FR3076829A1 - DEVICE AND METHOD FOR TREATING WASTEWATER, INTEGRATING A PLANT FILTER TYPE PURIFICATION BASIN AND A BIOLOGICAL REACTOR - Google Patents

DEVICE AND METHOD FOR TREATING WASTEWATER, INTEGRATING A PLANT FILTER TYPE PURIFICATION BASIN AND A BIOLOGICAL REACTOR Download PDF

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Abstract

L'invention concerne un dispositif (1) de traitement d'eaux usées, comportant un bassin (2) de purification de type filtre planté, dans lequel la circulation des eaux usées est à écoulement vertical, le bassin comportant : - des moyens d'apport d'eaux usées (20) en surface du bassin ; - au moins une couche de matériaux filtrant (21) ; - des moyens de drainage (22) situés au fond du bassin ; le dispositif comportant un réacteur (3) biologique à culture fixée de bactéries aérobies, le réacteur (3) étant situé en aval du bassin (2) selon un sens de circulation des eaux usées.The invention relates to a device (1) for treating wastewater, comprising a planted filter-type purification basin (2), in which the circulation of wastewater has a vertical flow, the basin comprising: - means of supply of wastewater (20) to the surface of the basin; - at least one layer of filtering material (21); - drainage means (22) located at the bottom of the basin; the device comprising a biological reactor (3) with a fixed culture of aerobic bacteria, the reactor (3) being located downstream of the basin (2) in a direction of circulation of the waste water.

Description

Dispositif et procédé de traitement d’eaux usées, intégrant un bassin de purification de type filtre planté et un réacteur biologiqueWastewater treatment device and method, including a planted filter type purification tank and a biological reactor

Le domaine de l’invention est celui de la conception et de la fabrication de systèmes de traitement des eaux usées. Plus précisément, l’invention concerne la conception d’un dispositif de traitement des eaux usées employant une technologie de type filtre planté.The field of the invention is that of the design and manufacture of wastewater treatment systems. More specifically, the invention relates to the design of a wastewater treatment device using a planted filter type technology.

Le traitement des eaux usées par filtre planté connaît un très fort développement depuis ces vingt dernières années. Pour rappel, on désigne par « filtre planté » un massif filtrant planté de végétaux où des eaux usées sont épurées lors de leurs percolations à travers le massif grâce au matériau filtrant, aux bactéries, et aux végétaux. Ce type de système d’épuration est appliqué principalement pour le traitement des effluents domestiques des petites collectivités. Il présente de nombreux avantages :Wastewater treatment by planted filter has experienced very strong development over the past twenty years. As a reminder, the term “planted filter” denotes a filter bed planted with plants where waste water is purified when it percolates through the bed thanks to the filter material, bacteria, and plants. This type of treatment system is mainly applied for the treatment of domestic effluents from small communities. It has many advantages:

- une bonne intégration paysagère ;- good landscape integration;

- un entretien facile et peu coûteux ;- easy and inexpensive maintenance;

- une faible production de boues ;- low production of sludge;

- pas de consommation d’énergie ni de produit chimique ;- no energy or chemical consumption;

- de bonnes performances épuratoires ;- good purification performance;

- une bonne adaptation aux variations de charge.- good adaptation to load variations.

On connaît des filtres plantés à percolation verticale ou à percolation horizontale.Filters planted with vertical percolation or with horizontal percolation are known.

Dans les filtres horizontaux, l’arrivée des effluents dans les massifs s’effectue sur un des côtés. Ces effluents cheminent alors horizontalement dans le massif pour être récupérés à l’autre extrémité.In the horizontal filters, the effluent into the beds is carried out on one side. These effluents then flow horizontally through the massif to be recovered at the other end.

Dans les filtres à percolation verticale (ou écoulement vertical), les eaux usées sont envoyées en surface, percolent verticalement à travers le massif filtrant et sont récupérées dans le fond par un réseau de drainage. Ces filtres sont majoritairement maintenus en condition aérobie grâce à des mécanismes d’aération passive parmi lesquels :In filters with vertical percolation (or vertical flow), the wastewater is sent to the surface, percolates vertically through the filter mass and is recovered at the bottom by a drainage network. These filters are mainly maintained in aerobic condition thanks to passive aeration mechanisms among which:

- l’apport d’oxygène excrété par les racines des plantes ;- the supply of oxygen excreted by the roots of plants;

- la convection liée à l’effet piston du déplacement des lames d’eau apportées à chaque bâchées ;- convection linked to the piston effect of the displacement of the water blades brought to each tarpaulin;

- la diffusion, à la fois depuis la surface et par le fond grâce à des moyens d’aération qui comprennent des cheminées d’aération.- the diffusion, both from the surface and from the bottom thanks to ventilation means which include ventilation chimneys.

Les principaux polluants éliminés sont les matières en suspension, les matières organiques, ainsi que les composés azotés.The main pollutants eliminated are suspended matter, organic matter, and nitrogen compounds.

Dans les filtres verticaux, les mécanismes épuratoires sont régis par des mécanismes physiques (filtration, adsorption) et biologique (dégradation microbienne aérobie, nitrification, assimilation végétale). Il est à noter que dans ces filtres, le traitement de l’azote global est faible car il se limite à la nitrification par les bactéries nitrifiantes en condition aérobie (conduisant à l’oxydation de l’azote ammoniacal en nitrites puis en nitrates).In vertical filters, the purification mechanisms are governed by physical (filtration, adsorption) and biological (aerobic microbial degradation, nitrification, plant assimilation) mechanisms. It should be noted that in these filters, the overall nitrogen treatment is weak because it is limited to nitrification by nitrifying bacteria under aerobic conditions (leading to the oxidation of ammoniacal nitrogen to nitrites then to nitrates).

Dans ces dispositifs, les rôles principaux des végétaux plantés en surface sont les suivants :In these devices, the main roles of plants planted on the surface are as follows:

- maintenir la perméabilité du massif filtrant grâce aux voies hydrauliques créées par leurs tiges, racines et rhizomes (prévention des phénomènes de colmatage) ;- maintain the permeability of the filter bed thanks to the hydraulic paths created by their stems, roots and rhizomes (prevention of clogging phenomena);

- favoriser l’activité microbienne aérobie à proximité des racines et rhizomes qui servent de support de biofilm, notamment grâce à l’apport d’oxygène des végétaux ;- promote aerobic microbial activity near the roots and rhizomes which serve as biofilm supports, in particular thanks to the supply of oxygen from plants;

- favoriser la déshydratation des matières solides retenues en surface le cas échéant, via l’évapotranspiration des roseaux.- promote the dehydration of the solid materials retained on the surface if necessary, via the evapotranspiration of the reeds.

En France, la filière la plus largement appliquée est constituée de deux étages (ou bassins) de filtres verticaux en série, avec une surface totale de filtres de 2 à 2,5 m2/EH (1,2 à 1,5 m2/EH au premier étage et 0,8 à 1 m2/EH au deuxième étage ; avec EH = Equivalent-Habitant, ce qui correspond à la pollution journalière générée par une personne, soit le plus souvent 60 gDBO5/j, 120gDCO/j, 90gMES/j, 15gNTK/j et2.4gPT/j ).In France, the most widely applied sector consists of two stages (or basins) of vertical filters in series, with a total surface area of filters from 2 to 2.5 m 2 / PE (1.2 to 1.5 m 2 / PE on the first floor and 0.8 to 1 m 2 / PE on the second floor; with PE = Equivalent-Habitant, which corresponds to the daily pollution generated by a person, most often 60 gDBO 5 / d, 120gDCO / d, 90gMES / d, 15gNTK / d and 2.4gPT / d).

