Brevet FR3041341A1 — publié le 20170324

La présente invention se rapporte au domaine des traitements de matières organiques présentes dans les circuits d'élimination des effluents aqueux pollués. Elle a pour objet un procédé et un dispositif destiné à l'élimination par dégradation biologique des matières organiques et notamment des dépôts graisseux dans les circuits d'évacuation et/ou de traitement des effluents domestiques, notamment dans les colonnes de collecte des eaux usées et des eaux vannes dans les immeubles collectifs, et dans les bacs à graisse des cuisines et des ateliers agroalimentaires. On sait que les circuits de collecte et d'évacuation des effluents sont peu à peu encrassés par l'agglomération des boues, des graisses et du calcaire contenus dans les eaux usées. Cet encrassement augmentant avec le temps, a pour effet de réduire la section de passage des conduits d'évacuation des effluents domestiques ou des canalisations en aval des bacs à graisse jusqu'au colmatage si on ne procède pas à des nettoyages réguliers. Le nettoyage des conduits d'immeuble est généralement effectué par des entreprises spécialisées, par la méthode d'hydro-curage, qui consiste à associer un curage mécanique à l'aide de goupillons appelés "furets" suivi d'un lavage à l'eau sous pression. Ces nettoyages nécessitent un matériel spécifique et une intervention assez longue, qui, même menée par une équipe compétente, n'est pas exempte de contraintes. D'une part, dans un immeuble, le curage mécanique et la pression de l'eau peuvent endommager les canalisations, voire les rendre inutilisables lorsque les installations sont anciennes. D'autre part, la présence de tous les locataires de l'immeuble concerné est requise durant l'intervention, de façon à prendre les précautions nécessaires pour éviter que des remontés d'eaux de lavage ne se produisent dans les divers appartements de l'immeuble. Des inconvénients du même ordre se rencontrent avec les bacs à graisse. Ces bacs, placés en sortie des effluents provenant soit des cuisines domestiques, soit des cuisines collectives ou soit encore d'ateliers de fabrication de produits alimentaires, sont généralement très chargés en corps gras. Les effluents refroidissent en traversant les bacs et forment une couche, qui doit être extraite régulièrement pour éviter que le bac ne remplisse plus sa fonction. L'extraction des graisses piégées est réalisée par une équipe de vidangeurs spécialisés, qui les acheminent le plus souvent vers des stations d'épuration déjà saturées. Dans le brevet français 2884246, on a déjà proposé un traitement par dégradation biologique des matières organiques présentes dans un circuit d'évacuation d'effluents aqueux, dans lequel un support de culture non immergé est susceptible d'être colonisé par des microorganismes 3041341 2 aptes à dégrader au moins partiellement lesdites matières organiques. Le support est mis en place dans le circuit d'évacuation pour être ensemencé à l'aide des microorganismes aptes à dégrader, au moins partiellement les matières organiques ; un réservoir contenant un milieu nutritif alimente le support de culture pour assurer la multiplication desdits microorganismes. 5 On laisse le dispositif de traitement en place jusqu'à la disparition des matières organiques à éliminer. Le système fonctionne sans surveillance sauf pour le remplacement éventuel de la charge nutritive contenue dans le réservoir, ce remplacement étant effectué par introduction d'une nouvelle charge nutritive dans le circuit d'évacuation par un regard obstruable ménagé dans ledit circuit. 