Brevet FR3049195A1 — publié le 20170929

DOMAINE TECHNIQUE La présente invention concerne le domaine général de l'assainissement. Elle concerne plus particulièrement un appareil de traitement, de type filtre biologique, d'un effluent ayant traversé un traitement préalable pour éliminer une partie substantielle de la pollution. ETAT ANTERIEUR DE LA TECHNIQUE L'utilisation de filtres biologiques dans une filière d'épuration à petite échelle est connue depuis très longtemps, en particulier dans sa formule filtre à sable et ses variantes multicouches. Ces filtres présentent des faiblesses dues à l'hydraulique de distribution de l'effluent et au manque de disponibilité de granulats adéquats sur l'ensemble d'un territoire ou encore d'un manque de compacité, ces défauts ayant pour conséquence une mise en oeuvre Depuis plus de 15 ans, des filtres dits compacts, plus faciles d'emploi, 15 se multiplient, le plus souvent en suivant le même principe de traitement, mais en faisant appel à des matériaux les plus variés avec la recherche d'une amélioration de la performance. On connait notamment des articles scientifiques et des brevets décrivant ces filtres biologiques qui illustrent une certaine diversité des approches. 20 Quelques brevets sélectionnés, ou articles scientifiques, illustrent bien l'évolution technologique toujours en cours, avec des modèles très proches n'intégrant que peu d'innovations. C'est le cas pour l'hydraulique d'alimentation et la ventilation où les premières solutions, sont déjà validées au début du siècle dernier, ainsi que pour le choix des milieux filtrants simples, en vrac, parfois én 25 bloc, mis à part le cas de milieux dits orientés relativement récents (Brevet US 6602407). Des brevets importants fixent l'antériorité ancienne des principes de bases : - Pour l'hydraulique, US 180585, US 91828, US 710209, US 3843976, US 4838731, US 4321948. 30 - Pour les milieux filtrants, US2004124139 décrivant un milieu filtrant dit en vrac, fragments de mésocarpe de noix de coco, 20 à 80%, des matériaux additionnels dont tourbe, minéraux et synthétiques mais sans aucune prescription d'usage. - US6153094 décrivant l'usage de blocs mousses avec une sensibilité 3049195 2 particulière au colmatage en surface. - Une demande de brevet PCT/FR2014/050629 se focalisant sur un seul matériau dominant, l'écorce de pin, le modèle bio-filtre simple étant globalement isotrope, ledit matériau étant connu pour ses applications d'épuration 5 pour au moins trois types d'effluents, les eaux pluviales, les eaux usées domestiques pour une fraction eau grise et des eaux usées industrielles. Tous ces filtres, dits compacts, font appel à un matériau devant répondre dans la durée à tous les besoins de traitement d'un effluent, les dits besoins évoluant au fur et à mesure du transit de l'effluent de la zone d'alimentation, en 10 passant par le coeur du filtre biologique jusqu' à la vidange finale. De telles propriétés universelles ne se trouvent pas dans un seul volume de matériau, comme une écorce un des milieux filtrants déjà cités, ou parmi d'autres matériaux donnés également à titre d'exemple : le lignite et la zéolite extraits de mines, la laine de roche d'origine volcanique, le déchet dense ou morceau d'enveloppe de noisette, les mousses de polymère, les argiles expansées, les plaquettes... Un tel constat implique une recherche de visions différentes dans le choix desdits milieux de filtration et surtout dans leur organisation au sein d'un filtre biologique, avec également pour objectif de rendre ledit filtre plus polyvalent. Cette vision existe en partie dans les concepts réacteur sol artificiel et structures actives (EP 1135340, EP1109747), constituant les prémisses de la démarche innovante proposée. Il existe donc un réel besoin pour un nouveau concept de filtration, ses modes d'usage et ses variantes, dispositif d'épuration dit filtre biologique non saturé, toujours compact, léger, peu encombrant à l'usage, fiable, capable de fonctionner avec différents modes d'alimentation et capable de s'adapter à des besoins différents de niveaux d'épuration. OBJET DE L'INVENTION A cet effet, pour remédier aux inconvénients des systèmes existants, le demandeur propose, un appareil de traitement de type filtre biologique d'un effluent ayant traversé un traitement préalable pour éliminer une partie substantielle de particules solides et/ou de matières en suspension et/ou de la pollution carbonée, caractérisé en ce qu'il comprend au moins une cuve 310, contenant une pluralité de milieux filtrants 400, ladite cuve regroupant : 3049195 3 a) Un moyen d'admission et de distribution de l'effluent 200, avec une pluralité de sorties alimentant ledit filtre biologique en surface supérieure. b) Un moyen de collecte de l'effluent traité en partie basse 312 et de rejet dudit effluent 500. 5 c) Un moyen de ventilation. d) Un moyen de rejet de l'effluent filtré vers un ou plusieurs milieux récepteurs. e) Un moyen de filtration, ledit moyen de filtration avec au moins deux types de milieux filtrants organisés de façon à constituer : 10 - Une couche supérieure avec un matériau filtrant, dite niveau NA. - Au moins une couche inférieure, dite niveau ND avec au moins un matériau filtrant. - Au moins une couche dite de transition, avec un ou plusieurs matériaux filtrants, dite niveau NBC ou niveau NE. 15 - Des matériaux filtrants 400, simples ou composites, pouvant occuper un seul niveau ou plusieurs niveaux dans des proportions choisies. - Cette association de niveaux simples de milieux filtrants ou de couches composites de transition formant des modèles morphologiques spécifiques. 