FR3065454A1 - Station d'epuration de flux pollue et procede correspondant - Google Patents

Abstract

La présente invention concerne une station d'épuration d'eau comportant un bassin (1) aéré, qui coopère avec au moins une unité de dépollution (6) partiellement immergée. L'unité (6) sépare l'eau polluée et un compartiment aval occupé par une eau partiellement dépolluée, l'organe séparateur étant formé d'une grille (4) recouverte d'une couche fibreuse (5). Le compartiment aval alimente l'entrée d'un module de filtration membranaire (18) qui fournit une eau purifiée.

Description

® RÉPUBLIQUE FRANÇAISE

INSTITUT NATIONAL DE LA PROPRIÉTÉ INDUSTRIELLE © N° de publication : 3 065 454 (à n’utiliser que pour les commandes de reproduction) (© N° d’enregistrement national : 17 00431

COURBEVOIE © Int Cl⁸ : C 02 F1/46 (2017.01), C 02 F 9/02, B 01 D 35/28

DEMANDE DE BREVET D'INVENTION A1

©) Date de dépôt : 19.04.17. (© Priorité :	(© Demandeur(s) : AB7 INDUSTRIES Société anonyme — FR.
	@ Inventeur(s) : CHELLE RENE.
(© Date de mise à la disposition du public de la demande : 26.10.18 Bulletin 18/43.
©) Liste des documents cités dans le rapport de recherche préliminaire : Se reporter à la fin du présent fascicule
(© Références à d’autres documents nationaux apparentés :	(® Titulaire(s) : AB7 INDUSTRIES Société anonyme.
©) Demande(s) d’extension :	® Mandataire(s) : AB7 INDUSTRIES.

(34) STATION D EPURATION DE FLUX POLLUE ET PROCEDE CORRESPONDANT.

FR 3 065 454 - A1 (3y) La présente invention concerne une station d'épuration d'eau comportant un bassin (1) aéré, qui coopère avec au moins une unité de dépollution (6) partiellement immergée. L'unité (6) sépare l'eau polluée et un compartiment aval occupé par une eau partiellement dépolluée, l'organe séparateur étant formé d'une grille (4) recouverte d'une couche fibreuse (5). Le compartiment aval alimente l'entrée d'un module de filtration membranaire (18) qui fournit une eau purifiée.

La présente invention se rapporte au domaine des équipements de traitement des effluents aqueux pollués ; elle concerne, en particulier, un dispositif destiné au traitement par dégradation biologique des matières organiques, et notamment des graisses, présentes dans les circuits d’évacuation et/ou de traitement des effluents domestiques tels que les eaux usées et les eaux vannes des immeubles ou des ateliers agroalimentaires.

Les stations d’épuration actuellement utilisées comportent de grands bassins dans lesquels se trouvent des boues activées comportant une large fraction des matières polluantes ci-dessus décrites et des microorganismes aérobies en suspension contenus dans les effluents aqueux pollués que l’on y déverse ; ces bassins sont aérés pour provoquer une dégradation des polluants sous l’action desdits microorganismes, notamment des bactéries, en milieu oxygéné (brevets FR2282550, US3915853 et US5531898).

Mais l’épuration n’est généralement pas suffisante pour que l’eau traitée soit considérée comme dépolluée, de sorte qu’il est nécessaire, à la suite du traitement par les boues activées aérobies, de mettre en œuvre une dépollution complémentaire : il est connu d’utiliser, dans ce but, un système de type décanteur qui, par sa partie basse, assure le recyclage des boues dans le bassin aéré et, par sa partie haute, fournit un débit d’eau partiellement dépolluée rejeté, ce débit permettant de maintenir un niveau de liquide sensiblement constant à l’intérieur du bassin aéré.

