FR2719235A1 - Procédé et installation de clarification de boues biologiques par décantation. - Google Patents
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Abstract
Pour clarifier un écoulement d'eau contenant des boues activées: - on injecte (14) dans cet écoulement en une zone de mélange (13), dans une proportion déterminée par rapport au débit de l'écoulement, au moins un matériau granulaire insoluble dans l'eau et plus dense que l'eau que l'on maintient en suspension, - on laisse au moins une partie substantielle des boues activées s'agréger autour de particules de ce matériau granulaire, - on fait passer cet écoulement avec les boues activées agrégées sur le matériau granulaire dans une zone de décantation (21) où l'on sépare un effluent clarifié (22) et des boues de décantation (23), - on extrait (15) le matériau granulaire contenu dans les boues de décantation, et on le recycle (14) au moins en partie dans la zone de mélange.
Description
La présente invention concerne un procédé et une installation de
clarification de boues biologiques par
décantation lestée.
Pour le traitement des eaux résiduaires, il a été développé des procédés de traitement biologique selon lesquels on fait se développer de la biomasse, c'est-à-dire des colonies de bactéries ou microorganismes destinées à se
nourrir des matières organiques et/ou azotées et/ou phospha-
tées contenues dans les eaux à traiter.
On appellera dans la suite du présent document, "procédé à boues activées" tout procédé dans lequel les eaux à traiter sont envoyées dans une cuve, dite cuve de boues
activées, dans lesquelles les bactéries adaptées au traite-
ment envisagé sont maintenues en suspension (par agitation ou par le système d'aération) sous forme de bactéries libres ou plus ou moins floculées (c'est-à-dire agrégées les unes aux
autres), dans des conditions d'oxygénation (aérobie, anaéro-
bie ou anoxie) correspondant aux spécificités de l'étape de traitement considéré (traitement de la pollution carbonée,
nitrification, dénitrification, déphosphatation, etc.).
Le mélange d'eau traitée et de bactéries en suspension sortant de la cuve de boues activées est alors envoyé dans un clarificateur qui sépare les eaux traitées, sortant en surverse, vis à vis des boues, soutirées en fond
de clarificateur. Une partie des boues soutirées du clarifi-
cateur est retournée à la cuve de boues activées, afin d'y maintenir la concentration de bactéries nécessaire à son bon fonctionnement; les boues en excès sont par contre éliminées. La capacité dépolluante d'une cuve de boues activées est, approximativement, proportionnelle à la quantité de biomasse qu'elle contient, c'est-à-dire au produit de son volume par la concentration volumique de biomasse. Pour éliminer une charge polluante donnée, le coût du bassin est, en première approximation, d'autant plus bas que son volume est faible, donc que la concentration de
biomasse contenue est forte.
D'un autre côté, l'expérience montre que les boues deviennent difficiles à décanter dans le clarificateur, sitôt que la concentration en biomasse dans la cuve de boues activées dépasse une valeur de seuil de l'ordre de 6 g/l, variant avec le type de traitement par boues activées considéré. De ce fait, la concentration en biomasse dans les cuves de boues activées est généralement maintenue à une
valeur comprise entre 2 et 6 g/l, par exemple égale à 5 g/l.
Par ailleurs, la nature particulière des flocs de boues biologiques les rend difficiles à décanter et limite les vitesses "au miroir" de décantation (ratio du débit à traiter sur la surface horizontale de décantation) à des valeurs de l'ordre de 0,6 m/h en boues activées dans le cas de faibles charges nitrifiantes, à 1,3 m/h en boues activées dans le cas de moyennes charges traitant la pollution
organique carbonée.
On comprend en conséquence l'intérêt de l'utili-
sation de décanteurs lamellaires, qui permettent des vitesses de HAZEN (ratio débit à traiter sur surface projetée des plaques ou lamelles) de l'ordre de 0,3 à 0,5 m/h, et donc des vitesses au miroir considérablement plus importantes que
précédemment.
