FR3024724A1

FR3024724A1 - GRAY WATER RECYCLING UNIT

Info

Publication number: FR3024724A1
Application number: FR1457677A
Authority: FR
Inventors: Marteau Natacha Blanc; Beaurepaire Jean-Francois De; Regis Janvier
Original assignee: HYDROCITY
Current assignee: Jean Francois De Beaurepaire Fr
Priority date: 2014-08-07
Filing date: 2014-08-07
Publication date: 2016-02-12
Anticipated expiration: 2034-08-07
Also published as: FR3024724B1

Abstract

La présente invention concerne une unité (100) de recyclage des eaux grises comprenant : - au moins une entrée pour une eau grise (101), - au moins une entrée pour une eau propre (102), - n compartiments de stockage pour eaux grises (n>=2), chaque compartiment (103, 104, 105) comportant une entrée (107, 108, 109) en communication avec ladite ou chaque entrée pour eaux grises (101) par l'intermédiaire d'un système d'aiguillage (110, 111, 112), chaque ième compartiment (i=1 à n) étant destiné à stocker une eau grise présentant une température Ti, ou une température appartenant à une plage Pi de températures, la température Ti ou la plage Pi de températures du ième compartiment de stockage étant inférieure à celle du i-1ème compartiment et supérieure à celle du i+1ème compartiment, ledit système d'aiguillage étant apte à répartir les flux d'eaux grises par compartiment de stockage en fonction de la température de l'eau grise, - chaque compartiment de stockage (103, 104, 105) contenant en outre au moins un réservoir échangeur (130, 131, 132) prévu pour être traversé par une eau propre, - un réseau de circulation faisant circuler l'eau propre (113) dans les réservoirs échangeurs depuis l'entrée pour eau propre (102) et le nème compartiment de stockage (105) jusqu'au ième compartiment de stockage (103), - un système d'aiguillage prévu pour répartir les flux d'eaux grises dans le compartiment présentant la température Ti, ou la plage de températures Pi, la plus élevée, parmi les compartiments de stockage présentant une température Ti, ou une plage de températures PI, inférieure à celle de l'eau grise entrante dans ladite unité.The present invention relates to a greywater recycling unit (100) comprising: - at least one inlet for a gray water (101), - at least one inlet for a clean water (102), - n storage compartments for greywater (n> = 2), each compartment (103, 104, 105) having an inlet (107, 108, 109) in communication with said at least one greywater inlet (101) via a referral system (110, 111, 112), each i th compartment (i = 1 to n) being intended to store a gray water having a temperature Ti, or a temperature belonging to a range Pi of temperatures, the temperature Ti or the temperature range Pi the ith storage compartment being smaller than that of the i-1st compartment and greater than that of the i + 1st compartment, said switching system being able to distribute the greywater flows per storage compartment depending on the temperature of the gray water, - each compartment of stock age (103, 104, 105) further containing at least one exchanger tank (130, 131, 132) adapted to be traversed by clean water, - a circulation system circulating the clean water (113) in the exchanger tanks from the clean water inlet (102) and the nth storage compartment (105) to the ith storage compartment (103), - a switching system provided for distributing the gray water streams in the compartment presenting the temperature Ti, or the temperature range Pi, the highest, among the storage compartments having a temperature Ti, or a temperature range PI, lower than that of the gray water entering said unit.

