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Procédé et installation pour le tr;Ü-,;o,;,'3nt des boues provenant das installations ù'µi>iration
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Dans 13S installations J.1;Jpù.rati .::.n r? ,3 eaux d t 5 ;out le problèr:l8 est d'une part de purifier les 3aux effluents'3 de la façon la. plus rD:tionn311-;, de telle façon que l'on puisse les déverser dans des lacs, dans la mer ou d.:::as los cours d'eau sans répercussions déf,;vol'2.blJs, et d'autre ;).:,rt
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de se débarrasser de la boue qui constitua le sous-produit de l'opération d'épuration.
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n ce qui concerne l'épuration des eaux d'égout, on distingue essentiJl13'J1ent deux types d'épuration, 1,'t:;ura- tion ;:;1'ossièx\3 et l'épuration poussée.
Dans le premier cas
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on obviant une eau qui ne peutstre lâchée que das cartains cours d'eau, alors que l'eau provenantd'une épuration poussée peut être léchée dans la plupart das cours d'eau.
Dans le cas de l'épuration grossière l'eau passe tout d'a- bord dans un piege à sable dans laquai se déposent les impuretés les plus lourdes comma le sable, les capsules de bouteilles, etc... puis au travers d'un tamis grossier qui retient les chiffons, les débris de textile, etc..., puis encore dans un dispositif pour retanir les graisses et enfin dans un bassin de sédimentation, au fond duquel se dépose la boue, l'eau quittant le bassin à l'état grossiè- rement épuré. La boue est raclée au fond du bassin et ras- semblée dans une chambre collectrice à partir de laquelle elle peut être évacuée. Il s'agit d'une boue grossière dite primaire, l'eau qui a subi la purification grossière conte- nant les élémentsd'une boue plus fine et plus liseré qui n'est pas séparée dans ce cas.
Le procédé d'épuration poussée n'est rien d'autre qu'un procédé d'épuration grossière immédiatement suivi par une épuration additionnelle de l'eau qui reste encore boueuse. L'eau ayant subi l'épuration grossière est tout d'abord envoyée dans une chambre ouverte où on y fait barbotter de 1'air afin de l'agiter et enfin de permettre aux bactéries en suspension de se développer en décomposant la boue et en purifiant par conséquent 13 liquide. Le liqui- de est ensuite envoyé dans un second bassin de sédimentation où la boue se dépose, de l'eau hautement purifiée sortant du bassin. La boue est raclée au fond du bassin et rassem- blée dans une chambre collectrice où l'on obtient de la boue dite active.
L'activité de catto boue résulte de sa
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fcrte teneur en bactéries et s'exerce en présence d'air ou. d'oxygène. Pour obtenir de l'eau aussi pure que possible,il est nécessaire d3 pousser aussi loin que possible l'acti- vation par Les bactéries. Afin d'obtenir ce résultat, de 1a boue active est soutirée en permanence au fond de la chambre collectrice du second bassin de sédimentation et elle est renvoyée en recyclage dans la chambra ouverte qui reçoit d'autre part l'eau ayant subi l'épuration grossière. Dans cas conditions, une boue notablement plus activée est cons- tamment recyclée par la même chambre collectrice.
On prélève sur ce cycle de la boue activée une fraction excédentaire et on la renvoie dans le système avant le premier bassin de sédimentation.. Par conséquent on recuoille dans la chambre collectrice de ce bassin primaire un mélange, ou boue compo- site qui comprend de la boue primaire déposée initialement et de la boue activée provenant du recyclage.
Dans les installations d'épuration de ces doux types et plus particulièrement dans callas du second type qui donnant une eau fortement purifiée il ast possibla, tout au moins dans la plupart des cas da se débarrasser sans diffi- culté de l'eau effluente épurée, étant lonné qua cette dernière est suffisamment pare pour pouvoir âtre lâchés dans la plupart des cours d'eau at d3s lacs ou dans la mar sans que cola pose de problème. L'3au d'épuration poussée ne doit toutefois pas se mélangeravec de l'eau potable pour la- quelle les exigences de pureté sont encore beaucoup plus importantes.