20 - Lesdits milieux filtrants se différentiant par plusieurs paramètres essentiels en particulier, de composition organique ou non, de matériaux plus ou moins stables, plus ou moins hydrophiles, plus ou moins capillaires, de structures plus ou moins fibreuses, de structures plus ou moins compressibles, de taille plus ou moins différentes, de configuration et de possibilités d'assemblage en grains 25 et/ou blocs, de comportement hydrodynamique, de comportement biologique, d'apporteur de substrat. L'organisation de la structure ou morphologie générale dudit filtre biologique intégrable à un ouvrage d'épuration va bien au-delà d'un simple 30 empilement de couches ou strates de types horizons, avec des associations d'ensembles volumiques, principalement verticaux et horizontaux agissant dans le processus de traitement au fil des écoulements multidirectionnels. Les porosités associées à ces dits ensembles volumiques sont de différentes natures, des microporosités essentiellement à l'intérieur des milieux filtrants en vrac de type 3049195 4 organique, des macroporosités formés par l'association des grains ou morceaux en vrac, ainsi que des macroporosités de faibles dimensions pour les matériaux filtrants formant des réservoirs à écoulements lents et aussi des macroporosités de plus grandes dimensions jusqu'à des cavités pour les écoulements rapides et 5 autres fonctions par exemple comme les ventilations. L'alternance des milieux filtrants n'est pas systématique, sauf dans les zones de transition, avec la possibilité de réglages des volumes, des distances, des formes, des contacts à différentes dimensions granulaires ou de dimensions de blocs et de positionnements. Plutôt que des rétentions dites dynamiques, 10 naturellement présente dans les milieux filtrants organiques type écorce ou autre, c'est l'effet réservoir localisé qui est recherché dans les blocs au niveau des couches de transition, l'eau libre étant freinée dans son écoulement, par exemple dans une laine de roche posée sur une zone de rupture capillaire ou en faisant appel un autre matériau telle qu'une ouate plus ou moins dense, résiliente et 15 poreuse type PET ou autre résine. Plus particulièrement les nombreuses propriétés recherchées à optimiser, qu'elles soit chimiques, physiques ou biologiques, se trouvent dans la solution innovante proposée inspirée de la morphologie complexe de plusieurs types de sols naturels évolués, du concept réacteur sol déjà cité, avec des 20 équivalents pèdes ou granulats de dimensions très différentes de 1, à 10, à 100 et plus, dans des formes, pourcentages et localisations appropriées de milieux filtrants sélectionnés. Selon une caractéristique additionnelle de l'invention, le moyen de filtration associe un premier matériau dit principal occupant le niveau supérieur NA 25 et une fraction du niveau de transition NBC ou des niveaux dits de transition, ledit matériau principal étant un matériau organique stable fibreux, de type écorce de conifère ou un autre matériau organique ou un autre matériau non organique équivalent pour des propriétés essentielles, ledit matériau sous forme de granulat 420, étant dit en vrac. 30 Selon une caractéristique additionnelle de l'invention le moyen de filtration associe un deuxième matériau principal qui occupe l'autre fraction du niveau NBC de transition, ce dit matériau principal, de type laine de roche rigide ou autre matériau, choisi pour des propriétés essentielles, en particulier, une forte porosité et avec eau à dominante mobile par rapport à une eau liée, ledit matériau 3049195 5 étant sous la forme de bloc simple ou de bloc composite ou de bloc structuré. Selon une caractéristique additionnelle de l'invention, le moyen de filtration comprend un deuxième matériau principal occupant l'autre fraction du niveau NBC de transition, ce dit matériau principal étant un matériau minéral ou de 5 synthèse, compressible, résilient, formant réservoir avec eau à dominante mobile par rapport à une eau liée, ledit matériau étant en bloc simple ou composite ou bloc structuré. Selon une caractéristique additionnelle de l'invention, le moyen de filtration comprend un premier matériau principal, par exemple des fragments 10 d'écorce de conifère en vrac 420, alternant horizontalement dans une zone de transition niveau NBC avec le second milieu principal, par exemple des blocs reconstitués par assemblage de granulats plus ou moins rigides et structurés. Selon une caractéristique additionnelle de l'invention le moyen de filtration comprend un premier matériau principal, par exemple des fragments 15 d'écorce en vrac 420, occupant la quasi-totalité de la hauteur de filtration, le niveau NA1, en partie le niveau NBC1 premier niveau de transition, le niveau NA2, en partie le niveau NBC2 deuxième niveau de transition et le niveau ND final reposant sur une géogrille. Selon une caractéristique additionnelle de l'invention le moyen de 20 filtration comprend un troisième matériau de filtration principal dit niveau ND correspondant à une laine de roche rigide ou un matériau équivalent, reposant sur un niveau de transition bas NE, avec une alternance horizontale dudit milieu filtrant laine de roche et de cavités, ces dites cavités traversant la partie basse la plus humide pour faciliter les échange gazeux. 