FR2839898A1 - Dispositif d'aeration et de brassage d'eaux usees dans un reacteur de traitement, son utilisation pour l'epuration des eaux usees et son utilisation en tant que fermenteur - Google Patents
Dispositif d'aeration et de brassage d'eaux usees dans un reacteur de traitement, son utilisation pour l'epuration des eaux usees et son utilisation en tant que fermenteur Download PDFInfo
- Publication number
- FR2839898A1 FR2839898A1 FR0206277A FR0206277A FR2839898A1 FR 2839898 A1 FR2839898 A1 FR 2839898A1 FR 0206277 A FR0206277 A FR 0206277A FR 0206277 A FR0206277 A FR 0206277A FR 2839898 A1 FR2839898 A1 FR 2839898A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- tank
- chimney
- cap
- assembly
- water
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
- C02F3/02—Aerobic processes
- C02F3/12—Activated sludge processes
- C02F3/1278—Provisions for mixing or aeration of the mixed liquor
- C02F3/1284—Mixing devices
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
- B01F23/20—Mixing gases with liquids
- B01F23/23—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids
- B01F23/233—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids using driven stirrers with completely immersed stirring elements
- B01F23/2334—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids using driven stirrers with completely immersed stirring elements provided with stationary guiding means surrounding at least partially the stirrer
- B01F23/23341—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids using driven stirrers with completely immersed stirring elements provided with stationary guiding means surrounding at least partially the stirrer with tubes surrounding the stirrer
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
- B01F23/20—Mixing gases with liquids
- B01F23/23—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids
- B01F23/234—Surface aerating
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
- B01F23/20—Mixing gases with liquids
- B01F23/23—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids
- B01F23/234—Surface aerating
- B01F23/2342—Surface aerating with stirrers near to the liquid surface, e.g. partially immersed, for spraying the liquid in the gas or for sucking gas into the liquid, e.g. using stirrers rotating around a horizontal axis or using centrifugal force
- B01F23/23421—Surface aerating with stirrers near to the liquid surface, e.g. partially immersed, for spraying the liquid in the gas or for sucking gas into the liquid, e.g. using stirrers rotating around a horizontal axis or using centrifugal force the stirrers rotating about a vertical axis
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
- C02F3/02—Aerobic processes
- C02F3/12—Activated sludge processes
- C02F3/24—Activated sludge processes using free-fall aeration or spraying
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F25/00—Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
- B01F25/50—Circulation mixers, e.g. wherein at least part of the mixture is discharged from and reintroduced into a receptacle
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
- Y02W10/10—Biological treatment of water, waste water, or sewage
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Biological Treatment Of Waste Water (AREA)
Abstract
La présente invention concerne un dispositif d'aération et de brassage d'eaux usées dans un réacteur de traitement. L'invention a également pour objet l'utilisation d'un tel dispositif pour l'épuration des eaux usées, ainsi que l'utilisation d'un tel dispositif en tant que fermenteur pour créer la biomasse nécessaire à l'épuration d'une eau usée de composition spécifique.
Description
un manodetendeur place entre i'element de connexion (Do) et ['element (D).
La presente invention concerne le domaine technique general du traitement des eaux usees urbaines et industrielles. En particulier, la presente invention concerne un dispositif d' aeration et de brassage d'eaux usees dans un reacteur de traitement. L'invention a egalement pour objet l'utilisation d'un tel dispositif pour l'epuration des eaux usees, ainsi que l'utilisation d'un tel dispositif en tent que fermenteur pour creer la biomasse necessaire
a ltepuration d'une eau usee de composition specifique.
Les eaux usees industrielles et urbaines doivent etre traitees et depolluees dans des stations d'epuration avant de pouvoir etre rejetees dans le milieu nature!. Afin de se conformer aux dispositions reglementaires et environnementales actuelles et par anticipation sur celles a venir, la reduction des volumes de sous-produits de traitement des eaux constitue l'un des grands defis a relever dans le domaine du traitement des eaux. Les traitements biologiques ont beaucoup ete utilises ces derniers temps pour eliminer les dechets organiques contenus dans les eaux usees, tels que les sucres, les matieres fecales, les graisses, afin de se conformer aux exigences des normes de rejet des effluents en vigueur. Les procedes d'epuration des eaux residuaires par boues activees, en vue d'eliminer a la fois les pollutions d'origine carbonee et celles d' origine azotee selon un processus d' oxydation et parfois de nitrificationldenitrification en faisant sejourner l'eau dans un bassin de boue activee avant d'etre soumise a une clarification, s'averent particulierement interessants
puisqu'ils permettent d'eliminer cette pollution par creation de biomasse.
De nombreux dispositifs et installations de traitement d'eaux residuaires par vole biologique ont ainsi ete developpes. Le brevet FR 2 721 229 decrit ainsi un dispositif d'aeration et de brassage d'un liquide, tel que les effluents graisseux extraits des effluents urbains d'eaux usees, comprenant notamment une cheminee verticale centrale, un arbre vertical entra^ne en rotation dispose a l'interieur de la cheminee, une helice d' aspiration du liquide solidaire en rotation avec l'arbre, des moyens de brassage du liquide, solidaires en rotation avec l'arbre, constitues par des organes
- 2839898
filiformes, et des moyens d' injection d'un gaz sous pression dans la cheminee. Le brevet FR 2 758 094 decrit quant a lui un dispositif d'aeration et de brassage d'un liquide, tel que les effluents graisseux extraits des effluents urbains d'eaux usees, et
d' elimination de la mousse dans une cuve de traitement audit liquide.
