FR3023281A1 - Dispositif de traitement et de recyclage des eaux grises et procede de retro-lavage - Google Patents

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Abstract

La présente invention a pour objet de proposer un dispositif de traitement et de recyclage des eaux grises comprenant : - un réservoir d'eaux grises équipé d'un dispositif d'aération, - un tube d'électrocoagulation dont l'entrée est reliée au réservoir d'eaux grises, - un tube d'ultrafiltration relié à une sortie du tube d'électrocoagulation et dont la sortie des eaux chargées en boues provenant dudit tube d'ultrafiltration est reliée à un tube de décantation des eaux chargées en boue permettant de piéger lesdites boues, ledit tube de décantation étant compris dans le dispositif embarqué et relié au dispositif d'aération, - une pompe d'ultrafiltration reliée à la sortie des eaux ultrafiltrées par la membrane du tube d'ultrafiltration et d'autre part à l'entrée d'un osmoseur compris dans le dispositif embarqué, l'entrée de l'osmoseur recevant les eaux ultrafiltrées provenant du tube d'ultrafiltration, - des moyens de contrôle destinés à piloter au moins le dispositif d'aération et la pompe d'ultrafiltration.

Description

Dispositif de traitement et de recyclage des eaux grises et procédé de rétro-lavage DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION La présente invention se rapporte au domaine des dispositifs de traitement des eaux usées. Plus particulièrement, l'invention concerne un dispositif embarqué de traitement et de recyclage des eaux grises et un procédé de rétro-lavage. ARRIERE-PLAN TECHNOLOGIQUE DE L'INVENTION De façon connue en soi, Les eaux usées issues des activités domestiques, se repartissent en deux catégories : i. Les eaux de vannes ou eaux noires qui proviennent principalement des toilettes et sont fortement chargées en matières organiques et agents pathogènes. ii. Les eaux grises qui proviennent des éviers, lavabos, douches, lave vaisselle, lave linge. La majorité des habitations construites à ce jour mélangent les eaux de vannes et les eaux grises. Les effluents rejoignent le réseau urbain (« tout à l'égout ») pour un traitement en station d'épuration ou sont traités localement au moyen de fosse sceptique. Diverses techniques et dispositifs consistent à traiter les eaux usées urbaines grâce à des procédés physico-chimiques et/ou biologiques. L'effluent traité est ensuite rejeté dans le milieu naturel (rivière ou mer). Les installations d'épuration des eaux résiduaires ne sont pas conçues pour être miniaturisées et être installées au sein d'une habitation, ou même embarquées, par exemple, à bord d'un véhicule ou d'une embarcation en mouvement. Généralement, il s'agit de rejeter l'eau traitée. Cette issue au processus de traitement est peu intéressante dans le cadre de véhicules mobiles ayant généralement une autonomie en eau limitée.
En effet, les bateaux, avions, camping-cars et caravanes ne permettent pas à ce jour d'embarquer une importante quantité d'eau claire et sont contraints de remplir fréquemment les réservoirs lors de leurs escales. Cette eau claire n'est généralement pas considérée comme potable mais est utilisée pour tous les autres usages : cuisine, vaisselle, douche etc. On comprend bien ici l'utilité d'un dispositif qui permettrait de recycler les eaux grises pour une réutilisation de l'eau consommée pour ces derniers usages. DESCRIPTION GENERALE DE L'INVENTION La présente invention a donc pour objet de proposer un dispositif embarqué de traitement des eaux grises, permettant de pallier un ou plusieurs des inconvénients de l'art antérieur. L'invention propose donc un dispositif permettant de recycler ces eaux grises afin de régénérer le stock d'eau claire pour une utilisation à des fins domestiques : cuisine, vaisselle, douche etc. L'invention propose également un procédé de nettoyage de l'installation par rétro-lavage. A cet effet, l'invention concerne un dispositif de traitement et de recyclage des eaux grises comprenant : - un réservoir d'eaux grises équipé d'un dispositif d'aération, - un tube d'électrocoagulation dont l'entrée est reliée au réservoir d'eaux grises, un tube d'ultrafiltration relié à une sortie du tube d'électrocoagulation et dont la sortie des eaux chargées en boues provenant dudit tube d'ultrafiltration est reliée à un tube de décantation des eaux chargées en boue permettant de piéger lesdites boues, ledit tube de décantation étant compris dans le dispositif embarqué et relié au dispositif d'aération, une pompe d'ultrafiltration reliée à la sortie des eaux ultrafiltrées par la membrane du tube d'ultrafiltration et d'autre part à l'entrée d'un osmoseur compris dans le dispositif embarqué, l'entrée de l'osmoseur recevant les eaux ultrafiltrées provenant du tube d'ultrafiltration, - des moyens de contrôle destinés à piloter au moins le dispositif d'aération et la pompe d'ultrafiltration.
Selon une autre particularité, le dispositif de traitement est caractérisé en ce qu'il comprend une unité de désinfection par ultra-violet des eaux circulant dans le dispositif de traitement, ladite unité étant reliée à la sortie d'eau traitée de l'osmoseur, ou ailleurs dans le circuit en amont de l'entrée de l'osmoseur.