25 Selon une caractéristique additionnelle de l'invention le moyen de filtration comprend un ou des additifs, produits simples ou mélanges, représentant quelques pourcents, par exemple 2 à 10% du ou des milieux filtrants, ces dits additifs étant choisis pour leurs propriétés hydrodynamiques et/ou physiques et/ou chimiques et/ou biologiques et/ou structurelles, en particulier parmi les matériaux 30 suivants : - Vocation structurelle : endosquelette et/ou exosquelette pour rigidification de tout ou partie de matériaux filtrants, additifs et supports : boules, cages, géogrilles et autres formes. - Vocation apporteur de substrat organique spécifique : liber, matières 3049195 6 organiques liquides, matières organiques déshydratées, déchets broyés de graminées, de tiges de céréales..., algues/alginates, protéines déshydratées, facteurs de croissance, mouillants, produits lyophilisés, compost, litière, déchets de poisson, rumen, rameaux jeunes broyés, souches arbres morts, boues de 5 stations conditionnées. Vocation biologique : inoculum sur support, microbien, champignon... - Vocation d'épuration ciblée : dénitrification, désinfection, détoxication... - Vocation milieu filtrant intelligent, dit actif ou adaptable susceptible 10 de voir évoluer au moins une de ses caractéristiques essentielles (forme, propriété...), sous l'effet d'une sollicitation locale par exemple de compression localisée volontaire, l'injection de courant électrique, le déclenchement d'une corrosion, un arrosage initial spécifique ... - Ces dits additifs étant associés aux milieux filtrants dits principaux, 15 par différents procédés, en mélange avec le milieu filtrant, ou par poudrage, ou par injection ou par d'autres moyens. Selon une caractéristique additionnelle de l'invention le moyen d'alimentation, logé dans la cuve 310, est constitué d'un dispositif d'alimentation séquentiel, la fonction chasse étant préférentiellement à auget et/ou sous pression 20 et la fonction distribution un dispositif plaque à perforations et/ou à seuil de vidange pour une alimentation en effluent sur au moins 30% de la surface utile du filtre biologique SF, ou par tout autre dispositif équivalent de répartition de l'effluent. Selon une caractéristique additionnelle de l'invention le moyen de 25 ventilation rassemble, au moins deux ouvertures dans la cuve, et des cavités associées ou liées aux milieux filtrants pour assurer un renouvellement des gaz. Selon une caractéristique additionnelle de l'invention le moyen de prélèvement correspond à une boite avec une sur-profondeur, ou à un piquage équipé d'une vanne disposée sur une canalisation de refoulement d'un 30 équipement de pompage, ledit moyen de prélèvement étant intégré ou non à la cuve. Selon une caractéristique additionnelle de l'invention les moyens hydrauliques, de ventilation, de prélèvement, les milieux filtrants et autres additifs sont sous la forme de kits pour faciliter le transport et sont utilisables pour tout ou 3049195 7 partie, en assemblage dans un ou plusieurs récipients de filtration, ledit ou lesdits moyens de filtration étant utilisables en batterie en particulier en sortie d'un répartiteur. Selon des caractéristiques additionnelles de l'invention, sont associés au 5 filtre biologique des moyens de contrôle de ses performances, à finalités de surveillance et/ou d'alarme. DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION 10 La description qui va suivre en regard des dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs, fera bien comprendre en quoi consiste l'invention et comment elle peut être réalisée. Sur les dessins annexés, figures 1 à 3 : La figure 1 a, est une représentation schématique d'une filière 15 d'épuration intégrant le filtre biologique objet de l'invention. La figure 1 b, est une représentation schématique en coupe du concept de filtration, l'enveloppe, un moyen de ventilation, un moyen d'alimentation intégré, les niveaux de milieux filtrants principaux et de transitions, un moyen de drainage final. 20 La figure 2a, est une représentation schématique de milieux filtrants, des variantes et des modes de préparation. La figure 2b, est une représentation schématique en coupe d'un modèle de filtration, comprenant de haut en bas 2 niveaux supérieurs, dont un de transition, en appui sur une grille et deux niveaux inférieurs, dont un de transition 25 final, en appui également sur une grille. La figure 3a, est une représentation schématique en coupe d'un autre modèle de filtration, comprenant de haut en bas 5 niveaux, dont 2 zones de transition séparées. La figure 3b, est une représentation schématique en coupe du détail 30 d'une zone de transition simple. La figure 3 c est une représentation schématique en coupe du détail de deux zones de transition, illustrant également des modes d'écoulement de l'effluent. La description détaillée de l'invention et de son mode de fonctionnement 3049195 8 s'appuient notamment sur 2 modèles de filtres biologiques. Le filtre biologique occupe une place de traitement principal dans une filière d'épuration après une étape de prétraitement, une alimentation préférentiellement séquentielle distribuant l'effluent sur une fraction de la surface 5 dudit filtre. L'effluent récupéré dans un compartiment en bas du filtre est dirigé vers un dispositif de rejet. Dans la figure 1 a, l'effluent E1, transite au préalable dans un équipement de prétraitement 100, de type anaérobie 101, par exemple une fosse septique, ou de type aérobie 102, ou mixte. En sortie dudit