Brevet FR2880548A1 — publié le 20060714

La présente invention se rapporte au domaine du traitement des eaux usées par décantation lamellaire, à contre courant. La présente invention se rapporte plus particulièrement à un appareil de décantation lamellaire à contre courant comprenant un por.Lt racleur de boues de fond et des goulottes de récupération des eaux traitées, du type constitué par un système de récupération des flottants assurant également l'équirépartition de l'effluent dans l'ouvrage. Ce type de décanteur est utilisé pour le traitement physico- chimique des eaux (de consommation, urbaines ou industrielles) La décantation consiste à déposer au fond d'un ouvrage spécifique, le maximum de particules solides, contenues dans l'eau, sous l'effet de la gravité afin de pouvoir les extraire plus aisément. Dans un décanteur lamellaire, la vitesse de décantation est accrue au moyen de lamelles, présentant un angle d'inclinaison et installées en partie supérieure de l'ouvrage. Ainsi, les plaques inclinées forment un barrage aux particules et la surface sur laquelle elles se déposent, permet de les faire glisser vers le fond de l'ouvrage. Les décanteurs lamellaires les plus utilisés sont les systèmes à contre courant ou l'eau à traiter alimente, par un déversoir noyé, à partir de l'ouvrage de floculation, une cheminée d'alimentation puis par une lumière immergée, la partie inférieure des plaques ou des faisceaux de tubes inclinés. L'eau et les particules qui décantent, y circulent en sens inverse, d'où le terme contre-courant . Les particules s'amassent en partie inférieure de l'ouvrage d'où elles peuvent être extraites régulièrement. Les eaux admises dans la partie décantation ont subies en amont, un conditionnement chimique (coagulation/floculation) permettant un accroissement de la taille des particules qui deviennent aptes à une décantation rapide (formation d'un floc à partir des colloïdes contenus dans l'eau). L'avantage des décanteurs lamellaires par rapport aux décanteurs classiques résident à la fois dans leur faible emprise au sol ce qui engendre des économies importantes de place et de coût ainsi que dans leur efficacité due à l'accroissement de la surface de décantation par les lamelles. Etant de taille plus réduite que les décanteurs classiques, les décanteurs lamellaires sont très sensibles aux moindre déséquilibre hydraulique. C'est pourquoi tout ce qui peut en être la cause doit faire l'objet d'une attention particulière lors de la conception de l'ouvrage. L'élimination maximale des flottants avant leur arrivée dans la partie lamellaire, est à ce titre, l'un des paramètres à ne pas négliger. En effet, la présence d'une quantité importante de particules graisseuses, de par le fait qu'elles ne décantent pas peut générer le colmatage soit du bloc lamellaire soit des goulottes de récupération des eaux traitées, avec pour conséquence, une augmentation de la vitesse de passage de l'eau à certains endroits. L'augmentation de la vitesse engendre un mauvais traitement de l'eau puisque les particules n'ont alors plus le temps matériel de décanter et donc une dégradation de la qualité de l'eau de sortie. L'art antérieur connaît d'ores et déjà ce type d'appareil, toutefois, les techniques de récupération des flottants se matérialisent, à ce jour, par la mise en oeuvre soit d'une gouttière pivotante, soit d'un tube percé installé en surface d'ouvrage. Les graisses récupérées s'écoulent alors gravitairement vers une fosse à partir de laquelle, elles sont pompées pour être évacuées. Ces systèmes sont simples mais encombrants et difficiles à manipuler. Ils ne donnent pas entière satisfaction. De plus, ces systèmes multiplient les équipements et ouvrages entre la récupération des flottants et leur arrivée vers leur traitement dédié, avec un fort risque de stagnation des graisses. Sur une installation de traitement d'eaux usées, tout sous produit doit être traité le plus rapidement possible car non stabilisé, il génère de nombreuses nuisances (dégradation de la qualité de l'eau de sortie, odeurs dues à la dégradation des matières stagnantes, encrassements des différentes parties d'ouvrage...) Par ailleurs, pour assurer une parfaite équirépartition dans la partie décantation lamellaire, l'alimentation par surverse, depuis l'ouvrage de floculation devrait être centrale par rapport à la surface de décantation. Toutefois, pour optimiser les coûts de construction de ce type d'ouvrage et exploiter ainsi au maximum la place disponible, cette cuve est généralement décentrée engendrant ainsi des désordres hydrauliques. La présente invention entend remédier aux inconvénients de l'art antérieur de façon simple, en proposant un décanteur lamellaire à contre courant, compact, comprenant un pont racleur de boues de fond, des goulottes de récupération des eaux traitées, et un dispositif de collecte et d'évacuation des flottants spécifique. Pour ce faire, la présente invention est du type décrit ci-dessus et elle est