Brevet FR2807386A1 — publié le 20011012

PERFECTIONNEMENTS AUX EQUIPEMENTS DE PRE-TRAITEMENT D'EFFLUENTS VINICOLES Il est connu que le problème de l'élimination des effluents qui correspondent volume à environ 70 % de la capacité de vinification de chaque cuverie, exige des traitements convenables pour faire face aux nouvelles normes imposant des limites en DC011* de ces effluents, et permettre leur écoulement dans les réseaux d'évacuation disponibles. Les equipements le plus souvent réalisés pour résoudre des problèmes équivalents (notamment dans les collectivités locales) sont trop complexes par rapport aux caractéristiques de pollution des effluents agricoles, et en conséquence trop onéreux pour être acceptables par la majorité des exploitants. système décrit est prévu pour assurer le traitement des effluents, plus particulièrement vinicoles, et permet d'obtenir avec un coût peu élevé en investissement et en exploitation, des rejets ramenés à un taux de DCO/1 très inférieur à 1g/1. Le système effectue un traitement contrôlé des effluents par lagunage aéré, moyen d'air pulsé. Il est d'une grande simplicité, et facile à mettre en couvre, ne nécessitant que peu de main d'oeuvre, et un investissement réduit, donc particulièrement adapté aux petites et moyennes exploitations. Le système, suivant l'invention, comporte 2 éléments -1/ le premier, est un bassin (1), creusé dans le sol, étanché au moyen d'un film plastique et présentant un fond incliné ; il retient les eaux de lavage de la cuverie, et constitue simultanément le bassin de traitement par aération. -2/ le deuxième est constitué par une barge, flottant sur les effluents recueillis ; cette barge porte la totalité de l'équipement nécessaire pour effectuer le traitement. A - La barge (2) est préférentiellement de forme parallélépipédique, et comporte sur sa face avant, une coque en forme de dièdre (3) -Fig. 1 ; Pl. 1 - dont l'arrête verticale. Cette disposition permet aux effluents déplacés dans le bassin, de se trouver refoulés de part et d'autre de la barge, pour être dispersés au niveau des aérateurs immergés. La barge est fabriquée en matériaux plastiques non dégradables par les effets chimiques des effluents, et résistant aux effets climatiques . La barge porte a) - La turbine, permettant l'aération accélérée des effluents, avec appareillage comprenant un ventilateur centrifuge (4), à haute pression, refoulant l'air produit dans 2 tubulures (7.1) et (7.2), vers les 2 groupes d'aérateurs immergés (10.1) et (10.2). b) - Une ou plusieurs pompes immergées, préférentiellement 2 pompes immergées, (5), aspirent les effluents en provenance du fond du bassin, et les rejettent par leurs tubulures de refoulement, de chaque côté du dièdre avant de la barge, suivant (6). Les pompes immergées de refoulement des effluents dans le bassin, sont suspendues à une ferrure coulissant dans une fente verticale (8) aménagée dans le renfort (9) de l'arrête du dièdre avant de la barge. Cette disposition: ferrure et longueur de la fente, fait que les pompes immergées sont enfoncées dans le bassin lorsque ce dernier est rempli (position de la ferrure en bas de fente) ; elle permet aux pompes de remonter par glissement de la ferrure dans la fente dès quelles touchent le fond du bassin, lors de l'abaissement du niveau du liquide, supports des pompes s'appuyant sur la paroi du fond, permettant une continuation du pompage. c) - Les aérateurs, sont constitués de 2 groupes de tuyaux perforés, l'un (10.1) disposé vers l'avant, l'autre (l0.2) vers l'arrière de la barge. Ces aérateurs sont composés préférentiellement, suivant une description de l'invention, et ceci à titre d'exemple, et non limitativement, de 4 tuyaux parallèles entre eux, et l'axe longitudinal de la barge, disposés à la partie inférieure et de chaque côté de cette dernière, chaque groupe d'aérateurs est alimenté en air pulsé par une tubulure refoulement (7.1) et (7.2), les reliant ainsi au ventilateur (4). Les matériaux constituant les aérateurs sont, comme ceux de la barge, indégradables par les effluents, et insensibles aux conditions climatiques. Chaque tuyau constitutif des aérateurs, comporte des perforations -trous ou fentes- permettant la dispersion de l'air, sous forme de bulles dans les effluents. Dans les tuyaux, des pertes de charges, convenablement disposées, réalisées sous forme de diaphragmes, et de bouchons d'extrémités, permettent une distribution