Neanmoins, de tels dispositifs presentent plusieurs inconvenients car ils ne permettent pas bien souvent de traiter tous les types d'eaux usees, et notamment les effluents tres charges et tres polluants. En outre, les dispositifs de l'art anterieur ne permettent pas de resoudre certains problemes pouvant se poser lors du traitement des
eaux usees urbaines ou industrielles par vole biologique.
Un premier probleme lie au traitement et a ltepuration d'eaux usees de natures tres diverges est ltevacuation des matieres lourdes qui viennent se deposer au fond du
reacteur de traitement et qui s'averent ainsi difficiles a eliminer.
Un second probleme reside dans le fait que l'epuration des effluents charges, tels que les effluents viti-vinicoles, dont les caracteristiques vent connues, mais qui presentent des variations importantes de debit en fonction notamment des saisons,
necessite la creation d'une biomasse specfflque par l'apport de souches specialisees.
Un troisieme probleme qutil est parfois necessaire de resoudre lors de l'epuration des eaux usees, telles que les eaux residuaires du vin ou les effluents graisseux extraits des eaux usees urbaines, est la formation de mousse qui empeche une bonne oxygenation du liquide traite. Or, les dispositifs de l'art anterieur pour eliminer les mousses tels que ceux decrits dans les brevets FR 2 758 094 ou FR 2 750 890 necessitent des moyens mecaniques specifiques pour casser la mousse et
ltentraner en la melangeant a la biomasse du reacteur.
Enf, les dispositifs de l'art anterieur necessitent l'utilisation de deux cuves distinctes pour effectuer le processus de nitrification/denitrification utilise pour
depolluer certains types d'eaux usees.
Par consequent, il existait ainsi un besoin, notamment dans le domaine du traitement des eaux par vole biologique, de mettre au point un dispositif d' aeration et de brassage d'eaux usees dans un reacteur ne presentant pas les inconvenients des 3 0 dispositifs de l' art anterieur et permettant de resoudre les differents problemes evoques ci-dessus. ! 3 La presente invention vient combler ce besoin. La Demanderesse a ainsi decouvert un nouveau dispositif d'aeration et de brassage d'eaux usees, permettant de traiter efficacement des eaux usees de natures tres diverges, notamment des effluents
tres polluants tels que les margines, dans un reacteur compact.
Le dispositif selon la presente invention, qui comprend notamment une cuve principale, au moins une cheminee laterale pourvue d'un agitateur, une cheminee centrale superieure de remontee, et un ensemble d'au moins une calotte, permet d'assurer la circulation de ['effluent au sein de la cuve, ainsi que ['absorption d'oxygene par ruissellement sur ltensemble de calotte(s), et permet en outre de mettre en suspension les matieres lourdes qui viennent se deposer en fond de cuve lors de la circulation du liquide dans la cuve, grace a au moins un ensemble de pompage central
agence au voisinage du fond de la cuve.
Le dispositif objet de la presente invention permet egalement de resoudre le probleme d'elirnination des mousses, qui se pose lors du traitement de certains types d'eaux usees, par l'utilisation d'une cavite annulaire peripherique ou vient se loger la mousse eventuellement creee, qui est ensuite cassee par la cascade d'eau qui vient se projeter sur elle, sans avoir besoin d'avoir recours a un moyen mecanique complementaire. Le dispositif objet de la presente invention permet egalement d'eviter l'utilisation de deux cuves distinctes pour effectuer le processus de nitrification/denitrification utilise pour depolluer certains types d'eaux usees, le dispositif comprenant un orifice d'evacuation des efffluents qui permet une totale liberte de sequencage de fonctionnement du reacteur sans perturber le regime hydraulique de ['installation. En outre, cet orifice presente un grand avantage par rapport aux dispositifs de l' art anterieur, tels que ceux decrits dans les brevets FR 2 758 094 et FR 2 750 890, qui comprennent des moyens de regulation du niveau du liquide, car ['orifice de sortie de la presente invention permet d'obtenir lors de [ ' evacuation, contrairement aux dispositifs de l' art anterieur, un flux faible par rapport
au flux general de circulation du liquide dans le reacteur.
Enfin, le dispositif objet de la presente invention permet egalement d'assurer, si besoin est. le r81e de fermenteur et de creer ainsi, par l'apport de souches specialisees, une biomasse specifique necessaire pour ltepuration de certains effluents charges, tels
que les effluents viti-vinicoles.
La presente invention a ainsi pour objet un dispositif d'aeration et de brassage d'eaux usees dans un reacteur (1) de traitement, caracterise en ce qu'il comprend: - une cuve principale cylindrique (2) d'axe vertical, au moins une cheminee laterale cylindrique (3) d'axe vertical, stetendant sur au moins une partie de la hauteur de ladite cove (2), exterieure ou interieure a ladite cuve (2), ouverte a ses deux extremites (4,5) et menageant avec le teas et le haut de ladite cove (2) un passage permettant la circulation de l'eau, - au moins un agitateur (6) agence en partie haute de ladite cheminee laterale (3), - une goulotte peripherique (13) definissant une cheminee centrale superieure (8) de remontee situee en haut de la cuve (2), ladite goulotte peripherique (13) debouchant a l'extremite superieure (4) de ladite cheminee laterale (3), - un ensemble de ruissellement comprenant au moins une calotte (9, 10, 11), concue pour permettre le ruissellement de l'eau provenant de la cheminee centrale superieure (8) vers la goulotte peripherique (13), - au moins un ensemble de pompage central (7), agence au voisinage du fond de la cuve (2), refoulant lteau au-dessus de l'extremite superieure de la cheminee centrale superieure (8), vers ltensemble de ruissellement (9, 10, 11), et - un orifice de sortie (12) concu pour permettre le controle du debit sortant, menage
dans la partie inferieure (9) audit ensemble de ruissellement.
