FR2949225A1 - Procede decantation-compostage d'eaux usees par accumulation de dechets cellulosiques-proteiques, puis compostage humique aerobie en milieu complante pour step individuelle autonome ou petit collectif - Google Patents

Abstract

La présente invention concerne le traitement de décantation-compostage par accumulation (15) puis leur fermentation par voie humique aérobie, de matières non dissoutes et déchets solides plus ou moins grossiers d'origines cellulosiques végétales et/ou protéiques en suspension contenus dans les eaux usées ou EUD (1a) domestiques et/ou eaux vannes de petits collectifs raccordés ou d'habitations individuelles autonomes par le procédé "Adherbiophotodigestion" (1), le tout couplé à une prédigestion des polluants dissous contenus dans ces mêmes eaux usées domestiques (1a) et/ou eaux vannes tout au long de leur cheminement dans un, deux, ou plus, de ces ouvrages de décantation-compostage (2), au sein du même procédé "Adherbiophotodigestion" (1), caractérisée en ce qu'elle comporte un, deux ouvrages ou plus, de traitement par décantation-compostage (2), appelés "Tertres décanteurs-composteurs", en forme de diamants, placés en parallèle l'un par rapport à l'autre, pas forcément au même niveau, dans le cas de plusieurs ouvrages contournant un obstacle (14), composés d'un fond (2a), de parois latérales (2b, 2c, 2d, 2e), les parois (2d et 2e) pouvant être communes à deux "Tertres décanteurs-composteurs" (2) et servir de cloison commune (2d2e), d'un géotextile antipoinçonnant (3), d'une géomembrane souple et étanche (4), maintenue verticalement ou obliquement par un coffrage perdu (5), imposant au flux (7) de cheminer verticalement vers le bas (7a) puis horizontalement (7b) enfin obliquement vers le haut (7c) le long de la paroi (2e), conduisant à la sortie (6), et, dans chaque ouvrage de traitement (2), deux couches de galets (4a) et (4b) de granulométries différentes, séparées par une couche de géotextile anticontaminant (3a), une couche de sable grossier ou d'arène granitique (9) placée en partie supérieure horizontale de chaque ouvrage de traitement (2) sauf sur la surface des galets (4a) contiguë à la paroi latérale (2c) elle-même affaissée pour former la sortie (6), séparée des couches inférieures par une nouvelle couche de géotextile anticontaminant (3b), des plantes vivaces hélophytes amphibies (8) plantées sur toute la surface des "Tertres décanteurs-composteurs" (2), sauf celle d'une grille acier inox d'entrefer 2 mm (10) placée sous l'arrivée du flux (7) des eaux usées EUD (1a) pour garantir parfaite diffusion-répartition du flux (7) des eaux usées à traiter (1a) sur la couche supérieure de sable grossier ou des arènes granitiques (9) dont le niveau supérieur (11) sous le rebord (13) des "Tertres décanteurs-composteurs" (2) constitue la revanche (12).

Description

Procédé décantation-compostage d'eaux usées par accumulation de déchets cellulosiques-protéiques, puis compostage humique aérobie en milieu complanté pour STEP individuelle autonome ou petit collectif La présente invention concerne une extension du Procédé extensible de traitement des effluents par flux horizontal et vertical alternés, translatés et percolés, ou Biophotodigestion . Procédé biologique de décantation liée à la photosynthèse-digestion par des bactéries, à flux horizontal superficiel, vertical descendant puis horizontal ennoyé et ascendant oblique consécutifs, appelé ensuite Adherbiophotodigestion , il permet la décantation par diffusion-répartition sur grille inox reposant sur les matériaux rapportés et l'accumulation de déchets solides d'origines cellulosiques et/ou protéiques, puis leur compostage-fermentation par voie humique aérobie sur arènes granitiques ou sables grossiers, la digestion supérieure à 85 % des eaux usées domestiques, eaux vannes d'habitations individuelles ou de petits collectifs, puis le passage du flux ainsi décanté vers une station de traitement et d'épuration (STEP), biologique ou non, pour l'ultime digestion des pollutions dissoutes, par le procédé Biophotodigestion par exemple. Cette invention permet de nombreuses applications. Des systèmes vétustes autonomes d'épuration des eaux usées, quels qu'en soient leurs procédés, peuvent être améliorés à peu de frais et une très faible maintenance, en aval ou en amont, et permettre ainsi de rejeter, dans le milieu naturel, des eaux parfaitement épurées. Quoique clarifiées, les eaux résiduaires rejetées par d'anciennes STEP peuvent encore être chargées de composés azotés, phosphorés avec les déchets des matériaux membranaires de bactéries mortes. Celles-ci, de leur vivant, constituent la biomasse épuratrice de la pollution dissoute et des boues primaires les plus fines. Ainsi, tout fonctionnement correct d'un système épuratoire autonome ou collectif, engendre, dans un second temps, des quantités variables de boues biologiques ou secondaires provenant du matériel membranaire de bactéries mortes. Ces boues biologiques ou secondaires sont à leur tour consommées par les plantes.

