WO2023110969A1 - Dispositif de traitement d'effluents aqueux par filtration, uv et ozone et méthode utilisant un tel dispositif - Google Patents

Dispositif de traitement d'effluents aqueux par filtration, uv et ozone et méthode utilisant un tel dispositif Download PDF

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Nicolas MEUDAL
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Meudal Nicolas
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    • C02F2305/00—Use of specific compounds during water treatment
    • C02F2305/10—Photocatalysts

Definitions

  • This description generally relates to a treatment module for aqueous liquid effluents, in particular drinking water or aqueous liquid effluents from aquaculture, agricultural or industrial or domestic activities as evacuated by a bath or kitchen.
  • this device has the particular disadvantage of requiring an expensive and large installation with several elements for treating aqueous effluents.
  • the operating costs of such a device are high due to the numerous electrical systems required, including the ozone dosing system.
  • An object of the present description is to respond to the drawbacks of the prior art mentioned above and in particular to propose an aqueous effluent treatment device which is compact and inexpensive to manufacture, deploy and operate. .
  • an object of the present description concerns an aqueous effluent treatment device comprising:
  • a rotary filter arranged in the tank to perform an aqueous effluent filtration operation, • At least one UV lamp placed in the tank so as to be immersed in the filtered aqueous effluents,
  • At least one catalyst element comprising titanium oxide, arranged to be illuminated by the UV lamp and fixed in the tank so as to be immersed in the aqueous effluents and/or fixed on the rotary filter.
  • UV illumination is used to disinfect the aqueous effluents filtered by the rotary filter as well as the surface of the rotary filter.
  • the ozone generated by the illumination of the catalytic element contributes to limiting the clogging or fouling of the rotary filter and to disinfecting the filtered aqueous effluents.
  • Such an aqueous effluent treatment device allows inexpensive construction and also inexpensive operation, in particular by optimizing the electrical power consumed by the UV lamps.
  • no UV lamp is housed inside the rotating filter.
  • a device for treating aqueous effluents makes it possible to avoid the supply of any disinfection element or apparatus upstream or downstream of the rotary filter.
  • the provision of one or more other aqueous effluent disinfection devices which may involve UV light and/or ozone can be avoided.
  • the at least one catalyst element comprises an immobile catalyst element placed in the tank, preferably between the at least one UV lamp and a wall of the tank, for example under the at least one UV lamp.
  • an immobile catalyst element placed in the tank, preferably between the at least one UV lamp and a wall of the tank, for example under the at least one UV lamp.
  • the at least one catalytic element comprises at least one mobile catalytic element arranged on the rotary filter.
  • a mobile catalyst element is especially suitable when the rotary filter is rotated sequentially.
  • a plurality of movable catalyst elements are arranged on the rotary filter so that at least one catalyst element is always illuminated by a UV lamp, regardless of the position of the rotary filter.
  • the catalyst element can be integrated into a filtration surface of the rotary filter.
  • Such a mobile catalyst element allows the generation of ozone as close as possible to a filtration surface of the rotary filter, which limits the clogging of the rotary filter.
  • the treatment device further comprises at least one outlet portion of the treated aqueous effluents, the at least one UV lamp and/or the at least one catalyst element being arranged or fixed in the tank on the side of the output portion.
  • This arrangement of the at least one UV lamp and/or of the at least one catalyst element opposite the at least one outlet portion that is to say in the flow of treated aqueous effluents leaving the tank, allows greater efficiency of the aforementioned disinfectant effect.
  • the at least one UV lamp and/or the at least one catalyst element are only arranged on the side of the outlet portion.
  • the at least one outlet portion is arranged on one edge of the tank, on an axis parallel to the axis of rotation of the rotary filter.
  • the at least one UV lamp can comprise one or more UV lamps in the form of tubes, which can be arranged parallel to the outlet portion, that is to say parallel to the axis of rotation of the rotary filter.
  • the treatment device comprises a single outlet portion and the rotary filter is arranged in the tank so that a portion of the rotary filter enters the aqueous effluents on the side of the outlet portion when the rotary filter is rotating in the tank.
  • a treatment device can also be placed in a limited space, for example against a wall, while maintaining a high level of treatment of the aqueous effluents.
  • the rotary filter is arranged to be rotated sequentially. Such an arrangement allows a limitation of clogging by maximizing the exposure of the filtration surface of the rotary filter to UV light and ozone.
  • the rotary filter is a drum filter or a disc filter or a screen filter.
  • Another aspect of the present description relates to a method for treating aqueous effluents by means of a treatment device comprising a tank, a rotary filter, at least one UV lamp arranged to be immersed in the aqueous effluents and at least one catalyst element including titanium oxide, the method comprising the following steps:
  • the at least one catalyst element comprises at least two mobile catalyst elements placed on the rotary filter, and the step of rotating the rotary filter is carried out sequentially by alternating a mobile phase and a stationary phase, so that at least one of the mobile catalyst elements is always immersed and illuminated in the filtered aqueous effluents.
  • FIG 1 is a sectional rear view of an aqueous effluent treatment device according to one embodiment of the present description.
  • FIG. 20 is a sectional rear view of an aqueous effluent treatment device according to a second embodiment of the present description.
