BE1018525A5 - Dispositif de depose d'aerateurs pour stations d'epuration sans depose du lit fixe. - Google Patents

Abstract

La présente invention propose un réacteur aérobie comprenant un lit fixe servant de support à des micro-organismes aérobies et un ou plusieurs dispositifs d'aération comprenant chacun une rampe d'aération servant à l'alimentation en air et raccordée à leur extrémité in férieure à une tête d'aérateur située en dessous du lit fixe, dans lequel le lit fixe présente une tranchée suffisamment large sur toute sa hauteur pour permettre l'introduction ou le retrait des dispositifs d'aération et dans lequel la tranchée est comblée du moins en partie par un élément de lit fixe amovible de type ancré ou de type libre ou tourbillonnant. L'invention propose en outre un procédé de retrait et de placement de ces dispositifs d'aération sans dépose complète du lit fixe.

Description

DISPOSITIF DE DEPOSE D’AERATEURS POUR STATIONS D'EPURATION

SANS DEPOSE DU LIT FIXE

La présente invention concerne un réacteur aérobie permettant la dépose d’aérateurs sans dépose complète du lit fixe, notamment pour stations d’épuration..

Les réacteurs aérobies à lit fixe sont largement utilisés pour toutes sortes d'applications microbiologiques, qu'il s’agisse de dégradations d'effluents industriels ou domestiques ou même de synthèses de produits à (haute) valeur ajoutée à l'aide de souches spécifiques de micro-organismes sélectionnés ou même modifiés génétiquement.

L'épuration des eaux domestiques peut être réalisée grâce à des stations d'épuration qui comprennent généralement plusieurs cuves ou compartiments. L'eau passe successivement par les compartiments intégrant chacun une fonction différente, par exemple le dégraissage des eaux, la dégradation microbiologique, la décantation, etc.

La dégradation microbiologique dans ces stations d'épuration est généralement réalisée au moyen d'un compartiment ou réacteur aérobie à lit fixe immergé, dans lequel les micro-organismes peuvent se fixer sur un support structuré. Pour obtenir une épuration conforme à la réglementation, une aération ou oxygénation de ce lit est indispensable.

Une façon de procéder à l'oxygénation de réacteurs aérobies est l'injection d'air via un dispositif de micro-bullage ou d'aérateurs fines bulles placé sous le support de micro-organismes, c'est-à-dire sous le lit fixe. Ces dispositifs d'aération par micro-bullage ou aérateurs comportent habituellement soit une rampe tubulaire micro-perforée, soit un disque micro-perforé, servant à produire des bulles d'air de faible diamètre. L'objectif est de garantir une importante surface d'échange air-eau et une bonne répartition des bulles à l'intérieur du lit.

Or la performance de ces aérateurs diminue inévitablement dû au vieillissement du dispositif, par la dégradation du matériau utilisé, par le bouchage progressif des micro-perforations ou même par d'éventuelles détériorations accidentelles. Le remplacement inévitable des aérateurs défectueux ou leur entretien éventuel exige cependant la dépose complète du lit fixe, c'est-à-dire le démontage et le retrait du support de bactéries pour pouvoir accéder au dispositif d'aération et le remplacer par un nouveau ou le nettoyer le cas échéant.

Outre la main d'œuvre importante que cela nécessite, il est à noter qu'un lit fixe chargé de biomasse est très lourd. A titre d'exemple pour une petite station d'épuration, un lit fixe nu de 35 kg peut peser près de 200 kg lorsqu'il est chargé de biomasse.

De même, les stations d'épuration sont souvent enterrées et difficilement accessibles avec du matériel de manutention suffisamment puissant.

Dans le cas de souches spécifiquement sélectionnées ou modifiées par génie génétique, cette dépose du lit fixe est en outre d'autant plus dommageable, tant en terme d'arrêt de la production, qu'en terme de risque de destruction ou de contamination du lit existant.

Outre la mise hors service forcée, la main d'œuvre importante et d'autres nuisances, par exemple olfactives pour le traitement des eaux usées, qui sont associées à une telle opération de remplacement et/ou de nettoyage, celle-ci exige la vidange du moins partielle et donc d'arrêt du réacteur ou de la microstation d'épuration et une perte de performance temporaire subséquente due à la dépose préalable et de la régénération du lit bactérien.