Selon une autre particularité, le dispositif de traitement est caractérisé en ce que le dispositif d'aération comprend une pompe à air reliée d'une part au sommet du tube de décantation disposé verticalement et d'autre part à un diffuseur d'air placé dans le réservoir d'eaux grises (1), la pompe à air étant destiné à aspirer l'air dans le tube de décantation afin de créer une dépression dans les tubes de décantation et d'ultrafiltration, l'air aspiré étant diffusé dans le réservoir d'eaux grises. Selon une autre particularité, le dispositif de traitement est caractérisé en ce que le tube de décantation comprend un flotteur muni d'un clapet d'obturation d'une ouverture disposée dans la partie supérieure du tube, lorsque le niveau d'eau n'a pas atteint le flotteur, et supprimant l'aspiration par mise à l'air libre du tube de décantation lorsque le niveau d'eau atteint le flotteur, ce flotteur maintenant le niveau d'eau non filtrée dans les tubes d'ultrafiltration et de décantation dans un intervalle déterminé, lorsque le dispositif d'aération est activé.
Selon une autre particularité, le dispositif de traitement est caractérisé en ce que les tubes de décantation et d'ultrafiltration sont maintenus sous aspiration via le fonctionnement du dispositif d'aération, tant que le niveau d'eau non filtrée dans le tube de décantation n'a pas atteint une valeur déterminée.
Selon une autre particularité, le dispositif de traitement est caractérisé en ce que le tube de décantation comprend une sortie d'eau non filtrée reliée au réservoir d'eaux grises, cette sortie étant disposée à un niveau inférieur au niveau de l'entrée dans le tube de décantation des eaux non filtrées chargées en boue provenant du tube d'ultrafiltration, cette entrée étant par ailleurs positionnée à un niveau suffisant pour que la membrane d'ultrafiltration du tube d'ultrafiltration soit toujours immergée, la sortie d'eau non filtrée ménageant dans la partie inférieure du tube de décantation une zone de décantation et d'accumulation des boues.
Selon une autre particularité, le dispositif de traitement est caractérisé en ce que la sortie d'eau non filtrée du tube de décantation est reliée au réservoir d'eaux grises via un tuyau, le tuyau étant muni d'un clapet anti-retour permettant la circulation dans un seul sens d'une partie de l'eau non filtrée vers le réservoir d'eaux grises, lorsque le dispositif d'aération n'est pas en fonctionnement. Selon une autre particularité, le dispositif de traitement est caractérisé en ce que la sortie d'eau non filtrée du tube décanteur reliée au réservoir d'eaux grises est positionnée de sorte que les boues décantées dans le tube de décantation ne se retrouvent pas dans le réservoir d'eaux grises, et sont évacuées par une sortie située dans le bas dudit tube suite à l'ouverture d'une valve pilotée par les moyens de contrôle. Selon une autre particularité, le dispositif de traitement est caractérisé en ce qu'il comprend une pompe de recirculation du concentrât obtenu en sortie de concentrât de l'osmoseur, assurant ainsi un courant de balayage des sels le 25 long de la membrane d'osmose. Selon une autre particularité, le dispositif de traitement est caractérisé en ce qu'il comprend une vanne réglable reliée à la sortie de concentrât de l'osmoseur, la vanne étant pilotée par les moyens de contrôle de manière à évacuer les sels dissouts concentrés vers une purge.
Selon une autre particularité, le dispositif de traitement est caractérisé en ce que les moyens de contrôle comprennent un automate programmable destiné à assurer la gestion des séquences assurant l'électrocoagulation, l'aération, l'ultrafiltration, la décantation et l'osmose inverse des eaux circulant dans le circuit, ainsi que la gestion des cycles de fonctionnement du dispositif d'aération et de la pompe d'ultrafiltration. Selon une autre particularité, le dispositif de traitement est caractérisé en ce que l'ensemble des éléments compris dans le dispositif tienne dans un valise transportable équipée de raccords rapide et alimentée à partir d'un générateur de courant continu, permettant une mise en oeuvre rapide et autonome du dispositif. Un objectif supplémentaire de l'invention est de proposer un procédé de rétro-lavage de la membrane d'ultrafiltration, caractérisé en ce qu'il comprend : a. une étape d'ouverture d'une l'électrovanne placée dans le circuit entre la sortie de la pompe à air et le diffuseur d'air placé dans le tube d'ultrafiltration, permettant de faire pénétrer de l'air à l'intérieur du tube d'ultrafiltration via ledit diffuseur d'air, b. une étape d'arrêt, pilotée par les moyens de contrôle, de la pompe d'ultrafiltration de manière à stopper la circulation d'eau non traitée provenant du tube d'ultrafiltration vers l'osmoseur, c. une étape d'inversion, pilotée par les moyens de contrôle, du fonctionnement de la pompe d'ultrafiltration induisant une circulation d'eau en sens inverse dans le circuit, l'eau traitée circulant ainsi depuis l'osmoseur vers la membrane d'ultrafiltration de manière à nettoyer ladite membrane des boues de colmatage, lesdites boues se retrouvant dans l'eau présente dans le tube d'ultrafiltration, d. après un temps to enregistré dans une zone mémoire des moyens de contrôle, une étape d'arrêt, pilotée par les moyens de contrôle, de la pompe d'ultrafiltration de manière à stopper la circulation d'eau traitée depuis l'osmoseur vers le tube d'ultrafiltration, et de reprise d'un cycle