FR2941226A1

FR2941226A1 - WATER SANITATION INSTALLATION.

Info

Publication number: FR2941226A1
Application number: FR0950390A
Authority: FR
Inventors: Gwenaelle Carfantan; Veronique Texier
Original assignee: SETUR INGENIERIE AUDIT CONSEIL
Current assignee: SETUR INGENIERIE AUDIT CONSEIL
Priority date: 2009-01-22
Filing date: 2009-01-22
Publication date: 2010-07-23
Anticipated expiration: 2029-01-22
Also published as: FR2941226B1; WO2010084267A1

Abstract

L'invention concerne une installation d'assainissement d'eau (100) comprenant: - une unité d'assainissement intensif (102), et - une unité d'assainissement extensif (104), l'unité d'assainissement intensif (102) étant alimentée en eaux à assainir et rejetant les eaux ainsi pré-assainies vers l'unité d'assainissement extensif (104).The invention relates to a water purification plant (100) comprising: - an intensive sanitation unit (102), and - an extensive sanitation unit (104), the intensive sanitation unit (102) being supplied with water to be sanitized and discharging the pre-cleaned water to the extensive sanitation unit (104).

Description

La présente invention concerne une installation d'assainissement d'eau. Les eaux et, en particulier les eaux usées domestiques, doivent être assainies avant d'être rejetées dans le milieu naturel. Les eaux usées sont recueillies dans un réseau de canalisation qui conduit les eaux vers une centrale d'épuration. Ce type de centrale présente un investissement important pour les services en charge de l'assainissement. Une telle centrale ne peut donc être construite que dans le cas d'une forte implantation de logements par exemple. Dans le cas d'une faible implantation de logements de l'ordre de 20 à 100 logements ou de ZAC (Zone d'aménagement concertée), une telle centrale d'épuration représente une charge très élevée pour la collectivité et présente une forte emprise au sol du fait de sa surface. Un objet de la présente invention est de proposer une installation d'assainissement d'eau qui ne présente pas les inconvénients de l'art antérieur et qui en particulier est peu coûteuse en investissement et coûts d'exploitation et présente une emprise au sol réduite par rapport à une centrale d'épuration. A cet effet, est proposée une installation d'assainissement d'eau comprenant : - une unité d'assainissement intensif, et - une unité d'assainissement extensif, l'unité d'assainissement intensif étant alimentée en eaux à assainir et rejetant les eaux ainsi pré-assainies vers l'unité d'assainissement extensif. Avantageusement, l'unité d'assainissement intensif est un système de traitement biologique par cultures fixées. Avantageusement, l'unité d'assainissement extensif est une zone de filtration 25 horizontale plantée. Avantageusement, la zone de plantation est constituée d'une tranchée qui présente une pente descendante à partir de l'endroit où les eaux issues de l'unité d'assainissement intensif sont rejetées. Selon un mode de réalisation particulier, l'installation d'assainissement d'eau 30 comprend une canalisation de transfert reliant l'unité d'assainissement intensif à l'unité d'assainissement extensif et constituée d'une seule canalisation. Selon un autre mode de réalisation particulier, l'installation d'assainissement d'eau comprend une canalisation de transfert reliant l'unité d'assainissement intensif à l'unité d'assainissement extensif et constituée d'une première canalisation, d'un réservoir tampon, d'une deuxième canalisation et d'une pompe disposée dans le réservoir tampon, la première canalisation recevant les eaux issues de l'unité d'assainissement intensif et les rejetant dans le réservoir tampon, la pompe refoulant les eaux, ainsi rejetées, dans la deuxième canalisation qui débouche à l'entrée de l'unité d'assainissement extensif. Avantageusement, l'installation d'assainissement d'eau comprend une canalisation d'évacuation disposée à l'extrémité de l'unité d'assainissement extensif opposée à l'extrémité où les eaux issues de l'unité d'assainissement intensif sont rejetées. The present invention relates to a water purification installation. Water and especially domestic wastewater must be sanitized before being discharged into the natural environment. The wastewater is collected in a pipeline network that conducts the water to a wastewater treatment plant. This type of plant represents a significant investment for the services in charge of sanitation. Such a plant can therefore be built only in the case of a strong location of housing for example. In the case of a small housing establishment of the order of 20 to 100 dwellings or ZAC (Concerted Development Zone), such a wastewater treatment plant represents a very high load on the community and has a strong influence in ground because of its surface. An object of the present invention is to propose a water purification plant which does not have the drawbacks of the prior art and which in particular is inexpensive in investment and operating costs and has a reduced footprint on the ground. compared to a wastewater treatment plant. For this purpose, a water purification installation is proposed comprising: - an intensive sanitation unit, and - an extensive sanitation unit, the intensive sanitation unit being supplied with water to be sanitized and discharging the water pre-sanitized to the extensive sanitation unit. Advantageously, the intensive sanitation unit is a fixed biological treatment system. Advantageously, the extensive sanitation unit is a planted horizontal filtration zone. Advantageously, the planting area consists of a trench that slopes downwards from where the water from the intensive sanitation unit is discharged. According to a particular embodiment, the water purification plant 30 comprises a transfer line connecting the intensive sanitation unit to the extensive sanitation unit and consists of a single pipe. According to another particular embodiment, the water purification plant comprises a transfer line connecting the intensive sanitation unit to the extensive sanitation unit and consisting of a first pipe, a tank buffer, a second pipe and a pump disposed in the buffer tank, the first pipe receiving the water from the intensive sanitation unit and discharging them into the buffer tank, the pump discharging the water, thus discharged, in the second pipe leading to the entrance of the extensive sanitation unit. Advantageously, the water purification plant comprises an evacuation pipe disposed at the end of the extensive sanitation unit opposite the end where the water from the intensive sanitation unit is discharged.