Description

1 La présente invention se situe dans le domaine technique de l'environnement et de la récupération d'énergie et concerne une unité de recyclage des eaux grises, en particulier des eaux grises domestiques. Les eaux grises sont les eaux d'origine domestique, résultant du lavage du linge, des mains, des bains ou des douches. Si de nombreux procédés existent déjà dans le domaine de la récupération de calories sur les eaux usées d'une part, et dans le domaine du recyclage des eaux grises, d'autre part, aucun ne parvient à concilier les deux activités dans un même dispositif. Par ailleurs, les nombreux systèmes de récupération de calories des eaux grises existant sur le marché souffrent d'un certain nombre de limites techniques : - certain font appel à des pompes à chaleur et consomment de l'énergie, - d'autres sont sensibles à l'encrassement des échangeurs avec la matière grasse et le savon résiduel, - d'autres sont rendus inefficaces par la variation aléatoire des températures de rejet des effluents, - enfin peu d'entre eux gèrent efficacement le décalage dans le temps entre le rejet d'une eau chaude et l'usage d'eau chaude, par exemple entre le remplissage d'une baignoire avec de l'eau chaude, et sa vidange qui a lieu plus tard. Un but de la présente invention est de proposer un dispositif ne présentant pas de tels inconvénients. En particulier, un but de l'invention est de proposer un dispositif qui combine les avantages suivants : - combiner recyclage d'eau et récupération d'énergie, - gérer efficacement le décalage entre le puisage de l'eau et le rejet de l'eau utilisée, - utiliser au mieux les eaux usées rejetées en fonction de leur température de rejet, - utiliser un système autonettoyant écologique et naturel. A cet effet, l'invention concerne une unité de recyclage des eaux grises comportant : - au moins une entrée pour une eau grise, - au moins une entrée pour une eau propre, - n compartiments de stockage pour eaux grises (n>=2), chaque compartiment comportant une entrée en communication avec ladite ou chaque entrée pour eaux 3024724 2 grises par l'intermédiaire d'un système d'aiguillage, chaque ième compartiment (i=1 à n) étant destiné à stocker une eau grise présentant une température Ti, ou une température appartenant à une plage Pi de températures, la température Ti ou la plage Pi de températures du ième compartiment de stockage étant inférieure à celle du i-lème 5 compartiment et supérieure à celle du i+lème compartiment, ledit système d'aiguillage étant apte à répartir les flux d'eaux grises par compartiment de stockage en fonction de la température de l'eau grise, - chaque compartiment de stockage contenant en outre au moins un réservoir échangeur prévu pour être traversé par une eau propre, 10 - un réseau de circulation faisant circuler l'eau propre dans les réservoirs échangeurs depuis l'entrée pour eau propre et le nème compartiment de stockage jusqu'au ième compartiment de stockage, - un système d'aiguillage prévu pour répartir les flux d'eaux grises dans le compartiment présentant la température Ti, ou la plage de températures Pi, la plus 15 élevée, parmi les compartiments de stockage présentant une température Ti, ou une plage de températures PI inférieure à celle de l'eau grise entrante dans ladite unité. Avantageusement, le système d'aiguillage est composé, d'une part, d'un système d'aiguillage de l'eau grise, tel que des vannes à l'entrée de chaque compartiment de stockage asservies à des sondes de mesure de température de l'eau 20 grise contenue dans les compartiments de stockage et à des sondes de mesure de température de l'eau grise entrant dans l'unité, et d'autre part, d'un dispositif de traitement des données de températures des eaux grises mesurées et de contrôle dudit système d'aiguillage, tel que lesdites vannes. Dans une autre mode de réalisation, les vannes pourront être remplacées par un autre dispositif d'aiguillage des eaux grises, 25 par exemple une canalisation avec un embout orientable. Avantageusement, la paroi externe desdits réservoirs échangeurs est recouverte d'un biofilm comportant des bactéries aérobies. L'unité selon l'invention permet de répartir l'eau grise rejetée après utilisation, par exemple après des bains, des douches ou des lavages de vaisselles, dans des 30 compartiments de stockage en fonction de sa température. Chaque compartiment comprend un ou plusieurs réservoirs échangeurs qui sont traversés par de l'eau propre et froide. La surface des réservoirs autorise l'échange de chaleur et donc le transfert des calories depuis l'eau grise jusque dans l'eau propre. De même, la présence d'un film de bactéries aérobies à la surface des réservoirs échangeurs assure la dégradation 3024724 3 de la matière organique de l'eau grise stockée dans un compartiment et ainsi son épuration. Chaque compartiment est prévu pour être rempli par une eau grise de température Ti, ou dont la température Ti est comprise à l'intérieur d'une plage de 5 températures Pi, la température Ti, ou la plage Pi de températures du ième compartiment de stockage étant inférieure à celle du i-lème compartiment. Le principe est que le système d'aiguillage va répartir les flux d'eaux grises dans le compartiment présentant la température Ti, ou la plage de températures Pi, la plus élevée, parmi les compartiments de stockage présentant une température Ti, ou une plage de 10 températures PI inférieure à celle de l'eau grise entrante dans ladite unité. L'eau propre, quant à elle, circule du nème compartiment, associé à la plage de température la plus faible, par l'intermédiaire des réservoirs échangeurs, jusqu'au compartiment associé à la plage de température la plus élevée. Il se produit un transfert des calories depuis l'eau grise jusque dans l'eau propre qui est donc 15 réchauffée au cours de son cheminement à travers l'unité, en passant de compartiments en compartiments. Cela permet de réduire l'énergie nécessaire au fonctionnement d'un appareil de chauffage prévu de manière classique pour chauffer l'eau propre en vue de son utilisation. Selon un mode de réalisation de l'invention, le ième compartiment de stockage 20 est en communication avec le i-1 ème compartiment. Selon un mode de réalisation de l'invention, l'unité comprend cinq, préférentiellement quatre, plus préférentiellement trois compartiments de stockage. Selon un mode de réalisation