  • FIG. 1 is a sectional rear view of an aqueous effluent treatment device according to a third embodiment of the present description.
  • the subject of this description is an aqueous effluent treatment device for treating residential, agricultural, aquaculture and/or industrial aqueous effluent, in other words drinking water or waste water.
  • aqueous effluents can include all types of organic or nitrogenous matter, bacteria, viruses, micropollutants such as microplastics as well as pharmaceutical and/or chemical residues.
  • aqueous effluents can be treated by filtration, by exposure to UV light and by exposure to ozone so as to obtain treated aqueous effluents, for example suitable for reuse or discharge into the environment.
  • FIG. 1 shows a first embodiment of the present description comprising an aqueous effluent treatment device 100 comprising a frame 101, for example of square section defining a tank
  • the drum filter 120 comprises a wall provided at least partially with a filtration element, for example a canvas or a perforated element, as known to those skilled in the art.
  • the aqueous effluents to be treated can preferably be introduced into an interior space of the drum filter 120 so as to pass through the filtration element from the inside to the outside of the drum filter 120.
  • a simple inlet supply (not shown) can be provided on a wall portion of the tank 110 or of the frame 101 overlooking an interior space of the drum filter 120.
  • an aqueous effluent supply ramp (not shown) may be provided over part or all of the length of the drum filter 120 (along the z axis in Figure 1).
  • the drum filter 120 can be rotated along an axis of rotation Ar that is horizontal or parallel to the ground and/or to a bottom portion
  • the axis of rotation Ar of the drum filter 120 can be placed on a plane of symmetry of the tank
  • the axis of rotation Ar can also be confused with an axis of symmetry of the frame 101, so as to limit the size of the processing device 100.
  • the frame 101 may include two outlet portions 105 located for example on the side walls 102 of the frame 101 and / or on either side of the drum filter 120 and allowing evacuation of the aqueous effluents treated according to the horizontal arrows visible in Fig. 1 .
  • These outlet portions 105 can extend over the entire length of the tank 110 (along the z axis of Fig. 1) or at least over a significant part of this length, for example at least 50%, preferably at least 75% and even more preferably at least 85%.
  • a height of the tank 110 and/or a minimum height of the aqueous effluents He in the tank 110 in operation can thus be limited by a height of the outlet portion 105 relative to the wall or bottom portion 111 of the tank. 110 (along the x axis of Fig. 1).
  • the tank 110 does not include other portions or outlets for the aqueous effluents.
  • Removable shutters can be provided to close the outlet portions 105, for example in a storage or transport configuration of the treatment device 100 or even to adapt the minimum height He of the aqueous effluents.
  • One or more UV lamps 130 are arranged in the tank so as to be immersed in the aqueous effluents, for example closer to the bottom portion 111 of the tank 110 than to a median plane along the x axis of the frame 101 and below the height of aqueous effluents when the treatment device 100 is in operation.
  • the UV lamps can be arranged on either side of the drum filter 120, preferably in an arc of a circle parallel to the filtering surface of the drum filter 120.
  • UV lamps 130 are for example in the form of tubes extending over the entire length of the tank 110 or of the drum filter 120 (along the z axis in FIG. 1) or over a significant part of this length, for example at least 50%, preferably at least 75% and even more preferably at least 85%.
  • the length of the tubes of the UV lamps 130 can correspond to the length of the exit portions 105.
  • the UV lamps 130 can emit UV light, for example UV-C light, in all directions, i.e. also both towards the drum filter 120 and towards the walls of the tank 110.
  • the UV lamps can be mercury lamps such as amalgam lamps, low-pressure lamps, medium-pressure lamps or even be based on LEDs.
  • At least one and preferably several catalyst elements 140 can be arranged in the tank 110, these catalyst elements 140 comprising titanium oxide TiO2.
  • these elements can form side walls of the vessel 110, thus limiting the volume of the vessel 110.
  • the catalyst elements can be simple- ment arranged in the tank 110 without limiting the volume.
  • the catalyst elements 140 can be fixed or movably mounted in the tank 120.
  • the titanium oxide can be inserted into a layer, into a paint, directly into the mass of the catalyst element or form the catalyst element.
  • the catalytic elements can each be arranged at an equal distance from a UV lamp 130.
  • the catalytic elements can be arranged between the frame 101 and the UV lamps 130, that is to say on one side of each UV lamp 130 opposed to the drum filter 120. It is thus not preferable that the catalyst elements 140 or even other light deflecting elements are arranged between the UV lamps 130 and the drum filter 120.
  • the catalyst elements 140 can for example have a flat or curved section so as to reflect the light from the UV lamps 130 towards the drum filter 120.
  • the tank 110 or the lower portion of the frame 101 comprises two opposite side portions each comprising a right angle in FIG. 1, for example on either side of a longitudinal axis of the tank 110 or of the frame 101 or of a vertical median plane (along the axes y and z).
  • the UV lamps 130 and/or the catalyst elements 140 can be placed exclusively in these side portions.
  • These side portions can each occupy from 1/6 to 1/3 or 1/2 of the width of the tank 110 or of the frame 101, for example along the y axis in FIG. 1 .