Avantageusement, la canalisation d'évacuation débouche vers le milieu naturel par l'intermédiaire d'un coude dont la hauteur libre s'étend verticalement vers le haut. Avantageusement, l'installation d'assainissement d'eau comprend une rampe par laquelle les eaux issues de l'unité d'assainissement intensif sont rejetées dans l'unité d'assainissement extensif par l'intermédiaire d'une rampe. Advantageously, the evacuation pipe opens out to the natural environment via an elbow whose free height extends vertically upwards. Advantageously, the water purification plant comprises a ramp through which water from the intensive sanitation unit is discharged into the extensive sanitation unit via a ramp.

Les caractéristiques de l'invention mentionnées ci-dessus, ainsi que d'autres, apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un exemple de réalisation, ladite description étant faite en relation avec la Fig. unique qui représente une installation d'assainissement d'eau selon l'invention. La Fig. unique montre une installation d'assainissement d'eau 100 qui comprend en série une unité d'assainissement intensif 102 et une unité d'assainissement extensif 104. L'unité d'assainissement intensif 102 permet de réaliser rapidement une dépollution importante des eaux usées mais ne permet pas de réaliser une dépollution totale. L'unité d'assainissement intensif 102 est connectée, d'une part, en amont à une canalisation d'entrée 106 par laquelle les eaux usées à assainir arrivent et, d'autre part, en aval à une canalisation de transfert 108, 110, 112. L'unité d'assainissement extensif 104 permet de réaliser lentement la dépollution complémentaire des eaux usées. La lenteur de cette dépollution permet d'obtenir une parfaite dépollution des eaux avant leur rejet dans le milieu naturel. The characteristics of the invention mentioned above, as well as others, will appear more clearly on reading the following description of an exemplary embodiment, said description being made with reference to FIG. unique which represents a water purification plant according to the invention. Fig. 1 shows a water purification plant 100 which comprises in series an intensive sanitation unit 102 and an extensive sanitation unit 104. The intensive sanitation unit 102 makes it possible quickly to carry out a major depollution of the wastewater but does not allow to carry out a total depollution. The intensive sanitation unit 102 is connected, on the one hand, upstream to an inlet pipe 106 through which the wastewater to be sanitized arrives and, on the other hand, downstream to a transfer pipe 108, 110 , 112. The extensive sewerage unit 104 allows for the slow clean-up of wastewater. The slowness of this depollution makes it possible to obtain a perfect depollution of the waters before their rejection in the natural environment.

En fonction, en particulier du dénivelé du terrain sur lequel est implantée l'installation d'assainissement d'eau 100, la canalisation de transfert peut prendre différentes formes. In function, in particular the height of the land on which the water purification plant 100 is located, the transfer line can take different forms.