remarquable en ce que ledit décanteur lamellaire comporte un dispositif de récupération des flottants ayant la conformation générale d'une cuve. Ledit dispositif étant installé dans la cheminée d'alimentation de la partie décantation génère une contrainte hydraulique assurant une compensation à la décentralisation de la cuve de floculation. Avantageusement, ledit dispositif de récupération des flottants comporte à son alimentation, une lame déversante réglable pour assurer l'écrêtage de la tranche supérieure de l'effluent à traiter. Avantageusement, la partie inférieure dudit dispositif est inclinée afin d'assurer une reprise optimale des flottants collectés par une pompe. Cette même configuration inclinée de la partie inférieure dudit dispositif permet de détourner le flux entrant, par surverse et de compenser ainsi la décentralisation de la cuve de floculation. De préférence, les parties supérieures du dispositif sont équipées de rebord permettant la fixation dudit dispositif sur les parois dudit décanteur lamellaire. Ledit dispositif de récupération des flottants est remarquable en ce que sa partie supérieure est recouverte d'un caillebotis pour faciliter son accès et son entretien. En outre, le décanteur lamellaire suivant l'invention assure une alimentation de la partie décantation à une position intermédiaire entre le bas des lamelles et la partie supérieure du lit de boue. Avantageusement, le pont racleur du décanteur lamellaire est en outre, de taille limitée à la projection de la surface exacte des lamelles. Avantageusement, le décanteur lamellaire comporte en outre, une goulotte transversale unique de récupération des eaux décantées, parfaitement intégrée à la surface de la partie décantation. On comprendra mieux l'invention, à l'aide de la description faite ci-après à titre purement explicatif, d'un mode de réalisation de l'invention, en référence aux figures annexées: figure 1: illustre une vue en plan du décanteur lamellaire suivant l'invention figure 2: illustre une vue en coupe transversale de ce même appareil figures 3a et 3b: schématisent le fonctionnement du dispositif de récupération des flottants. Comme le montrent les figures 1 et 2, le décanteur lamellaire (1), objet de l'invention consiste en un ouvrage béton comportant une alimentation générale (2), suivie d'une succession de cuves destinées à l'injection des réactifs à savoir: deux cuves de coagulation (3) et une cuve de floculation (4). La partie décantation (9) est alimentée par surverse (5), à partir de l'ouvrage de floculation (4), via une cheminée (6) équipée du dispositif de récupération des flottants (7). Le plancher en forme de pente dudit récupérateur de flottant (7), exerce avantageusement, de par sa position et sa forme une contrainte hydraulique sur les eaux arrivant par surverse depuis la cuve de floculation (4). Ce qui, malgré la position décentrée de la cuve de floculation (4) par rapport à l'axe du décanteur lamellaire (1) contraint le flux à se répartir de façon plus homogène sous les lamelles (12). Ledit dispositif de récupération des flottants (7) installé à l'entrée de la cheminée d'alimentation (6) du décanteur lamellaire (1), est facile d'installation et d'accès puisqu'il est fixé sur les murs, en partie haute, dudit décanteur lamellaire et recouvert de caillebotis amovibles pour permettre son nettoyage. En partie basse, ledit dispositif de récupération des flottants (7) est raccordé par une canalisation (8) à une pompe d'extraction des flottants. Ladite canalisation d'extraction (8) traverse le mur du décanteur lamellaire (1) au moyen d'une manchette prévue à cet effet. En outre, en partie basse de la cheminée (6), l'alimentation de la partie décantation se réalise par lumière immergée débouchant sur une large ouverture intéressant toute la largeur du décanteur (1). Cette ouverture est située entre le fond des lamelles et la partie haute du pont racleur des boues. De par ce système, la vitesse d'admission de l'effluent sous les lamelles est réduite et la distance entre le lit de boues et l'arrivée est suffisante pour éviter la remise en suspension à la fois des boues sortant des lamelles et de celles stockées en fond de bassin. Ainsi, les désordres hydrauliques générés par l'arrivée de l'effluent dans l'ouvrage sont réduits et l'équirépartition de l'eau au sein de l'appareil est assurée. Le pont racleur (11) assure quant à lui le raclage et la centralisation des boues, en vu de leur extraction. Avantageusement, de par la forme de l'ouvrage, ledit pont racleur (11) couvre uniquement la zone inférieure correspondant à la projection en fond d'ouvrage de la surface exacte des lamelles (12), ce qui va dans le sens d'une optimisation économique de l'ouvrage. La partie supérieure de l'ouvrage est constituée des modules de lamelles (12) et de goulottes de récupération des eaux traitées (13) qui amènent l'eau traitée vers une goulotte transversale (14) unique. Ainsi, l'eau est évacuée vers la suite du traitement. Ladite