10 Un tel traitement biologique a pour avantage d'être plus doux, du fait qu'il ne soumet pas les conduits à la pression de l'eau et des furets et de respecter l'environnement pour peu que les microorganismes utilisés soient correctement choisis. Un tel dispositif de culture et de multiplication microbienne non immergé fonctionne de manière totalement autonome grâce au fait qu'il est placé directement dans le circuit à traiter ; le support de culture des 15 microorganismes est associé à un réservoir de solution nutritive, les deux étant placés dans le circuit d'évacuation des effluents à traiter. L'ensemble du dispositif est retenu à l'intérieur du circuit d'évacuation par des moyens mécaniques. On prévoit que lorsque des effluents sont évacués au-dessus du dispositif de traitement, une partie de ces effluents pénètre dans le réservoir pour dissoudre une charge nutritive à 20 dissolution progressive, le milieu nutritif ainsi obtenu alimentant le support de culture pour assurer le développement microbien. Les parois du réservoir sont en matériau filtrant et le support de culture est un support poreux de préférence fixé aux parois dudit réservoir, par exemple par des crochets ou des coutures. Il est prévu que le support de culture peut être constitué de tout matériau apte à être colonisé par des microorganismes et notamment des 25 fibres poreuses assemblées en faisceau. Selon l'invention, on a constaté que l'on pouvait considérablement simplifier le traitement proposé dans le brevet français 2884246 en supprimant la mise en place d'un réservoir distributeur de produit nutritif et en faisant en sorte que ledit produit nutritif soit simplement amené sur le support par l'aspersion de l'effluent pollué lui-même, le support portant alors 30 d'une part, une charge de microorganismes aérobies aptes à le coloniser et d'autre part, des enzymes aptes à dégrader au moins partiellement, de façon connue, les matières organiques de l'effluent. En effet, on a déjà proposé d'utiliser des enzymes capables de dégrader les graisses 3041341 3 responsables de la formation de dépôts par agglomération avec les boues et le calcaire ; les croûtes formées sur les parois sont désagrégées par action enzymatique et se décrochent peu à peu pour être emportées dans les effluents liquides. Dans le brevet français 2884246, on avait proposé d'utiliser de tels enzymes mais en les mettant en place dans le réservoir de produit 5 nutritif, ce qui, dès lors, interdisait la suppression dudit réservoir. Dans le perfectionnement selon l'invention, on a constaté que l'aspersion de l'effluent pollué était suffisante pour constituer un produit nutritif dès lors que le support était porteur de microorganismes aérobies de dégradation de matières organiques contenues dans les rejets aqueux et d'enzymes secrétées par ces microorganismes au cours de leur action. Un réservoir 10 de produit nutritif n'est plus nécessaire, ce qui simplifie considérablement la technique antérieure et réduit son prix de revient, la mise en place des microorganismes et des enzymes sur le support pouvant se faire par simple enduction en une seule étape. La présente invention a donc pour objet un procédé de traitement biologique d'un effluent aqueux pollué, transporté dans un conduit comportant au moins un tronçon sensiblement 15 vertical, dans lequel on met en place un support filaire s'étendant dans le volume intérieur du conduit et maintenu par rapport à lui pour ne pas être entrainé dans le sens de l'écoulement de l'effluent aqueux, ledit support étant disposé de façon à être en contact avec l'effluent en écoulement et étant constitué d'un matériau poreux, fibreux ou filamenteux, apte à être colonisé par les microorganismes transportés par l'effluent, le volume dudit support dans 20 chaque section du tronçon n'étant pas susceptible d'obstruer, en cours d'usage, l'écoulement de l'effluent, caractérisé en ce que l'on enduit au moins partiellement le support, avant sa mise en place dans le volume intérieur du conduit, d'une charge de microorganismes aérobies aptes à dégrader au moins partiellement les matières organiques, lesdits microorganismes pouvant inclure ceux transportés par l'effluent, ladite charge étant associée à un produit accélérateur de 25 dégradation desdites matières organiques, ladite charge contenant des enzymes notamment celles secrétées naturellement par au moins un des microorganismes portés par le support filaire. L'enduction du support filaire contient un produit accélérateur renfermant des enzymes y compris celles secrétées