Il en est ainsi des boues régulièrement curées dans les stations d'épuration ou les lagunes, des Iixiviats(*) d'aires conçues pour le compostage etc. Le travail final de la digestion de cette biomasse constituée de bactéries mortes, est assuré grâce à la photosynthèse de plantes supérieures vivaces, ou macrophytes hélophytes amphibies. (*) Les lixiviats, liquides résiduels brun-sombre, proviennent de la percolation de l'eau à travers un matériau et du lessivage de déchets organiques. Dans ce cas, le lixiviat se charge de polluants organiques, minéraux et métalliques, par extraction des composés solubles (lixiviation facilitée par leur dégradation biologique) et risque ainsi de provoquer fa pollution d'une nappe phréatique, aquifère plus ou moins profond, nappe libre d'accompagnement. En fonction des analyses et après essorage, déshydratation, certaines boues sont épandues, comme fertilisants, par les agriculteurs, pour en terminer la digestion des polluants : c'est le travail des bactéries organotrophes du sol, puis de la photosynthèse par les plantes. Les boues trop chargées en toxiques minéraux (fortes concentrations de métaux lourds par exemple), sont considérées comme impropres à l'épandage. Elles sont incinérées à des coûts très élevés, d'autres mises en décharges ultimes. Cendres, gaz polluants divers, filtres souillés, méthanisation, risques de départs en fermentation, de lixiviations, etc constituent des déchets supplémentaires pour l'environnement. Les boues primaires très chargées en toxiques organiques (fortes concentrations de bactéries septiques le plus souvent, y incluant parfois les métaux lourds), peuvent être épandues selon les conditions techniques précises d'un plan d'épandage coûteux et soumis à suivis et analyses. Quelques procédés de décantation de plus en plus écologiques sont à l'étude. Leur principe de base est un milieu ouvert planté de végétaux, appelé tertre, lit à macrophytes, rhizofiltres, phragmifiltres, lit planté, etc. . Ces procédés d'épuration déjà conçus pour être industrialisés, sont tous du principe à percolation verticale. Egalement, il faut noter que les flux d'eaux polluées peuvent augmenter au cours du temps. Or les systèmes actuels sont trop lourds et trop complexes pour être modifiés facilement, le coût de leur transformation étant excessivement élevé, sans compter la nécessité de suspendre le fonctionnement des ouvrages pour en effectuer les travaux. Les déchets des usagers sur petits collectifs sont représentés à plus de 80 % par des eaux vannes et domestiques : ce sont alors les boues primaires, dont la teneur en eau avoisinant 85 %, sont fermentescibles. Egouttées et ainsi pénétrées par l'air et donc oxygénées, elles permettent une digestion 3 2949225 .1 par toutes les bactéries aérobies ainsi qu'une participation active à la formation de composts et humus par les insectes et nématodes naturellement présents. Aussi, dans ce contexte, il a été conçu et réalisé un nouveau procédé extensible par "Adherbiophotodigestion" pour faciliter l'élimination des déchets contenus dans tout milieu aqueux et 5 permettre une adaptation simple à tout système épurateur des flux à traiter en aval. Le fait d'écarter les déchets mis à composter en amont de tout procédé d'épuration, va diminuer de manière importante la production de boues biologiques secondaires. Ce nouveau procédé est basé sur une quadruple percolation du flux: horizontale superficielle, verticale descendante, horizontale au niveau du radier, et ascendante oblique, tous mouvements consécutifs turbulents des eaux pour en alterner, translater et 10 percoler les flux au travers de granulats de tailles variées servant de matériaux de filtration et surtout de supports de biomasses aérobies jusqu'à la surverse, des eaux vers toute Unité de Traitement (STEP) et d'épuration. L'avantage de cette forme de décantation doublée du compostage, selon le concept des flux verticaux descendants, horizontaux et ascendants obliques, alternés, translatés et percolés, est qu'il permet, 15 comme pour le procédé par "Biophotodigestion0", un réel déplacement des eaux à traiter par translation gravitaire horizontale, et donc de type piston, mais avec des mouvements descendants et ascendants de l'entrée vers la sortie, créant ainsi des phénomènes d'ondulation et de turbulences des eaux, avec des vortex, tourbillons creux, dans le corps même du système épurateur, tous phénomènes propres à oxygéner ce milieu aqueux en créant des frictions entre les différentes couches des flux des eaux à 20 épurer. Ce concept permet, après une première décantation verticale des premiers gros déchets, une mise en charge de l'ouvrage, jusqu'au niveau médian des gros galets, constituant ainsi une zone humide permanente de très faible profondeur, puis à maintenir ce niveau du fil d'eau jusqu'à la sortie par déversement vers une Station d'épuration proprement dite, celle-ci permettant un abattement optimisé des pollutions dissoutes. Ce concept de traitement "per ascensum" "per descensum" des effluents et 25 l'alternat "percolation-translation" permet des rendements épuratoires facilités par rapport à un flux brut entrant. Les données du flux polluant (charge et débit), permettent de dimensionner chaque ouvrage par le procédé °Adherbiophotodigestion" : longueur, largeur, profondeur, taille des granulats, variété de plantes, épaisseur des arènes granitiques ou sables grossiers de surface, niveau du fil d'eau selon niveau de 30 surverse, de manière à réaliser la décantation et la fixation des plus gros déchets, voire l'élimination de certains polluants en suspension, présents dans le flux des effluents bruts entrants, et d'en calculer le nombre. Les prévisions peuvent indiquer que les charges hydrauliques du flux entrant doivent augmenter dans le temps, l'(ou les)ouvrage(s) nommé ici "Tertre décanteur-composteur" de l'Unité d'épuration sera conçu 35 pour être très facilement extensible afin de l'adapter à la nouvelle charge polluante à traiter. Cette extension du "Tertre décanteur-composteur" pourra se faire sans arrêter le fonctionnement de ensemble de l'Unité d'épuration en aval, en gérant simplement une extension de la géomembrane. De tels ouvrages peuvent être préfabriqués sous forme de bacs usinés avec sortie modulable intégrée. Seront disposées, en fonction de l'étude, les couches des matériaux rapportés selon taille et nature des 40 galets, épaisseur des couches pour obtenir le système de décantation-compostage recherché. Lp..système utilise : le rôle physique de retenue des plus gros déchets non solubles grâce aux matériaux superposés dans les ouvrages, le piégeage que constituent les couches alternées des gros et moyens galets, de géotextiles. 45 Y la biologie par le rôle direct de tous les êtres vivants dans l'eau et hors de l'eau permettant la digestion par des êtres unicellulaires microscopiques constituant les zoo- et phytoplancton, depuis les archéobactéries à certains protozoaires carnivores, prédateurs des premiers, jusqu'aux états larvaires, aquatiques ou non, d'insectes macrophages, et enfin par des animaux supérieurs pulmonés, toute la chaîne alimentaire qui intervient dans ce procédé d'une digestion biologique jointe à celle des végétaux, 50 des pollutions organiques, chimiques ou minérales des métaux lourds dans les rejets aqueux. 4 r la photosynthèse qui permet l'assimilation chlorophyllienne et ainsi le développement des macrophytes verts, élabore du végétal grâce au gaz carbonique, à l'action de la lumière sur les plantes. Celles-ci assurent une vie symbiotique avec de multiples colonies bactériennes au sein de l'écheveau dense de poils radiculaires absorbants (rhizosphère) garant de l'adsorption de sels minéraux, fruit de ces digestions. L'idée. nouvelle. permet de : - créer un système qui soit simple de conception, évolutif, adapté, pour tout traitement primaire, à la sortie de petits réseaux de collecte des eaux usées domestiques (EUD), hameaux, très petites communes, ou sur eaux vannes seulement ou eaux grises de particuliers non raccordables, - remplacer la totalité des équipements classiques traditionnels à un prix de revient très faible et un coût de maintenance négligeable, d'une durée de vie élevée par l'ensemble d'un système "Tertre décanteur-composteur" couplé au procédé par Biophotodigestion créant un ensemble efficace et parfaitement intégré dans l'environnement paysager à moindre frais et peu de maintenance, - ou encore d'élargir un tel ouvrage très simplement à peu de frais sans stopper son fonctionnement. - de garantir un compostage d'excellente qualité toujours très aéré et néanmoins sur une base légèrement humide mais hors d'eau, quelles que soient les conditions climatiques. Ce procédé consiste à réaliser un (ou plusieurs) "Tertre décanteur-composteur", en milieu étanche, côtés et fond, ouvert totalement sur le dessus, de très faible profondeur moyenne, de section trapézoïdale, son volume étant globalement en forme de diamant, tronc renversé de pyramide régulière oblique à bases rectangulaires, la plus petite formant le radier. Deux 'Tertres décanteurs-composteurs" peuvent être placés côte à côte ou indifféremment en décalé selon les possibilités d'implantation mais leur fonctionnement, de l'entrée vers la sortie, est toujours en parallèle quant au sens de l'écoulement des effluents, et pour des durées d'activité variables. La réalisation d'un tel concept est très simple. A partir de l'étude, de la nature du flux hydraulique polluants, des données climatiques locales : altitude, orientation du bassin versant, le calcul permet de dimensionner un tel ouvrage soit longueur, largeur, profondeur, taille des granulats, niveau du fil d'eau en sortie, espèces et variétés des plantes... autant de variables qui déterminent son rendement épuratoire. Le terrassement consiste en un décapage classique de la terre végétale et de fouilles pleine masse du terrain naturel sur 50 cm environ, l'exutoire de l'unité de traitement étant généralement le point le plus bas de l'aire d'implantation et l'entrée des effluents le point le plus haut (sauf mise en oeuvre d'un refoulement). Le bord de petites stations d'épuration individuelles autonomes peuvent jouxter l'exutoire d'un tel ouvrage quand il s'agit du procédé par °Biophotodigestion ". Pour tout autre procédé, le raccordement pourra se faire avec les moyens classiques de canalisations PVC.