prétraitement, l'effluent 10 E2 transite dans un système hydraulique pulsé 200, grâce à l'usage d'une pompe 203, ou d'un auget basculant 202, ou d'un système hydraulique équivalent. A chaque pulse ou chasse provenant dudit système hydraulique, l'effluent est distribué soit par un réseau simple 204, ou par l'intermédiaire d'un auget et de plaques de formes variées, en surface du filtre biologique. Le filtre 300, est 15 représenté en identifiant les principaux composants sans morphologie précise. Ledit filtre comprend une enveloppe 310, une grille ou autres supports ouverts 320, avec un premier milieu filtrant dit en vrac 420, présent à 2 niveaux, un second milieu filtrant dit en bloc 410, présent dans un ou deux niveaux, également un additif 430. Les milieux filtrants ont une porosité 450, interne et externe par 20 association, qui permet le transit de l'effluent et la ventilation dudit filtre. L'effluent traité est évacué par une sortie Sl, avec une première option de prélèvement de l'effluent et une seconde option d'orientation de la sortie S2, vers un milieu récepteur. Dans la figure 1 b, le filtre biologique est décrit dans son aspect 25 modulaire, évolutif ouvert à des variantes et à l'usage nombreux types de matériaux filtrants ou additifs. Cette coupe schématique présente avec plus de précisions un mode d'organisation des milieux filtrants dans l'enveloppe, en niveaux simples et couches composites de transition. Dans le haut de l'enveloppe du filtre 310, apparaissent un moyen d'échange gazeux avec l'extérieur 314, un 30 lien de continuité de ventilation 440, par exemple une canalisation, entre la partie supérieure de l'enveloppe, les milieux filtrants 415 et vers une partie inférieure de ladite enveloppe 312. Cette partie inférieure ou chambre creuse, assure à la fois la fonction collecte de l'effluent par drainage du filtre et le maintien de l'aération du dudit effluent. Au moins une grille support et/ou de ventilation 320, est positionnée 3049195 9 suivant la morphologie choisie, dans cet exemple au milieu du niveau ND. L'alimentation du filtre E2, pour cet exemple, est constituée, d'une canalisation, d'un auget à fonctionnement séquentiel 202, d'un moyen de distribution, par exemple une plaque de distribution 205, ou d'un dispositif à fonction équivalente. 5 Dans ce schéma illustrant concept général du filtre biologique, les milieux filtrants 400, se répartissent de haut en bas de la manière suivante, un niveau supérieur NA, un premier niveau intermédiaire de transition NBC, ou alternent des milieux filtrants, un niveau inférieur ND, un second niveau de transition NE. Une couche latérale NF, pouvant prendre des formes variées, fait office d'étanchéité pour 10 limiter des écoulements excessifs latéraux. Les sorties S1, S2 orientent le rejet S3, vers un ou plusieurs milieux récepteurs. Cette association de couches simples de milieux filtrants de natures variées et de couches composites, dans des proportions variées, forme des modèles morphologiques spécifiques et oriente les modes d'écoulement, ainsi 15 que le mode de colonisation microbiologique du filtre biologique, jusqu'à un équilibre et contribue à la stabilisation des performances épuratoires dudit filtre. Ces modèles morphologiques avec traits structuraux très marqués s'inspirent très largement de la géométrie et du fonctionnement de sols dits évolués complexes. Ces dits modèles, constituant le filtre biologique, 20 correspondent, comme pour un sol, à organisation en pèdes ou granulats de petites dimensions permettant un usage en vrac 420, ou en bloc libre de plus grande taille 410, 440, 442a, 442b, ou en massifs occupant un niveau entier 440. Dans ce type de filtre biologique présentant des figures caractéristiques, au-delà de modèles morphologiques ou traits structuraux, les propriétés dudit filtre 25 biologique dépendent des types de milieux filtrants choisis, de leur position relative, des modes de contacts entre eux et naturellement de leur composition et propriétés intrinsèques ou induites. Ces dits milieux filtrants et additifs se distinguent principalement par leur nature organique ou non organique, de synthèse ou minérale ou leur texture, structure, leur porosité et donc par leur 30 influence sur les modes d'écoulements de l'effluent dans les différents compartiments dudit filtre biologique. La présente invention concerne donc un filtre à anisotropie de fonctionnement induite par les rapports volumiques entre milieux filtrants 400, la position desdits milieux filtrants et les propriétés très différentes de ces milieux 3049195 11 plusieurs fonctions, une mécanique en reprenant la charge des milieux filtrants des couches NA et NBC, une d'aération intermédiaire des milieux filtrants, une de coupure granulaire pour limiter les déplacements de milieux filtrants, une de coupure capillaire. 5 Se succèdent de haut en bas du filtre les niveaux de milieux filtrants suivants, dans la partie haute un niveau NA avec un matériau en vrac 420, de dimensions centimétriques, par exemple de l'écorce de pin et quelques pourcents d'un additif de dopage organique riche en microorganismes 430, sur une épaisseur de voisine de 20cm. Au-dessous et en contact avec le niveau NA, dans 10 un niveau de transition NBC, sur une épaisseur voisine de 10 cm, alternent une des blocs longs, par exemple 1 mètre, de laine de roche rigide, avec une section voisine de 10X10 cm, ladite laine dense formant un réservoir à eau libre dominante drainant facilement avec un temps de latence et en alternance avec ladite laine 440, par exemple l'écorce de pin en vrac 420. 