FR2882550A1 - Dispositif de traitement biologique des effluents aqueux - Google Patents

Abstract

La présente invention a pour objet un dispositif de traitement par dégradation biologique des matières organiques et notamment des graisses présentes dans les circuits d'évacuation des effluents aqueux domestiques tels que les colonnes de collecte des eaux usées dans les immeubles collectifs, ou les bacs à graisse des cuisines et ateliers agro-alimentaires. Il comprend :- un dispositif de culture non immergée susceptible d'être colonisé par des microorganismes aptes à dégrader au moins partiellement les matières organiques,- des moyens pour maintenir ledit dispositif de culture dans ledit circuit d'évacuation,- un réservoir de solution nutritive placé à l'extérieur dudit circuit d'évacuation,- des moyens d'alimentation en solution nutritive dudit dispositif de culture.Ledit dispositif de culture non immergée peut comprendre par exemple un support poreux susceptible d'être colonisé par lesdits microorganismes et un répartiteur de solution nutritive relié auxdits moyens d'alimentation, comportant au moins un orifice d'écoulement de la solution nutritive sur ledit support poreux.

Description

DISPOSITIF DE TRAITEMENT BIOLOGIQUE

DES EFFLUENTS AQUEUX

La présente invention se rapporte au domaine des équipements de traitement des matières organiques présentes dans les circuits d'élimination des effluents aqueux.

Elle a pour objet un dispositif destiné au traitement par dégradation biologique des matières organiques et notamment des graisses présentes dans les circuits d'évacuation et/ou de traitement des effluents domestiques tels que les colonnes de collecte des eaux usées et des eaux vannes dans les immeubles collectifs, ou les bacs à graisse des cuisines et ateliers agro-alimentaires. L'invention concerne également un procédé de traitement mettant en oeuvre le dispositif objet de la présente demande.

En effet, les circuits de collecte et d'évacuation des effluents sont peu à peu encrassés par l'agglomération des boues, des graisses et du calcaire contenus dans les effluents. Cet encrassement augmentant avec le temps, a pour effet de réduire la section de passage de la colonne ou des canalisations en aval des bacs à graisse, jusqu'au colmatage si on ne procède pas à des nettoyages réguliers.

Le nettoyage des colonnes d'immeubles est généralement effectué par des entreprises spécialisées, par la méthode d'hydrocurage qui consiste à associer un curage mécanique à l'aide de goupillons appelés "furets" et un lavage à l'eau sous pression. Ils nécessitent un matériel spécifique et une intervention assez longue qui, même menée par une équipe compétente n'est pas exempte de contraintes. D'une part, le curage mécanique et la pression de l'eau peuvent endommager les canalisations, voire les détériorer lorsque les installations sont anciennes; d'autre part, la présence de tous les locataires est requise durant l'intervention de façon à prendre les précautions nécessaires pour éviter que des remontées d'eau de lavage dans les appartements ne se produisent.

Les bacs à graisse exigent aussi l'extraction régulière des graisses piégées. En effet ces bacs sont placés en sortie des effluents provenant soit des cuisines domestiques, soit des cuisines collectives de restaurants ou de cantines ou soit encore des fabrications industrielles de produits alimentaires souvent très chargées en corps gras. Les effluents refroidissent en traversant le bac, et les graisses plus légères que l'eau, se solidifient en surface en formant une couche qui doit être extraite régulièrement sous peine que le bac ne remplisse plus sa fonction. Les graisses non piégées peuvent alors colmater les canalisations en aval. En outre la stagnation trop longue des graisses dans le bac provoque l'apparition de mauvaises odeurs, et entraîne un désagrément inopportun. L'extraction des graisses piégées se fait là aussi par une équipe de vidangeurs spécialisés, qui les achemine le plus souvent vers des stations d'épuration déjà saturées.

Depuis quelques années, est apparue une nouvelle méthode de nettoyage et de débouchage des conduits d'évacuation des eaux usées, s'appuyant sur la dégradation des substances organiques par des microorganismes et des enzymes. Ce traitement biologique a comme avantage essentiel d'être plus doux du fait qu'il ne soumet pas les conduits à la pression de l'eau et des furets, et de respecter l'environnement pour peu que les microorganismes soient correctement choisis. Il consiste à introduire de façon quasi continue des inoculums bactériens et des enzymes capables de dégrader les graisses responsables de la formation des dépôts par agglomération avec les boues et le calcaire. Les croûtes formées sur les parois sont désagrégées par action enzymatique et se décrochent peu à peu pour être emportées dans les effluents liquides.

Les enzymes peuvent être introduites directement, ce qui est onéreux, ou bien être excrétées par la flore bactérienne inoculée. En pratique, une suspension bactérienne pouvant être complétée par des apports enzymatiques est introduite dans la canalisation à traiter à partir d'un bac placé en tête de colonne, le plus souvent dans les combles des immeubles. Un dispositif automatique permet d'envoyer des aliquots de suspension bactérienne dans la canalisation à traiter à intervalles de temps régulier (d'environ 2 à 5 heures).

Il est cependant avantageux d'obtenir un renouvellement constant de la population bactérienne par multiplication cellulaire. On utilise pour cela un équipement tel que précédemment, dans lequel le bac est remplacé par un réacteur associé à un système de contrôle du niveau d'eau. L'alimentation en eau est effectuée à partir du réseau par l'intermédiaire d'une électrovanne, commandée par un programmateur associé à un régulateur de niveau de type chasse-d'eau. Un système de chauffage régule la température entre 30 et 40 C, de manière à assurer une bonne multiplication bactérienne. Un petit surpresseur assure l'oxygénation du milieu. Une charge nutritive adaptée à la croissance bactérienne est introduite dans le milieu de culture et doit être renouvelée après quelques semaines.

