FR2786480A1 - Plant for seasonal bio-treatment of winery waste waters especially, includes lower pretreatment chamber with upper bio-reactor, and provisions for recirculation and filtration in simple, reliable and mobile unit - Google Patents
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Abstract
Description
DISPOSITIF DE TRAITEMENT BIOLOGIQUE DES EAUX INDUSTRIELLES
USEES, NOTAMMENT DE REJETS VINICOLES
La présente invention concerne un dispositif de traitement biologique des eaux industrielles usées, notamment les rejets vinicoles.DEVICE FOR BIOLOGICAL TREATMENT OF INDUSTRIAL WATERS
WASTE, ESPECIALLY WINE WASTE
The present invention relates to a device for the biological treatment of industrial wastewater, in particular wine waste.
On sait que les eaux industrielles doivent tre traitées avant leur rejet dans le réseau commun des eaux usées pour éviter d'avoir des coûts de traitement trop élevés puisque ces taxes sont généralement proportionnelles à la turbidité. Ces coûts sont encore plus élevés lorsque les eaux traitées sont rejetées directement dans le milieu naturel car le traitement des eaux doit tre encore plus poussé. It is known that industrial water must be treated before it is discharged into the common wastewater network to avoid having excessively high treatment costs since these taxes are generally proportional to the turbidity. These costs are even higher when the treated water is discharged directly into the natural environment because the treatment of the water must be even more advanced.
On connaît par exemple le problème des effluents de lavage rejetés par les caves et autres lieux de traitement du raisin en vue de l'élaboration du vin. We know, for example, the problem of washing effluents discharged from cellars and other places where grapes are processed for the production of wine.
Ces effluents ne peuvent tre rejetés tels quels. En effet, il faut dégrader les sucres et les matières d'origine végétale, ceci sans générer d'odeurs ou pour le moins en les minimisant. Si de tels effluents sont simplement stockés dans des cuves en attendant leur dégradation lente, ii faut prévoir de préférence, des cuves fermées car t'odeur émise par les particules organiques en décomposition est nauséabonde. Cette mise en cuve est délicate car il y a formation de gaz qui sont à évacuer, avec une filtration sur lit désodorisant, si bien que l'installation nécessaire devient vite compliquée.These effluents cannot be discharged as such. Indeed, it is necessary to degrade the sugars and the materials of vegetable origin, this without generating odors or at least by minimizing them. If such effluents are simply stored in tanks while awaiting their slow degradation, provision should preferably be made for closed tanks because the odor emitted by the decomposing organic particles is foul-smelling. This placing in tank is delicate because there is formation of gases which are to be evacuated, with filtration on a deodorizing bed, so that the necessary installation quickly becomes complicated.
De plus, une fois la dégradation naturelle jugée suffisante, il faut pouvoir se débarrasser des résidus obtenus et une solution consiste à les épandre, ce qui du point de vue des odeurs n'est pas une solution d'avenir. De plus pour mettre en oeuvre une telle solution, il faut disposer de champs d'épandage, ce qui est de plus en plus rare. En outre, la réglementation risque de mettre fin à de telles pratiques. In addition, once the natural degradation deemed sufficient, we must be able to get rid of the residues obtained and a solution is to spread them, which from the point of view of odors is not a solution for the future. In addition, to implement such a solution, it is necessary to have spreading fields, which is increasingly rare. In addition, regulations risk putting an end to such practices.
Quant à dessécher de telles matières gorgées d'eau et à les incinérer, il faut prévoir d'une part de l'énergie pour assurer la dessiccation et d'autre part, il faut ensuite prévoir un lieu de décharge ou d'incinération qui est payant, ce qui conduit à des coûts de traitement déraisonnables, sans compter qu'il faut aussi ajouter des frais de transport et de manutention. As for drying and incinerating such waterlogged materials, energy must be provided on the one hand to ensure desiccation and, on the other hand, provision must then be made for a place of discharge or incineration which is fee, which leads to unreasonable processing costs, not to mention that we must also add shipping and handling costs.