Des solutions ont été proposées pour remédier à ces problèmes, notamment dans la demande EP 1625886 A1 et dans le modèle d'utilité DE 29914781 U1. Dans ces documents on propose de prévoir dans, resp. sur un côté du lit fixe une tranchée ou un volume sans lit fixe par lequel les aérateurs peuvent être retirés sans devoir déposer le lit fixe.

Cependant, cette mesure a le désavantage qu’elle réduit le volume utile de lit fixe pour les micro-organismes et par conséquent elle réduit la capacité du réacteur. Cette réduction est d'autant plus marquée et pénalisante que le réacteur est de petite taille.

Il serait donc utile de pouvoir procéder à la dépose d’un ou de plusieurs aérateurs défectueux sans devoir procéder à la dépose et à la repose complètes du lit bactérien. De plus la solution proposée ne devrait pas réduire la capacité du réacteur, c'est-à-dire il serait souhaitable que le lit fixe qui sert de support aux micro-organismes occupe sensiblement tout le volume utile du réacteur aérobie.

La présente invention propose par conséquent un réacteur aérobie comprenant un lit fixe pouvant servir de support à des micro-organismes aérobies et un ou plusieurs dispositifs d'aération comprenant chacun une rampe d’aération pouvant servir à l’alimentation en air et raccordée à leur extrémité inférieure à une tête d’aérateur située en dessous du lit fixe. Le lit fixe présente en outre une tranchée de section appropriée sur toute la hauteur du lit fixe pour permettre l’introduction ou le retrait des dispositifs d'aération. Le réacteur conforme à la présente invention est caractérisé en ce que la tranchée est comblée ou remplie au moins en partie par un élément de lit fixe amovible, soit un élément de lit fixe amovible ancré, soit un élément de lit fixe amovible non ancré, y compris libre ou tourbillonnant. Dans le cas d'un élément de lit fixe amovible ancré, cet élément a sensiblement les dimensions de la tranchée et est normalement fixé à l'intérieur de la tranchée pendant l'utilisation courante. Cependant, il est conçu de telle manière qu'il peut être aisément désolidarisé du lit fixe proprement dit et retiré en cas de besoin.

La position de la tranchée dans le lit fixe est déterminée par l'emplacement des dispositifs d'aération lorsque ceux-ci sont en place et par la forme du réacteur. Dans le cas d'un réacteur cylindrique, par exemple la position de la tranchée sera de préférence radiale. Les dimensions de la tranchée dépendent d'une part de la taille du réacteur choisi et d'autre part de la taille des aérateurs utilisés. Pour faciliter l'introduction ou le retrait des dispositifs d'aération, on veillera à choisir une section transversale de la tranchée suffisamment grande, ayant une longueur de préférence de 1,1 à 1,5 fois la longueur maximale, respectivement une largeur de préférence de 1,5 à 2 fois la largueur maximale de la partie inférieure du dispositif d’aération destinée à être positionnée sous le lit fixe.

Comme mentionné ci-dessus, le réacteur aérobie fait de préférence partie d'une station d'épuration des eaux domestiques. Néanmoins, la présente invention est applicable à tout processus impliquant la mise en œuvre d'un réacteur aérobie à lit fixe.

Les avantages de l'invention sont multiples et l'importance respective de ces atouts dépend fortement de l'application envisagée. Ainsi, les critères retenus pour une installation d'épuration des eaux domestiques n'auront pas la même priorité que pour la production industrielle d'une substance à haute valeur ajoutée.

Cela dit, l'avantage principal de la présente invention est l'inutilité d'une dépose complète préalable et de la repose subséquente du lit bactérien lors du remplacement des dispositifs d'aération tout en garantissant une capacité maximale de transformation, de dégradation ou d'épuration, selon l'utilisation. Toute vidange, même partielle, est superflue. L'invention permet donc de réduire significativement les frais de remplacement des aérateurs et le temps mort de l'installation sans pour autant sacrifier une partie de sa capacité.