15 Dans la partie basse, le niveau ND est massif et rassemble des blocs de laine de roche rigide découpés, le tout sur une épaisseur voisine de 20cm. Le filtre biologique est rempli par ces blocs de laine de roche rigide 440, assemblés entre eux, de façon à limiter toute fuite latérale ou court-circuit interne. Un niveau latéral NF, situé au niveau des parois en périphérie, contribue également à 20 supprimer ces dites fuites excessives. Sous le niveau ND, un second niveau de transition NE, différent du premier mais sur une même épaisseur environ 10 cm, repose également sur une grille à fonctions multiple, en particulier de drainage et de libre passage de l'aération à partir du fond de l'enveloppe du filtre. Dans ce niveau D, alternent en sections, tous les 10 cm environ, par exemple des blocs 25 métriques en laine de roche rigide 440 pour les plus longs et des cavités 451, de mêmes dimensions. Dans le bas du filtre, niveaux ND et NE, ces cavités maintiennent l'aération des blocs de laine par la chambre basse de l'enveloppe, en traversant la zone saturée constituant une sorte de nappe perchée faisant écran aux échanges gazeux. 30 A la lecture de la description de ce modèle dit principal, il apparait très clairement que l'effluent traverse de haut en bas et à des vitesses variées des volumes de milieux filtrants qui agissent en complémentarité et/ou synergie, au fur et à mesure de l'appauvrissement de l'effluent pendant son transit, avec le même objectif d'optimisation du filtre biologique. 3049195 12 Dans la figure 2c, un niveau de transition NBC, regroupe plusieurs milieux filtrants 420, 442, 441 et un ou plusieurs additifs 430. Ce type d'association permet d'optimiser l'épuration pour des polluants cibles, pollution carbonée, pollution azotée et autres paramètres. 5 Dans la figure 2d, un niveau de transition NE présente une géométrie particulière en pointe où alternent le milieu filtrant 420 et les cavités. D'autres configurations de géométrie d'alternance sont possibles, par exemple ondulée, afin de s'adapter à la nature et aux propriétés des milieux filtrants et à la finalité de traitement de chaque modèle de filtre. 10 Dans la figure 3a, la représentation schématique est celle d'un autre modèle morphologique considéré également comme principal. Une grille porteuse composite 320, supporte l'ensemble du filtre biologique, avec deux niveaux identiques de transition. Ladite grille porteuse 320 rassemble plusieurs fonctions, une mécanique en reprenant la charge des milieux filtrants des couches 15 NA et NBC, une d'aération intermédiaire des milieux filtrants, une de coupure granulaire pour limiter les déplacements de milieux filtrants, une de coupure capillaire. Pour cet exemple, se succèdent, de haut en bas du filtre, les niveaux de milieux filtrants suivants, dans la partie haute, un niveau NA1 avec un matériau en 20 vrac 420, de dimensions centimétriques, par exemple de l'écorce de pin et quelques pourcents d'un additif de dopage organique riche en microorganismes 430, sur une épaisseur de voisine de 10cm. Au-dessous et en contact avec le niveau NA1, dans le premier niveau de transition NBC1, sur une épaisseur voisine de 10 cm, alternent des blocs longs, par exemple 1 mètre, de laine de 25 roche rigide, avec une section voisine de 10X10 cm, ladite laine dense formant réservoir à eau libre dominante drainant facilement avec un temps de latence et en alternance avec ladite laine 440, l'écorce de pin en vrac 420. Le second niveau de transition identique NBC2, avec des blocs de laine de roche, disposées perpendiculairement à ceux du niveau NBC1, est séparé du premier par un niveau 30 NA2 identique au niveau NA1, sur une épaisseur voisine de 10 cm. Dans la partie basse, le niveau ND l'écorce de pin en vrac occupe épaisseur voisine de 20cm. A la lecture de la description de ce second modèle dit principal, il apparait très clairement que l'effluent traverse de haut en bas et à des vitesses 3049195 13 variées des volumes de milieux filtrants qui agissent en complémentarité et/ou synergie, au fur et à mesure de l'appauvrissement ou de la transformation de l'effluent pendant son transit, avec le même objectif d'optimisation du filtre biologique. 5 La figure 3b permet de commenter sommairement le fonctionnement d'une zone de transition NBC, reposant sur deux grilles et sur un niveau ND avec un milieu filtrant en vrac, par exemple des écorces de pin. Les blocs de laine de roche 440, alternent avec les écorces de pin, le tout reposant sur deux grilles, la première 320b qui empêche notamment la migration des granulats, la seconde 10 320a, qui assure une ventilation intermédiaire, une rupture capillaire et supporte des tubes de ventilation 450. Ladite rupture capillaire induit un gradient d'humidité et d'aération Gr, dans le bloc de laine de roche, avec des variations en lien avec les alimentations pulsées, engendrant un ensemble de phénomènes favorables à l'épuration. 