goulotte transversale (14) est intégrée directement à la partie décantation, non exploitée pour la mise en place des lamelles (12). Les figures 3a et 3b schématisent le fonctionnement du dispositif de récupération des flottants. En figure 3a, la lame déversante d'écrêtage (7b) du dispositif de récupération des flottants (7) est relevée, le niveau d'eau en amont (7a) est constant et les flottants s'accumulent progressivement en surface. En figure 3b, la lame déversante (7b) actionnée automatiquement par un vérin (7c), est abaissée est crée ainsi une chasse ponctuelle pour l'évacuation des flottants vers le fond du dispositif de récupération des flottants (7). Ledit dispositif (7) fait également office de stockeur de flottants. Son plancher, en forme de pente permet de ramener l'ensemble des matières collectées en fond de cuve (7d) et donc de les extraire aisément. Lesdits flottants sont évacués au point bas de ladite cuve (7d) par une canalisation (8) reliée à une pompe d'extraction qui envoi les flottants, à intervalles réguliers et à petit débit, vers leur propre traitement, sans stagnation de longue durée. De préférence, le dispositif de récupération des flottants (7) est équipé d'une mesure de niveau par sonde qui lorsque le niveau devient trop important au sein dudit dispositif, déclenche automatiquement le fonctionnement de la pompe d'extraction. 10 Avantageusement, les parties latérales supérieures (7e et 7f) du dispositif de récupération des flottants (7) sont repliées afin d'assurer sa fixation sur les murs en bétons de la cheminée d'alimentation (6). Le dispositif selon l'invention peut être utilisé dans les décanteurs lamellaires adaptés au traitement des eaux résiduaires urbaines et/ou industrielles, en traitement primaire ou tertiaire. Dans le cas de la mise en oeuvre de cet appareil en traitement tertiaire, le décanteur lamellaire objet de l'invention présente un intérêt supplémentaire. En effet, de par l'existence du système de récupération des flottants, la mise en place d'une cloison siphoïde sur les clarificateurs (ouvrages situés en amont des décanteurs tertiaires) devient inutile. L'ensemble des flottants sera récupéré et évacué directement au niveau du traitement tertiaire. L'invention est décrite dans ce qui précède, à titre d'exemple. Il est entendu que l'homme du métier est à même de réaliser différentes variantes de l'invention sans pour autant sortir du cadre du brevet. 8 REVENDICATIONS l.Décanteur lamellaire (1) équipé d'un pont racleur de boues de fond et de goulottes de récupération des eaux traitées, précédé d'ouvrages de coagulation et de floculation. Ledit décanteur lamellaire (1) est caractérisé en ce que la cheminée d'alimentation (6) de la partie décantation est équipée d'un système ayant la conformation générale d'une cuve, permettant à la fois la récupération des flottants contenus dans l'eau a traitée et l'optimisation de l'alimentation du décanteur (7). 2.Décanteur lamellaire (1) suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le système d'écrêtage des flottants est réalisé par une lame déversante (7b) réglable manuellement ou automatiquement équipant la partie supérieure de la cuve. 3.Décanteur lamellaire (1) selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le fond du dispositif de récupération des flottants (7d) soit incliné et raccordé directement à une pompe d'extraction des flottants par une canalisation (8). 4.Décanteur lamellaire (1) selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la face inférieure du dispositif de récupération des flottants (7) soit inclinée de façon à détourner le flux des eaux à décanter, entrant par surverse et compenser ainsi la décentralisation de la cuve de floculation (4) installée en amont du décanteur. 5.Décanteur lamellaire (1) selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la partie supérieure du dispositif de récupération des flottants (7) soit équipée de rebord 7 e et f) permettant sa fixation aisée aux murs de la cheminée d'alimentation (6) dudit décanteur lamellaire (1). 6.Décanteur lamellaire (1) selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la partie supérieure du dispositif de récupération des flottants (7) est recouverte d'un système de type caillebotis, amovible pour l'entretien dudit dispositif. 7.Décanteur lamellaire (1) suivant l'une quelconque des revendications précédentes prévoyant en outre, une alimentation de la partie décantation lamellaire (9) caractérisée par une arrivée intermédiaire entre le bas des lamelles et la partie supérieure du lit de boues. 8.Décanteur lamellaire (1) suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en outre, par un pont racleur (11) couvrant la projection de la surface exacte des modules de lamelles (12). 9.Décanteur lamellaire (1) suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en outre, en ce que la goulotte transversale (14) unique de récupération des eaux décantées est intégrée à la surface de la partie décantation (9).