de traitement des eaux grises commandée par les moyens de contrôle, e. après un temps t1 enregistré dans une zone mémoire des moyens de contrôle, une étape de répétition des étapes du procédé. Selon une autre particularité, le procédé de rétro-lavage est caractérisé en ce que : - l'étape d'inversion du fonctionnement de la pompe d'ultrafiltration est remplacée par une étape d'ouverture, pilotée par les moyens de contrôle, d'une électrovanne comprise dans une boucle de circuit reliant l'entrée et la sortie de la pompe d'ultrafiltration, la pompe de recirculation et la fermeture de cette électrovanne induisant une circulation d'eau en sens inverse dans le circuit, l'eau traitée circulant ainsi depuis l'osmoseur vers la membrane d'ultrafiltration de manière à nettoyer ladite membrane des boues de colmatage, lesdites boues se retrouvant dans l'eau présente dans le tube d'ultrafiltration, - l'étape d'arrêt de la pompe d'ultrafiltration est remplacée par une étape de fermeture pilotée par les moyens de contrôle, après un temps to enregistrée dans une zone mémoire des moyens de contrôle, d'une part de l'électrovanne comprise dans la boucle de circuit entre l'entrée et la sortie de la pompe membranaire, et d'autre part de l'électrovanne située entre la sortie de la pompe à air et l'entrée du tube d'ultrafiltration, induisant la reprise d'un cycle de traitement des eaux grises. L'invention, avec ses caractéristiques et avantages, ressortira plus clairement à la lecture de la description faite en référence aux dessins annexés dans lesquels : La figure 1 représente une vue de face et en coupe partielle du dispositif de traitement des eaux grises dans un premier mode de réalisation, fonctionnant dans un cycle de traitement des eaux, La figure 2 représente une vue de face et en coupe partielle du dispositif de traitement des eaux grises dans un premier mode de réalisation, fonctionnant dans un cycle de rétro-lavage du dispositif, La figure 3 représente une vue de face et en coupe partielle du dispositif de traitement des eaux grises dans un second mode de réalisation, fonctionnant dans un cycle de traitement des eaux, La figure 4 représente une vue de face et en coupe partielle du dispositif de traitement des eaux grises dans un second mode de réalisation, fonctionnant dans un cycle de rétro-lavage du dispositif. DESCRIPTION DES MODES DE REALISATION PREFERES DE L'INVENTION En référence aux figures 1 à 4, l'invention va maintenant être décrite. Dans un mode de réalisation le dispositif est installé dans une habitation fixe, dont le réseau des eaux noires est séparé du réseau des eaux grises. Dans un autre mode de réalisation, préférentiel, le dispositif est adapté pour être embarqué à bord d'une installation mobile, par exemple tout engin de transport ou véhicule terrestre, aérien ou maritime. Dans un mode de réalisation, le dispositif de traitement des eaux grises (EG) comprend un réservoir d'eaux grises (1), par exemple relié à une arrivée (0) d'eaux grises (EG) présente dans l'installation. Cette arrivée d'eau est par exemple une canalisation d'évacuation reliée à un appareil domestique utilisant de l'eau (par exemple lave-vaisselle, évier, lave linge), reliée au réservoir d'eaux grises par exemple via des raccords rapides. Dans un mode de réalisation, le dispositif de traitement des eaux grises est proposé sous forme d'un kit rapidement connectable aux sorties et/ou arrivées d'eau de l'installation domestique. Le réservoir à eaux grises permet de stocker provisoirement les eaux en attente d'être recyclées.
Dans un mode de réalisation, le dispositif de traitement des eaux grises comprend un tube d'électrocoagulation (2) dont l'entrée est reliée est la sortie du réservoir d'eaux grises. Dans un mode de réalisation préférentiel, le tube d'électrocoagulation (2) comprend un tube hydrauliquement raccordé par le bas au réservoir d'eaux grises (1). Ce tube d'électrocoagulation comprend deux électrodes (20) immergées, par exemple en fer, et par lesquelles circule un courant électrique continu, par exemple d'une valeur de 12 V, les électrodes étant reliées à un générateur de courant électrique continu piloté par des moyens de contrôle compris dans le dispositif de traitement des eaux grises. Le tube d'électrocoagulation est destiné à réaliser l'électrolyse des eaux grises, ce qui a pour effet de libérer dans l'eau grise des ions ferreux (chargés positivement) qui vont réagir avec les tensioactifs anioniques (molécules chargées négativement) quoi sont les principaux constituants actifs des lessives, savons, shampoings, liquides vaisselle. Cette électrolyse permet ainsi de faire précipiter ces constituants dans l'eau non traitée. Ces eaux comprenant ces précipités seront appelées eaux chargées en boue dans la suite de la description. Dans un mode de réalisation, le dispositif de traitement des eaux grises comprend un tube d'ultrafiltration (3) dont l'entrée est reliée à une sortie du tube d'électrocoagulation. De manière préférentielle, la sortie du tube d'électrocoagulation et l'entrée du tube d'ultrafiltration (3) sont disposées dans le haut de chaque tube, et sont reliées hydrauliquement par un tuyau en col de cygne (21). Dans un mode de réalisation, le tube d'ultrafiltration (3) comprend une membrane immergée d'ultrafiltration à fibres creuses. Cette membrane d'ultrafiltration (30) est destinée à filtrer les eaux boueuses, comme cela sera détaillé plus loin dans la description.