Si le dénivelé est supérieur à 1 m entre la sortie de l'unité d'assainissement intensif 102 et l'entrée de l'unité d'assainissement extensif 104, la canalisation de transfert peut prendre la forme d'une unique canalisation. Si le dénivelé est inférieur à 1 m entre la sortie de l'unité d'assainissement intensif 102 et l'entrée de l'unité d'assainissement extensif 104, la canalisation de transfert peut être constituée en série d'une première canalisation 108, d'un réservoir tampon 112, d'une deuxième canalisation 110 et d'une pompe 114. La première canalisation 108 reçoit les eaux issues de l'unité d'assainissement intensif 102 et les transfère dans le réservoir tampon 112, où la pompe 114 est disposée. Les eaux sont alors refoulées par la pompe 114 dans la deuxième canalisation 110 qui débouche à l'entrée de l'unité d'assainissement extensif 104. Le réservoir tampon 112 permet de réguler le débit des eaux vers l'unité d'assainissement extensif 104 et d'assurer un débit le plus continu possible. La pompe 114 peut être commandée en fonction du niveau des eaux dans le réservoir tampon 112. Ainsi, lorsque les eaux atteignent un niveau haut dans le réservoir tampon 112, la pompe 114 se met à refouler les eaux vers la deuxième canalisation 110, et lorsque les eaux atteignent un niveau bas dans le réservoir tampon 112, la pompe s'arrête. Dans le mode de réalisation préféré de l'invention, l'unité d'assainissement intensif 102 est un système de traitement biologique par cultures fixées comme par exemple du type lit bactérien. Le système de traitement biologique comprend une enveloppe plastique dans laquelle est disposée un support pour les bactéries et un dispositif de séparation des boues. Les eaux usées provenant de la canalisation d'entrée 106 passent successivement 25 par chaque réacteur biologique afin d'être débarrassées du maximum de polluants d'origine organique. En sortie de l'unité d'assainissement intensif 102, les eaux usées ne sont pas encore aptes à être rejetées dans un milieu naturel de faible acceptabilité, sans que celui-ci en subisse un impact. L'unité d'assainissement extensif 104 assure le reste de 30 l'assainissement. Les boues qui sont issues de l'unité d'assainissement intensif 102 sont rejetées en amont vers un réservoir approprié. Dans le mode de réalisation préféré de l'invention, l'unité d'assainissement extensif 104 est du type filtre planté. Par exemple, l'unité d'assainissement extensif 104 est une zone de filtration horizontale plantée de macrophytes 118, comme par exemple des roseaux, sur lit de graviers 120. La zone de plantation 104 est constituée d'une tranchée 122 qui présente une pente descendante à partir de l'endroit où les eaux issues de l'unité d'assainissement intensif 102 sont rejetées, c'est-à-dire où débouche la deuxième canalisation 110. Dans un mode de réalisation particulier de l'invention, correspondant au traitement des eaux usées de 10 équivalent habitant, la longueur de la tranchée 122 est de 22 m, sa largeur de 90 cm, sa pente est de 3,18% et la profondeur à l'endroit où débouche la deuxième canalisation 110 est de 60 cm. If the height difference is greater than 1 m between the output of the intensive sanitation unit 102 and the inlet of the extensive sanitation unit 104, the transfer line may take the form of a single pipe. If the height difference is less than 1 m between the output of the intensive sanitation unit 102 and the inlet of the extensive sanitation unit 104, the transfer line may be constituted in series of a first pipe 108, a buffer tank 112, a second pipe 110 and a pump 114. The first pipe 108 receives the water from the intensive sanitation unit 102 and transfers it to the buffer tank 112, where the pump 114 is arranged. The water is then pumped by the pump 114 into the second pipe 110 which opens at the entrance to the extensive sanitation unit 104. The buffer tank 112 regulates the flow of water to the extensive sanitation unit 104 and to ensure the most continuous flow possible. The pump 114 can be controlled according to the level of the water in the buffer tank 112. Thus, when the water reaches a high level in the buffer tank 112, the pump 114 starts to discharge the water to the second pipe 110, and when the water reaches a low level in the buffer tank 112, the pump stops. In the preferred embodiment of the invention, the intensive sanitation unit 102 is a biological treatment system fixed cultures such as for example of the bacterial bed type. The biological treatment system comprises a plastic casing in which is disposed a support for bacteria and a sludge separator. The wastewater from the inlet pipe 106 passes successively through each biological reactor in order to be rid of the maximum of pollutants of organic origin. At the outlet of the intensive sanitation unit 102, the wastewater is not yet able to be discharged into a natural medium of low acceptability, without this having an impact. Extensive sanitation unit 104 provides the rest of the sanitation. Sludge from the intensive sanitation unit 102 is discharged upstream to a suitable reservoir. In the preferred embodiment of the invention, the extensive sanitation unit 104 is of the planted filter type. For example, the extensive sanitation unit 104 is a horizontal filtration zone planted with macrophytes 118, such as reeds, on gravel beds 120. The planting zone 104 consists of a trench 122 that has a slope. descending from where the water from the intensive sanitation unit 102 is discharged, that is to say, where the second pipe 110 opens. In a particular embodiment of the invention, corresponding to the waste water treatment of 10 equivalent inhabitants, the length of the trench 122 is 22 m, its width of 90 cm, its slope is 3.18% and the depth where the second pipe 110 opens is 60 cm.

