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Publication number: BE504373A
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  PERFECTIONNEMENTS AUX PROCEDES ET SYSTEMES DE TRAITEMENT DES EAUX   D'EGOUT.   
DECHETS D'INDUSTRIE ET   MATIERES   SIMILAIRES. 



   La présente   invention   est relative à la clarification et à la purification des eaux d'égoût et de certains déchets   dindustrie;,   et se rapporte spécialement à un système utilisant un traitement à boue biologique. 



   L'objet de la présente invention est de prévoir un procédé qui sera   efficacee   que   1?on   pourra adopter à divers systèmes et qui ne sera pas coûteux au pointe de vue installation et fonctionnement. 



   D'autres objets de l'invention, spécialement dans Inapplication des procédés conjointement avec la stabilisation efficace de la boue biolo-   gique,   apparaîtront de la description suivante, donnée avec référence aux dessins annexés. 



   La figure 1 montre schématiquement une suite d-opérations   utili-   sant les phases constituant l'invention. 



   La figure 2 est une   vue   schématique similaire illustrant une pu- rification supplémentaire qui peut être avantageusement appliquée au système de la figure 1. 



   Dans le système représenté à la figure 1, les déchets bruts ar- rivent   par le   circuit 1 à la phase d'adsorption 2 au cours de   laquelle   ils sont mélangés à la boue biologique pénétrant par un conduit   10;. les   déchets sont immédiatement traités de manière qu'un contact intime rétablisse entre le fondement des eaux d'égoût ou des déchets et les surfaces solides de la   boueo   Le contact désiré est atteint le plus avantageusement et effi- cacement grâce à une diffusion d'air, mais une agitation mécanique et une aération sous pression peuvent également être utilisées. 



   Le liquide de mélange est ensuite envoyé par un canal d'effluen- ce 3 dans le séparateur   4   d'où le liquide élargie qui surnage est évacué 

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 à la sortie 5 directement vers une eau de réception en passant par un canal 12. Les solides se déposent dans le séparateur 4 et sont enlevés   rapidement;

  ,   une partie de ces solides étant envoyée par un conduit 6 dans le stabilisa- teur 8 pour'le maintien ou l'entretien de la surface active des solides, et une autre partie de ceux-ci passant par la sortie 7, pour être rejetée et envoyée à une phase de dispensation de solides A la phase 8, la matière est stabilisée par de Pair ou de l'oxygène alimenté en 9 par diffusion ou agitation mécanique De cette phase 8, la boue biologique est renvoyée à la phase d9adsorption par une canalisation ou un  anal 10. Du fait des variations, habituellement rencontrées, dans le débit et la concentration des déchets pénétrant en 1 dans le système, il est nécessaire   davoir   dès variations correspondantes dans l'alimentation en boue stabilisée en prove- nance de la phase 8 par la conduite 10.

   Pour cette raison, la phase 8 fonc- tionne comme réservoir de boue biologique pour répondre à la demande-de cette boue, sujette à fluctuations, et sert aussi à concentrer et stabiliser la boue qui est enlevée du séparateur 4. 



   Dans la phase   dadsorption   2, un mélange complet et intime doit s'effectuer de façon que les particules de boue biologique qui pénètrent par la conduite 10 prennent contact rapidement avec la matière brute qui ar- rive, et enlèvent de celle-ci les matières   organiqueso   Le temps nécessaire pour achever cette phase   dadsorption   variera avec l'appareil utilisé et la vitesse à laquelle le mélange se réalise;

   cette adsorption peut être ra- pidement terminée, par exemple en un temps compris entre 1 et 20 minutes (souvent pas plus de 10 minutes), et avec un effet   doxydation   ou de réduc- tion, dans le fondement, pratiquement nulo 
Dans cette opération, les composants colloïdaux et   semi-collol-   daux des eaux   dégout   ou des déchets, qui peuvent représenter la plus grande partie de la demande finale en oxygène, sont enlevés par un mécanisme biophy- siochimique, et le caractère chimique de base reste sensiblement inchangé, en ce qui concerne 1?oxydation ou la réduction du fondemento Cet enlèvement est accompli en un court intervalle de temps de contact actif entre les dé- chets et la boue. 



   De ce fait, la nature chimique de la phase liquide resté essen- tiellement à   l'état   inchangé.,la fonction étant"le transfert de la substan- ce des déchets, depuis la lessive de déchets vers   l'agent   adsorbant biologi- queo 
Dans le séparateur 4. le liquide de déchets clarifié et la boue sont séparés par sédimentation dans une phase de repos pendant une période de temps plus étendue, par exemple, une demi-barre à plusieurs heures et le liquide clarifié surnageant est déchargé en 5 La fraction solide séparée contenant la couche adsorbée de matières organiques est rapidement   transfé-   rée par une conduite 6 à la phase 8 de stabilisation de la boue   biologique.   



