FR2887466A1 - Cuve de traitement d'effluents provenant d'aires techniques - Google Patents
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Abstract
La présente invention concerne une cuve de traitement d'effluents provenant d'aires techniques, notamment d'aire de carénage, de forme allongée, destinée à être enterrée sensiblement horizontalement, comprenant un orifice d'admission et un orifice d'évacuation situés à chacune de ses extrémités, caractérisée en ce qu'elle comprend une succession horizontale de compartiments délimités par des parois de séparation comportant, d'amont en aval, un compartiment de débourbage, un compartiment de collecte communiquant avec ledit compartiment de débourbage par un passage inférieur (210) d'une première paroi de séparation siphoïde (21) et un compartiment de filtration (33) séparé dudit compartiment de collecte par une deuxième paroi de séparation (22), apte à recevoir un substrat (9), ledit compartiment de collecte étant équipé de moyens de transfert (5, 61, 62), aptes à transférer les effluents de ce compartiment de collecte vers le compartiment de filtration.
Description
La présente invention concerne une cuve de traitement d'effluents issus
d'aires techniques, en particulier les eaux de ruissellement et les eaux de lavage issues d'aires techniques, notamment d'aires de
carénage.
Il est connu notamment par la demande internationale W02004/080559 une unité de traitement pour traiter les effluents de stations de carénage chargés de boues, de matières en suspension, d'hydrocarbures et/ou métaux lourds, ladite unité de traitement comprenant une cuve tampon enterrée, pour récupérer les effluents provenant d'une aire de carénage, des moyens de transfert des effluents de la cuve tampon vers une cuve de décantation extérieure, munie de moyens de soutirage pour récupérer les boues et une unité de filtration enterrée vers laquelle sont acheminés les effluents provenant de la cuve de décantation.
Une telle unité de traitement se révèle efficace pour le traitement des effluents, mais sa mise en place 20 s'avère longue et onéreuse.
Le but de la présente invention est de pallier les inconvénients précités en proposant une unité de traitement simple de conception, qui soit facile à installer et peu onéreuse.
A cet effet, la présente invention a pour objet une cuve de traitement d'effluents provenant d'aires techniques, notamment d'aires de carénage, de forme allongée, destinée à être enterrée sensiblement horizontalement, comprenant un orifice d'admission et un orifice d'évacuation situés à chacune de ses extrémités, caractérisée en ce qu'elle comprend une succession horizontale de compartiments délimités par des parois de séparation, par exemple sensiblement verticales, comportant d'amont en aval un compartiment de débourbage dans lequel les effluents à traiter sont introduits par ledit orifice d'admission disposé en partie supérieure dudit compartiment de débourbage, un compartiment de collecte communiquant avec ledit compartiment de débourbage par un passage inférieur d'une première paroi de séparation siphoïde, et un compartiment de filtration séparé dudit compartiment de collecte par une deuxième paroi de séparation, apte à recevoir un substrat, et depuis lequel l'effluent traité est évacué par déversement par l'orifice d'évacuation disposé en partie supérieure dudit compartiment de filtration, ledit compartiment de collecte étant équipé de moyens de transfert, en particulier des moyens de pompage, aptes à transférer les effluents de ce compartiment de collecte vers le compartiment de filtration.
La présente invention propose une unité de traitement d'effluents constituée d'une cuve unique, assurant la séparation des polluants de type hydrocarbure, la décantation des boues et une filtration sur substrat.
Selon une particularité, la cuve de traitement comprend des moyens de détection aptes à détecter un niveau haut de remplissage et/ou un niveau bas de remplissage dans le compartiment de collecte pour commander lesdits moyens de transfert.
Selon une autre particularité, la cuve de traitement est équipée d'un système lamellaire de décantation et/ou de coalescence intercalé entre le compartiment de débourbage et le compartiment de collecte, de sorte que le flux d'effluents provenant du compartiment de débourbage traverse ledit système lamellaire. Le système lamellaire peut comprendre au moins un bloc lamellaire, disposé entre une paroi intermédiaire et la paroi de séparation siphoïde, de sorte que le flux d'effluents provenant du compartiment de débourbage traverse le bloc lamellaire en entrant par sa face inférieure et en ressortant par sa face supérieure.
Avantageusement, les moyens de détection sont aptes 10 à détecter un niveau bas de remplissage dans le compartiment de collecte.