de l'invention, chaque compartiment de stockage comprend entre cinq et quatre, préférentiellement trois réservoirs échangeurs isolés 25 entre eux. Selon un mode de réalisation de l'invention, chaque réservoir échangeur se présente sous la forme d'un tube en acier inox, en verre, en polycarbonate ou en plastique ou en tout autre matériau connu pour permettre un échange thermique entre deux milieux, et favorable à la croissance bactérienne.The present invention is in the technical field of environment and energy recovery and relates to a unit for recycling greywater, in particular domestic gray water. Gray water is water of domestic origin, resulting from washing clothes, hands, baths or showers. Although many processes already exist in the field of heat recovery on wastewater on the one hand, and in the field of greywater recycling, on the other hand, none manages to reconcile the two activities in the same device. . In addition, there are a number of technical limitations to the numerous greywater calorie recovery systems on the market: - some use heat pumps and consume energy - others are sensitive to the fouling of the exchangers with the fat and the residual soap, - others are rendered ineffective by the random variation of the effluent discharge temperatures, - finally, few of them effectively manage the lag in time between the rejection of the effluents. hot water and the use of hot water, for example between filling a bathtub with hot water and emptying it later. An object of the present invention is to provide a device not having such disadvantages. In particular, an object of the invention is to propose a device that combines the following advantages: - combine water recycling and energy recovery, - effectively manage the lag between the drawing of water and the rejection of water. water used, - make the best use of wastewater discharged according to their discharge temperature, - use an ecological and natural self-cleaning system. For this purpose, the invention relates to a greywater recycling unit comprising: - at least one inlet for gray water, - at least one inlet for clean water, - n storage compartments for greywater (n> = 2 ), each compartment having an inlet in communication with said or each entry for gray waters 3024724 2 by means of a switching system, each i th compartment (i = 1 to n) being intended to store a gray water having a temperature Ti, or a temperature belonging to a range Pi of temperatures, the temperature Ti or the temperature range Pi of the ith storage compartment being lower than that of the i-th compartment 5 and greater than that of the i + l compartment, said system switching device being able to distribute gray water flows by storage compartment according to the temperature of the gray water, - each storage compartment also containing at least one exchanger reservoir p to be traversed by clean water, 10 - a circulation system circulating clean water in the exchanger tanks from the clean water inlet and the nth storage compartment to the ith storage compartment; switching intended to distribute the gray water flows in the compartment having the temperature Ti, or the temperature range Pi, the highest, among the storage compartments having a temperature Ti, or a temperature range PI lower than that incoming gray water in said unit. Advantageously, the switching system is composed, on the one hand, of a gray water switching system, such as valves at the inlet of each storage compartment controlled by temperature measurement probes. the gray water contained in the storage compartments and probes for measuring the temperature of the gray water entering the unit, and on the other hand, a device for processing measured gray water temperature data. and controlling said switching system, such as said valves. In another embodiment, the valves may be replaced by another greywater switching device, for example a pipe with an orientable tip. Advantageously, the outer wall of said exchanger tanks is covered with a biofilm comprising aerobic bacteria. The unit according to the invention makes it possible to distribute the gray water rejected after use, for example after baths, showers or washing dishes, in storage compartments as a function of its temperature. Each compartment includes one or more exchanger tanks which are crossed by clean and cold water. The surface of the tanks allows the exchange of heat and therefore the transfer of calories from gray water into clean water. Likewise, the presence of an aerobic bacteria film on the surface of the exchanger reservoirs ensures the degradation of the organic matter of the gray water stored in a compartment and thus its purification. Each compartment is intended to be filled with a gray water of temperature Ti, or whose temperature Ti is within a range of temperatures Pi, the temperature Ti, or the temperature range Pi of the ith storage compartment. being lower than that of the i-th compartment. The principle is that the referral system will distribute gray water streams in the compartment having the temperature Ti, or the temperature range Pi, the highest, among the storage compartments having a temperature Ti, or a range of PI temperatures lower than that of the incoming gray water in said unit. The clean water flows from the n compartment, associated with the lowest temperature range, through the exchanger tanks, to the compartment associated with the highest temperature range. There is a transfer of calories from gray water into clean water which is warmed as it travels through the unit from compartment to compartment. This reduces the energy required for operation of a conventionally provided heater to heat clean water for use. According to one embodiment of the invention, the ith storage compartment 20 is in communication with the i-1 th compartment. According to one embodiment of the invention, the unit comprises five, preferably four, more preferably three storage compartments. According to one embodiment of the invention, each storage compartment comprises between five and four, preferably three exchanger tanks isolated from each other. According to one embodiment of the invention, each exchanger reservoir is in the form of a stainless steel, glass, polycarbonate or plastic tube or any other material known to allow a heat exchange between two media, and favorable for bacterial growth.

