FR3019172A1 - Dispositif et procede d’assainissement des eaux usees - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un dispositif d'assainissement des eaux usées par lombrifiltration, ledit dispositif (10) comprenant une cuve d'assainissement (12), des moyens d'introduction (14) des eaux usées dans ladite cuve d'assainissement (12) et des moyens d'évacuation (15) des eaux assainies par la cuve d'assainissement (12), la cuve d'assainissement (12) comprenant une couche supérieure de matière organique (18), une couche inférieure de matière imputrescible (22) et une couche d'aération (20) configurée pour séparer la couche supérieure de matière organique (18) de la couche inférieure de matière imputrescible (22).

Description

DISPOSITIF ET PROCEDE D'ASSAINISSEMENT DES EAUX USEES DOMAINE TECHNIQUE La présente invention se rapporte au domaine de l'assainissement et concerne plus particulièrement un dispositif et un procédé d'assainissement des eaux usées par lombrifiltration. ETAT DE LA TECHNIQUE Les eaux usées provenant d'un immeuble d'habitation comportent de manière connue à la fois des matières liquides et des matières solides organiques qu'il est nécessaire d'assainir. Lorsque, par exemple, ledit immeuble d'habitation n'est pas relié au réseau collectif des eaux usées, on utilise de manière connue un système d'assainissement autonome permettant d'obtenir en sortie des eaux assainies qui peuvent alors être déversées dans la nature sans pollution. On connaît différents types de systèmes d'assainissement tels que les microstations, les tranchées drainantes, les filtres à sable et les filtres compacts.

Les microstations utilisent des bactéries en milieu anaérobie et/ou aérobie pour dégrader les matières solides des eaux usées. De telles microstations produisent toutefois des boues odorantes et nécessitent beaucoup de maintenance, ce qui est chronophage et coûteux.

Les tranchées drainantes et les filtres à sables nécessitent, d'une part, l'utilisation d'une fosse de décantation en entrée qui produit également des boues odorantes et, d'autre part, une surface importante de déploiement au sol, ce qui présente des inconvénients. De plus, le sable peut provoquer un colmatage du filtre, l'empêchant alors de fonctionner correctement. Les filtres compacts fonctionnent en milieu aérobie et/ou anaérobie et peuvent êtres des filtres à zéolithe (roche volcanique), des filtres à copeaux de coco, des filtres plantés ou des lombrifiltres. Les filtres à zéolithe, les filtres à copeaux de coco et certains filtres plantés nécessitent une fosse de décantation en entrée, ce qui dégage là encore des odeurs, et leur maintenance est coûteuse et chronophage. De plus, les filtres à zéolithe, les filtres à copeaux de coco et les filtres plantés se colmatent aisément au niveau de leur partie supérieure, ce qui présente un inconvénient important.

Pour résoudre en partie ces inconvénients, on utilise des filtres plantés fonctionnant sans fosse de décantation en entrée ou des lombrilfitres qui ne dégagent pas d'odeur. Un filtre planté nécessite toutefois, d'une part, une surface de plantation des végétaux trois à quatre fois plus importante que la surface nécessaire pour un lombrifiltre et, d'autre part, une taille fréquente des végétaux, ce qui est chronophage et coûteux et présente donc des inconvénients importants. De plus, les plantes ayant besoin de lumière pour vivre et se développer et étant par conséquent à l'air libre, les effluents restent visibles, ce qui présente un autre inconvénient.

Le document FR2985997A1 décrit un système de lombrifiltration pour l'assainissement des eaux usées d'une habitation individuelle comprenant une pompe d'injection, une cuve d'assainissement et un module de post-traitement. Les eaux usées sont tout d'abord acheminées jusqu'à la pompe d'injection qui réduit la taille des matières solides de manière à homogénéiser la densité des eaux usées puis les injecte sous pression dans la cuve d'assainissement par l'intermédiaire d'une pluralité d'arroseurs. La cuve d'assainissement comprend une couche supérieure de matière organique et une couche inférieure de matière minérale. La couche supérieure de matière organique est composée de copeaux de bois dans lesquels des lombriciens et des bactéries sont disséminés. La couche inférieure de matière minérale est composée de pouzzolane dont le diamètre équivalent moyen est compris entre 5 et 20 mm et de galets de rivière permettant l'évacuation des eaux filtrées par la cuve d'assainissement vers la sortie du système de lombrifiltration. En fonctionnement de la cuve d'assainissement, les eaux usées provenant de la pompe d'injection sont aspergées sur les copeaux de bois qui les filtrent de sorte à retenir la majorité des résidus de matières solides afin que les lombriciens et les bactéries les dégradent, les lombriciens ayant majoritairement un rôle de mélangeurs des copeaux de bois afin d'augmenter le nombre de bactéries présentes dans la couche supérieure de matière organique. Un séparateur à mailles dont l'ouverture des mailles est de l'ordre de 5 mm est disposé entre la couche supérieure de matière organique et la couche inférieure de matière minérale afin de séparer les copeaux de bois de la pouzzolane tout en permettant l'évacuation des eaux filtrées par la couche supérieure de matière organique vers la couche inférieure de matière minérale.