Dans un mode de realisation particulier de la presente invention, la goulotte peripherique (13) definit une cavite annulaire entre la cheminee centrale superieure (8)
et lapartie inferieure (9) de ['ensemble de ruissellement (9, 10, 11).
Dans un mode de realisation particulier de la presente invention, ['ensemble de pompage (7) comporte une pompe munie d'un conduit debouchant au-dessus de l'extremite superieure de la cheminee centrale superieure (8), vers ltensemble de
ruissellement (9, 10, 11).
Dans un mode de realisation particulier de la presente invention, ['ensemble de ruissellement comprend une calotte inferieure (9), une calotte intermediaire (10), et une calotte superieure (11). Avantageusement selon la presente invention, ['ensemble de pompage central (7) refoule lteau sous la calotte superieure (11). De maniere avantageuse egalement selon la presente invention, ['orifice de sortie (12) est menage
dans la calotte inferieure (9).
Avantageusement selon la presente invention, le dispositif comprend en outre des moyens (14) d'injection d'air dans la cheminee laterale (3) audessous de l'agitateur (6). De fa,con encore plus avantageuse selon la presente invention, les moyens (14) vent choisis dans le groupe constitue par un systeme venturi, un
compresseur et un systeme d'injection d'oxygene liquide.
Avantageusement selon la presente invention, le dispositif comprend en outre au moins un antivortex (15) situe dans la cuve principale (2) sous la goulotte
peripherique (13).
Dans un exemple de realisation particulier de la presente invention, la cuve
principale (2) presente une hauteur au moins deux fois superieure a son diametre.
La cove principale (2) a avantageusement selon la presente invention un fond
conique.
Selon une caracteristique particuliere de la presente invention, la calotte (9, 10,
11) est de forme spherique, ovoide ou polygonale.
Avantageusement selon la presente invention, ['orifice de sortie (12) est
reglable en hauteur et est de forme spherique, ovoide ou polygonale.
La presente invention a egalement pour obj et l 'utilisation d' un dispositif selon
la presente invention pour l'epuration des eaux usees.
Enfin, la presente invention a pour objet l'utilisation d'un dispositif selon la presente invention en tent que fermenteur pour creer la biomasse necessaire a
l' epuration d' une eau usee de composition specifique.
Divers objets et avantages de la presente invention deviendront apparents pour lthomme du metier par le biais de references aux dessins illustratifs suivants: la figure 1 est une vue schematique en coupe d'un reacteur (1) de traitement d'eaux usees, equipe d'un premier mode de realisation d'un dispositif d'aeration et de brassage selon ['invention, qui comprend une cuve principale (2) munie d'une pompe centrale (7) en fond de cuve, elle-m8me munie d'un conduit central debouchant sous la
------ 2839898
calotte superieure (11); une cheminee laterale cylindrique (3) munie d'un agitateur (6); un systeme d'injection d'air par soufflante (14); dans lequel ladite cheminee (3) est exterieure a ladite cuve (2), la figure 2 est une vue de dessus de la figure 1, la figure 3 est une vue schematique en coupe d'un reacteur (1) de kaitement d'eaux usees, equipe d'un second mode de realisation d'un dispositif d' aeration et de brassage selon ['invention, qui comprend une cuve principale (2) munie d'un ensemble de pompes cenkrales (7), en fond de cuve, munies de conduits; un ensemble de kois cheminees laterales cylindriques (3) munies chacune d'un agitateur (6); dans lequel lesdites cheminees (3) vent interieures a ladite cuve (2) ,
la figure 4 est une vue de dessus de la fgure 2.
Le dispositif selon la presente invention permet de kaiser des types d'eaux usees urbaines ou industrielles, de natures tres diverges, telles que les residue graisseux, le lactoserum, les effluents viti-vinicoles, les margines, les lisiers d'animaux, les eaux blanches, les eaux verses, les eaux brunes, les residue de fosses septiques, les boues biologiques en exces, les eaux de blanchisseries, de teintureries
ainsi que toute eau dont le rapport DCOfDBOs est inferieur a 5.
Dans le dispositif selon la presente invention, ['effluent enkant peut arriver par 2 0 gravite ou par pomp age en haut de la cuve (2), avantageusement sur la calotte superieure (11) du reacteur, ou a cote de ladite calotte superieure sur l'agitateur (6), et beneficie ainsi d'une premiere oxygenation par ecoulement sur la calotte ou par ecoulement successif sur chacune des calottes (9, lO, 11). L'effluent enkant peut egalement arriver par le teas du dispositif par une injection sous pression au fond de la
cuve principale (2).
Le reacteur (1) selon la presente invention peut etre enterre ou non, et isole ou
non. La cove (2) est de preference en polyester.
Par le terme de "cylindrique", on entend au sens de la presente invention une surface engendree par une generakice qui se deplace parallelement a une direction fixe en stappuyant sur une courbe plane fixe dont le plan coupe la direction donnee. Ainsi, la cuve principale (2), ainsi que la cheminee laterale (3) peuvent se presenter sous À differentes formes, telles que la forme carree, ovoide, La cheminee laterale cylindrique (3) selon la presente invention s'etend sur au moins une partie de ladite cuve (2) et peut etre exterieure (fgure 1) ou interieure (figure 3) a ladite cuve. La cheminee laterale est avantageusement accolee au, ou a quelque distance du, bord de ladite cove principale (2), le long d'une generatrice commune, et communique en partie haute (4) et en partie basse (5) avec celle-ci. Lorsque la cheminee (3) est a quelque distance de la cuve (2), la cheminee se trouve de
preference a moins de deux mekes de ladite cuve.