30 Avantageusement, l'unité comporte un condenseur en communication avec l'entrée d'eau propre et en amont desdits réservoirs échangeurs. Avantageusement, l'unité comporte un moyen pour générer de l'air comprimé et le distribuer à l'intérieur de chaque compartiment de stockage, tel qu'un surpresseur d'air dont la chaleur de compression est utilisée pour chauffer l'eau.Advantageously, the unit comprises a condenser in communication with the clean water inlet and upstream of said exchanger tanks. Advantageously, the unit comprises means for generating compressed air and distributing it inside each storage compartment, such as an air booster whose compression heat is used to heat the water.

3024724 4 Avantageusement, l'unité comporte un moyen de récupération de boues issues de la dégradation de la matière organique des eaux grises à l'intérieur de chaque compartiment de stockage. Avantageusement, l'unité comporte un moyen de récupération du gaz et de l'air 5 vicié émanant de chaque compartiment et d'acheminement dudit gaz jusque dans ledit condensateur. Ceci permet de récupérer la chaleur latente de déshumidification. Avantageusement, chaque compartiment de stockage est en relation avec une réserve extérieure isolée. Les caractéristiques de l'invention mentionnées ci-dessus, ainsi que d'autres, 10 apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un exemple de réalisation, ladite description étant faite en relation avec la Fig. 1 jointe laquelle représente de manière schématique une unité de recyclage des eaux grises selon un mode de réalisation de l'invention. En lien avec la Fig. 1 est illustrée une unité de recyclage des eaux grises 100 15 comportant une entrée pour une eau grise ou une eau usée 101, une entrée pour une eau propre 102, telle qu'une eau provenant du réseau de distribution public, et une pluralité de compartiments de stockage pour eaux grises 103, 104, 105. Les entrées 101 et 102 comportent avantageusement des vannes. Chaque compartiment 103, 104, 105 comporte une entrée 107, 108, 109, 20 respectivement, en communication avec l'entrée 102, par l'intermédiaire de vannes thermostatiques 110, 111, 112. Les vannes 110, 111, 112 font partie d'un système d'aiguillage permettant de répartir l'eau grise entrant dans l'unité 100 à l'intérieur des compartiments de stockage 103, 104 ou 105 en fonction de la température de l'eau grise et de la 25 température desdits compartiments. Pour ce faire, chaque vanne 110, 111, 112 est respectivement associée à une sonde 141, 142, 143 de mesure de la température de l'eau grise entrant dans le dispositif 100 depuis l'entrée 101 et une sonde 144, 145, 146 de la température de l'eau grise déjà stockée dans le compartiment dont cette vanne contrôle l'entrée. Un dispositif 140 de traitement des données de températures 30 des eaux grises mesurées et de contrôle de l'ouverture desdites vannes fait également partie du système d'aiguillage. La répartition de l'eau grise suit le principe suivant : l'unité comprend n compartiments de stockage, chaque ième compartiment (i=1 à n) est destiné à stocker une eau grise présentant une température Ti, ou une température appartenant à une 3024724 5 plage Pi de températures, qui peut être prédéterminée. La température Ti, ou la plage Pi de températures, du ième compartiment de stockage étant inférieure à celle du i-lème compartiment, ledit système d'aiguillage est apte à répartir les flux d'eaux grises par compartiment de stockage en fonction de la température de l'eau grise. A cet effet, le 5 système d'aiguillage est prévu pour répartir les flux d'eaux grises dans le compartiment présentant la température Ti, ou la plage de températures Pi, la plus élevée, parmi les compartiments de stockage présentant une température Ti, ou une plage de températures PI inférieure à celle de l'eau grise entrante dans ladite unité et circulant entre l'entrée 101 et les vannes 110, 111 et 112.Advantageously, the unit comprises a sludge recovery means resulting from the degradation of organic matter greywater inside each storage compartment. Advantageously, the unit comprises means for recovering gas and stale air emanating from each compartment and conveying said gas into said capacitor. This makes it possible to recover the latent heat of dehumidification. Advantageously, each storage compartment is in relation with an isolated external reserve. The characteristics of the invention mentioned above, as well as others, will appear more clearly on reading the following description of an exemplary embodiment, said description being made with reference to FIG. 1 which schematically represents a greywater recycling unit according to one embodiment of the invention. In connection with FIG. 1 is illustrated a gray water recycling unit 100 having an inlet for gray water or waste water 101, an inlet for clean water 102, such as water from the public distribution network, and a plurality of compartments Gray water storage 103, 104, 105. The inputs 101 and 102 advantageously comprise valves. Each compartment 103, 104, 105 has an inlet 107, 108, 109, 20, respectively, in communication with the inlet 102, via thermostatic valves 110, 111, 112. The valves 110, 111, 112 are part of a switching system for distributing the gray water entering the unit 100 inside the storage compartments 103, 104 or 105 depending on the temperature of the gray water and the temperature of said compartments. To do this, each valve 110, 111, 112 is respectively associated with a probe 141, 142, 143 for measuring the temperature of the gray water entering the device 100 from the inlet 101 and a probe 144, 145, 146 the temperature of the gray water already stored in the compartment whose valve controls the inlet. A device 140 for processing gray water temperature data measured and controlling the opening of said valves is also part of the switching system. The distribution of the gray water follows the following principle: the unit comprises n storage compartments, each ith compartment (i = 1 to n) is intended to store a gray water having a temperature Ti, or a temperature belonging to a 3024724 5 Pi range of temperatures, which can be predetermined. The temperature Ti, or the temperature range Pi, of the ith storage compartment being lower than that of the i-th compartment, said switching system is able to distribute the greywater flows per storage compartment depending on the temperature. gray water. For this purpose, the switching system is provided for distributing gray water streams in the compartment having the temperature Ti, or the temperature range Pi, the highest, among the storage compartments having a temperature Ti, or a temperature range PI lower than that of the incoming gray water in said unit and flowing between the inlet 101 and the valves 110, 111 and 112.