Cependant, dans un tel dispositif, les résidus de matière solide organique contenus dans les eaux usées ainsi que les farines issues de la digestion des lombriciens ne sont pas suffisamment dégradés dans la couche supérieure de matière organique et peuvent traverser le séparateur à mailles, le pouzzolane et les galets. Cela peut provoquer un colmatage de la cuve d'assainissement, notamment au niveau de la couche inférieure de matière minérale, et nécessite donc d'utiliser un module de post- traitement des eaux en sortie de la cuve d'assainissement afin de décanter les eaux filtrées et obtenir des eaux claires, ce qui est chronophage et fastidieux et présente donc des inconvénients majeurs.

De plus, les matières liquides situées au niveau du séparateur à mailles ou de la couche inférieure de matière minérale peuvent remonter par capillarité dans la couche supérieure de matière organique. Une telle remontée humidifie les copeaux de bois au niveau de la partie inférieure de la couche supérieure de matière organique, ce qui les densifie et ralentit la progression des lombriciens et la digestion des résidus de matière solide organique. Cela a pour effet de réduire significativement l'efficacité du système, ce qui présente un inconvénient important. PRESENTATION GENERALE DE L'INVENTION La présente invention a pour but de résoudre au moins en partie ces inconvénients en proposant un dispositif d'assainissement des eaux usées par lombrifiltration qui soit à la fois efficace, simple et fiable, notamment en permettant une dégradation des matières solides contenus dans les eaux usées de sorte qu'il ne soit pas nécessaire d'effectuer un post-traitement des eaux à la sortie du dispositif.35 A cette fin, l'invention concerne tout d'abord un dispositif d'assainissement des eaux usées par lombrifiltration, ledit dispositif comprenant une cuve d'assainissement, des moyens d'introduction des eaux usées dans ladite cuve d'assainissement et des moyens d'évacuation des eaux assainies par la cuve d'assainissement, la cuve d'assainissement comprenant : - une couche supérieure de matière organique comprenant des composés lignocellulosiques, dans lesquels sont disséminés des lombriciens et/ou des bactéries, aptes à recevoir des eaux usées des moyens d'introduction et à filtrer au moins en partie lesdites eaux usées reçues de sorte à retenir la majorité des matières solides afin que lesdits lombriciens et/ou lesdites bactéries les dégradent, - une couche inférieure de matière imputrescible dans laquelle sont disséminés des bactéries et qui est configurée pour filtrer les eaux usées filtrées par la couche supérieure de matière organique de sorte à retenir les résidus de matières solides afin que lesdites bactéries les dégradent et évacuer les eaux filtrées vers les moyens d'évacuation, - un séparateur à mailles s'étendant entre la couche supérieure de matière organique et la couche inférieure de matière imputrescible configuré pour séparer les composés lignocellulosiques de la couche inférieure de matière imputrescible et autoriser le passage des eaux reçues de la couche supérieure de matière organique vers la couche inférieure de matière imputrescible, le dispositif étant remarquable en ce qu'il comprend une couche d'aération, disposée entre le séparateur à mailles et la couche inférieure de matière imputrescible, configurée pour séparer la couche supérieure de matière organique de la couche inférieure de matière imputrescible.

Une telle couche d'aération permet donc d'assécher la partie inférieure de la couche supérieure de matière organique, afin d'éviter la remontée par capillarité des matières liquides de la couche inférieure de matière imputrescible vers la couche supérieure de matière organique à travers le séparateur à mailles, et d'assécher la partie supérieure de la couche inférieure de matière imputrescible, ce qui augmente significativement l'efficacité du système et permet d'obtenir en sortie des eaux assainies qu'il n'est pas nécessaire de traiter postérieurement et qui peuvent donc être directement rejetées dans la nature. Le dispositif d'assainissement des eaux usées est ainsi avantageusement dépourvu de module de post-traitement et peut donc fonctionner de manière autonome.