Le montage nécessite la mise en oeuvre d'une très légère structure coffrage perdu au moyen de liteaux de bois par exemple dont la durée de vie est limitée à celle du chantier, et servant de guide (angle de 15° environ vers le centre de l'ouvrage par rapport à la verticale pour la mise en oeuvre de la géomembrane d'étanchéité. Ce type d'ouvrage ne nécessite aucune pente au niveau du radier. Sur forte déclivité, une petite terrasse de moins de deux mètres de largeur est suffisante.

La mise en place de la géomembrane, permettant l'étanchéité des ouvrages, se fait en déroulant un lai prédécoupé aux dimensions prédéfinies, sans oublier l'ancrage, et à la plier aux angles. Le volume en creux ainsi créé, est empli de matériaux rapportés : gros galets, puis plus petits puis sables grossiers, toutes les couches, placées horizontalement, étant séparées par une nappe de géotextile anticontaminant. L'ensemble du système, bloqué, est stable : le coffrage perdu va se dégrader et devenir humus avec le temps, sans aucune incidence sur la stabilité physique de l'ouvrage, lequel garde ainsi sa forme initiale, définitivement. La forme globale d'un tel ouvrage est celle d'un Lit complanté . Des variantes peuvent se concevoir : contenant préfabriqué sous forme de bacs équipés d'une sortie et/ou d'armatures plastiques ou métalliques, bacs extensibles permettant d'adapter, par élargissement simple de l'ouvrage et sans gros travaux, l'équipement selon l'évolution du flux. La géomembrane est souple d'emploi mais en cas de grandes séries la forme d'une section en U très ouvert est pratique.

L'alimentation s'effectue par le dessus, en amont depuis le point de livraison des eaux usées, au moyen d'une canalisation d'un diamètre approprié, munie d'un coude droit dont l'ouverture et sortie des eaux, fait face à une grille inox de répartition des flux entrants. Des arènes granitiques, sables grossiers, placés sur les' amonts de l'ouvrage reçoivent les eaux ainsi réparties. Dans le dernier quart seuls les gros galets du fond, séparés des couches supérieures par un géotextile anticontaminant forment la zone de déversement des eaux décantées et prétraitées. Dans ce milieu minéral, spécifique à chacune des couches galets et sables, sont installées des plantes hélophytes vivaces amphibies, certaines à stolons, à rhizomes traçants, tiges souterraines ou charnus, sélectionnées en fonction des conditions climatiques locales et adaptées au travail du "Tertre décanteur- composteur". Une telle action sur l'abattement de polluants toxiques, éléments métalliques, et/ou polluants organiques, contenus dans des déchets compostés, est mise en évidence lors d'analyses comparées entre effluents bruts, effluents de sortie et déchets solides des refus (INRA et APRR sur STEP des Lochères).