par au moins un des microorganismes portés par ledit support, les 30 enzymes que l'on introduit dans ledit produit d'enduction peuvent constituer de 0,2% à 5% en poids par rapport au poids du produit d'enduction. Il s'agit de tout type d'enzyme pouvant 3041341 4 assurer la dégradation des matières organiques des rejets aqueux domestiques, à savoir notamment une lipase, une cellulase, une protéase et une amylase. On peut utiliser comme lipase, à un taux allant de 0,05% à 1,25% en poids par rapport au poids total du produit d'enduction, par exemple le produit « Lipex 100T » fourni par la société 5 « Univar ». On peut utiliser comme cellulase, à un taux allant de 0,05% à 1,25% en poids par rapport au poids total du produit d'enduction, par exemple le produit « Carezyme 900T » fourni par la société « Univar ». On peut utiliser comme protéase, à un taux allant de 0,05% à 1,25% en poids par rapport au 10 poids total du produit d'enduction, par exemple le produit « Polarzyme 12T » fourni par la société « Univar ». On peut utiliser comme amylase, à un taux allant de 0,05% à 1,25% en poids par rapport par rapport au poids total du produit d'enduction, par exemple le produit « BAN » fourni par la société « Univar ». 15 Il est clair que le produit d'enduction peut contenir une pluralité d'enzymes en mélange en fonction des conditions d'utilisation et de la pollution des effluents à traiter. Le produit d'enduction du support filaire contient des bactéries qui sont soit directement dispersées dans ledit produit d'enduction soit incorporées dans des supports particulaires. On peut utiliser des bactéries sporulées sur des particules de zéolite ou analogue ; on peut aussi 20 utiliser des levures à la place des bactéries. Une telle mise en oeuvre peut utiliser un inoculum bactérien comportant tout type de bactéries de classe 1 (non pathogène) pouvant assurer la dégradation des matières organiques en aérobiose et, notamment, le produit "Bichem TD 507M5X" vendu par la société "Novozymes". On peut utiliser comme support particulaire tout type de matériau poreux, minéral ou 25 organique, à haute surface spécifique permettant la fixation et le développement microbien. Par exemple, on peut utiliser de l'argile telle que la « Sepiolite » fournie par la société « Sepiolsa » ou de la pierre ponce « Grade UMP16 » fournie par la société « Minéralex ». Le support particulaire bactérien est utilisé avantageusement de 1% à 10% en poids par rapport au poids du produit d'enduction. 3041341 5 Selon un mode de mise en oeuvre, on enduit le support filaire de la charge de microorganismes aérobies et du produit accélérateur au moyen d'au moins un gel ou un fluide visqueux contenant le(s) dit(s) produit(s), ladite enduction pouvant se faire notamment par simple trempage du support filaire dans le produit d'enduction. Si l'enduction du support filaire est 5 réalisée au moyen d'un gel, on peut notamment utiliser un gel ayant une viscosité comprise entre 1000 et 10.000 centipoises. Si l'enduction du support filaire est réalisée au moyen d'un gel, on peut avantageusement utiliser, dans 70% à 95% en poids d'eau, un épaississant naturel tel qu'une gomme de xanthane, de l'agar-agar ou des dérivés cellulosiques ou des épaississants synthétiques conférant une texture de type gel, ce qui favorise l'accrochage des 10 microorganismes sur ledit support. On peut notamment utiliser une gomme de xanthane dispersible fournie par la société "Azelis". Selon un mode de mise en oeuvre, on enduit le support filaire au moins partiellement d'un gel ou fluide visqueux contenant au moins un agent tensioactif pour aider à solubiliser des déchets peu hydrosolubles fixés sur les parois du conduit qui transporte l'effluent aqueux. Lorsque 15 l'enduction du support filaire contient un agent tensioactif, on peut notamment utiliser, dans une proportion de 0,5 à 2% en poids par rapport au poids total du produit d'enduction, le produit dénommé "BEROL EZ-1" fourni par la société "IMCD France". Selon un mode de mise en oeuvre, l'effluent aqueux pollué contient des matières graisseuses ou lipidiques susceptibles d'être dégradées par une action microbienne aérobie. 