Dans un mode de réalisation, le dispositif de traitement des eaux grises comprend un tube de décantation (4) dont l'entrée (40) est reliée à la sortie en eaux chargées de boues (31) du tube d'ultrafiltration (3). Le tube de décantation (4) comprend également une sortie (41) hydrauliquement reliée au réservoir d'eaux grises, de manière à permettre la recirculation des eaux non traitées dans le réservoir. Le tuyau (44) reliant la sortie du tube de décantation (4) et le réservoir d'eaux grises comprend une valve anti-retour (43), pour éviter le reflux d'eau non traitées vers le tube de décantation (4). Dans un mode de réalisation, la partie supérieure du tube d'ultrafiltration (3) est reliée par un tuyau (T) à la partie supérieur du tube de décantation (4) afin d'équilibrer la pression de la phase gazeuse dans ces deux tubes, les deux tubes étant disposés verticalement. Dans un mode de réalisation préférentiel, la sortie en eaux chargées de boues (31) du tube d'ultrafiltration (3) est positionnée dans la partie basse dudit tube, tandis que l'entrée (40) du tube de décantation (4) est positionnée de sorte que la membrane d'ultrafiltration (30) du tube d'ultrafiltration (3) soit toujours immergée. Par exemple et de manière non limitative, ce niveau correspond au 2/3 de la hauteur du tube de décantation (4). Dans un mode de réalisation, la sortie (41) du tube de décantation (4) reliée au réservoir d'eaux grises est disposée à un niveau inférieur au niveau d'entrée (40) dans le tube de décantation (4) des eaux non filtrées chargées en boue, cette sortie étant cependant située à un niveau suffisant pour permettre la décantation et l'accumulation des boues dans le fond du réservoir et éviter la recirculation des boues dans le réservoir d'eaux grises. Par exemple et de manière non limitative, cette sortie (41) est située au tiers de la hauteur du tube de décantation (4).
Dans un mode de réalisation, le tube de décantation (4) est équipé en partie basse d'une vanne de purge (42), par exemple pilotée par les moyens de contrôle, permettant l'évacuation des boues décantées. Dans un mode de réalisation, le dispositif de traitement des eaux grises comprend un dispositif d'aération (50, 51, 52) piloté par les moyens de contrôle et relié d'une part au réservoir d'eaux grises (1) et d'autre part au tube de décantation (4). Ce dispositif d'aération comporte par exemple et de manière non limitative une pompe à air (50) reliée d'une part au tube de décantation (4) et d'autre part à un diffuseur d'air (51) placé dans le réservoir d'eaux grises et à un autre diffuseur d'air (52) placé dans le tube d'ultrafiltration (3). Cette pompe à air (50) est destinée à aspirer l'air dans le tube de décantation (4), créant non seulement une dépression dans le tube de décantation (4), mais également dans le tube d'ultrafiltration (3). L'air aspiré est ensuite diffusé dans le réservoir d'eaux grises(1), ce qui permet d'oxygéner l'eau grise pour permettre un traitement en aérobie de la pollution. Du coté aspiration de la pompe à air (50), la pompe étant reliée à la fois au tube d'ultrafiltration (3) et au tube de décantation (4), la mise en dépression de ces deux tubes va provoquer l'aspiration de l'eau grise successivement à travers le tube d'électrocoagulation (2), le tube d'ultrafiltration (3) et finalement le tube de décantation (4). Dans un mode de réalisation, Le tube de décantation (4) est équipé en position supérieur d'un flotteur (45) de maintient de dépression, le flotteur (45) comprenant à cet effet un clapet d'obturation (46) d'une ouverture disposée dans la partie supérieure du tube de décantation (4), lorsque le niveau d'eau n'a pas atteint le flotteur, et supprimant l'aspiration par mise à l'air libre du tube de décantation lorsque le niveau d'eau atteint le flotteur. Ce flotteur muni du clapet permet donc la fermeture hermétique du tube de décantation (4) dans certaines conditions. Lorsque le tube de décantation (4) est vide ou partiellement vide, le flotteur (45) s'abaisse et le clapet (46) ferme hermétiquement le tube de décantation (4), qui ne communique plus avec l'atmosphère. Ainsi, lorsque le dispositif d'aération est en fonctionnement, celui-ci aspire l'eau grise du réservoir d'eaux grises (1), l'eau passant alors successivement dans le tube d'électrocoagulation (2), dans le tube d'ultrafiltration (3) puis dans le tube de décantation (4). Lorsque le niveau d'eau atteint le flotteur (45) celui-ci ouvre mécaniquement le clapet (46) de mise à l'atmosphère. Le dispositif d'aération devient alors inefficace, ce qui fait immédiatement baisser le niveau d'eau dans les différents tubes. Une telle caractéristique permet un fonctionnement économique, autonome et fiable du système d'aspiration