10 Dans l'exemple illustré sur la Fig.1, le compartiment 103 est destiné à stocker une eau grise dont la température est comprise dans une plage P103, par exemple de 25 à 30°C inclus ou toute température supérieure à 25 °C. La vanne 110 est prévue pour s'ouvrir lorsque la température de l'eau grise est incluse dans cette plage. Le compartiment 104 est prévu pour stocker une eau grise dont la température est 15 comprise dans une plage P104, par exemple de 20 à 24°C inclus. La vanne 111 est prévue pour s'ouvrir lorsque la température de l'eau grise est incluse dans cette plage. Le compartiment 105 est quant à lui prévu pour stocker une eau grise dont la température est comprise dans une plage P105, par exemple de 12 à 19°C inclus ou toute température inférieure à 19 °C. La vanne thermostatique 112 est donc prévue 20 pour s'ouvrir lorsque la température de l'eau grise est incluse dans cette plage. Les compartiments 103, 104, 105 communiquent entre eux par l'intermédiaire de trop-pleins 126, 127, du compartiment de stockage 103 associé à la plage de températures la plus élevée P103 jusqu'au compartiment de stockage 105 associé à la plage de températures la plus faible P105.In the example illustrated in FIG. 1, the compartment 103 is intended to store a gray water whose temperature is in a range P103, for example from 25 to 30 ° C inclusive or any temperature above 25 ° C. The valve 110 is intended to open when the temperature of the gray water is included in this range. Compartment 104 is provided for storing a gray water whose temperature is in a range P104, for example from 20 to 24 ° C inclusive. The valve 111 is designed to open when the temperature of the gray water is included in this range. The compartment 105 is provided for storing a gray water whose temperature is in a range P105, for example from 12 to 19 ° C inclusive or any temperature below 19 ° C. The thermostatic valve 112 is therefore provided to open when the gray water temperature is included in this range. The compartments 103, 104, 105 communicate with each other via overflows 126, 127, of the storage compartment 103 associated with the highest temperature range P103 to the storage compartment 105 associated with the temperature range. the weakest P105.

25 L'unité 100 comprend encore un réseau de circulation pour eau propre 113 prévu pour faire circuler une eau propre, arrivant par exemple du réseau de distribution de la ville, depuis l'entrée 102 jusqu'à une sortie 121 matérialisée par exemple par un dispositif de stockage tel qu'un chauffe eau. Chaque compartiment de stockage, tel que le compartiment de stockage 103, 30 contient des réservoirs échangeurs, tels que les réservoirs échangeurs 130 à 132. Ces réservoirs échangeurs se trouvent disposés en série sur le réseau de circulation pour eau propre 113. Les parois de ces réservoirs échangeurs autorisent un échange thermique entre deux liquides. Chaque réservoir échangeur se présente sous la forme d'un tube en acier inox, en verre, en polycarbonate ou en plastique dont la paroi 3024724 6 externe est recouverte d'un biofilm BF comportant des bactéries de type aérobies. Les compartiments de stockage 104 et 105 contiennent également des réservoirs échangeurs de même nature, 133, 134, 135 et 136, 137, 138, respectivement. Le réseau de circulation de l'eau propre 113 permet la circulation depuis l'entrée 5 pour eau propre 102 jusqu'à la sortie pour eau propre 121, en traversant les réservoirs échangeurs 130 à 138. Plus précisément, l'eau propre traverse les réservoirs échangeurs 138, 137, 136 contenus dans le compartiment de stockage 105 associé à la plage de températures de l'eau grise P105 la plus faible, jusqu'aux réservoirs échangeurs 130, 131, 132 contenus dans le compartiment de stockage 103 associé à la 10 plage de températures de l'eau grise la plus élevée P103, c'est à dire dans le sens croissant de la température de l'eau grise. L'unité 100 comporte encore un moyen 122 prévu pour générer de l'air comprimé et le distribuer à l'intérieur de chaque compartiment 103, 104, 105. Il s'agit dans ce mode de réalisation, d'un surpresseur ou compresseur d'air qui est relié à 15 chaque compartiment 103, 104, 105 par l'intermédiaire de conduits tels que le conduit 123. Le conduit 123 comprend des diffuseurs 124, tels que des buses, aptes à délivrer l'air dans l'eau contenue dans les compartiments. L'air apporté est utilisé par les bactéries aérobies des biofilms BF. L'unité 100 comporte encore un condenseur 125 en communication avec 20 l'entrée pour eau propre 102 et en amont des réservoirs échangeurs 130 à 138 se trouvant sur la circulation de l'eau propre. Un moyen 128 permettant d'une part, la récupération de l'air vicié et humide, émanant de la dégradation de la matière organique par les bactéries aérobies dans chaque compartiment de stockage 103, 104, 105 et, d'autre part, l'acheminement dudit gaz jusque dans le condensateur 125 est en 25 outre prévu. Ce moyen 128 se compose de conduits 128a, 128b, 128c. Le fonctionnement de l'unité de recyclage des eaux grises 100 est maintenant décrit dans ce qui suit. Prenons l'exemple du fonctionnement d'une unité 100 installée pour le recyclage de l'eau d'une maison, en particulier de l'eau utilisée pour des bains, des 30 douches et de la vaisselle. A la suite de ces utilisations, les eaux sont vidangées et qualifiées d'eaux usées ou d'eaux grises. Suite à une utilisation telle qu'un bain et au déclenchement de la vidange de la baignoire, une eau grise dont la température est de 28°C arrive au niveau de l'entrée pour eau grise 101 de l'unité 100. Sa température est mesurée par la sonde de 3024724 7 température 141. Les mesures des températures des eaux grises déjà stockées dans les compartiments 103, 104, 105, par les sondes de température 144, 145, 146 indiquent que le compartiment 103 présente la plage de températures la plus élevée, parmi les compartiments de stockage présentant une plage de températures inférieure à celle de 5 l'eau grise entrante dans l'unité. Le dispositif 140 autorise l'ouverture de la vanne 110 pour diriger le flux d'eaux grises à l'intérieur du compartiment 103. Les vannes 111 et 112 ne s'ouvrent pas, la température de l'eau grise étant en dehors des plages de températures P104, P105 déclenchant leur ouverture.The unit 100 further comprises a circulation network for clean water 113 intended to circulate a clean water, arriving for example from the distribution network of the city, from the inlet 102 to an outlet 121 materialized for example by a storage device such as a water heater. Each storage compartment, such as the storage compartment 103, 30 contains exchanger tanks, such as the exchanger tanks 130 to 132. These exchanger tanks are arranged in series on the circulation network for clean water 113. The walls of these Exchanger tanks allow a heat exchange between two liquids. Each exchanger tank is in the form of a stainless steel tube, glass, polycarbonate or plastic whose outer wall is covered with a biofilm BF comprising aerobic type bacteria. The storage compartments 104 and 105 also contain exchanger tanks of the same type, 133, 134, 135 and 136, 137, 138, respectively. The clean water circulation network 113 allows circulation from the clean water inlet 102 to the clean water outlet 121, passing through the exchanger tanks 130 to 138. Specifically, the clean water passes through the exchanger tanks 138, 137, 136 contained in the storage compartment 105 associated with the temperature range of the gray water P105 the weakest, to the exchanger tanks 130, 131, 132 contained in the storage compartment 103 associated with the 10 temperature range of the highest gray water P103, ie in the increasing direction of the gray water temperature. The unit 100 further comprises a means 122 provided for generating compressed air and distributing it inside each compartment 103, 104, 105. In this embodiment, it is a booster compressor or compressor. air which is connected to each compartment 103, 104, 105 via ducts such as the duct 123. The duct 123 comprises diffusers 124, such as nozzles, capable of delivering the air into the contained water. in the compartments. The supplied air is used by the aerobic bacteria of biofilms BF. The unit 100 further includes a condenser 125 in communication with the clean water inlet 102 and upstream of the exchanger tanks 130 to 138 on the circulation of the clean water. A means 128 allowing, on the one hand, the recovery of the stale and moist air resulting from the degradation of the organic matter by the aerobic bacteria in each storage compartment 103, 104, 105 and, on the other hand, the routing of said gas into the capacitor 125 is further provided. This means 128 consists of ducts 128a, 128b, 128c. The operation of the greywater recycling unit 100 is now described in the following. Take the example of the operation of a unit 100 installed for recycling water from a house, in particular water used for baths, showers and dishes. As a result of these uses, the water is drained and described as wastewater or greywater. Following a use such as a bath and the triggering of the emptying of the bath, a gray water whose temperature is 28 ° C arrives at the gray water inlet 101 of the unit 100. Its temperature is Measured by the temperature probe 141. Measurements of the gray water temperatures already stored in the compartments 103, 104, 105 by the temperature probes 144, 145, 146 indicate that the compartment 103 has the highest temperature range. high, among the storage compartments having a lower temperature range than the gray water entering the unit. The device 140 authorizes the opening of the valve 110 to direct the flow of greywater inside the compartment 103. The valves 111 and 112 do not open, the temperature of the gray water being outside the ranges temperatures P104, P105 triggering their opening.

