Brevet FR2796376A1 — publié le 20010119

La présente invention concerne un dispositif de procédé technique biologique, pour traiter les lisiers issus d'élevage de types porc, canard, veau et ceci pour, réduire de plus de 90% les quantités de demandes chimiques en oxygène DCO, abattre de plus de 90% la teneur en azote N-NH4/ N-NTK et en phosphate P205, abattre de plus de 50% la teneur en potassium K20, et éliminer les odeurs. Les lisiers issus des élevages de porcs, canards, veaux sont actuellement récupérés régulièrement dans une pré-fosse en bout des installations d'élevage. La principale gestion de ces lisiers est l'épandage qui est actuellement une source de pollution des sols, sous-sols, nappes phréatiques, rivières sans compter les nuisances pour les riverains du fait des odeurs désagréables en stockage et lors d'épandage. Le dispositif de procédé selon l'invention permet de remédier à ces inconvénients. Il comporte en effet selon une première caractéristique, une cuve pour une première phase de traitement anaérobie spécifique permettant la décantation des matières en suspension du lisier et une bio-digestion par mycéliums sélectionnés, d'une partie de la matière organique et des boues décantées. Il comporte ensuite, selon une deuxième caractéristique, une cuve de rétention surmontée d'une tour de garnissage permettant le traitement final de l'effluent en phase aérobie spécifique de bio-digestion, par mycéliums sélectionnés. Selon des modes particuliers de mise en oeuvre -Pour la première phase de traitement anaérobie : - La cuve étanche, de matériaux résistant à la corrosion, de type béton traité ou enduit de résine peut être d'un volume de 150 m3 pour un volume de traitement d'effluent de 10 000 m3 par an. -Cette cuve est de préférence enterrée pour bénéficier d'une température constante de traitement comprise entre 25 et 30 "C. Toutefois la température de traitement peut être abaissée à 10'C mais pour un rendement moindre. -Cette cuve est préparée lors de la mise en service par ensemencement de mycéliums sélectionnés et apport de nutriments appropriés. -Cette cuve peut également être d'un volume de 110 m3 et complétée par une fosse complémentaire de 25 m3 pour un même volume de traitement et ceci pour palier aux boues en excès, soutirées par une pompe de débit de 10 à 20 m3/ heure lors de la phase de démarrage. Elle permet aussi une souplesse de fonctionnement en cas de surcharge. -Après mise en service, un temps de montée en régime est nécessaire. Pendant cette période, la cuve ne reçoit pas d'effluent à traiter. Cette période est comprise entre 40 et 90 jours en fonction des différents facteurs environnants. La mise en traitement est déclenchée par une analyse préalable du bio-réacteur. -L'effluent à traiter, dont le PH préconisé varie de 5,5 à 9,5, alimente cette cuve lentement par pompage avec un débit de 10 à 20 m3 /heure dans la fosse à lisier à l'aide d'une pompe principale et d'une pompe de secours en parallèles. Ce qui permet un remplissage progressif et un temps de séjours de 4 à 7 jours de l'effluent à traiter. -Cette cuve fermée est équipée d'un évent de dégazage de diamètre de 50 à 300 mm d'une hauteur supérieure au bâtiment avoisinant l'installation. -L'effluent ainsi traité en phase anaérobie spécifique s'écoule par le biais d'un sur-verseur dans un bac tampon de 400 litres, dans lequel se trouvent deux type "vide cave" muni d'un flotteur d'un débit de 10 à 20 m3/ heure à déclenchement, dont une est de secours. -Ce bac tampon atteignant son niveau haut de remplissage est en permanence libéré d'une certaine quantité d'effluent traité, qui alimente la cuve de rétention de la deuxième phase décrite ci-après. -Pour la deuxième phase de traitement aérobie -La cuve de rétention de forme carrée ou ronde doit être d'un volume de 110 m3 et composé de matériaux résistant à la corrosion, de type béton traité ou enduit de résine -La tour qui surmonte la cuve de rétention, de dimension de 2 m de hauteur, d'une largeur de 3,125 m et d'une longueur de 5 m, est composée d'une grille entourée d'un bardage tout inox de type 304 L, garnie de différents types de matériaux, tube PVC, toile inox, céramique permettant la fixation des mycéliums. -La tour est surmontée d'un toit. -la cuve ainsi que la tour sont préparées lors de la mise en service, par ensemencement de mycéliums sélectionnés et apports de nutriments