  • These side portions can be under the outlet portions 105 and/or opposite the outlet portions 105.
  • a cleaning system 160 of the drum filter 120 may comprise one or more water nozzles 161, for example at high pressure, and a sludge collection ramp 162 arranged in the axis of the water jet exiting from nozzle 161.
  • the frame 101 can be provided with connection elements, such as hooks, holes or indentations, allowing its handling and transport.
  • connection elements such as hooks, holes or indentations, allowing its handling and transport.
  • the frame 101 has the dimensions of a standard container, for example a shipping container, or else has dimensions allowing it to be accommodated in such a container.
  • the frame 101 can contain the electrical systems making it possible to ensure treatment of the aqueous effluents, such as an electric motor to set the drum filter 120 in rotation, one or more pumps or even one or more aqueous effluent level sensors, one or more flow sensors, pH sensors, and any other monitoring or control element of such a device treatment known to those skilled in the art.
  • the electrical systems making it possible to ensure treatment of the aqueous effluents, such as an electric motor to set the drum filter 120 in rotation, one or more pumps or even one or more aqueous effluent level sensors, one or more flow sensors, pH sensors, and any other monitoring or control element of such a device treatment known to those skilled in the art.
  • aqueous effluents to be treated are introduced inside the drum filter 120, and the drum filter 120 is rotated, for example clockwise as shown in FIG. . 1.
  • the drum filter 120 can be put into rotation as soon as a minimum level He of aqueous effluents in the tank is reached.
  • the sludge thus remains on the inner wall of the drum filter 120, while the filtered aqueous effluents or clear water pass through the drum filter 120 and remain in the tank 110.
  • the UV-light C emitted by the UV 130 lamps allows both to disinfect the filtered aqueous effluents by destroying at least partially bacteria, germs and viruses in suspension, but also to limit the clogging of the drum filter 120 by limiting the bacterial proliferation that can clutter the surface drum filter filtration 120.
  • the UV-C light emitted by the UV lamps 130 in the direction of the catalyst elements 140 makes it possible to generate ozone Os in the filtered aqueous effluents, which reinforces and completes the disinfection of the filtered effluents carried out directly by UV-C light and also contributes to limiting the clogging of the drum filter 120.
  • These catalytic elements therefore make it possible to optimize the disinfecting and anti-clogging effects of the UV lamps without increasing the electrical power consumed, that is to say say making the best use of the UV light emitted.
  • Fig. 2 shows a second embodiment close to the first embodiment.
  • an aqueous effluent treatment device 200 comprises a frame 201, a tank 210 and a rotary filter in the form of a drum filter 220 identical to Fig.1.
  • one of the outlet portions 205 is non-existent or closed off by a flap or a sealing plate 206, preventing the evacuation of the treated aqueous effluents on one side of the drum filter 220.
  • a flap or a sealing plate 206 prevents the evacuation of the treated aqueous effluents on one side of the drum filter 220.
  • only one outlet portion 205 is available, by example on a single side wall 202.
  • the UV lamps 230 and the catalyst element(s) 240 are thus located in a single side portion of the tank 210 or of the frame 201, only on the side of the outlet portion 205.
  • a device 200 for treating effluent aqueous enables effective treatment of aqueous effluents while limiting its size.
  • a processing device can be placed against a wall.
  • installation and operating costs are reduced, especially if the volume of aqueous effluents is moderate.
  • FIG. 3 shows a third embodiment of the present description, including an aqueous effluent treatment device 300 with a shape different from the first and second embodiments.
  • the frame 301 has a lower portion of trapezoidal shape and a tank 310 of the same shape.
  • the UV lamps 330 are arranged along the side or oblique walls 311 of the tank 310, these side or oblique walls 311 further being each provided with one or more catalyst elements 340.
  • the treatment device 300 further comprises a pipe or outlet portion 305 of the treated aqueous effluent located not on a side wall 302 of the frame 301, but on a transverse wall not visible in the sectional view of FIG. 3, for example extending along the x and y axes of FIG. 3.
  • output portion 305 can be used in the first and second embodiments.
  • the tank is not limited to a tank integrated into a frame, but can also include a tank separate from the frame, for example a concrete tank receiving the frame and the drum filter.
  • the rotary filter according to the present description is not limited to a drum filter, but can also comprise a disc filter or a screen filter.
  • the filter element comprising titanium dioxide is preferably placed opposite the UV lamps and opposite the rotary filter with respect to the UV lamps. However, it can also be placed on the rotary filter, for example between the filtration surfaces and/or integrated into the filtration surfaces. tion.
  • a filter cloth or wall can be provided with titanium dioxide particles deposited or inserted into the mass of the material.
  • these catalyst elements can be arranged so that at least one element is always immersed and illuminated by one or more UV lamps.

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Abstract

Dispositif de traitement (100, 200, 300) d'effluents aqueux comprenant : a. Une cuve (110, 210, 310), b. Un filtre rotatif (120, 220, 320) agencé dans la cuve (110, 210, 310) pour réaliser une opération de filtration des effluents aqueux, c. Au moins une lampe UV (130, 230, 330) disposée dans la cuve (110, 210, 310) de manière à être immergée dans les effluents aqueux filtrés, d. Au moins un élément catalyseur (140, 240, 340) comprenant de l'oxyde de titane, agencé pour être illuminé par la lampe UV (130, 230, 330) et fixé dans la cuve (110, 210, 310) de manière à être immergé dans les effluents aqueux et/ou fixé sur le filtre rotatif (120, 220, 320).