Selon un mode de réalisation, le compartiment de filtration est équipé d'une paroi intermédiaire siphoïde définissant un sous-compartiment amont et un sous- compartiment aval communiquant par le bas, les moyens de transfert étant aptes à amener l'effluent du compartiment de collecte en partie haute du sous-compartiment amont, l'orifice d'évacuation débouchant dans le sous-compartiment aval, au moins l'un des deux sous- compartiments étant apte à recevoir ledit substrat.
Selon un mode de réalisation, le sous-compartiment amont et/ou le souscompartiment aval sont au moins partiellement remplis d'un substrat poreux à base de zéolites.
Avantageusement, le compartiment de débourbage comprend une cloison siphoïde disposée en vis-à-vis de l'orifice d'admission et/ou une paroi intermédiaire inférieure s'étendant, par exemple sensiblement verticalement, depuis le fond de la cuve, à distance dudit passage inférieur pour définir une zone de stockage des boues, le bord supérieur de ladite paroi intermédiaire étant de préférence disposé au-dessus du bord inférieur de la paroi de séparation siphoïde.
Avantageusement la cuve de traitement comprend un regard disposé audessus du compartiment de débourbage et/ou au-dessus du compartiment de collecte et/ou au-dessus du compartiment de filtration, de préférence la cuve comprend un regard disposé au-dessus de chaque compartiment.
Selon un mode de réalisation, la cuve de traitement comprend des moyens d'aération du compartiment de débourbage et du compartiment de collecte, permettant d'aérer lesdits compartiments une fois la cuve installée.
L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, détails, caractéristiques et avantages apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative détaillée qui va suivre d'un mode de réalisation particulier actuellement préféré de l'invention, en référence au dessin schématique annexé sur lequel: - la figure 1 est une vue en perspective, en coupe partielle, d'une cuve de traitement selon l'invention; et, - la figure 2 est une vue schématique en coupe longitudinale de la cuve de traitement de la figure 1.
Les figures 1 et 2 représentent une cuve de traitement 1 selon l'invention destinée en particulier au traitement des effluents d'une aire de carénage. La cuve présente une forme globalement cylindrique d'axe horizontal, comprenant une paroi cylindrique 11 et deux parois verticales d'extrémité 12, 13. La cuve comprend un orifice d'admission 14 disposé en partie supérieure d'une première paroi d'extrémité, dite amont 12, et un orifice d'évacuation 15 en partie supérieure de la deuxième paroi d'extrémité, dite aval 13. L'orifice d'admission est destiné à être connecté, via une canalisation d'admission 18 à un réseau de canaux de l'aire de carénage pour récupérer les eaux de ruissellement et les eaux de carénage. L'orifice de sortie est par exemple destiné à être connecté, via une canalisation d'évacuation 19, à un réseau d'eaux usées pour l'évacuation des effluents hors de la cuve.
Le volume intérieur de la cuve est divisé longitudinalement en trois compartiments par une première paroi de séparation de type siphoïde 21 et une deuxième paroi de séparation étanche 22. Elle comprend, d'amont en aval, un compartiment de débourbage 31, délimité par la paroi d'extrémité amont 12 et la première paroi de séparation 21, un compartiment de collecte 32 délimité par la première paroi de séparation 21 et la deuxième paroi de séparation 22, et un compartiment de filtration sur substrat 33, délimité par la deuxième paroi de séparation 22 par la paroi d'extrémité aval 13.
Le compartiment de débourbage et le compartiment de collecte communiquent par le bas par le passage inférieur 210 défini entre le bord inférieur 21a de la paroi de séparation siphoïde et le fond de la cuve. Ces deux compartiments 31 et 32 définissent un bassin tampon de rétention dimensionné pour la récupération de l'ensemble des eaux de l'aire technique, même en cas de fortes pluies.
Le compartiment de débourbage comprend en partie inférieure une zone de stockage des boues 311, par exemple d'une contenance d'environ 10 m3, définie entre la paroi d'extrémité amont 12 et une paroi intermédiaire 23 s'étendant sensiblement verticalement depuis le fond de la cuve, dont le bord supérieur 23a est disposé au-dessus du bord inférieur 21a de la paroi de séparation siphoïde 21. Le compartiment de débourbage est équipé d'un déflecteur ou cloison siphoïde 26 disposée en vis-à- vis de l'orifice d'admission 14 pour briser le flux d'effluent pénétrant dans le compartiment de débourbage, et ainsi réduire les turbulences et limiter le phénomène de soulèvement des boues. Un passage supérieur peut être défini entre la paroi cylindrique et un bord supérieur 21b de la paroi de séparation siphoïde, ledit bord supérieur 21b étant disposé au-dessus du bord inférieur 26a de la cloison siphoïde 26.