La dépollution par décanteur suppose que l’on réalise dans le décanteur une floculation appropriée ; le résultat recherché n’est obtenu de façon satisfaisante que pour des concentrations de matières polluantes en sortie de bassin aéré, inférieures à environ 4g/l. En effet, pour que la floculation se passe bien dans le décanteur, il faut que les microorganismes ne soient pas sousalimentés par le liquide, qui les environne, sans quoi ils utilisent les matières nutritives présentes pour assurer en priorité leur propre alimentation de sorte que leur production de biopolymères devient insuffisante pour assurer l’agglomération des matières constitutives des flocs ; mais il faut également que les matières nutritives ne soient pas excédentaires pour que les microorganismes ne se développent pas trop rapidement, ce qui ne donnerait pas aux biopolymères produits un temps suffisant pour assurer par collage une bonne agglomération du floc. Il est donc obligatoire de maintenir dans le bassin un niveau suffisant d’alimentation en polluants et un temps de séjour suffisant des boues dans le bassin, ce qui limite la productivité de l’installation. En d’autres termes, l’utilisation, en complément d’un bassin à boues activées aérobies, d’un matériel de décantation, limite la productivité de l’élément de station d’épuration concerné, car les matières polluantes dans le décanteur doivent rester dans une gamme donnée si l’on veut que la dépollution due au décanteur soit satisfaisante.

On a aussi proposé, dans l’état de la technique, un procédé d’épuration basé sur l’utilisation d’une biomasse fixée sur un support. Dans un tel procédé, la biomasse s’accroît et s’adsorbe par ses biopolymères sur le support tout en consommant la pollution du flux aqueux pollué. Mais l’alimentation des microorganismes est réduite en raison de la résistance à la diffusion des polluants à travers la biomasse fixée sur son support, tant pour les composés polluants dissous que pour l’oxygène nécessaire à la dépollution ; en fait, le support constitue un obstacle solide, qui gêne l’accessibilité des réactifs nécessaires à la dépollution.

On a proposé également de mettre en œuvre en aval du bassin à boues activées, des filtres à membrane, externes ou immergés, dont la sortie permet d’obtenir une eau purifiée ; dans un tel cas, la décantation n’est plus nécessaire après la dépollution due aux boues activées aérobies du bassin, ce qui permet d’augmenter la concentration en microorganismes jusqu’à environ 10g/l, à la sortie du bassin, d’où il résulte une augmentation de la productivité du bassin. Le volume du bassin aéré peut donc, en présence d’un filtre à membrane disposé en aval, être deux à trois fois plus faible qu’en présence d’un décanteur de type classique. Malheureusement, les systèmes de clarification à membrane constituent des investissements importants et, en outre, la filtration a un coût énergétique élevé pour assurer la circulation dans le filtre. Au surplus, les filtres à membrane sont alimentés par l’effluent fourni par le bassin à boues activées et le niveau de pollution de cet effluent est suffisamment élevé pour que les membranes desdits filtres se colmatent très rapidement, ce qui réduit le débit traité et ramène à un niveau bas la productivité de l’ensemble. Cette technique ne permet donc pas d’obtenir, avec un coût raisonnable et de façon permanente, un débit suffisamment dépollué convenable pour répondre aux critères de réutilisation.

La demande de brevet français n°l502205 déposée le 20 octobre 2015 propose un élément de station d’épuration d’un flux aqueux pollué renfermant des matières organiques dissoutes ainsi que des matières solides et des microorganismes en suspension, élément de station dans lequel le flux pollué alimente le côté amont d’un bassin aéré, ledit bassin coopérant avec au moins une unité de dépollution pour fournir, en sortie, un flux d’eau au moins partiellement dépollué. L’unité de dépollution est au moins partiellement immergée dans le bassin et comporte au moins un séparateur de zones traversé par le flux aqueux pollué du bassin ; la face amont du séparateur de zones reçoit directement le flux aqueux pollué du bassin alors que sa face aval alimente un déversoir, qui évacue l’eau dépolluée vers l’extérieur du bassin, les liquides des deux zones délimitées par le séparateur étant soumis à la même pression externe. Le séparateur de zones comporte, sur sa face amont, une grille recouverte, du côté amont du bassin, par une couche fibreuse ou filamenteuse, qui arrête la majeure partie des matières solides en suspension du flux d’alimentation du bassin ; un biofilm se développe progressivement sur la couche fibreuse ou filamenteuse à partir des microorganismes, qui s’y multiplient grâce aux matières organiques contenues dans le flux aqueux encore pollué, qui traverse ladite couche sous l’effet de la différence de pression entre les faces amont et aval du séparateur, ledit biofilm assurant à lui seul la fonction, qui permet d’obtenir une clarification et une dépollution concomitante et complémentaire du flux aqueux traité par l’élément de station.

