ART ANTERIEUR Ces effluents sont à l'heure actuelle mis en épandage de manière anarchique et non traités, comme ils devraient l'être, suite aux parutions aux journal officiel des arrêtés du 6 mai 1996 du ministère de l'environnement qui stipule que l'assainissement individuel ou collectif (non raccordé à une station centrale) doit être composé : d'un premier dispositif de prétraitement d'un deuxième dispositif de traitement assurant -soit l'épuration et l'évacuation par le sol -soit l'épuration des effluents dans une zone située avant le milieu hydraulique superficiel.

Dans le premier cas, il existe cependant des fosses sceptiques dites"toutes eaux"qui répondent partiellement au problème en mettant en place un drainage compatible avec la norme.

Les effluents sont dirigés dans la partie du prétraitement afin de procéder à la séparation des graisses et de retenir les matières en suspension par l'intermédiaire de ladite"fosse toutes eaux", ensuite l'effluent est dirigé vers des drains (épandage) dans le sol naturel, qui a pour but d'épurer les eaux résiduaires par des processus biologiques qui s'opèrent naturellement dans les sols.

L'épuration des sols s'effectue en deux étapes :

1-Fixation des matières à épurer par les particules de terres 2-Dégradation sous l'action des bactéries du sol.

Ce processus d'épuration ne peut avoir lieu que dans des terrains ou l'eau peut facilement pénétrer, ce qui est exclu dans les terrains lourds et argileux, et dans le cas ou la topographie des lieux ne se prête pas audit processus, telle qu'une inclinaison du terrain ou la proximité d'une nappe phréatique ou d'un puit.

Il est bon de signaler que ce processus est favorable à la végétation, toutefois, les cultures des légumes à racines comestibles crus doivent être exclus en proximité.

D'autre part, il est important de rappeler que la symbiose de l'épuration et de la culture ne se produit que dans des conditions optimales, les apports d'eau de la végétation étant relativement constants toute l'année, par contre, le besoin d'eau de la végétation varie fortement avec les saisons ainsi que la température, ce qui modifie le comportement de la flore microbienne et bactérienne indispensable pour une bonne constante de l'épuration des eaux résiduaires.

Le problème que veut résoudre la présente invention est de mettre en place un procédé qui respecte les normes contenues dans l'arrêté de 96. Conformément à cet arrêté l'assainissement non collectif doit être composé : - d'un dispositif de prétraitement -de dispositifs de traitement assurant : soit à la fois l'épuration et l'évacuation par le sol soit l'épuration des effluents avant rejet vers le milieu hydraulique superficiel.

La quantité minimale requise pour le rejet, constatée à la sortie du dispositif d'épuration sur un échantillon représentatif de deux heures non décanté est suivant la norme :

Matières En Suspension (M. E. S) inférieur ou égal à 30mg/1 Demande Biochimique en Oxygène sur 5 jours (D. B. 0. 5) inférieure ou égal 25mg/1.

Or la pollution générée par un habitant et par jour est avec un débit de 150 litres et de 200 litres M. E. S 600mg/1 450mg/1 D. B. O. 5 400mg/1 300mg/1 Pour résoudre ce problème il est d'usage de mettre en place au cours des phases du procédé un filtrage bactérien aérobie composé d'un support ayant une grande surface spécifique afin de forcer les bactéries à réduire la charge polluante par absorption de la biomasse par celle-ci.

Pour cela il faut envisager un support bien adapté qui permettrait, en évitant de colmater, d'épurer les effluents à travers un film biologique, ce que n'arrivent pas à réaliser la plupart des supports bactériens connus Dans l'art antérieur le brevet 8710889 :"Eléments en matière plastique pour des garnissages en vrac a écoulement pelliculaire"donne une première partie de la solution, il s'agissait cependant d'un élément (bille en matière plastique) qui possédait quelques inconvénients auxquels se propose de remédier la présente invention : rigidité insuffisante de l'élément mise en oeuvre délicate masse spécifique non optimisée.

Par ailleurs, dans cette invention de l'art antérieur, aucune description complète n'est donnée concernant la mise en oeuvre de cet élément ; problème extrêmement important que se propose maintenant de résoudre la présente invention pour répondre au problème posé en amenant un maximum d'efficacité et avec un

minimum d'encombrement grâce à l'agencement et à la combinai- son des moyens mis en place.