D'autre part, la dépose des dispositifs d'aération est rapide et facile à réaliser, sans que l'installateur ou même l'utilisateur ne doive s'exposer à d'inutiles nuisances olfactives et autres. En cas de risque de contamination du lit bactérien (pour les applications utilisant des souches spécifiques), il suffira de prendre les précautions et de suivre les consignes de stérilisation sinon habituelles, par exemple par désinfection des dispositifs d'aération et de l'élément de lit fixe amovible avant leur pose.

Selon l’invention, l’opération de maintenance pour entretien ou remplacement du ou des aérateurs se réalise depuis la chambre de visite située sur la cuve ou le bassin contenant le réacteur biologique. Ceci présente l’avantage particulier d’une opération technique facile d’accès, sécurisante pour les personnels, limitant les risques sanitaires et de pollution, neutralisant tout risque olfactif, réduisant le temps d’intervention et donc son coût.

En outre, la simplicité de la manipulation permet également un contrôle plus simple et donc plus fréquent de l'état des têtes d'aérateurs. Pour ce faire, il suffit de débrancher le ou les dispositifs d'aération de l'alimentation en air, désolidariser si nécessaire et retirer l'élément de lit fixe amovible dans la tranchée, faire tourner chaque dispositif d'aération autour de l'axe longitudinal de sa rampe d’aération jusqu'à aligner la tête d'aérateur avec l'emplacement de la tranchée et de le retirer verticalement suivant le même axe longitudinal au travers de la tranchée du lit fixe, d'en vérifier individuellement l'état de fonctionnement et de les nettoyer ou de les remplacer le cas échéant, directement et sur place, sans devoir attendre une perte de performance suffisamment importante pour justifier la dépose complète du lit et les coûts que celle-ci engendre.

Les réacteurs à lit fixe immergé sont généralement équipés de multiples aérateurs afin d’optimaliser l’oxygénation et d’assurer une bonne et régulière répartition de la diffusion d’air au travers des structures de lit fixe. L’invention permet de ne retirer à la fois qu’un seul des multiples aérateurs. Cette disposition permet de maintenir le réacteur biologique en service durant toute l’opération de maintenance. En effet, le retrait et la maintenance ou le remplacement d'un seul réacteur à la fois permet de maintenir les autres en service et dès lors de maintenir la station d’épuration opérationnelle sans rupture de fonctionnement.

Le fait que l'invention permette de disposer d'une capacité d'épuration I identique à celle d'un réacteur classique n'offrant pas la possibilité de retirer les dispositifs d'aération sans dépose complète du lit fixe est un avantage important, surtout dans le cas de réacteurs de petite taille.

Autrement dit, par rapport aux systèmes à tranchée, la capacité est augmentée à taille égale de réacteur et/ou le réacteur peut être plus compact à I capacité d'épuration égale.

Un avantage supplémentaire et non-négligeable pour l'usager final, est que les coûts d'acquisition d'un réacteur selon l'invention sont tout à fait comparables à un réacteur aérobie de conception classique, mais l'invention permet d'en réduire drastiquement les frais de fonctionnement et d'entretien.

L’invention est applicable à tout lit fixe communément employé dans le domaine. Elle est particulièrement bien adaptée aux lits fixes structurés tubulaires de type BIOPAC® et/ou BIO-BLOK® et/ou similaire fixées ensemble de manière à former le réacteur biologique.

L'élément de lit fixe amovible est de préférence du même type que le lit fixe, mais il est clair qu'il peut également s'agir d'un autre type du moment que les dimensions de l'élément de lit fixe amovible sont telles que celui-ci puisse être introduit et fixé dans la tranchée. En particulier, l'élément de lit fixe amovible comprend de préférence également un ou plusieurs unités structurelles par exemple des unités de type BIOPAC® et/ou BIO-BLOK® et/ou similaire.

Compte tenu de son faible volume, même chargé de biomasse, l'élément de lit fixe amovible est suffisamment léger pour être retiré du lit fixe sans effort important. De plus, ses dimensions réduites permettent le retrait au travers d'une trappe de visite de dimensions courantes, par exemple de 80 x 80 cm.

