Brevet FR3030481A1 — publié le 20160624

La présente invention concerne un dispositif mobile de traitement biologique des eaux usées de type à bioréacteur à membrane immergée permettant le traitement des eaux grises et des eaux noires. Il s'agit également d'un système permettant de recycler lesdites eaux usées ou éventuellement de les rejeter dans la nature en garantissant la protection de l'environnement. Ce traitement biologique se fait classiquement au moyen de boues activées épuratrices, vivant dans un réservoir dans lequel les effluents à traiter sont apportés. Ces bactéries consomment en fait la pollution organique, un système membranaire permettant ensuite de réaliser la séparation solide / liquide, le perméat disponible en aval de la ou des membranes étant suffisamment filtré pour être le cas échéant rejeté. Le dispositif de l'invention est soumis à des contraintes très particulières, dans la mesure où il doit 1. être compact, c'est-à-dire de volume réduit, 2. présenter une grande autonomie de fonctionnement, dans le sens de ne nécessiter que peu d'interventions humaines et, 3. être aisément transportable en vue de la mobilité requise. L'une des utilisations potentielles prévues est le traitement des eaux usées dans des matériels roulants de type ferroviaire, provenant de toilettes de trains. De multiples autres applications sont possibles, en particulier dans le domaine des toilettes publiques, des toilettes mobiles pour les évènements, ainsi que dans toute autre forme de transport comme par exemple les bateaux, les camping-cars, ou encore dans l'assainissement non collectif (ANC), sur les aires d'autoroute, etc..., l'une des caractéristiques de l'invention étant que le dispositif n'est pas raccordé à un réseau d'assainissement. Il peut donc être mobile, comme dans le cas des trains, et doit garantir un traitement efficient de la pollution des effluents sur une durée la plus longue possible, plusieurs semaines et idéalement plusieurs mois, sans intervention humaine. Il convient donc de maîtriser le processus bactériologique et ses différents paramètres que sont les cycles d'aération-anoxie-anaérobie, la température, le pH, ainsi que les paramètres de filtration et de colmatage membranaire, afin d'assurer la vie et la croissance de la biomasse dans les conditions de volume imposées par l'exigence de compacité, de façon à aboutir à une autonomie de cet ordre. La compacité a pour objet de permettre un traitement simplifié lors des phases de maintenance, qui doivent typiquement pouvoir être effectuées par un seul opérateur, deux au plus. Le dispositif doit présenter à cet effet un volume, un poids et une configuration qui permettent la manipulation par une ou deux personnes. Pour répondre à ces problèmes, et à d'autres qui seront mentionnés dans la suite, le dispositif de traitement d'eaux usées à bioréacteur à membrane de l'invention, qui est classiquement muni d'un conduit d'entrée des eaux usées à traiter et d'un conduit de sortie de l'eau traitée et filtrée, relié à une pompe de perméation, se caractérise en ce qu'il comporte un contenant dont le volume intérieur compris entre 50 L et 300 L est d'allure parallélépipédique à deux grands côtés latéraux verticaux, formant un réservoir dans lequel la concentration de bactéries varie entre 3 g/L et 30 g/L, divisé en N colonnes (21\k3) délimitées par N-1 paroi(s) intermédiaire(s) verticale(s) de séparation ménageant chacune un passage supérieur et un passage inférieur entre colonnes permettant une circulation entre colonnes des effluents. Un filtre membranaire comportant un ensemble de membranes de filtration planes parallèles également d'allure verticale, offrant une surface membranaire comprise entre 1 m2 et 12 m2, est par ailleurs placé en partie supérieure d'une desdites colonnes, la colonne centrale si N=3, sous le ou les passage(s) supérieur(s), les membranes étant reliées à un collecteur aval collectant les eaux filtrées et relié au conduit de sortie, la pompe de perméation assurant un débit transmembranaire inférieur au flux subcritique. Au moins un diffuseur de fines bulles d'air est placé à la base de chaque colonne, chaque diffuseur étant raccordé à une électrovanne de régulation et à des