Le nombre de cheminees laterales (3) varie en fonction du diametre et de la hauteur de la cuve (2). Ainsi, avantageusement selon la presente invention, si la cove (2) a un diametre et une hauteur inferieurs a 6 metres, une senle cheminee (3) peut suffire et si la cove (2) a un diametre superieur a 6 metres et une hauteur d'environ 6 metres, le nombre de cheminees (3) depend alors du volume de celle-ci. Dans un mode de realisation particulier selon la presente invention, le reacteur (1), comportant une cuve (2) ayant un diametre compris entre 8 et 12 metres, et une hauteur de 6 metres, comprend un ensemble de trots cheminees laterales (3) (Figures 3, 4). Typiquement selon la presente invention, le ratio diametre cheminee (3) sur diametre cuve (2)
depend du calcul de perte de charge.
La communication haute (4), permettant le passage du liquide de ['ensemble de ruissellement (9, 10, 11) vers la cheminee laterale (3), est realisee par la goulotte
peripherique (13).
La communication basse (5), permettant le passage du liquide de la cheminee laterale (3) a la cuve principale (2), est realisee par une ouverture qui a un angle variable par rapport a l'horizontale. Avantageusement selon la presente invention, la communication basse (5) est orientee selon un angle de 0 a 45 par rapport a l'horizontale, afin de favoriser un meilleur brassage du fond de la cuve (2) et de limiter
les zones mortes.
Dans la cheminee laterale (3) - ou dans chaque cheminee laterale (3) quand il y en a plusieurs - est fixe, grace a un support adapte, un agitateur (6) permettant un flux hydraulique important de 5 a 100 fois le volume de la cuve (2) a l'heure. Selon un mode de realisation particulier selon la presente invention, l'agitateur (6) est agence a l'extremite superieure (4) de ladite cheminee (3). Selon un autre mode de realisation particulier de la presente invention, l'agitateur (6) est agence dans le tiers superieur de
- 2839898
ladite cheminee (3). L'agitateur (6) et son support vent disponibles commercialement.
L'agitateur selon la presente invention est de preference un agitateur a flux horizontal,
de maniere encore plus preferee a fort debit.
La goulotte peripherique (13) entoure une cheminee centrale superieure (8) de remontee, en partie haute de la cuve principale (2). Avantageusement selon la presente invention, la goulotte peripherique (13) definit une cavite annulaire ou torique qui s'etend sous la partie inferieure (9) de ltensemble de ruissellement et qui entoure ladite cheminee centrale superieure (8). La cheminee (8) supporte un ensemble de
ruissellement comprenant au moins une calotte (9, 10, 11).
Typiquement selon la presente invention, la hauteur de la cheminee centrale superieure (8) est liee a la hauteur manometrique totale conferee par les caracteristiques de l'agitateur (6). Typiquement egalement, le diametre de la cheminee centrale superieure (8) est lie au diametre de la cheminee laterale (3) du fait des pertes
de charge.
L'agitateur (6), agence en partie haute de la cheminee laterale (3) du reacteur (1), permet de provoquer un mouvement descendant dans la cheminee laterale (3), puis ascendant dans la cuve principale (2) et dans la cheminee centrale superieure (8), assurant ainsi le brassage de ['effluent a traiter. Au sommet du reacteur (1), lteau provenant de la cuve principale (2) et remontant par la cheminee centrale superieure (8) ruisselle sur la calotte de base (9), en absorbent ltoxygene atmospherique, et debouche alors dans la goulotte peripherique (13), pour etre ensuite entranee dans le flux descendant de la cheminee laterale (3). Les calottes intermediaire (10) et superieures (11), lorsqu'elles vent presentes dans le dispositif selon la presente invention, permettent egalement le ruissellement de l'eau lors de l'arrivee de ['effluent
par le haut de la cuve (2) et/ou lors du fonctionnement de ['ensemble de pompage (7).
L'ensemble de ruissellement, comprenant au moins une calotte (9, 10, 11), permet [ ' oxygenation de [' effluent et son epuration. L' air absorbe sert a realiser, grace a ltoxygene, la degradation biologique de la matiere organique contenue dans les eaux usees. Sur la figure 1, est represente schematiquement le flux hydraulique du liquide dans le reacteur (1) lors du fonctionnement de l'agitateur (6) et de la pompe centrale (7) Dans un mode de realisation particulier selon la presente invention, ['ensemble de ruissellement comprend une calotte inferieure (9) , une calotte intermediaire (10), et une calotte superieure (11). La calotte inferieure (9) sert a etaler le flux ascendant, provenant de la cheminee centrale superieure (8), sur ['ensemble de la surface de la calotte. La lame d'eau est ainsi homogene et uniformement repartie sur ['ensemble de cette surface. La calotte intermediaire (10) sert de repartiteur du flux refoule par la pompe centrale (7) qui se trouve en fond de cuve. Enfin, la calotte superieure (11) sert a diviser le flux d'eau refoule par la pompe (7) et a le projeter sur la calotte intermediaire (10), provoquant ainsi une cascade d'eau sur ltensemble des trots calottes, et permettant ainsi une bonne aeration de lteau a traiter. La calotte superieure (11) peut egalement servir a repartir ['effluent entrant dans le reacteur de traitement
lorsque ['effluent est directement injecte par gravite ou par pompage sur cette calotte.