Cette méthode est également utilisée pour le traitement biologique des bacs à graisse. Les inoculums sont produits et injectés de façon identique à ce qui vient d'être décrit. Le fermenteur est dans ce cas placé à l'intérieur de la cuisine ou dans les dépendances de l'atelier, et un programmateur délivre de façon séquentielle des fractions de suspension bactérienne dans les conduits des effluents aboutissant au bac à graisse. La plus grande partie des graisses est ainsi digérée progressivement, ce qui élimine les émanations nauséabondes et réduit de façon importante la fréquence des vidanges.

Cette méthode, bien qu'apportant un progrès certain, n'est pas dépourvue d'inconvénients. En premier lieu, l'installation de réacteurs volumineux, généralement de 50 à 100 litres ou davantage, présente des difficultés du fait de leur poids et de leur encombrement, notamment lorsqu'il faut les monter sous les toits des immeubles. En plus du réacteur lui-même, le dispositif comprend divers éléments d'alimentation (eau, énergie, charge nutritive) et de régulation (niveau d'eau, température) qui le rendent complexe et onéreux. Il est obligatoirement équipé d'un dispositif d'oxygénation du milieu de culture. Le dispositif, dont le fonctionnement requiert une maintenance régulière, doit en outre être facilement accessible.

Le dispositif de traitement biologique des circuits d'évacuation des effluents, objet de la présente invention, remédie à ces inconvénients en dissociant le lieu de préparation et de stockage de la solution nutritive, du site de multiplication cellulaire et de traitement, la multiplication cellulaire étant réalisée grâce à un dispositif de culture et de multiplication cellulaire non immergé, placé directement dans le circuit à traiter lui-même. Le procédé de traitement correspondant se déroule en continu, la préparation et le stockage de solution nutritive, la multiplication cellulaire et le traitement se poursuivant en parallèle. Le dispositif de traitement selon l'invention est constitué de deux unités essentielles, correspondant à ces deux sites de préparation et de réalisation du traitement.

Aussi le dispositif de traitement revendiqué est-il à la fois plus simple et plus performant. En particulier l'appareillage occupe un volume au moins dix fois inférieur à celui des dispositifs conventionnels. Il permet de s' affranchir de la régulation électromécanique et du transfert séquentiel de fractions de suspension bactérienne. Un des multiples avantages de l'agencement du dispositif est qu'il peut fonctionner sans système d'oxygénation forcée. L'unité de préparation de la solution nutritive, qui doit rester accessible, peut être installée plus commodément et dans des endroits eux aussi d'accès facile, et son alimentation en fluides (eau, énergie) en est facilitée.

Plus précisément, la présente invention a pour objet un dispositif de traitement par dégradation biologique des matières organiques présentes dans les circuits d'évacuation des effluents aqueux comprenant: - un dispositif de culture non immergée susceptible d'être colonisé par des microorganismes aptes à dégrader au moins partiellement les matières organiques, - des moyens pour maintenir ledit dispositif de culture dans ledit circuit d'évacuation, - un réservoir de solution nutritive placé à l'extérieur dudit circuit d'évacuation, - des moyens d'alimentation en solution nutritive dudit dispositif de culture.

Selon un mode de réalisation particulier, dans le dispositif de traitement conforme à l'invention, le dispositif de culture non immergée comprend: un support poreux susceptible d'être colonisé par des microorganismes aptes à dégrader au 10 moins partiellement les matières organiques, - un répartiteur de solution nutritive relié auxdits moyens d'alimentation, comportant au moins un orifice d'écoulement de la solution nutritive sur ledit support poreux.

Le support poreux utilisé dans la présente invention peut être constitué, entièrement ou en partie, de toute matière poreuse susceptible d'être colonisée par des microorganismes. La porosité a pour vocation essentielle de permettre un bon ancrage bactérien et d'offrir une surface spécifique élevée autorisant le développement d'une quantité importante de cellules. De tels matériaux sont nombreux et pourront être mis en oeuvre par l'homme du métier moyennant les adaptations nécessaires. Un mode de réalisation préféré consiste à utiliser des fibres poreuses souples du fait de leur solidité et de leur facilité d'emploi. On peut avoir recours à des fibres naturelles telles que les fibres de lin, ou à des fibres synthétiques, par exemple en rilsan tortillé bouffant. Ce dernier matériau présente en effet d'excellentes capacités d'absorption de l'eau et une porosité importante pouvant accueillir une forte population bactérienne. Les fibres peuvent être regroupées en faisceau, de sorte qu'elles sont reliées à une extrémité et laissées libres dans leur longueur. Elles peuvent aussi être tissées de manière plus ou moins lâche, formant des panneaux que l'on peut découper à la taille voulue.

Les microorganismes seront choisis parmi les bactéries productrices d'enzymes à activité lipolytique, telles que des bacilles et lactobacilles et d'autres encore, associées sous forme de "cocktail", que l'homme du métier sait choisir et mettre en oeuvre.