15 La figure 3c permet de commenter le fonctionnement de deux zones de transition, d'un autre modèle. Les deux couches de transition NBC1 haute et NBC2 basse, sont incorporées dans une masse d'écorce de pin 420, NA1, NA2, ND. Cette géométrie ou morphologie particulière du filtre biologique, crée des variations de comportements hydrauliques et biologiques très importants, 20 vérifiables in situ avec des signatures témoins de biomasses microbiennes très différenciées. Sur le plan hydrodynamique, deux trajets de circulation de l'effluent sont présentésTr1, qui traverse les deux couches de ouate de PET et Tr2, une seule couche. Globalement l'effluent passe au moins dans une couche dite réservoir milieu filtrant en ouate PET compressé par exemple, ou dans un autre 25 milieu filtrant, une laine minérale. Des observations sur pilote in situ, montrent qu'à l'intérieur des blocs de laine de roche 440, apparaissent des films avec des zébrures biologiques typiques, en surface des blocs un biofilm plus ou moins épais m, par effet membranaire, ces dits films étant caractéristiques d'un comportement anisotrope. Un rond pointillé Rp, montre une sorte de volume 30 d'influence avec d'importants gradients (Gr) comportementaux hydrodynamiques et biologiques, phénomènes particulièrement recherchés pour améliorer les performances des milieux filtrants dans espaces spécialisés à l'intérieur du filtre biologique. Pour des variantes de modèles de filtres biologiques, les matériaux 3049195 14 filtrants sont utilisables en différentes épaisseurs suivant les fonctions d'épuration recherchées, un nombre important de milieux filtrants et additifs étant utilisables, en fonction de leur disponibilité. Selon les modèles et modes d'utilisation du filtre biologique dans une 5 chaine de traitement, les sections utiles de filtration et les hauteurs dudit filtre peuvent varier. Dans un exemple en Assainissement Non Collectif, ou assainissement dit individuel, pour une capacité de filtre biologique dite 5 Equivalent habitant en 10 traitement secondaire, la section proposée pour ce dit filtre est de 3,2 m2 pour hauteur de filtration utile de 60 cm environ. Le milieu filtrant organique est une écorce de pin associée et reposant sur son complément de finition une laine de roche rigide, avec une répartition, en volumes, voisine de 50/50. Ce type filtre biologique peut s'intégrer à une filière complète de traitement qui comprend : 15 - Une fosse septique qui assure le prétraitement anaérobie, pour éliminer un maximum de matières décantables et la pollution carbonée associée. - Un filtre biologique objet de l'invention, modèle utilisant, sur 60 cm de hauteur utile, comme milieux filtrants principaux des morceaux d'écorce de pin centimétriques, ce matériau en vrac étant présent en surface niveau NA et des 20 blocs de laine de roche rigide avec une densité apparente supérieure à 50 kg /m3, aux niveaux NBC de transition et ND bas. Le démarrage biologique très rapide est facilité ou déclenché par la présence d'un substrat biodégradable en particulier du liber avec un inoculum microbien dans cet environnement organique 430. Pour une telle filière de traitement l'entretien et la maintenance classique 25 concerne, la vidange de boues, le nettoyage des moyens d'alimentation, une simple scarification de surface du filtre biologique, le renouvellement différencié des milieux filtrants et l'interprétation des enregistrements ou du comportement de témoins de contrôle. 30 Après caractérisation et choix de milieux filtrants sur bancs d'essais, des prototypes de filtres biologiques ont été installés in situ. Ils ont permis de valider différents modèles morphologiques considérés comme bien adaptés et performants pour des fonctions en traitement secondaire ou tertiaire d'effluents domestiques ou assimilés. Quelques résultats expérimentaux sélectionnés 3049195 15 illustrent l'efficacité de ces quelques modèles : - Pour un usage en épuration d'eau usée domestique dite tertiaire ou en épuration dite évènementielle traitant des accidents de qualité d'un effluent issu d'un traitement secondaire, l'échelle de filtration 1/4 est choisie avec un milieu 5 filtrant tout minéral, une laine de roche rigide hydrophile 440 sur 40 cm d'épaisseur avec un seul niveau transition NE, bas avec ses cavités de ventilation. L'efficacité est bonne en traitement tertiaire ou filtre à évènement qui reprend l'accident de qualité de l'effluent dit secondaire. A l'équilibre les concentrations DBO5 et MES se situent en limite de détection, très inférieures à 5 10 mg/L. Mais un colmatage de surface s'établit rapidement avec une forte perte de charge, rendant difficilement utilisable un tel modèle avec un matériau de filtration de type laine de roche en surface. - Pour un usage identique au modèle précédent, à l'échelle %, la laine de roche en surface 440, est remplacée par de l'écorce de pin sur 20 cm 15 d'épaisseur, ladite écorce ayant deux niveaux de maturations, écorce jeune et écorce stockée 1 an en extérieur avec deux granulométries différentes. L'efficacité est également bonne en traitement tertiaire et en filtre à évènement, sans constater à court terme, comme avec une laine de roche, un colmatage excessif. A la sortie du traitement l'effluent d'excellente qualité à l'équilibre au bout de 20 quelques semaines, cette qualité se maintenant par la suite, DBO5 = 9/6 mg/L et MES = 14/13 mg/L. - Pour un usage en épuration d'eau usée domestique dite secondaire à l'échelle au 1/2, le filtre biologique a une épaisseur voisine de 50 cm. Il associe d'écorce de pin sur une épaisseur voisine de 25 cm, reposant sur une laine de 25 roche rigide protégée par une grille rigide, avec une densité sèche d'environ 80 kg/m3 et deux niveaux de transition BNC1 et NBC2. L'efficacité à l'équilibre et après de quelques mois de fonctionnement du filtre biologique est excellente, DBO5 = 11/5 mg/Let MES = 14/8 