d'eau. La pompe à air (50) est programmée par les moyens de contrôle pour fonctionner par intermittence. Lorsqu'elle est en service l'eau alimente les trois tubes ce qui permet de faire fonctionner l'électrocoagulation et l'ultrafiltration, et le flotteur (45) muni du clapet (46) permet de maintenir le niveau d'eau à l'intérieur des tubes à une hauteur déterminée quasiment constante. Lorsque la pompe à air (50) est à l'arrêt, les boues produites sont décantées en partie basse du tube de décantation (4). Dans un mode de réalisation, le dispositif comprend une pompe d'ultrafiltration (6) pilotée par les moyens de contrôle, reliée d'une part à la sortie des eaux ultrafiltrées par la membrane d'ultrafiltration (30) du tube d'ultrafiltration (3) et d'autre part à un osmoseur (7), la pompe d'ultrafiltration (6) assurant notamment la circulation de l'eau ultrafiltrée par la membrane d'ultrafiltration (30) vers l'entrée de l'osmoseur (7). Dans un mode de réalisation, cette pompe d'ultrafiltration (6) est une pompe péristaltique. Dans un mode de réalisation alternatif, cette pompe (6) est une pompe à membrane. Dans un mode de réalisation, l'eau ultrafiltrée arrivant à l'entrée de l'osmoseur (7) ressort traitée par la sortie d'eau traitée de l'osmoseur (7). L'eau ultrafiltrée est passée à travers la membrane (70) de l'osmoseur (7) afin de la débarrasser de tous les sels qui n'ont pas pu être filtrés par la membrane d'ultrafiltration (30). Dans un mode de réalisation, la sortie de l'osmoseur (7) est reliée au circuit de l'installation domestique afin de permettre une réutilisation de l'eau traitée. Le taux de conversion des eaux grises en eaux traitées réutilisables est compris entre 70 et 90 % préférentiellement autour de 80 %. Dans un mode de réalisation préférentiel, la sortie de l'osmoseur (7) est reliée à l'entrée d'une unité de désinfection (9), par exemple par rayonnement ultraviolet, piloté par les moyens de contrôle, destinée à désinfecter les eaux circulant dans le dispositif de traitement. Dans un mode de réalisation alternatif, cette unité de désinfection (9) par ultraviolet peut être disposée n'importe où dans le circuit du dispositif de traitement des eaux grises en amont de l'entrée de l'osmoseur (7), l'amont et l'aval se définissant par rapport au sens de circulation de l'eau au cours d'un cycle de traitement des eaux. Dans un mode de réalisation, l'osmoseur (7) comprend une sortie de concentrât, reliée elle-même à l'entrée d'une pompe de recirculation (8) comprise dans le dispositif de traitement et pilotée par les moyens de contrôle. Un concentrât désigne un fluide enrichi en sels arrêtés par la membrane de l'osmoseur (7). La sortie de cette pompe de recirculation (8) est également reliée à l'entrée de l'osmoseur (7). Enfin, l'entrée de la pompe (8) est également reliée à la sortie d'eau traitée de l'osmoseur (7), ou bien à la sortie de l'unité de désinfection (9) si cette dernière est présente dans le dispositif. Cette pompe (8), par exemple qui fonctionne en continu, est destinée à permettre la recirculation de l'eau ultrafiltrée et de l'eau traitée dans l'osmoseur (7) de manière à laver la membrane (70) de l'osmoseur (7) des sels présents sur cette dernière, afin de les dissoudre dans l'eau de recirculation. Dans un mode de réalisation conformément aux figures 1 et 2, un tuyau muni d'une vanne réglable (71) pilotée par les moyens de contrôle est relié à la sortie de concentrât de l'osmoseur (7), de manière à évacuer les sels dissouts dans l'eau de recirculation vers une purge. Dans un mode de réalisation alternatif conformément aux figures 3 et 4, cette vanne réglable (71) est disposée en aval de la pompe de recirculation (8). Par exemple et de manière non limitative, cette vanne (71) est partiellement ouverte en permanence de sorte qu'un pourcentage déterminé de l'eau de recirculation soit purgée en continu. Dans un mode de réalisation, l'ensemble des équipements compris dans le dispositif de traitement tient dans une valise transportable équipée de raccords rapides et alimentée à partir d'un générateur de courant continu, par exemple et de manière non limitative un transformateur, une batterie, un panneau solaire, une éolienne, etc. Ce mode de réalisation permet une mise en oeuvre rapide et autonome du dispositif. De manière à assurer la qualité de la filtration des eaux grises, notamment au niveau de la membrane d'ultrafiltration (30), il est nécessaire de procéder régulièrement à un rétro-lavage de la membrane d'ultrafiltration (30). A cet effet, un objectif supplémentaire de l'invention est de proposer un procédé de rétro-lavage de la membrane d'ultrafiltration (30). Ce procédé va être décrit dans un mode de réalisation relatif aux figures 1 et 2.