Une des particularités de cette filière est de ne pas comprendre de prétraitement (excepté un dégrillage grossier) et d’envoyer les effluents bruts directement sur la surface du premier étage. Ainsi, les matières particulaires contenues dans les eaux usées sont retenues par des mécanismes de filtration en surface, où elles sont progressivement déshydratées et minéralisées.One of the peculiarities of this sector is that it does not include any pre-treatment (except rough screening) and sends the raw effluents directly to the surface of the first floor. Thus, the particulate matter contained in wastewater is retained by surface filtration mechanisms, where it is gradually dehydrated and mineralized.

L’accumulation de boues dans cette filière est ainsi faible (environ 1,5 cm/an), ce qui entraîne des fréquences de curage très espacées (une fois tous les 10 à 15 ans). De plus, la qualité des boues est compatible avec une revalorisation agricole sans traitement complémentaire.The accumulation of sludge in this process is thus low (approximately 1.5 cm / year), which results in widely spaced cleaning frequencies (once every 10 to 15 years). In addition, the quality of the sludge is compatible with agricultural upgrading without additional treatment.

II est maintenant connu que cette filière à deux bassins, constituée de deux filtres verticaux en série, permet d’obtenir des rendements épuratoires élevés pour les effluents domestiques (> 90%) sur les polluants : matières en suspension (MES), matières organiques (DBO5 et DCO) et azote réduit (NTK).It is now known that this two-tank system, consisting of two vertical filters in series, allows high purification yields to be obtained for domestic effluents (> 90%) on pollutants: suspended matter (MES), organic matter ( BOD 5 and COD) and reduced nitrogen (NTK).

En revanche, les performances de cette filière sont limitées (< 30%) pour l’azote global (NGL) et le phosphore (PT). Cette filière présente aussi comme inconvénient d’avoir une emprise foncière relativement élevée (2 à 2,5 m2/EH).On the other hand, the performances of this sector are limited (<30%) for global nitrogen (NGL) and phosphorus (PT). This sector also has the disadvantage of having a relatively high land footprint (2 to 2.5 m 2 / pe).

L’art antérieur a proposé d’autres solutions destinées à être plus performantes dans les traitements et moins consommatrice d’espace.The prior art has proposed other solutions intended to be more efficient in treatments and less consuming of space.

On retrouve ainsi des filières mixtes constituées par l’association de filtres de type vertical et horizontal, en série, une telle filière présente toujours une emprise foncière élevée mais permet d’améliorer les performances de traitement sur l’azote global en favorisant les réactions de nitrification et de dénitrification.We thus find mixed supply chains constituted by the association of vertical and horizontal type filters, in series, such a supply chain always has a high land footprint but makes it possible to improve the performance of treatment on global nitrogen by favoring the reactions of nitrification and denitrification.

On connaît également des solutions qui font appel à un unique filtre compact à percolation verticale dans lequel des couches de matériaux sont superposées. Ces couches de matériaux sont composées de matériaux filtrant poreux présentant des granulométries différentes et étant capables de favoriser ainsi le développement de micro-organismes tout en permettant de réduire l’emprise foncière et de limiter les coûts d’exploitation du dispositif.Solutions are also known which use a single compact filter with vertical percolation in which layers of material are superimposed. These layers of materials are composed of porous filtering materials having different particle sizes and being capable of thus promoting the development of microorganisms while making it possible to reduce the area of land and limit the operating costs of the device.

Ces variantes à un étage plus compactes sont notamment décrites dans les documents de brevet publiés sous les numéros FR2942791 et FR2973796. De telles filières comportent un seul étage et réduisent ainsi considérablement l’emprise foncière du dispositif. Les dispositifs décrits dans ces documents comprennent un unique bassin de purification du type filtre planté et présentent des capacités épuratoires améliorées.These more compact one-stage variants are described in particular in patent documents published under the numbers FR2942791 and FR2973796. Such channels have a single stage and thus considerably reduce the land use of the device. The devices described in these documents include a single purification tank of the planted filter type and have improved purification capacities.

Néanmoins, ces filières à un seul bassin de purification ne permettent pas un traitement poussé de l’azote ammoniacal (NTK), ni du phosphore (PT).However, these streams with a single purification tank do not allow advanced treatment of ammoniacal nitrogen (NTK) or phosphorus (PT).

Au-delà des perfectionnements apportés à une filière de type filtre planté de roseaux utilisant un unique bassin épuratoire, l’art antérieur décrit également un autre type de technologie alternatif très compact.Beyond the improvements made to a filter type sector planted with reeds using a single purification basin, the prior art also describes another type of very compact alternative technology.

Cette technologie très compacte, pour le traitement d’eaux usées, utilise des « micro-stations ». Ces micro-stations sont basées sur une technologie d’épuration biologique à culture fixée de bactéries. Elles permettent un traitement poussé de l’azote ammoniacal (NTK), et si nécessaire du phosphore (PT), grâce à l’ajout de réactifs.This very compact technology for wastewater treatment uses "micro-stations". These micro-stations are based on biological purification technology with a fixed culture of bacteria. They allow advanced treatment of ammoniacal nitrogen (NTK), and if necessary phosphorus (PT), thanks to the addition of reagents.

Néanmoins, cette technologie de micro-station présente un coût de fonctionnement bien plus élevé que celui de la technologie des filtres plantés de roseaux. Cette différence de coût de fonctionnement est notamment due à une consommation d’énergie élevée entraînée par le fonctionnement de la micro-station ainsi que la nécessité de réaliser des vidanges de boues produites par la microstation, ces vidanges se révélant très fréquentes en pratique.However, this micro-station technology has a much higher operating cost than that of the filter planted with reeds technology. This difference in operating cost is notably due to a high energy consumption caused by the operation of the micro-station as well as the need to carry out emptying of sludge produced by the microstation, these emptying being very frequent in practice.

L’invention a notamment pour objectif de palier les inconvénients de l’art antérieur.The invention particularly aims to overcome the drawbacks of the prior art.

Plus précisément, l’invention a pour objectif de proposer un dispositif de traitement des eaux usées qui permet un traitement optimisé, tant sur le plan rendement que sur le plan économique, des différents polluants des effluents domestiques de petites collectivités.More specifically, the invention aims to provide a wastewater treatment device which allows an optimized treatment, both in terms of yield and in economic terms, of the various pollutants of domestic effluents from small communities.

L’invention a également pour objectif de proposer un tel dispositif de traitement des eaux usées qui présente une emprise foncière plus limitée que celle des filières de traitement comprenant plusieurs bassins de purification de type filtre planté de roseaux.The invention also aims to provide such a wastewater treatment device which has a more limited land area than that of the treatment channels comprising several purification basins of the filter type planted with reeds.

L’invention a encore pour objectif de proposer un tel dispositif de traitement des eaux usées qui ne présente pas des coûts de fonctionnement et des besoins d’entretien aussi élevés que ceux présentés par les micro-stations décrites dans l’art antérieur.The invention also aims to provide such a wastewater treatment device which does not have operating costs and maintenance requirements as high as those presented by the micro-stations described in the prior art.

Ces objectifs, ainsi que d’autres qui apparaîtront par la suite, sont atteints grâce à l’invention qui a pour objet un dispositif de traitement d’eaux usées, comportant un bassin de purification de type filtre planté, dans lequel la circulation des eaux usées est à écoulement vertical, le bassin comportant :These objectives, as well as others which will appear subsequently, are achieved thanks to the invention which relates to a device for treating wastewater, comprising a purification tank of the planted filter type, in which the circulation of water waste is vertically flowing, the basin comprising:

- des moyens d’apport d’eaux usées en surface du bassin ;- means of supplying wastewater to the surface of the basin;

- au moins une couche de matériaux filtrant ;- at least one layer of filtering materials;

- des moyens de drainage situés au fond du bassin ;- drainage means located at the bottom of the basin;

caractérisé en ce qu’il comporte un réacteur biologique à culture fixée de bactéries aérobies, le réacteur étant situé en aval du bassin selon un sens de circulation des eaux usées.characterized in that it comprises a biological reactor with a fixed culture of aerobic bacteria, the reactor being located downstream of the basin in a direction of circulation of the wastewater.