Dans le domaine vinicole, la période d'utilisation d'une installation de traitement est sensiblement d'un mois, ce qui est court pour un amortissement. Ceci engendre des contraintes nombreuses. La première est le coût qui doit tre réduit si bien que cela exclue le recours à des chauffages ou à des unités mécaniques délicates. In the wine sector, the period of use of a processing installation is approximately one month, which is short for depreciation. This creates numerous constraints. The first is the cost which must be reduced so that it excludes the use of heaters or delicate mechanical units.
La fiabilité doit tre grande car le dispositif doit fonctionner pendant cette courte période mais de façon sûre car tout retard de mise en route est inadmissible. En effet, il est impossible de retarder la vendange et les phases de travail postérieures, le traitement doit tre simultané ou pour le moins immédiatement consécutif. The reliability must be high because the device must operate during this short period but in a safe manner because any start-up delay is unacceptable. Indeed, it is impossible to delay the harvest and the subsequent work phases, the treatment must be simultaneous or at least immediately consecutive.
Vu le temps d'utilisation très limité, le dispositif doit requérir un entretien nul pendant la saison et une entretien limité entre deux saisons. En effet, l'idéal est de pouvoir placer le dispositif à l'arrt sans démontage particulier d'où un besoin d'accessibilité et de simplicité. Given the very limited time of use, the device must require zero maintenance during the season and limited maintenance between two seasons. Indeed, the ideal is to be able to place the device at a standstill without any particular disassembly, hence a need for accessibility and simplicity.
Le dispositif doit pouvoir travailler en continu car la période est courte mais intense. Une installation mobile pourrait aussi présenter un avantage pour certaines applications et notamment pour les entrepreneurs viticoles. De ce fait, il faut éviter de préférence le recours à du génie civil. Le volume de l'ensemble doit tre aussi réduit que possible pour qu'il puisse tre logé dans un endroit de surface restreinte, ce qui est la situation courante des caves vinicoles pour ne citer qu'elles. The device must be able to work continuously because the period is short but intense. A mobile installation could also present an advantage for certain applications and in particular for wine entrepreneurs. Therefore, the use of civil engineering should preferably be avoided. The volume of the assembly must be as small as possible so that it can be accommodated in a place of limited surface area, which is the current situation in wine cellars to name a few.
La présente invention propose un dispositif de traitement biologique des eaux usées industrielles usées, notamment de rejets vinicoles qui est simple et donc fiable, qui est mis en route très rapidement et en toute sûreté, qui est adaptable à différents effluents, qui est compact, qui peut tre mobile, qui est sans entretien à l'intersaison, qui fonctionne en continu, et qui évite le recours à du génie civil. The present invention provides a device for biological treatment of industrial waste water, in particular of wine wastes which is simple and therefore reliable, which is started up very quickly and safely, which is adaptable to different effluents, which is compact, which can be mobile, which is maintenance-free in the off-season, which operates continuously, and which avoids the need for civil engineering.
A cet effet, le dispositif de traitement biologique des eaux industrielles usées selon l'invention, notamment de rejets vinicoles comprenant une conduite d'alimentation et une conduite de rejet, se caractérise en ce qu'il comprend une cuve de prétraitement recevant la conduite d'alimentation, un réacteur biologique, relié à la conduite de rejet, un circuit de recirculation avec une pompe de recirculation interposée entre cette cuve de prétraitement et le réacteur biologique ainsi que des moyens de régulation du taux de recirculation. To this end, the device for biological treatment of industrial waste water according to the invention, in particular of wine rejects comprising a supply line and a discharge line, is characterized in that it comprises a pretreatment tank receiving the line d supply, a biological reactor, connected to the rejection pipe, a recirculation circuit with a recirculation pump interposed between this pretreatment tank and the biological reactor as well as means for regulating the recirculation rate.