Description

i
Dispositif de traitement d’effluents aqueux par filtration, UV et ozone et méthode utilisant un tel dispositif
[1] La présente description concerne de manière générale un module de traitement pour effluents liquides aqueux, en particulier des eaux potables ou bien des effluents liquides aqueux issus d’activités aquacoles, agricoles ou industrielles ou bien domestiques tels qu’évacués par une salle de bain ou une cuisine.
[2] Le traitement des effluents liquides ou eaux usées issus des activités humaines est devenu depuis plusieurs dizaines d’années un sujet de préoccupation pour les autorités et les citoyens. De nombreuses normes et réglementations préviennent désormais le rejet de ces effluents dans l’environnement sans aucun traitement.
[3] Il est connu dans l’art antérieur des dispositifs de traitements des effluents aqueux dans lesquels les effluents aqueux sont traités par ozone, par lumière UV et par filtration. Par exemple, le document CN107930235A décrit un exemple de dispositif comprenant un réacteur d’ozonisation et un filtre à tambour muni de lampes UV.
[4] En contrepartie, ce dispositif présente notamment l’inconvénient de nécessiter une installation coûteuse et de taille importante avec plusieurs éléments de traitements des effluents aqueux. En outre, les coûts de fonctionnement d’un tel dispositif sont élevés du fait des nombreux systèmes électriques nécessaires, dont le système de dosage de l’ozone.
[5] Un objet de la présente description est de répondre aux inconvénients de l’art antérieur mentionnés ci-dessus et en particulier de proposer un dispositif de traitement d’effluents aqueux qui soit compact et peu coûteux à fabriquer, à déployer et à exploiter.
[6] Pour cela, un objet de la présente description concerne un dispositif de traitement d’effluents aqueux comprenant :
• Une cuve,
Un filtre rotatif agencé dans la cuve pour réaliser une opération de filtration des effluents aqueux, • Au moins une lampe UV disposée dans la cuve de manière à être immergée dans les effluents aqueux filtrés,
• Au moins un élément catalyseur comprenant de l’oxyde de titane, agencé pour être illuminé par la lampe UV et fixé dans la cuve de manière à être immergé dans les effluents aqueux et/ou fixé sur le filtre rotatif.
[7] L’illumination UV permet de désinfecter les effluents aqueux filtrés par le filtre rotatif ainsi que la surface du filtre rotatif. En outre, l’ozone généré par l’illumination de l’élément catalyseur contribue à limiter le colmatage ou l’encrassement du filtre rotatif et à désinfecter les effluents aqueux filtrés.
Un tel dispositif de traitement des effluents aqueux permet une construction peu coûteuse et une exploitation également peu coûteuse, notamment par l’optimisation de la puissance électrique consommée par les lampes UV.
[8] Préférentiellement, aucune lampe UV n’est logée à l’intérieur du filtre rotatif. En outre, un tel dispositif de traitements des effluents aqueux permet d’éviter la fourniture de tout élément ou appareillage de désinfection en amont ou en aval du filtre rotatif. En particulier, la fourniture d’un ou de plusieurs autres appareillages de désinfection des effluents aqueux pouvant impliquer de la lumière UV et/ou de l’ozone peut être évitée.
[9] Avantageusement, l’au moins un élément catalyseur comprend un élément catalyseur immobile disposé dans la cuve, préférentiellement entre l’au moins une lampe UV et une paroi de la cuve, par exemple sous l’au moins une lampe UV. Un tel arrangement permet d’optimiser simplement l’utilisation de la lumière UV émise par la lampe UV.
[10] Avantageusement, l’au moins un élément catalyseur comprend au moins un élément catalyseur mobile disposé sur le filtre rotatif. Un tel élément catalyseur mobile est spécialement adapté quand le filtre rotatif est mis en rotation de façon séquentielle. Par exemple, une pluralité d’éléments catalyseurs mobiles sont disposés sur le filtre rotatif de manière à ce qu’au moins un élément catalyseur soit toujours illuminé par une lampe UV, quelle que soit la position du filtre rotatif. Alternativement ou en combinaison, l’élément catalyseur peut être intégré à une surface de filtration du filtre rotatif. Un tel élément catalyseur mobile permet la génération d’ozone au plus près d’une surface de filtration du filtre rotatif, ce qui limite le colmatage du filtre rotatif. [11] Avantageusement, le dispositif de traitement comprend en outre au moins une portion de sortie des effluents aqueux traités, l’au moins une lampe UV et/ou l’au moins un élément catalyseur étant agencés ou fixés dans la cuve du côté de la portion de sortie. Cette disposition de l’au moins une lampe UV et/ou de l’au moins un élément catalyseur en regard de l’au moins une portion de sortie, c’est-à-dire dans le flux des effluents aqueux traités sortant de la cuve, permet une plus grande efficacité de l’effet désinfectant susmentionné. Par exemple, l’au moins une lampe UV et/ou l’au moins un élément catalyseur sont uniquement disposés du côté de la portion de sortie.