Un bloc lamellaire de décantation et de coalescence 4, connu en soi, est monté entre la paroi de séparation siphoïde 21 et une deuxième paroi intermédiaire 24 s'étendant dans le compartiment de collecte depuis le fond de la cuve, de sorte que le flux d'effluents provenant du passage inférieur 210 traverse ledit bloc lamellaire, en entrant par sa face inférieure 41 et en ressortant par sa face supérieure 42. Le bloc lamellaire comprend un ensemble de lamelles, disposées sensiblement verticalement permettant d'augmenter la surface active de décantation et ainsi de piéger les plus petites matières en suspension. Le bloc lamellaire permet en outre de traiter les fines gouttelettes d'hydrocarbures, tels que gasoil, essence, et/ou huile, en les rassemblant en plus grosses gouttelettes qui remonteront en surface dans le compartiment de collecte. La surface des lamelles est dimensionnée en fonction de la taille de la cuve et de la quantité d'effluents à traiter. Le bloc lamellaire est de préférence monté de manière amovible pour permettre son nettoyage et/ou son remplacement.
Des moyens de transfert sont prévus dans le compartiment de collecte pour transférer les effluents depuis ledit compartiment de collecte vers le compartiment de filtration sur substrat. Ces moyens de transfert comprennent une pompe immergée 5 munie d'une entrée d'aspiration, et d'un conduit de refoulement 61 connecté à une canalisation horizontale 62 traversant la paroi de séparation étanche 22 et dont l'extrémité de refoulement 62a débouche dans la partie supérieure du compartiment de filtration 33. Tel qu'illustré sur les figures, le conduit de refoulement peut être connecté entre deux régulateurs de débit de la canalisation horizontale, de manière à réguler de manière précise le débit d'effluent vers le compartiment de filtration sur substrat lors du pompage, en écoulant une partie du flux pompé par une deuxième extrémité de refoulement 62b de la canalisation horizontale. Pour limiter les turbulences dans le compartiment de collecte, la canalisation horizontale s'étend à travers la paroi de séparation siphoïde 21 de sorte que sa deuxième extrémité de refoulement 62b soit disposée dans le compartiment de débourbage.
La mise en marche de la pompe est commandée par un système de détection de niveau, placé dans l'un des deux compartiments 31, 32, par exemple dans le compartiment de collecte, et comprenant un capteur de niveau type flotteur 7. La mise en marche de la pompe n'interviendra qu'au-dessus d'un niveau bas de remplissage correspondant au niveau d'immersion des lamelles du bloc. A titre d'exemple, le système de détection déclenche le démarrage de la pompe lorsque le remplissage des deux compartiments atteint un niveau haut de remplissage, situé en dessous de l'orifice d'admission, tel que représenté par la ligne en traits discontinus portant la référence 81. L'arrêt de la pompe est effectué lorsque le remplissage de la cuve atteint un niveau bas, situé par exemple au-dessus de la face supérieure 42 du bloc lamellaire, tel que représenté par la ligne en traits discontinus portant la référence 82. En variante, le système de détection peut comprendre deux capteurs d'immersion montés dans le compartiment de collecte et reliés à un système de commande de la pompe, un premier capteur dont le signal commande le démarrage de la pompe, et un deuxième capteur disposé en dessous du premier capteur, dont le signal commande l'arrêt de la pompe.
Le compartiment de filtration 33 est destiné à recevoir un substrat, représenté schématiquement sur la figure 2 sous la référence 9, sous la forme de granulats poreux, par exemple à base de zéolites, assurant par adsorption et échanges ioniques l'élimination de particules dissoutes, par exemple inférieures à 5 microns, d'hydrocarbures, d'ions ammonium, et/ou de métaux lourds. La structure poreuse du substrat procure, par effet de tamis moléculaire, une grande capacité d'adsorption d'éléments organiques et inorganiques. Pour augmenter le temps de parcours de l'effluent à travers le substrat, une paroi intermédiaire siphoïde 25 sépare le compartiment de filtration en un sous-compartiment amont 33a et un sous-compartiment aval 33b communiquant par le passage inférieur défini entre le fond de la cuve et le bord inférieur 25a de ladite paroi intermédiaire.