Tout au long de leur parcours, dans un tel °Tertre décanteur-composteur", les eaux se déplacent en milieu aérobie, ont des mouvements horizontaux superficiels courts, puis descendants turbulents vers les galets, horizontaux ennoyés ensuite sous la forme d'une lame d'eau de faible d'épaisseur vingt à trente centimètres au-dessus du radier, ascendants obliques dans les plus gros galets jusqu'au déversement en sortie de l'ouvrage vers la STEP en aval selon le principe des vases communicants et l'effet piston du flux. Les déchets solides du flux polluant et les plus importantes parties des matières en suspension (MES) sont retenues en une sorte de litière aérobie de faible épaisseur, puis transformées par des bactéries aérobies strictes et des champignons actinomycètes. Le travail de décomposition des glucides solubles ainsi préparé, celui des nématodes sera facilité dans la voie de l'élaboration d'un compost très humifère.

Les plantes, chacune avec sa rhizosphère riche en bactéries nitrifiantes, son système radiculaire couvert de poils absorbants, va parachever cette transformation en préconsommant les déchets solubles résultant de la digestion des intrants carbonés par les bactéries. Des sels divers, parfois métalliques, provenant de réactions d'oxydoréduction en présence d'autres bactéries dans les parties les plus profondes du système, sont aussi consommés pour produire du végétal grâce à la photosynthèse.