Le bassin de purification de type filtre planté forme un massif filtrant.The planted filter type purification basin forms a filter bed.

Un tel dispositif est plus avantageux qu’un dispositif selon l’art antérieur mettant en œuvre deux bassins distincts de filtres plantés de roseaux (occupant 2m2/EH). En effet, le dispositif selon l’invention peut être plus compact (< 1,3m2/EH) tout en présentant de meilleures performances épuratoires (NTK < 5 à 10 mg/l) et des coûts d’investissements plus faibles.Such a device is more advantageous than a device according to the prior art using two distinct pools of filters planted with reeds (occupying 2m 2 / PE). Indeed, the device according to the invention can be more compact (<1.3m 2 / PE) while presenting better purification performance (NTK <5 to 10 mg / l) and lower investment costs.

Par rapport à des micro-stations à culture fixée classique selon l’art antérieur, le dispositif de traitement a pour avantage de produire moins de boues et de les stocker sur plusieurs années. De plus, il est moins consommateur d’énergie et présente des coûts de fonctionnement plus faibles.Compared with conventional fixed culture micro-stations according to the prior art, the treatment device has the advantage of producing less sludge and storing it over several years. In addition, it consumes less energy and has lower operating costs.

Ce dispositif est particulièrement adapté aux traitements des eaux usées domestiques de petites collectivités (20-500EH) ou de structures privées du type camping, hôtel, résidence...This device is particularly suitable for treating domestic wastewater from small communities (20-500EH) or private structures such as camping, hotels, residences ...

Le dispositif selon l’invention est aussi adapté à l’assainissement noncollectif (< 20EH), et à l’assainissement d’effluents originaires de petites industries agro-alimentaires telles que des fromageries, des charcuteries, des laiteries, des pâtisseries...The device according to the invention is also suitable for non-collective sanitation (<20EH), and for the sanitation of effluents originating from small agro-food industries such as cheese factories, delicatessens, dairies, pastries ...

La combinaison du réacteur biologique et du bassin de purification de type filtre planté produit une synergie.The combination of the biological reactor and the planted filter type purification basin produces a synergy.

En effet, les traitements de purification réalisés par ces deux éléments se combinent en limitant les inconvénients relatifs à chaque élément pris séparément. Plus précisément, le filtre planté permet de dégrader les boues primaires (des eaux usées à traiter) et/ou les boues secondaires (boues résiduelles issues du réacteur), et le réacteur permet de réaliser une épuration complémentaire de celle se réalisant dans le filtre planté, en consommant peu d’énergie et en ne nécessitant pas un entretien intensif grâce à la dégradation des boues réalisée dans le filtre planté.Indeed, the purification treatments carried out by these two elements combine by limiting the drawbacks relating to each element taken separately. More specifically, the planted filter makes it possible to degrade the primary sludge (of the wastewater to be treated) and / or the secondary sludge (residual sludge from the reactor), and the reactor makes it possible to carry out a purification complementary to that carried out in the planted filter , consuming little energy and not requiring intensive maintenance thanks to the degradation of the sludge produced in the planted filter.

Aussi, les eaux usées arrivant au réacteur sont d’abord traitées dans le bassin de purification. Le traitement préalable de ces eaux usées dans un bassin de purification de type filtre planté permet ainsi d’avoir un réacteur biologique plus petit, qui produit moins de boues et consomme moins d’énergie.Also, the wastewater arriving at the reactor is first treated in the purification tank. Pre-treatment of this wastewater in a planted filter-type purification basin thus makes it possible to have a smaller biological reactor, which produces less sludge and consumes less energy.

Préférentiellement, le dispositif comporte un circuit de recirculation de boues produites par le dispositif jusqu’en amont du bassin selon le sens de circulation des eaux usées.Preferably, the device comprises a circuit for recirculating sludge produced by the device upstream of the basin according to the direction of circulation of the wastewater.

De cette manière, les éventuelles boues produites par le dispositif sont réinjectées en tête du dispositif de traitement d’eaux usées et sont amenées à être répandues à la surface du bassin de purification de type filtre planté. Ces boues produites par le dispositif peuvent être considérées comme des boues secondaires. Ces boues secondaires sont additionnées aux boues primaires destinées à être traitées par le dispositif de traitement, et sont alors stockées, déshydratées et minéralisées en surface du bassin de purification.In this way, any sludge produced by the device is reinjected at the top of the wastewater treatment device and is caused to be spread over the surface of the purification tank of the planted filter type. This sludge produced by the device can be considered as secondary sludge. This secondary sludge is added to the primary sludge intended to be treated by the treatment device, and is then stored, dehydrated and mineralized on the surface of the purification basin.

Selon une solution avantageuse, le dispositif comporte un clarificateur situé en aval du bassin et du réacteur selon le sens de circulation des eaux usées, et le circuit de recirculation comporte des moyens de collecte de boues intégrés au clarificateur.According to an advantageous solution, the device comprises a clarifier located downstream of the tank and the reactor in the direction of circulation of the wastewater, and the recirculation circuit comprises means for collecting sludge integrated into the clarifier.

L’intégration de ces moyens de collecte au clarificateur permet d’optimiser la collecte des boues du fait de la capacité du clarificateur à rassembler ces boues pour éviter qu’elles ne soient relâchées à la fin du circuit de traitement du dispositif de traitement des eaux usées.The integration of these collection means into the clarifier makes it possible to optimize the collection of sludge due to the capacity of the clarifier to collect this sludge to prevent it from being released at the end of the treatment circuit of the water treatment device. waste.

Selon une caractéristique avantageuse, les moyens de drainage comprennent un réseau de drains situé au fond du bassin, le réseau de drains étant couplé à une cheminée d’aération.According to an advantageous characteristic, the drainage means comprise a network of drains located at the bottom of the basin, the network of drains being coupled to an aeration chimney.

A cet effet, un seul réseau de drains est situé au fond du bassin de purification pour la fonction de drainage, ce réseau participant également à l’aération passive du filtre planté.To this end, a single network of drains is located at the bottom of the purification basin for the drainage function, this network also participating in the passive aeration of the planted filter.

Selon un mode de réalisation avantageux, le dispositif comporte une voie d’incorporation dans le réacteur d’un réactif pour le traitement du phosphore.According to an advantageous embodiment, the device comprises a way of incorporating into the reactor a reagent for the treatment of phosphorus.

De cette manière, le dispositif selon l’invention permet d’atteindre des taux de phosphore dans les eaux relâchées particulièrement faibles (PT < 2 mg/l grâce à l’ajout du réactif chimique), et ce à faible coût.In this way, the device according to the invention makes it possible to reach phosphorus levels in particularly low released water (PT <2 mg / l thanks to the addition of the chemical reagent), and this at low cost.

Par exemple, et tel que cela sera détaillé par la suite, le réactif peut correspondre à du chlorure ferrique ou à des sels d’aluminium qui permettent de précipiter le phosphore.For example, and as will be detailed later, the reagent can correspond to ferric chloride or to aluminum salts which make it possible to precipitate phosphorus.

Selon un mode de réalisation avantageux, le réacteur biologique comporte une cuve dans laquelle est situé au moins un support bactérien destiné à être immergé, le support étant monté mobile ou fixe dans la cuve.According to an advantageous embodiment, the biological reactor comprises a tank in which is located at least one bacterial support intended to be immersed, the support being mounted mobile or fixed in the tank.

