Brevet FR3002858A1 — publié le 20140912

PRÉFILTRE DÉCOLLOÏDEUR POUR L'ASSAINISSEMENT EN MAISON INDIVIDUELLE L'invention se rapport au domaine des préfiltres décolloïdeurs qui sont notamment utilisés pour l'assainissement en maison individuelle, en étant soit intégré à une fosse septique (toutes eaux ou non), soit disposé entre une telle fosse et un regard de répartition. De façon connue, un préfiltre décolloïdeur est traversé par un courant d'un liquide à filtrer contenant des matières en suspension. Le préfiltre décolloïdeur comprend un moyen filtrant qui est utilisé pour, d'une part, filtrer les matières en suspension, et, d'autre part, dégrader chimiquement par des bactéries anaérobies les matières prises dans le moyen filtrant. De façon classique, le moyen filtrant utilisé est formé par des éléments filtrants, chaque élément filtrant étant formé par une bille, notamment une bille en pouzzolane. Du fait de la structure physique du moyen filtrant, les matières en suspension ont tendance à s'accumuler autour des éléments filtrant et à obstruer le moyen filtrant (d'où les recommandations usuelles de vérifier visuellement tous les deux à trois mois l'absence de dépôt important de matières en suspension et de nettoyer tous les six mois le moyen filtrant). La présente invention vise à réaliser un préfiltre décolloïdeur dans lequel les risques d'obstruction du moyen filtrant sont fortement diminués ainsi qu'un préfiltre décolloïdeur dans lequel le nettoyage de l'élément filtrant est facilité. Selon un premier aspect, l'invention concerne l'utilisation d'une céramique poreuse en réseau comme moyen filtrant dans un préfiltre décolloïdeur associé à une fosse d'assainissement. Du fait de la nature poreuse de la structure, la filtration ne se fait pas uniquement par le passage entre les éléments filtrant (comme c'est le cas pour les billes de l'art antérieur), mais également (et même essentiellement) au travers des pores qui sont agencés en réseau. Aussi, les risques d'obstruction du moyen filtrant sont moins importants étant donné l'obstruction ne pourra se faire qu'une fois les pores bouchés. De plus, les pores forment un nid propice pour les bactéries anaérobies, ce qui entraîne une augmentation de la dégradation biochimique de la matière en suspension qui a été retenues par la structure poreuse (ce qui entraîne donc une diminution du risque d'obstruction des pores du moyen filtrant et donc du moyen filtrant dans son ensemble). En outre, la structure des pores qui sont disposés en réseau entraîne un ralentissement du flux du liquide en filtration et donc une amélioration de la fixation des bactéries. La nature physico-chimique de la céramique facilite la fixation des bactéries, n'interfère pas avec le milieu à traiter (la céramique est chimiquement neutre et ne se dégrade pas) et rend le moyen filtrant économique et écologique. Enfin le nettoyage de la structure poreuse en céramique est particulièrement simple et peut se réaliser par un simple lavage à l'eau. Selon un premier mode de réalisation du premier aspect, le 25 moyen filtrant est formé de plusieurs éléments filtrants en céramique poreuse en réseau. Selon un second mode de réalisation du premier aspect, chaque élément filtrant a une épaisseur comprise entre 0,5 et 3 cm et une surface perpendiculaire à l'épaisseur au moins égale à 30 15 cm'. Selon un troisième mode de réalisation du premier aspect, la céramique poreuse a une masse volumique comprise entre 250 et 500 kg/m3. Selon un quatrième mode de réalisation du premier aspect, la céramique poreuse à une surface d'échange spécifique supérieure à 1000 m2/m3. Selon un cinquième mode de réalisation du premier aspect, la 5 section droite des ouvertures des pores de la céramique a, dans sa plus grande dimension, une valeur comprise entre 0,5 micron à 3 mm. Selon un sixième mode de réalisation du premier aspect, la céramique poreuse utilisée est obtenue à partir d'un mélange 10 cuit à une température de cuisson comprise entre 1000 et 2000°C. Selon un septième mode de réalisation du premier aspect, la céramique poreuse est obtenue à partir d'un mélange de carbure de silicium, de dioxyde de silicium et d'alumine. 