Le procédé comprend une première étape d'ouverture d'une l'électrovanne (53) placée dans le circuit entre la sortie de la pompe à air (50) et le diffuseur d'air (52) placé dans le tube d'ultrafiltration, permettant de faire pénétrer de l'air à l'intérieur du tube d'ultrafiltration (3) via ledit diffuseur d'air (52). Cette étape est pilotée par les moyens de contrôle, et permet de stopper l'aspiration des eaux grises dans les tubes d'électrocoagulation, d'ultrafiltration et de décantation et d'agiter les fibres de la membrane d'ultrafiltration (30). Le procédé comprend une deuxième étape d'arrêt de la pompe d'ultrafiltration (6), pilotée par les moyens de contrôle. Cette étape permet de stopper la circulation d'eau ultrafiltrée vers l'entrée de l'osmoseur (7).
Le procédé comprend une troisième étape, pilotée par les moyens de contrôle, d'inversion du fonctionnement de la pompe d'ultrafiltration (6). Cette étape a pour effet d'inverser la circulation de l'eau dans le dispositif de traitement : dans ce cas d'inversion du fonctionnement de la pompe d'ultrafiltration, par exemple lorsque la pompe est une pompe péristaltique, l'eau traitée circule désormais de l'osmoseur (7) vers la membrane d'ultrafiltration (30) du tube d'ultrafiltration (3). L'eau traitée arrivant dans la membrane d'ultrafiltration (30) permet ainsi de nettoyer la membrane des boues colmatées sur cette dernière. De plus les fibres de la membrane d'ultrafiltration (30) agitées par le diffuseur d'air (53) facilitent le décollement des boues colmatées sur la membrane d'ultrafiltration (30). Les boues de colmatage se retrouvent alors en suspension dans l'eau au niveau du tube d'ultrafiltration (3). Le procédé comprend une quatrième étape, pilotée par les moyens de contrôle, d'arrêt de la pompe d'ultrafiltration (6), après un temps to enregistrée dans une zone mémoire des moyens de contrôle, et de reprise d'un cycle de traitement des eaux grises commandée par les moyens de contrôle. Cette étape a pour effet de stopper la circulation d'eau traitée depuis l'osmoseur (7) vers le tube d'ultrafiltration (3). L'arrêt de la pompe d'ultrafiltration est alors suivi de la reprise d'un cycle de traitement des eaux grises, la reprise de ce cycle étant pilotée par les moyens de contrôle.
Enfin, a l'issue d'un temps t1 enregistré dans une zone mémoire de moyens de contrôle durant lequel le cycle de traitement des eaux grises a lieu, les étapes du procédé de rétro-lavage sont répétées de manière à assurer in fine un rétro-lavage cyclique de la membrane d'ultrafiltration (30). Dans un mode de réalisation alternatif relatif aux figures 3 et 4, la troisième étape du procédé est modifiée ainsi : si le fonctionnement de la pompe (6) ne peut pas être inversé, comme c'est le cas des pompes membranaires dont la conception ne le permet pas, alors le dispositif de traitement et de recyclage des eaux grises comprend une boucle de circuit reliant l'entrée et la sortie de la pompe membranaire (6), cette boucle comprenant une électrovanne (61) pilotée par les moyens de contrôle. Lorsque lesdits moyens de contrôle pilotent l'ouverture de cette électrovanne (61), le sens de circulation de l'eau dans le dispositif de traitement est inversé par le fonctionnement de la pompe de recirculation (8). L'eau traitée circule désormais de l'osmoseur (7) vers la membrane d'ultrafiltration (30) du tube d'ultrafiltration (3). L'eau traitée arrivant dans la membrane d'ultrafiltration (30) permet ainsi de nettoyer la membrane des boues colmatées sur cette dernière. Les boues de colmatage se retrouvent alors en suspension dans l'eau au niveau du tube d'ultrafiltration (3). De plus les fibres de la membrane d'ultrafiltration (30) agitées par le diffuseur d'air (53) facilitent le décollement des boues colmatées sur la membrane d'ultrafiltration (30). Les boues de colmatage se retrouvent alors en suspension dans l'eau au niveau du tube d'ultrafiltration (3). Dans ce mode de réalisation alternatif, la quatrième étape du procédé est modifiée ainsi : les moyens de contrôle pilotent la fermeture d'une part de l'électrovanne (61) comprise dans la boucle de circuit entre l'entrée et la sortie de la pompe membranaire, et d'autre part de l'électrovanne située entre la sortie de la pompe à air (50) et l'entrée du tube d'ultrafiltration (31), et ceci après un temps to enregistrée dans une zone mémoire des moyens de contrôle. Ceci permet la reprise d'un cycle de traitement des eaux grises commandée par les moyens de contrôle. Dans un mode de réalisation, le dispositif de traitement des eaux grises comprend un clapet anti-retour (80) placé dans le circuit en amont de l'entrée de la pompe de recirculation (8), le clapet anti-retour étant par exemple placé sur un tuyau amenant l'eau traité en sortie du dispositif de désinfection (9) vers l'entrée de la pompe de recirculation (6), comme cela est représenté sur les figures 1 et 2. Dans un mode de réalisation alternatif en référence aux figures 3 et 4, ce clapet anti-retour (80) relie directement la sortie de l'osmoseur (7) à l'entrée de la pompe de recirculation (8). La présence de ce clapet anti-retour (80) évite le reflux d'eaux non filtrées par l'osmoseur (7) vers la sortie d'eau traitée (ET) : en effet, durant chaque cycle de rétro-lavage, il se produit une dépression dans le circuit entre la sortie de la pompe d'ultrafiltration et l'entrée de l'osmoseur, qui induirait ce reflux d'eau vers la sortie d'eaux traitées sans la présence du clapet anti-retour (80). Dans un mode de réalisation, les moyens de contrôle comprennent un automate programmable destiné à assurer la gestion des séquences assurant l'électrocoagulation, l'aération, l'ultrafiltration, la décantation et l'osmose inverse des eaux grises circulant dans le circuit, ainsi que la gestion des cycles de fonctionnement du dispositif d'aération (50, 51, 52) et de la pompe d'ultrafiltration (6). La présente demande décrit diverses caractéristiques techniques et avantages en référence aux figures et/ou à divers modes de réalisation. L'homme de métier comprendra que les caractéristiques techniques d'un mode de réalisation donné peuvent en fait être combinées avec des caractéristiques d'un autre mode de réalisation à moins que l'inverse ne soit explicitement mentionné ou qu'il ne soit évident que ces caractéristiques sont incompatibles.