Dans un tel dispositif, un biomasse est fixée sur la couche fibreuse ou filamenteuse et réalise, grâce aux biopolymères qu’elle génère, un biofilm de maillage très serré, qui empêche les particules en suspension de passer et travaille comme un véritable biofiltre ; l’accès des polluants à la biomasse s’effectue dans des conditions optimales d’aération, de sorte que l’on peut faire monter le taux de matières polluantes en suspension à des valeurs supérieures à 4g/l en maintenant une bonne dépollution, la décantation n’étant plus nécessaire. Il convient, bien entendu, de faire fonctionner ce dispositif pendant un temps de mise en route suffisant pour constituer le biofilm dans la couche fibreuse ou filamenteuse, avant que ce dispositif fonctionne à un niveau efficace.

On a constaté que la présence d’un séparateur à biofilm entre le côté amont du bassin aéré et la sortie du flux aqueux clarifié par un élément de station, tel que ci-dessus défini, améliorait la dépollution, mais ne permettait pas encore de réutiliser directement le flux de sortie obtenu, par exemple, pour l’arrosage des cultures.

Il apparaît donc souhaitable de proposer un élément de station d’épuration d’eau, qui soit susceptible de fournir en sortie un flux aqueux purifié réutilisable directement pour des usages excluant des quantités importantes de microorganismes (bactéries, virus, protozoaires notamment), par exemple pour l’arrosage ou l’irrigation, un tel flux devant être d’un prix de revient limité, ce qui implique que le matériel mis en œuvre ait une longue durée de fonctionnement à performance optimale.

L’état de la technique ci-dessus analysé suggère d’utiliser des bassins aérés à boues activées sans association avec des décanteurs, qui réduisent la productivité comme précédemment expliqué ; mais il dissuade clairement l’homme de métier d’y adjoindre des filtres à membranes, qui se colmatent rapidement vu le degré de pollution à la sortie d’un bassin aéré ; or, un tel filtre à membrane devrait nécessairement intervenir en série après l’action dépolluante du bassin aéré. L’invention consiste à avoir surmonté le préjugé ci-dessus défini en mettant en œuvre l’action combinée d’un filtre à membrane avec l’élément de station défini par la demande de brevet français n°1502205.

L’inventeur a constaté que le degré de pollution du flux traité obtenu par le dispositif de la demande de brevet français susmentionnée était suffisamment faible pour qu’un filtre à membrane ne se colmate pas rapidement lorsqu’il est alimenté par le flux obtenu en sortie de l’organe séparateur dudit dispositif. En d’autres termes, dans un tel système de dépollution, les actions de l’organe séparateur et d’un filtre à membrane en série ne sont pas simplement additives mais permettent de constater une synergie, ce qui démontre la présence d’une activité inventive pour l’invention décrite dans la présente demande de brevet.

La présente invention a, en conséquence, pour objet un élément de station d’épuration d’un flux aqueux pollué renfermant des matières organiques dissoutes ainsi que des matières solides et des microorganismes en suspension, élément de station dans lequel le flux pollué alimente le côté amont d’un bassin aéré ouvert à sa partie supérieure, ledit bassin coopérant avec au moins une unité de dépollution pour fournir, en sortie, un flux d’eau au moins partiellement dépollué, l’unité de dépollution étant au moins partiellement immergée dans le bassin et séparant un compartiment occupé par l’eau polluée du bassin et un compartiment occupé par ladite eau au moins partiellement dépolluée, la séparation des deux compartiments étant assurée au moyen d’un organe séparateur constitué d’une grille, dont la face dite « amont », au contact de l’eau polluée, est recouverte d’une couche fibreuse ou filamenteuse, alors que l’autre face dite « aval » est au contact de l’eau, qui a été au moins partiellement dépolluée par son passage à travers ladite couche, caractérisé en ce que le compartiment « aval » alimente l’entrée d’un module de filtration membranaire, dont la sortie fournit le flux aqueux purifié.