De préférence, l'épaisseur de la couche d'aération est supérieure ou égale à 1 cm. De manière avantageuse, la couche d'aération comprend au moins 80 %, de préférence au moins 90 %, d'air. Selon une caractéristique de l'invention, la couche d'aération comprend une structure alvéolaire, de préférence de type structure alvéolaire ultralégère (SAUL).

Selon un aspect de l'invention, le dispositif d'assainissement comprend au moins un premier moyen d'aération relié à la couche d'aération afin d'en améliorer notablement l'efficacité. Un tel premier moyen d'aération peut se présenter sous la forme d'un conduit d'aération, par exemple réalisé en polychlorure de vinyle (PVC), reliant la couche d'aération à l'air libre.

Selon un autre aspect de l'invention, le dispositif d'assainissement comprend au moins un deuxième moyen d'aération relié à la couche inférieure de matière imputrescible et/ou à un module de drainage des eaux assainies afin d'en améliorer notablement l'efficacité. Un tel deuxième moyen d'aération peut se présenter sous la forme d'un conduit d'aération, par exemple réalisé en polychlorure de vinyle (PVC), reliant la couche inférieure de matière imputrescible et/ou un module de drainage des eaux assainies à l'air libre. Le séparateur à mailles permet de retenir à la fois les composés lignocellulosiques et les résidus de matière solide organique, contenus dans les eaux usées ou issues de la digestion des lombriciens, dont le diamètre est supérieure à celui du maillage afin que ces résidus ne descendent pas dans la couche inférieure de matière imputrescible. De préférence, le diamètre des mailles du séparateur est inférieur ou égal à 2 mm. Un tel maillage permet d'éviter le passage des matières organiques dont le diamètre est supérieur à 1 mm, ce qui améliore significativement la qualité des eaux en sortie de la cuve d'assainissement et donc l'efficacité du dispositif. Il n'est donc plus nécessaire d'utiliser des moyens de post-traitements des eaux en sortie de la cuve d'assainissement. De plus, un tel maillage permet d'éviter le colmatage de la cuve d'assainissement au niveau de la couche inférieure de matière imputrescible.

De préférence encore, le séparateur se présente sous la forme d'une géo-grille réalisée en un matériau imputrescible, connue de l'homme du métier.

Avantageusement, la couche inférieure de matière imputrescible comprend de la matière minérale, peu coûteuse et aisée à utiliser. De préférence, la couche inférieure de matière imputrescible est constituée de matière minérale. Selon un aspect de l'invention, la couche inférieure de matière imputrescible 10 comprend au moins une première sous-couche de filtration. De manière avantageuse, la première sous couche de filtration comprend des premiers éléments dont le diamètre équivalent est inférieur à 6 mm, avantageusement inférieur à 5mm et de préférence inférieure à 4 mm, par exemple compris entre 1 et 4 15 mm. De tels premiers éléments peuvent, par exemple, être des grains de sable ou des billes en verre ou en matériau plastique. Une telle première sous-couche de filtration peut aussi comprendre de la roche volcanique. De préférence, la couche inférieure de matière imputrescible comprend une 20 deuxième sous-couche de filtration, disposée sous la première sous-couche de filtration. Une telle deuxième sous-couche de filtration comprend avantageusement des deuxièmes éléments dont le diamètre équivalent moyen est inférieur au diamètre équivalent moyen des premiers éléments de la première sous-couche de filtration. De tels deuxièmes éléments peuvent, par exemple, être des grains de sable ou des billes 25 en verre ou en matériau plastique. La deuxième sous-couche de filtration peut aussi comprendre de la roche volcanique. La première sous-couche de filtration permet notamment l'absorption du colmatage tandis que la deuxième sous-couche de filtration permet de filtrer les derniers résidus de 30 matière solides provenant de la couche supérieure de matière organique. De préférence, le diamètre équivalent des premiers éléments de la première sous-couche de filtration est compris entre 2 et 4 mm, de manière à permettre un filtrage des résidus de matière solide organique dont le diamètre est supérieur ou égal à 2 mm. 35 De préférence encore, le diamètre équivalent des deuxièmes éléments de la deuxième sous-couche de filtration est compris entre 1 et 2,5 mm de manière à permettre un filtrage des résidus de matière solide organique de très faibles dimensions contenus dans les eaux la traversant.