Plus particulièrement, ce dispositif de traitement biologique comprend un filtre biologique comportant un bac de rétention perforé contenant, de façon amovible, un support de charge bactérienne et/ou enzymatique confiné dans une enveloppe en géotextile. More particularly, this biological treatment device comprises a biological filter comprising a perforated retention tank containing, in a removable manner, a support for bacterial and / or enzymatic load confined in a geotextile envelope.
En outre, il est prévu des moyens d'oxygénation dans la cuve de prétraitement et/ou dans le bioréacteur. In addition, oxygenation means are provided in the pretreatment tank and / or in the bioreactor.
Selon un perfectionnement, une cuve tampon de recirculation est prévue pour recevoir les effluents traités et pour assurer un second passage à travers la cuve de prétraitement et le bioréacteur. According to an improvement, a recirculation buffer tank is provided for receiving the treated effluents and for ensuring a second passage through the pretreatment tank and the bioreactor.
De façon à améliorer encore les performances, notamment pour les liquides chargés, un filtre mécanique peut tre disposé en amont de la cuve de prétraitement. In order to further improve performance, in particular for loaded liquids, a mechanical filter can be placed upstream of the pretreatment tank.
Un tel filtre mécanique comprend un arbre central creux, tournant, des bras à sortie tangentielle, un panier de filtration disposé à la périphérie virtuelle cylindrique des bras et un carter. Such a mechanical filter comprises a hollow, rotating central shaft, arms with tangential outlet, a filtration basket arranged at the virtual cylindrical periphery of the arms and a casing.
La présente invention est maintenant décrite selon un mode de réalisation particulier, non limitatif, en regard des dessins annexés sur lesquels les différentes figures représentent :
-figure 1, une vue d'un dispositif de traitement selon la présente
invention,
-figure 2, une vue de ce mme dispositif de traitement avec un filtre
mécanique, et
-figure 3, une vue d'une installation complète avec une cuve de
retraitement.The present invention is now described according to a particular, nonlimiting embodiment, with reference to the appended drawings in which the different figures represent:
-Figure 1, a view of a processing device according to the present
invention,
FIG. 2, a view of this same treatment device with a filter
mechanical, and
-figure 3, a view of a complete installation with a tank
reprocessing.
Sur la figure 1, le dispositif comprend une cuve 10 de prétraitement, un bioréacteur 12 et des circuits 14 de liaison. In FIG. 1, the device comprises a pretreatment tank 10, a bioreactor 12 and circuits 14 for connection.
La cuve 10 de prétraitement comprend un réservoir 16 avec une alimentation 18 en produit à traiter. Cette alimentation débouche dans la cuve de façon connue, par une distribution répartie en partie basse. The pretreatment tank 10 comprises a reservoir 16 with a supply 18 of product to be treated. This supply opens into the tank in a known manner, by a distribution distributed in the lower part.
Immédiatement au-dessus de cette distribution, il est prévu une rampe 20 d'injection d'oxygène ou plus exactement d'air contenant l'oxygène. Immediately above this distribution, there is a ramp 20 for injecting oxygen or more exactly air containing oxygen.
Un premier piquage 22 est disposé au-dessus de cette rampe dans la zone particulièrement oxygénée. Ce piquage est relié à une pompe 24 de circulation. A first tap 22 is disposed above this ramp in the particularly oxygenated zone. This nozzle is connected to a circulation pump 24.
Cette pompe de circulation est reliée à une conduite 26 qui débouche dans le bioréacteur. This circulation pump is connected to a pipe 26 which opens into the bioreactor.