[12] Avantageusement, l’au moins une portion de sortie est disposée sur un bord de la cuve, sur un axe parallèle à l’axe de rotation du filtre rotatif. Un tel arrangement permet d’optimiser la désinfection du flux d’effluents liquides filtrés tout en simplifiant la construction du présent dispositif de traitement. Par exemple, l’au moins une lampe UV peut comprendre une ou plusieurs lampes UV sous forme de tubes, pouvant être disposés parallèlement à la portion de sortie, c’est-à-dire parallèlement à l’axe de rotation du filtre rotatif.
[13] Avantageusement, le dispositif de traitement comprend une seule portion de sortie et le filtre rotatif est agencé dans la cuve de façon qu’une portion du filtre rotatif pénètre dans les effluents aqueux du côté de la portion de sortie quand le filtre rotatif est en rotation dans la cuve. Un tel dispositif de traitement peut en outre être disposé dans un espace limité, par exemple contre un mur, tout en maintenant un haut niveau de traitement des effluents aqueux.
[14] Avantageusement, le filtre rotatif est agencé pour être mis en rotation de manière séquentielle. Un tel agencement permet une limitation du colmatage en maximisant l’exposition de la surface de filtration du filtre rotatif à la lumière UV et à l’ozone.
[15] Avantageusement, le filtre rotatif est un filtre à tambour ou un filtre à disques ou un filtre à tamis.
[16] Un autre aspect de la présente description concerne une méthode de traitement d’effluents aqueux au moyen d’un dispositif de traitement comprenant une cuve, un filtre rotatif, au moins une lampe UV agencée pour être immergée dans les effluents aqueux et au moins un élément catalyseur incluant de l’oxyde de titane, la méthode comprenant les étapes suivantes :
• a) alimentation en effluents aqueux d’un intérieur du filtre rotatif,
• b) mise en rotation du filtre rotatif,
• c) illumination des effluents aqueux filtrés par l’au moins une lampe UV,
• d) génération d’ozone dans les effluents aqueux filtrés par l’illumination de l’au moins un élément catalyseur par l’au moins une lampe UV.
[17] Avantageusement, l’au moins un élément catalyseur comprend au moins deux éléments catalyseurs mobiles placés sur le filtre rotatif, et l’étape de mise en rotation du filtre rotatif est réalisée séquentiellement en alternant une phase mobile et une phase immobile, de manière qu’au moins un des éléments catalyseurs mobiles soit toujours immergé et illuminé dans les effluents aqueux filtrés. Une telle méthode permet d’optimiser les coûts de fabrication et d’installation du dispositif de traitement tout en maintenant un haut niveau de traitement des effluents aqueux.
[18] D’autres caractéristiques et avantages de la présente description apparaîtront plus clairement à la lecture de la description détaillée qui suit de modes de réalisation donnés à titre d’exemples nullement limitatifs et illustrés par les dessins annexés, dans lesquels :
[19] [Fig 1] est une vue arrière en coupe d’un dispositif de traitement d’effluents aqueux selon un mode de réalisation de la présente description.
[20] [Fig 2] est une vue arrière en coupe d’un dispositif de traitement d’effluents aqueux selon un deuxième mode de réalisation de la présente description.
[21] [Fig 3] est une vue arrière en coupe d’un dispositif de traitement d’effluents aqueux selon un troisième mode de réalisation de la présente description.
[22] La présente description a pour objet un dispositif de traitement des effluents aqueux pour traiter des effluents aqueux résidentiels, agricoles, aquacoles et/ou industriels, autrement dit des eaux potables ou bien des eaux usées. Ces effluents aqueux peuvent comprendre tous types de matières organiques ou azotées, des bactéries, des virus, des micropolluants comme des microplastiques ainsi que des résidus pharmaceutiques et/ou chimiques.
[23] Dans le cadre de la présente description, les effluents aqueux peuvent être traités par filtration, par exposition à une lumière UV et par exposition à de l’ozone de manière à obtenir des effluents aqueux traités, par exemple aptes à un réemploi ou un rejet dans l’environnement.
[24] La Fig. 1 représente un premier mode de réalisation de la présente description comprenant un dispositif de traitement d’effluents aqueux 100 comprenant un châssis 101 , par exemple de section carrée définissant une cuve
110 dans sa partie inférieure et un filtre rotatif 120 sous la forme d’un filtre à tambour agencé pour être mis en rotation dans la cuve 110. Le filtre à tambour 120 comprend une paroi munie au moins partiellement d’un élément de filtration, par exemple une toile ou un élément perforé, comme connu de l’homme du métier.
[25] Les effluents aqueux à traiter peuvent être introduits préférentiellement dans un espace intérieur du filtre à tambour 120 de manière à traverser l’élément de filtration de l’intérieur vers l’extérieur du filtre à tambour 120. Par exemple, une simple entrée d’alimentation (non représentée) peut être prévue sur une portion de paroi de la cuve 110 ou du châssis 101 donnant sur un espace intérieur du filtre à tambour 120. Alternativement ou en combinaison, une rampe d’alimentation d’effluents aqueux (non représentée) peut être prévue sur une partie ou sur la totalité de la longueur du filtre à tambour 120 (selon l’axe z sur la figure 1).