15 Selon un second aspect, pouvant éventuellement se cumuler le premier aspect, l'invention concerne un préfiltre décolloïdeur comprenant une enceinte percée qui renferme un moyen filtrant et qui est montée coulissante dans une cavité entre une position haute et une position basse, la cavité et 20 l'enceinte étant accessibles depuis une ouverture supérieure, caractérisé en ce que, quand l'enceinte est en position basse et l'ouverture supérieure est obstruée par un couvercle extérieur, un organe de manoeuvre relié à l'enceinte est accessible depuis un orifice réalisé dans le couvercle 25 extérieur. De ce fait, l'utilisateur peut facilement manoeuvrer l'enceinte percée (notamment, l'utilisateur peut la faire passer de sa position basse qu'elle occupe pour réaliser la filtration à sa position haute dans laquelle le moyen 30 filtrant peut être nettoyé) sans avoir à déplacer le couvercle extérieur et sans introduire en profondeur une partie de son corps pour saisir l'organe de manoeuvre. Selon un premier mode de réalisation du second aspect, la cavité comprend une cloison supérieure formée par le couvercle extérieur obstruant l'ouverture supérieure. Le couvercle extérieur forme ainsi l'extrémité supérieure du préfiltre, l'ouverture supérieure permettant notamment l'introduction de l'enceinte dans la cavité et son retrait. Selon un second mode de réalisation du second aspect, la cavité a la forme générale d'un cylindre creux dont le fond est formé par une ouverture ceinturée par un rebord annulaire inférieur et dont la paroi latérale comprend une ouverture de sortie de liquide filtré. Selon un troisième mode de réalisation du second aspect, l'enceinte a la forme générale d'un cylindre comportant une paroi latérale fermée par un fond et par un couvercle. Selon un quatrième mode de réalisation du second aspect, le fond ne fait pas saillie horizontalement hors des limites de 15 la paroi latérale de l'enceinte. Selon un cinquième mode de réalisation du second aspect, le couvercle de l'enceinte est amovible. Selon un sixième mode de réalisation du second aspect, le couvercle de l'enceinte présente un rebord périphérique 20 faisant saillie horizontalement hors des limites de la paroi latérale de l'enceinte. Selon un septième mode de réalisation du second aspect, la position basse de l'enceinte est définie par la mise en appui du rebord périphérique du couvercle de l'enceinte sur le 25 rebord annulaire inférieur de la cavité. Selon un huitième mode de réalisation du second aspect, l'enceinte et la cavité sont configurées de sorte que, entre ses positions haute et basse, le mouvement de coulissement est le seul mouvement possible de l'enceinte. 30 Selon un neuvième mode de réalisation du second aspect, le couvercle de l'enceinte et la paroi latérale de la cavité comprennent, respectivement des rainures et des nervures qui s'étendent verticalement et définissent le mouvement de coulissement de l'enceinte. Selon un dixième mode de réalisation du second aspect, en position haute, le couvercle de l'enceinte repose sur les extrémités libres supérieures des nervures de la paroi latérale de la cavité. Selon un onzième mode de réalisation du second aspect, l'enceinte et la cavité sont configurées de sorte que, quand l'enceinte est au-dessus de sa position haute, elle peut subir un mouvement d'immobilisation permettant de l'immobiliser verticalement dans sa position haute. Selon un douzième mode de réalisation du second aspect, le mouvement d'immobilisation est une rotation de l'enceinte autour d'un axe vertical. Selon un treizième mode de réalisation du second aspect, un organe de liaison relie l'organe de manoeuvre au couvercle de 15 l'enceinte. Selon un quatorzième mode de réalisation du second aspect, l'organe de liaison est un cylindre qui est monté coulissant au travers de l'orifice réalisé dans le couvercle extérieur. Selon un quinzième mode de réalisation du second aspect, 20 l'axe de rotation de l'enceinte est l'axe du cylindre. Selon un seizième mode de réalisation du second aspect, une conduite de nettoyage s'étend dans l'organe de liaison entre un organe de connexion à un réseau d'eau disposé à proximité de l'organe de manoeuvre et une buse disposée sous le 25 couvercle. Selon un dix-septième mode de réalisation du second aspect, l'organe de manoeuvre forme l'extrémité supérieure d'un panier formé par l'enceinte, l'organe de liaison et l'organe de manoeuvre. 