L'orifice d'évacuation est situé en partie supérieure du souscompartiment aval, en dessous du bord supérieur 25b de la paroi intermédiaire 25, mais au-dessus de l'extrémité de refoulement 62a de la canalisation. Avantageusement, l'extrémité de refoulement 62a est équipée de canalisations d'épandage, par exemple disposées en croix, pour répartir l'effluent sur l'ensemble du substrat en partie supérieure du sous-compartiment amont.
La cuve comprend un regard au niveau de chaque compartiment. Le regard 16a au-dessus du compartiment de débourbage 31 permet notamment de surveiller la couche de flottants et le niveau de boues dans la zone de stockage de boues 311, de mettre en place ou remplacer des pains adsorbants et/ou un milieu culture de bactéries et d'effectuer des opérations de pompage pour extraire lesdites boues au moyen d'une pompe mobile. Le regard 16b au-dessus du compartiment de collecte 32 permet également de surveiller la couche de flottants, et de mettre en place ou remplacer les pains adsorbants et/ou le milieu de culture bactérien, ainsi que d'effectuer la maintenance du système de pompage et de contrôler, nettoyer et remplacer le bloc lamellaire 4. Le regard 16c au- dessus du compartiment de filtration permet de contrôler et remplacer le substrat.
Dans le cas de l'élimination de la couche de flottants par traitement bactérien, la cuve comprend un 25 d'aération vertical 17a.
système d'aération compartiments de l'oxygénation des comprenant des supérieure de la haut 81, chaque permettant la ventilation des deux débourbage et de collecte et bactéries. Ledit système d'aération ouvertures 17 réalisées en partie paroi cylindrique, au dessus du niveau ouverture étant prolongé par un tube La cuve de traitement est réalisée en un matériau métallique, tel que de l'inox marine, en un matériau plastique, tel que du PVC, ou en un matériau composite à base de résine et de fibres, tel qu'un matériau de type polyester armé de fibres de verre obtenu par enroulement filamentaire.
La cuve comprend avantageusement des anneaux de levage (non représentés) pour faciliter sa manutention et son installation.
Le fonctionnement de la cuve va maintenant être décrit en liaison avec son application à une station de carénage.
Les eaux de carénage, chargées de diverses particules ou matières en suspension telles que sable, particules de peinture anti-salissures et/ou poussières de ponçage, d'hydrocarbures tels que essences, huiles moteur et/ou solvants, pénètrent dans le compartiment de débourbage 31 par l'orifice d'admission 14. Les macrodéchets tels que coquillages et algues pourront être filtrés par un système dégrilleur disposé en amont de la cuve de traitement, éventuellement équipé d'un système de surverse permettant de réguler le débit d'effluents en direction de la cuve de traitement en cas d'incidents.
Dans le compartiment de débourbage, les particules décantables, et les matières en suspension de granulométrie importante s'accumulent dans la zone de stockage des boues par décantation statique. De part leur faible densité, une partie des hydrocarbures remontent en surface. Au fur et à mesure du remplissage des deux premiers compartiments 31 et 32 de la cuve, les effluents passent à travers le bloc lamellaire 4. Les fines particules décantent et s'accumulent sous le bloc lamellaire, dans le fond de la cuve, entre les deux parois intermédiaires 23, 24. Les gouttelettes d'hydrocarbures et huiles formées par coalescence s'accumulent en surface dans le compartiment de collecte.
Les couches de flottants de type hydrocarbures dans le compartiment de débourbage et dans le compartiment de collecte sont adsorbées au moyen de pavés adsorbants, placés dans les deux compartiments par les regards 16a et 16b et remplacés périodiquement, et/ou dégradées et digérées par les bactéries.
Lorsque le niveau dans le compartiment de collecte atteint le niveau haut 81, la pompe de transfert, par exemple calibrée à lm3/h, est activée et transfère les effluents vers le compartiment de filtration 33. Lorsque le niveau atteint le niveau bas, la pompe est arrêtée. Dans le compartiment de filtration, les effluents traversent le substrat 9 par gravité et sortent de la cuve par l'orifice d'évacuation.
La cuve sera régulièrement vidée, par exemple une fois par an, pour extraire les boues de la zone de stockage, ainsi que celles présentent entre les deux parois intermédiaires, pour nettoyer le bloc lamellaire, et remplacer le substrat dans le compartiment de filtration.
