassins primaires au sein desquels s'opère l'homogénéisation et la séparation des résidus et des matières lourdes contenus dans les eaux à traiter. Aucun dégrillage, dessablage et déshuilage n'est donc nécessaire en tête de la station d'épuration et ce quel que soit la nature des matières domestiques reçues. Seules les matières imputrescibles qui ne seront pas atteintes par ce processus resteront prisonnières dans le bassin primaire dans l'attente d'une évacuation manuelle par pompage.Ce procédé supprime par conséquence l'obligation de collecte des déchets qui s'accumulent à l'entrée de la station et qui occasionnent d'importantes nuisances (odeurs, pollutions...). Le procédé prépare l'effluent en vue d'accroître l'efficacité des étapes de traitement ultérieurs couramment utilisées (lagunes, disques biologiques, boues activées, digesteurs décanteurs...). II homogénéise l'effluent de façon entièrement biologique. II ne nécessite aucune adjonction d'additifs. Le cycle d'homogénéisation étant entièrement régulé, il s'adapte aux variations joumalières et saisonnières de la charge organique et ne requiert par conséquent aucune intervention humaine. Le procédé crée: - d'une part une ambiance particulièrement favorable au développement de la flore bactérienne qui participe à la dégradation naturelle des substances organiques biodégradables contenues dans les eaux de rejet, - d'autre part il donne aux différentes matières qui composent l'effluent l'obligation de trouver leur position au sein de ce cycle de prétraitement dans l'attente irrémédiable d'une dégradation physique et biologique. Le principe élaboré repose sur l'évidence que l'effluent à traiter n'a pas toujours la même charge organique, sa variation est souvent importante, particulièrement dans les zones rurales ou touristiques. Le fait d'accepter la totalité de la matière organique entrante (matière fécale, cellulose et autres) dans les bassins primaires crée un équilibre de la charge organique et facilite son homogénéisation. Ce phénomène est amplifié par la régulation hydraulique. La figure 1 représente le synoptique du dispositif selon l'invention. Ce dispositif comporte un collecteur (1) qui rejette l'effluent domestique dans un des bassins primaires (2). Ce bassin primaire peut être réalisé en béton préfabriqué ou non, voir en matière plastique. II est de forme quelconque (cylindrique ou cubique). Sa dimension sera de l'ordre de 10 à 50 mètres cubes. Le nombre de bassins primaires dépend du nombre d'équivalent habitant à traiter. Chaque bassin primaire est compartimenté par une ou plusieurs cloisons perméables (3) formant ainsi des sous bassins (2a) et (2b). Ces cloisons assurent un rôle de filtre et contribuent à l'homogénéisation de l'effluent, favorisant ainsi la suite du cycle d'épuration. Elles peuvent être réalisées en pièces rapportées préfabriquées ou faire partie intégrante de la structure du bassin primaire. Le bassin primaire ainsi cloisonné a pour fonction de piéger, dans l'un des sous bassins (2b), les particules lourdes au fond (sable et autres...) et les particules légères en surface (mousses). La cloison sera par conséquence étanche dans sa partie basse et dans sa partie haute. Elle sera cependant perméable (alvéoles de quelques centimètres de diamètre) en son milieu afin d'assurer le transit de l'effluent homogénéisé d'un sous bassin (2b) vers un sous bassin (2a). Le sous bassin (2a) est muni d'un système hydraulique de pompage (4) et d'une régulation de débit de l'effluent. Le pompage de l'effluent homogénéisé peut se faire au moyen d'une ou plusieurs pompes électriques placées dans les sous bassins. La régulation du débit permet de recycler tout ou partie de 'effluent pompé au sein du bassin primaire ainsi que de transférer l'effluent vers l'étape suivante du cycle de traitement (lagunes, disques biologiques, boues activées, décanteurdigesteurs...). Cette régulation peut s'effectuer en dimensionnant différemment le diamètre des tuyaux (5) et (6) du circuit hydraulique par exemple eVou en intégrant un dispositif de fermeture (7) (vannes réglables mécaniques ou électromécaniques). Le mouvement d'eau généré par le reflux de l'effluent au sein du bassin primaire permet de réitérer la filtration de l'effluent (reflux dans un sous bassin (2b)), d'éviter la sédimentation des particules lourdes au fond des sous bassins (2a) et (2b) et d'assurer à terme l'homogénéisation de l'effluent. La régulation du débit de l'effluent à prétraiter peut être manuelle, ou comme dans le cas du pompage, être assisté par un système informatique composé d'un automate programmable ou d'un micro ordinateur (11) et d'une interface électronique (10). L'ensemble du cycle hydraulique peut être soit programmé par l'utilisateur soit déduit par le système informatique qui se fonde sur le moment de la joumée, la saison, des mesures de niveaux, des quantités de volumes recyclés et/ou transférés vers les étapes suivantes du cycle de traitement. Ces différentes informations sont foumies par des capteurs de niveaux (9) qui indiquent au système informatique la quantité d'effluent reçue par le dispositif et par conséquent la quantité à prétraiter. Des contacts de niveaux de sécurité (8) indiquent au système informatique l'état du bassin (plein ou vide) afin de prévenir tout dysfonctionnement du dispositif. REVENDICATIONS 1) Procédé selon lequel les eaux usées arrivent sur le site même de la station et sont rejetées directement dans un ou plusieurs bassins primaires (2) dans lesquels s'opèrent l'homogénéisation, la séparation des résidus et des matières lourdes contenus dans les eaux à traiter, avant leur transfert vers l'étape suivante du cycle de traitement (lagunes, disques biologiques, boues activées, décanteurdigesteurs...). Le bassin primaire est séparé par une ou plusieurs cloisons perméables (3) qui agissent comme des filtres et piègent ainsi dans l'un des sous bassins (2b) les particules lourdes et les matières flottantes qui restent en surface. Seules les matières dissoutes et homogénéisées transitent à travers la ou les cloisons vers un sous bassin (2a). 2) Procédé suivant la revendication 1 caractérisé en ce que le reflux au sein des différents sous bassins (2b) permet de réitérer la filtration de l'effluent. 3) Procédé suivant les revendications 1 et 2 caractérisé en ce que le reflux au sein des sous bassins (2a) et (2b) permet d'homogénéiser l'effluent à prétraiter et d'éviter la sédimentation des particules contenues dans celui ci. 4) Procédé suivant les revendications 1, 2 et 3 caractérisé en ce que la régulation de débit permet de recycler tout ou partie de l'effluent pompé dans le bassin primaire. 5) Dispositif selon les revendications précédentes prises dans leur ensemble caractérisé par un système hydraulique composé d'une ou plusieurs pompes (4) et d'une régulation de débit (5,6,7) commandé manuellement ou par un système informatique (automates programmables, micro-ordinateurs...) (10 et 11). Ce système assure d'une part le reflux de l'effluent au sein des différents sous bassins et d'autre part le transfert de l'effluent vers l'étape suivante du cycle de traitement.