homogène de l'air pulsé dans les effluents. L'absorption de l'air dans l'eau, apporté par l'air refoulé dans les aérateurs, étant au moins 10 fois plus rapide que la destruction des micro-organismes sous l'effet de l'oxygène de l'air introduit, l'appareillage d'insufflation est muni d'un dispositif permettant l'arrêt périodique de la ventilation, générant ainsi des économie d'énergie. Les tuyaux des aérateurs, sont réunis par ensembles de 4 tuyaux, dans le projet décrit suivant l'invention, par des raidisseurs, disposés tels qu'en (11). Les aérateurs sont maintenus en place sous la barge, au moyen d'un système de haubans, préférentiellement en acier inoxydable, accrochés à la pointe haute du dièdre avant de la barge et pareillement en haut et au milieu de sa face arrière. Par leurs autres extrémités, ils sont reliés aux raidisseurs. Ces haubans sont représentés en (12), accrochés aux raidisseurs disposés à mi-longueur des tuyaux, et en (13) aux raidisseurs disposés à l'extrémité des tuyaux. Ces derniers, remplis d'air, présentent une flottabilité non négligeable. Ces tuyaux des aérateurs, sont munis d'anneaux formant lest, en béton ou en fonte, conduisant ' une flottabilité négative. Ces anneaux (18) sont fixés sur les tuyaux, au niveau des raidisseurs d'une part, et d'autre part, sous la barge, au niveau de l'encastrement des tubulures de refoulement. d) - La barge est lestée par 4 blocs (préférentiellement en béton) assurant sa stabilité pendant la période de flottaison, à un niveau souhaité. La disposition des 2 blocs de lest (14.1), placés à l'extrémité avant de la barge, chacun dans un plan parallèle aux plans du dièdre (3) facilite l'écoulement des effluents long des tuyaux des aérateurs. La hauteur de ces blocs, et de ceux placés à l'arrière (14.2), sous les panneaux formant les flancs de la barge, est telle qu'ils constituent les patins d'appui de la barge le fond du bassin, lorsque ce dernier est vidé. e) - Les appareillages 'lectriques (moteurs des pompes, ventilateur) sont solidaires d'un boitier électrique fixé à la barge et muni d'une prise étanche mâle, destiné à recevoir le câble d'alimentation électrique (20). f) - La fixation par rapport au sol de la barge est réalisée par l'intermédiaire de 4 câbles d'acier inoxydable (15), accrochés aux angles hauts de cette dernière par des manilles ; chacun de ces câbles relié à un pieu (16) fiché en terre en dehors du bassin. Malgré le mou qu'il est nécessaire laisser à ces câbles pour compenser la différence de niveau entre la barge posée ses patins et sa position en flottaison haute (bassin rempli au maximum), cette disposition permet d'éliminer le déplacement intempestif de la barge, par l'effet de couple, au fonctionnement du ventilateur. g) - Le panneau support ventilateur, fixé sur la barge, comporte à sa partie haute un orifice ou un anneau, placé sur l'axe passant par le centre de gravité de la barge équipée, permettant le passage d'une élingue pour la mise en place, au moyen d'un engin de levage mécanique B - L'alimentation électrique l'équipement est logé dans un coffret étanche (17), installé, suivant l'exemple réalisation illustrant l'invention, près d'un des pieu d'amarrage de la barge. Le coffret loge un disjoncteur différentiel de protection des hommes et des instruments ; les boutons des Marche/Arrêt, et le bouton de commande de la ventilation et les voyants. Il comporte le séquenceur de fonctionnement de la ventilation (minuterie ajustable, permettant de régler durée d'insufflation t1 , et la durée t2) entre 2 insufflations. Un circuit électrique complémentaire, arrête l'alimentation des pompes immergées pendant les temps de fonctionnement t 1 de la ventilation. Cet artifice permet décréter la puissance de pointe de l'installation de dépollution, facilitant l'alimentation autonome de l'équipement lorsque l'utilisation d'un groupe électrogène' est indispensable. Le coffret loge une prise blindée de branchement de pompes externes, l'une pour le relevage des eaux du bassin en fin de traitement, lors de la vidange du bassin vers le fossés d'évacuation, l'autre pour extraire les boues résiduelles déposées dans l'extrémité la plus basse du fond incliné du bassin, pour être amené par exemple à une centrale d'incinération. Le coffret est relié à la barge, un câble (19) de longueur suffisante, et dont l'extrémité est munie d'un connecteur femelle étanche. REVENDICATIONS 1) Equipements pour le pré-traitement des effluents vinicoles, destiné à abaisser la DCO/1 des eaux, à un taux tel que leur évacuation devienne compatible avec les exigences de l'environnement caractérisé en ce que la totalité du système nécessaire à l'action de dépollution est fixée à une structure constituant une barge (2), qui flotte à la surface d'un bassin (1) de retenue de tous les effluents en provenance de la cuverie. 