moyens de pompage assurant un débit d'air au plus égal à 10 Nm3/h par diffuseur. La combinaison de ces caractéristiques géométriques et physico-chimiques assure la réalisation des objectifs de compacité et d'autonomie assignés au dispositif de l'invention. Plus précisément, dans ce volume, moyennant l'utilisation de cette configuration géométrique et un pilotage approprié, un tel débit d'air permet d'oxygéner de façon optimisée la biomasse et de lui assurer un environnement contrôlé et stable. La mise au point de ces paramètres résulte de recherches et d'essais ayant permis d'aboutir à des valeurs satisfaisantes pour tous les paramètres cités, c'est-à-dire susceptibles d'assurer un équilibre dans la gestion de l'existence et de la croissance du milieu bactérien sur le long terme sans compromettre la dynamique du fonctionnement hydraulique. Ainsi, parmi les problèmes rencontrés, il est à noter que lors de la filtration, les boues ont tendance à se déposer sur la surface membranaire en y créant un biofilm. Il faut s'assurer que celui-ci ne devienne pas un « gâteau » compact qui affecterait ensuite progressivement et de plus en plus la filtration. Le colmatage qui en résulterait diminuerait de façon importante l'autonomie du système. Tous les choix technologiques effectués dans le cadre de l'invention ont pour résultat final la maîtrise du processus de filtration, à la mesure 1. de la concentration en bactéries, 2. de leur impact sur les membranes et 3. de leur alimentation en oxygène, par la gestion du flux hydraulique des boues dans le réservoir, etc. Le colmatage est en particulier limité par le flux tangentiel au droit des membranes tel qu'il résulte de la configuration choisie, dans laquelle les surfaces membranaires sont disposées parallèlement au flux hydraulique, et participent à la laminarisation de ces flux. Le débit d'air émis par les diffuseurs permet ensuite d'assurer que les vitesses tangentielles sont suffisantes au droit des surfaces membranaires. Selon l'invention, la direction et le sens des flux d'air émis par les diffuseurs de fines bulles d'air dans leurs colonnes respectives sont 30 identiques, conduisant les diffuseurs de deux colonnes adjacentes à fonctionner en opposition relativement au sens de circulation des effluents, leurs débits d'air étant au surplus contrôlés indépendamment. En pratique, cela revient à dire que les diffuseurs injectent de l'air en sens opposés dans la ou les boucles de circulation des boues, ce qui permet de disposer d'un système apte à organiser une vitesse de circulation de l'air permettant de mieux maîtriser le taux de transfert de l'oxygène, en lien direct avec la concentration en bactéries. La filtration n'est évidemment mise en oeuvre que lorsque les diffuseurs d'air sont activés, faute de quoi les membranes s'encrasseraient rapidement, au lieu de quoi l'air injecté par lesdits diffuseurs limite le colmatage membranaire, des cycles réguliers d'injection de grosses bulles d'air permettant en outre de « décolmater » les membranes. Il faut cependant trouver un compromis acceptable entre la nécessité du transfert d'oxygène, qui milite pour une solution à faible vitesse de déplacement des effluents, et les nécessités mécaniques d'un décrassage dynamique des membranes, qui militent au contraire pour une vitesse plus élevée. Pour assurer un débit transmembranaire inférieur au flux subcritique, garant de la proportionnalité de ce débit avec la pression transmembranaire et par conséquent d'une bonne maîtrise de la rhéologie du circuit hydraulique, les membranes sont disposées de sorte qu'une même distance transversale e sépare les membranes entre elles d'une part et les membranes d'extrémité et un grand côté ou au moins une cloison médiane d'autre part, les côtés verticaux des membranes étant situés à proximité immédiate des petits côtés du réservoir. L'idée est de ne pas offrir de chemin préférentiel aux flux d'effluents, qui doivent pouvoir aborder les surfaces membranaires dans les mêmes conditions quelle que soit la position de la membrane, ce qui facilite la laminarisation et l'homogénéité du flux global entre les membranes. En pratique, les passages supérieur et inférieur créent des pertes de charges