FR3036394A1 - DEVICE AND METHOD FOR EVALUATING THE CAPACITY OF A SOLID MATERIAL TO CONSTITUTE A FILTER MEDIUM SUPPORTING A PURIFYING BIOMASS FOR THE PURIFICATION OF WASTEWATER - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un dispositif pour l'évaluation de la capacité d'un matériau solide à constituer un milieu filtrant support de biomasse épuratrice aérobie pour l'épuration d'eaux usées, qui comporte un réacteur (20) comportant une chambre supérieure (21) destinée à recevoir le matériau solide et une chambre inférieure (22), séparées l'une de l'autre par une cloison de séparation perforée (23), et des moyens de circulation d'air entre l'atmosphère extérieure au réacteur (20) et la chambre inférieure (22), comportant un tube creux (25) s'étendant, depuis une extrémité supérieure (251) débouchant au-dessus de la chambre supérieure (21), jusqu'à la chambre inférieure (22), ledit tube (25) présentant au moins une ouverture dans la chambre inférieure (22) et étant disposé au centre dudit réacteur (20). Le dispositif comporte en outre des moyens d'introduction d'influent dans une partie supérieure de la chambre supérieure (21) et des moyens de prélèvement d'effluent dans la chambre inférieure (22).The invention relates to a device for evaluating the capacity of a solid material to form an aerobic purifying biomass support filter medium for the purification of wastewater, which comprises a reactor (20) comprising an upper chamber (21). ) for receiving the solid material and a lower chamber (22), separated from each other by a perforated partition (23), and air circulation means between the atmosphere outside the reactor (20). ) and the lower chamber (22), comprising a hollow tube (25) extending from an upper end (251) opening above the upper chamber (21), to the lower chamber (22), said tube (25) having at least one opening in the lower chamber (22) and being disposed centrally of said reactor (20). The device further comprises influent introduction means in an upper portion of the upper chamber (21) and effluent withdrawal means in the lower chamber (22).
Description
1 La présente invention s'inscrit dans le domaine de l'épuration biologique des eaux usées, notamment des eaux usées dites domestiques, issues des immeubles ou parties d'immeubles non raccordés à un réseau public de collecte des eaux usées. Plus particulièrement, la présente invention concerne un dispositif pour l'évaluation de la capacité d'un matériau solide à constituer un milieu filtrant support de biomasse épuratrice aérobie pour l'épuration d'eaux usées, ainsi qu'un procédé pour une telle évaluation, mettant en oeuvre un tel dispositif. Les habitations n'ayant pas accès à un réseau public de collecte des eaux usées, plus communément nommé tout-à-l'égout, doivent être équipées d'une installation d'assainissement qui leur est propre. On parle alors d'installations d'assainissement non collectif, qui sont définies par la réglementation française comme étant « toute installation d'assainissement assurant la collecte, le transport, le traitement et l'évacuation des eaux usées domestiques ou assimilées au titre de l'article R. 214-5 du code de l'environnement des immeubles ou parties d'immeubles non raccordés à un réseau public de collecte des eaux usées ». Il a été développé par l'art antérieur différents types d'installations d'assainissement non collectif. Parmi ces types d'installations, figurent en particulier les massifs filtrants, également dits filtres compacts, qui constituent un système de filtration biologique mettant en oeuvre un milieu solide poreux, notamment formé de matériau granulaire, dit milieu filtrant, colonisé par une biomasse riche en bactéries aérobies épuratrices, et à travers lequel transitent les eaux usées à traiter. Durant leur parcours au sein du filtre, les eaux usées sont débarrassées par filtration des matières qui s'y trouvent en suspension, et les impuretés organiques qui y sont contenues subissent une transformation biologique par les bactéries présentes au sein du milieu filtrant. Le développement bactérien dans le milieu filtrant s'effectue naturellement grâce aux micro-organismes, majoritairement des bactéries, présents dans les eaux usées à épurer.The present invention is in the field of biological purification of wastewater, including so-called domestic wastewater, from buildings or parts of buildings not connected to a public sewage collection network. More particularly, the present invention relates to a device for evaluating the capacity of a solid material to constitute an aerobic purifying biomass support filter medium for the purification of wastewater, as well as a method for such an evaluation, implementing such a device. Homes that do not have access to a public sewage collection system, more commonly referred to as a sewage system, must be equipped with a sewage treatment plant of their own. This is referred to as non-collective sanitation facilities, which are