En ce qui concerne les sous-produits de l'épuration que constituant les boues il est nettement plus difficile de s'en débarrasser ou de les utiliser d'une façon ou de
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l'autre étant donné surtout leur teneur élevée on eau.
La boue telle qu'elle sort des installations d'épu- ration, qu'il s'agisse de boues primaires ou de boues compo- sites est appelée boue brute. La teneur en matière solides de la boue primaire est en général de l'ordre de 6 % alors que celle de la boue composite est de 4 et le roste étant constitué par de l'eau.
Etant donné sa teneur élevée en eau c3tte boue brute est difficile à manipuler et, en fait, allé n'est propre à aucun usage, ce qui conduit à en faire de vdstes amoncellements de déchets. S'il est possible de la débarras- ser de son eau et de la stocker en tant que compost on peut alors obtenir, après un certain temps de stockage, une transformation conduisant à un proiuit propre à être utilisé comme engrais et amendement. Toutefois, jusqu'à maintenant l'opinion générale était qu'il n'était pas rentable de 'procéder de cette manière. Un autra problème est posé par l'odeur nauséabonde de ces boues.
La boue brute, qu'il s'agisse de boues primaires ou da boues composites, en provenance d'una installation d'é- puration peut toutefois être convertie par putréfaction en un entrais et amendement utilisable en agriculture. Après putréfaction, on dit que l'on a une boue de putréfaction.
Pour réaliser ce processus de putréfaction la boue est envoyée dans des cuves fermies, de façon à éviter toute entrée d'air, la boue séjournant pendant un temps prolongé, on général un mois, et étant agitée pendant ce temps tout en stant soumis à l'influence d'une culture bactérienne anaérobie qui décompose la bcua et la transforme directe- ment en un produit propre à être utilisé comme engrais.
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Après cette putréfaction l'odeur désagréable de la boue a
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essenti2llement disparu. 3n dépit. du :.'it .;ua lu. boue de putréfaction a l'état humide l'eut -)tr.: utilisée 3ixect:ant comma entrais ou amendofsont pour l'apiculture, il s'est avéré que ^atta utilisation était trqs Leu. répandue par suite des difficultés de transport, '>38 dornicres stallû es- sentiellament liées à la forte teneur en eau. Il n'a, pas été possible de remédier à cette situation même en offrant
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la boue gratuitement aux utilisateurs 0ver.uls .lui vien- draient en prendra livraison à L'installation d'épuration.
Pour réduire la teneur en eau de la boue, qu'il s'agisse d'une boue brute ou d'une boue de putréfaction, on a déjà essayé depuis longtemps divers procédés, mais aucun n'a donné satisfaction. On indiquera ci-après les procédés
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les plus couranta, en mettant an éviuatice chaque fois leurs inconvénients.
Dans un premier procédé on utilise pour la boue de putréfaction des pures ou bassins de séchage. Cas bassina ont une grande superficie et une faicle profondeur et on les
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remplit :..tvao de la boue iiu3 l'on laisse séjourner pendant une période }rolon}je pour qu'elle je fi,lose au fond. La couche suréri3ure de liquide clarifié est 'limin1e alors 'iU6 la boue qui r'33tQ au fcn'l est 1.,iJJla a s''ch-r puis rsoui>6- rcr. C3 à:tooàà( n'est praticable que SCLIS dos climats chauds et il OXi±;:3 :3;s aires d3 s1cha,3 ("ui ont ura3 énorme super- ici3, de telle sorte qu'il est rare quoi l'on puisse réali- ser do telles aires de s3ota;v.
Dns cas conditions, 106 installations devienmnt coûteuses et exigent la mise iti o3uvre d'une ma3,n-.1'ejuvra trôs imJ:1ortct.ntf), d'OÙ il t3Xlll%" un prix élevé du produit, par exemple de l'engrais obtenu.