Lorsque la goulotte peripherique (13) definit une cavite torique, sous la partie inferieure (9) de ['ensemble de ruissellement, autour de la cheminee centrale superieure (8), selon un mode de realisation particulier de la presente invention, ladite cavite permet, lors du ruissellement de lteau, de pieger les mousses qui peuvent se
former lors du traitement de certains types d' effluents tels que les effluents viti-
vinicoles, les effluents graisseux, les detergents et la margine, et qui viennent se loger dans ladite cavite (13). Les mousses se retrouvent done piegees sous la calotte inferieure (9), ne pouvant stechapper et se repandre hors du reacteur, et vent ainsi
abattues et cassees par la cascade d'eau formee par le ruissellement sur la calotte (9).
Si necessaire, ['aeration du liquide peut etre augmentee par l'utilisation de moyens (14) d'injection d'air dans la cheminee laterale (3), au-dessous de l'agitateur (6), avantageusement a peu de distance de cet agitateur. Un systeme venturi peut par exemple etre utilise pour permettre [' introduction directe d' air atmospherique dans la cheminee laterale, augmentant ainsi ['absorption de ltoxygene par le liquide en mouvement. L'introduction d'air par un compresseur ou une soufflante, ou par un systeme d' injection d'oxygene liquide dans le flux descendant du liquide peut egalement 8tre utilisee avec ou sans venturi. Avantageusement selon la presente invention, ces moyens (14) d'injection d'air dans la cheminee laterale (3) vent utilises
pour traiter des effluents tres charges, qui vent consommateurs d'oxygene.
Selon un mode de realisation particulier de la presente invention, le dispositif peut comprendre des antivortex (15) situes dans la cuve principale (2), sous la goulotte peripherique (13), afin de freiner le mouvement hydraulique de rotation du liquide. Le nombre d'antivortex varie en fonction du diametre de la cuve et est avantageusement compris entre 2 et 30. Le fond de la cuve principale (2) a un angle variable en fonction du diametre de la cuve. Le fond peut etre conique, ou plat et ['angle varie de preference de 10 a 70 par rapport au sol. I1 est avantageux d'utiliser un fond conique dans le cadre de la presente invention pour eviter le depobt de residue en fond de cuve (2), dans les zones mortes de cette cuve, et pour entraner ainsi ces residue dans le flux ascendant du liquide afin d'etre traites. Lorsque le fond de la cuve (2) est conique, la cheminee
laterale (3) s'etend avantageusement jusqu'a la base du cOne de la cuve (2).
Un ou plusieurs moyen(s) de pompage (7) vent agences au voisinage du fond de la cuve principale (2), au centre de ladite cuve (2). Dans un mode de realisation particulier selon la presente invention, le ou les moyen(s) de pompage (7) vent fixes, au centre, au fond de la cuve (2). Le nombre de moyens de pompage (7) varie en fonction du diametre de la cuve. Avantageusement selon la presente invention, le moyen de pompage comporte une pompe munie d'un conduit qui debouche vers ltensemble de ruissellement (9, 10, 11), avantageusement sous la calotte superieure (11) , et au-dessus de la calotte intermediaire (10). Le moyen de pompage (7) permet d'assurer essentiellement une double fonction au sein du reacteur (1). Le(s) moyen(s) de pompage (7) ont tout d'abord une mission de relevage des decantats et/ou d'evacuation de ccux-ci qui viennent se deposer en fond de cuve (2). Le moyen de pompage (7) a ainsi un r81e d'homogeneisation du fluide, permettant de mettre en suspension les eventuelles matieres decantables. Avantageusement selon la presente invention, on utilise un fond conique pour rassembler plus aisement et entra^ner les
matieres decantables et residue lourds dans le flux de liquide circulant dans le reacteur.
En outre, le moyen de pompage (7) joue le r81e important d'aeration et de bras sage du liquide a traiter par le rui ssellement audit liquide sur l es calottes intermediaire (10) et inferieure (9), lorsque le reacteur (1) est utilise en tent que fermenteur pour creer la biomasse necessaire, par l'apport de souches specialisees, a l'epuration d'une eau usee, dont les caracteristiques vent connues, mais ayant des variations importantes de debit (par exemple les effluents charges tels que les effluents
viti-vinicoles, dont les 2/3 des rejets se font sur six semaines au cours de l'annee.
Sur la calotte inferieure (9) du dispositif, et sous la calotte intermediaire (10), est menage un orifice de sortie (12), permettant ['evacuation de ['effluent present dans S le reacteur vers un clarificateur, une station d' epuration ou un exutoire. L ' orifice de sortie (12) est obturable et ajustable pour permettre le contr81e du debit sortant et de
ltepaisseur du ruissellement.
Cet orifice (12) permet d'obtenir, lors de ['evacuation, un flux faible par rapport au flux general de circulation du liquide dans le reacteur. L'orifice (12) d'evacuation des effluents permet ainsi une totale liberte de sequencage de fonctionnement de l'agitateur (6), le fonctionnement audit agitateur etant directement lie au debit d'effluent entrant dans le reacteur. En effet, ['evacuation est liee a la longueur du deversoir. Dans le cas de ['orifice (12), la longueur de la circonference de cet orifice est tres petite par rapport a la longueur de la calotte (9) au niveau de ltorifice, ce qui implique un tres faible debit lors de ['evacuation du liquide du reacteur. Le fait de pouvoir sequencer le systeme sans perturbation hydraulique entrame la faculte de pouvoir denitrifier un effluent riche en nitrates. Le sequencage permet done d'alterner des phases de nitrification et de denitrification sans perturber le
regime hydraulique de ['installation.