dans le circuit hydraulique formant au moins une boucle interne au réservoir, et permettent en particulier d'y contrôler la vitesse du flux d'effluent, en lien avec le débit d'air issu des diffuseurs qui aide à déplacer les boues dans le(s)dit(s) circuit(s) hydraulique(s). Des turbulences peuvent se créer à ces endroits, bénéfiques en partie inférieure car permettant d'éviter un encrassement des nombreux orifices des diffuseurs, qui servent notamment à calibrer les bulles : celles-ci ne doivent pas présenter des diamètres trop importants, qui réduirait la capacité de transférer l'oxygène. En même temps, ces pertes de charges diminuent l'efficacité globale du système du fait des pertes d'énergie, d'où un calibrage fin des passages supérieur et inférieur. Une des idées directrices qui a présidé à la conception du bioréacteur, et qu'on retrouve à chaque étape de la conception, est le souci constant d'améliorer les transferts d'oxygène, qui sont fondamentaux pour assurer la pérennité d'un milieu bactérien conforme aux objectifs poursuivis. A cet égard, la taille des bulles doit être maintenue la plus faible possible afin de garantir une surface spécifique d'échange la plus importante, qui engendre le meilleur taux de transfert d'oxygène. Par ailleurs, la vitesse des bulles étant contrôlée par le dispositif de diffusion en opposition, les temps de contact entre la biomasse et les bulles d'air sont optimisés. La géométrie du réservoir, ainsi que les composants présents à l'intérieur de ce réservoir sont conçus et choisis de sorte à améliorer l'hydrodynamique des flux, ce qui permet également d'optimiser le transfert homogène d'oxygène et de limiter les phénomènes de colmatage de la membrane et des diffuseurs. En pratique, les membranes peuvent être des membranes planes d'ultrafiltration. La surface membranaire utilisée est voisine de la surface membranaire théorique calculée pour que le flux de perméation soit inférieur au flux subcritique, par exemple 15 LMH. Plus précisément, elles peuvent être constituées en plaques planes rectangulaires à parois externes filtrantes et volume intérieur creux, fixées l'une à l'autre au voisinage de leurs coins par un système maintenant leur distance de séparation e et comportant un dispositif tenseur de chaque membrane. Elles sont orientées parallèlement en face d'une part d'un grand côté du réservoir et d'autre part de la paroi intermédiaire de séparation, ou entre deux parois intermédiaires dans la configuration à trois colonnes. Le flux d'effluents circulant entre les membranes, traité par les bactéries du milieu liquide oxygénées par les bulles émises par le diffuseur situé en bas de la colonne, est sensiblement laminaire. La filtration se fait par conséquent de manière tangentielle, ce qui rend essentiel l'existence des flux d'air qui aident à la circulation des boues dans les colonnes selon une direction suivant sensiblement leur axe. Les plaques sont maintenues à distance l'une de l'autre dans chaque coin par des rondelles formant entretoise, un orifice circulaire pratiqué dans chaque coin de chaque membrane formant avec les ouvertures centrales circulaires des rondelles un canal dans lequel est inséré un arbre rotatif muni, dans ledit canal, d'un excentrique. Selon sa position, l'excentrique situé dans chaque coin est amené à tendre, en coopération avec les excentriques situés dans les trois autres coins, toutes les plaques membranaires en même temps. Plus précisément, dans l'hypothèse d'un réservoir à deux colonnes, l'arbre portant l'excentrique relie les deux grands côtés du réservoir, et son extrémité située dans la colonne dépourvue de membranes est munie d'une butée d'amortissement. Ledit arbre comporte par ailleurs des moyens de blocage de l'excentrique en position de tension de chaque membrane. Ces moyens de blocage de l'excentrique peuvent par exemple consister en un écrou placé sur l'arbre au voisinage de la paroi intermédiaire, côté colonne sans membranes. Une collerette crantée dépassant radialement dudit arbre au voisinage de ladite paroi, côté colonne à filtre membranaire, est déplacée au contact d'une couronne ou zone crantée solidaire de ladite paroi par serrage de l'écrou vers et au contact de la