appropriés. -Après mise en service, un temps de montée en régime de 15 jours est nécessaire. -le garnissage de la tour est ensuite aspergé, à l'aide de rampes d'aspersions par l'effluent traité, pompé avec un débit de 10 à 20 m3 / heure dans la cuve de rétention et issu du déversement de la première phase anaérobie. -Cette aspersion par re-circulation permanente, permet le ruissellement de l'effluent sur le garnissage de la tour et humidifie les mycéliums qui absorbent les composants de l'effluent, cités dans l'expression du domaine technique. -Le temps de séjour de l'effluent peut être de 2 à 10 jours en fonction du résultat escompté. -La température de fonctionnement adaptée peut varier de 15 à 30'C, et le PH de l'effluent de 6 à 9. -L'effluent ainsi traité s'évacue dans un bac tampons avant de se déverser par gravité, soit dans des champs à irriguer, soit dans une fosse de stockage. Le schéma annexé illustre l'invention : La figure poste 1 représente la cuve de stockage du lisier brut en sortie des installations d'élevages. La figure poste 2 représente la cuve de traitement anaérobie par mycéliums sélectionnés ayant une cuve complémentaire de démarrage ou de confort de surcharge de traitement. La figure poste 3 représente la cuve de traitement aérobie surmontée de sa tour de garnissage. La figure poste 4 représente l'évacuation de l'effluent traité. En référence à ce schéma, le dispositif de procédé comporte un pompage du lisier brut stocké dans la cuve tampon (1) du poste 1, déjà disponible sur le site ou à prévoir si insuffisante. Cette cuve doit être équipée d'un mélangeur. Le pompage est effectué par deux pompes en parallèles (3) et par l'intermédiaire de tuyauterie (2) inox ou pvc de diamètre de 75 à 300 mm. Le lisier est ainsi transféré par les tuyaux de refoulement (2), dans la cuve du bio-digesteur (4) de la phase anaérobie. Cette cuve est de l'ordre de 150m3 en matériau imputrescible. Cette cuve étanche est surmontée d'un évent (5) de 0 100mm, de hauteur supérieure au bâtiment avoisinant. L'effluent traité en phase anaérobie est ensuite transféré par déversement à l'aide de la tuyauterie (2) dans le bac tampon (6), les pompes immergées équipées de flotteurs envoient ensuite l'effluent dans la cuve de rétention (10) de la phase aérobie par l'intermédiaire de la tuyauterie (2) Selon une variante illustrée dans le poste 2 de la phase anaérobie, un bac complémentaire (8) peut être installé afin de soutirer les boues en excès lors de la phase de démarrage ou en cas de surcharge en utilisation. Pour se faire, la pompe (7) soutire les boues de la cuve (4). Cette cuve complémentaire (8) d'environs 25m3 à la même fonction que la cuve (4) ; l'effluent traité est ensuite transféré par la pompe (9) par l'intermédiaire du tuyau (2). L'effluent de la cuve de rétention (10) est pompé en permanence par les pompes d'aspersions (13) qui alimentent les rampes d'aspersions (12) installées dans la tour (Il 1), parl'intermédiaire des tuyaux (2). L'effluent traité est ensuite déversé dans un bassin ou lagune (14) ou directement épandu par gravité en irrigation. REVENDICATIONS l/ Procédé pour traiter les lisiers d'élevages de porcs, de canards, de veaux, caractérisé en ce q#'iI comporte un traitement appelé phase de bio-digestion anaérobie par mycélium (4) puis d'un traitement de l'effluent décanté par une phase de bio-digestion aérobie par mycélium (10). 21 Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que la phase anaérobie (4) permet d'opérer un premier traitement du lisier par la bio-digestion des matières organiques et des boues décantées, effectué par les mycéliums dont les souches sont sélectionnées. 3 / Procédé selon la revendication 1 et 2 caractérisé en ce que la phase aérobie (10) permet d'opérer, par aspersion en continue de la tour de garnissage, un deuxième traitement par bio-digestion des composants azote, phosphate, potassium, effectué par les mycéliums dont les souches sont sélectionnées- 41 Procédé selon les revendications 2 et 3 caractérisé en ce que l'ensemble des deux procédés, anaérobie (4) et aérobie (10) réduit les quantités de demandes chimiques en oxygène. 5/ Procédé selon l'ensemble des revendications 1,2, 3 et 4 caractérisé en ce que l'effluent traité peut être stocké en bassin (14) ou épandu après dix sept jours maximums de traitement, dans les conditions de respect des éco-systèmes.