Dans un mode de réalisation, l'élément de lit fixe amovible est ancré ou fixé à l'intérieur de la tranchée de manière à être solidaire du reste du lit fixe, de préférence uniquement sur sa partie supérieure. Cette fixation peut se faire par tout moyen approprié, notamment des crochets, des agrafes, des attaches autobloquantes, des ficelles ou cordes, etc.

L’invention permet également d’équiper la partie amovible de lit fixe avec un type de lit fixe différent du reste du réacteur biologique. Ainsi la tranchée peut être équipée d'un lit fixe non tubulaire, comme par exemple de type tourbillonnant librement dans l’espace de la tranchée ou tout autre type de lit fixe. Cette particularité permet par exemple et entre autres d’éviter l’agrafage ou la fixation de la partie amovible de lit fixe lors de la remise en place après maintenance.

Dans une forme de réalisation préférée, le réacteur comprend en outre un collecteur d'air auquel est raccordée l'extrémité supérieure de chaque rampe d'aération. Le collecteur d'air, qui est de préférence de forme grossièrement cylindrique, est lui-même raccordé à un surpresseur chargé d'alimenter en air les dispositifs d'aération et présente sur sa face inférieure un nombre variable de connecteurs en fonction du nombre souhaité de dispositifs d'aération à raccorder.

Dans un mode de réalisation préféré, un certain nombre de connecteurs libres peut également être prévu afin de permettre de faire évoluer la capacité de dégradation du réacteur, c'est-à-dire par l'ajout (ou d'ailleurs le retrait) d'un ou de plusieurs dispositifs d'aération. Il est également possible de remplacer le collecteur d'air initial par un modèle ayant plus de connecteurs au cas où cela s'avérerait nécessaire. Le présent système est par conséquent très flexible dans le sens où il est possible d'adapter, à tout moment, même a posteriori, le nombre des dispositifs d'aération à la capacité ou à la charge du réacteur aérobie.

L’invention permet donc de faire évoluer la capacité épuratoire d’un réacteur biologique. De par l’invention, celui-ci devient donc modulable. Ceci peut s’avérer particulièrement intéressant si une évolution de la charge polluante - tant en nature qu’en ampleur - devait être constatée dans le temps.

Le positionnement correct des dispositifs d'aération à l’intérieur du réacteur est primordial pour le bon fonctionnement du réacteur. Par conséquent, il est préférable de prévoir un moyen de fixation spécifique pour éviter qu'ils ne se déplacent, se détachent du collecteur et tombent sous le réacteur. Afin de maintenir les dispositifs d'aération en place à l'intérieur du réacteur, le réacteur selon l'invention, comprend donc de préférence en outre un axe de fixation posé sur une structure autoportante pour la fixation du collecteur et/ou des rampes d'aération.

Bien que la fixation des dispositifs d'aération puisse être suffisante uniquement de par leur connexion à un collecteur ainsi fixé, il sera généralement souhaitable d'attacher outre le collecteur également les rampes d'aération, surtout pour les réacteurs de dimensions plus importantes.

L’avantage d'une telle configuration est qu'il devient ainsi possible de garantir que la distance des têtes d'aérateurs entre le fond du réacteur et le bas du lit fixe et l'espacement entre les têtes d'aérateurs peuvent être fixés de façon appropriée, conditions essentielles pour un fonctionnement optimal du réacteur.

Dans le cas d'une fixation des rampes d'aération sur l'axe, celle-ci doit être réalisée de façon amovible afin de pouvoir retirer et introduire un à un les dispositifs d'aération. Toute méthode de fixation appropriée peut en fait être utilisée, notamment au moyen de brides, de clips, de languettes ou par boulonnage. D’autre part, afin de permettre un accès aisé lors de l'entretien, cette fixation se situera à une hauteur accessible par l'utilisateur, par exemple au-dessus du lit fixe et de préférence au-dessus du niveau des eaux à épurer, au niveau de la chambre de visite de la cuve ou du compartiment.