cloison. Un outil, qui peut être une simple tige actionnable de l'extérieur, insérable dans un orifice traversant transversalement l'arbre, permet d'opérer la rotation de l'arbre de manière à tendre les plaques membranaires. Les membranes sont par ailleurs reliées à un moyeu central constitué d'entretoises à orifice central formant avec des ouvertures coaxiales de même forme des membranes un collecteur d'évacuation du liquide filtré, d'allure perpendiculaire aux membranes, obturé à ses extrémités par des flasques dont l'un repose sur une première extrémité du moyeu et l'autre repose sur une face de la paroi intermédiaire opposée à celle sur laquelle repose le moyeu. Les deux flasques sont fixés l'un à l'autre de façon à comprimer de manière réglable le moyeu. Ces entretoises, tout comme les rondelles des systèmes appliqués aux coins des plaques membranaires, présentent une épaisseur e correspondant à la distance d'écartement entre membranes. On rappelle que cette distance est également celle qui est respectée entre les deux membranes d'extrémité et les parois qui leur font face, de manière à ne privilégier aucun axe d'écoulement pour les effluents à traiter, qui auraient pour effets une filtration non homogène, la coalescence de fines bulles en grosses bulles, des vitesses de circulation des boues non homogène et la création de potentielles zones mortes. Le conduit d'aspiration de l'eau filtrée est fixé au flasque reposant contre la paroi intermédiaire et connecté au collecteur. Les flasques sont par exemple vissées par une vis dont la tête repose sur un des flasques et qui est vissée dans l'autre flasque, ce qui permet un réglage de la compression de l'ensemble. Le conduit d'entrée des eaux usées débouche en fait dans la partie supérieure du réservoir, au-dessus du passage supérieur, et présente un diamètre intérieur inférieur à 50 mm. Le bioréacteur est en pratique placé, dans le circuit hydraulique, en aval d'un dispositif qui empêche le passage d'objets étrangers, susceptibles d'endommager les membranes de filtration. Le réservoir comporte par ailleurs un conduit de vidange qui débouche en sa partie basse, dont le tronçon supérieur pénètre dans le réservoir par le haut et présente un diamètre au moins égal à 20 mm. Le tronçon inférieur, localisé au niveau d'un des diffuseurs, comporte une section progressivement aplatie avec un orifice de sortie d'allure rectangulaire de surface sensiblement équivalente à celle du tronçon supérieur. Il doit être possible de vider ledit réservoir en quelques minutes, ce qui exige une certaine surface de section pour ledit conduit. Du fait de la place limitée en partie basse et pour assurer un écoulement hydraulique homogène, à cause notamment de l'encombrement des diffuseurs, la section du tuyau doit y être adaptée comme mentionné ci-dessus. Selon une possibilité, les membranes sont des membranes d'ultrafiltration de porosité de 0,04 ,t,m ou à seuil de coupure (MWCO) correspondant à un poids moléculaire de 150 kDa. Elles peuvent être en polyester sulfone PES. De manière très générale, l'invention est conçue pour des volumes de réservoir qui sont de l'ordre de 50 à 300 litres : plus précisément, une hauteur comprise entre 50 et 200 cm, pour une épaisseur de 15 cm à 40 cm et une largeur de l'ordre de celle des membranes (voir ci-après). Ce volume est compatible avec les contraintes initialement posées, à savoir la création d'un produit mobile compact, doté d'une haute concentration de bactéries et disposant d'une autonomie de plusieurs mois. L'invention va à présent être décrite en référence aux dessins annexés, pour lesquels - - la figure 1 est une représentation schématique en section d'un réservoir à deux colonnes du dispositif bioréacteur à membrane ; - la figure 2 représente, en vue perspective, les différents équipements dudit réservoir ; - la figure 3 montre en vue schématique en section le système de tension des membranes et le collecteur; - la figure 4 est une vue partielle, de face, d'une membrane tendue à l'aide de tels systèmes ; et - la figure 5 montre une configuration de réservoir à trois colonnes, représentée très schématiquement. En référence à la figure 1, le réservoir (1) est divisé transversalement en