Les fibres sont maintenues dans le circuit d'évacuation à traiter et alimentées en solution nutritive par des moyens qui seront décrits plus loin. Une fois que les bactéries sont installées dans la porosité, elles se développent et forment des amas cellulaires qui se détachent, tombent dans le conduit et se déposent sur les dépôts organiques à éliminer. Ce phénomène est accentué chaque fois que des effluents sont évacués et viennent lécher les fibres poreuses au passage.

Pour que les bactéries se développent, elles doivent être maintenues en permanence en contact avec un milieu humide, idéalement un milieu nutritif aqueux. Les cellules ne sont pas cultivées en immersion dans le réservoir de solution nutritive, et elles doivent donc être humidifiées en permanence. C'est pourquoi, le dispositif de culture non immergé selon l'invention comporte un répartiteur de solution nutritive relié à des moyens d'alimentation en solution nutritive.

Selon un mode de réalisation de l'invention, les moyens d'alimentation du support poreux en solution nutritive débouchent dans le répartiteur, qui est généralement un élément rigide creux comportant au moins un orifice apte à laisser la solution nutritive s'écouler sur le support poreux. De préférence, le matériau poreux est fixé directement au répartiteur de solution nutritive. Ainsi, la solution nutritive qui arrive dans le répartiteur s'écoule directement sur le support poreux qui y est fixé, à travers un, ou de préférence plusieurs, orifices permettant une répartition de la solution.

Selon une variante d'exécution, le support poreux peut être constitué d'un panneau de fibres poreuses tissées, lequel est fixé à un répartiteur rigide allongé, adoptant la forme d'une rampe.

Selon une autre variante d'exécution, le support poreux peut être constitué d'un faisceau de fibres poreuses libres, lequel est alors fixé de préférence à un répartiteur rigide en forme de platine.

Selon une caractéristique avantageuse, ledit répartiteur en forme de platine supporte un fourreau de protection recouvrant partiellement ledit faisceau de fibres poreuses libres. Ainsi, la partie haute des fibres est protégée par ledit fourreau, ce qui évite un lavage trop poussé par les effluents évacués qui pourrait compromettre le processus de multiplication assurant un renouvellement régulier des bactéries. Le fourreau peut être par exemple constitué d'un film de matière plastique, percé de trous afin d'assurer une aération correcte.

Selon la présente invention, le dispositif de traitement comprend un réservoir de solution nutritive placé à l'extérieur du conduit d'évacuation. Dans un mode de réalisation préféré, ledit réservoir de solution nutritive comporte: - une conduite d'entrée d'eau reliée au réseau d'eau potable et dotée d'une vanne de régulation du débit d'entrée, et - une conduite de sortie de solution nutritive reliée à l'élément rigide creux.

De préférence, dans le dispositif suivant l'invention, le réservoir de solution nutritive est doté d'un système de chauffage thermostaté, par exemple un dispositif de chauffage électrique de type thermoplongeur, permettant de chauffer la solution à une température comprise. entre 30 C et 40 C, de manière à ce que la solution nutritive arrive au niveau du support poreux à une température assez haute favorisant le développement bactérien.

Dans les conduites naturellement bien aérées il est inutile de recourir à un surpresseur d'air. Néanmoins, si nécessaire, la conduite de sortie du réservoir de solution nutritive peut comprendre un tel surpresseur d'air. Ainsi, dans certains cas particuliers liés aux caractéristiques propres d'une installation, il est possible d'oxygéner plus ou moins la solution nutritive apportée.

Selon une caractéristique intéressante le réservoir de solution nutritive comporte une ouverture pour l'introduction des ingrédients nécessaires à la préparation de la solution nutritive. L'homme du méfier connaît différentes techniques de préparation d'un solution nutritive destinée à la culture bactérienne de composition et de concentration voulues. Une méthode consiste à introduire dans le réservoir recevant l'eau du réseau, un sac perméable, parfois appelé "chaussette", contenant une charge nutritive minérale sous forme solide. Les éléments minéraux se dissolvent progressivement et diffusent à travers le sac, de sorte que la solution nutritive est renouvelée en permanence ce qui permet de réaliser un apport nutritif continu en aval. La charge minérale est calculée en fonction de la vitesse de dissolution et des besoins nutritifs de la culture bactérienne sur les fibres poreuses, de manière à obtenir une croissance bactérienne suffisante pour un ensemencement permanent efficace de la colonne d'effluent ou du bac à traiter.

Cette ouverture sert également à introduire dans le réservoir des microorganismes et des enzymes lorsque cela s'avère utile comme il sera expliqué plus loin, qui sont transportés par la solution jusqu'aux fibres poreuses du dispositif de culture.

Selon une caractéristique préférée de l'invention, les moyens de maintien dudit dispositif de culture non immergée dans ledit circuit d'évacuation sont des moyens de suspension de longueur réglable. De manière avantageuse, en effet, le dispositif de culture est suspendu dans le conduit d'évacuation des effluents ou dans le bac par un système de longueur modifiable. Il est ainsi possible de positionner le dispositif de culture à des niveaux' différents selon les zones dont les besoins de traitement sont les plus aigus, ou à le déplacer progressivement pour assurer un traitement complet sur toute la longueur du conduit à dégraisser.

De manière particulièrement avantageuse, les moyens d'alimentation en solution nutritive du dispositif de culture bactérienne constituent des moyens de maintien dudit dispositif de culture dans ledit circuit d'évacuation. En pratique, par exemple, le conduit l'alimentation en solution nutritive est conçu de manière à servir en même temps de moyen de suspension du dispositif de culture, notamment par l'intermédiaire du répartiteur de la solution nutritive.