L'intérêt de ce dispositif est son extrême simplicité, sa souplesse de mise en oeuvre, sa flexibilité d'adaptation quelle que soit la topographie de l'aire d'implantation, sa facilité d'extension, sans suspendre le fonctionnement épurateur de l'ouvrage. Dans l'hypothèse d'un terrain trop haut par rapport au point de livraison des eaux usées brutes, une pompe de refoulement des effluents, peut s'adapter en tête. Les effluents sont alors pulsés vers l'entrée du "Tertre décanteur-composteur", complanté de petits hélophytes variés, selon un flux rythmique, à la demande, d'extractions asservies à la charge hydraulique. En ce qui concerne les charges solides des matériaux à décanter, le système est conçu pour écarter des pics de déchets compris dans une fourchette de 1 à 5, par une régulation de la gestion des refus gênants. Dans le cas de charges hydrauliques avec eaux parasites originaires d'infiltrations ou d'eaux pluviales, lesquelles provoquent des variabilités très importantes de flux sur réseaux unitaires, si un séparatif des eaux souhaitable est impossible, un déversoir d'orage en tête est préconisé. Un tel "Tertre décanteur-composteur" sur eaux pluviales, dont la première lame est très chargée en déchets grossiers végétaux voire animaux, ne peut être placé qu'en aval d'un bassin écrêteur d'orages, lui-même en aval de grilles à large entrefer. Dans certains cas de charges hydrauliques ponctuellement importantes sur effluents bruts à épurer pour des réseaux unitaires (cas de certaines communes au bâti moyenâgeux par ex.), un tel bassin tampon, écrêteur des plus forts volumes d'eau, sera en amont d'un "Tertre décanteur-composteur" lui-même placé avant toute Unité de Traitement. La taille de ce 'Tertre décanteur-composteur" est calculée en fonction des pics moyens de charges hydrauliques. Ainsi le stockage tampon se remplit puis se vide progressivement, évitant le lessivage des microfaunes et -flores de toute STEP en aval, même si le procédé par "Biophotodigestiona" y est moins sensible. Le système équipé de deux 'Tertres décanteurs-composteurs" par exemple, peut être physiquement dissocié, l'un proche de l'entrée, l'autre très éloigné (voir fig. 5) sans qu'il y ait de rupture dans la décantation et/ou les 6 autres fonctions. L'adaptabilité est donc une des caractéristiques de la mise en oeuvre du procédé : peu importe la nature des sols et le dénivelé, la présence d'un obstacle imposant la séparation des deux ouvrages. Ce système fonctionne également quelles que soient les conditions météorologiques ambiantes. Ce système permet une intégration totale dans l'environnement paysager, des sites classés par exemple. De plus, un tel système va s'adapter au flux à traiter, se caler de lui-même sur le plan bactériologique en quelques semaines, puis en fonction de l'évolution et du niveau des flux, ce qui permet d'obtenir en sortie de ces ouvrages un flux plus régulé et même un niveau d'épuration non négligeable. La durée de vie d'un "Tertre décanteur-composteur" est très supérieure à 20 ans et ceci sans entretien autre qu'un faucardage soigneux des plantes une fois par an et au raclage à la demande de la couche superficielle compostée. Par extension, en taille et en nombre des ouvrages, les variantes sont nombreuses. Cette technique permet ainsi de réadapter les dimensions d'un 'Tertre décanteur-composteur" qui aurait été calculé d'après des flux théoriques. Nombre plus important à prévoir, ou capacités du système épuratoire à augmenter en conséquence, l'extension latérale d'un tel "Tertre décanteur-composteur" doit s'installer pour faire face à une charge hydraulique imprévue ou imprévisible, permettant d'anticiper toute évolution des flux entrants et contribuant à réguler partiellement le flux sortant malgré un faible volume de rétention. De faible emprise au sol, un tel ouvrage peut se multiplier sans difficulté. L'intégration dans l'environnement, sur le plan de la réalisation technique, s'accompagne d'un réel plaisir sur le plan visuel, les ouvrages étant entièrement plantés de vivaces : végétaux en dormance hivernale, 20 ils repartent en végétation dès le printemps. Ce concept permet une grande souplesse de réalisation, une garantie maximale de bon fonctionnement quelles que soient les contraintes du milieu récepteur. Ajoutons à cela une absence totale de danger et de mauvaises odeurs, la digestion des polluants se faisant par voie aérobie stricte avec développement de bactéries dénitrifiantes principalement. Enfin, 25 l'entretien d'un tel système est réduit au strict minimum : un fauchage avec faucard manuel ou mécanique est suffisant une fois par an, avant la reprise de végétation dès la 2ème année du fonctionnement. Ce système ne requiert aucune source d'énergie. Fonctionnant par écoulement naturel des effluents après alimentation au point de livraison des eaux usées, il est adapté aux zones isolées, à l'équipement 30 de pays en voie de développement, à une mise en oeuvre rapide grâce à la facilité pour trouver localement les matériaux de construction, pour un coût relativement bas de mise en place et l'absence de besoin en énergie des ouvrages eux-mêmes. Dans une zone isolée, la simplicité d'extension à faible coût, sans compromettre le cycle épurateur des dispositifs ainsi modifiés est un atout majeur. Rapidité, simplicité et facilité dans l'exécution, coût modique d'un "Tertre décanteur-composteur", 35 permettent de comprendre qu'un tel système °Adherbiophotodigestion" soit avantageusement mis en oeuvre conjointement à toute STEP et dans le cas du rajeunissement d'une STEP classique existante. Ce concept bien géré est économique pour les collectivités, les industriels, ce qui est un avantage pour les élus compte tenu des coûts financiers excessivement élevés des systèmes concurrentiels. La présente innovation permet d'investir à un faible coût d'investissement et d'exploitation, tout en améliorant 40 notablement l'abattement de la pollution des rejets en sortie des ouvrages vers toute Unité de Traitement. La maintenance peut consister, dans le cas d'un complet colmatage de la couche supérieure de l'arène granitique ou sable grossier, en un ratissage de la couche humifère seulement, en vue de son extraction totale et son emploi comme activateur de compost en mélange avec des déchets végétaux de toutes natures. Si nécessité, un apport partiel de sables grossiers sur la surface sera effectué sans replantation. 45 Le descriptif de cette invention sera bien compris à l'aide des schémas des cinq figures qui suivent, et en référence aux dessins annexés représentant plusieurs plans et coupes d'exécution de ce nouveau procédé "Adherbiophotodigestion" par la mise en oeuvre de "Tertres décanteurs-composteurs" pour le traitement des eaux usées domestiques (ou EUD), des eaux vannes et eaux grises. La_ figure._ représente, vue par-dessus, la mise en place d'un "Tertre décanteur-composteur" (2) du 50 procédé "Adherbiophotodigestion" (1). L'ouvrage "Tertre décanteur-composteur" (2), construit sous la forme d'un lit rectangulaire, comporte en ses quatre côtés ou parois latérales (2b, 2c, 2d, 2e) un retour de 7 géotextile antipoinçonnant (3), une géomembrane d'étanchéité (4) repliée sur elle-même aux angles et assurant une parfaite étanchéité vis à vis du milieu extérieur, des granulats de différentes tailles, gros galets (4a) apparents vers la sortie (6), séparés par une couche de géotextile anticontaminant (3a), de la couche supérieure des sables grossiers ou arènes granitiques (9) lesquels surmontent couche de galets moyens (4b) avec nouvelle couche de géotextile anticontaminant (3b) toutes deux non visibles sur cette vue dessus (voir Fig.2 et 6. La sortie (6) déprimée en forme de U très ouvert en son milieu, va permettre au flux ascendant oblique (7c) le déversement des eaux usées prétraitées (1 b), vers toute Unité de Traitement des eaux usées en aval sous l'effet piston du flux tout au long du "Tertre décanteur-composteur" (2). Flux (7c) prérégulé entre les galets et le système radiculaire et/ou rhizomique végétal, le déversement (lb) tend vers un débit plus laminaire en sortie (6). Entre le flux (7) des eaux usées domestiques EUD (la) très polluées de l'entrée dans un "Tertre décanteur-composteur" (2) et le déversement des effluents (lb) du flux (7c) qui en ressort, une bien meilleure qualité sanitaire est vérifiable. Tous ces ouvrages peuvent être conçus sous forme d'éléments ou bacs préfabriqués au niveau de la structure du contenant. (Coupe A-B voir Fig.2). Le niveau supérieur des sables (11) laisse une revanche (12) sous le rebord (13) du "Tertre décanteur-composteur" (2). La_figure_2 représente, coupe A-B de la Fig.l, la mise en place d'un "Tertre décanteur-composteur" (2) du procédé "Adherbiophotodigestion" (1). Le géotextile antipoinçonnant (3) revêt le fond de forme (2a) lequel est plan horizontal en tous sens avec coffrage perdu (5) de type liteaux, lambourdes ancrés dans le sol, pour le côté (2b) visible, incliné à 15° vers l'intérieur par rapport à la verticale. La paroi basale (2c) est plus inclinée que les autres. Le tout est recouvert de la géomembrane d'étanchéité (4) formant des parois inclinées (2b, 2c) visibles, conformées pour donner un aspect diamant renversé au procédé, toutes les parois étant inclinées vers le centre de l'excavation. Le radier de fond (2a) ainsi terrassé et le coffrage perdu (5) ainsi formaté pour l'ensemble du "Tertre décanteur-composteur" (2) facilitent la circulation des flux (7, 7a, 7b, 7c) d'eaux usées domestiques EUD (la). L'ensemble est stabilisé par l'apport de granulats, gros galets (4a) et galets moyens (4b) lesquels, placés les uns au-dessus des autres servent de support aux biomasses épuratrices. Pour assurer les meilleures décantations et digestions possibles des polluants des flux (7, 7a, 7b, 7c), les galets, gros et moyens, emplissent le "Tertre décanteur-composteur" (2) au deux tiers de leur volume utile. Le dernier tiers est occupé par les sables grossiers ou arènes granitiques (9). Toutes ces couches, galets et sables sont séparées par des nappes de géotextile anticontaminant (3a et 3b). Le niveau supérieur des sables (11) laissant une revanche (12) sous le rebord (13) du "Tertre décanteur-composteur" (2). Sur la couche des sables grossiers (9), côté paroi apicale (2b), l'alimentation des eaux usées domestiques EUD (1 a) s'effectue sur une grille diffusion-répartition en inox (16) de décantation des déchets à composter. Dans la cloison de la paroi basale (2c) un abaissement coffrage perdu (5) et géomembrane (4) forment la sortie (6) déprimée en forme de U très ouvert en son milieu (détail fig.3), permettant au flux ascendant oblique (7c) le déversement des eaux usées prétraitées (1 b), vers toute Unité de Traitement des eaux usées en aval grâce â l'effet piston du flux (7, 7a, 7b, 7c) tout au long du "Tertre décanteur-composteur" (2).et imposant au flux oblique ascendant (7c) le déversement (1 b) vers tout système épurateur aval. Les macrophytes hélophytes amphibies (8) assurent la consommation de la biomasse morte et contribuent à la réduction des charges polluantes de l'entrée des eaux usées EUD (la) du flux (7) par rapport au déversement (1 b) du flux ascendant oblique (7c) de la sortie (6) du "Tertre décanteur-composteur" (2) lesquels sont entièrement complantés. Ainsi le déversement des effluents (lb) qui en ressort est-il de bien meilleure qualité sanitaire. En outre l'écoulement, partiellement régulé dans les galets (4a et 4b) et les systèmes radiculaires et/ou rhizomiques des plantes (8), le déversement (lb) du flux (7c) tend vers un débit plus laminaire en sortie (6) qu'en entrée des eaux usées domestiques (la). De tels ouvrages peuvent être conçus sous forme d'éléments ou bacs préfabriqués au niveau de la structure du contenant. La__figure, 3 représente, depuis la sortie (6) vue de face, la mise en place du "Tertre décanteur- composteur" (2) du procédé "Adherbiophotodigestion" (1). Le géotextile antipoinçonnant (3) revêt le fond (2a) de forme, lequel est horizontal en tous sens avec coffrage perdu (5) bien visible, de type liteaux ou lambourdes, ancrés dans le sol, permettant de construire en plans inclinés, les parois latérales (2d et 2e), 8 le tout étant recouvert de la géomembrane d'étanchéité (4) toujours selon l'aspect de diamant renversé du procédé 'Adherbiophotodigestion" (1). Sont visibles les gros galets (4a) dont la couche remonte vers la sortie (6) (voir Fig. 2) et dont le niveau supérieur est apparent (voir Fig,1) afin de permettre au flux (7c) de franchir cette ultime zone poreuse aérobie en un déversement d'eaux usées prétraitées (1 b). Les nappes des géotextiles anticontaminants séparant les gros galets des moyens et des sables grossiers dont on voit le niveau supérieur (11) ne sont pas apparentes sur ce schéma Fig. 3. Le système est alors conçu sous la forme d'un "Tertre décanteur-composteur" (2) indépendant, latéralement, d'ouvrages contigus. De tels ouvrages peuvent être conçus sous forme d'éléments ou bacs préfabriqués au niveau de la structure du contenant. lis peuvent aussi être en position contiguë (voir variante Fig.4).