Selon une première variante, l’alimentation en eau clarifiée du module de filtration membranaire est assurée par une pompe associée audit module, qui fournit en sortie, le flux aqueux purifié. Selon une seconde variante de réalisation, grâce à ladite pompe, une partie du flux aqueux purifié est retournée soit vers le bassin, soit vers le compartiment « aval » de l’unité de dépollution, soit vers le module, pour une recirculation.

Selon une troisième variante, le module de filtration membranaire est disposé à l’intérieur du compartiment « aval » de l’unité de dépollution.

Dans un mode de réalisation, où le module est en immersion totale dans le compartiment « aval », la pompe, qui lui est associée, est disposée, en partie haute du module et est portée par l’unité de dépollution.

Avantageusement, il est préférable d’opter pour une pompe de type surpresseur capable de fournir une pression de fonctionnement comprise entre 0,1 et 2 bars.

Dans un mode de réalisation, le module de filtration membranaire est disposé à l’extérieur du compartiment « aval » de l’unité de dépollution.

Dans un mode de réalisation, le poids d’une unité de dépollution est supporté par le bassin aéré. Dans un mode de réalisation, la face aval du séparateur de zones de l’unité de dépollution est recouverte d’un écran perméable au liquide du bassin, qui a été au moins partiellement dépollué par son passage à travers la face amont du séparateur ; dans un tel cas, la partie basse de l’écran peut comporter un dispositif d’évacuation des matières solides.

Dans un mode de réalisation, une unité de dépollution est désolidarisable de ses moyens de liaison sur le bassin pour permettre son remplacement, lorsque sa fonction de dépollution devient insuffisante.

Dans un mode de réalisation, la grille de l’organe séparateur d’une unité de dépollution a une forme cylindrique et la base de l’écran a une forme conique ; la partie conique de l’écran est raccordée à la bordure basse de la grille. L’unité de dépollution peut avoir une forme parallélépipédique.

Dans un mode de réalisation, le bassin a une forme cylindrique d’axe vertical et comporte une pluralité d’unités de dépollution d’axes parallèles régulièrement réparties dans le bassin.

Dans un mode de réalisation, le bassin a, vu en plan, une forme allongée dans le sens de l’écoulement du flux pollué entrant, le flux sortant étant extrait de la zone de bassin la plus éloignée de celle qui reçoit le flux entrant, la grille du séparateur d’une unité de dépollution étant disposée transversalement par rapport au déplacement du flux aqueux pollué dans le côté amont du bassin ; le bassin aéré peut être, vu en plan, sensiblement rectangulaire, la grille du séparateur d’une unité de dépollution étant plane et sensiblement perpendiculaire au courant du flux pollué dans le côté amont du bassin ; l’écran peut alors être associé, le long de son arête inférieure, à une goulotte, qui constitue le dispositif d’évacuation des matières solides récupérées par l’écran ; la goulotte peut être solidaire de la base de la grille et reposer sur le fond du bassin, qui supporte ainsi le poids de l’unité de dépollution.

Dans un mode de réalisation, le module de filtration membranaire est choisi dans le groupe formé par les modules à membranes planes, à membranes spiralées et les modules tubulaires, notamment à fibres creuses.

Avantageusement, les fibres creuses sont en polymères choisis parmi les polyéthersulfones, les polysulfones de vinylidène, les polysulfones, les fluorures de polyvinylidène, les polyacrylonitriles, les esters cellulosiques, les polyacétates de vinyle, les polyacétates de cellulose, les polyamides, les polycarbonates.

Dans un mode de réalisation, le module de fixation membranaire est un module à fibres creuses, dont les fibres creuses sont en polysulfone et ont un diamètre moyen compris entre 0,25 et 800 pm, la membrane filtrante ayant un diamètre de pores compris entre 0,01 et 10 ptn.