Ce bioréacteur comporte deux zones inférieure 28 et supérieure 30, séparées par un filtre 32 biologique. La conduite 26 débouche ainsi dans la zone inférieure 28 du bioréacteur, avec une répartition sensiblement sur toute la surface. Immédiatement au-dessus, une rampe 34 d'injection d'oxygène du mme type que la rampe 20 assure une oxygénation du contenu de cette zone inférieure. This bioreactor has two lower 28 and upper 30 zones, separated by a biological filter 32. The pipe 26 thus opens into the lower zone 28 of the bioreactor, with a distribution substantially over the entire surface. Immediately above, a ramp 34 for injecting oxygen of the same type as the ramp 20 ensures oxygenation of the contents of this lower zone.
Le filtre 32 biologique comprend un bac 36 de rétention perforé dans lequel est disposé un support 38 de bactéries et d'enzymes schématiquement représentées en 40. Un tel support est par exemple un produit du commerce comme le"lithotamme"ou carbonate de calcium, contenu dans une enveloppe 41 en géotextile. The biological filter 32 comprises a perforated retention tank 36 in which is placed a support 38 for bacteria and enzymes schematically represented at 40. Such a support is for example a commercial product such as "lithotamme" or calcium carbonate, contained in a geotextile envelope 41.
Dans la zone 30 supérieure, il est prévu un piquage 42 de prélèvement. In the upper zone 30, a sampling tap 42 is provided.
Ce piquage de prélèvement se divise en deux conduites l'une 44 de recirculation et l'autre 46 de rejet équipée d'une vanne 48.This sampling nozzle is divided into two lines, one 44 for recirculation and the other 46 for discharge equipped with a valve 48.
Le fonctionnement de ce dispositif est maintenant décrit. The operation of this device is now described.
Le filtre 32 biologique doit d'abord tre mis en service. A cet effet, il est adjoint au support 38 une charge 40 de bactéries et/ou d'enzymes, adaptée en fonction du type d'effluents. Des effluents sont introduits dans la cuve de prétraitement, en un volume donné, puis l'alimentation est interrompue. Après oxygénation de ce volume donné d'effluents, la pompe de recirculation est mise en marche pour introduire dans le bioréacteur, en continu, un certain volume des effluents oxygénés de la cuve de prétraitement. Ce volume est à nouveau oxygéné puis passe à travers le filtre 32 biologique, ce qui a pour effet de provoquer la multiplication rapide des bactéries qui trouvent là des conditions idéales de développement. Durant cette recirculation interne, la vanne 48 du circuit de rejet est fermée. The biological filter 32 must first be put into service. To this end, there is added to the support 38 a load 40 of bacteria and / or enzymes, adapted according to the type of effluent. Effluents are introduced into the pretreatment tank, in a given volume, then the supply is interrupted. After oxygenation of this given volume of effluents, the recirculation pump is started to continuously introduce into the bioreactor a certain volume of the oxygenated effluents from the pretreatment tank. This volume is again oxygenated and then passes through the biological filter 32, which has the effect of causing the rapid multiplication of bacteria which find there ideal conditions for development. During this internal recirculation, the valve 48 of the rejection circuit is closed.
Dès que le bioréacteur a atteint sa capacité biologique de retraitement, opération qui dure de l'ordre de quelques heures, le dispositif est mis en service pour retraiter de nouveaux volumes d'effluents, en continu. Ainsi, les effluents sont admis dans la cuve de prétraitement en continu jusqu'à la remplir et la pompe de recirculation assure le passage de la cuve de prétraitement vers le bioréacteur. As soon as the bioreactor has reached its biological reprocessing capacity, an operation which lasts on the order of a few hours, the device is put into service to reprocess new volumes of effluents, continuously. Thus, the effluents are admitted into the pretreatment tank continuously until it is filled and the recirculation pump ensures the passage from the pretreatment tank to the bioreactor.
La vanne 48 permet de régler le débit du rejet et donc le taux de recirculation, ceci en fonction de la nature des effluents. Ce qui n'est pas rejeté est ramené dans la cuve de prétraitement pour subir une nouvelle oxygénation et un nouveau mélange avant de repasser par le filtre biologique pour améliorer la dégradation. The valve 48 makes it possible to adjust the discharge flow rate and therefore the recirculation rate, this as a function of the nature of the effluents. What is not rejected is returned to the pretreatment tank to undergo a new oxygenation and a new mixture before going through the biological filter to improve the degradation.