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Les pertes de temps sont importantes.
Dans un autre procédé la boue est traitée avec des produits chimiques de talle façon qu'elle puisse être esso- rée en utilisant une pr3sse à vis. On obtient certes ainsi une boue compacte facilitant le transport mais simultanément on a une eau de pressage qui ne peut pas âtre lâchée dans les cours d'eau sans épuration préalable. Il est impossible de renvoyer cette eau dans l'installation d'épuration nor.. male des eaux d'égout étant donné que sa teneur élevo en boues à grains très fins est trop importante pour le bon fonctionnement de l'installation d'épuration. Il en résulte- rait en effet une accumulation de la fraotion très fine (lui finit par influencer défavorablement le processus d'évapora- tion de l'eau.
En outre le procédé a l'inconvénient de sup- poser des frais accrus, correspondant notamment à ltutili- sation de grandes quantités de produits chimiques. Par contre une installation conçue de la sorte fonctionne en continu.
Un troisième procédé consista en une combustion dite par voie humide des boues, de l'air à haute tempéra- ture étant envoyé sous forte pression dans les bornes qui sont alors oxydées ou brûlées. On considère que ce procédé est extrêmement ooûteux.
Enfin dans un quatrième prooédé, on procède à un filtrage des boues dit sous vide, dans lequel après traite- ment avec les produits chimiques la boue est soumise à un filtrage sous vide, conduisant à une eau très pure et à une boue relativement sèche. Toutefois ce procédé est très coûteux et il ne convient donc pas. Par contre la boae d, putréfaction susmentionnée qui est obtenue dans les instal-
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lations d'épuration constitua une excellente matière pre- mière pour la fabrication de la vitamine B-12. Cette vita- mine résulte de l'action de certaines bactéries pendant le processus de putréfaction, bactéries qui étaient initialement présentes dans la boue ou qui ont été ajoutées.
Toutefois il n'y a qu'une très petite quantité de vitamine par tonne de boue.
La présenta invention concerne un procéda et une installation qui permet, simplement et économiquement,par de seuls moyens mécaniques de débarrasser en continu la bous brute ou la boue de putréfaction de la plus grande partie de son eau, an produisant une eau qui est assez pure pour pouvoir âtre renvoyée sans inconvénient, en vue de son épu- ration finale, dans l'installation d'épuration qui a fourni la boue.'L'invention vise également la séparation d'une boue de putréfaction on une fraction grossière de faible valeur qui ne contient qu'une faible quantité de vitamines et une boue plus légère et plus fin:; qui est riche en vita- mines et qui par conséquent convient mieux qua la boue initiale do putréfaction pour la récupération de la vitamine B-12.
Que la boue soit utilisée à octte fin ultimo ou non, les doux types de boues obtenues, la grossière et la fine, conviennent en tant qu'engrais ou amendement, soit: isolément soit en mélange, étant donné leur faible teneur en eau.
L'invention sera déc ite ci-après en se référant au dessin ci-annexé, lequel est fourni a titre purement illus- tratif et non limitatif 3t montre una installation d'épura- tion selon l'invention.
Les eaux d'égout arrivent par une canalisation 1 dans le dessalbeur 2 où se déposent les impuretés grossières
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et le sable. L'eau passe ensuite dans un tumis grossier 3 qui retient les chiffons, les débris de matières textiles, etc..., puis elle est débarrassée des matières graisseuses dans le piège à graissa 4 pour s'écouler enfin dans un bas- sin primaire de sédimentation 5, au fond duquel se dépose de la boue qui est raclée pour être rassemblée dans une chambre collectrice 6, l'eau qui a ainsi subi une épuration grossière s'échappant de la partie supérieure du bassin par la canalisation 7.
Ce qui a été décrit jusqu'à présent cor- respond au type le plus élémentaire d'installation dépura- tion et l'eau obtenue étant encore impurs, elle ne peut être lâchée qu'avec précaution et dans certains cours d'eau seulement. La boue peut être évacuée de la chambre collec- trice par la canalisation 8.