A titre d'exemple si on se place dans le cas d'une maison individuelle les procédés de l'art antérieur, qui le plus souvent utilisent des épandages par drains, occupent des surfaces aux sol d'un minimum de 120 mètres carré, alors que la présente invention ne demande qu'une surface au sol de 3 à 4 mètres carré pour une surface de filtration de 400 mètres carré, ce qui implique une énorme diminution du coût des travaux, tout en obtenant un rendement d'épuration 2 à 3 fois supérieur a celui des anciennes installations.

Grâce à ce procédé de traitements des effluents, on peut ensuite procéder à un recyclage complet de ceux-ci en vue d'applications diverses : Arrosage mise en eau des piscines Lavage divers Utilisation en eau de chasse d'eau de toilettes... etc Réserve d'eau pour les pompiers en cas d'incendie Ces dispositifs peuvent être rassemblés de manière compact et placés sur une unité mobile qui peut venir traiter et recycler les effluents à l'endroit désiré ; leurs association ou combinaison pour arriver au résultat n'offrent aucune difficulté ni incompatibilité.

DESCRIPTION : les dessins aidant à comprenhension de l'invention sont ci après définis : La figure 1 de la planche 1/5 montre les différentes phases des procédé 1 et lbis.

La figure 2 de la planche 2/5 définit une vue en coupe du dispositif mis en oeuvre pour réaliser le procédé 1.

Les figures 3 et 4 de la planche 3/5 montrent deux vues dont une en coupe transversale d'un moyen essentiel du support bactérien qui est une sphère creuse dont les cavités ont des formes particulières.

La figure 5 de la planche 4/5 donne une vue d'ensemble des dispositifs mis en oeuvre pour réaliser les procédés 1 et Ibis.

La figure 6 de la planche 5/5 donne une vue en coupe du dispostif et des moyens permettant de rendre l'eau potable, mise en oeuvre du procédé Ibis.

La figure 7 de la planche 5/5 montre l'ensemble des dispositifs et leurs moyens placés sur une remorque.

La description comprendra donc Une première partie exposant l'ensemble des procédés 1 et lbis.

Une deuxième partie décrivant les dispositifs 2 et 3 de mise en oeuvre du procédé 1 (partie correspondant à la dépollution des effluents) Une troisième partie décrivant le dispositif 3 qui permet le recyclage complet de l'eau, débarrassée de tous ses effluents polluants en l'amenant à un stade où elle peut être rendue potable. (mise en oeuvre du procédé 1 bis).

Ce dispositif 3 permet de mettre en oeuvre un procédé qui affinne de plus en plus les effluents pour arriver à une eau potable.

Les procédés 1 et Ibis comprennent 8 phases essentielles qui permettent de partir des effluents domestiques affectés de polluants lourds, pour arriver à une eau pure transformable en eau potable.

Une phase 1 du procédé 1 qui est un simple stockage des effluents dans une cuve dont le matériau de fabrication n'est pas corrodable, cette cuve comprend une cloison qui sépare les graisses des matières en suspension.

Une phase 2 qui est donc une décantation qui s'opère dans la deuxième partie de la cuve équipée d'un poste de"bachée." Une phase 3 qui est un procédé de filtration bactérien aérobie qui comporte des moyens tels que : clarificateur, silo à boue, qui permettent une recirculation de l'effluent sur le filtre bactérien.

Une phase 4 qui est un procédé de clarification permettant d'affinner les effluents rejetés par centrifugation sur une membrane, ceci à l'aide d'une pompe Une phase 5 qui est un rejet des effluents mis en conformité avec les normes en vigueur précédemment spécifiées par le MES et la DB05 et qu'il faut satisfaire.

L'extension du procédé 1 (dénommé procédé lbis) com- prend lui-même trois phases ; Une Phase 6 qui est un stockage de l'effluent en bassin qui peut être une réserve d'eau pour diverses applications.

Une Phase 7 qui est un traitement par une chaine de filtration soumis à des rayonnements Ultra violet.

Une Phase 8 : dans laquelle l'eau est rendue potable par des traitements tels que l'osmose inverse ou microfiltration....

La fonction essentielle et globale d'un tel procédé est de combiner des phases connues avec des phases nouvelles pour arriver à de l'eau potable, ceci en partant d'effluents lourdement pollués provenant notamment, des déchets domestiques... La généralisation à des installations plus importantes est tout à fait possible.