Cette recirculation totale pour le lancement de la culture biologique et la recirculation partielle pour le fonctionnement sont des atouts particulièrement intéressants pour l'utilisateur car les manipulations sont très simples et peuvent mme tre automatisées en fonction de la turbidité mesurée ou en fonction de l'analyse de prélèvements. This total recirculation for the launch of organic culture and the partial recirculation for operation are particularly advantageous advantages for the user because the manipulations are very simple and can even be automated according to the turbidity measured or according to the analysis. direct debits.
Si l'on souhaite améliorer les résultats obtenus, il faut associer à l'installation un filtre 50 mécanique, représenté sur la figure 2. Ce filtre mécanique est particulièrement adapté au mode préférentiel de réalisation du dispositif de traitement de la présente invention. If it is desired to improve the results obtained, a mechanical filter 50, shown in FIG. 2, must be associated with the installation. This mechanical filter is particularly suitable for the preferred embodiment of the treatment device of the present invention.
Ce filtre mécanique est du type centrifuge et à auto décolmatage. This mechanical filter is of the centrifugal and self-cleaning type.
L'admission est prévue par une pompe 52 pour liquides chargés qui délivre les effluents bruts dans un arbre central 54, creux, tournant, en communication avec des bras 56, solidaires de cet arbre tournant et disposés en étoile, régulièrement répartis, trois bras à 120 étant un nombre adapté. La forme des bras est telle que le liquide, en sortant sous pression avec une orientation tangentielle de t'extrémité des bras, assure la mise en rotation sans l'adjonction d'une motorisation spécifique.The admission is provided by a pump 52 for charged liquids which delivers the raw effluents into a central shaft 54, hollow, rotating, in communication with arms 56, integral with this rotating shaft and arranged in a star, regularly distributed, three arms with 120 being an adapted number. The shape of the arms is such that the liquid, leaving under pressure with a tangential orientation from the end of the arms, ensures the rotation without the addition of a specific motorization.
Un panier 58 de filtration, périphérique entoure le périmètre extérieur virtuel cylindrique des bras. Un carter 60 forme l'enveloppe extérieure. A peripheral filter basket 58 surrounds the virtual cylindrical outer perimeter of the arms. A casing 60 forms the outer envelope.
L'espace 62 entre ce carter et le panier 58 de filtration assure la récupération du filtrat pour le conduire à travers la canalisation 18 vers la cuve de prétraitement. The space 62 between this casing and the filtration basket 58 ensures the recovery of the filtrate to conduct it through the pipe 18 towards the pretreatment tank.
Ce filtre est de type centrifuge et assure un décolmatage mécanique lors de la rotation des bras. On note aussi la grande facilité d'accès par le dessus, ce qui permet de nettoyer aisément le panier, simplement en ôtant le couvercle. This filter is of the centrifugal type and provides mechanical unclogging during rotation of the arms. We also note the great ease of access from above, which makes it easy to clean the basket, simply by removing the cover.
Sur la figure 3, le dispositif est perfectionné et adapté pour traiter des effluents très fortement chargés. De ce fait, il est prévu en amont, un séparateur-dégrilleur 70 pour supprimer les corps étrangers de trop grandes dimensions, les effluents étant collectés dans un bassin 72. Une pompe 74 assure le relevage des effluents pour les introduire dans une cuve tampon 76 d'alimentation. In Figure 3, the device is improved and adapted to treat very heavily charged effluents. Therefore, there is provided upstream, a screen separator 70 to remove foreign bodies of too large dimensions, the effluents being collected in a basin 72. A pump 74 ensures the lifting of the effluents to introduce them into a buffer tank 76 feed.