deux colonnes (2) et (3) par une cloison intermédiaire de séparation (4). Les colonnes sont limitées latéralement par les grandes parois du réservoir (1), parallèles à la cloison (4). La colonne (2) contient le filtre membranaire (5), constitué d'un ensemble de plusieurs membranes (6) parallèles (en réalité des membranes en plaques de faible épaisseur, de l'ordre de 3 mm) maintenues à la même distance e les unes des autres. Les deux membranes (6) d'extrémité sont d'ailleurs à la même distance e de la paroi extérieure du réservoir (1) d'une part et de la paroi intermédiaire de séparation (4) d'autre part. Le filtre à membranes (5) comprend un collecteur (7) par lequel s'évacue l'eau filtrée par les membranes (6) via un orifice pratiqué dans celles-ci. Ce collecteur (7) est relié à un conduit de sortie (8) ramenant l'eau filtrée dans un circuit hydraulique dont fait partie le dispositif de traitement d'eaux usées de l'invention, par exemple une boucle de recyclage des eaux usées de toilettes, en amont du réservoir de la chasse d'eau. Pour assurer une évacuation correcte de l'eau filtrée, ce conduit (8) débouche dans une pompe de perméation (non représentée) qui recircule le liquide filtré par exemple vers ledit réservoir de chasse d'eau, ou un autre dispositif de post traitement, ou encore vers le milieu naturel. La figure 1 montre également les tuyaux (9, 10) d'alimentation en air de deux diffuseurs (11, 12) situés en partie basse des colonnes (2, 3) du réservoir (1), et reliées en amont à des pompes (non représentées) ainsi que la conduite d'amenée (36) des eaux usées à traiter. Les passages supérieur (13) et inférieur (14) permettent d'assurer la circulation des boues dans une boucle interne au réservoir (1). Outre les équipements apparaissant en figure 1, à savoir les diffuseurs (11) et (12) et leurs conduits d'alimentation en air (9) et (10), le filtre à membranes (5) et son conduit d'aspiration (8), et enfin le conduit d'amenée des effluents à traiter (36), les éléments suivants, visibles en figure 2, sont également présents dans le réservoir : un conduit de vidange (37) et une plaque (15) pour les connexions rapides des tuyaux externes prolongeant les différents conduits précités. Pour assurer leur fonctionnement correct, les membranes (6) du filtre à membranes (5) doivent être tendues, notamment en vue de préserver entre elles, en tout endroit de leur surface, le même écartement e et donc d'assurer un écoulement le plus homogène possible des boues, sans privilégier de passages mais sans introduire de pertes de charge non plus. Le dispositif tenseur se situe à chaque coin du filtre membranaire (5), et est basé sur un excentrique (18) (voir en particulier en figure 3). Plus précisément, les membranes (6) sont séparées par des rondelles (19) formant entretoise et entourant une portion formant excentrique (18) d'un arbre (20) rejoignant les grands côtés du réservoir (1). Ladite portion excentrique (18) de l'arbre (20) n'a lieu d'être qu'au niveau des membranes (6), comme cela est particulièrement visible en les figures 3 et 4. En pratique, les orifices circulaires qui apparaissent dans chaque coin de chaque membrane (6) sont coaxiaux aux ouvertures circulaires des rondelles (19), créant ensemble un canal dans lequel l'arbre rotatif (20), ou plus précisément son excentrique (18) peuvent tourner. L'une des extrémités de l'arbre (20) comporte un téton (21) qui s'appuie sur l'une des parois ou grand côté du réservoir (1) (non représentée). L'autre extrémité de l'arbre (20) comporte une butée d'amortissement (22) qui repose contre l'autre paroi du réservoir (1). Cette butée (22) sert en particulier à amortir les chocs et vibrations qui pourraient affecter le réservoir notamment lorsqu'il est placé en conditions réelles dans du matériel roulant. L'arbre (20) comporte par ailleurs un orifice (23) transversal dans lequel un outil allongé peut être insérable pour imprimer une rotation à l'arbre (20) dans le but de tendre et bloquer les membranes (6) du filtre à membranes (5), comme cela est montré à la figure 4 lorsque les portions formant excentrique (18) sont écartées les unes des autres. Un écrou (25) se déplace sur l'arbre (20) lorsqu'on le serre en direction