mg/L. - Pour un usage en épuration d'eau usée domestique dite secondaire, 30 à l'échelle au 1/3, le filtre biologique a une épaisseur voisine de 60 cm. Il associe l'écorce de pin 430, intégrant deux zones transitions croisées NBC1 et NBC2, avec un milieu filtrant compressible du PET/ouate et une écorce de pin en alternance. L'alimentation dudit filtre se fait grâce à un réseau basse pression. L'efficacité est bonne à l'équilibre et après quelques mois de fonctionnement du 3049195 16 filtre biologique, DBO5 = 6/4 mg/L et MES = 16/8 mg/L, avec une nitrification pouvant dépasser les 95%. - Pour un usage en épuration d'eau usée domestique dite secondaire à l'échelle 1, le filtre biologique du type modèle présenté à la figure 2b, avec 5 écorces de pin, laine de roche rigide et deux niveaux transitions, a une épaisseur utile de 60 cm et une hydraulique d'alimentation auget/plaques. L'efficacité à l'équilibre et après quelques mois est excellente, DBO5 = 13/4 mg/L et MES = 15/6 mg/L Les avantages de l'invention sont donc, au-delà des performances, sont 10 liés à une grande plasticité d'applications d'un concept de filtration biologique caractérisé par des traits morphologiques essentiels, ouvert à de nombreuses variantes utilisables dans une filière de traitement en priorité d'eaux usées domestiques ou à d'autres effluents de même nature. Cette plasticité d'emploi permet : 15 - D'élaborer des filières de traitement allant d'un niveau de traitement dit secondaire à des niveaux de traitement dits tertiaires, complémentaires, ou à travers l'usage de dits composants du filtre pour d'autres applications. - L'usage de nombreux milieux filtrants et additifs, choisis pour leur disponibilité, leur prix, leur efficacité combiné, leur durabilité, notamment. 20 - D'obtenir un haut niveau de performance à la carte, paramètre par paramètre de pollution, étape par étape en fonction du niveau de protection recherché au rejet, ledit niveau étant modulable au fil des saisons, de l'évolution des besoins, avec une intégration facile de nouveaux perfectionnements ou milieux filtrants et additifs ou suppléments. 25 - Ces avantages étant donnés à titre d'illustration non limitative. Les modèles et modes de réalisation préférés de cette invention ne sont pas les seuls possibles, des modifications ou variantes permettent d'envisager d'autres voies de réalisation de ce filtre biologique. Il convient donc de ne pas se limiter aux détails énoncés, toutes les modifications conformes au concept de 30 base, objet de l'innovation, doivent être incluses telles que définies dans les revendications. REVENDICATIONS1) Un appareil de traitement de type filtre biologique (300), d'un effluent ayant traversé un traitement préalable pour éliminer une partie substantielle de particules solides et/ou de matières en suspension et/ou de la pollution carbonée, caractérisé en ce qu'il comprend au moins une cuve (310), contenant une pluralité de milieux filtrants (400), ladite cuve regroupant : a) Un moyen d'admission et de distribution de l'effluent (200), avec une pluralité de sorties alimentant ledit filtre biologique en surface supérieure. b) Un moyen de collecte de l'effluent traité en partie basse (312) et de rejet dudit effluent. c) Un moyen de ventilation. d) Un moyen de rejet de l'effluent filtré vers un ou plusieurs milieux récepteurs. e) Un moyen de filtration ledit moyen de filtration avec au moins deux types de milieux filtrants organisés de façon à constituer : - Une couche supérieure avec un matériau filtrant, dite niveau (NA). - Au moins une couche inférieure, dite niveau (ND) avec au moins un matériau filtrant. - Au moins une couche dite de transition, avec un ou plusieurs matériaux filtrants, dite niveau (NBC) ou niveau (NE). - Des matériaux filtrants (400), simples ou composites, pouvant occuper un seul niveau ou plusieurs niveaux dans des proportions choisies. - Cette association de niveaux simples de milieux filtrants ou de couches composites de transition formant des modèles morphologiques spécifiques. - Lesdits milieux filtrants se différentiant par plusieurs paramètres essentiels en particulier, de composition organique ou non, de matériaux plus ou moins stables, plus ou moins hydrophiles, plus ou moins capillaires, de structures plus ou moins fibreuses, de structures plus ou moins compressibles, de taille plus ou moins différentes, de configuration et de possibilités d'assemblage en grains et/ou blocs, de comportement hydrodynamique, de comportement biologique, d'apporteur de substrat. 3049195 2 2) Appareil de traitement selon la revendications1, caractérisé en ce que ledit moyen de filtration associe un premier matériau dit principal occupant le niveau supérieur NA et une fraction du niveau NBC ou des autres niveaux dits de 5 transition, ledit matériau principal étant un matériau organique stable fibreux, de type écorce de conifère ou un autre matériau organique ou un autre matériau non organique équivalent pour des propriétés essentielles, ledit matériau sous forme de granulat (420), étant dit en vrac . 3) Appareil de traitement selon la revendication 2, caractérisé en ce que 10 le moyen de filtration associe un deuxième matériau principal qui occupe l'autre fraction du niveau (NBC) dit de transition, ce dit matériau principal, de type laine de roche rigide (440), ou autre matériau choisi pour des propriétés essentielles, en particulier une forte porosité et avec eau à dominante mobile par rapport à une eau liée, ledit matériau étant sous la forme de bloc simple ou de bloc composite 15 ou de bloc structuré. 