10 Sur le même principe et en fonction des températures d'eaux grises issues de vidanges successives, les compartiments de stockage 104 et 105 se remplissent, le système d'aiguillage composé des vannes thermostatiques 110, 111, 112 répartissant l'eau grise dans les compartiments de stockage en fonction de la température de l'eau. Dans une variante de l'invention, les plages de températures P103, 104, P105, 15 associées aux compartiments 103, 104, 105 sont prédéterminées. Lorsqu'une eau grise dont la température est de 28°C arrive au niveau de l'entrée 101, sa température est mesurée par les sondes de température 141, 12, 143. Etant donné qu'elle est comprise dans la plage de température P103 de 25-30°C associée au compartiment 103, le dispositif 140 autorise l'ouverture de la vanne 110 pour diriger le flux d'eaux grises à 20 l'intérieur du compartiment 103. Les vannes 111 et 112 ne s'ouvrent pas, la température de l'eau grise étant en dehors des plages de températures P104, P105 déclenchant leur ouverture. Dans cette variante, le même principe est utilisé que dans le mode de réalisation précédent : le compartiment 103 présente la plage de températures la plus élevée, parmi les compartiments de stockage présentant une plage 25 de températures inférieure à celle de l'eau grise entrante dans l'unité. Parallèlement à la vidange d'eau grise, et suite aux puisages d'eau, de l'eau propre provenant du réseau de distribution d'eau public pénètre dans l'unité 100 par l'entrée 102. Cette eau propre traverse le condenseur 125, puis les réservoirs échangeurs 136, 137 et 138 du compartiment de stockage 105. Cette eau propre peut 30 être qualifiée de « froide » et présente une température inférieure à celle de l'eau grise dans le compartiment 105. Un transfert de calories s'effectue entre les deux liquides et l'eau propre gagne quelques degrés. L'eau propre va continuer son trajet en fonction des puisages déclenchant la circulation et traverser les réservoirs échangeurs 133, 134, 135 du compartiment de stockage 104. L'eau propre présente une température 3024724 8 inférieure à celle de l'eau grise du compartiment 104 et un transfert de calories s'effectue entre les deux liquides. L'eau propre gagne encore quelques degrés. La circulation continue jusque dans les réservoirs échangeurs 130, 131, 132 du compartiment 103 où l'eau propre gagne encore quelques degrés.On the same principle and as a function of the gray water temperatures resulting from successive emptying, the storage compartments 104 and 105 are filled, the switching system composed of the thermostatic valves 110, 111, 112 distributing the gray water in the storage compartments depending on the water temperature. In a variant of the invention, the temperature ranges P103, 104, P105, associated with the compartments 103, 104, 105 are predetermined. When a gray water whose temperature is 28 ° C arrives at the inlet 101, its temperature is measured by the temperature probes 141, 12, 143. Since it is in the temperature range P103 25-30 ° C associated with the compartment 103, the device 140 allows the opening of the valve 110 to direct the flow of greywater inside the compartment 103. The valves 111 and 112 do not open, the temperature of the gray water being outside the temperature ranges P104, P105 triggering their opening. In this variant, the same principle is used as in the previous embodiment: the compartment 103 has the highest temperature range, among the storage compartments having a lower temperature range than that of the incoming gray water. unit. In parallel with the emptying of gray water, and following the drawing of water, clean water from the public water distribution network enters the unit 100 through the inlet 102. This clean water passes through the condenser 125 then the exchanger reservoirs 136, 137 and 138 of the storage compartment 105. This clean water can be described as "cold" and has a temperature lower than that of the gray water in the compartment 105. A transfer of calories performs between the two liquids and the clean water gains a few degrees. The clean water will continue its journey depending on the draws triggering the circulation and through the exchanger tanks 133, 134, 135 of the storage compartment 104. The clean water has a temperature 3024724 8 lower than that of gray water compartment 104 and a transfer of calories takes place between the two liquids. Clean water gains a few more degrees. The circulation continues into the exchanger tanks 130, 131, 132 of the compartment 103 where the clean water still gains a few degrees.