Dans un mode de réalisation préféré, la fixation des rampes d'aération sur l'axe de fixation est réalisée au moyen d'un dispositif de fixation amovible situé au-dessus du lit fixe, au niveau de la chambre de visite de la cuve ou du compartiment. Un dispositif de fixation amovible préféré comprend des ailettes verticales avec orifice sur la rampe d'aération et l'axe central pour le boulonnage au moyen de boulons inoxydables. Le nombre et le positionnement de ces fixations sera généralement déterminé par le nombre et la position des connecteurs prévus sur la face inférieure du collecteur d'air. De préférence, ces fixations s'étendent radialement par rapport à l'axe de fixation central et permettent un accès facile et un (dé)montage rapide.

Comme expliqué ci-dessus, l'aérateur est introduit dans le réacteur en alignant d'abord sa tête d'aérateur avec la tranchée prévue dans le lit fixe, finalement l'aérateur est tourné pour positionner correctement sa tête d'aérateur. Dans le cas d'une fixation par bride permettant de choisir librement l'orientation de la tête, il peut être avantageux de disposer d’une marque sur la rampe d'aération permettant de déduire à tout moment l'orientation de la tête d'aérateur, même lorsque celle-ci se trouve en dessous du lit fixe immergée dans les eaux à épurer. Cette marque peut être uniquement visuelle, mais sera de préférence visuelle et tactile, de façon à pouvoir la détecter même dans la pénombre à l'intérieur du réacteur ou, le cas échéant sous la surface de l'eau.

Les dispositifs d'aération sont fabriqués en matériaux inaltérables afin de résister aux eaux agressives dans lesquelles ils seront placés. Les rampes d'aération peuvent être des tubes en matière synthétique, de préférence en polyéthylène, en polypropylène ou en toute autre matière appropriée pour un tel usage. Les connexions éventuelles, par exemple entre les rampes et les têtes de micro-bullage, peuvent également être constituées de matières synthétiques, telles que celles citées ci-dessus, ou bien en tout autre matériau inaltérable approprié, par exemple en acier inoxydable.

La nature des têtes d'aérateur ou de micro-bullage n'est pas critique dans la mesure où leurs caractéristiques techniques sont appropriées pour l'utilisation considérée. Il s'agit d'une manière générale de diffuseurs de type connu, par exemple des diffuseurs en matériaux composites micro-poreux, à membrane (EPDM, silicone, etc., de préférence EPDM), en céramique ou à fente, sous forme de disques ou, préférentiellement, sous forme cylindrique ou tubulaire.

Un autre aspect de la présente invention propose un procédé de retrait d'un ou de plusieurs dispositifs d'aération d'un réacteur aérobie à lit fixe comprenant une tranchée de section appropriée sur toute la hauteur du lit fixe, sans dépose complète du lit fixe, comprenant les étapes de a) débranchement du resp. des dispositifs d'aération de l'alimentation en air, b) retrait de l'élément de lit fixe amovible de la tranchée, le cas échéant après désolidarisation, c) positionnement du dispositif d'aération, comprenant une rampe d’aération servant à l’alimentation en air raccordée à l'extrémité inférieure à une tête d’aérateur, par rotation du dispositif d’aération autour de l'axe longitudinal de sa rampe d'aération au-dessous du lit fixe de manière à aligner sa tête d'aérateur avec la tranchée, et d) retrait du dispositif d'aération suivant l'axe de sa rampe d'aération au travers de la tranchée de manière à sortir sa tête d'aérateur au-dessus du niveau i supérieur du lit fixe.

Le procédé peut comprendre en outre l'étape de e) introduction de l'élément de lit fixe amovible dans la tranchée et si nécessaire ou approprié ancrage amovible de celui-ci.

Le procédé présenté peut en outre comprendre des étapes I supplémentaires comme le détachement éventuel de l'aérateur tenu par un dispositif de fixation, par exemple celui présenté précédemment.

Le placement d'un ou de plusieurs dispositifs d'aération neufs peut évidemment être réalisé de la même manière en inversant logiquement l'ordre des étapes présentées ci-dessus. L’addition d’un ou de plusieurs dispositifs i d’aération pourra le cas échéant se réaliser de la même manière.