L'orifice de sortie (12) peut avoir toute forme, telle que la forme spherique, ovode ou polygonale (carree, rectangle,...), et est a hauteur variable par rapport a la surface de la calotte inferieure (9) sur laquelle il est agence. La hauteur de ['orifice peut ainsi etre reglee par rapport a la surface de la calotte, avantageusement par c oul is sage dans un tube concentrique, ou dans un tube de section plus grande muni
d'un joint de type a levres ou torique.
Le dispositif selon la presente invention peut etre utilise afin d'epurer des eaux usees de nature tres diverse, et peut egalement etre utilise en tent que fermenteur pour creer la biomasse necessaire a l'epuration d'une eau usee de composition specifique, telle qu'un effluent charge, a variation de debit saisonniere. Lorsque le dispositif selon la presente invention est utilise en tent que fermenteur, ['ensemble de ruissellement
- 2839898
comprend un ensemble d'au moins trots calottes: une calotte inferieure (9) , une calotte
intermediaire (10), et une calotte superieure (11).
Lorsque le dispositif selon la presente invention est utilise en tent que fermenteur, afin de traiter efficacement, et des le demarrage d'une activite, un effluent pollue, il est necessaire de proceder a un ensemencement de cet effluent par des bacteries specifiques. Ainsi, on procede typiquement comme suit: 1. Le reacteur, initialement vice ou contenant un volume faible d'effluent, est alimente avec un inoculum de bacteries et un milieu nutritionnel, et le tout est releve a ['aide de la pompe centrale de fond et de son conduit (7), puis aere et brasse par ruissellement
sur ltensemble des calottes (9), (10) et (11).
2. Quand la population bacterienne est bien developpee, on procede alors a une extension de la biomasse par adjonction dans le reacteur de nutriment et eventuellement d'un complement d'inoculum. La population bacterienne se developpe dans ['ensemble du reacteur au fur et a mesure de l'alimentation, qui est parfaitement contr61ee, durant cette montee en charge qui cure deux a trots semaines, suivant le type
de bacteries a developper.
3. Le niveau haut du reacteur atteint, l'agitateur (6) est alors mis en route et on procede alors a ['admission de lteffluent au maximum de sa charge et de son debit. Du fait de la preparation prealable d'une biomasse specialisee pour degrader ce type d'eau polluee, les resultats epuratoires en sortie de reacteur vent a leur optimum.
Le dispositif selon la presente invention peut egalement etre utilise lorsque le reacteur est deja rempli d'une biomasse dont les composantes micro biologiques ont derive dans le temps. Ceci peut etre le cas lorsque la biomasse a deja ete entretenue par une aeration moderee, lors du fonctionnement cyclique du moyen de pompage (7) etlou d'un moyen (14) dtinjection d'air dans la cheminee laterale (3). Deux a trots semaines avant l'arrivee d'une charge polluante et/ou d'un debit maximum d'effluent, un ensemencement par de nouvelles bacteries est alors possible. Si un nouvel ensemencement n'est pas realise a ce stade, le regime hydraulique s'etablira
progressivement dans le reacteur pour parvenir a une epuration optimale.
Le dispositif selon la presente invention peut egalement etre utilise pour epurer des eaux usees de nature tres diverse, des que le niveau de submersion de ['orifice de
-- - 2839898
sortie (12) est atteint. Le debordement est provoque par le flux hydraulique, descendant dans la cheminee laterale (3) et ascendant dans la cuve principale (2), qui est cree par la mise en route de l'agitateur (6). Le flux ascendant se repartit alors de fa,con uniforme sur la calotte (9) pour former une lame d'eau avec une surface de contact eau- air tres grande. Puis, le fluide tombe en cascade, dans la goulotte
peripherique (13) et debouche a l'extremite haute (4) de la cheminee laterale (3).
L'oxygene de l'air absorbe a la surface de la calotte inferieure (9), et lors de la chute vers la goulotte (13), suffit a la creation de la biomasse necessaire a la degradation biologique de la matiere organique contenue dans ['effluent a traiter. Plus la hauteur de la cove (2) est grande, plus ['absorption de l'air et done de l'oxygene est grande,
[ 'absorption d' air etant directement liee a la temperature et a la pression.
L'exemple suivant est donne a titre non limitatif et illustre la presente invention. Exemple d'une realisation de ['invention: Un dispositif selon la presente invention, comprenant une cuve principale (2) ayant un diametre de 2,10 m et une hauteur de 4,50 m, une cheminee laterale (3) exterieure ayant un diametre de 0,60 m et une hauteur de 3,50 m, une cheminee centrale superieure (8) ayant un diametre de 0,72 m, une calotte inferieure (9) ayant un diametre de 1,50 m, une calotte intermediaire (10) ayant un diametre de 1,05 m, une calotte superieure (11) ayant un diametre de 0,40 m, un agitateur (6) de 1.5 kW, et une pompe (7), munie d'un conduit, de 0.75 kW, a ete utilise pour epurer un effluent viti vinicole, dont la DCO de depart etait de 3000 a 8000 mg/litre et dont le pH etait de 5 a 6. Le debit utilise a ete de 3 a 6 m3/jour. Apres trots semaines de fonctionnement sans
ensemencement, la DCO de lteffluent en sortie etait comprise entre 150 et 300 mgA.