On voit donc que les dimensions (et les coûts) des cuves de boues activées et des clarificateurs associés ont des limites minimales déterminées, par la concentration maximale admissible de la biomasse dans la cuve de boue activée, limitée par la décantabilité,
- par la vitesse maximale de décantation dans le clarifica-
teur. Il est enfin à noter que les installations fonctionnant suivant le procédé à boues activées sont sujettes au phénomène dit de foisonnement: dans certaines conditions mal maîtrisables (degré d'aération, teneur en soufre des effluents à traiter, température, concentration de la charge polluante, etc.) on constate un fort développement de bactéries dites "filamenteuses" qui forment des agrégats pratiquement indécantables, entrainant de fortes pertes de
boues (elles partent avec l'effluent traité) et une dégrada-
tion forte de l'effluent traité.
Il apparaît donc clairement que les principales limitations des procédés à boues activées, qu'elles soient économiques ou concernent le bon fonctionnement, résultent
des caractéristiques de décantabilité des boues biologiques.
Divers procédés ont été développés pour s'affran-
chir des limitations liées à la décantabilité des boues biologiques: 1 Dans une première série de procédés (voir par exemple l'article intitulé "Membrane Bioreactor on Domestic Wastewater Treatment Sludge Production and Modeling Approach" de CHAIZE et HUYARD paru dans Water Sciences
and Technology 1991, 23, n 7/9 pp 1591-1600), la concen-
tration de biomasse est maintenue à une forte valeur dans le bassin des boues activées grâce à l'utilisation de séparateurs membranaires: des membranes permettent de séparer un effluent clarifié des matières en suspension retenues par lesdites membranes dans le bassin de boue
activée.
Le coût de ces techniques reste actuellement dissuasif pour les utilisations industrielles à grandes échelles. 2 - Dans une seconde série de procédés, généralement dénommés procédés de biofiltration (cf. brevets EP-A-0 10 073 ou EP-A-0 265 303), les bactéries sont fixées sur un matériau granulaire (argile expansée, charbon actif, pouzzolane, polystyrène, sable... d'une granulométrie convenable généralement comprise entre 1 et 8 mm)
traversé par l'effluent à traiter.
L'excès de biomasse engendré par le traitement est éliminé, soit par lavage périodique (voir par exemple l'article précité de CHAIZE et al.) lorsque le colmatage rend le lavage souhaitable, soit par lavage continu
(brevet EP-A-2 619 804 de Sogea).
Les techniques de biofiltration par bactéries fixées
permettent ainsi l'élimination de fortes charges polluan-
tes dans de faibles volumes. Ces techniques permettent des réalisations compactes, mais pour un prix plus important qu'avec les techniques de boues activées, et avec des conditions de fonctionnement le plus souvent discontinues.
3 - Une troisième série de procédés (cf document EP-A-
0 162 796 ou FR-A-2 667 860) fait intervenir un lit fluidisé: les bactéries sont fixées sur un matériau
granulaire (quelques centaines de micromètres usuelle-
ment) tel que du sable. Les grains de sable enrobés de biomasse sont maintenus en suspension dans le réacteur de traitement par un effet de fluidisation grâce à la vitesse de circulation de l'effluent à traiter (et d'une recirculation complémentaire éventuelle) de bas en haut
dans le réacteur.
Grâce aux fortes vitesses différentielles et
turbulences engendrées dans le lit fluidisé, les trans-
ferts entre effluents et bactéries sont excellents et permettent de traiter de fortes charges polluantes dans de faibles volumes. Les bactéries produites en excès sont évacuées avec le matériau granulaire puis séparées vis à vis de celui-ci par divers moyens connus appropriés et sont enfin décantées dans des clarificateurs pour les séparer de l'effluent traité. Avec ces procédés à lit fluidisé, seules les bactéries en excès passent dans le clarificateur et la décantabilité des boues n'est pas limitante pour la concentration de biomasse dans le réacteur à lit fluidisé, qui peut ainsi être très importante. Le dimensionnement du décanteur est alors
défini en fonction de cet excès de bactéries.
Les lits fluidisés permettent donc des installa-
tions raisonnablement compactes et fonctionnant en continu. La fluidisation demande cependant une énergie de fluidisation forte: les procédés à lits fluidisés sont
usuellement assez coûiteux en énergie.
4 - Dans une quatrième série de procédés, tels que ceux décrits dans le brevet français FR 2.643.065, la biomasse est également fixée sur un matériau granulaire, tel que du sable. Le matériau granulaire enrobé de biomasse est maintenu en suspension dans le réacteur de traitement par divers moyens d'agitation. Le mélange d'eau et de matériau granulaire sortant du réacteur est décanté pour séparer le matériau granulaire de l'eau traitée, et le matériau granulaire enrobé de biomasse est recyclé dans
le réacteur de traitement.