  La boue concentrée et stabilisée en provenance de cette phase 8 est alors renvoyée par un conduit 30'pour être mélangée avec les eaux d'égout brutes dans le dispositif d'aération 2 pour réaliser la continuation de l'enlèvement des matières organiques hors des déchetso   Lefficacité   de ce procédé dépend d'un minimum   doxydation   ou de réduction   seffectuant   dans la lessive de déchets du procédé. Les soli- des déposés à partir du mélange dans la phase de séparation sont rapidement enlevés de toute autre contact avec cette lessive de déchets clarifiée. 



   Ce procédé est, au point de vue fonctionnement, différent de tout autre procédé en usage puisque son rendement pratique est fonction d'un mi- nimum d'oxydation ou de réduction dans la lessive, et ce   n'est   que grâce à cette différence critique qu'une telle purification à court terme peut être accomplie. Ce procédé, contrairement aux autres traitements, enlève princi- palement les substances colloïdales dans le séparateur   4   et,   pôur   cette rai- son, n'enlève pas une quantité appréciable des composés solubles et   d'ammo=   niaque en solution. 



   Des investigations expérimentales étendues ont révélé la possi- 

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 bilité, grâce à cette méthode, de produire un effluent clair, imputrescible à partir   deaux     dégout   et de déchets d'industrie. 



   Cette différenciation des mécanismes fondamentaux de traitement biologique des eaux   dégout   en composants distincts a pour résultat une éco- nomie marquée dans le fonctionnement et pour'le rendement du procédé. La matière colloïdale et semi-colloïdale du liquide pénétrant dans le système est rapidement adsorbée par la boue stabilisée remise en circulation et une telle adsorption éloigne rapidement ladite matière, du liquide qui pénètre, sous les conditions de mélange complet dans la phase d'adsorption. Ensuite, la séparation par sédimentation suit immédiatement. Une oxydation ou réduc- tion ou toute autre action chimique qui peut se produire est simplement for- tuite et n'est pas déterminante en ce qui concerne le temps ou les conditions de traitement.

   Le but du présent procédé est de séparer promptement les solides avec leurs matières organiques décomposables adsorbées et d9enlever ce qui surnage, de manière que lesdits solides puissent être isolés et soumis seuls à stabilisation sans la partie   surnageante.   



   Du fait des variations de volume et de charge organique décompo- sable des déchets bruts entrants, variations que l'on rencontre habituellement au cours du cycle journalier, une alimentation adéquate en boue biologique doit être disponible pour couvrir des exigences aussi bien maxima que minima. 



  La boue emmagasinée dans le stabilisateur 8 doit être maintenue dans une am- biance aérobique en vue de préserver son pouvoir de clarification maximum. 



  En l'absence de stabilisation efficace;, la boue tombera dans une ambiance vraiment anaérobique, avec, comme résultat, la détérioration de son pouvoir de clarification. La stabilisation consiste dans le maintien de la boue bio- logique dans la zone de valeurs potentielles 0-R (oxydation-réduction) aux- quelles cette boue exerce son plein pouvoir ou sa pleine capacité de   clarifi-   cation. 



   Ce système produit, d'une manière très efficace, la partie sur- nageante clarifiée en bonne condition pour être évacuée et, en même temps, préconditionne et concentre très favorablement la boue pour d'immédiates stabilisation et   recirculation     séparéeso   
Ces investigations de base ont révélé qu'un traitement très efficace des eaux d'égoüt et des déchets colloidaux et une très grande   écono-   mie dans la construction résultent des phases   biophysiochimique   et   biochimi-   que ainsi séparées. Le présent procédé consiste en une rapide adsorption des matières organiques, cette phase d'adsorption étant réalisée en une petite fraction du temps qui serait requis pour réaliser une oxydation. 



   Le caractère essentiel de   l'invention   réside dans le rapide et continuel enlèvement des solides, avec leurs matières organiques décomposa- bles adsorbées, pour les envoyer à une phase de stabilisation séparée. De la phase 8, les solides sont renvoyés pour être mélangés avec l'admission brute à la phase 2 pour recevoir une autre charge de matières organiques, et cela   d'une   manière continue.