Selon un mode de réalisation particulier du dispositif objet de l'invention, lesdits moyens d'alimentation sont aptes à alimenter en solution nutritive ledit dispositif de culture lorsque celui-ci est placé dans la colonne de collecte des eaux usées d'un immeuble et que ledit réservoir de solution nutritive est placé dans une partie quelconque dudit immeuble. En particulier, ils présentent une longueur suffisante et peuvent être installés partout dans un immeuble collectif.

Selon un autre mode de réalisation particulier du dispositif objet de l'invention, lesdits moyens d'alimentation sont aptes à alimenter en solution nutritive ledit dispositif de culture lorsque celui-ci est placé dans un bac à graisse en sortie d'une cuisine ou d'un atelier agroalimentaire et que ledit réservoir de solution nutritive est placé dans une partie quelconque du bâtiment accueillant ladite cuisine ou ledit atelier.

La présente invention a également pour objet un dispositif de culture non immergée de microorganismes comprenant: - un support poreux susceptible d'être colonisé par lesdits microorganismes, et - un répartiteur de solution nutritive relié à des moyens d'alimentation en solution nutritive, ledit répartiteur comportant au moins un orifice d'écoulement de la solution nutritive sur le support poreux.

Le support poreux utilisé dans la présente invention peut être constitué, entièrement ou en partie, de toute matière poreuse susceptible d'être colonisée par des microorganismes, offrant une surface spécifique élevée et permettant le développement d'une quantité importante de cellules. De tels matériaux sont nombreux et sont connus de l'homme du métier. Un mode de réalisation préféré consiste à utiliser des fibres poreuses souples du fait de leur solidité et de leur facilité d'emploi. On peut avoir recours à des fibres naturelles telles que les fibres de lin, ou à des fibres synthétiques, par exemple en rilsan tortillé bouffant. Les fibres peuvent être reliées à une extrémité en faisceau, et laissées libres dans leur longueur. Elles peuvent aussi être tissées de manière plus ou moins lâche, formant des panneaux que l'on peut découper à la taille voulue.

Le dispositif de culture non immergé selon l'invention comporte par ailleurs un répartiteur de solution nutritive relié à des moyens d'alimentation en solution nutritive.

Selon un mode de réalisation de l'invention, le répartiteur est alimenté en solution nutritive par des moyens d' alimentation adéquats. Il se présente généralement comme un élément rigide creux comportant au moins un orifice apte à laisser la solution nutritive s'écouler sur le support poreux. De préférence, le matériau poreux est fixé directement au répartiteur de solution nutritive. Ainsi, la solution nutritive qui arrive dans le répartiteur s'écoule directement sur le support poreux qui y est fixé, à travers un, ou de préférence plusieurs, orifices permettant une répartition de la solution.

Ainsi, selon un mode de réalisation intéressant, dans le dispositif de culture conforme à l'invention, le support poreux peut être constitué d'un panneau de fibres poreuses tissées, fixé à un répartiteur en forme de rampe.

Selon une variante de réalisation du dispositif de culture conforme à l'invention, le support poreux peut être constitué d'un faisceau de fibres poreuses libres fixé à un répartiteur en forme de platine.

De préférence, dans ce cas, ledit répartiteur en forme de platine supporte un fourreau de protection recouvrant partiellement ledit faisceau de fibres poreuses.

Les microorganismes ensemencés sur le support poreux sont choisis en fonction des fonctions enzymatiques sécrétées, de préférence parmi les bactéries productrices d'enzymes à activité lipolytique, telles que certains bacilles, par exemple Bacillus circulans, Bacillus magaterium, Bacillus Subtilis; des lactobacilles tels que Lactobacillus cellobiotus, Lactobacillus pentosus; ou encore Pseudomonas cepacia ou des espèces appartenant au genre Acinetobacter. D'autres microorganismes peuvent également être utilisés selon l'application particulière qui est faite du dispositif de culture non immergé et le type de traitement à réaliser. De préférence, on utilise un mélange de différents microorganismes.

La présente invention a également pour objet un procédé de traitement par dégradation biologique des matières organiques présentes dans les circuits d'évacuation des effluents aqueux à l'aide d'un dispositif tel que décrit ci-avant, comprenant les étapes consistant à : -placer un dispositif de culture non immergé dans un circuit d'évacuation d'effluents aqueux contenant des matières organiques, - placer un réservoir de solution nutritive à l'extérieur dudit circuit d'évacuation des effluents aqueux; ensemencer ledit dispositif de culture avec des microorganismes aptes à dégrader au moins partiellement les matières organiques, - alimenter ledit dispositif de culture en solution nutritive à partir du réservoir de manière à assurer la multiplication microbienne.

Selon le procédé de l'invention, le dispositif de culture est placé dans le circuit d'évacuation de l'effluent aqueux de sorte que lorsque ledit effluent est évacué, il entre en contact avec ledit dispositif de culture. Dans les colonnes d'évacuation, les bactéries et enzymes extraites du dispositif à chaque passage des effluents vont être entraînées et même être projetées sur les parois auxquelles elles pourront se fixer et continuer à proliférer ou à réagir. Elles assurent ainsi un nettoyage biologique par dégradation progressive des matières organiques des parties encrassées.

Dans les bacs à graisse, les amas bactériens se décrochent et tombent dans la couche de graisse où la prolifération se poursuit. Les souches oléophiles sont naturellement sélectionnées in situ permettant d'améliorer le rendement.