Description des dispositifs 1 et 2 permettant de mettre en oeuvre le procédé 1 Les moyens nécessaires à l'obtention du procédé conformément à la figure 2 sont regroupés dans un dispositif 2 compact, dont nous allons détailler les fonctions : Les effluents domestiques que nous dénommerons E rentrent sous gravité dans un décanteur 21 qui peut être en béton, en acier non corrodable ou de préférence en matériau composite éventuellement eux même recyclables. Ce moyen 21 s'appelle une décanteur digesteur. L'arrivée discontinue des effluents E entraîne une élévation du niveau de E dans ladite cuve 21 ; ces effluents E vont se déverser dans le poste de bâchée 210 équipée d'une pompe 27bis à 2 flotteurs (26bis et ter) alimentant une canalisation 211 en partie haute de 21 sur un premier déflecteur 23 qui les projette par arrosage sur un ou de (s) support (s) 24 et 24bis Les effluents E traversent le support bactérien 24 par gravité en s'épurant des polluants, c'est à dire en se débarrassant des charges polluantes sous l'action des bactéries. Les effluents E ainsi traités biologiquement s'accumulent dans une réserve tampon 25 qui correspond dans la plupart des cas au rejet de l'équivalent en volume d'une consommation journalière. Un clarificateur central 30 bis équipé de plusieurs orifices (260 à 268) reçoit les eaux décantées issues de la réserve tampon par écoulement sous gravité.

Une pompe 27 de relèvement combinée à un régulateur de niveau 26 qui détermine les positions hautes et basses grâce à un automate programmable 22 gère le fonctionnement du dispositif 2 en faisant remonter les effluents dans une canalisation 28 vers le filtre centrifuge à membrane 40 qui affine les M. E. S. (tailles des particules en suspensions filtrées de telle façon qu'elle ne dépassent pas une taille données (par exemple 50 ou 100fic), cette pompe peut servir, selon le cas, de poste de relevage.

un deuxième déflecteur 250 permet d'éviter les remous dans l'effluent décanté, et le largage des boues dans le clarificateur 30bis.

Ces effluents E sont rejetés ensuite en milieu hydraulique superficiel, par la pompe 27, sa normalité étant controléé par un prélèvement effectué dans un regard de prélèvement 52.

Les moyens du dispositif 2 sont gérés avec une méthode connue et programmée à l'aide d'un programme d'ordinateur recevant les informations de capteurs renseignant sur l'état de E et permettant d'obtenir ainsi niveau de pureté voulu.

Un silo à boues 30 alimenté par la réserve tampon 25 équipé d'une pompe 27 ter et d'un flotteur 26 quater faisant remonter les effluents dans une canalisation 212 vers une électrovanne 29 (telle une porte"ou") offre 2 possibilités : Possibilité 1 : elle permet une nouvelle circulation sur le filtre bactérien du volume tampon 25 (un certain nombre de cycles sont à déterminer pour obtenir le résultat voulu) Possibilité 2 : elle permet l'évacuation des boues crées dans le filtre bactérien par une canalisation 213 en tête du décanteur digesteur ; évacuation gérée par le moyen 22 (automate) Le support bactérien 24 est constitué par un moyen essentiel qui peut avoir de préférence la forme d'une sphère creuse 240, mais dont la dimension et la réalisation (forme et matériaux) sont déterminées de manière précise, en fonction des objectifs à atteindre par des résultats de calculs et essais.

Dans le cas d'une station d'épuration à filtre bactérien aérobie de capacité comprise entre 1 et 500 usagers, le support bactérien 24 est constitué d'un empilement de sphères creuses 240 ayant une dimension comprise entre 60 et 80 mm de diamètre.

Chaque sphère possède une collerette centrale de renfort 241 assurant une bonne résistance mécanique à l'écrasement opéré par la masse des effluents E qui s'accumulent sous le poids des autres

Le moyen essentiel est donc un support bactérien 24 constitué par exemple par un empilement de billes sphériques 240 ou tout autre support répondant au critère : maximum de résistance méca- nique pour un maximum de surface spécifique en m2 par m3 caractérisés en ce qu'ils possèdent une optimisation de leur volume déterminé au cas par cas, par calcul et essais, admettant un taux maximum de compression dans une masse et un encombrement minima, assurant ainsi un bon fonctionnement du dispositif 2 et bonne aptitude au viellissement.

Nous allons maintenant décrire un deuxième dispositif 3 qui va permettre grâce à la mise en oeuvre du procédé 1, par le dispositif 2 de recycler les Effluents E pour en faire des eaux réutilisables dans diverses applications.