L'eau ayant subi l'épuration grossière qui emprunta la canalisation 7 contient encore en suspension une grande quantité de boues fines. Afin de débarrasser l'eau également de cette boua, cette eau est envoyée dans une chambre ouverte 9 où elle est agitée au moyen d'air insufflé dans la canalisation 10. Grâce à l'air, ou plutôt grâce à sa teneur en oxygène les bactéries qui sont contenues dans l'eau sont activées et décomposent la boue en produisant une boue dite activée.
Le mélange d'eau et de boues passe alors de la chambre ouverte 9 dans un second bassin de sédimentation 11 au fond duquel se dépose la boue -lui est raclée et rassemblée dans une chambre collectrice 12 à partir de laquelle la ocde estevacuée par la canalisation 13, alors que l'eau qui est maintenant fortement épurée s'échappa par la canalisation
14 cette eau étant maintenant suffisamment pure pour pouvoir être lâchéedans la plupart des cours d'eau sans inconvénient
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appréciable.
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loutjfois ..Ji la bou-j na '..â.,i,3 ,.,Iu.:ç) s;=olà foia dans la. Cilc^,t:14:':.3 sou .:"C'û,:.,V.tiîO;: à'3rÙ r ')..:. \"'12,-1:: z 1; i ce;,iglôt > .
C'eùt pou,r'lHoi 10. bo.:e cti"'3 JO',i.,,':"1<'.o .1,!a La C.:J.rnbr3 col- iQotyioa 12 35t tatiVOJ Ôl3 1'"t m:v ,1?,lÇ'ù (:<0tl :x G:50 ici), au txa'.rs µ,ox c-naliJa4,io;i< 1.5 .:t 5, -.3à,::ltien da la. oh,;:1bl'J OllVl't8 9. si,1,>1=,,n;,,ji;t ,.1:,; ....".¯cr: Jxclclantd.ir3 àe la boue a-cài<vo ':1"rr'.ln'te1:1 canaiic. '.le'. 1<à pour 8'tre r3:. voy S8 8. là preniiér3 partie ù-j llitlst;..L:zT,ion d'épuration, en amont du. bassin de s3àiinontatln Y1'lnç.lrd 5. Dans cea condi- tions, la bOU'3 '¯ui se r.,ssQ;r.Wa 'J;::"!.:.i le.. chambre col? 3atrica 6 est (:;onsti tu.'t3 par an ,;ii*1 ,e de boue pri:!1ir.a grossière et de boue active.
Ce .n,jl8,:1.::e Cl\,Ü est ,-1>}JÜ,5 boue composite est 4vacu,1j par la oo.;al:isaaio:1 'J et a.-3 avoir traversa ,u:. ép"Ùssiwieur ':iuj; n'est 1;;:s montre ici, elle aboutit a une cuve ferin4e 17 einpêcliant tout contact avec 1 aix , dans la- quelle la. bOi.1rj composito 3St maintenue oonstc).iI1!n03nt en mouva- ment par 10 dispositif mécanique àoe bl'13GJ.go 18. La cuve 17 sert de r µse=fvcii à boue et, -3n ,;;é.13ral, on utilise un c3!'t<J.in 1;-¯1;;bre jo réservoirs de ce c4l,a at on lis vide al- iiCirni;tüivE:=alilûe .Irî.2 boue est laissuo '-1. s5;journ>#r dans .la cuve 17 pondit un torn?s i'>roLoni>5 ; d'3 l'ordre de) un mois. La boue est sou.mi:3G ,t l'action d'uno blcté1':"J ana-ârobie qui ost prr3s.:ntG 3L.ontan:3nt ou .:ai est. ra'.c-.t'3 et qui produit >an.3 d 5COt.1P(:L t .i..jr.