30 Selon un dix-huitième mode de réalisation du second aspect, l'organe de manoeuvre est disposé dans l'épaisseur du couvercle extérieur quand l'enceinte est en position basse. Selon un dix-neuvième mode de réalisation du second aspect, l'orifice réalisé dans le couvercle extérieur permettant l'accès à l'organe de manoeuvre peut être obstrué par un capuchon. D'autres particularités et avantage de la présente invention apparaîtront dans la description d'un mode de réalisation d'une fosse toutes eaux munie d'un préfiltre décolloïdeur donné à titre d'exemple non limitatif et illustré par les dessins mis en annexe dans lesquels : - la figure 1 est une vue en perspective d'un tas d'éléments filtrants ayant une structure poreuse conforme à un mode de 10 réalisation de l'invention ; - la figure 2 est une vue agrandie d'une structure poreuse représentant des ouvertures de différents pores ; - la figure 3 est une vue en perspective d'un préfiltre décolloïdeur dans une fosse septique toutes eaux, le 15 préfiltre décolloïdeur comprenant un panier en position basse ; - la figure 4 est une vue similaire à la figure 3, le panier étant en position haute ; - la figure 5 est une vue en coupe verticale du préfiltre 20 décolloïdeur de la figure 3 ; - la figure 6 est une vue en coupe verticale du préfiltre décolloïdeur de la figure 4 ; - la figure 7 est une vue en coupe verticale d'un couvercle de la fosse septique toutes eaux de la figure 3 permettant 25 d'avoir accès au panier ; - la figure 8 est une vue en perspective du panier du préfiltre décolloïdeur de la figure 3 contenant les éléments filtrants de la figure 1 ; et - la figure 9 est une vue en perspective de la cavité dans 30 laquelle le panier de la figure 8 est monté coulissant. Dans le domaine de l'assainissement individuel des eaux usées domestiques, une fosse septique 1 (ici, une fosse septique toutes eaux) est utilisée pour faire décanter les matières solides contenues dans les eaux usées et les hydrolyser par fermentation sous l'action de bactéries anaérobies. Les eaux sortant de la fosse 1 sont amenées à une boite de répartition d'où elles sont réparties entre différents tuyaux d'épandage par lesquelles elles sont épandues dans des tranchées d'épandage. Afin d'éviter que des matières en suspension ne bouchent les tuyaux d'épandage, le système d'assainissement comprend un préfiltre décolloïdeur 2 destiné à filtrer l'eau avant qu'elle n'atteigne la boite de répartition. Le préfiltre décolloïdeur 2 est soit intégré à la fosse septique 1 (comme dans le présent mode de réalisation), soit disposé en sortie de la fosse. Le préfiltre décolloïdeur 2 comprend un moyen filtrant 3 qui assure la filtration de l'eau. Afin d'avoir accès au préfiltre décolloïdeur 2, la fosse 1 15 comprend une ouverture supérieure qui est accessible de l'extérieur et qui est fermée par un couvercle extérieur 4. Le préfiltre décolloïdeur 2 comprend, d'une part un panier percé 5 mobile contenant le moyen filtrant 3, et, d'autre part, une structure 6 qui délimite une cavité dans laquelle 20 le panier 5 est monté mobile. Le couvercle extérieur 4 forme, d'une part, la cloison supérieure de la cavité, et, d'autre part, l'extrémité supérieure du préfiltre décolloïdeur 2. L'ouverture supérieure qui est fermée par le couvercle extérieur 4 permet 25 notamment l'introduction du panier 5 dans la cavité et son retrait, et l'introduction de la structure 6 dans la fosse 1 et son retrait. La structure 6 a la forme générale d'un cylindre creux dont l'intérieur forme la cavité. Cette structure 6 comprend une 30 paroi latérale 7, un rebord annulaire inférieur 8 qui est disposé à l'extrémité inférieure de la paroi latérale 7 et qui s'étend vers l'intérieur de la cavité, et un rebord annulaire supérieur 9 qui est disposé à l'extrémité supérieure de la paroi latérale 7 et qui s'étend vers l'extérieur. La paroi latérale 7 comprend une ouverture de sortie 10 par laquelle l'eau filtrée sort du préfiltre décolloïdeur 2 et une ouverture de ventilation 11. Le fond de la structure 6 est ainsi formé par une ouverture inférieure qui est ceinturée par le rebord annulaire inférieur 8. La mise en position de la structure 6 dans la fosse 1 est réalisée par la mise en appui du rebord annulaire supérieur 9 de la structure 6 sur un rebord annulaire ceinturant l'ouverture supérieure de la fosse 1. Le panier 5 comprend une enceinte percée 12, un organe de manoeuvre 13 (par exemple, une poignée) et un organe de liaison 14. L'enceinte percée 12 renferme le moyen filtrant 3 et est montée coulissante dans la cavité entre une position haute et une position basse. L'organe de manoeuvre 13 permet à un utilisateur de manoeuvrer le panier 5 et donc l'enceinte 12. L'organe de liaison 14 relie de façon rigide l'enceinte 12 et l'organe de manoeuvre 13. L'enceinte 12 a la forme générale d'un cylindre comportant une paroi latérale 15 fermée par un fond 16 et par un couvercle 17. Le fond 