Le dispositif 3 piloté par l'automate programmable 22 comprend donc en premier lieu, un bassin de stockage à ciel ouvert 31, muni d'un orifice de trop plein 33 ; ledit bassin 31 contient une pompe de relèvement 32 assurant l'alimentation des moyens suivants placés en série : un filtre à sable 34 qui procède à une préfiltration des matières en suspension dans l'eau. un filtre centrifuge 35 possédant une membrane éliminant les fines particules (valeur donnée par ex 50, u) un"post de mise à ph"36 qui ajuste le ph des effuents E à la valeur désirée, un appareil à ultra violet 37 qui détruit les bactéries. un filtre à charbon absorbant 38 qui retient les derniers agents actifs pouvant être encore nocifs. Exemple : le Chlore qui peut être ainsi éliminé, les insecticides et pesticides, et autres matières synthétiques ; si l'on veut éliminer les nitrites et les nitrates, on peut ajouter un filtre spécifique.

L'effluent complètement affiné Eaf peut être employé pour toutes les applications désirées : lavage, piscine, arrosage, réserve d'eau (par exemple incendie.....). Dans une troisième partie de la description les effluents affinnés Eaf vont devenir en réalité de l'eau pure, rendue potable par la mise en oeuvre d'un dispositif 4 dont nous allons décrire les étapes de fonctionnement et les moyens.

Etape 1 préfiltration à 5y par un moyen 412 qui affine Eaf grâce à une cartouche de sédiment qui supprime les particules supérieures à 5y Etape 2 filtration par charbon actif moyen 413 qui élimine tous les produits chimiques, les insecticides les pesticides, herbicides chlore niveau de filtration des particules lu Etape 3 filtration sur osmoseur (moyen 41), le niveau de filtration atteint à 0, 0001p et évacue plus de 98% des matières indésirables, tels que bactéries, virus plomb, arsenic, sodium, métaux lourds, phénols matières radioactives qui sont éliminés.

Etape 4 filtration par un moyen 414 sur une cartouche Post charbon actif qui absorbe plus de 99% des subtances chimiques.

Etape 5 l'eau est stockée dans un moyen 415 qui n'est autre qu'un réservoir alimentaire soumis aux UV alimenté par une pompe 417 munie d'une fermeture de sécurité 418 interdisant l'accès aux bactéries, virus etc. Enfin, celle-ci traverse encore un stérilisateur sous action UV 419 qui confirme la complète désinfection. Un compteur volumétrique 420 permet de gérer la durée de vie cartouches.

L'eau potable Ep ainsi obtenue à partir des procédés 1 et Ibis mis en oeuvre par les dispositifs 2 et 3 et 4 est potable, elle est issue d'effluents E lourds très pollués au départ. Les fonctions essentielles de cette invention résident donc dans la combinaison de procédés connus, avec un nouveau procédé de filtration aréobie dont le substrat comporte un nouveau type de support bactérien 24 précé-

ment décrit ; offrant un minimum d'encombrement et de masse avec un maximum d'efficacité. L'ensemble du fonctionnement et le contrôle des dispositifs 2,3, et 4 peut être effectué par un ou plusieurs ordinateurs comprenant un progiciel de gestion de la qualité des Effluents à tous les niveaux ; ce progiciel pourra aussi gérer le fonctionnement et la mise en oeuvre des moyens des dispositifs déjà décrits. La qualité de l'effluent et ses paramètres (MES et DB05) sont ainsi gérés et respectent au moins les normes en vigueur.

Chaque dispositif est formé de sous-ensembles modulaires assemblables et interchangeables raccordables entre eux par des canalisations et de la connectique très simples de mise en oeuvre.

L'ensemble des dispositifs 2 et 3 et éventuellement 4 peuvent être rassemblés sur une remorque (figure 7). Dans ce cas cette unité mobile peut se déplacer sur toute base-vie où son intervention sera nécessaire : hôpital de campagne, base sanitaire, intervention lors de catastrophes naturelles etc...

La maintenance des éléments se résume à une vérification périodique annuelle de ceux-ci, tels que les pompes de l'électro- vanne, membranes, des moyens de centrifugation ainsi que des moyens comportant des changements du charbon actifs et en sable , une vérification des lampes UV est aussi nécessaire.

Tous ces dispositifs sont compatibles entre eux, il n'y aucune interdiction, ni difficultées à leur association ou combinaison ; ils sont faciles à maintenir en état, car ils sont assemblés en éléments modulaires interchangeables, il est donc facile de les assembler et de les démonter pour échanger l'élément défectueux, qui peut être immédiatement détecté et localisé par exemple : par consultation du progiciel de l'ordinateur spécialement conçu à cet effet.

Il y est évident que le dispositif possède une ventilation V naturelle, non décrite, mais évidente pour l'homme du métier.

(voir figure 2 planche 2/5)