L'invention propose par conséquent également un procédé de placement d'un ou de plusieurs dispositifs d'aération dans un réacteur aérobie à lit fixe comprenant une tranchée de section appropriée sur toute la hauteur du lit fixe, sans dépose complète du lit fixe, comprenant les étapes de ) f) le cas échéant, retrait d'un l'élément de lit fixe amovible de la tranchée, si nécessaire après désolidarisation, g) positionnement du dispositif d'aération, comprenant une rampe d’aération servant à l’alimentation en air raccordée à l'extrémité inférieure à une tête d’aérateur, au-dessus du lit fixe de manière à aligner sa tête d'aérateur avec 5 la tranchée, h) abaissement du dispositif d'aération suivant l'axe de sa rampe d'aération au travers de la tranchée de manière à placer sa tête d'aérateur au dessous du niveau inférieur du lit fixe, i) positionnement de la tête d'aérateur du dispositif d'aération à l'endroit 3 souhaité en-dessous du lit fixe par rotation du dispositif d'aération autour de l'axe longitudinal de sa rampe d'aération, j) branchement du dispositif d'aération à l'alimentation en air, et k) le cas échéant, introduction de l'élément de lit fixe dans la tranchée et si nécessaire ou approprié ancrage amovible de celui-ci.

Les étapes de ces deux procédés peuvent en outre être combinées pour procéder au remplacement d'un ou de plusieurs dispositifs d'aération dans un réacteur aérobie à lit fixe comprenant une tranchée de section appropriée sur toute la hauteur du lit fixe, sans dépose complète du lit fixe. Un tel procédé comprend donc par exemple les étapes (a) à (d) et (g) à (k) tels que décrits ci-dessus.

Par conséquent, la présente invention propose un procédé simple et rapide pour le remplacement d'aérateurs usés ou endommagés par des nouveaux aérateurs sans que le procédé ne nécessite la dépose complète préalable du lit fixe, mais en bénéficiant des avantages mentionnés plus haut.

Une autre caractéristique de l’invention est donc également de pouvoir ajouter ou soustraire un ou plusieurs dispositifs d’aération, ceci permettant de conférer à la station d’épuration un caractère évolutif en fonction des charges polluantes et/ou hydrauliques rencontrées en utilisant l'un des procédés ci-dessus.

D'autres particularités et caractéristiques de l'invention ressortiront de la description détaillée de quelques modes de réalisation avantageux présentés ci-dessous, à titre d'illustration, en référence aux dessins annexés, où la Figure 1 présente une vue en coupe d'un réacteur aérobie selon une forme de réalisation avantageuse de l'invention, les Figures 2(a) et 2(b) présentent le réacteur de la Figure 1 vu par le dessus, dans la Fig. 2(a) l'élément de lit fixe amovible n'est pas (encore) placé dans la tranchée 5, alors que la Fig. 2(b) montre l'élément de lit fixe amovible 15 en place à l'intérieur de la tranchée 5, les Figures 3(a) et 3(b) un ensemble pour réacteur aérobie utilisé dans les stations de plus petite taille (microstation d'épuration) dans lesquelles une cuve comporte plusieurs compartiments (pour des raisons de clarté, la cuve n'est pas représenté aux Fig. 3(a) et 3(b)). La Fig. 3(a) montre le lit fixe vu par le dessus et la Fig. 3(b) montre le même ensemble vu par le côté, la Figure 4 est une vue montrant une forme de réalisation avantageuse du dispositif de fixation boulonné amovible situé au-dessus du lit fixe et servant à fixer les dispositifs d'aération, les Figures 5 et 6 présentent, de face et en coupe, un détail du dispositif de fixation amovible 8 tel que présenté à la Figure 4, au niveau de l'axe, respectivement de la rampe d'aération.