Pour évacuer les eaux de la tranchée 122, une canalisation d'évacuation 116 est prévue à l'extrémité de l'unité d'assainissement extensif 104, c'est-à-dire de la tranchée 122, opposée à l'extrémité où débouche la deuxième canalisation 110, c'est-à-dire ici au niveau de la partie la plus profonde de la tranchée 122. La canalisation d'évacuation 116 est disposée juste au-dessous de la surface du lit de graviers 120 et elle débouche dans un conduit d'évacuation 126 et vers le milieu naturel par l'intermédiaire d'un coude 128 dont la hauteur libre s'étend verticalement vers le haut et détermine ainsi la hauteur d'évacuation. La hauteur libre est avantageusement réglable afin de régler la hauteur d'évacuation. La mise en série des deux unités d'assainissement 102 et 104 permet d'obtenir 20 une installation d'assainissement 100 qui est peu coûteuse et présente une emprise au sol réduite par rapport à une centrale d'épuration classique. En effet, la mise en place d'une unique unité d'assainissement intensif 102 obligerait à avoir un volume de traitement très important qui aurait une forte emprise sur le sol, et la mise en place d'une unique unité d'assainissement extensif 104 25 nécessiterait d'avoir une zone de plantation à plusieurs étages ce qui aurait également une forte emprise sur le sol. En outre, la mise en série des deux unités d'assainissement 102 et 104 permet de s'affranchir des désavantages de chacun d'eux pris isolément. L'unité d'assainissement intensif 102 est très sensible aux agents bactéricides, et 30 autres produits nettoyants ménagers du type eau de javel alors que l'unité d'assainissement extensif 104 est très résistante à ce genre de polluants. Ainsi, il est possible, même en cas de pollution, de garantir un bon assainissement des eaux, puisqu'une baisse de rendement de l'unité d'assainissement intensif 102 est compensée par un fonctionnement continu de l'unité d'assainissement extensif 104 et ceci tant que l'unité d'assainissement intensif 102 n'a pas retrouvé son intégrité par dilution et disparition des polluants. Une telle installation d'assainissement d'eau 100 permet de filtrer les eaux notamment de l'azote et des bactéries qu'elles contiennent avant de les rejeter vers le milieu naturel. Pour assurer une bonne répartition des eaux sur la largeur de la tranchée 122, la deuxième canalisation 110 ou ladite unique canalisation débouche dans le lit de graviers 120 par l'intermédiaire d'une rampe qui s'étend le long de cette largeur. Ainsi, les eaux issues de l'unité d'assainissement intensif 102 sont rejetées dans l'unité d'assainissement extensif 104 par l'intermédiaire de la rampe. Le lit de graviers 120 est constitué, dans la zone où débouche la deuxième canalisation 110, d'un massif de répartition, qui est constitué par exemple de galets de calibre 60-100 mm sur une longueur de 1 m et sur la largeur de la tranchée 122 pour répartir les eaux de manière homogène sur la largeur de la tranchée 122. To evacuate the water from the trench 122, an evacuation pipe 116 is provided at the end of the extensive sanitation unit 104, that is to say the trench 122, opposite the end where opens the second pipe 110, that is to say here at the deepest part of the trench 122. The drainage pipe 116 is disposed just below the surface of the gravel bed 120 and opens into the a discharge duct 126 and to the natural environment via a bend 128 whose free height extends vertically upwards and thus determines the discharge height. The free height is advantageously adjustable to adjust the discharge height. The serialization of the two sanitation units 102 and 104 makes it possible to obtain a sanitation installation 100 which is inexpensive and has a reduced footprint compared to a conventional purification plant. Indeed, the establishment of a single intensive sanitation unit 102 would require a very large volume of treatment that would have a strong hold on the ground, and the establishment of a single extensive sanitation unit. 25 would require a multi-storey planting area which would also have a strong hold on the ground. In addition, the serialization of the two sanitation units 102 and 104 overcomes the disadvantages of each of them taken alone. The intensive sanitation unit 102 is very sensitive to bactericidal agents, and 30 other household cleaning products of the bleach type while the extensive sanitation unit 104 is very resistant to such pollutants. Thus, it is possible, even in case of pollution, to ensure good water purification, since a decrease in efficiency of the intensive sanitation unit 102 is offset by a continuous operation of the extensive sanitation unit 104 and this as the intensive sanitation unit 102 has not regained its integrity by dilution and disappearance of pollutants. Such a water sanitation installation 100 makes it possible to filter the waters, in particular nitrogen and the bacteria that they contain, before rejecting them to the natural environment. To ensure a good distribution of water over the width of the trench 122, the second pipe 110 or said single pipe opens into the bed of gravel 120 via a ramp which extends along this width. Thus, the water from the intensive sanitation unit 102 is discharged into the extensive sanitation unit 104 via the ramp. The bed of gravel 120 is constituted, in the zone where the second channel 110 opens, of a distribution block, which consists for example of rollers of 60-100 mm caliber over a length of 1 m and the width of the trench 122 to distribute the water evenly over the width of the trench 122.