La. figure .4 représente, vue par dessus et en position contiguë, la mise en place de deux "Tertres décanteurs-composteurs" (2) du procédé "Adherbiophotodigestion" (1). Dans ce cas les parois latérales (2e) de l'un et (2d) de l'autre, sont communes pour former une cloison verticale et non plus oblique (2ed), afin de diminuer l'emprise au sol, simplifier partiellement la mise en oeuvre des terrassements par un coffrage perdu (voir aussi fig. 2 et 3) commun, et diminuer la surface géotextiles (3) et géomembranes (4) utilisée. La géomembrane d'étanchéité (4) recouvrant alors les parois, (2d) et (2e) en une unique cloison verticale (2e2d), permet de gagner deux longueurs d'ancrage des membranes. Par contre un léger complément des matériaux (voir 4a, 4b, 9 de la Fig. 2) est réalisé, sans ajout de plantes (8 voir Fig.2 et Fig.3). Une entrée des eaux usées domestiques (la) et une sortie (6) des eaux usées de surverse (lb) pour chacun des deux compartiments de cet unique volume ne modifient aucun des fonctionnements du procédé "Adherbiophotodigestion" (1) des "Tertres décanteurs-composteurs" (2). Cette technique de conception permet aussi de réaliser des systèmes épurateurs de plus faible emprise au sol. Les entrées des eaux usées domestiques EUD (la) reçoivent les eaux usées de la même manière et les sorties (6) des eaux usées prétraitées (lb) rejoignent dans les mêmes conditions toute Unité de Traitement ou STEP qui est en aval. Les parois latérales (2c) formant les sorties (6) de chacun des "Tertres décanteurs- composteurs" (2) sont conçues en forme de U très ouvert en leur milieu, imposant, pour l'un et l'autre des "Tertres décanteurs-composteurs" (2) et comme dans les cas de figures de variantes précédentes, le cheminement oblique ascendant (7c) du flux (7) des eaux usées (la) au travers des galets (4a), jusqu'à leur déversement (lb), toujours gravitaire du phénomène piston, en sortie (6) vers tout système d'épuration en aval..