B' r,pl'::;3n'tai 1'8 do la !Joue, tout en pro3u.- sar;:t si,,':..1.1t-.j,n,::'..'3r:t 'la la vit,zr.inc 3-12. La JU'!C 17 est . a j;31Fe chtbr.3 fie :,;.ltl" f.lcti0n '3 la boue <>rc4uito 'Par o-.;t'e -uv.>, ar:.3lra houe da .utx:,cvior. <Jxt un produit pré- oiau.:, à 1;.1. fois co>= =iJ on{;ra1s 3t rJ,tr.r3r.!bnent pour l'a.;,'7,rlo.Ll- turf), Qt CGr.lt':It3 1;roà-àit de .:sj,c-"l,râ pour la rô<up.6ra=-icn ..le 1.
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3â.':.7.rc8 3-12. J.!-lS la ;:;;".;:1.mcre do \j0Lction on obtient, à titre de Jcàs-j,roà.c-"%, da :r.than'3 qui s'échappe par la canalisation 19 et qui est utilisé pour le chauffage dans le cadre de l'installation d'opération.
Salon 1'invention, la boue de putréfaction qui est
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introduite sois agitation deins la ca,nbr3 de pu"r#1<ctLcn est soutirëg an continu de catte dùrnière à d:jstiî.ation d'un sr3::ier sy,xatax --rossiez 20 dans lequel la boue de putréfaction 33t â.3b:r.x^ssa par une presse à vis conique de la fraction 1a plus grossière qui est évacuée
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par la canalisation 21 alors que le rasti qui constitue una boue plus légère at plus fin';, plus riche en vitamines que la boue grossiers, part par la canalisation 22 ot est envoy'o par une pompe 23 dans un second séparateur 24 du type cen- trifuge dit auto-vidangeur.
Dans un tol séparateur la bous sa rassemble selon une couche annulaire sur la paroi interne du rotor et lorsque l'épaisseur de la couche de boue atteint une certaine valeur, cette couche ost éliminée automatique- ment du rotor sous forme très concentrée par un orifice de sortie 25. Le liquide s'échappe par la canalisation 26 de
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sortie de 1"3au* !',tant donné 1 e:C.ïet do c9ntxüua.tion, cette eau est suffisaient pure pour pouvoir être renvoyés sans inconvénient dans 1'installation d'épuration, par exemple en amont de la chambre ouverte 9, fin d'être sou-
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r.'1''38 à l,'h;;l'o.ti0n finale -:vat 3 re lach4e ou qu3 ce soit dans des cours d'eau.
La boue qui s'échappe da l'un ou l'autre des ori-
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fioles 21 et 25 est très sèche et elle peut donc aisduant être transportés pour "tre utilise COir:1e entrais et aman- dem(;J!1t, chacun des types de boue 0t:.;\rt transporté sp3.r6-
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ment, ou les d'aux typas de bous étant mélangés pour le transport. La boue peut aussi être séchée ou brûlée dans un appareil adéquat.
La boue qui sort en 25 a une teneur élevée en vitamine B-12. Cette augmantation de la teneur en vitamines résulta du fractionnement. Simultanément la teneur an matières sèches a été augmentée, relativement ) la teneur en matières sèches de la boue initiale de putréfaction, Dans coa conditions, la boue (lui sort de l'orifice 25 cons- titue une excellante matière do départ pour la. récupération de la vitamine B-12. L'installation est simple, entièrement mécanique, facile à mettre en oeuvre, de fonctionnement automatique, peu encombrante et n'exige ni chaleur ni pro- duit chimique pour son exploitation. Dans ces conditions, le dispositif selon l'invention résoud de la fiçon voulue le problème de l'utilisation des boues de putréfaction.
Dans ce qui a été décrit ci-dessus en se référant au dessin, il n'a été question que de la déshydratation de la boue de putréfaction. La boue brute peut être déshydratée de la même manière, à cela près que la chambre de putréfac- tion est alors remplacée par un réservoir ouvert qui est muni d'un dispositif d'agitation et à partir duquel la boue est envoyée dans les séparateurs.