Brevet FR2870230A1 — publié le 20051118

DISPOSITIF DE FILTRATION ULTIME DES REJETS DANS DES ENSEMBLES DE TRAITEMENT DES EAUX USEES La présente invention concerne un dispositif de filtration ultime des rejets dans des ensembles de filtration des eaux usées, par exemple pour une habitation ou un groupe d'habitations qui ne dispose pas de possibilités de raccordement au réseau de tout-à-l'égout. De tels moyens sont autonomes et incluent une fosse septique avec un filtre à sable ou plus évoluée suivant un schéma décrit par ailleurs dans une demande de brevet parallèle au nom du même déposant. On sait aussi qu'il est possible de prévoir des systèmes dits à boue activée permettant le traitement avec des bactéries aérobies dont le développement est accéléré par un brassage des eaux à traiter en sorte de favoriser la dégradation des matières organiques. On retient pour la présente invention une fosse septique qui comprend une enceinte fermée comportant une entrée ouverte vers le bas de l'enceinte et une sortie en partie haute, à déversement en sorte de conserver un volume fluide pour la quasi-totalité du volume de l'enceinte. Des microorganismes sont introduits dans cette enceinte et se développent de façon quasi autonome tout en permettant de digérer les matières organiques. L'eau rejetée à la sortie de la fosse, sous réserve d'un bon dimensionnement et d'un bon fonctionnement, est censée être exempte de matière organique. L'eau doit pouvoir être ensuite répandue sur une surface donnée en sorte de la voir absorbée par le sol. 2870230 2 En réalité, les matières organiques sont en partie traitées mais il subsiste une part importante de l'ordre de 50% de matières solides organiques pour une part qu'il est nécessaire de traiter par digestion complémentaire ou filtration mécanique avant que l'eau ne puisse être épandue et absorbée. En complément, il est souvent prévu un filtre à sable disposé en série avec la fosse septique et assurant le traitement complémentaire nécessaire évoqué ci-avant. De tels filtres à sable assurent une filtration mécanique et les bactéries se développent en son sein pour transformer la matière organique subsistante. Néanmoins, si de tels filtres à sable sont peu coûteux à la mise en place, ils posent différents problèmes. Le premier est la nécessité de disposer d'une grande surface au sol car le rendement est faible et il faut une grande surface pour une faible capacité de traitement. De plus, de tels filtres se colmatent rapidement et perdent de leur efficacité rapidement engendrant des changements réguliers de l'ordre de 3 à 5 ans. Lors de chaque changement, il faut retirer la couche de terre végétale généralement rapportée sur le filtre à sable, il faut retirer le volume de sable dans son ensemble pour le mettre en décharge. En plus des inconvénients liés au terrassement, il faut ajouter le coût de mise en décharge dont on sait qu'il est proportionnel au volume et qu'il est de plus en plus élevé. Quant aux bactéries, elles sont de type aérobie et se développent mieux dans un milieu bien aéré, ce qui n'est pas le cas du sable. De plus, il est possible de rejeter des bactéries, ce qui peut ne pas être perturbant lorsque l'épandage s'effectue sur champs mais qui peut être un vrai problème lorsque les eaux de sortie de la fosse sont déversées dans un milieu sensible au microorganismes, par exemple dans une pièce d'eau fermée. De plus, en cas de dysfonctionnement du dispositif de traitement, il convient de disposer d'un dernier filtre pour éviter un rejet intempestif de matière organique dans le 2870230 3 champ d'épandage mais aussi et surtout dans un milieu sensible comme une pièce d'eau. Tous les ensembles proposés sont volumineux, complexes à mettre en ouvre et complexe à entretenir pour un bon fonctionnement. La présente invention vise un dispositif complet, compact, intégré, facile à poser et entretenir. Les différentes figures représentent un mode de réalisation et les dessins associés représentent sur les différentes figures: - figure 1: une vue en perspective du dispositif selon la présente invention, 10 et - figure 2: une vue en coupe longitudinale du dispositif selon la figure 1, permettant de faire apparaître les éléments essentiels de l'invention. Sur la figure 1, on représenté un dispositif de traitement et de filtration compact et intégré, comprenant une entrée 10 des eaux usées, une sortie 12 des eaux claires, des premiers moyens 14 de traitement, des seconds moyens 16 de traitement et des moyens 18 de traitement ultime L'entrée 10 des eaux usées est située en partie haute d'une première cuve 20 dite toutes eaux, ou décanteur primaire appartenant aux premiers moyens 14 de traitement. Cette cuve est fermée et fonctionne de façon anaérobie. Cette première cuve assure un traitement de séparation des graisses et une décantation. Cette cuve doit faire l'objet régulièrement d'une vidange de façon connue pour retirer les graisses accumulées en surface et les sédiments minéraux sédimentés en fond de cuve. Les matières organiques conservées dans la phase liquide de la première cuve 20, toutes eaux constituant un décanteur primaire sont entraînées vers la deuxième cuve 22 appartenant aux deuxièmes moyens 16 de traitement par un passage 24, situé en partie intermédiaire de la paroi 26 de séparation de ces deux cuves 2870230 4 disposées, de façon préférentielle, juxtaposées. Ce passage est plutôt du type à orifices multiples calibrés. Il convient de prévoir une alimentation régulière de la deuxième cuve 22 pour éviter de déstabiliser la biologie si la cuve 20 devait recevoir une surcharge hydraulique. Dans cette deuxième cuve 22, il est