Bien que l'invention ait été décrite en liaison avec un mode de réalisation particulier, il est bien évident qu'elle n'y est nullement limitée et qu'elle comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits, ainsi que leurs combinaisons si celles-ci entrent dans le cadre de l'invention. En outre, elle peut s'appliquer à d'autres domaines d'application que les aires de carénages décrits de manière non limitative, par exemple des aires techniques de garages automobiles.
Claims (1)
13 REVENDICATIONS
1. Cuve de traitement d'effluents provenant d'aire technique, notamment de type aire de carénage, de forme allongée, destinée à être enterrée sensiblement horizontalement, comprenant un orifice d'admission et un orifice d'évacuation situés à chacune de ses extrémités, caractérisée en ce qu'elle comprend une succession horizontale de compartiments délimités par des parois de séparation comportant, d'amont en aval, - un compartiment de débourbage (31) dans lequel les effluents à traiter sont introduits par ledit orifice d'admission (14) disposé en partie supérieure dudit compartiment de débourbage, - un compartiment de collecte (32) communiquant avec ledit compartiment de débourbage par un passage inférieur (210) d'une première paroi de séparation siphoïde (21), et - un compartiment de filtration (33) séparé dudit compartiment de collecte par une deuxième paroi de séparation (22), apte à recevoir un substrat (9), et depuis lequel l'effluent traité est évacué par déversement par l'orifice d'évacuation (15) disposé en partie supérieure dudit compartiment de filtration, ledit compartiment de collecte étant équipé de moyens de transfert (5, 61, 62), aptes à transférer les effluents de ce compartiment de collecte vers le compartiment de filtration.
2. Cuve de traitement (1) selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens de détection (7) aptes à détecter un niveau haut de remplissage (81) et/ou un niveau bas (82) de remplissage dans le compartiment de collecte pour commander lesdits moyens de transfert.
3. Cuve de traitement (1) selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce qu'elle est équipée d'un système lamellaire de décantation et/ou de coalescence (4) intercalé entre le compartiment de débourbage (31) et le compartiment de collecte (32), de sorte que le flux d'effluents provenant du compartiment de débourbage traverse ledit système lamellaire.
4. Cuve de traitement selon la revendication 3, caractérisée en ce que le système lamellaire comprend au moins un bloc lamellaire (4), disposé entre une paroi intermédiaire (24) et la paroi de séparation siphoïde (21) , de sorte que le flux d'effluent provenant du compartiment de débourbage (31) traverse le bloc lamellaire en entrant par sa face inférieure (41) et en ressortant par sa face supérieure (42).
5. Cuve de traitement selon la revendication 2 et 4, caractérisée en ce que les moyens de détection (7) sont aptes à détecter un niveau bas (82) de remplissage dans le compartiment de collecte (32).
6. Cuve de traitement selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que le compartiment de filtration (33) est équipé d'une paroi intermédiaire siphoïde (25) définissant un sous-compartiment amont (33a) et un sous-compartiment aval (33b) communiquant par le bas, les moyens de transfert (5, 61, 62) étant aptes à amener l'effluent du compartiment de collecte (32) en partie haute du sous- compartiment amont, l'orifice d'évacuation (15) débouchant dans le sous-compartiment aval, au moins l'un des deux sous-compartiments étant apte à recevoir ledit substrat.
7. Cuve de traitement selon la revendication 6, caractérisée en ce que le sous-compartiment amont (33a) 5 et/ou le sous-compartiment aval (33b) sont au moins partiellement remplis d'un substrat poreux à base de zéolites.
8. Cuve de traitement selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que le compartiment de débourbage (31) comprend une cloison siphoïde (26) disposée en vis-à-vis de l'orifice d'admission et/ou une paroi intermédiaire inférieure (23) s'étendant depuis le fond de la cuve, à distance dudit passage inférieur (210) pour définir une zone de stockage des boues (311).
9. Cuve de traitement selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisée en ce qu'elle comprend un regard (16a, 16b, 16c) disposé au-dessus du compartiment de débourbage (31) et/ou au-dessus du compartiment de collecte (32) et/ou au-dessus du compartiment de filtration (33).
10. Cuve de traitement selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens d'aération (17, 17a) du compartiment de débourbage (31) et du compartiment de collecte (32), permettant d'aérer lesdits compartiments une fois la cuve installée.
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