Dans un mode de réalisation, le module de filtration membranaire est un module à membranes planes, dont les membranes sont constituées d’une pluralité de plaques en strates espacées de quelques microns, le passage du liquide filtré à travers les compartiments formés entre les plaques étant effectué sous une pression de service de quelques bars, notamment de l’ordre de 2 bars.

L’invention a aussi pour objet un procédé d’épuration d’un flux aqueux pollué renfermant des matières organiques dissoutes ainsi que des matières solides et des microorganismes en suspension, le flux pollué alimentant le côté amont d’un bassin aéré ouvert à sa partie supérieure, ledit bassin coopérant avec au moins une unité de dépollution pour fournir un flux d’eau partiellement dépollué, l’unité de dépollution étant au moins partiellement immergée dans le bassin et séparant une zone occupée par l’eau polluée du bassin et un compartiment aval, qui est occupé par ladite eau au moins partiellement dépolluée, la séparation de ces deux milieux liquides étant effectuée au moyen d’un organe séparateur constitué d’une grille, dont la face dite « amont », qui est au contact de l’eau polluée du bassin, est recouverte d’une couche fibreuse ou filamenteuse alors que l’autre face, dite « aval », est au contact de l’eau qui a été au moins partiellement dépolluée par son passage à travers ladite couche, caractérisé en ce que l’on transfère en continu au moins une partie du contenu du compartiment « aval » dans un module de filtration membranaire, dont la sortie fournit un flux aqueux purifié.

Dans un mode de mise en œuvre, le transfert s’effectue à flux constant, avec des cycles de filtration dont la durée varie entre 10 et 120 minutes.

Dans un mode de mise en œuvre, on assure un volume de filtration d’eau compris entre 50 et 250 L/heure par cycle de filtration.

Pour mieux faire comprendre l’invention, on va en décrire maintenant, à titre d’exemples purement illustratifs et non limitatifs, deux modes de réalisation représentés sur le dessin annexé. Sur ce dessin :

- la figure 1 représente, en coupe axiale partielle, un bassin à boues activées de forme cylindrique, ledit bassin comportant une unité de dépollution cylindrique, dont l’axe est parallèle à celui du bassin, cette unité étant associée à un module de filtration membranaire disposé selon l’axe de ladite unité de dépollution ;

- la figure 2 représente une coupe selon II-II de la figure 1 ;

- la figure 3 représente, en coupe axiale partielle, un bassin à boues activées du même type que celui représenté sur la figure 1, ledit bassin comportant une unité de dépollution identique à celle de la figure 1, ladite unité étant associée à un module de filtration membranaire, qui est disposé à l’extérieur du bassin ;

- la figure 4 est une vue partielle en élévation d’une membrane de filtration constitutive des modules 18 et 19.

En se référant à la figure 1, on voit que l’on a désigné par 1, dans son ensemble, un bassin cylindrique, dont l’axe A-A est vertical. Le bassin 1 est représenté sur le dessin selon une demicoupe verticale. Sur la partie non vue, à gauche sur la figure 1, le bassin 1 est alimenté par un flux aqueux pollué issu, par exemple, des eaux usées et des eaux vannes d’un ensemble d’immeubles.

Le bassin 1 comporte un bullage d’air pulsé, dont le détail n’est pas représenté. On a désigné par 2 la surface Ebre du Equide 3 qui rempEt le bassin 1.

A l’intérieur du bassin 1, on a mis en place des unités de dépoUution 6, dont une seule est représentée sur la figure 1. Chaque unité 6 est constituée d’une griUe cylindrique 4, qui est recouverte d’une couche 5 de fibres ou de filaments, disposée à l’extérieur de la grihe 4 et portée par cehe-ci. La couche 5 est donc en contact direct avec l’eau poUuée et se trouve, à la manière d’une chaussette, autour de cette unité de dépoUution 6. Du côté de la griUe 4, où ne se trouve pas la couche fibreuse 5, c’est-à-dire dans la zone intérieure de l’unité de dépoUution 6, on a mis en place un écran 7, qui est perméable au flux aqueux pollué contenu dans le bassin 1.