16 est monobloc avec la paroi latérale 15 et il ne fait pas saillie horizontalement hors des limites de cette dernière de façon à permettre le coulissement de l'enceinte 12. Le fond 16 et la partie inférieure de la paroi latérale 15 comprennent des perçages d'introduction 18 par lesquels l'eau à filtrer peut pénétrer dans l'enceinte 12 quand elle est position basse. Le couvercle 17 est amovible et permet l'introduction et le retrait du moyen filtrant 3. Le couvercle 17 porte en son centre l'organe de liaison 14 et comprend, autour de l'organe de liaison 14, des perçages d'évacuation 19 par lesquels l'eau filtrée sort de l'enceinte 12. Le couvercle 17 présente également un rebord périphérique 20 faisant saillie horizontalement hors des limites de la paroi latérale 15 et permettant de définir la position basse de l'enceinte 12 par sa mise en appui sur le rebord annulaire inférieur 8 de la structure 6. Ainsi, en position basse (c'est-à-dire en usage), l'enceinte 12 est sous le niveau de l'ouverture de sortie 10 de l'eau et est entièrement immergée. L'eau à filtrer pénètre dans le préfiltre 2 par les 5 perçages d'introduction 18 du fond de l'enceinte 12, traverse le moyen filtrant 3, sort de l'enceinte 12 par les perçages d'évacuation 19 et sort de la cavité qui est délimitée par la structure 6 par l'ouverture de sortie 10. Le panier 5 est configuré de sorte que l'organe de manoeuvre 10 13 est accessible depuis l'extérieur de la fosse 1 quand à la fois l'enceinte 12 est dans sa position basse et l'ouverture supérieure de la fosse 1 est fermée par le couvercle extérieur 4. Cet accès se fait par un orifice 21 réalisé dans le couvercle extérieur 4. De ce fait, l'utilisateur peut 15 facilement manoeuvrer le panier 5 pour le faire passer de sa position basse de filtration à sa position haute de nettoyage sans avoir à déplacer le couvercle extérieur 4 qui est particulièrement lourd et encombrant et sans avoir à introduire en profondeur une partie de son corps pour saisir 20 l'organe de manoeuvre 13. De préférence, l'organe de manoeuvre 13 forme l'extrémité supérieure du panier 5. Quand l'enceinte 12 est en position basse, l'organe de manoeuvre 13 est disposé dans l'épaisseur du couvercle extérieur 4, ce qui le rend très facilement accessible. De plus, un capuchon 22 permet de 25 refermer l'orifice 21 et donc rendre hermétique la fermeture de la fosse 1 au niveau du couvercle extérieur 4. L'organe de liaison 14 est configuré pour coulisser au travers de l'orifice 21 réalisé dans le couvercle extérieur 4 quand l'enceinte 12 coulisse entre ses positions basse et 30 haute. Ici, l'organe de liaison 14 est formé par un cylindre. Afin de faciliter le nettoyage de l'élément filtrant 3 disposé dans l'enceinte 12, une conduite de nettoyage 23 s'étend dans l'organe de liaison 14 entre, d'une part, un organe de connexion 24 qui est disposé à proximité de l'organe de manoeuvre 13 et qui permet de réaliser une connexion à un réseau d'eau, et, d'autre part, une buse 25 qui est disposée sous le couvercle 17 de l'enceinte 12. L'enceinte 12 et la cavité sont configurées de sorte que, entre ses positions haute et basse, le mouvement de coulissement est le seul mouvement possible de l'enceinte 12. À cet effet, dans le présent mode de réalisation, la face interne de la paroi latérale 7 de la structure 6 et le rebord périphérique 20 du couvercle 17 de l'enceinte 12 comprennent, respectivement des nervures 26 et des rainures 27 conjuguées qui s'étendent verticalement et définissent le mouvement de coulissement de l'enceinte 12. En position haute, le rebord périphérique 20 repose sur les extrémités libres supérieures des nervures 26 de la structure 15 6. L'enceinte 12 et la cavité sont configurées de sorte que, en position haute, la paroi latérale 15 de l'enceinte 12 obstrue l'ouverture de sortie 10 afin d'éviter que les matières piégées dans le moyen filtrant 3 se retrouvent en aval du préfiltre décolloïdeur 2 lors de l'opération de 20 nettoyage. En position haute, le moyen filtrant 3 contenu dans l'enceinte 12 est disposé au-dessus du niveau d'eau dans le préfiltre 2 de façon à permettre son lavage. L'enceinte 12 et la cavité sont configurées de sorte que, quand l'enceinte 12 est au-dessus de sa position haute, elle 25 peut subir un mouvement d'immobilisation permettant de l'immobiliser verticalement dans sa position haute. En l'occurrence, le mouvement d'immobilisation est une rotation de l'enceinte autour d'un axe vertical (ici, autour de l'axe de l'organe de