La figure._5 représente, vue de dessus et en variante, la mise en place en décalé de deux "Tertres décanteurs-composteurs" (2) du procédé "Adherbiophotodigestion" (1). Les "Tertres décanteurs-composteurs" (2) sont placés l'un derrière l'autre, pour contourner ouvrage d'art, construction quelconque, arbre, à préserver, ou rocher, (14) etc.., donc apparemment en série alors que leur fonctionnement biologique est bien en parallèle sans pente au niveau de leurs fonds (2a) respectifs (non visibles sur cette Fig. 5. Voir les coupes), mais à des altitudes qui peuvent être différentes pour respecter des contraintes topographiques Les entrées des eaux usées domestiques EUD (1 a) reçoivent les eaux usées de la même manière et les sorties (6) des eaux usées prétraitées (1 b) rejoignent dans les mêmes conditions toute Unité de Traitement ou STEP qui est en aval. Les parois latérales (2c) formant les sorties (6) de chacun des "Tertres décanteurs-composteurs" (2) sont conçues en forme de U très ouvert en leur milieu, imposant, pour l'un et l'autre des "Tertres décanteurs-composteurs" (2) et comme dans les cas de figures de variantes précédentes, le cheminement oblique ascendant (7c) du flux (7) des eaux usées (1 a) au travers des galets (4a), jusqu'à leur déversement (lb), toujours gravitaire du phénomène piston, en sortie (6) vers tout système d'épuration en aval.. La figure.6 représente, en coupe C-D (voir Fig. 1), la mise en place d'un "Tertre décanteur-composteur" (2) du procédé "Adherbiophotodigestion". (1). Le géotextile antipoinçonnant (3) revêt le fond (2a) de forme, lequel est horizontal en tous sens avec coffrage perdu (5) bien visible, de type liteaux ou lambourdes, ancrés dans le sol, permettant de construire en plans inclinés, deux des parois latérales (2d et 2e) visibles, le tout étant recouvert de la géomembrane d'étanchéité (4) toujours selon l'aspect de diamant renversé du procédé 'Adherbiophotodigestion" (1). Si les gros galets (4a) sont visibles, seule la (Fig. 2 coupe A-S) permet de constater leur remontée jusqu'en surface : leur niveau supérieur n'est donc 9 apparent que sur les vue dessus (voir aussi Fig.l) où la couche remonte vers la sortie (6)) afin de permettre au flux (7c) de franchir cette ultime zone poreuse aérobie en un déversement d'eaux usées prétraitées (lb) (voir Fig.

2 Coupe A-B). Les nappes des géotextiles anticontaminants ((3a) séparant les gros galets des moyens et (3b) séparant ceux-ci des sables grossiers dont on voit le niveau supérieur (11) sont bien apparentes sur ce schéma Fig. 6. Le procédé "Adherbiophotodigestion". (1) est alors conçu sous la forme d'un "Tertre décanteur-composteur' (2) indépendant latéralement, d'ouvrages contigus (voir Fig.4). De tels ouvrages peuvent être conçus sous forme d'éléments ou bacs préfabriqués au niveau de la structure du contenant. Ils peuvent donc aussi être en position contiguë (voir variante Fig.4). ; l o Caractéristiques du dispositif en termes de résultats Procédé "Adherbiophotodigestion" (1) pour le traitement des eaux usées domestiques EUD (la) ou autres, à flux horizontal et vertical alternés, translatés et percolés, caractérisé en ce que les "Tertres décanteurs-composteurs" (2) permettant souplesse, facilité de mise en oeuvre au moindre coût, adsorbent et transforment produits organiques, sels minéraux et oligo-éléments fruit des digestions bactériennes aérobies et prédigestion des eaux usées (la) et de ceux des refus décantés, lesquels transformés en boues secondaires et déchets compostés rend possible toute vie symbiotique des colonies bactériennes au sein des rhizosphères de ces macrophytes hélophytes (8), offrent la possibilité de traiter les refus et gros déchets pour en faire un compost élaboré et d'effectuer un prétraitement des eaux usées domestiques (1 a) ou autres et les rejeter par déversement (1b) vers toute Unité STEP quel qu'en soit le procédé, débarrassées de la majeure partie des plus gros déchets solides voire matières en suspension MES, garantissant le parfait prétraitement du flux (7) des eaux usées (la), ceci sans aucune incidence sur le résultat de l'épuration du procédé "Adherbiophotodigestion" (1) permettant ainsi une adaptation totale au terrain, en zigzag dans une forte pente ou à cause d'obstacles à éviter pour un parcours aléatoire afin de respecter tout ce qui doit aussi être conservé du biotope ou de l'art dans l'environnement proche, offrant ainsi une solution élégante et simple pour une intégration maximale à peu de frais, une maintenance légère adaptée à un développement durable et une dépense énergétique la plus faible possible.10

Claims (6)