La succession verticale, de haut en bas, de la première sous-couche de filtration et de la deuxième sous-couche de filtration permet d'éliminer en deux étapes la quasi-totalité voire l'ensemble des résidus de matière solide organique non filtrés par la couche supérieure de matière organique. Un tel double-filtre permet avantageusement de séparer la filtration des derniers résidus contenus dans les eaux provenant de la couche supérieure de matière organique, ce qui est notablement plus efficace que si la première sous-couche de filtration et la deuxième sous-couche de filtration étaient mélangées.

Selon une caractéristique de l'invention, le dispositif comprend des moyens de rétention d'éléments, se présentant de préférence sous la forme d'une grille ou de bacs de rétention, disposés sous la ou les sous-couches de filtration. Selon un aspect de l'invention, la couche inférieure de matière imputrescible 20 comprend une sous-couche inférieure de galets configurée pour évacuer les eaux assainies. Selon une autre caractéristique de l'invention, le dispositif comprend un module de drainage configuré pour drainer les eaux assainies reçues de la couche inférieure de 25 matière imputrescible vers les moyens d'évacuation. Un tel module de drainage est de préférence disposé, sous la couche inférieure de matière imputrescible, au fond de la cuve d'assainissement. De manière avantageuse, le module de drainage comprend une paroi incliné, voire 30 doublement incliné. De manière préférée, le module de drainage comprend au moins un conduit de drainage, de préférence relié au deuxième moyen d'aération. Un tel conduit de drainage peut être un conduit réalisé en polychlorure de vinyle (PVC) et comprenant 35 une pluralité d'ouvertures, connu de l'homme du métier.

Selon un aspect de l'invention, les moyens d'entrée des eaux usées comprennent une pluralité d'arroseurs, de préférence configurés pour déverser les eaux usées sur une majeure partie de la surface supérieure de la cuve d'assainissement.

Selon une caractéristique de l'invention, les composés lignocellulosiques, qui peuvent être facilement dégradés en compost par les lombriciens, comprennent, par exemple, des copeaux de bois, des plaquettes de bois, de l'écorce de bois ou toute autre matière carbonée adaptée.

L'invention concerne aussi un système d'assainissement des eaux usées par lombrifiltration comprenant des moyens d'injection des eaux usées et au moins un dispositif tel que présenté précédemment, les moyens d'injection étant configurés pour injecter les eaux usées, de préférence à volume constant, dans le dispositif d'assainissement. L'invention concerne également un procédé d'assainissement mis en oeuvre par un dispositif tel que présenté précédemment, ledit procédé étant remarquable en ce qu'il comprend une étape d'aération de la partie inférieure de la couche supérieure de matière organique. De préférence, le procédé comprend en outre une étape d'aération de la partie supérieure de la couche inférieure de matière imputrescible.

De préférence encore, le procédé comprend en outre une étape d'aération de la partie inférieure de la couche inférieure de matière imputrescible. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront lors de la description qui suit faite en regard des figures annexées données à titre d'exemples non limitatifs et dans lesquelles des références identiques sont données à des objets semblables. DESCRIPTION DES FIGURES La figure 1 illustre une forme de réalisation du système d'assainissement selon l'invention.

La figure 2 est une vue en perspective en transparence partielle d'une forme de réalisation d'une cuve d'assainissement d'un dispositif d'assainissement selon l'invention. La figure 3 est une vue en perspective en transparence partielle d'une forme de réalisation d'un dispositif d'assainissement selon l'invention. La figure 4 est une vue en perspective en transparence partielle de la cuve d'assainissement de la figure 2 montrant en outre les moyens d'aération. La figure 5 est une représentation schématique en coupe de la cuve d'assainissement des figures précédentes.