Claims (15)
1. Dispositif d'aeration et de brassage d'eaux usees dans un reacteur (1) de traitement, caracterise en ce qu'il comprend: - une cuve principale cylindrique (2) d'axe vertical, - au moins une cherninee laterale cylindrique (3) d' axe vertical, s'etendant sur au moins une partie de la hauteur de ladite cuve (2), exterieure ou interieure a ladite cuve (2), ouverte a ses deux extremites (4,5) et menageant avec le teas et le haut de ladite cuve (2) un passage permettant la circulation de l'eau, - au moins un agitateur (6) agence en partie haute de ladite cheminee laterale (3), - une goulotte peripherique (13) definissant une cheminee centrale superieure (8) de remontee situee en haut de la cuve (2), ladite goulotte peripherique (13) debouchant a l'extremite superieure (4) de ladite cheminee laterale (3), - un ensemble de ruissellement comprenant au moins une calotte (9, 10, 11), con,cue pour permettre le ruissellement de l'eau provenant de la cheminee centrale superieure (8) vers la goulotte peripherique (13), - au moins un ensemble de pompage central (7), agence au voisinage du fond de la cuve (2), refoulant l'eau vers ltensemble de ruissellement (9, 10, 11), et - un orifice de sortie (12) concu pour permettre le controle du debit sortant, menage
dans la partie inferieure (9) audit ensemble de ruissellement.
2. Dispositif selon la revendication 1, caracterise en ce que la goulotte peripherique (13) definit une cavite annulaire entre la cheminee centrale superieure (8)
et la partie inferieure (9) de ['ensemble de ruissellement.
3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caracterise en ce que ['ensemble de pompage (7) comporte une pompe munie d'un conduit debouchant vers l'ensemUe
de ruissellement (9, 10, 11).
4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 a 3, caracterise en
ce que ['ensemble de ruissellement comprend une calotte inferieure (9), une calotte
intermediaire (10), et une calotte superieure (11).
5. Dispositif selon la revendication 4, caracterise en ce que ['ensemble de
pompage central (7) refoule l'eau sous la calotte superieure (11).
6. Dispositif selon la revendication 4 ou 5, caracterise en ce que ['orifice de
sortie (12) est menage dans la calotte inferieure (9).
7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications precedentes,
caracterise en ce qutil comprend en outre des moyens (14) d'injection d'air, dans la
cheminee laterale (3), au-dessous de l'agitateur (6).
8. Dispositif selon la revendication 7, caracterise en ce les moyens (14) vent choisis dans le groupe constitue par un systeme venturi, un compresseur et un systeme
d'injection d'oxygene liquide.
9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications precedentes,
caracterise en ce qu'il comprend en outre au moins un antivortex (15) situe dans la
cuve principale (2) sous la goulotte peripherique (13).
10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications precedentes,
caracterise en ce que la cove principale (2) presente une hauteur au moins deux fois
superieure a son diametre.
11. Dispositif selon l'une quelconque des revendications precedentes,
caracterise en ce que la cuve principale (2) a un fond conique.
12. Dispositif selon l'une quelconque des revendications precedentes,
caracterise en ce que la calotte (9, 10, 11) est de forme spherique, ovoide ou polygonale.
13. Dispositif selon l'une quelconque des revendications precedentes,
caracterise en ce que ['orifice de sortie (12) est reglable en hauteur et est de forme
spherique, ovode ou polygonale.
14. Utilisation d'un dispositif tel que defini dans l'une quelconque des
revendications 1 a 13 pour l'epuration des eaux usees.
15. Utilisation d'un dispositif tel que defini dans l'une quelconque des
revendications 4 a 13 en tent que fermenteur pour creer la biomasse necessaire a
l'epuration d'une eau usee de composition specifique.
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR0206277A FR2839898B1 (fr) | 2002-05-23 | 2002-05-23 | Dispositif d'aeration et de brassage d'eaux usees dans un reacteur de traitement, son utilisation pour l'epuration des eaux usees et son utilisation en tant que fermenteur |
| AU2003255597A AU2003255597A1 (en) | 2002-05-23 | 2003-05-23 | Device for aerating and mixing waste water in a treatment reactor, use thereof for purifying wastewater and use thereof as fermenting reactor |
| PCT/FR2003/001566 WO2003099425A1 (fr) | 2002-05-23 | 2003-05-23 | Dispositif d'aeration et de brassage d'eaux usees dans un reacteur de traitement, son utilisation pour l'epuration des eaux usees et son utilisation en tant que fermenteur |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR0206277A FR2839898B1 (fr) | 2002-05-23 | 2002-05-23 | Dispositif d'aeration et de brassage d'eaux usees dans un reacteur de traitement, son utilisation pour l'epuration des eaux usees et son utilisation en tant que fermenteur |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2839898A1 true FR2839898A1 (fr) | 2003-11-28 |
| FR2839898B1 FR2839898B1 (fr) | 2004-08-13 |
Family
ID=29415008
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR0206277A Expired - Fee Related FR2839898B1 (fr) | 2002-05-23 | 2002-05-23 | Dispositif d'aeration et de brassage d'eaux usees dans un reacteur de traitement, son utilisation pour l'epuration des eaux usees et son utilisation en tant que fermenteur |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| AU (1) | AU2003255597A1 (fr) |
