Brevet FR2868416A1 — publié le 20051007

La présente invention concerne un dispositif pour le traitement et le recyclage de l'eau d'une réserve. Elle s'applique notamment, mais non exclusivement, au traitement de l'eau d'un bassin ou même d'un aquarium contenant éventuellement des animaux 15 aquatiques (poissons, tortues...). D'une façon générale, on sait que l'eau contenue dans ce type de réserves est soumise à un processus de pollution provenant de sources multiples pouvant être extérieures ou intérieures à la réserve. Ainsi, les sources de pollution extérieures peuvent consister en des éléments extérieurs tels que des particules de matière, des poussières, des micro-organismes, des insectes, etc.... qui tombent dans l'eau de la réserve, principalement lorsque celle-ci est ouverte à l'extérieur. Les sources de pollution intérieures résultent de la présence d'animaux, de végétaux ou d'objets à l'intérieur de la réserve. A ces types de pollution s'ajoutent ceux résultant de la présence dans l'eau de 30 certains composés favorisant le développement de microorganismes tels que des algues ou des mousses. L'ensemble de cette pollution se traduit par une quantité de matière dissoute ou en suspension dans l'eau dont une fraction a tendance à se déposer sur les parois et/ou le fond du contenant. Pour purifier l'eau contenue dans la réserve, on effectue un recyclage de l'eau au moyen d'un circuit de recyclage incluant des moyens de filtrage. Néanmoins, il s'avère que ce processus de filtrage pose de nombreux problèmes, en particulier ceux ayant trait au colmatage des filtres. En outre, les circuits de recyclage assurant un filtrage de l'eau ne résolvent pas le problème des dépôts de matière sur le fond et les parois de la réserve et se limitent essentiellement à l'extraction des matières en suspension dans l'eau. Pour supprimer ces inconvénients, on a proposé d'utiliser des filtres biologiques faisant intervenir des micro-organismes spécialement choisis pour consommer les composés polluants en solution et dégrader les matières solides ou colloïdales en suspension. En effet, ces micro- organismes sont capables de transformer un grand nombre de molécules organiques ou minérales grâce à leur extrême richesse en enzymes qui catalysent les réactions énergétiques nécessaires, d'une part, à leur respiration (catabolisme), d'autre part, à la synthèse de la matière vivante (anabolisme) par biodégradation du milieu. Ces propriétés permettent aux micro-organismes de jouer un rôle très important dans l'équation biologique de l'eau et, en particulier, dans l'élimination des déchets véhiculés par l'eau. Pour effectuer un tel traitement de l'eau, on fixe la biomasse sur un lit granuleux qui constitue une masse filtrante traversée par l'eau. La teneur de l'eau en oxygène nécessaire à la respiration des micro- organismes est assurée par une préaération de l'eau ou par insufflation d'air à contre-courant au sein de la masse filtrante. 2868416 3 L'invention a plus particulièrement pour but d'améliorer ce type de traitement. A cet effet, le dispositif de traitement selon l'invention fait intervenir: un circuit d'aspiration comprenant une pluralité d'orifices d'aspiration débouchant au niveau du fond de la réserve d'eau ou au voisinage de celui-ci, en des emplacements uniformément répartis de la surface dudit fond, un lit de particules en matière poreuse ensemencés par des micro-organismes servant au traitement biologique de l'eau, ce lit de particules étant disposé sur ledit fond de manière à recouvrir lesdits orifices, et un circuit de recyclage comprenant une pompe dont le conduit d'admission est raccordé audit circuit d'aspiration tandis que le conduit de refoulement est raccordé à un circuit d'alimentation en eau de la réserve. Avantageusement, les susdites particules pourront consister en de la pouzzolane qui constitue un excellent support de bactéries et qui dégage notamment des sulfates d'alumine présentant des propriétés fongicides et bactéricides naturelles. Selon un mode d'exécution particulièrement avantageux de l'invention, le circuit d'aspiration pourra comprendre un réacteur dans lequel l'eau traitée par la biomasse s'écoule au contact d'éléments métalliques de manière à obtenir une réaction d'hydrolyse de l'eau chargée en gaz carbonique due à l'action (fermentation) de la biomasse sur les déchets et en sulfates dégagés par la pouzzolane. Cette hydrolyse de l'eau produit une calcification et une oxydation des éléments métalliques avec détachement de micro-particules de sulfate métallique qui, entraînées dans l'eau aspirée par la pompe, sont