Ici également, compte tenu du volume important du réacteur de traitement, nécessité par le temps de contact
minimum qu'exigent les réactions biologiques, la consom-
mation d'énergie nécessaire au maintien en suspension du
matériau granulaire reste relativement importante.
Alors que les inventions ci-dessus ont visé plutôt à fixer de façon permanente la biomasse à un matériau
granulaire à l'intérieur du réacteur de traitement biologi-
que, la présente invention vise à faciliter la décantation du
floc biologique sortant d'une cuve de boues activées "classi-
que", de façon à permettre: - de grandes vitesses de décantation (et donc un décanteur compact), - une plus forte concentration de biomasse (jusqu'à 8 g/l au moins) dans la boue activée (et donc un bassin de boues activées plus compact), - une moindre sensibilité de la clarification au phénomène de foisonnement, - une plus forte concentration des boues recirculées au bassin des boues activées, permettant d'accepter un débit plus important d'eau brute pour un temps de séjour donné dans
le bassin de boues activées.
La présente invention propose ainsi un procédé de clarification d'un écoulement d'eau contenant des boues activées, selon lequel: - on injecte dans cet écoulement en une zone de mélange, dans une proportion déterminée par rapport au débit de l'écoulement, au moins un matériau granulaire insoluble dans l'eau et plus dense que l'eau que l'on maintient en suspension, - on laisse au moins une partie substantielle des boues activées s'agréger autour de particules de ce matériau granulaire, - on fait passer cet écoulement avec les boues activées agrégées sur le matériau granulaire dans une zone de décantation o l'on sépare un effluent clarifié et des boues de décantation, - on extrait le matériau granulaire contenu dans les boues de décantation, et on le recycle au moins en partie dans la zone de mélange, - on récupère les boues de décantation sans matériau granulaire et on les recycle avantageusement, au
moins en partie, en amont de la zone de mélange.
La présente invention propose également une installation de clarification de boues activées comportant: - une zone de mélange, préférentiellement munie d'un agitateur, munie d'une voie principale d'arrivée pour l'arrivée d'un écoulement d'eau contenant des boues activées, d'au moins une voie secondaire d'arrivée connectée à une source de matériau granulaire insoluble dans l'eau et plus dense que l'eau, - une zone de décantation communiquant avec cette zone de mélange, munie d'une voie d'extraction d'effluent clarifié et d'une voie d'extraction de boues de décantation, une zone de récupération de matériau granulaire communiquant en entrée avec cette voie d'extraction de boues de décantation, et communiquant en sortie avec la voie secondaire d'arrivée de matériau granulaire et de préférence,
avec une voie de recyclage de boues.
On notera que, si ce procédé peut être perçu comme dérivant du procédé de décantation au sable fin décrit dans le brevet FR-2.627.704 (déposé le 25 Février 1988), il s'en différencie fortement par le fait que: - rien ne laissait prévoir a priori qu'il serait possible de lier facilement les flocs biologiques de boue au matériau granulaire, de façon suffisamment forte pour assurer la décantation mais suffisamment lâche pour permettre une séparation facile des flocs biologiques et du matériau granulaire,
- il n'était pas évident que l'injection de réactifs accélé-
rant la floculation autour du matériau granulaire n'aurait pas d'influence inhibitrice sur le comportement de la biomasse recyclée, - rien ne laissait prévoir que des vitesses de décantation pouvant aller jusqu'à plusieurs dizaines de mètres/heure
pourraient être atteintes par cette méthode, même en décanta-
tion simple sans lamelles, compte tenu du caractère léger et
ténu du floc bactérien avant lestage.
Le matériau granulaire utilisé peut être du
sable, mais aussi du grenat, du basalte, des oxydes métalli-
ques, de la ponce, du charbon actif, du carbonate de calcium, ou tout autre matériau naturel ou synthétique plus dense que
l'eau et insoluble dans l'eau.