liaison 14), ce qui est possible du fait de 30 l'absence de nervures. De préférence, l'amplitude de la rotation est d'un quart de tour, ce quart de tour pouvant se faire dans un sens ou dans l'autre. Le moyen filtrant 3 est utilisé pour filtrer les matières en suspension dans l'eau et pour dégrader biochimiquement par des bactéries anaérobies les matières piégées. Le moyen filtrant 3 utilisé est une structure poreuse en 5 réseau en céramique. Dans le présent exemple, la céramique utilisée a été obtenue après cuisson à une température de cuisson comprise entre 1000 et 2000°C d'un mélange de carbure de silicium SiC, de dioxyde de silicium Si02 et d'alumine A1203. De préférence le mélange ne comprend que ces trois 10 composés, et avantageusement, les plages de proportion molaire de ceux-ci sont de 45 et 70 %, de 14 à 30 % et de 13 à 35 %, respectivement. La structure poreuse a une masse volumique comprise entre 250 et 500 kg/m3, et de préférence proche de 300 kg/m3. La 15 surface d'échange spécifique de la structure poreuse est au moins égale à 1000 m2/m3, et de préférence supérieure à 1500 m2/m3 (en général inférieure à 3000 m2/m3). De préférence, les pores ont des ouvertures 28 dont la valeur de leur plus grande dimension est comprise entre 0,5 micron à 3 mm. 20 Dans le présent exemple, le moyen filtrant 3 est formé de différents éléments filtrants 29 en céramique poreuse en réseau. De préférence, les éléments filtrants 29 ont une épaisseur comprise entre 0,5 et 3 cm et une surface (perpendiculaire à l'épaisseur) au moins égale à 15 cm2 (et 25 de préférence inférieure à 100 cm2). Ces éléments filtrants peuvent ainsi être des disques ou des parallélépipèdes rectangles. Des éléments filtrants 29 de dimensions différentes peuvent être utilisés ensemble. Du fait de la nature poreuse en réseau du moyen filtrant 3, 30 la filtration de l'eau ne se fait pas uniquement par le passage entre les éléments filtrant 29, mais également (et même essentiellement) au travers de ces éléments 29 via les pores qui sont en réseau. Aussi, le moyen filtrant 3 ne pourra être obstrué qu'après le bouchage des pores et l'obstruction des passages entre les éléments filtrants 29. De plus, les pores forment un nid propice pour les bactéries anaérobies, ce qui entraîne une augmentation de la dégradation biochimique des éléments piégés dans la structure poreuse et donc une diminution du risque de bouchage des pores. En outre, la structure réticulaire des pores entraîne un ralentissement du flux d'eau en filtration et donc une 10 amélioration de la fixation des bactéries. La nature physico-chimique de la céramique facilite également la fixation des bactéries, n'interfère pas avec le milieu à traiter (la céramique est chimiquement neutre et ne se dégrade pas) et rend le moyen filtrant écologique. 15 Enfin le nettoyage de la structure poreuse en céramique est particulièrement simple et peut se réaliser par un simple lavage à l'eau, notamment à l'aide de la conduite de nettoyage 23 quand l'enceinte 12 est dans sa position haute. REVENDICATIONS1. Utilisation d'une céramique poreuse en réseau comme moyen filtrant (3) dans un préfiltre décolloïdeur (2) associé à une fosse d'assainissement (1). 2. Utilisation selon la revendication 1, caractérisée en ce que le moyen filtrant (3) est formé de plusieurs éléments filtrants (29) en céramique poreuse en réseau. 3. Utilisation selon la revendication 2, caractérisée en ce que chaque élément filtrant (29) a une épaisseur comprise 10 entre 0,5 et 3 cm et une surface perpendiculaire à l'épaisseur au moins égale à 15 cm'. 4. Utilisation selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que la céramique poreuse a une masse volumique comprise entre 250 et 500 kg/m3. 15 5. Utilisation selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que la céramique poreuse à une surface d'échange spécifique supérieure à 1000 m2/m3. 6. Utilisation selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que la section droite des ouvertures (28) 20 des pores de la céramique a, dans sa plus grande dimension, une valeur comprise entre 0,5 micron à 3 mm. 7. Utilisation selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que la céramique poreuse utilisée est obtenue à partir d'un mélange cuit à une température de 25 cuisson comprise entre 1000 et 2000°C. 8. Utilisation l'une des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que la céramique poreuse est obtenue à partir d'un mélange de carbure de silicium, de dioxyde de silicium et d'alumine.