20 Selon un mode de mise en oeuvre, on choisit comme support filaire un corps solide allongé souple retenu, dans le conduit, par une de ses extrémités. Lorsque le corps solide allongé souple, qui constitue le support filaire, est une corde, torsadée ou non, ladite corde peut être constituée de toute fibre naturelle ou synthétique absorbante pouvant fixer les microorganismes et favoriser leur développement. On peut citer, par exemple, des fibres 25 naturelles (sisal, chanvre, coton) ou des fibres synthétiques, par exemple de nylon. Selon un mode de mise en oeuvre, on laisse l'extrémité du support filaire, qui n'assure pas sa rétention, libre de se déplacer dans le volume intérieur du conduit. L'invention a également pour objet un conduit pour la mise en oeuvre du procédé ci-dessus défini, ledit conduit comportant au moins un tronçon sensiblement vertical destiné à 30 l'écoulement d'un effluent aqueux pollué, dans lequel est disposé un support filaire s'étendant dans le volume intérieur dudit conduit et maintenu par rapport à lui pour ne pas être entrainé 3041341 6 dans le sens de l'écoulement de l'effluent aqueux, ledit support étant disposé de façon à être en contact avec l'effluent en écoulement et étant constitué d'un matériau poreux, fibreux ou filamenteux permettant un accrochage de microorganismes transportés par l'effluent, le volume dudit support dans chaque section du tronçon étant suffisamment restreint pour 5 n'être pas susceptible d'obstruer, en cours d'usage, l'écoulement de l'effluent, caractérisé en ce que ledit support filaire est au moins partiellement enduit d'une charge de microorganismes aérobies pouvant inclure ceux transportés par l'effluent, ladite charge étant associée à un produit accélérateur contenant des enzymes secrétées par au moins un des microorganismes portés par ledit support. 10 Selon un mode de réalisation du conduit selon l'invention, le support filaire est au moins partiellement enduit d'un gel ou d'un fluide visqueux contenant la charge de microorganismes aérobies et un produit accélérateur. Selon un mode de réalisation du conduit selon l'invention, le produit d'enduction du support filaire contient au moins un agent tensioactif pour aider à solubiliser les déchets peu 15 hydrosolubles fixés sur les parois du conduit qui transporte l'effluent aqueux. Selon un mode de réalisation du conduit selon l'invention, le support filaire comporte une pluralité de brins retenus, pour former un ensemble, par un moyen unique disposé dans la zone où s'effectue le maintien dudit support par rapport au conduit. Selon un mode de réalisation du conduit selon l'invention, les différents brins d'un support 20 filaire sont constitués d'un même matériau. Selon un mode de réalisation du conduit selon l'invention, le support filaire est une corde formée de fibres tressées ou torsadées et retenue, à son extrémité supérieure, par rapport au conduit. Le moyen de retenue dudit support peut être un accrochage sur un point fixe extérieur au conduit. 25 Selon un mode de réalisation du conduit selon l'invention, un tronçon du conduit, à l'intérieur duquel est disposée la partie supérieure d'un support filaire, peut comporter au moins un élément, qui permet le remplacement du support filaire initial par un support filaire de remplacement en vue de maintenir le potentiel des produits nutritif et/ou accélérateur et/ou tensioactif portés par ledit support. 30 Pour mieux faire comprendre l'invention, on va en décrire ci-après, à titre d'exemple purement illustratif et non limitatif, un mode de réalisation représenté sur le dessin annexé. 3041341 7 Sur ce dessin, la figure unique représente schématiquement le tronçon supérieur 1 du conduit de chute d'une maison d'habitation à un étage ; dans le tronçon 1, on a, selon l'invention, mis en place un support filaire 2. Le tronçon 1 débouche au niveau de la toiture 3 de l'immeuble pour constituer un évent de toiture. 