La figure 6 illustre un mode de mise en oeuvre du procédé selon l'invention. DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION Description d'une forme de réalisation du système selon l'invention Le système d'assainissement selon l'invention est particulièrement adapté pour traiter les eaux usées d'un immeuble d'habitation comportant en grande majorité des éléments organiques en phase liquide et solide. Il est également adapté pour traiter des eaux usées agricoles et industrielles, notamment agro-alimentaires. I) Système d'assainissement 1 La figure 1 représente une forme de réalisation d'un système 1 d'assainissement des eaux usées par lombrifiltration selon l'invention. 25 Dans cet exemple, le système 1 est relié à un immeuble d'habitation 2 comportant des moyens de génération 3 des eaux usées. De telles eaux usées comportent de manière connue à la fois des matières liquides et des matières solides organiques. Dans cet exemple, ces moyens de génération 3 des eaux usées comprennent des toilettes 3a, 30 un lavabo 3b, une baignoire 3c, une machine à laver le linge 3d et un évier 3e. Afin de collecter les eaux usées générées par les moyens de génération 3, l'immeuble 2 comprend des moyens de récupération des eaux usées se présentant sous la forme de canalisations d'évacuation 4. 20 35 Afin d'assainir les eaux usées provenant des canalisations d'évacuation 4, le système d'assainissement 1 comprend des moyens d'injection des eaux usées, reliés aux canalisations d'évacuation 4, et un dispositif d'assainissement 10 des eaux usées par lombrifiltration. 1) Moyens d'injection Dans l'exemple illustré à la figure 1, les moyens d'injection se présentent sous la forme d'une pompe d'injection 5 configurée pour recevoir les eaux usées provenant des canalisations d'évacuation 4 et les injecter sous pression, de préférence à volume constant, dans le dispositif d'assainissement 10 via un conduit d'injection 6. La pompe d'injection 5 permet, par effet vortex ou bien à l'aide d'une hélice, de réduire les dimensions des matières solides des eaux usées à des valeurs comprises entre 2 et 10 MM. 2) Dispositif d'assainissement 10 Comme illustré aux figures 2 à 5, le dispositif d'assainissement 10 comprend une cuve d'assainissement 12, des moyens d'entrée 14 des eaux usées dans ladite cuve d'assainissement 12 et des moyens d'évacuation 15 des eaux filtrées par la cuve d'assainissement 12. Dans cet exemple, la cuve d'assainissement 12 se présente sous la forme d'un bac de forme parallélépipédique dont la face supérieure FS est ouverte et qui comprend une base 13 de support de la cuve d'assainissement 12 fermant sa face inférieure. La cuve d'assainissement 12 illustrée à la figure 1 est enterrée dans le sol S, mais il va de soi qu'elle pourrait être hors sol dans une autre forme de réalisation du système selon l'invention.

Les moyens d'entrée 14 des eaux usées dans la cuve d'assainissement 12 sont configurés pour recevoir, de la pompe d'injection 5, via la conduit 6, les eaux usées broyées et pour les déverser dans la cuve d'assainissement 12. A cette fin, en référence à la figure 3, les moyens d'entrée 14 des eaux usées se présentent sous la forme d'une pluralité de canalisations d'arrosage 14a et d'arroseurs 14b disposés en réseau au-dessus de la face supérieure FS de la cuve d'assainissement 12. De préférence, les arroseurs 14b sont disposés de sorte à disperser les eaux usées sur une surface correspondante à celle de la face supérieure FS ouverte de la cuve d'assainissement 12. Dans cet exemple, le dispositif d'assainissement 10 comprend seize arroseurs équi-répartis dans un espace 16 situé au niveau de la partie supérieure de la cuve d'assainissement 12. Dans cet exemple, les moyens d'évacuation 15 se présentent sous la forme d'un conduit d'évacuation 15 configuré pour évacuer les eaux filtrées par la cuve d'assainissement 12, par exemple directement dans le sol ou bien dans un réservoir de stockage. Bien entendu, la forme et les dimensions des moyens d'entrée 14 et des moyens d'évacuation 15 peuvent être différentes dans d'autres formes de réalisation du dispositif 10.

La cuve d'assainissement 12 comprend une pluralité de couches de matières de différents types réparties verticalement sur la hauteur de la cuve d'assainissement 12. Dans cet exemple, en référence aux figures 4 et 5, la cuve d'assainissement 12 comprend, de haut en bas, un espace ou couche d'air 16, une couche supérieure de matière organique 18, un séparateur à mailles 19, une couche d'aération 20, une couche inférieure de matière imputrescible 22 et un module de drainage (décrit ci-après). Les eaux usées sont dispersées par les arroseurs 14b à travers la couche d'air 16 sur la couche supérieure de matière organique 18 afin d'être filtrées. A cette fin, la couche supérieure de matière organique 18 comprend des composés lignocellulosiques, de préférence de type copeaux de bois, dans lesquels des lombriciens et des bactéries sont disséminés et peuvent se développer. Les composés lignocellulosiques peuvent bien entendu se présenter sous d'autres formes ou matières, mélangées ou non. Dans cet exemple, les copeaux de bois sont composés d'un mélange de chêne (2/3) et de peuplier (1/3). Il va de soi que tout type de copeaux et/ou mélange adapté peuvent être utilisés dans le cadre de la présente invention.

Les bactéries permettent de dégrader en grande partie les particules de matière solide contenues dans les eaux usées broyées.