Le reste du lit de graviers est de préférence constitué de graviers de diamètre compris entre 1 et 3 mm, comme par exemple du sable de type quartzite. L'étanchéité de la tranchée est assurée par la dépose d'une géomembrane 124, par exemple en PEHD, qui est elle-même protégée sur chacune de ses faces par un géotextile anti poinçonnant. The rest of the gravel bed is preferably made of gravel diameters of between 1 and 3 mm, such as quartzite type sand. The sealing of the trench is ensured by the removal of a geomembrane 124, for example HDPE, which is itself protected on each of its faces by an anti-punching geotextile.

Un dispositif de traitement du phosphore peut être disposé en amont de l'unité d'assainissement intensif 102. Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée aux exemples et modes de réalisation décrits et représentés, mais elle est susceptible de nombreuses variantes accessibles à l'homme de l'art. A phosphorus treatment device may be arranged upstream of the intensive sanitation unit 102. Of course, the present invention is not limited to the examples and embodiments described and shown, but it is capable of numerous variants accessible to the man of the art.

Claims

CLAIMS1) Water sanitation installation (100) comprising: - an intensive sanitation unit (102), and - an extensive sanitation unit (104), the intensive sanitation unit (102) being supplied with water to be sanitized and discharging the pre-cleaned water to the extensive sanitation unit (104).

2) water sanitation plant (100) according to claim 1, characterized in that the intensive sanitation unit (102) is a biological treatment system by fixed cultures.

3) water sanitation installation (100) according to one of claims 1 or 2, characterized in that the extensive sanitation unit (104) is a planted horizontal filtration zone.

4) A water sanitation plant (100) according to claim 3, characterized in that the planting zone (104) consists of a trench (122) which has a downward slope from the place where the water from the intensive sanitation unit (102) is rejected.

5) water purification plant (100) according to one of claims 1 to 4, characterized in that it comprises a transfer pipe (108, 110, 112) 20 connecting the intensive sanitation unit ( 102) to the extensive sanitation unit (104) and consists of a single pipe.

6) water purification plant (100) according to one of claims 1 to 4, characterized in that it comprises a transfer line (108, 110, 112) connecting the intensive sanitation unit (102). ) to the extensive sanitation unit (104) 25 and consisting of a first pipe (108), a buffer tank (112), a second pipe (110) and a pump (114) disposed in the buffer tank (112), the first pipe (108) receiving the water from the intensive sanitation unit (102) and discharging it into the buffer tank (112), the pump (114) discharging the water, thus discharged in the second pipe (110) which opens at the entrance of the extensive sanitation unit (104).

7) water sanitation installation (100) according to one of claims 1 to 6, characterized in that it comprises an evacuation pipe (116) disposed at the end of the extensive sanitation unit (104) opposite the end where the water from the intensive sanitation unit (102) is discharged.

8) water sanitation installation (100) according to claim 7, characterized in that the evacuation pipe (116) opens out to the natural environment via a bend (128) whose free height s 'extends vertically upwards.

9) water purification plant (100) according to one of claims 1 to 8, characterized in that it comprises a ramp through which the water from the intensive sanitation unit (102) are rejected in the extensive sanitation unit (104).