Dans la cuve du réacteur, les bactéries se fixent et prolifèrent sur le support bactérien.In the reactor vessel, bacteria attach and proliferate on the bacterial support.

Ce support permet d’avoir une concentration de bactéries plus élevée. Ce support permet également de maintenir un âge de boues plus élevé que le temps de séjour hydraulique, permettant ainsi de traiter davantage de pollution tout en réduisant le volume de réacteur.This support allows for a higher concentration of bacteria. This support also makes it possible to maintain a sludge age higher than the hydraulic residence time, thus making it possible to treat more pollution while reducing the volume of the reactor.

Selon une caractéristique avantageuse, le ou les supports bactériens présentent une surface spécifique égale ou supérieure à 200 m2.m-3.According to an advantageous characteristic, the bacterial support (s) have a specific surface equal to or greater than 200 m 2 .m-3.

Une surface spécifique élevée favorise le développement des bactéries épuratrices.A high specific surface promotes the development of purifying bacteria.

L’invention a également pour objet un procédé de traitement d’eaux usées, comprenant :The invention also relates to a process for treating wastewater, comprising:

- une étape de traitement dans un filtre planté à écoulement vertical ;- a treatment step in a planted filter with vertical flow;

- une étape de traitement dans un réacteur biologique à culture fixée de bactéries aérobies, l’étape de traitement dans un réacteur biologique suivant l’étape de traitement dans un filtre planté.a treatment step in a biological reactor with a fixed culture of aerobic bacteria, the treatment step in a biological reactor following the treatment step in a planted filter.

Un tel procédé de traitement d’eaux usées selon l’invention permet de traiter efficacement des eaux usées tout en nécessitant une emprise foncière pour la mise en oeuvre du procédé qui n’est pas excessive, et également en présentant des coûts de fonctionnement faibles.Such a wastewater treatment process according to the invention makes it possible to effectively treat wastewater while requiring land use for the implementation of the process which is not excessive, and also having low operating costs.

Plus précisément, le procédé selon l’invention ne conduit pas ou peu à la production de boues secondaires (issues de la mise en oeuvre du procédé lors du traitement de boues primaires à traiter).More specifically, the method according to the invention does not lead to little or no production of secondary sludge (resulting from the implementation of the method during the treatment of primary sludge to be treated).

Selon une caractéristique avantageuse, le procédé comprend :According to an advantageous characteristic, the method comprises:

- une étape de collecte de boues produites par le procédé ;- a step of collecting sludge produced by the process;

- une étape d’injection dans les eaux usées en amont de l’étape l’étape de traitement dans un filtre planté, des boues collectées lors de l’étape de collecte.- an injection stage in the wastewater upstream of the stage, the stage of treatment in a planted filter, of the sludge collected during the collection stage.

Grâce à cette caractéristique, le procédé selon l’invention permet d’optimiser le devenir de boues secondaires éventuellement produites. Plus précisément, ces boues secondaires sont réinjectées au niveau de l’étape de traitement dans un filtre planté, ce qui amène ces boues secondaires à être stockées, déshydratées et minéralisées en surface du filtre planté.Thanks to this characteristic, the method according to the invention makes it possible to optimize the fate of secondary sludge possibly produced. More specifically, these secondary sludges are reinjected at the level of the treatment step in a planted filter, which causes these secondary sludges to be stored, dehydrated and mineralized on the surface of the planted filter.

D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d’un mode de réalisation préférentiel de l’invention, donné à titre d’exemple illustratif et non limitatif, et des dessins annexés parmi lesquels :Other characteristics and advantages of the invention will appear more clearly on reading the following description of a preferred embodiment of the invention, given by way of illustrative and nonlimiting example, and of the appended drawings among which:

- la figure 1 est une représentation schématique du dispositif de traitement d’eaux usées selon l’invention, ce dispositif mettant en œuvre également le procédé de traitement selon l’invention ;- Figure 1 is a schematic representation of the wastewater treatment device according to the invention, this device also implementing the treatment method according to the invention;

- la figure 2 est une représentation schématique selon une coupe transversale du bassin de purification de type filtre planté ;- Figure 2 is a schematic representation along a cross section of the purification tank type planted filter;

- la figure 3 est une représentation schématique selon une coupe transversale du réacteur biologique du dispositif selon l’invention ;- Figure 3 is a schematic representation in cross section of the biological reactor of the device according to the invention;

- la figure 4 est une représentation schématique selon une coupe transversale du clarificateur du dispositif de traitement selon l’invention ;- Figure 4 is a schematic representation in cross section of the clarifier of the processing device according to the invention;

- la figure 5 est un ordinogramme illustrant le procédé de traitement selon l’invention.- Figure 5 is a flowchart illustrating the treatment method according to the invention.

En référence à la figure 1, le dispositif 1 de traitement d’eaux usées selon l’invention comporte :With reference to FIG. 1, the device 1 for treating wastewater according to the invention comprises:

- un bassin 2 de purification de type filtre planté, dans lequel la circulation des eaux usées est à écoulement vertical ;- a purification tank 2 of the planted filter type, in which the circulation of the wastewater is of vertical flow;

- un réacteur 3 biologique à culture fixée de bactéries aérobies ;a biological reactor 3 with fixed culture of aerobic bacteria;

- un clarificateur 4.- a clarifier 4.

Le dispositif 1 comporte également :The device 1 also includes:

- un dégrilleur 10 ;- a screen 10;

- un équipement intermédiaire d’alimentation 11, tel qu’un poste de relevage ou une chasse ;- an intermediate feeding equipment 11, such as a lifting station or a flush;

- un canal de mesure 12.- a measurement channel 12.

Tel qu’illustré par la figure 1, le dispositif 1 de traitement d’eaux usées présente une configuration en série. En d’autres termes, le bassin 2 de purification, le réacteur 3 biologique et le clarificateur sont placés les uns à la suite des autres selon un sens de circulation des eaux usées, formant ainsi un circuit de circulation des eaux usées.As illustrated in FIG. 1, the device 1 for treating wastewater has a configuration in series. In other words, the purification tank 2, the biological reactor 3 and the clarifier are placed one after the other in a direction of circulation of the wastewater, thus forming a circuit for circulation of the wastewater.

En référence à la figure 1 :Referring to Figure 1:

- le clarificateur 4 est situé en aval du bassin et du réacteur selon le sens de circulation des eaux usées ;- the clarifier 4 is located downstream of the basin and the reactor according to the direction of circulation of the wastewater;

- le réacteur 3 est situé en aval du bassin 2 selon le sens de circulation des eaux usées.- the reactor 3 is located downstream of the basin 2 according to the direction of circulation of the wastewater.

Selon un autre mode de réalisation non illustré, le bassin 2 de purification peut être situé après le réacteur 3 biologique à culture fixée de bactéries aérobies.According to another embodiment not illustrated, the purification tank 2 can be located after the biological reactor 3 with fixed culture of aerobic bacteria.

Tel qu’illustré par la figure 1, des eaux usées à traiter passent d’abord par le dégrilleur 10, entrent ensuite dans l’équipement intermédiaire d’alimentation 11, puis sont successivement traitées dans le bassin 2 de purification de type filtre planté, dans le réacteur 3 biologique à culture fixée de bactéries aérobie, et enfin dans le clarificateur 4.As illustrated in FIG. 1, waste water to be treated first passes through the screen 10, then enters the intermediate supply equipment 11, then is successively treated in the purification tank 2 of the planted filter type, in the biological reactor 3 with fixed culture of aerobic bacteria, and finally in the clarifier 4.