defined by the French regulations as "any sanitation facility ensuring the collection, transport, treatment and disposal of domestic wastewater or similar under the Article R. 214-5 of the Environment Code for buildings or parts of buildings not connected to a public sewage collection network ". It has been developed by the prior art different types of non-collective sanitation facilities. Among these types of installations, in particular filtering masses, also called compact filters, which constitute a biological filtration system using a porous solid medium, especially formed of granular material, called filter media, colonized by a biomass rich in aerobic bacteria purifying, and through which the wastewater to be treated passes. During their journey through the filter, the wastewater is removed by filtration of the suspended matter, and the organic impurities contained therein undergo a biological transformation by the bacteria present in the filter medium. The bacterial development in the filtering medium occurs naturally thanks to the microorganisms, mainly bacteria, present in the wastewater to be purified.
3036394 2 De telles installations d'assainissement non collectif comportent, en général, une cuve contenant le milieu filtrant et un système de répartition de l'effluent dans cette cuve. L'alimentation en eaux usées est séquentielle, ce qui permet, après ruissellement d'une masse d'eau sur le milieu, une phase 5 d'aération naturelle. Plusieurs types de matériaux solides peuvent être mis en oeuvre pour former les milieux filtrants des installations d'assainissement non collectif. On peut citer par exemple les matériaux de type minéral, tels que la zéolithe ou la laine de roche, les matériaux de type synthétique, tels que des géotextiles, ou 10 encore les matériaux de type organique, tels que les copeaux de coco. Les matériaux de type organique, plus précisément les matériaux d'origine végétale, présentent un intérêt tout particulier, car leur mise en oeuvre s'inscrit dans une stratégie plus globale de valorisation des ressources renouvelables. Ainsi, il s'avèrerait tout à fait avantageux, d'un point de vue tant 15 économique qu'écologique, de pouvoir mettre en oeuvre, pour constituer les milieux filtrants au sein des installations d'assainissement non collectif, des déchets solides issus de l'agriculture, et mieux encore issus de l'agriculture locale, de sorte à limiter le transport des déchets de leur lieu de production à leur lieu d'utilisation. Tous les matériaux d'origine végétale ne possèdent 20 cependant pas les propriétés adéquates pour constituer des milieux filtrants à capacité épuratoire satisfaisant les exigences sanitaires et réglementaires en vigueur. La présente invention vise à fournir des moyens permettant d'évaluer, à l'échelle du laboratoire, pour un matériau solide donné, en particulier un 25 matériau d'origine végétale, s'il présente ou non la capacité de former un milieu filtrant de propriétés adéquates pour assurer l'épuration des eaux usées au sein d'une installation d'assainissement non collectif, c'est-à-dire la capacité de former un milieu filtrant présentant un haut niveau d'épuration en conditions réelles d'utilisation.Such non-collective sanitation installations generally comprise a tank containing the filter medium and a system for distributing the effluent in this tank. The wastewater supply is sequential, which allows, after runoff of a body of water on the medium, a phase of natural aeration. Several types of solid materials may be used to form the filter media of non-collective sanitation facilities. Examples of such materials are mineral-type materials such as zeolite or rockwool, synthetic materials such as geotextiles, or organic-type materials such as coconut chips. Organic materials, more specifically plant-based materials, are of particular interest because their implementation is part of a more global strategy for developing renewable resources. Thus, it would be quite advantageous, from an economic as well as an ecological point of view, to be able to use, in order to constitute the filtering media within the non-collective sanitation installations, solid waste resulting from agriculture, and even more so from local agriculture, so as to limit the transport of waste from their place of production to their place of use. However, not all materials of vegetable origin have the appropriate properties to constitute filtering media with a purification capacity satisfying the sanitary and regulatory requirements in force. It is an object of the present invention to provide means for laboratory-wide evaluation of a given solid material, particularly a material of plant origin, whether or not it has the capacity to form a filter medium of adequate properties to ensure the purification of wastewater in a non-collective sanitation installation, ie the ability to form a filter medium with a high level of purification in real conditions of use.