1. Revendications: 1- Procédé "Adherbiophotodigestion" (1) conçu pour la décantation et le compostage de tous les refus et déchets solides plus ou moins grossiers et pour une prédigestion des eaux usées toutes natures, est caractérisé en ce qu'il permet la dissipation sur une grille inox (10) puis le tamisage sur la couche de sables grossiers ou d'arènes granitiques (9), le dépôt par séparation-décantation sur les sables, des matières solides en suspension et des boues primaires dès l'arrivée des eaux usées domestiques appelées EUD (la), tous ces éléments étant transformés en compost par voie humique aérobie stricte, fonctionnement couplé à toutes opérations successives de prédigestion des polluants contenus dans les eaux usées (la) etlou eaux vannes de petits collectifs raccordés ou d'habitations individuelles autonomes, dans un ou plusieurs ouvrages "Tertres décanteurs-composteurs" (2) à flux vertical descendant (7a), puis horizontal (7b) et enfin ascendant oblique (7c), alternés, translatés et percolés, avec un déversement gravitaire par effet piston des eaux usées (lb) vers tout ouvrage placé en aval, assurant un Traitement de finition, digesteur final des eaux usées domestiques, le flux des eaux usées ou eaux vannes (1 a) s'écoulant de la même manière à l'intérieur de chacun de ces "Tertres décanteurs-composteurs" (2) sous forme d'un flux (7) continu horizontal superficiel puis vertical descendant (7a), de nouveau horizontal (7b) dans le fond et enfin ascendant oblique (7c), semblable à une rivière souterraine, de passer du cheminement vertical descendant au déplacement horizontal (7b) s'autoépurant au passage des sables grossiers ou arènes granitiques (9) puis des galets (4a, 4b) supports des biomasses, l'ensemble d'un ou de plusieurs "Tertres décanteurs-composteurs" (2) ainsi montés composant un système composteur-autoépurateur aérobie, les eaux circulant à faible profondeur dans un matériau très poreux et aéré au sein de ce procédé "Adherbiophotodigestion (1), conçu aussi pour un écoulement naturel, par gravité seule, ceci grâce au phénomène du fonctionnement piston des flux (7e, 7b, 7c) à traiter dans les ouvrages "Tertre décanteur-composteur" (2) bien qu'à pente nulle des radiers (2a),
2. 2- Procédé "Adherbiophotodigestion" (1) pour la décantation et le compostage en un seul ou plusieurs ouvrages "Tertres décanteurs composteurs" (2) couplés, sur eaux usées (1 a) à flux horizontal (7) puis vertical alternés, translatés et percolés, selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il permet toute extension latérale par simple modification de la position dune des deux parois latérales (2c, 2d) avec mise en commun du coffrage perdu (5) des géotextiles (3) et géomembranes (4), nouvel apport de granulats (4a, 4b) et sables grossiers (9) sans ajout de macrophytes (8).
3. 3- Procédé "Adherbiophotodigestion" (1) pour la décantation et le compostage en un seul ou plusieurs ouvrages "Tertres décanteurs-composteurs" (2) couplés aux eaux usées (la) à flux horizontal et vertical alternés, translatés et percolés, selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'il est conçu comme un tout complanté d'hélophytes (8), macrophytes vivaces, précisément adaptés aux zones d'implantation, latitude, altitude, influences maritimes ou continentales, natures et débits des effluents à traiter (la),
4. 4- Le dispositif 'Adherbiophotodigestion" (1) est conçu pour la décantation et la prédigestion des eaux usées domestiques EUD (la) ou autres à flux horizontal superficiel (7), vertical descendant (7a), horizontal au niveau du radier (7b), puis ascendant oblique (7c), alternés, translatés et percolés, formant le flux des eaux prétraitées (1 b) en sortie (6), selon la revendication 1 à 3, caractérisé en ce que la mise en oeuvre peut concerner un mais aussi plusieurs "Tertres décanteurs-composteurs" (2) d'une même Unité d'épuration, avec mêmes formes en diamant, troncs renversés de pyramides régulières obliques à bases rectangulaires, de longueurs et largeurs variables selon charges et débits des eaux usées (la), avec, en leurs fonds (2a) et parois latérales (2b, 2c, 2d, 2e), un géotextile antipoinçonnant (3), une géomembrane souple et étanche (4), celle-ci maintenue verticalement et/ou obliquement grâce à la mise en place d'un coffrage perdu (5) de type lambourdes, liteaux, le tout empli de galets de deux différentes granulométries (4a, 4b), les plus gros galets au niveau du radier du "Tertre décanteur-composteur" (2) et une couche d'arènes granitiques ou sets grossiers (9) en surface, tous ces matériaux rapportés spécialement adaptés au traitement à réaliser sur le flux (7), des eaux usées (la) polluées, les dits granulats (4a, 4b et 9) étant placés en trois couches horizontales séparées par un géotextile anticontaminant (3e et 3b) dans chacun des " Tertres décanteurs-composteurs" (2), avec, en sortie (6), 11 2949225 À un affaissement de la cloison latérale (2c) pour chacun des ouvrages (2), imposant les changements de flux (7, 7a, 7b, 7c), le tout complanté d'hélophytes (8), macrophytes vivaces, adaptés aux zones d'implantation et à la nature des effluents à traiter (1 a) tombant sur la grille inox (10) et la couche des sables grossiers (9), 5
5. 5- Procédé de fabrication de ce dispositif "Adherbiophotodigestion" (1) pour le traitement des eaux usées domestiques EUD (1 a) ou autres, à flux horizontal et vertical alternés, translatés et percolés, selon la revendication 1 à 4, caractérisé en ce que les "Tertres décanteurs-composteurs" (2) de traitement généralement de forme en diamant, peuvent être fabriqués en série sous la forme d'une section en V très ouvert par exemple, toujours de faible profondeur moyenne, et ainsi placés les uns à 10 la suite des autres,
6. 6- Procédé de fabrication de ce dispositif "Adherbiophotodigostion" (1) pour le traitement des eaux usées domestiques EUD (1 a) ou autres, à flux horizontal et vertical alternés, translatés et percolés, selon la revendication 1 à 5, caractérisé en ce que les "Tertres décanteurs-composteurs" (2) de traitement généralement de forme en diamant, peuvent être placés les uns accolés aux autres de 15 maniére indifférente, un "Tertre décanteur-composteur" (2) pouvant être placé contigu à un autre, pas forcément sur un même plan ni au même niveau, les parois (2d et 2e) obliques des "Tertres décanteurs-composteurs" (2) peuvent être communes à deux, voire trois ou plus, "Tertres décanteurs-composteurs" (2) et devenir ainsi verticales, ceci compte tenu des différentes possibilités et obligations de placer les "Tertres décanteurs-composteurs" (2) les uns à côté des autres, 12