reconduites dans la réserve en effectuant un apport d'oxygène. Cet apport en sulfates métalliques présente l'avantage de stopper le développement de micro-organismes indésirables tels que les algues unicellulaires filamenteuses. Bien entendu, il conviendra de choisir des bactéries permettant de réduire les nitrites et les nitrates présents notamment dans les déchets. Ainsi, par exemple, le dispositif selon l'invention pourra utiliser: É pour l'eau de mer, des bactéries du type de celles désignées par les marques "Bactimer" et "Biomer" qui sont disponibles dans le commerce, ou d'un type équivalent, É pour l'eau douce, des bactéries du type de celles désignées par les marques "Biolight" et "Bioplus", également disponibles dans le 15 commerce, ou d'un type équivalent, Un mode d'exécution de l'invention sera décrit ci-après, à titre d'exemple non limitatif, avec référence aux dessins annexés dans lesquels: La figure 1 est une représentation schématique d'un dispositif de traitement d'eau selon l'invention, la réserve d'eau étant vue en coupe verticale, La figure 2 est une représentation schématique de la réserve d'eau vue 25 de dessus. Dans cet exemple, le dispositif selon l'invention s'applique au traitement de l'eau d'une réserve d'eau 1 de forme parallélépipédique pouvant consister par exemple en un aquarium ou un bassin. 2868416 -5- Ce dispositif fait intervenir un circuit de recyclage de l'eau contenue dans la réserve 1, ce circuit comportant: un circuit d'aspiration d'eau constitué par une tubulure 2 coudée de manière à constituer un serpentin qui est disposé sur le fond 3 de la réserve 1; ce serpentin s'étend ici sensiblement sur au moins une fraction de la surface du fond 3 (ici la totalité), il comprend une pluralité d'orifices d'aspiration 4 disposés à intervalles réguliers de manière à obtenir une répartition uniforme sur ladite fraction, une pompe 5 dont l'entrée d'admission est connectée au circuit d'aspiration 2 par l'intermédiaire d'un circuit 6 comportant un réacteur d'hydrolyse 7, un circuit de retour 8 raccordé à la sortie de la pompe 5 et débouchant au-dessus de la réserve d'eau 1. Dans cet exemple, le réacteur d'hydrolyse 7 se présente sous la forme d'une boîte 8 par exemple en matière plastique (PVC) contenant une succession d'au moins quatre plaques métalliques superposées 9 qui délimitent entre elles un espace de passage d'eau entre une chambre d'admission 10 connectée au conduit d'aspiration et une chambre de sortie 11 connectée à l'entrée de la pompe 5. Avantageusement, ces plaques métalliques 9 pourront être respectivement réalisées en cuivre, en argent, en zinc et en aluminium. Ces plaques 9 pourront par exemple être espacées de 5 à 10 mm et présenter une épaisseur de l'ordre de 1 à 5 mm selon la quantité d'eau à traiter. Conformément à l'invention, le fond 3 de la réserve 1 ainsi que le circuit d'aspiration sont recouverts par un lit de particules de pouzzolane 12 présentant par exemple une taille de l'ordre de 10 à 15 mm, cette pouzzolane étant ensemencée de bactéries par exemple de type "Bactimer" et "Biomer" dans le cas où la réserve 1 contient de l'eau de mer, ou de type "Biolight" et "Bioplus" dans le cas où la réserve 1 contient de l'eau douce. Ces types de bactéries présentent l'avantage d'avoir une action antinitrites et anti-nitrates. A titre d'exemple, l'épaisseur du lit de pouzzolane ensemencée pourra être de l'ordre de 5 cm pour les aquariums et de 10 cm pour les bassins. Grâce à ces dispositions, les matières en suspension dans l'eau de la réserve ont tendance à se déposer naturellement sur le lit de pouzzolane 12. Ce phénomène est accentué du fait de l'aspiration engendrée au travers du lit de pouzzolane par le circuit d'aspiration (tubulure 2). Le lit de pouzzolane se comporte comme un filtre mécanique grossier qui retient les particules les plus grosses. Grâce à la présence des bactéries qui se trouvent fixées dans les porosités de la pouzzolane, ce lit 12 se comporte comme un réacteur biologique, non seulement vis-à-vis des particules retenues par la pouzzolane mais en outre vis-à-vis des substances dissoutes dans l'eau ou des matières colloïdales. Ces bactéries s'attaquent à ces particules et à ces substances en dégageant du gaz carbonique qui, entrainé dans l'eau aspirée par la pompe, réagit avec les plaques métalliques du réacteur d'hydrolyse 7. Parallèlement, les déchets résiduels et les poussières de pouzzolane forment sur le lit de pouzzolane 12 un limon qui constitue également un support bactérien. Les plaques métalliques 9 du réacteur d'hydrolyse sont sujettes à un