Les lombriciens permettent, dans une moindre mesure, de dégrader les matières solides contenues dans les eaux usées et permettent surtout de mélanger et d'aérer les copeaux de bois de manière à augmenter le nombre de bactéries présentes dans la couche supérieure de matière organique, améliorant ainsi l'efficacité du dispositif d'assainissement 10.

De préférence, l'épaisseur de la couche supérieure de matière organique 18 est supérieure à 40 cm. La couche inférieure de matière imputrescible 22 permet de supporter les couches supérieures et d'évacuer des eaux qu'elle filtre vers le module de drainage. Pour ce faire, dans cet exemple, la couche inférieure de matière imputrescible 22 comprend une pluralité de sous-couches de matières minérales, dans lesquelles sont présentes des bactéries permettant la dégradation des résidus de matière organique des eaux usées, parmi lesquelles : une première sous-couche de filtration 22a constituée de grains de sable, une deuxième sous-couche de filtration 22b disposée sous la première sous-couche de filtration 22a, également constituée de grains de sable, des moyens de rétention de sable se présentant dans cet exemple sous la forme d'une grille 22c et une couche de galets de rivière 22d.

En variante, les moyens de rétention de sable peuvent se présenter sous la forme d'un bac ou de tout autre moyen adapté. De préférence, le diamètre équivalent des grains de sable de la première sous-couche de filtration 22a est supérieur au diamètre équivalent des grains de sable de la deuxième sous-couche de filtration 22b. De préférence encore, le diamètre équivalent des grains de sable de la première sous-couche de filtration 22a est compris entre 2 et 4 mm, et le diamètre équivalent des grains de sable de la deuxième sous-couche de filtration 22b est compris entre 1 et 2,5 mm.35 Par les termes « diamètre équivalent », on entend la taille des grains, c'est-à-dire le diamètre de la sphère qui se comporterait de manière identique lors d'une opération d'analyse gra nulométrique.

La première sous-couche de filtration 22a permet notamment l'absorption du colmatage tandis que la deuxième sous-couche de filtration 22b permet de filtrer la quasi-totalité, voire la totalité, des résidus de matières solides contenus dans les eaux filtrées provenant de la couche supérieure de matière organique.

La grille de rétention de sable 22c est disposée sous la deuxième sous-couche de filtration 22b permet de retenir le sable de la deuxième sous-couche de filtration 22b tout en laissant passer les eaux filtrées par ladite deuxième sous-couche de filtration 22b.

De préférence, l'épaisseur de la couche inférieure de matière imputrescible 22 est supérieure à 30 cm. Par exemple, l'épaisseur de chacune de la première sous-couche de filtration 22a, de la deuxième sous-couche de filtration 22b et de la sous-couche de galets 22d peut être supérieure à 10 cm.

Selon l'invention, une couche d'aération 20 est disposée entre la couche supérieure de matière organique 18 et la couche inférieure de matière imputrescible 22. Dans cet exemple, la couche d'aération 20 se présente avantageusement sous la forme d'une structure alvéolaire ultralégère (SAUL) dont l'épaisseur est comprise entre 5 et 40 cm et dont le ratio du volume d'air sur le volume total de la couche est compris entre 80 % et 99 %. La structure de la couche d'aération 20 est réalisée en un matériau imputrescible et résistant au passage des eaux usées. Afin d'améliorer l'efficacité de l'aération de la partie inférieure de la couche supérieure de matière organique 18 et de la partie supérieure de la couche inférieure de matière imputrescible 22, et donc l'efficacité du dispositif 10, le dispositif 10 comprend, comme illustré à la figure 4, des premiers moyens d'aération se présentant sous la forme de deux premiers conduits d'aération 23, ou cheminées, reliant la couche d'aération 20 à l'air libre de la couche d'air 16.35 Un séparateur à mailles 19, par exemple de type géo-grille, est disposé entre la couche supérieure de matière organique 18 et la couche d'aération 20 de sorte à retenir les copeaux de bois.

La valeur d'espacement des mailles du séparateur 19 est faible, de l'ordre de 1 mm. L'utilisation d'un tel séparateur à mailles 19 est rendue possible par la présence de la couche d'aération 20 qui améliore l'efficacité de la dégradation des résidus de matière solide par la couche supérieure de matière organique de sorte que le diamètre équivalent de la plupart des particules solides atteignant le séparateur à mailles 19 est inférieur à 1 mm. Le module de drainage permet la collecte par gravité des eaux filtrées par les différentes couches de matière disposées dans la cuve d'assainissement 12.