La partie inférieure de la grihe 4 est mécaniquement reliée à un cône 9, dont le sommet, disposé au voisinage du fond du bassin 1, comporte un dispositif de récupération 10. Le cône 9 récupère, par sédimentation et gravité, des sohdes 11, qui ont été arrêtés par l’écran 7 après qu’ils aient traversé la couche fibreuse 5 et la grihe 4. Le dispositif de récupération 10 éjecte ces sohdes 11 par une canalisation 12 disposée sur le fond du bassin 1.

La grihe 4 comporte sur sa bordure haute un collet cylindrique 13 non perméable à l’eau, qui permet une liaison étanche entre l’écran 7 et la grille 4 ; un espace périphérique se trouve ménagé entre la grihe 4 et l’écran 7, cet espace débouchant en partie basse à l’intérieur du cône 9 pour permettre la récupération des sohdes 11.

Le débit de flux aqueux, qui est introduit dans le bassin 1, rempht l’unité de dépollution 6 et le Equide qui est à l’intérieur de cette unité de dépollution est déjà beaucoup moins pohué que celui qui a été introduit dans le bassin 1 en ce sens que ce Equide dépollué peut être qualifié de clarifié. En effet, lorsque cet ensemble a fonctionné pendant un temps suffisant, par exemple 2 semaines, il s’est formé, dans la couche fibreuse 5, un biofilm qui joue un rôle de filtre et qui dépohue le Equide qui traverse ladite couche, car les conditions de l’action des microorganismes dans la couche 5 sont très favorables.

Le Equide partiellement dépollué, qui se trouve ainsi, après la phase de démarrage, à l’intérieur de l’unité de dépoUution 6, est alors purifié par le module de filtration membranaire, qui est associé à l’unité de dépollution 6 ; ce module a été désigné par 18 pour la réalisation de la figure 1 et par 19 pour la réalisation de la figure 3. Les modules 18 et 19 ont une constitution identique.

Le module 18 est disposé selon l’axe de l’unité de dépoUution 6 et il est supporté par un plateau 15 mis en place à la partie supérieure de l’unité 6, au niveau du collet 13 ; le plateau 15 supporte une tête de pompage 20. Dans la réalisation de la figure 1, la tête 20 est rehée à la canalisation de sortie 14 du flux dépollué purifié et elle est rehée aussi (ce qui n’est pas visible sur le dessin) au Equide contenu dans l’unité de dépoUution 6, ce qui assure un recyclage à l’intérieur du module

18.

Au contraire, dans la réalisation de la figure 3, la tête de pompage 20, au niveau du collet 13, est reliée par une canalisation au module de filtration membranaire 19, celui-ci alimentant la sortie 14 de l’eau dépolluée purifiée et la canalisation de recyclage 23, qui renvoie une partie du débit traité par le module 19 en direction de l’unité de dépollution 6.

Les modules de filtration membranaire 18 et 19 sont des modules de filtration tubulaire mettant en œuvre des fibres creuses 21 réalisées avantageusement en polysulfone. On peut, par exemple, utiliser un module tel que celui commercialisé sous la dénomination « Polymem® ».

Dans l’installation, qui vient d’être décrite, la filtration dans le module, fait passer le liquide perpendiculairement à l’axe des fibres creuses ; les particules sont retenues par la surface extérieure des fibres filtrantes et le perméat passe à l’intérieur des fibres creuses. Chaque module 18 ou 19 comporte trois faisceaux 22 de fibres creuses, chaque faisceau renfermant plusieurs centaines de fibres creuses ; chaque module comporte une surface totale de filtration d’environ m² ; les pores de la membrane filtrante sont de 20 nm ; le module est fermé à ses deux extrémités par des bouchons 17, qui portent les embouts de liaison aux canalisations qui se raccordent aux modules 18 ou 19.