30 Un objectif particulier de l'invention est que cette évaluation puisse être effectuée de manière fiable, facilement et à un coût réduit.A particular object of the invention is that this evaluation can be performed reliably, easily and at a reduced cost.
3036394 3 A cet effet, selon un premier aspect, il est proposé par la présente invention un dispositif pour l'évaluation, à l'échelle du laboratoire, de la capacité d'un matériau solide apte à former une couche poreuse, notamment un matériau solide d'origine végétale, à constituer un milieu filtrant support de 5 biomasse épuratrice aérobie pour l'épuration d'eaux usées. Ce dispositif comporte : - un réacteur, du type à flux descendant, comportant une chambre supérieure destinée à recevoir le matériau solide et une chambre inférieure, la chambre supérieure et la chambre inférieure étant séparées l'une de l'autre par 10 une cloison de séparation perforée ; - des moyens de circulation d'air entre l'atmosphère extérieure au réacteur et la chambre inférieure, comportant un tube creux, dit tube central, délimité par une paroi périphérique et s'étendant, depuis une première extrémité, dite extrémité supérieure, débouchant au-dessus de la chambre 15 supérieure, à travers la chambre supérieure, jusqu'à la chambre inférieure, ce tube présentant au moins une ouverture dans la chambre inférieure et étant disposé sensiblement au centre du réacteur ; - des moyens d'introduction d'influent dans une partie supérieure de la chambre supérieure ; 20 - et des moyens de prélèvement d'effluent dans la chambre inférieure. Dans l'expression « matériau solide », on englobe dans la présente description aussi bien un seul et même matériau, qu'un mélange de plusieurs matériaux, en vrac ou sous forme d'un ensemble de couches distinctes de différents matériaux empilées les unes sur les autres.For this purpose, according to a first aspect, there is provided by the present invention a device for evaluating, at laboratory scale, the capacity of a solid material capable of forming a porous layer, especially a material plant-based solid, to constitute an aerobic filtering support medium aerobic filter for the purification of wastewater. This device comprises: a reactor, of the downflow type, comprising an upper chamber intended to receive the solid material and a lower chamber, the upper chamber and the lower chamber being separated from each other by a partition wall; perforated separation; means for circulating air between the outside atmosphere of the reactor and the lower chamber, comprising a hollow tube, called a central tube, delimited by a peripheral wall and extending from a first end, said upper end, opening at above the upper chamber, through the upper chamber, to the lower chamber, this tube having at least one opening in the lower chamber and being disposed substantially in the center of the reactor; influent introduction means in an upper part of the upper chamber; And - effluent withdrawal means in the lower chamber. In the expression "solid material", the present description includes both a single material, a mixture of several materials, in bulk or in the form of a set of distinct layers of different materials stacked on each other. others.