De préférence, le procédé selon l'invention est mis en oeuvre avec un dispositif de culture non immergée comprenant: - un support poreux susceptible d'être colonisé par des microorganismes aptes à dégrader au moins partiellement les matières organiques, - un répartiteur de solution nutritive relié aux moyens d'alimentation, comportant au moins un orifice d'écoulement de la solution nutritive sur ledit support poreux.

Selon un mode de mise en oeuvre préféré du procédé, l'alimentation dudit dispositif de culture en solution nutritive est réalisée par l'écoulement continu de ladite solution nutritive à travers ledit répartiteur doté d'au moins un orifice apte à laisser la solution nutritive s'écouler sur ledit support poreux.

De manière avantageuse, la population microbienne se multiplie sur ledit dispositif de culture non immergé tel que décrit précédemment. Celui-ci est de préférence composé d'un support poreux constitué d'un panneau de fibres poreuses tissées fixé à un répartiteur rigide creux en forme de rampe ou bien d'un faisceau de fibres poreuses libres fixées à un répartiteur rigide creux en forme de platine. 15 35

Selon une variante préférée du procédé, l'ensemencement initial du dispositif de culture est réalisé à partir du réservoir par introduction des microorganismes dans la solution nutritive. Ceux-ci sont ensuite transportés dans la solution à travers les moyens d'alimentation jusqu'au support poreux où ils s'implantent. Cet apport peut être répété de temps en temps pour renouveler et réactiver les colonies bactériennes, ce qui est particulièrement utile lorsque le dispositif de traitement est destiné à fonctionner en continu, comme c'est le cas dans les bacs à graisse.

Selon un mode de réalisation particulier, des enzymes aptes à dégrader au moins partiellement les matières organiques peuvent être apportées au dispositif de culture à partir du réservoir par introduction dans la solution nutritive. Cet apport d'enzyme peut avantageusement être réalisé au début du traitement, lorsque la colonisation bactérienne est encore insuffisante, afin d'accélérer le démarrage du traitement du circuit d'évacuation. Cette option est avantageusement choisie lors d'un traitement de durée déterminée et qui doit être répété après quelques mois ou quelques années, tel que le curage des colonnes d'effluents domestiques.

De manière commune, le débit d'entrée d'eau dans le réservoir de solution nutritive est contrôlé par une vanne, préréglée manuellement de façon à ajuster le débit d'entrée de solution nutritive adéquat, et donc également le débit de sortie. De manière alternative, le débit d'entrée d'eau dans le réservoir peut être contrôlé par une vanne régulée par un système automatique.

Selon une caractéristique du procédé selon l'invention, la solution nutritive est chauffée à une température favorisant la croissance microbienne.

Selon une autre caractéristique du procédé selon l'invention, la solution nutritive n'est pas soumise à une oxygénation forcée, dans la mesure où l'aération naturelle des circuits d'évacuation des effluents est suffisante pour apporter l'oxygène nécessaire aux microorganismes implantés sur le support poreux. Néanmoins, la solution nutritive peut dans certains cas être oxygénée à la sortie du réservoir, par exemple à l'aide d'un surpresseur tel que décrit précédemment. Ainsi, la solution nutritive est oxygénée par aération naturelle seule ou par aération naturelle et oxygénation forcée à la sortie du réservoir.

Selon une caractéristique intéressante du procédé selon l'invention, la solution nutritive est obtenue par dissolution d'une composition sèche dans l'eau du réservoir. 15 20

Dans un mode de réalisation particulier du procédé, le dispositif de culture non immergé est placé dans une colonne de collecte des eaux usées d'un immeuble, d'abord dans la partie inférieure de ladite colonne, puis déplacé progressivement vers sa partie supérieure.

Bien entendu le présent dispositif de traitement et son procédé de mise en oeuvre ne sont pas limités quant à leurs applications ou aux modes de réalisation qui viennent d'être décrits. D'autres variantes peuvent être conçues aisément tout en appliquant le principe ici décrit. Par exemple, le dispositif de culture non immergé pourrait être composé d'un grand nombre de supports poreux indépendants les uns des autres, offrant une surface de contact encore plus élevée.

De manière générale, le dispositif de culture cellulaire selon l'invention qui présente la particularité d'être un système non immergé, peut être employé pour toute application dans laquelle on souhaite être débarrassé de substances solides ou solubles susceptibles d'être digérées ou dégradées par des microorganismes. Il est particulièrement bien adapté au traitement des dépôts graisseux dans les canalisations.

D'autres avantages et propriétés intéressantes ressortiront mieux à la lumière des exemples suivants donnés à titre illustratif.

La Figure 1 représente un dispositif de traitement avec support poreuxconstitué d'un faisceau de fibres poreuses libres fixées à un répartiteur en forme de platine, installé dans une colonne de collecte des eaux usées d'un immeuble collectif.

La Figure 2 représente un dispositif de traitement avec support poreux constitué d'un panneau de fibres poreuses tissées fixé à un répartiteur en forme de rampe, installé dans un bac à graisse.

EXEMPLES 1

Le dispositif selon l'invention peut être réalisé comme illustré par la Figure 1. Il remplace avantageusement un incubateur de type connu d'une capacité de 50 à 100 litres ou plus, générant une quantité d'inoculum de 3 à 10 litres/heure avec une concentration bactérienne de 2. 109 à 3.109 CFU/millilitre.