Aux termes de ce circuit, les eaux usées qui ont été traitées peuvent être analysées par le biais du canal de mesure 12 qui termine le circuit de circulation des eaux usées.Under this circuit, the waste water which has been treated can be analyzed by means of the measurement channel 12 which terminates the circuit for circulating the waste water.

En référence à la figure 2, le bassin 2 de purification comporte :With reference to FIG. 2, the purification tank 2 comprises:

- des moyens d’apport d’eaux usées 20 en surface du bassin ;- means for supplying wastewater 20 to the surface of the basin;

- au moins une couche de matériaux filtrants 21 ;- at least one layer of filter materials 21;

- des moyens de drainage 22 situés au fond du bassin ;- drainage means 22 located at the bottom of the basin;

- des moyens d’aération 23 couplés à un réseau de drains 230 situé au fond du bassin, et communiquant avec ce dernier.- Aeration means 23 coupled to a network of drains 230 located at the bottom of the basin, and communicating with the latter.

Le bassin 2 est délimité par une bordure 250 ainsi qu’un complexe d’étanchéité 251 situé sur les côtés et au fond du bassin et couplé à la bordure 250.The basin 2 is delimited by a border 250 as well as a sealing complex 251 located on the sides and at the bottom of the basin and coupled to the border 250.

Ce complexe d’étanchéité peut prendre la forme, par exemple, d’une géomembrane de polyéthylène haute densité posée sur un géotextile antipoinçonnement.This waterproofing complex can take the form, for example, of a high density polyethylene geomembrane placed on an anti-puncture geotextile.

Les bordures 250 sont disposées autour du bassin. Ces bordures peuvent par exemple être en polypropylène, en bois ou en béton. Ces bordures sont conçues pour protéger le filtre planté des eaux de ruissellement, et pour protéger le complexe d’étanchéité des dégradations extérieures.The edges 250 are arranged around the basin. These edges can for example be made of polypropylene, wood or concrete. These borders are designed to protect the planted filter from runoff, and to protect the sealing complex from external damage.

Selon le mode de réalisation illustré, le bassin comporte une couche de matériaux filtrants 21.According to the illustrated embodiment, the basin comprises a layer of filtering materials 21.

Selon un autre mode de réalisation non illustré, le bassin peut comporter par exemple trois couches superposées de matériaux filtrants, ces couches de matériaux filtrants présentant une granulométrie moyenne augmentant avec la profondeur des couches. Ce bassin présente ainsi :According to another embodiment not illustrated, the basin may for example comprise three superposed layers of filtering materials, these layers of filtering materials having an average particle size increasing with the depth of the layers. This basin thus presents:

- une couche inférieure, située au fond du bassin de purification, et présentant une granulométrie variant de 20 à 40 mm, ou de 20 à 80 mm ;- a lower layer, located at the bottom of the purification tank, and having a particle size varying from 20 to 40 mm, or from 20 to 80 mm;

- une couche intermédiaire, présentant une granulométrie variant de 4 à 10 mm, ou de 4 à 20 mm ;- an intermediate layer, having a particle size varying from 4 to 10 mm, or from 4 to 20 mm;

- une couche supérieure, présentant une granulométrie de 2 à 4 mm, ou de 3 à 8 mm.- an upper layer, with a particle size of 2 to 4 mm, or 3 to 8 mm.

La couche supérieure forme une couche de filtration qui peut présenter une hauteur variant de 30 à 60 cm.The upper layer forms a filtration layer which can have a height varying from 30 to 60 cm.

La couche intermédiaire, quant à elle, peut présenter une hauteur variant de 15 à 30 cm.The intermediate layer, for its part, can have a height varying from 15 to 30 cm.

Enfin, la couche inférieure peut présenter une hauteur variant de 15 à 30 cm.Finally, the lower layer can have a height varying from 15 to 30 cm.

Tel que précisé précédemment et tel qu’illustré par la figure 2, le bassin 2 de purification est de type filtre planté et comporte à cet effet des roseaux 24.As specified above and as illustrated in FIG. 2, the purification tank 2 is of the planted filter type and for this purpose includes reeds 24.

Toujours selon la figure 2, les moyens d’apport d’eaux usées 20 sont du type par bâchées. A cet effet, les moyens d’apport d’eaux usées 20 comportent des diffuseurs 200 couplés à une canalisation par laquelle les eaux usées sont acheminées. Cette canalisation peut être enterrée dans le filtre, comme illustrée par la figure 2, ou aérienne.Still according to FIG. 2, the wastewater supply means 20 are of the tarpaulin type. To this end, the wastewater supply means 20 comprise diffusers 200 coupled to a pipe through which the wastewater is conveyed. This pipe can be buried in the filter, as illustrated in Figure 2, or aerial.

L’arrivée des effluents (les eaux usées à traiter) se fait de manière discontinue, par « bâchée >>. Cet apport par bâchée favorise une bonne répartition sur toute la surface du bassin des eaux usées et autorise une meilleure oxygénation de la couche de matériaux filtrants 21 par un effet de convection.The effluent (the wastewater to be treated) arrives discontinuously, by "tarpaulin". This addition by tarpaulin promotes good distribution over the entire surface of the wastewater basin and allows better oxygenation of the layer of filter materials 21 by a convection effect.

Les moyens d’apport d’eaux usées, du type par bâchées, peuvent comprendre des moyens d’alimentation tel qu’un réservoir avec pompe, un réservoir avec siphon auto-amorçant, ou encore un réservoir avec vannes automatiques.The means of supplying waste water, of the tarpaulin type, may include supply means such as a tank with pump, a tank with self-priming siphon, or even a tank with automatic valves.

Selon le présent mode de réalisation, les moyens de drainage 22 comprennent un réseau de drains 230, et une sortie d’évacuation 220 couplée au réseau de drain. Ce réseau de drains 230, situé au fond du bassin, participe également à l’aération passive du bassin de purification. En effet, les moyens d’aération 23 prennent la forme d’une cheminée couplée au réseau de drains 230, permettant ainsi à l’air extérieur de pénétrer à l’intérieur du réseau de drains 230 et de diffuser de l’oxygène au sein de la couche de matériaux filtrants 21.According to the present embodiment, the drainage means 22 comprise a network of drains 230, and an evacuation outlet 220 coupled to the drain network. This network of drains 230, located at the bottom of the basin, also participates in the passive aeration of the purification basin. Indeed, the aeration means 23 take the form of a chimney coupled to the network of drains 230, thus allowing outside air to penetrate inside the network of drains 230 and to diffuse oxygen within of the layer of filter materials 21.

Les moyens de drainage peuvent également comprendre, par exemple, une couche de graviers grosse granulométrie (fonction de la couche inférieure de matériaux filtrants) ou un plancher alvéolaire.The drainage means can also include, for example, a layer of coarse gravel (depending on the lower layer of filtering materials) or a cellular floor.

Par ailleurs, le bassin de purification de type filtre planté du dispositif de traitement selon l’invention peut comporter une ou plusieurs caractéristiques des bassins de purification décrits dans les documents de brevet publiés sous les numéros FR2942791 et FR2973796 (cette ou ces caractéristiques devant bien entendu être compatibles avec le dispositif de traitement selon l’invention).Furthermore, the filter-type purification tank planted with the treatment device according to the invention may include one or more characteristics of the purification tanks described in the patent documents published under the numbers FR2942791 and FR2973796 (this or these characteristics must of course be be compatible with the processing device according to the invention).

En référence à la figure 3, le réacteur 3 biologique est du type à culture fixée de bactéries aérobies.Referring to Figure 3, the biological reactor 3 is of the fixed culture type of aerobic bacteria.