5 Le support filaire 2 est une corde torsadée réalisée avec des fibres de sisal ; cette corde a un diamètre de 1cm environ ; le diamètre intérieur du tronçon 2 est conforme aux normes en la matière, par exemple d'environ 10cm. La longueur de la corde 2 est choisie pour que son extrémité inférieure soit au niveau de la canalisation principale, qui relie le conduit de chute au réseau collectif des eaux usées, alors que son extrémité supérieure est un peu au-dessus de la 10 toiture 3. L'extrémité supérieure de la corde 2 est accrochée par un noeud sur un point fixe de la toiture. La corde 2 est mise en place après avoir été enduite par trempage dans un gel ayant une viscosité d'environ 10 000 centipoises (Viscosimètre BROOKFIELD DV II + Pro, RPM = 20, SPINDLE N° 03, Température 22,9°C) obtenu avec une gomme de xanthane dispersible dans 15 l'eau ; la partie supérieure de la corde 2 n'est pas enduite sur une longueur d'environ 1,5m. Le gel d'enduction de la corde 2 a la formulation pondérale suivante : Constituants Fonction Quantité Eau réseau adoucie Solvant 88,20% Gomme xanthane dispersible Agent épaississant 0,80% Inoculum liquide Bichem TD507L 5X Bactéries 5,00% BEROL EZ-1 Agent tensioactif : mélange de C6 2,00% Alkylglucoside et de 2-propylheptanol éthoxylate Pierre ponce grade UMP16 Support particulaire bactérien 0,25% LIPEX 100T Enzyme de type lipase 0,25% CAREZYME 900T Enzyme de type cellulase 0,25% POLARZYME 12T Enzyme de type protéase 0,25% BAN Enzyme de type amylase 0,25% L'enduction par un simple trempage permet généralement de revêtir la corde 2 avec une 20 quantité de 75g de gel par mètre de corde soumise au trempage. 3041341 8 Le conduit de chute comportant le tronçon 1 ci-dessus décrit évacue les eaux domestiques en général, qui statistiquement sont produites, pour une maison d'habitation, à raison de 150 à 200 litres par personnes, un tel effluent contenant plusieurs dizaines de milliards de germes par litre. On a constaté une action de dépollution significative en mettant en oeuvre un conduit 5 selon l'invention utilisant une corde 2 enduite telle que décrite d'une longueur totale d'environ 10 m (augmentation significative du nombre de bactéries sur le support de culture en faveur d'une colonisation des canalisations par ces microorganismes et d'une dégradation biologique des dépôts organiques). 10 15 20 25 REVENDICATIONS1. Procédé de traitement biologique d'un effluent aqueux pollué, transporté dans un conduit comportant au moins un tronçon (1) sensiblement vertical, dans lequel on met en place un support filaire (2) s'étendant dans le volume intérieur du conduit et maintenu par rapport à lui pour ne pas être entrainé dans le sens de l'écoulement de l'effluent aqueux, ledit support étant disposé de façon à être en contact avec l'effluent en écoulement et étant constitué d'un matériau poreux, fibreux ou filamenteux, apte à être colonisé par les microorganismes transportés par l'effluent, le volume dudit support dans chaque section du tronçon (1) n'étant pas susceptible d'obstruer, en cours d'usage, l'écoulement de l'effluent, caractérisé en ce que l'on enduit au moins partiellement le support filaire (2), avant sa mise en place dans le volume intérieur du conduit, d'une charge de microorganismes aérobies aptes à dégrader au moins partiellement les matières organiques, lesdits microorganismes pouvant inclure ceux transportés par l'effluent, ladite charge étant associée à un produit accélérateur de dégradation desdites matières organiques, ladite charge contenant des enzymes notamment celles secrétées naturellement par au moins un des microorganismes portés par le support filaire (2). 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on enduit le support filaire (2) au moyen d'au moins un gel ou un fluide visqueux contenant la charge de microorganismes et le produit accélérateur, ladite enduction pouvant se faire notamment par simple trempage du support dans un produit d'enduction. 3. Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le produit d'enduction contient des bactéries directement dispersées dans ledit produit d'enduction ou incorporées dans des supports particulaires à concurrence de 1% à 10% en poids par rapport au poids dudit produit d'enduction. 