[26] Préférentiellement, le filtre à tambour 120 peut être mis en rotation selon un axe de rotation Ar horizontal ou parallèle au sol et/ou à une portion de fond
111 de la cuve 110, par exemple dans le sens des aiguilles d’une montre représenté par la flèche arrondie sur la Fig. 1 . En outre, l’axe de rotation Ar du filtre à tambour 120 peut être placé sur un plan de symétrie de la cuve
110 et/ou du châssis 101 . L’axe de rotation Ar peut aussi être confondu avec un axe de symétrie du châssis 101 , de manière à limiter l’encombrement du dispositif de traitement 100.
[27] Le châssis 101 peut comprendre deux portions de sortie 105 situées par exemple sur des parois latérales 102 du châssis 101 et/ou de part et d’autre du filtre à tambour 120 et permettant une évacuation des effluents aqueux traités selon les flèches horizontales visibles sur la Fig. 1 . Ces portions de sortie 105 peuvent s’étendre sur toute la longueur de la cuve 110 (selon l’axe z de la Fig. 1) ou au moins sur une partie importante de cette longueur, par exemple au moins 50 %, préférentiellement au moins 75 % et encore préférentiellement au moins 85 %.
[28] Une hauteur de la cuve 110 et/ou une hauteur minimale des effluents aqueux He dans la cuve 110 en fonctionnement peuvent ainsi être limitées par une hauteur de la portion de sortie 105 par rapport à la paroi ou portion de fond 111 la cuve 110 (selon l’axe x de la Fig. 1). Préférentiellement, la cuve 110 ne comprend pas d’autres portions ou orifices de sortie des effluents aqueux. Des volets amovibles (non représentés) peuvent être prévus pour obturer les portions de sortie 105, par exemple dans une configuration de stockage ou de transport du dispositif de traitement 100 ou encore pour adapter la hauteur minimale He des effluents aqueux.
[29] Une ou plusieurs lampes UV 130 sont disposées dans la cuve de manière à être immergées dans les effluents aqueux, par exemple plus proche de la portion de fond 111 de la cuve 110 que d’un plan médian selon l’axe x du châssis 101 et en dessous de la hauteur d’effluents aqueux lorsque le dispositif de traitement 100 est en fonctionnement. Les lampes UV peuvent être disposées de part et d’autre du filtre à tambour 120, préférentiellement selon un arc de cercle parallèle à la surface filtrante du filtre à tambour 120.
[30] Ces lampes UV 130 sont par exemple sous forme de tubes s’étendant sur toute la longueur de la cuve 110 ou du filtre à tambour 120 (selon l’axe z sur la Fig. 1) ou sur une partie importante de cette longueur, par exemple au moins 50 %, préférentiellement au moins 75 % et encore préférentiellement au moins 85 %. La longueur des tubes des lampes UV 130 peut correspondre à la longueur des portions de sortie 105. Les lampes UV 130 peuvent émettre une lumière UV, par exemple une lumière UV-C, dans toutes les directions, c’est-à-dire aussi bien vers le filtre à tambour 120 que vers les parois de la cuve 110. Les lampes UV peuvent être des lampes à mercure comme des lampes à amalgame, des lampes à basse pression, de lampes à moyenne pression ou encore être à base de LED.
[31] En outre, au moins un et préférentiellement plusieurs éléments catalyseurs 140 peuvent être disposés dans la cuve 110, ces éléments catalyseurs 140 comprenant de l’oxyde de titane TiO2. Par exemple, ces éléments peuvent former des parois latérales de la cuve 110, limitant ainsi le volume de la cuve 110. Alternativement, les éléments catalyseurs peuvent être simple- ment disposés dans la cuve 110 sans en limiter le volume. Les éléments catalyseurs 140 peuvent être fixés ou montés mobiles dans la cuve 120. L’oxyde de titane peut être inséré dans une couche, dans une peinture, directement dans la masse de l’élément catalyseur ou former l’élément catalyseur.
[32] Les éléments catalyseurs peuvent être disposés chacun à égale distance d’une lampe UV 130. Préférentiellement, les éléments catalyseurs peuvent être disposés entre le châssis 101 et les lampes UV 130, c’est-à-dire sur un côté de chaque lampe UV 130 opposé au filtre à tambour 120. Il n’est ainsi pas préférable que les éléments catalyseurs 140 ou même d’autres éléments déflecteurs de lumière soient disposés entre les lampes UV 130 et le filtre à tambour 120. Les éléments catalyseurs 140 peuvent par exemple avoir une section plane ou incurvée de manière à réfléchir la lumière des lampes UV 130 vers le filtre à tambour 120.