4) Appareil de traitement selon la revendication 2, caractérisé en ce que le moyen de filtration comprend un deuxième matériau principal occupant l'autre fraction du niveau (NBC) de transition, ce dit matériau principal étant un matériau minéral ou de synthèse, compressible, résilient, formant réservoir avec eau à 20 dominante mobile par rapport à une eau liée, ledit matériau étant en bloc simple ou composite ou structuré. 5) Appareil de traitement selon les revendications précédentes, caractérisé en ce que le moyen de filtration comprend un premier matériau principal, par exemple des fragments d'écorce de conifère en vrac (420), alternant 25 horizontalement dans une zone de transition niveau NBC avec le second milieu principal, par exemple des blocs reconstitués par assemblage de granulats plus ou moins rigides et structurés. 6) Appareil de traitement selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le moyen de filtration comprend un premier 30 matériau principal, par exemple des fragments d'écorce en vrac (420), occupant la quasi-totalité de la hauteur de filtration, le niveau (NA1), en partie le niveau NBC1 premier niveau de transition, en partie le niveau NA2, en partie le niveau NBC2 deuxième niveau de transition et le niveau ND final reposant sur une géogrille. 3049195 3 7) appareil de traitement selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le moyen de filtration comprend un troisième matériau de filtration principal dit niveau (ND) correspondant à une laine de roche 5 rigide ou un matériau équivalent, reposant sur un niveau de transition bas (NE) avec une alternance horizontale dudit milieu filtrant laine de roche et de cavités, ces dites cavités traversant la partie basse la plus humide pour faciliter les échange gazeux. 8) Appareil de traitement selon l'une quelconque des revendications 10 précédentes, caractérisé en ce que le moyen de filtration comprend un ou des additifs (430), produits simples ou mélanges, représentant quelques pourcents, par exemple 2 à 10% du ou des milieux filtrants, ces dits additifs étant choisis pour leurs propriétés hydrodynamiques et/ou physiques et/ou chimiques et/ou biologique et/ou structurelles, en particulier parmi les matériaux suivants : 15 - Vocation structurelle : endosquelette et/ou exosquelette pour rigidification de tout ou partie de matériaux filtrants, additifs et supports : boules, cages, géogrilles et autres formes. - Vocation apporteur de substrat organique spécifique : liber, matières organiques liquides, matières organiques déshydratées, déchets broyés de 20 graminées, de tiges de céréales..., algues/alginates, protéines déshydratées, facteurs de croissance, mouillants, produits lyophilisés, compost, litière, déchets de poisson, rumen, rameaux jeunes broyés, souches arbres morts, boues de stations conditionnées. Vocation biologique : inoculum sur support, microbien, champignon... 25 Vocation d'épuration ciblée : dénitrification, désinfection, détoxication... - Vocation milieu filtrant intelligent, dit actif ou adaptable susceptible de voir évoluer au moins une de ses caractéristiques essentielles (forme, propriété...), sous l'effet d'une sollicitation locale par exemple de compression 30 localisée volontaire, l'injection de courant électrique, le déclenchement d'une corrosion, un arrosage initial spécifique ... - Ces dits additifs étant associés aux milieux filtrants, dits principaux, par différents procédés, en mélange avec le milieu filtrant, ou par poudrage, ou par injection ou par d'autres moyens. 3049195 4 9) Appareil de traitement selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le moyen d'alimentation, logé dans la cuve (310), est constitué d'un dispositif d'alimentation séquentiel, la fonction chasse 5 étant préférentiellement à auget (202) et/ou sous pression et la fonction distribution un dispositif plaque à perforations et/ou à seuil de vidange pour une alimentation en effluent sur au moins 30% de la surface utile (SF) du filtre biologique ou par tout autre dispositif équivalent de répartition de l'effluent. 10) Appareil de traitement selon l'une quelconque des revendications 10 précédentes, caractérisé en ce que le moyen de ventilation du filtre biologique rassemble au moins deux ouvertures dans la cuve et des cavités associées ou liées aux milieux filtrants pour assurer un renouvellement des gaz. 11) Appareil de traitement selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce le moyen de prélèvement de l'effluent correspond 15 à une boite avec une sur-profondeur, ou à un piquage équipé d'une vanne disposée sur une canalisation de refoulement d'un équipement de pompage, ledit moyen de prélèvement étant intégré ou non à la cuve. 12) Appareil de traitement selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce les moyens hydrauliques, de ventilation, de 20 prélèvement, les milieux filtrants et autres additifs sont sous la forme de kits pour faciliter le transport et sont utilisables pour tout ou partie, en assemblage dans un ou plusieurs récipients de filtration, ledit ou lesdits moyens de filtration étant utilisables en batterie en particulier en sortie d'un répartiteur. 13) Appareil de traitement selon l'une quelconque des revendications 25 précédentes, caractérisé en ce que sont associés au filtre biologique des moyens de contrôle de ses performances, à finalités de surveillance et/ou d'alarme.