De plus, les caractéristiques techniques décrites dans un mode de réalisation donné peuvent être isolées des autres caractéristiques de ce mode à moins que l'inverse ne soit explicitement mentionné. Il doit être évident pour les personnes versées dans l'art que la présente invention permet des modes de réalisation sous de nombreuses autres formes spécifiques sans l'éloigner du domaine défini par la portée des revendications jointes, et l'invention ne doit pas être limitée aux détails donnés ci-dessus.

Claims (14)

  1. REVENDICATIONS1. Dispositif de traitement et de recyclage des eaux grises comprenant : - un réservoir d'eaux grises (1) équipé d'un dispositif d'aération (50, 51), - un tube d'électrocoagulation (2) dont l'entrée est reliée au réservoir d'eaux grises, - un tube d'ultrafiltration (3) relié à une sortie du tube d'électrocoagulation et dont la sortie (31) des eaux chargées en boues provenant dudit tube d'ultrafiltration (3) est reliée à un tube de décantation (4) des eaux chargées en boue permettant de piéger lesdites boues, ledit tube de décantation étant compris dans le dispositif embarqué et relié au dispositif d'aération, - une pompe d'ultrafiltration (6) reliée à la sortie des eaux ultrafiltrées par la membrane du tube d'ultrafiltration (30) et d'autre part à l'entrée d'un osmoseur (7) compris dans le dispositif embarqué, l'entrée de l'osmoseur recevant les eaux ultrafiltrées provenant du tube d'ultrafiltration, - des moyens de contrôle destinés à piloter au moins le dispositif d'aération et la pompe d'ultrafiltration.
  2. 2. Dispositif de traitement selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'il comprend une unité de désinfection (9) par ultra-violet des eaux circulant dans le dispositif de traitement, ladite unité étant reliée à la sortie d'eau traitée de l'osmoseur (7), ou ailleurs dans le circuit en amont de l'entrée de l'osmoseur.
  3. 3. Dispositif de traitement selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif d'aération comprend une pompe à air (50) reliée d'une part au sommet du tube de décantation (4) disposé verticalement et d'autre part à un diffuseur d'air (51) placé dans le réservoir d'eaux grises (1), la pompe à air étant destiné à aspirer l'air dans letube de décantation afin de créer une dépression dans les tubes de décantation et d'ultrafiltration (3), l'air aspiré étant diffusé dans le réservoir d'eaux grises.
  4. 4. Dispositif de traitement selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le tube de décantation (4) comprend un flotteur (45) muni d'un clapet d'obturation (46) d'une ouverture disposée dans la partie supérieure du tube, lorsque le niveau d'eau n'a pas atteint le flotteur, et supprimant l'aspiration par mise à l'air libre du tube de décantation lorsque le niveau d'eau atteint le flotteur, ce flotteur maintenant le niveau (N) d'eau non filtrée dans les tubes d'ultrafiltration et de décantation dans un intervalle déterminé, lorsque le dispositif d'aération est activé.
  5. 5. Dispositif de traitement selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les tubes de décantation et d'ultrafiltration sont maintenus sous aspiration via le fonctionnement du dispositif d'aération, tant que le niveau d'eau non filtrée dans le tube de décantation n'a pas atteint une valeur déterminée.
  6. 6. Dispositif de traitement selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le tube de décantation (4) comprend une sortie d'eau non filtrée (41) reliée au réservoir d'eaux grises (1), cette sortie étant disposée à un niveau inférieur au niveau de l'entrée (40) dans le tube de décantation des eaux non filtrées chargées en boue provenant du tube d'ultrafiltration (3), cette entrée étant par ailleurs positionnée à un niveau suffisant pour que la membrane d'ultrafiltration (30) du tube d'ultrafiltration soit toujours immergée, la sortie d'eau non filtrée ménageant dans la partie inférieure du tube de décantation (4) une zone de décantation et d'accumulation des boues.