Les Figures 1 et 2(a), resp. 2(b) représentent un réacteur aérobie comprenant un lit fixe 1 servant à permettre la fixation des micro-organismes. Une tranchée radiale 5 est prévue dans le lit fixe 1 de façon à permettre la dépose et la repose des aérateurs formés d'une tête d’aérateur 2 reliée à une rampe 3. Les dimensions et la forme de la tranchée ne sont critiques que dans la mesure où elles permettent le passage des aérateurs. L’élément de lit fixe amovible 15 dans la tranchée 5 permet le retrait des aérateurs sans pour autant réduire de façon significative le volume utile du lit fixe. Le retrait d’un aérateur est effectué en désolidarisant l'élément de lit fixe amovible 15 du lit fixe 1 (fixé par exemple par des agrafes (non représentées) en métal inoxydable ou en matière plastique), en défaisant le dispositif de fixation 8 et en déconnectant l'aérateur au niveau du connecteur 10 en dessous du collecteur d’air 4. L'aérateur est ensuite tourné autour de l'axe de sa rampe d'aération 3 suivant le mouvement indiqué par la flèche 7 (Fig. 2(a) et 2(b)) de manière à aligner la tête 2 de l'aérateur en dessous de la tranchée 5. Il suffit ensuite de tirer l'aérateur vers le haut pour le retirer du réacteur.

La répartition des têtes d'aérateur 2 en dessous du lit fixe est de préférence régulière, de manière a obtenir une oxygénation la plus homogène possible dans le lit fixe 1. Leur nombre (huit dans l'exemple illustré) dépend de la taille et de la capacité d'épuration souhaitée (ou charge) du réacteur et peut être varié, par exemple en connectant des aérateurs supplémentaires aux connecteurs 10 libres du collecteur d'air 4 ou en retirant les dispositifs en surnombre et donc conférant une fonction supplémentaire de modularité de la station d’épuration.

Les Figures 3(a) et 3(b) montrent le cas d'un lit fixe 1 à placer dans une microstation d'épuration, par exemple une cuve circulaire compartimentée dont le compartiment central fait office de réacteur aérobie.

L’élément de lit fixe amovible 15 est inséré dans la tranchée après avoir introduit le dispositif d’aération comprenant une tête d’aérateur 2 fixé sur une rampe d’aération 3. La rampe d’aération 3 peut être connectée à un collecteur d’air 4 (non représenté). L’élément de lit fixe amovible 15 permet dans ce cas d’augmenter nettement la capacité d’épuration par rapport au même réacteur à tranchée non équipé de cet élément tout en bénéficiant de l’avantage d’un remplacement aisé de l’aérateur sans dépose complète du lit fixe. En effet, pour le remplacement de l’aérateur, il suffit de retirer l’élément de lit fixe amovible 15 suivant la direction A (l’élément de lit fixe amovible 15 pouvant être constitué de plusieurs sous-éléments à enlever séparément), puis de retirer l’aérateur suivant la direction indiquée par la flèche B. Le placement d’un nouvel aérateur se fait dans l’ordre logique inverse.

La Figure 4 présente un mode de réalisation avantageux d'un dispositif de fixation amovible des aérateurs à l'intérieur du réacteur aérobie. Ce dispositif servant à maintenir les aérateurs en place est de préférence prévu dans la partie supérieure de l'axe central 9 au-dessus du niveau du lit fixe, respectivement du niveau des eaux.

La Figure 5 présente la partie du dispositif de fixation de la Figure 4 se trouvant sur l'axe central 9. L'axe 9 est fixe et est muni d'ailettes verticales 11 sur toute sa circonférence (seule une ailette étant représentée) avec un orifice de boulonnage 12, sur lesquelles sont fixés les rampes d'aération (voir Figure 5).

La Figure 6 présente la contrepartie du dispositif de fixation se trouvant sur la rampe d'aération 3. Chaque rampe 3 est munie d'une ou de deux ailettes 13 de préférence diamétralement opposée(s) à la tête d'aérateur. Cette ailette 13 sera fixée à l'ailette 11 de l'axe central 9 via l'orifice 14 prévu à cet effet au moyen d'un boulon en acier inoxydable (non représenté). Les ailettes 13 des rampes 3 viennent se positionner en butée contre l'axe central 9 de manière à positionner ainsi correctement l'assiette horizontale des diffuseurs fines bulles sous le lit fixe.

Claims (10)

1. Réacteur aérobie comprenant - un lit fixe apte à servir de support à des micro-organismes aérobies et - un ou plusieurs dispositifs d'aération comprenant chacun une rampe d’aération apte à servir à l’alimentation du réacteur en air et raccordée à leur extrémité inférieure à une tête d’aérateur située en dessous du lit fixe, dans lequel le lit fixe présente une tranchée de section appropriée sur toute la hauteur du lit fixe pour permettre l’introduction ou le retrait des dispositifs d'aération, caractérisé en ce que la tranchée est comblée du moins en partie par un élément de lit fixe amovible, soit ancré, soit de type libre ou tourbillonnant.