2) Equipement suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'une des extrémités de la barge (dite avant ) est munie d'une coque en forme de dièdre (3) dont arrête est verticale. 3) Equipement suivant les revendication 1 et 2, caractérisé en ce que la barge (2) est munie de blocs de lests (14) -par exemple en béton- de stabilisation de flottaison, qui constituent simultanément les patins d'appui lorsque la barge repose sur fond du bassin, une fois ce dernier vidé ; que les 2 blocs de lest, côté avant de la barge, sont disposés sous le dièdre (3), leur fixation étant- réalisée suivant des plans parallèles aux plans du dièdre. 4) Equipement suivant les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que dispositif aérateur immerge dans les effluents, est constitué de plusieurs tuyaux parallèles à l'axe de la barge, reliés aux tubulures (7) de refoulement de l'air pulsé par le ventilateur (4), liés entre eux des raidisseurs (11), lestés par des anneaux (18) en béton (ou en fonte), pour leur donner une flottabilité négative lorsqu'ils sont remplis d'air, et suspendus par haubans (12) et (13), accrochés d'une part à la barge, autre part aux raidisseurs (11). 5) Equipement suivant les revendications 1) et 4), caractérisé en ce que tuyaux des aérateurs (10), sont munis de perforations (trous et/ou fentes) pour distribuer l'air pulsé dans le liquide ; elles comportent des pertes de charges, réalisées au moyen de diaphragmes et bouchons, convenablement disposés dans les tuyaux, pour obtenir une distribution suffisamment homogène de l'air pulsé dans les effluents. 6) Equipement selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que une ou plusieurs pompes immergées (5), sont disposées à l'avant du dièdre (3) de la barge, aspirant les effluents du fond du bassin, et les rejetant par leurs tubulures de refoulement disposées parallèlement aux plans du dièdre, suivant (6), de chaque côté de la barge ;les pompes sont suspendues par une ferrure coulissant librement en (8), dans une fente découpée (9) dans le renfort de l'arrête du dièdre (3) de la barge (2), de façon que les pompes soient toujours le plus proche possible du fond du bassin (1), quel que soit le niveau de remplissage de ce dernier par les effluents. 7) Equipement selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le carter supportant le ventilateur est muni d'un anneau ou d'un perçage ( qui permet d'élinguer l'équipement pour effectuer sa manipulation avant ou après une campagne de traitement, par un engin mécanique de levage. 8) Equipement suivant l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la barge (2), ainsi que les différents éléments de structure : organes, aérateurs, tubulures de refoulement d'air... sont construits en matériaux plastiques, non dégradables par les effets chimiques des effluents, et résistant aux effets climatiques. 9) Equipement suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le ventilateur d'aération des effluents peut être arrêté pendant le temps met l'air, donc l'oxygène dissous dans les effluents par dispersion des bulles d'air, à détruire les micro-organismes ; ce rapport, durée d'arrêt/durée de ventilation étant élevé, l'économie d'énergie qui en découle n'est pas négligeable pour l'exploitant. 10) Equipement suivant l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que, un circuit suspend le fonctionnement des pompes immergées, lors du fonctionnement du ventilateur , ce dispositif permet décréter la puissance de pointe de l'équipement pour faciliter son alimentation électrique en fonctionnement autonome lorsqu'il nécessite le branchement sur un groupe électrogène qui par ce fait peut être de faible puissance. 11) Equipement suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le pupitre électrique (17) de commande de la barge est fixé au sol, proche d'un des pieux d'ancrage de cette dernière, et que son alimentation est réalisée par un câble (20) muni d'un connecteur femelle se fixant sur le socle prévu à cet effet sur la barge.