Selon des enseignements préférés de l'invention éventuellement combinés concernant le procédé: - on injecte en outre, dans la zone de mélange, au moins un réactif physico-chimique, - on injecte au moins un réactif floculant, - le temps de séjour dans la zone de mélange est d'au plus trois minutes environ, - on injecte un sel métallique de préférence FeCl3, de préférence avant d'injecter un adjuvant de floculation, - on injecte un adjuvant de floculation choisi dans le groupe des polymères anioniques, des polymères cationiques et des combinaisons de ces polymères, - le matériau granulaire est du sable, - le sable a une taille moyenne comprise entre 40 Mm et 300 4m (de préférence entre 50 gm et 200 gm) et il est injecté dans les boues activées à une concentration de 1 à 30 g/l environ (de préférence entre 15 et 20 g/l), - on maintient dans la zone de mélange, après avoir injecté le matériau granulaire, un gradient de vitesse compris entre s1 et 1000 s'1, préférentiellement 100 s1 à 500 s-', - la zone de mélange comporte au moins une cuve de section massive, de préférence deux telles cuves successives dans lesquelles sont respectivement injectés, de façon séparée, des réactifs, - on prélève ledit écoulement d'eau et de boues à traiter dans une cuve à boues activées, et on recycle une partie des boues de décantation sans matériau granulaire dans cette cuve, - on sépare le matériau granulaire vis à vis des boues par tout moyen approprié, notamment hydrocyclonage, tamisage ou centrifugation,
- on peut éventuellement améliorer les conditions de décanta-
tion par usage des techniques de décantation lamellaire, ou
encore par utilisation d'un effet de cyclone ou de vortex.
Selon d'autres enseignements préférés de l'inven-
tion, éventuellement combinés, concernant l'installation: - la zone de mélange comporte au moins une cuve dans laquelle est disposé un moyen d'agitation adapté à maintenir le matériau granulaire en suspension, - le moyen d'agitation est un mobile à pales mis en rotation autour d'un axe vertical par un moteur adapté à conférer aux pales des vitesses périphériques inférieures à 3 m/s environ, - dans cette voie principale d'arrivée ou dans cette zone de mélange débouche au moins une voie secondaire d'arrivée de réactifs, - cette voie secondaire est connectée à au moins une source d'agent floculant,
- cette source d'agent floculant est une source de polymè-
re(s) anionique et/ou cationique, - une seconde voie d'arrivée de réactifs est connectée à une
source de sel métallique, par exemple FeCl3 ou sel d'alumi-
nium, - la source de matériau granulaire est une source de sable, - la source de matériau granulaire est une source de sable de taille comprise entre 40 Mm et 300.m, de préférence entre 50 Mm et 200 jm, - la voie principale d'arrivée et la voie de recyclage de boues sont connectées à une cuve de boues activées, - la zone de décantation comporte un décanteur lamellaire, - la zone de décantation est sans lamelles, - la zone de décantation comporte des moyens d'extraction de boues et de matériau granulaire tels que racleur ou trémie
par exemple,
- la zone de décantation est éventuellement du type à effet de cyclone ou vortex, - la zone de récupération comporte un hydrocyclone, un tamis
et/ou une centrifugeuse par exemple.
Des objets, caractéristiques et avantages de
l'invention ressortent de la description qui suit, donnée à
titre d'exemple non limitatif, en regard des dessins annexés sur lesquels: - la figure 1 est une vue schématique d'une
installation de traitement d'eau conforme à l'invention.
Cette installation, désignée dans son ensemble sous la référence 10, comporte une cuve ou bassin de boues activées 11 et une installation de clarification de ces boues
activées désignée par la référence générale 12.
Le bassin de boues activées 11 comporte une voie d'arrivée d'eau 11A et, lorsque l'on souhaite maintenir ce bassin à l'état aérobie, une arrivée d'air llB (ou une
arrivée d'oxygène). Ce bassin est ici muni de moyens d'agita-
tion 11C. En variante, ce bassin peut être maintenu à l'état anaérobie voire à l'état anoxie; ce bassin peut comporter
plusieurs zones maintenues dans des états d'aération diffé-
rents ou identiques selon les besoins.
Ce bassin comporte en sortie une voie 12A par
laquelle s'échappe un écoulement d'eau et de boues activées.
Cette voie 12A constitue une voie principale
d'arrivée pour l'installation de clarification 12.
Cette installation 12 comporte une zone de mélange 13, ici matérialisée par une cuve massive de section par exemple circulaire, carrée ou rectangulaire. En variante non représentée, cette zone de mélange peut se réduire à une portion de la voie 12A comportant une simple discontinuité
hydraulique (telle qu'un coude par exemple).