5 L'eau propre sort du compartiment 103 pour ensuite pénétrer à l'intérieur du surpresseur d'air 122. La température de l'air comprimé produit par le fonctionnement du surpresseur 122 est par exemple comprise entre 45-50°C, soit plus élevée que celle de l'eau propre. Un transfert de calories s'effectue ici encore au profit de l'eau propre, au moyen d'un échangeur de chaleur 122a.The clean water leaves the compartment 103 and then enters the interior of the air booster 122. The temperature of the compressed air produced by the operation of the booster 122 is for example between 45-50 ° C., ie more higher than that of clean water. Calorific transfer is again effected in favor of clean water by means of a heat exchanger 122a.

10 L'eau propre sort du surpresseur 122 et pénètre à l'intérieur du chauffe-eau 121. L'eau arrivant dans le chauffe-eau 121 présente déjà une telle température que cela permet de générer une économie de 50% sur la consommation d'énergie du chauffe-eau, par rapport au fonctionnement classique d'un chauffe-eau qui serait rempli par une eau arrivant directement du réseau de distribution public.The clean water comes out of the booster 122 and enters the interior of the water heater 121. The water arriving in the water heater 121 already has such a temperature that it can generate a saving of 50% on the consumption of water. energy of the water heater, compared to the conventional operation of a water heater that would be filled with water coming directly from the public distribution network.

15 D'un autre coté, l'air sortant du surpresseur 122 est acheminé à l'intérieur des compartiments de stockage 103, 104 et 105 par les conduits 123 et les buses 124 de manière à alimenter en oxygène les bactéries du biofilm BF. Le temps de contact moyen des eaux grises avec les biofilms BF est de l'ordre d'une journée. Ce temps de séjour est suffisant pour assurer une dégradation des matières organiques solubles 20 présentes dans l'eau grise par les bactéries. D'autre part, les matières grasses présentes dans les eaux usées s'accumulent en partie haute des compartiments, et sont ainsi consommées par les bactéries. Le gaz produit par la digestion bactérienne est chargé en humidité et est acheminé dans le condenseur 125 par l'intermédiaire du moyen de récupération 128. Il 25 y est refroidi et condensé pour préchauffer l'eau propre en amont des réservoirs échangeurs de chaleur. Pour ce faire, l'air humide transite par un serpentin 129, en contact avec l'eau au niveau de l'entrée 102, par exemple immergé dans le condenseur 125. Le trop-plein d'eaux grises du compartiment de stockage 103 se déverse dans le 30 compartiment de stockage 104 par l'intermédiaire de la conduite 126. Il se produit un réchauffement de l'eau du compartiment 104 par transfert de calories. En effet, l'eau se déversant présente une température supérieure à l'eau grise stockée dans le compartiment 104. Le même phénomène s'observe entre les compartiments 104 et 105, par déversement du trop-plein du compartiment 104 au compartiment 105.On the other hand, the air coming out of the booster 122 is conveyed inside the storage compartments 103, 104 and 105 through the conduits 123 and the nozzles 124 so as to supply oxygen to the bacteria of the biofilm BF. The average contact time of greywater with BF biofilms is of the order of one day. This residence time is sufficient to ensure degradation of the soluble organic matter present in the gray water by the bacteria. On the other hand, the fat present in the wastewater accumulates in the upper part of the compartments, and is thus consumed by the bacteria. The gas produced by the bacterial digestion is loaded with moisture and is fed into the condenser 125 through the recovery means 128. It is cooled and condensed therein to preheat the clean water upstream of the heat exchanger tanks. To do this, the moist air passes through a coil 129, in contact with the water at the inlet 102, for example immersed in the condenser 125. The greywater overflow of the storage compartment 103 is discharges into the storage compartment 104 via line 126. Warming of the compartment 104 water occurs by calorie transfer. Indeed, the water discharging has a temperature greater than the gray water stored in the compartment 104. The same phenomenon is observed between the compartments 104 and 105, by pouring the overflow of the compartment 104 to the compartment 105.