de la paroi intermédiaire (4), contribuant à plaquer une couronne ou zone crantée (26) solidaire de la paroi intermédiaire (4) à une collerette crantée (27) dépassant radialement de l'arbre (20), et donc à bloquer l'ensemble en position tendue des membranes (6), comme cela résulte des figures 3 et 4. Les membranes (6) du filtre membranaire (5) y sont bien tendues, prêtes à l'emploi. Le maintien à distance des différentes membranes (6) à l'aide des rondelles (19) situées aux quatre coins du filtre à membranes (5) est répété avec une solution similaire au niveau du collecteur (7), comme cela résulte de la figure 3. En fait, à cet endroit, le collecteur (7) est également constitué d'une succession d'entretoises (28) du type rondelles dont l'orifice central forme avec des ouvertures coaxiales pratiquées dans les différentes membranes (6) un collecteur (7) d'évacuation du liquide filtré dans les plaques membranaires (6) (symbolisé par des flèches). Ces entretoises (28) ont la même épaisseur que les rondelles (19), et elles maintiennent, à l'intérieur du filtre membranaire, le même écartement e entre les membranes (6) adjacentes que les rondelles de coin (19). L'eau filtrée s'écoule dans le collecteur (7) par les chants des ouvertures pratiquées dans les membranes (6). Deux flasques (29, 30) obstruent les deux extrémités du collecteur (7), et sont reliés par une vis (31) reposant dans un évidement (32) du flasque (29) alors que l'extrémité filetée est en prise dans un orifice fileté (33) du flasque (30). Le flasque (30) présente un conduit d'aspiration (35) relié au tuyau de sortie (8) véhiculant l'eau filtrée vers le circuit hydraulique auquel appartient le dispositif de traitement à bioréacteur à membranes de l'invention. Dans ce cas d'utilisation précis, la pompe de perméation qui est disposée en aval (non représentée) est capable de gérer un débit de l'ordre de 90 L/h. En réalité, le dispositif est dimensionné pour assurer la gestion de 15 à 20 L d'eaux usées par heure, correspondant à entre 15 et 20 fonctionnements d'une chasse d'eau (environ 0,45 L d'eau + 0,3 L d'urine contenant les matières fécales et les papiers toilettes dissous à chaque fois), et la pompe est donc largement dimensionnée à cet égard. Dans d'autres cas d'utilisations, les volumes et dimensionnements des composants seront en relation avec la quantité des eaux usées à traiter. On a insisté à plusieurs reprises sur la disposition des membranes (6) du filtre à membranes (5) dans le réacteur (1) en vue d'éviter tout cheminement privilégié des boues qui nuirait au processus global de filtration. On souligne à nouveau que, dans la dimension transversale de la colonne, la même épaisseur e est préservée entre toutes les membranes (6) ainsi qu'entre les membranes (6) et la paroi externe du réservoir (1) d'une part, et la paroi intermédiaire de séparation (4) d'autre part. Dans la largeur (non représenté), c'est-à-dire sur les côtés latéraux des membranes (6), il convient cependant également de s'assurer que les effluents ne peuvent pas passer via un couloir privilégié. C'est la raison pour laquelle lesdites membranes (6) s'étendent jusqu'à proximité immédiate des petits côtés du réservoir (1). Ces membranes peuvent présenter une surface jusqu'à de l'ordre de 6 m2. Selon une possibilité, le conduit d'alimentation (36) en eaux usées, d'un diamètre intérieur de l'ordre de 47 mm, en tout état de cause inférieur à 50 mm, débouche dans la partie supérieure du réservoir (1), de préférence au-dessus du niveau des boues afin de réaliser une rupture hydraulique, évitant toute possibilité d'un siphonage. Le tuyau de vidange (37) débouche en partie basse et, pour être doté d'une section suffisamment importante pour permettre une vidange rapide, sa partie supérieure présente un diamètre de l'ordre de 22 mm ou plus, tandis que sa partie inférieure, localisée au niveau d'un diffuseur et disposant de moins d'espace, est aplatie avec une section de sortie d'allure rectangulaire par exemple de l'ordre de 24 mm x 9 mm. La figure 5 représente très schématiquement un réservoir (1) à trois colonnes adjacentes (2, 2', 3) séparées par des cloisons (4, 4'), dans lequel deux boucles de circulations des eaux usées (symbolisées par des flèches donnant les directions des flux) cohabitent. Des diffuseurs (11, 11', 12) sont placés au bas des colonnes (2, 2', 3), remplissant la même fonction que dans la version à deux colonnes. Dans une telle configuration, le filtre membranaire (non représenté) est placé en partie supérieure de la colonne centrale (3) commune aux deux boucles de circulation. Il fonctionne exactement de la même manière que dans l'hypothèse à deux colonnes, la circulation entre colonnes (2, 2', 3) étant assurée par des passages supérieurs (13, 13') et inférieurs (14, 14'). Les configurations représentées ne sont cependant pas exhaustives de l'invention, qui englobe au contraire des variantes de forme, de matière et de configuration qui sont à la portée de l'homme de l'art. REVENDICATIONS1. Dispositif mobile de traitement biologique d'eaux usées du type à bioréacteur à membrane immergée permettant le traitement des eaux grises et des eaux noires, muni d'un conduit d'entrée (36) des effluents à traiter et d'un conduit de sortie (8) d'eau traitée et filtrée relié à une pompe de perméation, caractérisé en ce qu'il comporte un contenant dont le volume intérieur compris entre 50 L et 300 L est d'allure parallélépipédique à deux grands côtés latéraux verticaux, formant un réservoir (1) dans lequel la concentration de bactéries varie entre 3 g/L et 30 g/L, divisé en N colonnes (21\k3) délimitées par N-1 paroi(s) (4, 4') intermédiaire(s) verticale(s) de séparation ménageant chacune un passage supérieur (13, 13') et un passage inférieur (14, 14') entre colonnes (2, 2', 3) permettant une circulation entre colonnes (2, 2', 3) des effluents, un filtre membranaire (5) comportant un ensemble de membranes de filtration (6) planes parallèles également d'allure verticale, offrant une surface membranaire comprise entre 1 m2 et 12 m2, étant placé en partie supérieure d'une desdites colonnes (3), la colonne centrale si N=3, sous le ou les passage(s) supérieur(s) (13, 13'), les membranes (6) étant reliées à un collecteur (7) aval collectant les eaux filtrées et relié au conduit de sortie (8), la pompe de perméation assurant un débit transmembranaire inférieur au flux subcritique, au moins un diffuseur (11, 11', 12) de fines bulles d'air étant placé à la base de chaque colonne (2, 3), chaque diffuseur (11, 11', 12) étant raccordé à une électrovanne de régulation et à des moyens de pompage y assurant un débit d'air au plus égal à 10 Nm3/h par diffuseur. 2. Dispositif mobile de traitement biologique d'eaux usées du type à bioréacteur à membrane immergée selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la direction et le sens des flux d'air émis par les diffuseurs (11, 11', 12) de fines bulles d'air dans leurs colonnes (2, 2', 3) respectives sont identiques, conduisant les diffuseurs (11, 11', 12) dedeux colonnes (2, 3) adjacentes à fonctionner en opposition relativement au sens de circulation des effluents, leurs débits d'air étant contrôlés indépendamment. 3. Dispositif mobile de traitement biologique d'eaux usées du type à bioréacteur à membrane immergée selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'une même distance transversale e sépare les membranes (6) entre elles d'une part et les membranes d'extrémité (6) et un grand côté ou au moins une cloison médiane d'autre part, les côtés verticaux des membranes étant situés à proximité immédiate des petites côtés du réservoir (1). 4. Dispositif mobile de traitement biologique d'eaux usées du type à bioréacteur à membrane immergée selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les membranes (6) sont des membranes planes d'ultrafiltration, par exemple en polyethersulfone (PES). 5. Dispositif de traitement biologique mobile d'eaux usées du type à bioréacteur à membrane immergée selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la surface membranaire utilisée est voisine de la surface membranaire théorique calculée pour que le flux de perméation soit inférieur au flux subcritique, par exemple 15 LMH. 6. Dispositif mobile de traitement biologique d'eaux usées du type à bioréacteur à membrane immergée selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les membranes (6) sont constituées en plaques planes rectangulaires à parois externes filtrantes et volume intérieur creux, lesdites membranes (6) étant fixées l'une à l'autre au voisinage de leurs coins par un système maintenant leur distance de séparation e et comportant un dispositif tenseur de chaque membrane (6). 