La zone de mélange 13 est munie d'une voie secondaire d'arrivée 14 connectée à une source de matériau granulaire 15; ce matériau granulaire est de préférence du
sable, de taille comprise entre 40.m et 300 Mm, de préfé-
rence entre 50 gm et 200 jm environ; il est de préférence injecté à une concentration de 1 à 30 g/l environ (de préférence entre 15 et 20 g/l, par exemple 20 g/l) vis à vis
des boues activées.
De manière préférée, dans cette zone de mélange
débouche en outre, de préférence en amont de la voie secon-
daire d'arrivée 15, au moins une autre voie secondaire l1
d'arrivée 16 qui est connectée à une source de réactifs 17.
De manière avantageuse, ces réactifs comportent au moins un agent floculant. Il peut s'agir d'un polymère cationique. Il peut s'agir plus généralement de polymères anioniques, de polymères cationiques ou de mélanges de tels polymères.
Ces réactifs peuvent comporter d'autres adju-
vants. C'est ainsi par exemple que l'addition de sels
métalliques, notamment ferriques (FeC13) ou des sels d'alumi-
nium, en amont de l'injection d'un adjuvant de floculation permet de réaliser une coprécipitation physico-chimique du phosphore ou des phosphates, et de mieux clarifier l'effluent final. Lorsque la zone de mélange se réduit à une portion de ligne comportant une discontinuité hydraulique, l'injection du matériau granulaire et des éventuels réactifs
se fait en amont de cette discontinuité.
Comme représenté sur la figure, lorsque la zone de mélange est une cuve et lorsqu'il y a une injection de plusieurs réactifs, il y a avantageusement une séparation entre les zones d'injection; cette séparation est ici une cloison 18 que l'écoulement franchit par sous- verse, et qui sépare une première zone et une seconde zone. En variante, la séparation peut consister en la discontinuité hydraulique précitée. Il y a par exemple injection de chlorure ferrique dans la première zone et injection du matériau granulaire et
d'un polymère, par exemple anionique, dans la deuxième zone.
Dans cette seconde zone, est avantageusement prévu un moyen d'agitation 19 destiné à maintenir ce matériau granulaire en suspension; il s'agit ici d'un mobile à pales mis en mouvement par un moteur 20; ce moteur est avantageusement adapté à conférer aux pales des vitesses périphériques inférieures à 3 m/s environ. Le gradient de vitesse dans cette zone de mélange, au moins après l'injection du matériau granulaire, est en principe compris entre 10 s-1 et 1000 s-1
environ, de préférence entre 100 s-1 et 500 s-1 environ.
Le temps de séjour de l'écoulement dans la zone de mélange est compris entre quelques secondes et de l'ordre d'une heure. Lorsqu'il y a injection de réactifs, ce temps de séjour est plus faible, typiquement de l'ordre de la minute, de préférence de l'ordre de 3 minutes environ, voire moins.
La zone de mélange 13 communique, ici directe-
ment, avec une zone de décantation 21.
Cette zone de décantation est munie, en partie haute, d'une voie 22 d'extraction d'effluent clarifié et, en partie basse, d'une voie 23 d'extraction des boues de décantation. La zone de décantation 21 est ici munie d'un équipement favorisant la décantation, ici un décanteur lamellaire 24. La représentation en tiretés de cet équipement
traduit son caractère facultatif. En variante non représen-
tée, la décantation peut être simple, sans auxiliaire (tel que chicane... ); elle peut aussi faire intervenir un effet de cyclone ou vortex, l'injection de l'écoulement se faisant tangentiellement (au moins approximativement) en sorte de
générer un tourbillon dans la zone de décantation.
Ces boues de décantation sont des boues activées chargées en matériau granulaire et ayant en outre, dans
l'exemple considéré, subi un traitement physico-chimique.
La voie 23 d'extraction de boues, ici munie d'une pompe 25 réalisant le soutirage des boues, aboutit à une zone de récupération o l'on extrait le matériau granulaire: ce matériau granulaire "propre" est recyclé à la source de matériau granulaire tandis que les boues sans matériau
granulaire sortent par une voie 26 d'évacuation des boues.