Dans cet exemple, le dispositif de traitement par dégradation biologique des matières organiques est destiné au traitement d'une colonne d'évacuation des effluents liquides 100, telle qu'on en trouve dans les immeubles d'habitation. Il comprend: - le dispositif de culture cellulaire non immergé 30, - les moyens 2 pour maintenir le dispositif de culture 30 dans la colonne 100, - le réservoir 3 de solution nutritive placé à l'extérieur de la colonne 100, - les moyens d'alimentation 4 du dispositif de culture 30 en solution nutritive.

Le dispositif de culture 30 comprend le support poreux 1, colonisé par un cocktail de microorganismes du commerce, et le répartiteur de solution nutritive 5. Le support poreux est constitué de fibres de rilsan d'environ 1,5 mètre, regroupées en faisceau 8, reliées à une extrémité et laissées libres dans leur longueur.

Le faisceau 8 de fibres poreuses est alimenté en solution nutritive à l'aide du répartiteur 5 en forme de platine 9 comportant une pluralité d'orifices permettant à la solution nutritive de s'écouler sur le support poreux 1. Le faisceau 8 de fibres poreuses est fixé à la platine 9. Le support poreux 1 et sa platine 9 sont suspendus aux moyens d'alimentation 4 qui constituent ainsi également des moyens de maintien du dispositif de culture 30 dans le circuit d'évacuation 100. Le fourreau de protection 10 recouvre partiellement le faisceau 8 de fibres poreuses libres qui sont ainsi protégées d'un lavage trop poussé par les effluents évacués. La solution nutritive qui ruisselle sur les fibres à partir de la platine 9 permet de rétablir la densité bactérienne sur la partie inférieure des fibres qui sont délestées des masses cellulaires.

L'alimentation du support poreux 1 en solution nutritive est assurée par le conduit 13 amenant la solution nutritive du réservoir 3 jusqu'au dispositif de culture 30. Le conduit 13 est représenté ici schématiquement, étant entendu que sa longueur est telle que le réservoir 3 et le dispositif de culture 30 peuvent être placés dans l'immeuble à une distance quelconque l'un de l'autre. Par ailleurs dans la partie située dans la colonne 100, le conduit 13 a une longueur suffisante pour positionner le dispositif de culture 30 à la hauteur voulue dans la colonne 100, permettant un traitement efficace des parties encrassées 20.

Le réservoir 3 de solution nutritive, placé à l'extérieur de la colonne 100, comporte: - la conduite d'entrée d'eau 11 reliée au réseau d'eau potable et dotée de la vanne 12 de régulation du débit d'entrée, et - la conduite de sortie de solution nutritive 13 telle que décrite ci-dessus, reliée à la platine 9 et dotée du surpresseur d'air 16.

Le réservoir de solution nutritive 3, d'un volume cylindrique de 5 à 8 litres, est doté du thermoplongeur électrique 15, assurant un chauffage d'environ 35 C de la solution nutritive, grâce à une puissance de 250 à 300 watts. La conduite d'entrée d'eau 11 fournit 3 à 10 litres d'eau par heure, selon la pression d'eau disponible dans le réseau. Le débit est réglé à l'aide de la vanne 12. Dans le cas où le réservoir 3 est placé dans les combles de l'immeuble, c'est-à-dire au dessus du dernier étage, il est à la pression atmosphérique. Dans le cas où il est placé par exemple au niveau de la cave, il est sous une pression égale à la colonne d'eau correspondante qui peut atteindre 2 ou 4 kg/cm2. On adapte la pression fournie par le surpresseur 16 en fonction de la pression régnant É dans le réservoir 3, de sorte qu'il fournisse de l'air à une pression légèrement supérieure à la hauteur de la colonne d'eau.

La ouverture 17 permet l'introduction dans le réservoir 3 de la chaussette 19 contenant les ingrédients solubles nécessaires à la préparation de la solution nutritive. Une charge nutritive de 1 à 3 kg suffit à préparer la solution nutritive durant 3 à 4 semaines.

EXEMPLE 2

Le dispositif selon l'invention peut être réalisé comme illustré par la Figure 2. Il est particulièrement adapté au traitement des bacs à graisse. Il est d'encombrement réduit, bien qu'offrant une importante surface spécifique à la colonisation bactérienne, ainsi qu'un excellent rendement de multiplication.

Ce dispositif de traitement comprend: - le dispositif de culture cellulaire non immergé 30, - les moyens 2 pour maintenir le dispositif de culture 30 dans le bac 100, - le réservoir 3 de solution nutritive placé à l'extérieur du bac 100, - les moyens d'alimentation 4 du dispositif de culture 30 en solution nutritive.

Le dispositif de culture 30 comprend le support poreux 1, colonisé par un cocktail de microorganismes du commerce, et le répartiteur de solution nutritive 5. Le support poreux 1 est constitué de fibres de lin tissées formant un panneau 6, fixé par un bord au répartiteur 5, le panneau tissé 6 pendant librement sous son propre poids et pénétrant partiellement dans la couche de graisse.

Le panneau 6 de fibres poreuses est alimenté en solution nutritive à l'aide du répartiteur 5 en 15 20 35 forme de rampe 7 comportant une pluralité d'orifices permettant à la solution nutritive de s'écouler sur le support poreux 1. Le support poreux 1 et sa rampe 7 sont suspendus aux moyens d'alimentation 4 qui constituent ainsi également des moyens de maintien du dispositif de culture 30 dans le bac 100. La solution nutritive qui ruisselle sur les fibres à partir de la rampe 7 entraîne des amas cellulaires qui tombent sur ou dans la couche de graisse collectée par le bac 100.