processus 30 de calcification et d'oxydation sous l'effet de l'oxygène, du gaz carbonique et des sulfates générés par la pouzzolane. Ce processus engendre un détachement de micro-particules de sulfates de chaque métal constituant les plaques. Ces micro-particules sont entraînées par l'eau aspirée par la pompe 5 et refoulées dans la réserve 1. Ces sulfates permettent notamment d'éviter le développement d'algues filamenteuses ou de mousses à l'intérieur de la réserve 1. L'eau déversée par le circuit de retour 8 suit un trajet aérien avant de se mélanger dans l'eau de la réserve 1 et subit donc un processus d'oxygénation indispensable pour les animaux, par exemple les poissons contenus dans la réserve ainsi que pour le développement des bactéries présentes dans le lit de pouzzolane 12. Bien entendu, l'invention ne se limite pas au mode d'exécution précédemment décrit. Ainsi, l'ensemble comprenant le circuit d'aspiration, l'éventuel circuit de diffusion d'air et le lit de pouzzolane 12 ne pourra recouvrir qu'une fraction du fond 3 de la réserve 1, par exemple un tiers de la surface pour un bassin et deux tiers de la surface pour un aquarium. Le dispositif précédemment décrit présente l'avantage d'être particulièrement efficace tout en étant économique et écologique par rapport à un système de filtration traditionnel. Revendications 1. Dispositif pour le traitement et le recyclage de l'eau d'une réserve (1), caractérisé en ce qu'il comprend: un circuit d'aspiration (2) comprenant une pluralité d'orifices d'aspiration (4) débouchant au niveau du fond (3) de la réserve d'eau (1) ou au voisinage de celui-ci, en des emplacements uniformément répartis de la surface dudit fond (3), un lit de particules (12) en matière poreuse ensemencées par des micro- organismes servant au traitement biologique de l'eau, ce lit de particules (12) étant disposé sur ledit fond (3) de manière à recouvrir lesdits orifices (4), et un circuit de recyclage comprenant une pompe (5) dont le conduit d'admission (6) est raccordé audit circuit d'aspiration (2) tandis que le conduit de refoulement (8) est raccordé à un circuit d'alimentation en eau de la réserve (1). 2. Dispositif selon la revendication 1, 20 caractérisé en ce que les susdites particules consistent en de la pouzzolane. 3. Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le circuit d'aspiration (2) comprend un réacteur d'hydrolyse (7). 4. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le lit de pouzzolane renferme des bactéries aptes à réduire les nitrites et les nitrates. 5. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en que le lit de pouzzolane est ensemencé : É pour l'eau de mer, de bactéries du type de celles désignées par les marques "Bactimer" et "Biomer" qui sont disponibles dans le commerce, ou d'un type équivalent, É pour l'eau douce, de bactéries du type de celles désignées par les marques "Biolight" et "Bioplus", également disponibles dans le commerce, ou d'un type équivalent, 6. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'eau traitée par la biomasse s'écoule au contact d'éléments métalliques de manière à obtenir une réaction d'hydrolyse de l'eau chargée en gaz carbonique due à l'action (fermentation) de la biomasse sur les déchets et en sulfates dégagés par la pouzzolane. 7. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le susdit circuit de recyclage comprend un circuit d'aspiration d'eau constitué par une tubulure (2) coudée de manière à constituer un serpentin disposé dans le fond de la réserve sur au moins une fraction de la surface du fond (3) et comprenant une pluralité d'orifices d'aspiration (4) disposés à intervalles réguliers de manière à obtenir une répartition uniforme sur ladite fraction, une pompe (5) dont l'entrée d'admission est connectée au circuit d'aspiration (2) par l'intermédiaire d'un circuit (6) comportant un réacteur d'hydrolyse (7), un circuit de retour (8) raccordé à la sortie de la pompe (5) et débouchant au-dessus de la réserve d'eau (1). 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que le réacteur d'hydrolyse (7) se présente sous la forme d'une boîte (8) par exemple en matière plastique (PVC) contenant une succession d'au moins quatre plaques métalliques superposées (9) qui 2868416 -10- délimitent entre elles un espace de passage d'eau entre une chambre d'admission (10) connectée au conduit d'aspiration et une chambre de sortie (11) connectée à l'entrée de la pompe (5). 9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que les susdites plaques sont respectivement réalisées en cuivre, en argent, en zinc et en aluminium.