Cette voie 26 se subdivise en une voie de recyclage 26A pour le recyclage des boues en amont de la zone de mélange et en une voie de sortie des boues 26B pour l'élimination des boues en excès. Le recyclage des boues sert en principe à maintenir à un niveau constant la concentration de biomasse dans la
cuve 11.
Dans l'exemple considéré ici, la source de matériau granulaire est une partie des produits collectés de la zone de récupération; cette dernière est par exemple un hydrocyclone, ou tout autre moyen connu approprié tel que tamis ou centrifugeuse. Une installation pilote a été réalisée avec les caractéristiques suivantes: - bassin de boues activées à 3 g/l de biomasse - sable de diamètre effectif 80 Mm, densité 2,65 - taux de sable en circulation: 20 kg/m3 de boues activées à clarifier, - réactif utilisé: polymère anionique (0,13 T de MES) plus sulfate d'alumine (138 kg/T de MES), - vitesse de décantation au miroir: 6 m/h - qualité de l'eau clarifiée: 4 NTU Par comparaison avec les solutions actuelles on peut noter que l'invention permet des vitesses au miroir très élevées, une excellente qualité d'eau, et 95 % d'abattement
de phosphore total.
Il va de soi que la description qui précède n'a
été proposée qu'à titre d'exemple non limitatif et que de nombreuses variantes peuvent être proposées par l'homme de
l'art sans sortir du cadre de l'invention.
Claims (31)
1. Procédé de clarification d'un écoulement d'eau contenant des boues activées, selon lequel: - on injecte (14) dans cet écoulement en une zone de mélange (13), dans une proportion déterminée par rapport au débit de l'écoulement, au moins un matériau granulaire insoluble dans l'eau et plus dense que l'eau que l'on maintient en suspension, - on laisse au moins une partie substantielle des boues activées s'agréger autour de particules de ce matériau granulaire, - on fait passer cet écoulement avec les boues activées agrégées sur le matériau granulaire dans une zone de décantation (21) o l'on sépare un effluent clarifié (22) et des boues de décantation (23), - on extrait (15) le matériau granulaire contenu dans les boues de décantation, et on le recycle (14) au moins en partie dans la zone de mélange, - on récupère les boues de décantation sans
matériau granulaire.
2. Procédé de clarification selon la revendica-
tion 1, caractérisé en ce qu'on recycle les boues sans matériau granulaire, au moins en partie, en amont de la zone
de mélange.
3. Procédé de clarification selon la revendica-
tion 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce qu'on injecte en outre, dans la zone de mélange, au moins un réactif
physico-chimique (17, 16).
4. Procédé de clarification selon la revendica-
tion 3, caractérisé en ce qu'on injecte au moins un réactif floculant.
5. Procédé de clarification selon la revendica-
tion 4, caractérisé en ce que le temps de séjour dans la zone
de mélange (13) est d'au plus trois minutes environ.
6. Procédé de clarification selon l'une quelcon-
que des revendications 3 à 5, caractérisé en ce qu'on injecte
un polymère cationique ou anionique.
7. Procédé de clarification selon l'une quelcon-
que des revendications 3 à 6, caractérisé en ce qu'on injecte
un sel métallique, de préférence FeC13, avant d'injecter un
adjuvant de floculation.
8. Procédé de clarification selon l'une quelcon-
que des revendications 3 à 7, caractérisé en ce qu'on injecte
un adjuvant de floculation choisi dans le groupe des polymè-
res anioniques, des polymères cationiques et des combinaisons
de ces polymères.
9. Procédé de clarification selon l'une quelcon-
que des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le
matériau granulaire est du sable.
10. Procédé de clarification selon la revendica-
tion 9, caractérisé en ce que le sable a une taille moyenne comprise entre 50 gm et 200 4m et il est injecté dans une concentration vis à vis des boues activées de 1 à 30 g/l
environ.
11. Procédé de clarification selon la revendica-
tion 10, caractérisé en ce que le sable a une taille moyenne de 50 gm à 200 4m, et il est injecté à une concentration de
à 20 g/l.
12. Procédé de clarification selon l'une quelcon-
que des revendications 9 à 11, caractérisé en ce qu'on
maintient dans la zone de mélange (13), après avoir injecté le matériau granulaire, un gradient de vitesse compris entre
s1 et 1000 s-1, de préférence entre 100 s' et 500 s1.