L'alimentation du support poreux 1 en solution nutritive est assurée par le conduit 13 amenant la solution nutritive du réservoir 3 jusqu'au dispositif de culture 30. Le conduit 13 est représenté ici schématiquement, étant entendu que sa longueur est telle que le réservoir 3 et le dispositif de culture 30 peuvent être placés à une distance quelconque l'un de l'autre.

Le réservoir 3 de solution nutritive comporte: - la conduite d' entrée d'eau 11 reliée au réseau d'eau potable et dotée de la vanne 12 de régulation du débit d'entrée, et - la conduite de sortie de solution nutritive 13 telle que décrite ci-dessus, reliée à la rampe 7 à travers les tampons de visite 21. L'oxygénation des bactéries est ici assurée par l'aération naturelle du bac 100.

Le réservoir de solution nutritive 3, peut être le même que celui de l'exemple 1. L'ouverture 17 permet l'introduction dans le réservoir 3 de la chaussette 19 contenant les ingrédients solubles nécessaires à la préparation de la solution nutritive.

EXEMPLE 3

Le procédé de traitement est de mise en oeuvre simple. Au moment de la mise en route, après avoir installé chacune des unités (préparation de la solution nutritive et dispositif de culture cellulaire) dans le site choisi, on introduit dans le réservoir 3 la chaussette 19. On règle le débit d'eau du réseau alimentant le réservoir 3 à l'aide la vanne 12, on branche le chauffage 15. On introduit les bactéries dans le réservoir 3, soit séparément, soit en mélange avec la charge nutritive. Dès que la solution s'écoule à travers le conduit de sortie 13, les bactéries sont entraînées jusqu'au dispositif de culture 30 et se fixent dans la porosité des fibres par ruissellement.

En régime stationnaire, la solution nutritive s'écoule progressivement sur le support poreux 1 et permet, avec une aération adéquate, une croissance bactérienne continue. Des flocs bactériens se forment, qui se décrochent sous leur poids ou sont entraînés au passage des effluents. Certains sont éliminés dans le flux, d'autres restent agglutinés sur les parois graisseuses. Les bactéries et les enzymes qu'elles sécrètent digèrent les graisses qui se désagrègent et sont emportées à leur tour. Le système fonctionne sans surveillance, si ce n'est pour le remplacement de la charge nutritive, environ une fois par mois dans la configuration indiquée à l'exemple 1.

Des fibres offrant une capacité d'accueil de 109 à 1010 bactéries par mètre en monocouche, supportent de 1 à 10 mg de matière vivante. En régime de multiplication, chaque fibre produira cette quantité de matière en une heure. On recommande ainsi d'utiliser pour le traitement d'une colonne d'immeuble un faisceau de 100 fibres de 1 m de long. 30

Claims (29)

REVENDICATIONS

1- Dispositif de traitement par dégradatiori biologique des matières organiques présentes dans un circuit d'évacuation (100) des effluents aqueux caractérisé en ce qu'il comprend: - un dispositif de culture non immergée (30) susceptible d'être colonisé par des microorganismes aptes à dégrader au moins partiellement les matières organiques, - des moyens (2) pour maintenir ledit dispositif de culture dans ledit circuit d'évacuation, - un réservoir (3) de solution nutritive placé à l'extérieur dudit circuit d'évacuation, - des moyens d'alimentation (4) dudit dispositif de culture en solution nutritive.

2- Dispositif de traitement selon la revendication 1 caractérisé en ce que le dispositif de culture non immergée (30) comprend: - un support poreux (1) susceptible d'être colonisé par des microorganismes aptes à dégrader au moins partiellement les matières organiques, - un répartiteur (5) de solution nutritive relié aux moyens d'alimentation (4), comportant au moins un orifice d'écoulement de la solution nutritive sur le support poreux (1).

3- Dispositif de traitement selon la revendication 2, caractérisé en ce que le support poreux (1) est constitué d'un panneau (6) de fibres poreuses tissées fixé à un répartiteur (5) en forme de rampe (7).

4- Dispositif de traitement selon la revendication 2, caractérisé en ce que le support poreux (1) est constitué d'un faisceau (8) de fibres poreuses libres fixé à un répartiteur (5) en forme de platine (9).

5- Dispositif selon la revendication précédente, caractérisé en ce que ledit répartiteur (5) en forme de platine (9) supporte un fourreau de protection (10) recouvrant partiellement ledit faisceau (8) de fibres poreuses.

6- Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que dit réservoir (3) comporte: - une conduite d'entrée d'eau (Il) reliée au réseau d'eau potable et dotée d'une vanne (12) de régulation du débit d'entrée, et - une conduite de sortie de solution nutritive (13) reliée au répartiteur (5). 35

7- Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le réservoir (3) est doté d'un système de chauffage thermostaté (15).

8- Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la conduite de sortie (13) du réservoir (3) comprend un surpresseur d'air (16).

9- Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le réservoir (3) comporte une ouverture (17) pour l'introduction des ingrédients nécessaires à la 10 préparation de la solution nutritive, des microorganismes et d'enzymes.

10- Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de maintien (2) dudit dispositif de culture (30) dans le circuit d'évacuation (100) sont des moyens de suspension (18) de longueur modifiable.

11- Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens d'alimentation (4) du dispositif de culture (30) en solution nutritive constituent des moyens de maintien (2) dudit dispositif de culture dans le circuit d'évacuation (100).

12- Dispositif selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que lesdits moyens d'alimentation (4) sont aptes à alimenter en solution nutritive ledit dispositif de culture (30) lorsque celui-ci est placé dans la colonne de collecte des eaux usées d'un immeuble et que ledit réservoir (3) de solution nutritive est placé dans une partie quelconque dudit immeuble.

13- Dispositif selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que lesdits moyens d'alimentation (4) sont aptes à alimenter en solution nutritive ledit dispositif de culture (30) lorsque celui-ci est placé dans un bac à graisse en sortie d'une cuisine ou d'un atelier agro- alimentaire et que ledit réservoir (3) de solution nutritive est placé dans une partie quelconque du bâtiment accueillant ladite cuisine ou ledit atelier.

14- Dispositif de culture non immergée de microorganismes, caractérisé en ce qu'il comprend: - un support poreux (1) susceptible d'être colonisé par lesdits microorganismes, et - un répartiteur (5) de solution nutritive relié à des moyens d'alimentation en solution nutritive, ledit répartiteur comportant au moins un orifice d'écoulement de la solution nutritive sur le support poreux (1).

15- Dispositif de culture non immergée de microorganismes selon la revendication 14 caractérisé en ce que le support poreux (1) est constitué d'un panneau (6) de fibres poreuses tissées, fixé à un répartiteur (5) en forme de rampe (7).

16- Dispositif de culture non immergée de microorganismes selon la revendication 14 caractérisé en ce que le support poreux (1) est constitué d'un faisceau (8) de fibres poreuses libres fixé à un répartiteur (5) en forme de platine (9).

17- Dispositif de culture non immergée de microorganismes selon la revendication précédente, caractérisé en ce que ledit répartiteur en forme de platine (9) supporte un fourreau de protection (10) recouvrant partiellement ledit faisceau (8) de fibres poreuses.

18- Procédé de traitement par dégradation biologique des matières organiques présentes dans les circuits d'évacuation des effluents aqueux, susceptible d'être mis en oeuvre à l'aide d'un dispositif selon l'une des revendications 1 à 13, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à : - placer un dispositif de culture non immergée (30) dans un circuit d'évacuation (100) d'effluents aqueux contenant des matières organiques, - placer un réservoir (3) de solution nutritive à l'extérieur dudit circuit d'évacuation (100) des effluents aqueux; - ensemencer ledit dispositif de culture non immergée (30) avec des microorganismes aptes à dégrader au moins partiellement les matières organiques, - alimenter ledit dispositif de culture non immergée (30) en solution nutritive à partir du réservoir (3) de manière à assurer la multiplication microbienne.

19- Procédé selon la revendication 18, caractérisé en ce que le dispositif de culture non immergée (30) est placé dans le circuit d'évacuation (100) de l'effluent aqueux de sorte que lorsque ledit effluent est évacué, il entre en contact avec ledit dispositif de culture non immergée.

20- Procédé selon la revendication 18 ou 19, caractérisé en ce que le dispositif de culture non immergée (30) comprend: - un support poreux (1) susceptible d'être colonisé par des microorganismes aptes à dégrader au moins partiellement les matières organiques, - un répartiteur (5) de solution nutritive relié aux moyens d'alimentation (4), comportant au moins un orifice d'écoulement de la solution nutritive sur le support poreux (1).

21- Procédé selon la revendication 20, caractérisé en ce que l'alimentation dudit dispositif de culture non immergée (30) en solution nutritive est réalisée par l'écoulement continu de ladite solution nutritive à travers le répartiteur (5).

22- Procédé selon l'une des revendications 18 à 21, caractérisé en ce que le dispositif de culture non immergée (30) est un dispositif selon l'une des revendications 14 à 17.

23- Procédé selon l'une des revendications 18 à 22, caractérisé en ce que l'ensemencement initial du dispositif de culture (30) est réalisé à partir du réservoir (3) par introduction des microorganismes dans la solution nutritive.

24- Procédé selon l'une des revendications 18 à 23, caractérisé en ce que des enzymes aptes à dégrader au moins partiellement les matières organiques sont apportées au dispositif de culture (30) à partir du réservoir (3) par introduction dans la solution nutritive.

25- Procédé selon l'une des revendications 18 à 24, caractérisé en ce que le débit d'entrée d'eau dans le réservoir (3) et donc le débit de sortie de solution nutritive du réservoir (3) sont contrôlés par une vanne (12).

26- Procédé selon l'une des revendications 18 à 25, caractérisé en ce que la solution nutritive est chauffée à une température favorisant la croissance microbienne.

27- Procédé selon l'une des revendications 1.8 à 26, caractérisé en ce que la solution nutritive est oxygénée par aération naturelle seule ou par aération naturelle et oxygénation forcée à la sortie du réservoir (3).

28- Procédé selon l'une des revendications 18 à 27, caractérisé en ce que la solution nutritive est obtenue par dissolution d'une composition sèche dans l'eau du réservoir (3).

29- Procédé selon l'une des revendications 18 à 28, caractérisé en ce que le dispositif de culture non immergée (30) est placé dans une colonne de collecte des eaux usées d'un immeuble, d'abord dans la partie inférieure de ladite colonne, puis déplacé progressivement vers sa partie supérieure.