4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'on enduit le support 25 filaire (2) au moins partiellement d'un gel ou fluide visqueux contenant au moins un agent tensioactif pour aider à solubiliser des déchets peu hydrosolubles fixés sur les parois du conduit qui transporte l'effluent aqueux. 5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le produit d'enduction du support filaire (2) contient un produit de nutritif favorisant le développement d'au moins 30 certains des microorganismes portés par ledit support. 3041341 10 6. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'effluent aqueux pollué contient des matières graisseuses ou lipidiques susceptibles d'être dégradées par une action microbienne aérobie. 7. Procédé selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'on choisit comme 5 support filaire (2) un corps solide allongé souple retenu, dans le conduit, par une de ses extrémités. 8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que le support filaire (2) est une corde. 9. Procédé selon l'une des revendications 7 ou 8, caractérisé en ce que l'on laisse l'extrémité du support filaire (2), qui n'assure pas sa rétention, libre de se déplacer dans le volume 10 intérieur du conduit. 10. Conduit pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications 1 à 9, ledit conduit comportant au moins un tronçon (1) sensiblement vertical destiné à l'écoulement d'un effluent aqueux pollué, dans lequel est disposé un support filaire (2) s'étendant dans le volume intérieur dudit conduit et maintenu par rapport à lui pour ne pas être entrainé dans le 15 sens de l'écoulement de l'effluent aqueux, ledit support étant disposé de façon à être en contact avec l'effluent en écoulement et étant constitué d'un matériau poreux, fibreux ou filamenteux permettant un accrochage de microorganismes transportés par l'effluent, le volume dudit support (2) dans chaque section du tronçon (1) étant suffisamment restreint pour n'être pas susceptible d'obstruer, en cours d'usage, l'écoulement de l'effluent, caractérisé en ce que ledit 20 support filaire (2) est au moins partiellement enduit d'une charge de microorganismes aérobies pouvant inclure ceux transportés par l'effluent, ladite charge étant associée à un produit accélérateur contenant des enzymes secrétées par au moins un des microorganismes portés par ledit support (2). 11. Conduit selon la revendication 10, caractérisé en ce que le support filaire (2) est au moins 25 partiellement enduit d'un gel ou d'un fluide visqueux contenant la charge de microorganismes aérobies et le produit accélérateur. 12. Conduit selon l'une des revendications 10 ou 11, caractérisé en ce que le produit d'enduction du support filaire (2) contient au moins un agent tensioactif pour aider à solubiliser des déchets peu hydrosolubles fixés sur les parois du conduit, qui transporte 30 l'effluent aqueux. 3 04 1 3 4 1 11 13. Conduit selon l'une des revendications 10 à 12, caractérisé en ce que le support filaire (2) comporte une pluralité de brins retenus, pour former un ensemble, par un moyen unique disposé dans la zone où s'effectue le maintien dudit support (2) par rapport au conduit. 14. Conduit selon la revendication 13, caractérisé en ce que les différents brins d'un support 5 filaire (2) sont constitués d'un même matériau. 15. Conduit selon l'une des revendications 10 à 14, caractérisé en ce que le support filaire (2) est une corde formée de fibres tressées ou torsadées et retenue, à son extrémité supérieure, par rapport au conduit. 16. Conduit selon l'une des revendications 10 à 15, caractérisé en ce qu'un tronçon (1) du 10 conduit, à l'intérieur duquel est disposé un support filaire (2), comporte au moins un élément, qui permet le remplacement du support filaire initial par un support filaire de remplacement en vue de maintenir le potentiel des produits nutritif et/ou accélérateur et/ou tensioactif portés par ledit support.