7. Dispositif mobile de traitement biologique d'eaux usées du type à bioréacteur à membrane immergée selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les plaques sont maintenues à distance l'une del'autre dans chaque coin par des rondelles (19) formant entretoise, un orifice circulaire pratiqué dans chaque coin de chaque membrane formant avec les ouvertures centrales circulaires des rondelles (19) un canal dans lequel est inséré un arbre (20) rotatif muni, dans ledit canal, d'un excentrique (18). 8. Dispositif mobile de traitement biologique d'eaux usées du type à bioréacteur à membrane immergée selon la revendication précédente, caractérisé en ce que, dans l'hypothèse d'un réservoir (1) à deux colonnes (2, 3), l'arbre (20) portant l'excentrique (18) relie les deux grands côtés du réservoir (1), son extrémité située dans la colonne (2) dépourvue de membranes (6) étant munie d'une butée d'amortissement (22), ledit arbre (20) comportant des moyens de blocage de l'excentrique (18) en position de tension de chaque membrane (6). 9. Dispositif mobile de traitement biologique d'eaux usées du type à bioréacteur à membrane immergée selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les moyens de blocage de l'excentrique (18) consistent en un écrou (25) placé sur l'arbre (20) au voisinage de la paroi intermédiaire (4), côté colonne (2) sans membranes (6), une collerette crantée (27) dépassant radialement dudit arbre (20) au voisinage de ladite paroi (4), côté colonne (3) à filtre membranaire (5), étant déplacée au contact d'une couronne ou zone crantée (26) solidaire de ladite paroi (4) par serrage de l'écrou (25) vers et au contact de la cloison (4). 10. Dispositif mobile de traitement biologique d'eaux usées du type à bioréacteur à membrane immergée selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les membranes (6) sont reliées à un moyeu central constitué d'entretoises (18) à orifice central formant avec des ouvertures coaxiales de même forme des membranes (6) un collecteur (7) d'évacuation du liquide filtré, d'allure perpendiculaire aux membranes (6), obturé à ses extrémités par des flasques (29, 30) dont l'un (29) repose sur une première extrémité du moyeu et l'autre (30) repose sur une face de la paroi intermédiaire (4)opposée à celle sur laquelle repose le moyeu, les deux flasques (29, 30) étant fixés l'un à l'autre en vue de comprimer de manière réglable le moyeu. 11. Dispositif mobile de traitement biologique d'eaux usées du type à bioréacteur à membrane immergée selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le conduit (8) d'aspiration de l'eau filtrée est fixé au flasque (30) reposant contre la paroi intermédiaire (4) et connecté au collecteur (7). 12. Dispositif mobile de traitement biologique d'eaux usées du type à bioréacteur à membrane immergée selon l'une des revendications 10 et 11, caractérisé en ce que les flasques (29, 30) sont fixés par une vis (31) dont la tête repose sur un des flasques (29) et qui est vissée dans l'autre flasque (30). 13. Dispositif mobile de traitement biologique d'eaux usées du type à bioréacteur à membrane immergée selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le conduit d'entrée (36) des effluents débouche dans la partie supérieure du réservoir (1), au-dessus du passage supérieur (13, 13'), et présente un diamètre intérieur inférieur à 50 mm. 14. Dispositif mobile de traitement biologique d'eaux usées du type à bioréacteur à membrane immergée selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte un conduit de vidange (37) qui débouche en partie basse du réservoir (1), dont le tronçon supérieur pénètre dans le réservoir par le haut et présente un diamètre au moins égal à 20 mm, le tronçon inférieur localisé au niveau d'un des diffuseurs (11, 11', 12) comportant une section progressivement aplatie avec un orifice de sortie d'allure rectangulaire de surface sensiblement équivalente à celle du tronçon supérieur.30