   Les matières organiques sont aussi d'abord séparées par une rapide adsorption et une clarification subséquente, et alors les solides séparés sont concentrés et stabilisés pour une mise en con- tact et une adsorption ultérieures, le cycle étant ainsi complet et répéti- tif 
Le liquide clarifié déchargé en 5, 12 (figure 1) peut encore être traité avant son évacuation finale, comme signalé, sous les conditions de courant de   réception.   Comme montré schématiquement à. la figure 2, le liqui- de clarifié, en provenance de la phase de séparation 4, peut être mené par 12 à un filtre biologique 14 qu'il quitte par l'évacuation finale 15.

   Comme réalisation modifiée de ceci, l'évacuation sans colloïdes en provenance de la décharge 5 peut être envoyée'par 32 à un dispositif d9aération secondaire 33 (unité de nitrification) alimenté oxygène par le conduit 31 et faisant passer le liquide de mélange dans un séparateur 34 avec décharge de   1-'effluent   final surnageant par 35. La boue évacuée en 36 est divisée entre la déchar- ge 37 et le conduit 36 qui fait passer une partie de la boue séparée vers le stabilisateur secondaire 38 qui comporte une alimentation en air 39, et 

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 une partie de la boue dans le conduit de recirculation 40 pour un retour se- condaire de la boue à l'entrée du dispositif d9aération secondaire 33.

   La boue primaire en provenance du conduit 30 peut être dérivée par 42 à l'entrée du dispositif   daération   secondaire 33 (unité de nitrification).. 



   Dans le système représenté à la figure 2, les eaux d'égoûts bru- tes sont préaérées en 22 et clarifiées en 23 par un échappement de purifica- tion préliminaires et la boue primaire stabilisée en provenance de l'unité 8 est envoyée par un conduit 30 vers des eaux d'égouts brutes pénétrant en 21. Cette préaération et cette préclarification ne seront pas normalement désirables,, un des avantages de   19adsorption   et de la sédimentation étant que de tels traitements préliminaires sont rendus non nécessaires 
Les unités ont été représentées schématiquement en succession dans le système et on comprend que tout appareil désiré peut être utilisé, la phase de séparation étant conçue pour utiliser un réservoir de dépôt de toute construction habituelle, tels que ceux utilisés pour des clarifications. 



   Le système suivant l'invention est ainsi utilisable en combi- naison avec diverses phases et unités qui s'y rapportent. A la   figuré   2, on peut envisager alternativement le traitement relativement prolongé de nitri- fication dans le dispositif d'áération secondaire 33, ou l'utilisation du filtre biologique   14,   ou la décharge directe,, dans le courant, de l'évacua= tion en provenance du séparateur primaire 4. Dans ce dispositif d'aération secondaire, dont le temps de traitement est sensiblement égale à quatre fois celui du traitement dans le dispositif d'aération primaire 2, (unité d'adsorption), il y a une légère adsorption ou pas d'adsorption du tout; la principale fonction étant le développement de Inaction de nitrification sur 1-'effluence en provenance du séparateur primaire. 



   Le procédé suivant l'invention permet d'atteindre une extraction   colloidale   rapide et complète des impuretés par adsorption et peut réaliser un haut pourcentage d'enlèvement B.O.D. (Biochemical Oxygen Demand = demande d'oxygène biochimique) et de boues ou troubles, cette ségrégation par adsorp- tion étant   d'une   manière prédominante carbonée. Dans beaucoup   d'exemples,   la décharge-directe à partir du conduit 12 est satisfaisante pour dès eaux   dégoût   domestique et certains déchets industriels, ce qui permet une grande économie dans l'installation et le   fonctionnement.   



   REVENDICATIONS. 



   1. Procédé de traitement des eaux d'égoût, des déchets d'usine et matière semblables, comprenant les phases suivantes soumettre la matière qui afflue à   Inaction   d'un agent biologiquement adsorbant, en réalisant leur mélange intime., pendant un temps limité de manière à ce qu'il soit   insuffi-   sant pour provoquer un changement substantiel dans la nature chimique de base du mélange, mais suffisant par contre pour réaliser une adsorption des cons- tituants colloïdaux et semi-colloïdaux de la matière pénétrante, par ledit agent; séparer ensuite le mélange en une partie   surnageante   et en une boue contenant les constituants colloïdaux et semi-colloïdaux adsorbés;

   retirer séparément ladite boue et ladite partie   surnageante;   et stabiliser au moins une partie de ladite boue pour la rendre efficace comme agent adsorbant.