prévu des moyens 28 d'oxygénation par des moyens 30 d'injection d'air avec bullage important. Cette deuxième cuve comporte une cloison 32 issue de la partie haute de la cuve et se prolongeant vers le bas, en laissant subsister un passage 34 suffisant pour la circulation du fluide traité par oxygénation et donc clair vers la troisième cuve. be façon adaptée, il est possible de disposer des moyens 35 d'agitation des boues accumulées par exemple au moyen d'un système venturi en pied de cloison. Un tel système permet un remontage des boues vers la partie haute de la cuve. bans tous les cas, les boues accumulées devront être retirées par une vidange partielle de celle-ci en même temps que la première cuve. La cloison 32 détermine un compartiment constituant un clarificateur pour assurer une tranquillisation du flux et éviter l'entraînement des particules floculées et des bactéries aérobies actives vers la troisième cuve 36 appartenant aux moyens 18 de traitement ultime. Cette troisième cuve est dite de rétention et de filtration. Selon un mode de réalisation préférentiel, le passage de l'espace dit clarificateur vers la troisième cuve est réalisé à travers un collecteur horizontal fermé comportant des trous calibrés. Cette troisième cuve 36 permet de recevoir le fluide clair issu des deuxièmes moyens de traitement et notamment du compartiment clarificateur. Cette troisième cuve porte la sortie 12 des eaux claires et se trouve adjacente à la deuxième cuve. Cette sortie est positionnée en aval d'un filtre 38 mécanique. Un 2870230 5 tel filtre est de façon préférentielle du type à colonne amovible avec un carter 40 comportant un tamis Inox ou des matériaux filtrants 42 tels que des textiles ou des géotextiles pour ne citer que ceux-là. Ce filtre assure de façon mécanique la rétention des éventuels microorganismes issus de la cuve précédente des deuxième moyens 16 de traitement ainsi que la rétention des particules solides ayant éventuellement transitées avec le flux. Ce filtre permettant l'accès au filtre est de façon nécessaire équipé d'un clapet évitant un siphonage d'une eau non filtrée de façon ultime et par exemple un clapet de fermeture automatique est suffisant à condition de lier son fonctionnement à la présence du filtre par tout moyen adapté. En cas de dysfonctionnement, on note que les effluents qui ne seraient pas parfaitement clairs sont soumis à cette filtration ultime qui évite le risque d'un rejet polluant. De plus, si un utilisateur venait à retirer le filtre pour convenance personnelle ou 15 toutes autres raison, il n'y aurait aucune sortie d'eau, ce qui conduirait à une dysfonctionnement et à un arrêt de l'installation. Ce filtre est accessible aisément en partie supérieure de la troisième cuve pour permettre le changement de filtre par la partie supérieure ou son nettoyage, notamment dans le cas d'un tamis Inox. Les autres cuves ont également chacune leur propre accès mais ils reste nt limités à des usages plus rares. Si nécessaire, en fonction de la configuration de l'installation, la troisième cuve peut recevoir une pompe de relevage, notamment une pompe raccordée directement à ce filtre. Le dispositif selon la présente invention est extrêmement facile à mettre en oeuvre surtout dans le mode de réalisation proposé qui prévoit un module unique avec trois cuves juxtaposées ayant chacune les fonctions précédemment décrites. Il suffit après l'avoir enterré de le connecter sur la sortie des eaux 2870230 6 usées de l'habitation ou du groupe d'habitation concerné et de relier la sortie du module à un réseau de canalisations d'épandage ou à une canalisation d'évacuation vers un site naturel tel qu'une retenue d'eau. Ce module peut avantageusement être réalisé en matériau polymère tel que du 5 polyéthylène. Les moyens d'oxygénation mentionnés préalablement sont de type connu et peuvent inclure une soufflerie et une distribution par des moyens d'injection d'air avec bullage important dans une couronne d'un tube de polyéthylène semi-rigide en circuit fermé. Le système, équipé d'un contrôle de pression permet alors de détecter un éventuel défaut et donc de signaler le dysfonctionnement. 7 REVENDICATIONS 1. Dispositif de traitement des eaux usées d'une habitation ou d'un groupe d'habitations, interposé entre une sortie de ces eaux usées et un réseau d'épandage ou un lieu naturel, caractérisé en ce qu'il comprend - une entrée (10), - des premiers moyens (14) de traitement anaérobie des eaux usées, avec séparation des graisses, - des deuxièmes moyens (16) de traitement aérobie des eaux prétraitées issues des premiers moyens de traitement, - des moyens (18) ultimes de traitement par filtration mécanique des eaux pré-traitées par les premier et deuxième moyens, disposés en amont d'une sortie (12) dudit dispositif. 2. Dispositif de traitement des eaux usées selon la revendication 1, caractérisé en ce que les premiers moyens (14) de traitement comprennent une cuve (20) de décantation munie d'un passage (24) vers les deuxième moyens (16) de traitement. 3. Dispositif de traitement des eaux usées selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les deuxièmes moyens (16) de traitement comprennent une cuve (22) munie de moyens (28) d'oxygénation comportant des moyens (30) d'injection d'air. 4. Dispositif de traitement des eaux usées selon la revendication 3, caractérisé en ce que la cuve (22) comprend une cloison (32) délimitant un compartiment de tranquillisation formant clarificateur. 5. Dispositif de traitement des eaux usées selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens (18) de traitement 25 ultime comprennent un accès au filtre mécanique.