2. Réacteur selon la revendication 1, dans lequel le lit fixe est un lit bactérien fixe de type structuré, de préférence à unités structurelles tubulaires.

3. Réacteur selon la revendication 1 ou 2, dans lequel l'élément de lit fixe amovible ancré est fixé au lit fixe au moyen de crochets, d'agrafes, d'attaches autobloquantes et/ou tout autre mode de fixation approprié.

4. Réacteur selon l'une des revendications 1 à 3, comprenant en outre un collecteur d'air auquel est raccordée l'extrémité supérieure de chaque rampe d'aération.

5. Réacteur selon la revendication 4, comprenant en outre un axe de fixation posé sur une structure autoportante pour la fixation du collecteur d'air et/ou des rampes d'aération.

6. Réacteur selon la revendication 5, caractérisé en ce que la fixation des rampes d'aération sur l'axe de fixation est réalisée au moyen d'un dispositif de fixation amovible situé au-dessus du lit fixe.

7. Procédé de retrait d'un ou de plusieurs dispositifs d'aération d'un réacteur aérobie à lit fixe comprenant une tranchée de section appropriée sur toute la hauteur du lit fixe, sans dépose complète du lit fixe, le procédé comprenant les étapes de a) débranchement du ou des dispositifs d'aération de l'alimentation en air, b) retrait d'un l'élément de lit fixe amovible de la tranchée, le cas échéant après désolidarisation, c) positionnement du dispositif d'aération, comprenant une rampe d’aération servant à l’alimentation en air raccordée à l'extrémité inférieure à une tête d’aérateur, par rotation du dispositif d'aération autour de l'axe longitudinal de sa rampe d'aération au-dessous du lit fixe de manière à aligner sa tête d'aérateur avec la tranchée, d) retrait du dispositif d'aération suivant l'axe de sa rampe d'aération au travers de la tranchée de manière à sortir sa tête d'aérateur au-dessus du niveau supérieur du lit fixe, et e) le cas échéant, introduction de l'élément de lit fixe amovible dans la tranchée et le cas échéant ancrage amovible de celui-ci.

8. Procédé de placement d'un ou de plusieurs dispositifs d'aération dans un réacteur aérobie à lit fixe comprenant une tranchée de section appropriée sur toute la hauteur du lit fixe, sans dépose complète du lit fixe, comprenant les étapes de f) retrait d'un l'élément de lit fixe amovible de la tranchée, le cas échéant après désolidarisation g) positionnement du dispositif d'aération, comprenant une rampe d’aération servant à l’alimentation en air raccordée à l'extrémité inférieure à une tête d’aérateur, au-dessus du lit fixe de manière à aligner sa tête d'aérateur avec la tranchée, h) abaissement du dispositif d'aération suivant l’axe de sa rampe d'aération au travers de la tranchée de manière à placer sa tête d'aérateur au dessous du niveau inférieur du lit fixe, i) positionnement de la tête d'aérateur du dispositif d'aération à l'endroit souhaité en-dessous du lit fixe par rotation du dispositif d'aération autour de l'axe longitudinal de sa rampe d'aération, j) branchement du dispositif d'aération à l'alimentation en air, et k) le cas échéant, introduction de l'élément de lit fixe amovible dans la tranchée et le cas échéant ancrage amovible de celui-ci.

9. Procédé de remplacement d'un ou de plusieurs dispositifs d'aération dans un réacteur aérobie à lit fixe comprenant une tranchée de section appropriée sur toute la hauteur du lit fixe, sans dépose complète du lit fixe, comprenant les étapes (a) à (d) et (g) à (k) tels que décrits dans les revendications 7 et 8.

10. Utilisation d'un procédé selon la revendication 7 ou 8 afin d’ajouter ou de retirer un ou plusieurs dispositifs d'aération pour adapter la capacité d'épuration à l’évolution dans le temps des charges polluantes et/ou hydrauliques.