Le réacteur 3 comporte une cuve 30. Les effluents entrent dans la cuve par l’intermédiaire d’un tuyau d’apport 300 et sortent de la cuve par l’intermédiaire d’un tuyau de sortie 301.The reactor 3 comprises a tank 30. The effluents enter the tank via a supply pipe 300 and leave the tank via an outlet pipe 301.

Le tuyau d’apport 300 est un tuyau plongeant qui débouche à l’intérieur de la cuve à proximité de son fond 304, à proximité d’une première paroi latérale 302 de la cuve.The supply pipe 300 is a plunging pipe which opens into the interior of the tank near its bottom 304, near a first side wall 302 of the tank.

Le tuyau de sortie 301, quant à lui, présente une embouchure située à l’intérieur de la cuve 30, à proximité d’une deuxième paroi latérale 303 opposée à la première paroi latérale 302.The outlet pipe 301, meanwhile, has a mouth situated inside the tank 30, near a second side wall 303 opposite the first side wall 302.

Le réacteur 3 comprend un système d’alimentation en air 32 qui comporte :The reactor 3 comprises an air supply system 32 which comprises:

- un surpresseur 320 ;- a booster 320;

- des canalisations d’air 321 ;- air lines 321;

- des diffuseurs d’air 322.- air diffusers 322.

Le système d’apport en air 32 peut fonctionner de manière continue ou séquentielle.The air supply system 32 can operate continuously or sequentially.

Le surpresseur 320 alimente ainsi les diffuseurs d’air qui sont situés au fond de la cuve.The booster 320 thus supplies the air diffusers which are located at the bottom of the tank.

Les diffuseurs d’air sont du type à moyennes bulles ou à fines bulles (par exemple : membrane micro-perforée, diffuseur tubulaire...). Ces diffuseurs d’air assurent l’aération et le brassage de l’eau du réacteur.Air diffusers are of the medium bubble or fine bubble type (for example: micro-perforated membrane, tubular diffuser ...). These air diffusers provide ventilation and mixing of the reactor water.

Le ou les surpresseurs d’air alimentent les bactéries en oxygène. Il peut par exemple s’agir d’un surpresseur à canal latéral ou d’un surpresseur à lobes.The air blower (s) supply the bacteria with oxygen. It can for example be a side channel booster or a lobe blower.

Dans le cas d’une aération séquentielle, le pilotage de l’aération peut être configuré pour fonctionner à l’aide d’une horloge ou par l’intermédiaire d’un asservissement à l’aide d’une sonde redox et/ou oxygène.In the case of sequential aeration, the ventilation control can be configured to operate using a clock or via a servo using a redox and / or oxygen sensor .

Un deuxième surpresseur peut être installé en sécurité. En cas de panne du premier surpresseur, ce deuxième surpresseur prend le relais pour assurer le fonctionnement de la station pendant la réparation du premier surpresseur.A second booster can be installed safely. In case of failure of the first booster, this second booster takes over to ensure the operation of the station during the repair of the first booster.

Le réacteur 3 comprend également des supports bactériens 31.The reactor 3 also includes bacterial supports 31.

Ces supports bactériens sont destinés à être immergés à l’intérieur de la cuve. Le support bactérien présente une surface spécifique élevée (> à 200 m2/m3). Ces supports bactériens présentent également avantageusement un pourcentage de vide important (> 90%). De tels supports bactériens peuvent être fabriqués de manière non biodégradable avec un matériau pouvant être du polypropylène, du polyéthylène ou du polyéthylène haute densité, de manière à ce que ces supports présentent une durée de vie élevée.These bacterial supports are intended to be immersed inside the tank. The bacterial support has a high specific surface (> 200 m 2 / m 3 ). These bacterial supports also advantageously have a large void percentage (> 90%). Such bacterial supports can be manufactured in a non-biodegradable manner with a material which may be polypropylene, polyethylene or high density polyethylene, so that these supports have a long service life.

Les supports bactériens peuvent par exemple prendre une forme cylindrique, une forme de ruban, de feuille ondulée, une forme sphérique en nid d’abeille, ou encore une forme de treillis tubulaire. Les supports bactériens sont fixes, ou mobiles (support bactérien de forme cylindrique mobile dans le réacteur par exemple). En variante, les supports bactériens peuvent être conditionnés dans des sacs.The bacterial supports can for example take a cylindrical shape, a shape of ribbon, of corrugated sheet, a spherical shape of honeycomb, or even a shape of tubular lattice. The bacterial supports are fixed, or mobile (bacterial support of cylindrical shape mobile in the reactor for example). Alternatively, the bacterial carriers can be packaged in bags.

Tel qu’illustré par la figure 3, les diffuseurs d’air 322 sont situés en dessous des supports bactériens 31.As illustrated in FIG. 3, the air diffusers 322 are located below the bacterial supports 31.

Selon le présent mode de réalisation illustré par les figures 1 et 3, les eaux usées, prétraitées par le bassin de purification de filtre planté, gagnent alors le fond de la cuve 30 du réacteur 3 biologique par l’intermédiaire du tuyau d’apport, où la pollution organique résiduaire est dégradée par les bactéries aérobies.According to the present embodiment illustrated by FIGS. 1 and 3, the waste water, pretreated by the planted filter purification tank, then reaches the bottom of the tank 30 of the biological reactor 3 via the supply pipe, where residual organic pollution is degraded by aerobic bacteria.

Dans ce réacteur, l’azote ammoniacal est nitrifié par des bactéries autotrophes nitrifiantes.In this reactor, the ammoniacal nitrogen is nitrified by autotrophic nitrifying bacteria.

Selon le mode de réalisation illustré par la figure 1, le dispositif 1 peut également comprendre une voie d’incorporation 6 dans le réacteur 3 d’un réactif pour un traitement du phosphore. Cette voie d’incorporation 6 comprend par exemple une cuve de stockage pour le réactif (chlorure ferrique, sels d’aluminium...) et une pompe doseuse pour l’ajout du réactif dans le réacteur biologique.According to the embodiment illustrated in FIG. 1, the device 1 can also include an incorporation route 6 into the reactor 3 of a reagent for treating phosphorus. This incorporation route 6 comprises for example a storage tank for the reagent (ferric chloride, aluminum salts, etc.) and a metering pump for adding the reagent to the biological reactor.

En référence à la figure 4, ainsi qu’à la figure 1, à la sortie du réacteur 3 biologique, les eaux traitées sont dirigées par gravité vers le clarificateur 4 (qui forme un compartiment de décantation secondaire).With reference to FIG. 4, as well as to FIG. 1, at the outlet of the biological reactor 3, the treated water is directed by gravity to the clarifier 4 (which forms a secondary settling compartment).

A l’intérieur du clarificateur, les boues secondaires issues du traitement biologique sont décantées et se concentrent dans un cône de décantation 501 situé en partie inférieure du compartiment 40 du clarificateur 4.Inside the clarifier, the secondary sludge from biological treatment is decanted and concentrated in a settling cone 501 located in the lower part of compartment 40 of the clarifier 4.

Selon un mode de réalisation non illustré, le réacteur biologique et le clarificateur peuvent être réalisés dans un même ensemble qui est ensuite compartimenté.According to an embodiment not illustrated, the biological reactor and the clarifier can be produced in the same assembly which is then compartmentalized.

Tel qu’illustré par la figure 1, le dispositif 1 comporte un circuit de recirculation 5 de boues produites par le dispositif jusqu’en amont du bassin selon le sens de circulation des eaux usées.As illustrated in FIG. 1, the device 1 comprises a recirculation circuit 5 of sludge produced by the device upstream of the basin according to the direction of circulation of the wastewater.

Ce circuit de recirculation 5 comporte des moyens de collecte 50 de boues, ces moyens étant intégrés au clarificateur 4 par le biais du cône de décantation 501.This recirculation circuit 5 includes means 50 for collecting sludge, these means being integrated into the clarifier 4 by means of the settling cone 501.