Dans les conditions décrites, la recirculation a un avantage, car elle permet de faire un rétrolavage des fibres et elle réduit donc le risque de colmatage.

Pour illustrer les conditions de fonctionnement de l’ensemble selon l’invention, qui vient d’être décrit, on va donner ci-après les dimensionnements et débits de la mise en œuvre d’une réalisation selon la figure 1. Le bassin 1 a un diamètre de 35 m et une hauteur 5 m pour un volume de 4808 m³ ; il est équipé de 30 unités de dépollution 6, qui sont des cylindres et chaque cylindre a une hauteur de 3 m et un diamètre de 0,4 m, soit une surface de filtration de 3,77 m² par unité de dépollution 6, c’est-à-dire une surface totale de dépollution de 113,1 m² pour l’ensemble du bassin 1. Chacune des unités de dépollution 6 comporte, en premier lieu, une grille ayant une maille d’ouverture de 5 mm, réalisée en matière plastique de même que le cône 9, qui lui est attaché ; en second lieu, un écran 7, qui est constitué d’une paroi en matière plastique ayant un poids de 500g/m² ; et en troisième lieu, une couche 5 constituée par des fibres de 10 mm de diamètre en matière plastique de la marque « Nylon® » fournies par la société Hyosung, ladite couche ayant un poids de 100g/m².

Le flux aqueux pollué, qui alimente le bassin 1, a un débit de 100 m³/h. La pollution du flux introduit dans le bassin 1 est évaluée selon les paramètres suivants : MES=3g/l ; DBOS^O^g/l ; C_m=0,l. Après une phase de démarrage de deux semaines, l’eau clarifiée à l’intérieur du cylindre de l’unité de dépollution 6 correspond aux paramètres suivants: DBO5<2 5mg/l et MES<10mg/l. Cette eau clarifiée alimente le module de filtration en ce sens que l’eau fournie par la sortie 14 du dispositif de la figure 1, avec le même débit que l’entrée du bassin, est purifiée à au moins 99,99 % pour les bactéries et les virus ; la turbidité est inférieure à 0,5. La durée de vie moyenne d’un tel module de filtration est de 10 ans avec une fréquence moyenne d’entretien d’une à deux fois par an.

¹⁰

Claims (16)

1. REVENDICATIONS

   1. Elément de station d’épuration d’un flux aqueux pollué renfermant des matières organiques dissoutes ainsi que des matières solides et des microorganismes en suspension, élément de station dans lequel le flux pollué alimente le côté amont d’un bassin aéré ouvert à sa partie supérieure, ledit bassin (1) coopérant avec au moins une unité de dépollution (6) pour fournir, en sortie, un flux d’eau au moins dépollué partiellement, l’unité de dépollution (6) étant au moins partiellement immergée dans le bassin (1) et séparant une zone occupée par l’eau polluée du bassin et un compartiment «aval», qui est occupé par ladite eau au moins partiellement dépolluée, la séparation de ces deux milieux liquides étant assurée au moyen d’un organe séparateur constitué d’une grille (4), dont la face dite « amont », au contact de l’eau polluée, est recouverte d’une couche (5) fibreuse ou filamenteuse, alors que l’autre face, dite « aval », est au contact de l’eau, qui a été au moins partiellement dépolluée par son passage à travers ladite couche (5), caractérisé en ce que le compartiment « aval » alimente l’entrée d’un module (18,19) de filtration membranaire, dont la sortie (14) fournit le flux aqueux purifié.
2. 2. Elément selon la revendication 1, caractérisé en ce que l’alimentation en eau clarifiée du module de filtration membranaire (18,19) est assurée par une pompe associée audit module, qui fournit en sortie (14), le flux aqueux purifié.
3. 3. Elément selon l’une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que, grâce à ladite pompe, une partie du flux aqueux purifié est retournée soit vers le bassin (1), soit vers le compartiment « aval » de l’unité de dépollution (6), soit vers le module (18,19), pour une recirculation.
4. 4. Elément selon l’une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le module (18) de filtration membranaire est disposé à l’intérieur du compartiment « aval » de l’unité de dépollution (6).
5. 5. Elément selon la revendication 4, caractérisé en ce que le module (18) est en immersion totale dans le compartiment « aval », la pompe, qui lui est associée, étant disposée en partie haute du module et étant portée par l’unité de dépollution (6).
6. 6. Elément selon l’une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le module (19) de filtration membranaire est disposé à l’extérieur du compartiment « aval » de l’unité de dépollution (6).
7. 7. Elément selon l’une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la face « aval » de l’organe séparateur de l’unité de dépollution (6) est recouverte d’un écran (7) perméable au liquide du bassin, qui a été au moins partiellement dépollué par son passage à travers la face amont dudit organe séparateur; la partie basse de l’écran (7) comporte un dispositif d’évacuation (10) des matières solides.
8. 8. Elément selon la revendication 7, caractérisé en ce que la partie conique (9) de l’écran (7) est raccordée à la bordure basse de la grille (4).