[33] La cuve 110 ou la portion inférieure du châssis 101 comprend deux portions latérales opposées comprenant chacune un angle droit sur la Fig. 1 , par exemple de part et d’autre d’un axe longitudinal de la cuve 110 ou du châssis 101 ou d’un plan médian vertical (selon les axes y et z). Les lampes UV 130 et/ou les éléments catalyseurs 140 peuvent être disposés exclusivement dans ces portions latérales. Ces portions latérales peuvent occuper chacune de 1/6 à 1/3 ou 1/2 de la largeur de la cuve 110 ou du châssis 101 , par exemple selon l’axe y sur la Fig. 1 . Ces portions latérales peuvent être sous les portions de sortie 105 et/ou en regard des portions de sortie 105.
[34] Un système de nettoyage 160 du filtre à tambour 120 peut comprendre une ou plusieurs buses d’eau 161 , par exemple à haute pression, et une rampe de collecte des boues 162 disposées dans l’axe du jet d’eau sortant de la buse 161.
[35] Enfin, le châssis 101 peut être muni d’éléments de connexion, comme des crochets, des orifices ou des empreintes, permettant sa manipulation et son transport. Par exemple, le châssis 101 a les dimensions d’un conteneur standard, par exemple un conteneur maritime, ou bien a des dimensions permettant d’être logé dans un tel conteneur.
[36] En outre, le châssis 101 peut contenir les systèmes électriques permettant d’assurer un traitement des effluents aqueux, comme un moteur électrique pour mettre le filtre à tambour 120 en rotation, une ou plusieurs pompes ou encore un ou plusieurs capteurs de niveau des effluents aqueux, un ou plusieurs capteurs de débit, de pH, et tout autre élément de suivi ou de pilotage d’un tel dispositif de traitement connu de l’homme du métier.
[37] En opération, des effluents aqueux à traiter sont introduits à l’intérieur du filtre à tambour 120, et le filtre à tambour 120 est mis en rotation, par exemple dans le sens des aiguilles d’une montre comme représenté sur la Fig. 1. Le filtre à tambour 120 peut être mis en rotation dès qu’un niveau minimal He d’effluents aqueux dans la cuve est atteint.
[38] Les boues restent ainsi sur la paroi intérieure du filtre à tambour 120, alors que les effluents aqueux filtrés ou eaux claires passent au travers du filtre à tambour 120 et restent dans la cuve 110. Dans la cuve 110, la lumière UV-C émise par les lampes UV 130 permet à la fois de désinfecter les effluents aqueux filtrés en détruisant au moins partiellement bactéries, germes et virus en suspension, mais aussi de limiter le colmatage du filtre à tambour 120 en limitant la prolifération bactérienne pouvant encombrer la surface de filtration du filtre à tambour 120.
[39] En outre, la lumière UV-C émise par les lampes UV 130 en direction des éléments catalyseurs 140 permet de générer de l’ozone Os dans les effluents aqueux filtrés, ce qui renforce et complète la désinfection des effluents filtrés réalisée directement par la lumière UV-C et contribue également à limiter le colmatage du filtre à tambour 120. Ces éléments catalyseurs permettent donc d’optimiser les effets désinfectant et anti-colmatage des lampes UV sans augmentation de la puissance électrique consommée, c’est-à-dire en utilisant au mieux la lumière UV émise.
[40] La Fig. 2 représente un deuxième mode de réalisation proche du premier mode de réalisation. Selon ce deuxième mode de réalisation, un dispositif de traitement 200 d’effluents aqueux comprend un châssis 201 , une cuve 210 et un filtre rotatif sous la forme d’un filtre à tambour 220 identique à la Fig.1.
[41] À la différence de la Fig. 1 , une des portions de sortie 205 est inexistante ou bien obturée par un volet ou une plaque d’obturation 206 étanche, empêchant l’évacuation des effluents aqueux traités sur un côté du filtre à tambour 220. Ainsi, seule une portion de sortie 205 est disponible, par exemple sur une seule paroi latérale 202.
[42] Les lampes UV 230 et le ou les éléments catalyseurs 240 sont ainsi situés dans une seule portion latérale de la cuve 210 ou du châssis 201 , uniquement du côté de la portion de sortie 205. Un tel dispositif de traitement 200 d’effluents aqueux permet de réaliser un traitement efficace des effluents aqueux tout en limitant son encombrement. Par exemple, un tel dispositif de traitement peut être placé contre un mur. En outre, les coûts d’installation et d’exploitation sont réduits, notamment si le volume des effluents aqueux est modéré.
[43] La Fig. 3 représente un troisième mode de réalisation de la présente description, incluant un dispositif de traitement 300 d’effluents aqueux avec une forme différente des premiers et deuxième mode de réalisation.
[44] En particulier, le châssis 301 a une portion inférieure de forme trapézoïdale et une cuve 310 de même forme. Dans ce mode de réalisation, les lampes UV 330 sont disposées le long des parois latérales ou obliques 311 de la cuve 310, ces parois latérales ou obliques 311 étant en outre munie chacune d’un ou plusieurs éléments catalyseur 340.
[45] Le dispositif de traitement 300 comprend en outre une canalisation ou portion de sortie 305 des effluents aqueux traités située non pas sur une paroi latérale 302 du châssis 301 , mais sur une paroi transversale non visible sur la vue en coupe de la Fig. 3, par exemple s’étendant selon les axes x et y de la Fig. 3.
[46] Les caractéristiques techniques des trois modes de réalisation décrits ci- dessus peuvent être échangées. Par exemple, la portion de sortie 305 peut être utilisée dans les premier et deuxième modes de réalisation.