Tel qu’illustré par la figure 4, les moyens de collecte 50 comportent également une pompe 500 située dans le cône de décantation.As illustrated in FIG. 4, the collection means 50 also include a pump 500 located in the settling cone.

En référence à la figure 1, le circuit de recirculation 5, par l’intermédiaire de la pompe, envoie les boues secondaires concentrées par le cône de décantation dans le clarificateur 4 jusqu’à l’équipement intermédiaire d’alimentation 11 située en amont du filtre planté par rapport au sens de circulation des eaux usées.With reference to FIG. 1, the recirculation circuit 5, via the pump, sends the secondary sludge concentrated by the settling cone in the clarifier 4 to the intermediate supply equipment 11 located upstream of the filter planted in relation to the direction of wastewater circulation.

En référence à la figure 4, les eaux épurées peuvent quitter le clarificateur 4 par gravité. Ces eaux présentent dès lors une qualité conforme aux normes de rejet admises.With reference to FIG. 4, the purified water can leave the clarifier 4 by gravity. These waters therefore have a quality in accordance with accepted discharge standards.

Le clarificateur peut également comporter un garant (cloison siphoïde, filtre...) qui empêche l’intrusion d’un corps flottant dans le milieu récepteur.The clarifier may also include a guarantor (siphon partition, filter, etc.) which prevents the intrusion of a floating body into the receiving environment.

Le dispositif 1 tel qu’illustré par la figure 1 permet d’atteindre des performances épuratoires et une qualité de rejet en sortie meilleure que celle d’un filtre planté de roseaux classiques à un seul ou à deux étages (à titre indicatif, les valeurs atteintes pour un effluent domestique classique peuvent être les suivantes : 20 mg/L MES ; 30 mg/L DBO ; 90 mg/L DCO et 5 mg/L NTK).The device 1 as illustrated in FIG. 1 achieves purifying performance and a quality of rejection at output better than that of a filter planted with conventional reeds with one single or two stages (for information, the values for a conventional household effluent can be the following: 20 mg / L MES; 30 mg / L BOD; 90 mg / L COD and 5 mg / L NTK).

Le procédé de traitement d’eaux usées selon l’invention est illustré par la figure 5. Ce procédé est mis en oeuvre par le dispositif 1 de traitement selon l’invention illustré par la figure 1.The process for treating wastewater according to the invention is illustrated in FIG. 5. This process is implemented by the treatment device 1 according to the invention illustrated in FIG. 1.

En référence à la figure 5, le procédé de traitement comprend :With reference to FIG. 5, the treatment method comprises:

- une étape de traitement dans un filtre planté 70 à écoulement vertical, l’étape de traitement étant plus précisément mise en oeuvre dans le bassin de purification de type filtre planté, dans lequel la circulation des eaux usées est à écoulement vertical ;a treatment step in a planted filter 70 with vertical flow, the treatment step being more precisely implemented in the purification tank of the planted filter type, in which the circulation of the waste water is in vertical flow;

- une étape de traitement dans un réacteur biologique 71 à culture fixée de bactéries aérobies ;a step of treatment in a biological reactor 71 with fixed culture of aerobic bacteria;

- une étape de clarification 72 qui fait suite aux étapes de traitement dans le filtre planté 70 et à l’étape de traitement dans le réacteur biologique 71, l’étape de clarification étant mise en oeuvre dans le clarificateur.a clarification step 72 which follows the treatment steps in the planted filter 70 and the treatment step in the biological reactor 71, the clarification step being carried out in the clarifier.

L’étape de traitement dans un réacteur biologique 71 suit l’étape de traitement dans un filtre planté 70.The treatment step in a biological reactor 71 follows the treatment step in a planted filter 70.

De plus, le procédé comprend également :In addition, the method also includes:

- une étape de collecte 73 de boues produites par le procédé ;a step 73 of collecting sludge produced by the process;

- une étape d’injection 74 des boues collectées lors de l’étape de collecte précédente, dans les eaux usées destinées à être épurées à l’étape de traitement dans un filtre planté.a step 74 for injecting the sludge collected during the previous collection step, into the waste water intended to be purified in the treatment step in a planted filter.

Les étapes de collecte et d’injection sont mises en œuvre par le circuit de recirculation du dispositif.The collection and injection steps are implemented by the device's recirculation circuit.

Grâce à la réalisation de l’étape de traitement dans le filtre planté préalablement à celle dans le réacteur biologique, le procédé a plusieurs avantages :Thanks to the completion of the treatment step in the planted filter prior to that in the biological reactor, the process has several advantages:

- le réacteur peut présenter une petite taille, et ce notamment par rapport à un réacteur biologique d’une micro station selon l’art antérieur (à capacité équivalente de traitement d’eaux usées) ;- The reactor may have a small size, in particular compared to a biological reactor of a micro station according to the prior art (with equivalent capacity for treating wastewater);

- le réacteur présente un risque peu élevé de colmatage des supports sur lesquels les bactéries sont situées ;- The reactor presents a low risk of clogging of the supports on which the bacteria are located;

- le procédé est facile à mettre en place dans le cas d’amélioration des performances de filtres plantés existants (en particulier pour NTK et PT).- the process is easy to set up in the case of improving the performance of existing planted filters (in particular for NTK and PT).

Claims (9)