Le module de drainage comprend une paroi inclinée 26a et des conduits de drainage 26b permettant d'évacuer les eaux filtrées vers le conduit d'évacuation 15. Les conduits de drainage 26b peuvent se présenter sous la forme de tubes, par exemple réalisé en polychlorure de vinyle (PVC), dans lesquels sont percées des ouvertures, connus de l'homme du métier, permettant de recueillir les eaux assainies.

Afin d'améliorer l'efficacité de l'aération de la partie inférieure de la couche inférieure de matière imputrescible 22, c'est-à-dire de la sous-couche de galets 22d, et/ou du module de drainage, et donc l'efficacité du dispositif 10, le dispositif 10 comprend, comme illustré à la figure 4, des deuxièmes moyens d'aération se présentant sous la forme de deux deuxièmes conduits d'aération 24, ou cheminées, reliant, dans cet exemple, la sous-couche de galets 22d et le module de drainage à l'air extérieur de la couche d'air 16. Le dispositif d'assainissement 10 peut en outre comprendre un module de sécurité incluant une cuve d'assainissement qui est connectée en dérivation sur le circuit d'amenée des eaux usées chargés de matière organique. Le dispositif d'assainissement 10 peut aussi comprendre des moyens de refroidissement (non représentés) des eaux usées broyées pulvérisées dans la cuve d'assainissement 12 pouvant par exemple se présenter sous la forme d'un échangeur à serpentin.

Le dispositif d'assainissement 10 peut aussi comprendre des moyens de contrôle de la température de la couche supérieure de matière organique afin de permettre le contrôle de la vie et du développement des lombriciens.

Par ailleurs, le système d'assainissement selon l'invention peut en outre comprendre une cuve de rétention des eaux assainies en sortie du dispositif 10 et/ou une pompe de relevage des eaux assainies, également disposée en sortie du dispositif 10 permettant notamment d'acheminer les eaux assainies vers la surface lorsque le dispositif 10 est au moins partiellement enterré. Il) Mise en oeuvre En fonctionnement du dispositif d'assainissement 10, les eaux usées générées par les moyens de génération 3 sont acheminés via les canalisations 4 jusqu'à la pompe d'injection 5 dans une étape El . La pompe d'injection 5 injecte alors les eaux usées sous pression dans les moyens d'entrée 14, dans une étape E2, ce qui permet de réduire les dimensions des particules 20 contenues dans lesdites eaux usées, de préférence à des valeurs inférieures à lOmm. Les eaux usées sont guidées par les canalisations d'arrosage 14a jusqu'aux arroseurs 14b qui les aspergent, dans une étape E3, dans l'espace 16 de la cuve d'assainissement 12, sur la majeure partie de la surface supérieure de la couche 25 supérieure de matière organique 18. Les eaux usées ainsi dispersées traversent la couche supérieure de matière organique 18 par gravité. Les matières solides organiques qu'elles comportent se déposent alors en grande partie sur les copeaux de bois où elles seront dégradées, dans une étape 30 E4, par les bactéries présentes dans la couche supérieure de matière organique 18. Les lombriciens présents dans la couche supérieure de matière organique 18 digèrent également ces matières solides organiques déposées mais aussi des particules lignocellulosiques de la couche supérieure de matière organique 18 qu'elles remuent simultanément, améliorant ainsi le développement des bactéries dans la couche supérieure de matière organique 18 et donc l'efficacité globale du dispositif 1. Les eaux usées filtrées par la couche supérieure de matière organique 18 atteignent puis traversent ensuite le séparateur à mailles 19, puis la couche d'aération 20, toujours par gravité, dans une étape E5. La couche d'aération 20 permet ainsi de réaliser, via les premiers conduits d'aération 23, une étape E6 d'aération de la partie inférieure de la couche supérieure de matière organique 18 et une étape E7 d'aération de la partie supérieure de la couche inférieure de matière imputrescible 22, en l'occurrence de la partie supérieure de la première sous-surface de filtration 22a. Les eaux usées ayant traversé la couche d'aération peuvent encore contenir des particules de matière organiques résiduelles. Elles sont donc avantageusement filtrées par la première sous-couche de filtration 22a dans une étape E8 puis par la deuxième sous-couche de filtration 22b dans une étape E9 afin de retenir les dernières particules organiques résiduelles qu'elles contiennent.