3024724 9 L'eau propre circule ainsi à contre-courant par rapport à l'eau grise, du compartiment de stockage associé à la plage de température la plus faible vers le compartiment de stockage associé à la plage de température la plus élevée, se réchauffant au fur et à mesure de son trajet.3024724 9 The clean water flows counter-currently to the gray water, from the storage compartment associated with the lowest temperature range to the storage compartment associated with the highest temperature range, warming up as it travels.

5 L'unité peut également comprendre un moyen de récupération des boues issues de la dégradation de la matière organique. L'unité comprend également une sortie pour eaux grises en communication avec une réserve extérieure 160. Cette eau grise peut, par exemple, quitter l'unité 100 et être prise en charge par un réseau public de récupération des eaux.The unit may also include means for recovering sludge from the degradation of organic matter. The unit also comprises a greywater outlet in communication with an external reserve 160. This gray water may, for example, leave the unit 100 and be supported by a public water recovery network.

10 Dans une variante de l'invention, l'unité peut comprendre un moyen de filtration et/ou de désinfection de l'eau grise de manière à réutiliser cette eau devenue propre. Dans ce cas, l'unité comporte une sortie pour eau grise 141 en communication avec l'entrée pour eau propre 102.In one variant of the invention, the unit may comprise means for filtering and / or disinfecting the gray water so as to reuse this clean water. In this case, the unit has a gray water outlet 141 in communication with the clean water inlet 102.

Claims

CLAIMS1) Gray water recycling unit (100) comprising: - at least one inlet for gray water (101), - at least one inlet for clean water (102), - n greywater storage compartments (n> = 2), each compartment (103, 104, 105) having an inlet (107, 108, 109) in communication with said at least one greywater inlet (101) via a switching system (110, 111, 112), each i th compartment (i = 1 to n) being intended to store a gray water having a temperature Ti, or a temperature belonging to a range Pi of temperatures, the temperature Ti or the temperature range Pi of the ith compartment storage being lower than that of i-1 th compartment and greater than that i + lème compartment, said switching system being able to distribute gray water flows per storage compartment depending on the water temperature gray, - each storage compartment (103, 104, 10 5) further containing at least one exchanger tank (130, 131, 132) adapted to be traversed by clean water, - a circulation system circulating the clean water (113) in the exchanger tanks from the water inlet own (102) and the nth storage compartment (105) to the ith storage compartment (103). a switching system designed to distribute the gray water flows in the compartment having the temperature Ti, or the temperature range Pi, the highest, among the storage compartments having a temperature Ti, or a temperature range PI , less than that of the incoming gray water in said unit.

2) Unit (100) according to the preceding claim, characterized in that said switching system is composed, on the one hand, of a greywater switching system such as valves (110, 111, 112) controlled by probes (144, 145, 146) for measuring the temperature of the gray water contained in the storage compartments and probes (141, 142, 143) for measuring the temperature of the gray water entering the unit (100)), each inlet (107, 108, 109) of each storage compartment (103, 104, 105) being provided with one of said valves, and secondly with a treatment device (140) measured greywater temperature data and control of said greywater switching system, such as said gates. 3024724 11

3) Unit (100) according to claim 1 or 2, characterized in that the ith storage compartment (105) is in communication with the i-1 st storage compartment (104). 5

4) Unit (100) according to one of the preceding claims, characterized in that the outer wall of said exchanger tanks (130 to 138) is covered with a biofilm (BF) comprising aerobic bacteria.

5) Unit (100) according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises five, preferably four, more preferably three storage compartments (103, 104, 105) isolated from each other.

6) Unit (100) according to one of the preceding claims, characterized in that each storage compartment (103) comprises between five and four, preferably three exchanger tanks (130, 131, 132).

7) Unit (100) according to one of the preceding claims, characterized in that each exchanger tank (131 to 138) is in the form of a tube made of stainless steel, glass, polycarbonate or plastic, or other materials conducive to the growth of bacteria.

8) Unit (100) according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises a condenser (122) in communication with the clean water inlet (102) and upstream of said exchanger tanks (131 to 138) .

9) Unit (100) according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises means for generating compressed air and distribute it inside each storage compartment (103, 104, 105), such as an air booster (122), whose heat of compression is used to heat the water.

10) Unit (100) according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises a sludge recovery means from the degradation of organic matter greywater inside each storage compartment (103, 104, 105). 25 30 3024724 12

11) Unit (100) according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises means (128) for recovering the gas emanating from each compartment and conveying said gas into said capacitor (122) for 5 recover the latent heat of dehumidification.

12) Unit according to one of the preceding claims, characterized in that each storage compartment (103, 104, 105) is in relation with an isolated external reserve.