| FR (1) | FR2839898B1 (fr) |
| WO (1) | WO2003099425A1 (fr) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR3115032A1 (fr) * | 2020-10-12 | 2022-04-15 | Innoclair | Installation de traitement et/ou de stockage d’eau, mettant en œuvre une cuve et un piézomètre solidaires l’un de l’autre. |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1985692A1 (fr) * | 2007-04-23 | 2008-10-29 | UTS Biogastechnik GmbH | Installation de biogaz destinée à la fabrication de biogaz dans un procédé d'écoulement en une étape |
| EP1992683A1 (fr) * | 2007-05-16 | 2008-11-19 | UTS Biogastechnik GmbH | Installation de biogaz destinée à la fabrication de biogaz dans un procédé d'écoulement en une étape |
| FR3087354B1 (fr) * | 2018-10-22 | 2021-07-23 | Nicolas Meudal | Module de traitement d’effluents liquides |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2695868A (en) * | 1950-08-18 | 1954-11-30 | Metallgesellschaft Ag | Method and apparatus for treating liquids with gases or vapors |
| US4136023A (en) * | 1973-11-06 | 1979-01-23 | Airco, Inc. | Methods and apparatus for treating wastewater |
| DE4318987A1 (de) * | 1993-06-08 | 1994-12-15 | Geier Henninger Kurt | Sauerstoff Therme |
| FR2758094A1 (fr) * | 1997-01-08 | 1998-07-10 | Alain Boulant | Dispositif de brassage et d'aeration d'un liquide et d'elimination de la mousse dans une cuve de traitement de ce liquide |
-
2002
- 2002-05-23 FR FR0206277A patent/FR2839898B1/fr not_active Expired - Fee Related
-
2003
- 2003-05-23 AU AU2003255597A patent/AU2003255597A1/en not_active Abandoned
- 2003-05-23 WO PCT/FR2003/001566 patent/WO2003099425A1/fr not_active Application Discontinuation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2695868A (en) * | 1950-08-18 | 1954-11-30 | Metallgesellschaft Ag | Method and apparatus for treating liquids with gases or vapors |
| US4136023A (en) * | 1973-11-06 | 1979-01-23 | Airco, Inc. | Methods and apparatus for treating wastewater |
| DE4318987A1 (de) * | 1993-06-08 | 1994-12-15 | Geier Henninger Kurt | Sauerstoff Therme |
| FR2758094A1 (fr) * | 1997-01-08 | 1998-07-10 | Alain Boulant | Dispositif de brassage et d'aeration d'un liquide et d'elimination de la mousse dans une cuve de traitement de ce liquide |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR3115032A1 (fr) * | 2020-10-12 | 2022-04-15 | Innoclair | Installation de traitement et/ou de stockage d’eau, mettant en œuvre une cuve et un piézomètre solidaires l’un de l’autre. |
| EP3984965A1 (fr) * | 2020-10-12 | 2022-04-20 | Innoclair | Installation de traitement et/ou de stockage d eau, mettant en uvre une cuve et un piézomètre solidaires l un de l autre |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| AU2003255597A1 (en) | 2003-12-12 |
| WO2003099425A1 (fr) | 2003-12-04 |
| FR2839898B1 (fr) | 2004-08-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7329351B2 (en) | Process and apparatus for increasing biological activity in waste treatment in bodies of water | |
| US20090272689A1 (en) | Liquid aeration apparatus and wastewater treatment method | |
| EP1849750B1 (fr) | Installation et procédé de traitement des eaux usées avec un réacteur vertical tubulaire | |
| KR102058078B1 (ko) | 태양광발전을 이용한 녹조방지장치 및 그 방법 | |
| US20120279919A1 (en) | Multistage biological reactor | |
| RU98121516A (ru) | Установка и способ биологической очистки нечистот и сточных вод | |
| US20210092941A1 (en) | Aquaculture cage comprising a main chamber and a peripheral ring chamber | |
| US6773593B2 (en) | Continuous flow reactor wastewater treatment plant | |
| US6572774B2 (en) | Waste treatment method and apparatus with integral clarifier | |
| FR2644448A1 (fr) | Installation de bassins d'epuration | |
| FR2839898A1 (fr) | Dispositif d'aeration et de brassage d'eaux usees dans un reacteur de traitement, son utilisation pour l'epuration des eaux usees et son utilisation en tant que fermenteur | |
| EP3026022A1 (fr) | Micro-station d'epuration biologique | |
| KR20160117482A (ko) | 유기성 배수의 생물 처리 장치 및 처리 방법 | |
| US20060099697A1 (en) | Anaerobic fermenter | |
| US20070170113A1 (en) | Insitu Grease/Biosolid Bioremediation Apparatus and Method | |
| FR2913419A1 (fr) | Procede biologique pour le traitement des eaux usees. | |
| AU737832B2 (en) | Process and installation for the treatment of effluents loaded with organic materials | |
| CN210885706U (zh) | 码头工程的生活污水处理系统 | |
| WO2003097534A2 (fr) | Procede de traitement d'effluents et installation | |
| JPH04354600A (ja) | 農薬及び窒素分含有廃水が流入する池の水の処理方法及び装置 | |
| EP2247538B1 (fr) | Dispositif d'epuration d'eaux residuaires urbaines par boues activees en reacteur ferme | |
| EP3365286B1 (fr) | Réacteur biologique séquentiel et procédé mettant en oeuvre le réacteur | |
| FR2800368A1 (fr) | Equipement de pretraitement d'effluents vinicoles pour les rendre non nuisibles a l'environnement | |
| CN114314821A (zh) | 一种可移动浸没式生物反应箱 | |
| FR3124955A1 (fr) | Dispositif pour créer un mélange liquide à partir d’au moins deux courants de fluides liquides |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| ST | Notification of lapse |
Effective date: 20070131 |
|
| RN | Application for restoration | ||
| TP | Transmission of property | ||
| FC | Decision of inpi director general to approve request for restoration | ||
| ST | Notification of lapse |
Effective date: 20120131 |