13. Procédé de clarification selon l'une quelcon-
que des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que la zone
de mélange (13) comporte au moins une cuve de section massive.
14. Procédé de clarification selon l'une quelcon-
que des revendications 1 à 13, caractérisé en ce qu'on
prélève ledit écoulement d'eau et de boues à traiter dans une cuve à boues activées (11), et on recycle (26A) au moins une partie des boues de décantation sans matériau granulaire dans
cette cuve.
15. Procédé de clarification selon l'une quelcon-
que des revendications 1 à 14, caractérisé en ce qu'on sépare
le matériau granulaire vis à vis des boues par hydrocyclona-
ge, tamisage ou centrifugation.
16. Procédé de clarification selon l'une quelcon-
que des revendications 1 à 15, caractérisé en ce qu'on génère
dans la zone de décantation un effet de cyclone ou vortex.
17. Installation de clarification de boues activées comportant: - une zone de mélange (13) munie d'une voie principale d'arrivée (12A) pour l'arrivée d'un écoulement d'eau contenant des boues activées, d'au moins une voie secondaire d'arrivée (14) connectée à une source (15) de matériau granulaire insoluble dans l'eau et plus dense que l'eau, une zone de décantation (21) communiquant avec
cette zone de mélange, munie d'une voie d'extraction d'ef-
fluent clarifié (22) et d'une voie d'extraction de boues de décantation (23), - une zone de récupération de matériau granulaire (15) communiquant en entrée avec cette voie (23) d'extraction de boues de décantation, et communiquant en sortie avec la
voie secondaire d'arrivée de matériau granulaire (14).
18. Installation de clarification selon la
revendication 17, caractérisée en ce que la zone de récupéra-
tion de boues communique avec une voie de recyclage de boues
(26A).
19. Installation de clarification selon la revendication 17 ou la revendication 18, caractérisée en ce que la zone de mélange (13) comporte au moins une cuve dans laquelle est disposé un moyen d'agitation (19) adapté à
maintenir le matériau granulaire en suspension.
20. Installation de clarification selon la revendication 19, caractérisée en ce que le moyen d'agitation est un mobile à pales (19) mis en rotation autour d'un axe vertical par un moteur (20) adapté à conférer aux pales des
vitesses périphériques inférieures à 3 m/s environ.
21. Installation de clarification selon l'une
quelconque des revendications 17 à 20, caractérisée en ce que
dans cette voie principale d'arrivée ou dans cette zone de mélange débouche au moins une voie secondaire d'arrivée de
réactifs (16).
22. Installation de clarification selon la
revendication 21, caractérisée en ce que cette voie secon-
daire est connectée à au moins une source d'agent floculant (17).
23. Installation de clarification selon la revendication 22, caractérisée en ce que cette source d'agent floculant est une source de polymère(s) anionique et/ou cationique.
24. Installation de clarification selon la revendication 22 ou la revendication 23, caractérisée en ce qu'une seconde voie d'arrivée de réactifs est connectée à une
source de sel métallique, par exemple FeCl3 ou sel d'alumi-
nium.
25. Installation de clarification selon l'une
quelconque des revendications 17 à 24, caractérisée en ce que
la source de matériau granulaire est une source de sable.
26. Installation de clarification selon la revendication 25, caractérisée en ce que la source de matériau granulaire est une source de sable de taille comprise entre 40 gm et 300 Mm, de préférence entre 50 &m et
200 Lm.
27. Installation de clarification selon l'une
quelconque des revendications 17 à 26, caractérisée en ce que
la voie principale d'arrivée et la voie de recyclage de boues
sont connectées à une cuve de boues activées (11).
28. Installation de clarification selon l'une
quelconque des revendications 17 à 27, caractérisée en ce que
la zone de décantation comporte un décanteur lamellaire (24).
29. Installation de clarification selon l'une
quelconque des revendications 17 à 27, caractérisée en ce que
la zone de décantation est dépourvue de lamelles.
30. Installation selon l'une quelconque des
revendications 17 à 29, caractérisée en ce que la zone de
décantation comporte un dispositif d'extraction tel que racleur ou trémie pour extraire le mélange de boues et de
matériau granulaire.
31. Installation de clarification selon l'une
quelconque des revendications 17 à 30, caractérisée en ce que
la zone de décantation est à effet cyclone ou vortex.
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