Les eaux ainsi assainies atteignent alors la grille de rétention 22c et la couche de galets 22d qu'elles traversent dans une étape El° alors qu'une étape El 1 permet l'aération, via les deuxièmes conduits d'aération 23b, de la sous-couche de galets 22d, de la paroi inclinée 26a et des conduits de drainage 26b.

La paroi inclinée 26a et les conduits de drainage 26b drainent alors les eaux assainies dans une étape El 2 vers le conduit d'évacuation 15 où elles peuvent, dans une étape E13, être rejetées directement dans la nature sans pollution ou collectées par une système ou un dispositif de collecte (non représenté) tel que, par exemple, une cuve de rétention.

On notera qu'avec le dispositif d'assainissement selon l'invention, il n'est notamment pas nécessaire de recueillir les farines issues de la digestion des lombriciens. De plus, la couche d'aération 19 augmente de manière significative l'efficacité du dispositif d'assainissement 10 puisqu'elle permet l'aération de la couche supérieure de matière organique 18 et donc le développement des bactéries dans les copeaux de bois. De même, le ou les conduits d'aération augmentent de manière significative 5 l'efficacité du dispositif d'assainissement 10 puisqu'ils permettent un meilleur écoulement des eaux assainies. Enfin, le dispositif et le système selon l'invention peuvent être de faibles dimensions et donc compacts. Ils sont en outre aisés à installer, sont réalisés à partir de matériaux peu 10 onéreux et nécessitent peu d'entretien.

Claims (10)

1. REVENDICATIONS1. Dispositif d'assainissement des eaux usées par lombrifiltration, ledit dispositif (10) comprenant une cuve d'assainissement (12), des moyens d'introduction (14) des eaux usées dans ladite cuve d'assainissement (12) et des moyens d'évacuation (15) des eaux assainies par la cuve d'assainissement (12), la cuve d'assainissement (12) comprenant : - une couche supérieure de matière organique (18) comprenant des composés lignocellulosiques, dans lesquels sont disséminés des lombriciens et/ou des bactéries, aptes à recevoir des eaux usées des moyens d'introduction (14) et à filtrer au moins en partie lesdites eaux usées reçues de sorte à retenir la majorité des matières solides afin que lesdits lombriciens et/ou lesdites bactéries les dégradent, - une couche inférieure de matière imputrescible (22) dans laquelle sont disséminés des bactéries et qui est configurée pour filtrer les eaux usées filtrées par la couche supérieure de matière organique (18) de sorte à retenir les résidus de matières solides afin que lesdites bactéries les dégradent et évacuer les eaux filtrées vers les moyens d'évacuation (15), - un séparateur à mailles (19) s'étendant entre la couche supérieure de matière organique (18) et la couche inférieure de matière imputrescible (22) configuré pour séparer les composés lignocellulosiques de la couche inférieure de matière imputrescible (22) et autoriser le passage des eaux reçues de la couche supérieure de matière organique (18) vers la couche inférieure de matière imputrescible (22), le dispositif étant caractérisé en ce qu'il comprend une couche d'aération (20), disposée entre le séparateur à mailles (19) et la couche inférieure de matière imputrescible (22), configurée pour séparer la couche supérieure de matière organique (18) de la couche inférieure de matière imputrescible (22).
2. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'épaisseur de la couche d'aération (20) est supérieure ou égale à 1 cm.
3. 3. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la couche d'aération (20) comprend au moins 80 %, de préférence au moins 90 %, d'air.
4. 4. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la couche d'aération (20) comprend une structure alvéolaire, de préférence de type structure alvéolaire ultralégère (SAUL).
5. 5. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un premier moyen d'aération (23) relié à la couche d'aération (20).
6. 6. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le diamètre des mailles du séparateur (19) est inférieur ou égal à 2 mm.
7. 7. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la couche inférieure de matière imputrescible (22) comprend au moins une sous-couche de filtration (22a, 22b) comprenant des éléments dont le diamètre équivalent moyen est inférieur à 6 mm.
8. 8. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la cuve d'assainissement (12) comprend un module de drainage (26a, 26b) configuré pour drainer les eaux assainies reçues de la couche inférieure de matière imputrescible (22) vers les moyens d'évacuation (15).
9. 9. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un deuxième moyen d'aération (24) relié à la couche inférieure de matière imputrescible (22) et/ou au module de drainage (26) des eaux assainies.
10. 10. Procédé d'assainissement mis en oeuvre par un dispositif (10) selon l'une des revendications précédentes, ledit procédé étant caractérisé en ce qu'il comprend une étape (E7) d'aération de la partie inférieure de la couche supérieure de matière organique (18). 30 35