Cette cuve tampon est reliée au dispositif selon l'invention par un réseau adapté de canalisations et de vannes, un automate 78 programmable assurant la gestion des flux en fonction des différents niveaux et des programmations choisies de traitement. This buffer tank is connected to the device according to the invention by a suitable network of pipes and valves, a programmable controller 78 ensuring the management of flows as a function of the different levels and of the selected processing schedules.
Un filtre du type du filtre 50 centrifuge et auto décolmatant peut tre adjoint pour obtenir encore de meilleurs résultats. A filter of the centrifugal and self-cleaning filter type 50 can be added to obtain even better results.
Cette installation perfectionnée comporte en outre une cuve tampon 80 de retraitement. Cette cuve reçoit les effluents traités lors d'un premier passage à recirculation dans le bioréacteur. This improved installation also includes a buffer tank 80 for reprocessing. This tank receives the treated effluents during a first recirculation pass in the bioreactor.
Pour des effluents fortement chargés comme les rejets vinicoles, les résultats obtenus après le premier passage :
-DCO de départ : 13 000
-DCO, après un premier passage : 1 300, et
Dans le cas où cette DCO est trop importante, il est possible de prévoir un second passage en admettant dans la cuve de prétraitement, uniquement des effluents de la cuve tampon 80 de retraitement. L'alimentation à partir de la cuve tampon 76 d'alimentation est interrompue.For highly charged effluents such as wine rejections, the results obtained after the first pass:
- Starting COD: 13,000
-DCO, after a first pass: 1,300, and
In the event that this COD is too large, it is possible to provide for a second passage by admitting into the pretreatment tank, only effluents from the buffer tank 80 for reprocessing. The supply from the feed buffer tank 76 is interrupted.
Les résultats obtenus sont une DCO de 260 après un second passage. The results obtained are a COD of 260 after a second pass.
Dans ce cas, 1'eau peut tre rejetée en milieu naturel et les rejets sont utilisés pour le lavage et/ou l'arrosage ciblé par exemple. In this case, the water can be discharged into the natural environment and the discharges are used for washing and / or targeted watering, for example.
Cette installation est plus particulièrement destinée aux constructions fixes de plus grande importance. This installation is more particularly intended for fixed constructions of greater importance.
Dans le cas du mode de réalisation sans cuve de retraitement, les volumes de 2 à 10 m3 peuvent tre envisagés. La cuve et le réacteur biologique ont alors des dimensions telles que 1'ensemble, y compris l'armoire électrique de commande et les pompes peut tre logé sur une palette de dimensions standardisées, ce qui facilite la mise en place dans les lieux d'utilisation et surtout le transport. Ceci est particulièrement intéressant pour les entrepreneurs vinicoles qui assurent des prestations comme le pressage, la filtration ou l'embouteillage car le dispositif de traitement biologique selon l'invention peut tre embarqué, notamment sur camion. In the case of the embodiment without a reprocessing tank, volumes of 2 to 10 m3 can be envisaged. The tank and the biological reactor then have dimensions such that the assembly, including the electrical control cabinet and the pumps can be housed on a pallet of standardized dimensions, which facilitates installation in places of use. and especially transportation. This is particularly interesting for wine entrepreneurs who provide services such as pressing, filtration or bottling because the biological treatment device according to the invention can be shipped, in particular on a truck.
Claims (6)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9815312A FR2786480A1 (en) | 1998-12-01 | 1998-12-01 | Plant for seasonal bio-treatment of winery waste waters especially, includes lower pretreatment chamber with upper bio-reactor, and provisions for recirculation and filtration in simple, reliable and mobile unit |
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| FR9815312A FR2786480A1 (en) | 1998-12-01 | 1998-12-01 | Plant for seasonal bio-treatment of winery waste waters especially, includes lower pretreatment chamber with upper bio-reactor, and provisions for recirculation and filtration in simple, reliable and mobile unit |
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| FR2786480A1 true FR2786480A1 (en) | 2000-06-02 |
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ID=9533571
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