  7. 7. Dispositif de traitement selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la sortie d'eau non filtrée (41) du tube de décantation (4) est reliée au réservoir d'eaux grises via un tuyau (44), le tuyau étant muni d'un clapet anti-retour (43) permettant la circulation dans un seul sens d'une partiede l'eau non filtrée vers le réservoir d'eaux grises, lorsque le dispositif d'aération n'est pas en fonctionnement.
  8. 8. Dispositif de traitement selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la sortie d'eau non filtrée (41) du tube décanteur reliée au réservoir d'eaux grises est positionnée de sorte que les boues décantées dans le tube de décantation ne se retrouvent pas dans le réservoir d'eaux grises, et sont évacuées par une sortie située dans le bas dudit tube suite à l'ouverture d'une valve (42) pilotée par les moyens de contrôle.
  9. 9. Dispositif de traitement selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend une pompe de recirculation (8) du concentrât obtenu en sortie de concentrât de l'osmoseur (7), assurant ainsi un courant de balayage des sels le long de la membrane d'osmose (70).
  10. 10.Dispositif de traitement selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend une vanne réglable (71) reliée à la sortie de concentrât de l'osmoseur, la vanne étant pilotée par les moyens de contrôle de manière à évacuer les sels dissouts concentrés vers une purge.
  11. 11.Dispositif de traitement selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de contrôle comprennent un automate programmable destiné à assurer la gestion des séquences assurant l'électrocoagulation, l'aération, l'ultrafiltration, la décantation et l'osmose inverse des eaux circulant dans le circuit, ainsi que la gestion des cycles de fonctionnement du dispositif d'aération et de la pompe d'ultrafiltration.
  12. 12.Dispositif de traitement selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'ensemble des éléments compris dans le dispositif tienne dans un valise transportable équipée de raccords rapide et alimentée à partir d'un générateur de courant continu, permettant une mise en oeuvre rapide et autonome du dispositif.
  13. 13.Procédé de rétro-lavage de la membrane d'ultrafiltration, caractérisé en ce qu'il comprend : 302 32 81 19 a. une étape d'ouverture d'une l'électrovanne (53) placée dans le circuit entre la sortie de la pompe à air (50) et le diffuseur d'air (52) placé dans le tube d'ultrafiltration, permettant de faire pénétrer de l'air à l'intérieur du tube d'ultrafiltration (3) via ledit diffuseur d'air 5 (52), b. une étape d'arrêt, pilotée par les moyens de contrôle, de la pompe d'ultrafiltration (6) de manière à stopper la circulation d'eau non traitée provenant du tube d'ultrafiltration (3) vers l'osmoseur (7), c. une étape d'inversion, pilotée par les moyens de contrôle, du 10 fonctionnement de la pompe d'ultrafiltration (6) induisant une circulation d'eau en sens inverse dans le circuit, l'eau traitée circulant ainsi depuis l'osmoseur (7) vers la membrane d'ultrafiltration (30) de manière à nettoyer ladite membrane des boues de colmatage, lesdites boues se retrouvant dans l'eau 15 présente dans le tube d'ultrafiltration (3), d. après un temps to enregistré dans une zone mémoire des moyens de contrôle, une étape d'arrêt, pilotée par les moyens de contrôle, de la pompe d'ultrafiltration (6) de manière à stopper la circulation d'eau traitée depuis l'osmoseur (7) vers le tube d'ultrafiltration (3), 20 et de reprise d'un cycle de traitement des eaux grises commandée par les moyens de contrôle, e. après un temps t1 enregistré dans une zone mémoire des moyens de contrôle, une étape de répétition des étapes du procédé.
  14. 14. Procédé de rétro-lavage selon la revendication précédente, 25 caractérisé en ce que : - l'étape d'inversion du fonctionnement de la pompe d'ultrafiltration (6) est remplacée par une étape d'ouverture, pilotée par les moyens de contrôle, d'une électrovanne (61) comprise dans une boucle de circuit reliant l'entrée et la sortie de la pompe d'ultrafiltration (6), la pompe de recirculation (8) et la fermeture decette électrovanne (61) induisant une circulation d'eau en sens inverse dans le circuit, l'eau traitée circulant ainsi depuis l'osmoseur (7) vers la membrane d'ultrafiltration (30) de manière à nettoyer ladite membrane des boues de colmatage, lesdites boues se retrouvant dans l'eau présente dans le tube d'ultrafiltration (3), - l'étape d'arrêt de la pompe d'ultrafiltration est remplacée par une étape de fermeture pilotée par les moyens de contrôle, après un temps to enregistrée dans une zone mémoire des moyens de contrôle, d'une part de l'électrovanne (61) comprise dans la boucle de circuit entre l'entrée et la sortie de la pompe membranaire, et d'autre part de l'électrovanne située entre la sortie de la pompe à air (50) et l'entrée du tube d'ultrafiltration (31), induisant la reprise d'un cycle de traitement des eaux grises.15
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