1. Dispositif (1) de traitement d’eaux usées, comportant un bassin (2) de purification de type filtre planté, dans lequel la circulation des eaux usées est à écoulement vertical, le bassin comportant :1. Device (1) for treating wastewater, comprising a purification tank (2) of the planted filter type, in which the circulation of wastewater is of vertical flow, the basin comprising: - des moyens d’apport d’eaux usées (20) en surface du bassin ;- means for supplying wastewater (20) to the surface of the basin; - au moins une couche de matériaux filtrant (21) ;- at least one layer of filtering material (21); - des moyens de drainage (22) situés au fond du bassin ;- drainage means (22) located at the bottom of the basin; caractérisé en ce qu’il comporte un réacteur (3) biologique à culture fixée de bactéries aérobies, le réacteur (3) étant situé en aval du bassin (2) selon un sens de circulation des eaux usées.characterized in that it comprises a biological reactor (3) with fixed culture of aerobic bacteria, the reactor (3) being located downstream of the basin (2) in a direction of circulation of the wastewater. 2. Dispositif (1) selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu’il comporte un circuit de recirculation (5) de boues produites par le dispositif jusqu’en amont du bassin (2) selon le sens de circulation des eaux usées.2. Device (1) according to the preceding claim, characterized in that it includes a recirculation circuit (5) of sludge produced by the device upstream of the basin (2) according to the direction of circulation of the wastewater. 3. Dispositif (1 ) selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu’il comporte un clarificateur (4) situé en aval du bassin (2) et du réacteur (3) selon le sens de circulation des eaux usées, et en ce que le circuit de recirculation (5) comporte des moyens de collecte (50) de boues intégrés au clarificateur (4).3. Device (1) according to the preceding claim, characterized in that it comprises a clarifier (4) located downstream of the tank (2) and of the reactor (3) according to the direction of circulation of the wastewater, and in that the recirculation circuit (5) comprises means for collecting (50) sludge integrated into the clarifier (4). 4. Dispositif (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de drainage comprennent un réseau de drains (230) situé au fond du bassin (2), le réseau de drains étant couplé à une cheminée d’aération.4. Device (1) according to any one of the preceding claims, characterized in that the drainage means comprise a network of drains (230) located at the bottom of the basin (2), the network of drains being coupled to a chimney d 'aeration. 5. Dispositif (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comporte une voie d’incorporation (6) dans le réacteur (3) d’un réactif pour un traitement du phosphore.5. Device (1) according to any one of the preceding claims, characterized in that it comprises a way of incorporation (6) in the reactor (3) of a reagent for a treatment of phosphorus. 6. Dispositif (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le réacteur (3) comporte une cuve (30) dans laquelle est situé au moins un support bactérien (31) destiné à être immergé, le support étant monté mobile ou fixe dans la cuve.6. Device (1) according to any one of the preceding claims, characterized in that the reactor (3) comprises a tank (30) in which is located at least one bacterial support (31) intended to be immersed, the support being mounted mobile or fixed in the tank. 7. Dispositif (1) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le ou les supports bactériens (31) présentent une surface spécifique égale ou supérieure à 200 m2.nr3.7. Device (1) according to the preceding claim, characterized in that the bacterial support (s) (31) have a specific surface area equal to or greater than 200 m 2 .nr 3 . 8. Procédé de traitement d’eaux usées, comprenant :8. Wastewater treatment process, comprising: - une étape de traitement dans un filtre planté (70) à écoulement vertical ;- A treatment step in a planted filter (70) with vertical flow; - une étape de traitement dans un réacteur biologique (71) à culture fixée de bactéries aérobies, l’étape de traitement dans un réacteur biologique (71) suivant l’étape de traitement dans un filtre planté (70).- a treatment step in a biological reactor (71) with fixed culture of aerobic bacteria, the treatment step in a biological reactor (71) following the treatment step in a planted filter (70). 9. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu’il comprend :9. Method according to the preceding claim, characterized in that it comprises: - une étape de collecte (73) de boues produites par le procédé ;- A collection step (73) of sludge produced by the process; - une étape d’injection (74) dans les eaux usées en amont de l’étape de traitement dans un filtre planté (70), des boues collectées lors de l’étape de collecte.- an injection step (74) in the wastewater upstream of the treatment step in a planted filter (70), of the sludge collected during the collection step. 1/31/3 Fig. 1Fig. 1 2/32/3 Fig. 4Fig. 4 Fig. 5Fig. 5 3/33/3 RÉPUBLIQUE FRANÇAISE irai — I INSTITUT NATIONALFRENCH REPUBLIC irai - I NATIONAL INSTITUTE DE LA PROPRIÉTÉPROPERTY INDUSTRIELLEINDUSTRIAL RAPPORT DE RECHERCHE PRÉLIMINAIRE établi sur la base des dernières revendications déposées avant le commencement de la recherchePRELIMINARY SEARCH REPORT based on the latest claims filed before the start of the search N° d'enregistrement nationalNational registration number FA 849150FA 849150 FR 1850308FR 1850308 EPO FORM 1503 12.99 (P04C14)EPO FORM 1503 12.99 (P04C14) DOCUMENTS CONSIDÉRÉS COMME PERTINENTS DOCUMENTS CONSIDERED AS RELEVANT Revend ication(s) concernée(s) Relevant claim (s) Classement attribué à l'invention par ΙΊΝΡΙ Classification attributed to the invention by ΙΊΝΡΙ Catégorie Category Citation du document avec indication, en cas de besoin, des parties pertinentes Citation of the document with indication, if necessary, of the relevant parts X X X X A A X X X X AT AT FR 2 989 368 Al (BONNOTTE DANIEL [FR]) 18 octobre 2013 (2013-10-18) * page 6, ligne 10 - page 7, ligne 34 * * figures IA, IB, ID * CN 104 692 598 A (WATER RESOURCES RES INST SHANDONG PROVINCE) 10 juin 2015 (2015-06-10) * figure 1 * * alinéa [0022] * CN 106 746 190 A (UNIV ZHEJIANG TECHNOLOGY) 31 mai 2017 (2017-05-31) * figure 1 * * alinéas [0028], [0029] * KR 101 110 710 B1 (JEONG SU WON [KR]; YEO IN BONG [KR]) 22 février 2012 (2012-02-22) * figure 2 * * alinéas [0027] - [0038] * W0 2016/110657 Al (VOISIN J [FR]) 14 juillet 2016 (2016-07-14) * page 14, lignes 10-11 * US 3 480 144 A (BARTH EDWIN F ET AL) 25 novembre 1969 (1969-11-25) * figure * * colonne 2, lignes 68-71 * * revendications 1-5 * FR 2 989 368 Al (BONNOTTE DANIEL [FR]) October 18, 2013 (2013-10-18) * page 6, line 10 - page 7, line 34 * * figures IA, IB, ID * CN 104 692 598 A (WATER RESOURCES RES INST SHANDONG PROVINCE) June 10, 2015 (2015-06-10) * figure 1 * * paragraph [0022] * CN 106 746 190 A (UNIV ZHEJIANG TECHNOLOGY) May 31, 2017 (2017-05-31) * figure 1 * * paragraphs [0028], [0029] * KR 101 110 710 B1 (JEONG SU WON [KR]; YEO IN BONG [KR]) February 22, 2012 (2012-02-22) * figure 2 * * paragraphs [0027] - [0038] * W0 2016/110657 Al (NEIGHBOR J [FR]) July 14, 2016 (2016-07-14) * page 14, lines 10-11 * US 3,480,144 A (BARTH EDWIN F ET AL) November 25, 1969 (1969-11-25) * figure * * column 2, lines 68-71 * * claims 1-5 * 1-9 1-9 1-9 1-9 1-9 1-9 1-9 1-9 1-9 1-9 1-9 1-9 C02F3/06 C02F3/34 C02F3 / 06 C02F3 / 34 DOMAINES TECHNIQUES RECHERCHÉS (IPC) TECHNICAL AREAS SOUGHT (IPC) C02F C02F Date d'achèvement de la recherche Examinateur 30 mai 2018 Onel Inda, Santiago Research Completion Date Examiner May 30, 2018 Onel Inda, Santiago CATÉGORIE DES DOCUMENTS CITÉS T : théorie ou principe à la base de l'invention E : document de brevet bénéficiant d'une date antérieure X : particulièrement pertinent à lui seul à la date de dépôt et qui n'a été publié qu'à cette date Y : particulièrement pertinent en combinaison avec un de dépôt ou qu'à une date postérieure. autre document de la même catégorie D ; cité dans la demande A : arrière-plan technologique L : cité pour d'autres raisons O : divulaation non-écrite P : document intercalaire & : membre de la même famille, document correspondant CATEGORY OF DOCUMENTS CITED T: theory or principle underlying the invention E: patent document with an earlier date X: particularly relevant on its own at the filing date and which was not published until that date Y: particularly relevant in combination with a deposit or at a later date. other document of the same category D; cited in request A: technological background L: cited for other reasons O: unwritten disclosure P: interlayer document &: member of the same family, corresponding document
ANNEXE AU RAPPORT DE RECHERCHE PRÉLIMINAIREANNEX TO THE PRELIMINARY RESEARCH REPORT RELATIF A LA DEMANDE DE BREVET FRANÇAIS NO. FR 1850308 FA 849150RELATING TO THE FRENCH PATENT APPLICATION NO. FR 1850308 FA 849150 La présente annexe indique les membres de la famille de brevets relatifs aux documents brevets cités dans le rapport de recherche préliminaire visé ci-dessus.This appendix indicates the members of the patent family relating to the patent documents cited in the preliminary search report referred to above. Les dits membres sont contenus au fichier informatique de l'Office européen des brevets à la date du30-05-2ül8The said members are contained in the computer file of the European Patent Office on 30-05-2ül8 Les renseignements fournis sont donnés à titre indicatif et n'engagent pas la responsabilité de l'Office européen des brevets, ni de l'Administration françaiseThe information provided is given for information only and does not engage the responsibility of the European Patent Office or the French Administration
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