   il
9. 9. Elément selon l’une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le bassin a, vu au plan, une forme allongée dans le sens de l’écoulement du flux pollué entrant, le flux sortant étant extrait de la zone de bassin la plus éloignée de celle qui reçoit le flux entrant, la grille de l’organe séparateur d’une unité de dépollution étant disposée transversalement par rapport au déplacement du flux aqueux pollué dans le côté amont du bassin.
10. 10. Elément selon l’une des revendications 1, 7 à 9, caractérisé en ce que l’écran (7) est associé, le long de son arête inférieure, à une goulotte (16), qui constitue le dispositif d’évacuation des matières solides récupérées par l’écran (7).
11. 11. Elément selon l’une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le module de filtration membranaire est choisi dans le groupe formé par les modules à membranes planes, à membranes spiralées et les modules tubulaires, notamment à fibres creuses.
12. 12. Elément selon la revendication 11, caractérisé en ce que polyéthersulfones, les polysulfones de vinylidène, les polysulfones, les fluorures de polyvinylidène, les polyaciylonitriles, les esters cellulosiques, les polyacétates de vinyle, les polyacétates de cellulose, les polyamides, les polycarbonates.
13. 13. Elément selon la revendication 12, caractérisé en ce que le module de filtration membranaire (18,19) est un module à fibres creuses, dans lequel les fibres creuses sont en polysulfone ou en polyacrylonitriles et ont un diamètre moyen compris entre 0,25 et 800 μιη, la membrane filtrante ayant un diamètre de pores compris entre 0,01 et 10 /zm.
14. 14. Procédé d’épuration d’un flux aqueux pollué renfermant des matières organiques dissoutes ainsi que des matières solides et des microoiganismes en suspension, le flux pollué alimentant le côté amont d’un bassin aéré (1) ouvert à sa partie supérieure, ledit bassin (1) coopérant avec au moins une unité de dépollution (6) pour fournir, en sortie, un flux d’eau partiellement dépollué, l’unité de dépollution étant au moins partiellement immergée dans le bassin (1) et séparant une zone occupée par l’eau polluée du bassin (1) et un compartiment « aval », qui est occupé par ladite eau au moins partiellement dépolluée, la séparation de ces deux milieux liquides étant effectuée au moyen d’un organe séparateur constitué d’une grille (4), dont la face dite « amont », qui est au contact de l’eau polluée du bassin (1), est recouverte d’une couche (5) fibreuse ou filamenteuse alors que l’autre face dite « aval » est au contact de l’eau, qui a été au moins partiellement dépolluée par son passage à travers ladite couche, caractérisé en ce que l’on transfère en continu au moins une partie du contenu dudit compartiment « aval » dans un module (18,19) de filtration membranaire, dont la sortie fournit un flux aqueux purifié.
15. 15. Procédé selon la revendication 14, caractérisé en ce que le transfert s’effectue à flux constant, avec des cycles de filtration dont la durée varie entre 10 et 120 minutes.
16. 16. Procédé selon l’une des revendications 14 ou 15, caractérisé en ce que l’on assure un volume de filtration d’eau compris entre 50 et 250 L/heure par cycle de filtration.

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