[47] En outre, la cuve n’est pas limitée à une cuve intégrée à un châssis, mais peut aussi comprendre une cuve séparée du châssis, par exemple une cuve en béton recevant le châssis et le filtre à tambour. Le filtre rotatif selon la présente description n’est pas limité à un filtre à tambour, mais peut comprendre également un filtre à disque ou un filtre à tamis.
[48] L’élément de filtration comprenant du dioxyde de titane est préférentiellement placé face aux lampes UV et à l’opposé du filtre rotatif par rapport aux lampes UV. Cependant, il peut aussi être placé sur le filtre rotatif, par exemple entre les surfaces de filtration et/ou intégré aux surfaces de filtra- tion. Par exemple, une toile ou paroi filtrante peut être munie de particules de dioxyde de titane déposées ou insérées dans la masse du matériau.
[49] Dans le cas d’une rotation séquentielle du filtre rotatif, par exemple quartier par quartier, ces éléments catalyseurs peuvent être disposés de manière à ce qu’au moins un élément soit toujours immergé et illuminé par une ou plusieurs lampes UV.

Claims

Revendications Dispositif de traitement (100, 200, 300) d’effluents aqueux comprenant :
• Une cuve (110, 210, 310),
• Un filtre rotatif (120, 220, 320) agencé dans la cuve (110, 210, 310) pour réaliser une opération de filtration des effluents aqueux,
• Au moins une lampe UV (130, 230, 330) disposée dans la cuve (110, 210, 310) de manière à être immergée dans les effluents aqueux filtrés,
• Au moins un élément catalyseur (140, 240, 340) comprenant de l’oxyde de titane, agencé pour être illuminé par la lampe UV (130, 230, 330) et fixé dans la cuve (110, 210, 310) de manière à être immergé dans les effluents aqueux et/ou fixé sur le filtre rotatif (120, 220, 320). Dispositif de traitement (100, 200, 300) d’effluents aqueux selon la revendication précédente, dans lequel l’au moins un élément catalyseur (140, 240, 340) comprend un élément catalyseur (140, 240, 340) immobile disposé dans la cuve (110, 210, 310), entre l’au moins une lampe UV (130, 230, 330) et une paroi de la cuve (110, 210, 310). Dispositif de traitement d’effluents aqueux selon l’une des revendications précédentes, dans lequel l’au moins un élément catalyseur comprend au moins un élément catalyseur mobile disposé sur le filtre rotatif. Dispositif de traitement (100, 200) d’effluents aqueux selon l’une des revendications précédentes, comprenant en outre au moins une portion de sortie (105, 205) des effluents aqueux traités, l’au moins une lampe UV (130, 230) et/ou l’au moins un élément catalyseur (140, 240) étant fixés dans la cuve (110, 210) du côté de la portion de sortie (105, 205). Dispositif de traitement (100, 200) d’effluents aqueux selon la revendication précédente, l’au moins une portion de sortie (105, 205) étant disposée sur un bord de la cuve (110, 210), sur un axe parallèle à l’axe de rotation du filtre rotatif (120, 220). Dispositif de traitement (200) d’effluents aqueux selon l’une des revendications 4 et 5, comprenant une seule portion de sortie (205), le filtre rotatif (220) étant agencé dans la cuve (210) de façon qu’une portion du filtre rotatif (210) pénètre dans les effluents aqueux du côté de la portion de sortie (205) quand le filtre rotatif (220) est en rotation dans la cuve (210). Dispositif de traitement (100, 200, 300) d’effluents aqueux selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le filtre rotatif (120, 220, 320) est agencé pour être mis en rotation de manière séquentielle. Dispositif de traitement (100, 200, 300) d’effluents aqueux selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le filtre rotatif (120, 220, 320) est un filtre à tambour ou un filtre à disques ou un filtre à tamis. Méthode de traitement d’effluents aqueux au moyen d’un dispositif de traitement (100, 200, 300) comprenant une cuve (110, 210, 310), un filtre rotatif (120, 220, 320), au moins une lampe UV (130, 230, 330) et au moins un élément catalyseur (140, 240, 340) incluant de l’oxyde de titane, la méthode comprenant les étapes suivantes :
• a) alimentation en effluents aqueux d’un intérieur du filtre rotatif (120, 220, 320),
• b) mise en rotation du filtre rotatif (120, 220, 320),
• c) illumination des effluents aqueux filtrés par l’au moins une lampe UV (130, 230, 330),
• d) génération d’ozone dans les effluents aqueux filtrés par l’illumination de l’au moins un élément catalyseur (140, 240, 340) par l’au moins une lampe UV (130, 230, 330). Méthode de traitement d’effluents aqueux selon la revendication précédente, dans laquelle l’au moins un élément catalyseur comprend au moins deux éléments catalyseurs mobiles placés sur le filtre rotatif, et l’étape de mise en rotation du filtre rotatif est réalisée séquentiellement en alternant une phase mobile et une phase immobile, de manière qu’au moins un des éléments catalyseurs mobiles soit toujours immergé et illuminé dans les effluents aqueux filtrés.
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