Claims

2. Procédé suivant la revendication 1, dans lequel la partie sur- nageante est évacuée sans autre traitemento 3. Procédé suivant la revendication 1, dans lequel la stabilisa- tion de la boue est réalisée par aérationo 4. Procédé suivant la revendication 1, dans lequel ledit mélange s'effectue grâce à de l'aira 5. Procédé suivant la revendication 1, dans lequel ladite boue biologiquement adsorbante est renvoyée pour être mélangée avec la matière qui afflue afin de réaliser une adsorption de ses constituants colloïdaux et semi-colloïdaux.

60 Procédé suivant la revendication,15 dans lequel ladite partie <Desc/Clms Page number 5> surnageante est soumise à un traitement oxydant et à une seconde phase de séparation 7. Procédé suivant la revendication 1, dans lequel une alimenta- tion adéquate en boue organique conc.entrée est maintenue pour pourbir aux besoins suivant les variations de vplume et de la charge organique décompo- sable des déchets bruts qui entrento 8.

Procédé de traitement des eaux dégoût et d'autres déchets, comprenant le traitement de la matière brute qui afflue, dans une première phase, en vue d9adsorber la matière colloïdale, et de séparer et d'enlever les colloïdes et autres matières organiques carbonées en suspension de ma- nière que l'effluence de la première phase soit substantiellement débarras-* sée des colloïdes et autres matières organiques carbonées en suspension, et ensuite Inaction de soumettre les matières organiques résiduelles en solution dans ladite effluence à un traitement de nitrification dans une seconde phase et la consommation, dans ledit traitement de nitrification, d'une grande partie de la boue en provenance du traitement de la première phase, ce qui réduit substantiellement la quantité de boue dont on peut disposer.

9. Procédé suivant la revendication 8, dans:lequel l'effluence de la phase de nitrification est séparée en une matière su.rnageante et en boue, la boue est stabilisée, et la boue stabilisée en provenance de la pre- mière et de la seconde phase est utilisée dans le traitement de nitrification précitéo 10.

Procédé de traitement des eaux d'égoüt, des déchets d'indus- trie et matières semblables, comprenant :la transposition des constituants colloïdaux et semi-colloïdaux de la matière qui afflue à une boue biologique- ment active par mélange de ladite boue avec ladite matière, l'isolation des solides y compris ladite boue active avec la matière adsorbée, hors des constituants liquides de la matière qui afflue avant une oxydation; l'eniè- vement du constituant liquide hors du procédé; l'oxydation des solides ; et la réutilisation des solides dans la phase de transposition.

11. Système de traitement des eaux d'égoût et autres déchets, comprenant : un récipient d'adsorption comportant des'moyens de réception de la matière brute qui afflue et de mélange de cette dernière avec des so- lides adsorbants et un gaz d'aération, pendant une brève période, pour effec- tuer l'adsorption de la matière colloïdale et semi-colloïdale de la matiè- re qui afflue; un clarificateur qui suit et qui effectue la séparation des solides et de la matière adsorbée d'avec le liquide de mélange ; orifice d9échappement pour le liquide clarifié en provenance dudit clarificateur;

un récipient de stabilisation recevant au moins une partie des solides et de la matière adsorbée comme boue en provenance du clarificateur et com- portant des moyens pour soumettre ladite boue à une oxygénation pour la rendre apte à adsorption; et une conduite de retour depuis ledit récipient de stabilisation jusqu'à l'entrée du récipient d'adsorption pour envoyer à ce dernier lesdits solides aptes à adsorptiono 12.

Système de traitement des eaux d'égoût et autres déchets, comprenant : un récipient d'adsorption comportant des moyens d'admission pour la matière qui afflue et pour la boue adsorbante, et un moyen pour mé- langer la matière qui afflue et la boue adsorbante avec un gaz d'aération, ledit récipient dadsorption procurant un temps de rétention suffisant pour qu'y soit réalisée une adsorption, par la boue, de la matière colloïdale et semi-colloïdale de la matière qui afflue, mais insuffisant pour toute oxydation substantielle; un clarificateur comportant une admission reliée à l'échappement dudit récipient d'adsorption; un échappement pour le liqui- de clarifié et un échappement pour la boue déposée.- un récipient de sta- bilisation comportant une admission reliée audit échappement de boue déposée;

des moyens pour aérer la boue dans ce récipient de stabilisation; et un échappement prévu à ce récipient de stabilisation et relié à ladite admis- sion pour la boue adsorbanteo <Desc/Clms Page number 6> 130 Système suivant l'une ou l'autre des revendications 11 et 12, dans lequel 1?échappement prévu pour le liquide clarifié conduit à un dispositif de traitement biologique pour la réalisation de toute autre puri- fication du liquide avant son évacuation finale.