25 Les perforations formées dans la cloison perforée sont en particulier configurées de telle sorte qu'elles sont aptes à confiner le matériau solide dans la chambre supérieure, en interdisant son passage dans la chambre inférieure. Selon un autre aspect, la présente invention concerne un procédé d'évaluation, à l'échelle du laboratoire, de la capacité d'un matériau solide apte 30 à former une couche poreuse, de préférence un matériau solide granulaire, à 3036394 4 constituer un milieu filtrant support de biomasse épuratrice aérobie pour l'épuration d'eaux usées, au moyen d'un dispositif selon l'invention. Ce procédé comprend : - le remplissage de la chambre supérieure du réacteur avec le 5 matériau solide, - une première phase d'alimentation, par les moyens d'introduction d'influent dans la partie supérieure de la chambre supérieure du réacteur, de cette chambre supérieure par une solution polluante, selon un premier profil d'alimentation discontinu prédéterminé, cette première phase présentant une 10 durée suffisante pour permettre le développement de biomasse épuratrice au sein du matériau solide et l'obtention d'un régime permanent, - une deuxième phase d'alimentation, également par les moyens d'introduction d'influent dans la partie supérieure de la chambre supérieure du réacteur, de cette chambre supérieure par une solution polluante, de 15 préférence la même solution polluante que celle utilisée pour la première phase d'alimentation, selon un deuxième profil d'alimentation discontinu prédéterminé, de préférence sensiblement identique au premier profil d'alimentation, - le prélèvement d'un échantillon d'effluent dans la chambre inférieure 20 du réacteur au cours de la deuxième phase d'alimentation, par les moyens de prélèvement d'effluent dans ladite chambre inférieure, - l'analyse de l'échantillon d'effluent ainsi prélevé pour les paramètres physico-chimiques suivants : demande biologique en oxygène à 5 jours (DBO5), teneur en matières en suspension (MES), et au moins un paramètre 25 choisi parmi la teneur en ions ammonium (NH4±) et la teneur en ions nitrates (NO3-), de préférence ces deux derniers paramètres ; - et la comparaison, pour chacun de ces paramètres physico-chimiques, du résultat d'analyse obtenu avec une plage de valeurs prédéterminée indicative d'un niveau d'épuration souhaité, un résultat 30 d'analyse inclus dans cette plage de valeurs prédéterminée étant indicatif d'un 3036394 5 matériau solide apte à constituer un milieu filtrant support de biomasse épuratrice pour l'épuration d'eaux usées en ce qui concerne ledit paramètre. Au contraire, un résultat d'analyse en dehors de la plage de valeurs prédéterminée pour être indicative du niveau d'épuration souhaité témoigne 5 d'un matériau solide ne présentant pas, pour ledit paramètre, la capacité de former un milieu filtrant adéquat pour une mise en oeuvre au sein d'une installation d'assainissement non collectif. Selon l'invention, un matériau pour lequel, pour au moins un desdits paramètres, le résultat d'analyse n'est pas inclus dans la plage de valeurs 10 prédéterminée associée, n'est pas susceptible de constituer un milieu filtrant support de biomasse épuratrice aérobie satisfaisant pour l'épuration d'eaux usées. Préférentiellement, les étapes d'analyse de l'échantillon d'effluent et de comparaison avec une plage de valeurs prédéterminée indicative d'un 15 niveau d'épuration souhaité sont réalisées également pour au moins un, de préférence au moins deux, et préférentiellement l'ensemble, des paramètres physico-chimiques suivants : demande chimique en oxygène (DCO), pH et teneur en azote total (NT). En particulier, l'évaluation de la teneur totale en azote (NT) permet 20 avantageusement de vérifier l'avancement des réactions de nitrification et de dénitrification se produisant dans le milieu filtrant. Un pH compris entre 5,5 et 8,5 est indicatif d'un niveau épuratoire compatible avec le rejet de l'effluent dans le milieu naturel. L'évaluation de la teneur en nitrates (NO3-) permet quant à elle 25 notamment de vérifier que la nitrification a bien lieu au sein du milieu filtrant, ce qui est révélé par une augmentation de la valeur mesurée pour l'effluent obtenu en sortie du réacteur, par rapport à la valeur connue ou mesurée pour la solution polluante alimentant le réacteur. La teneur en ions ammonium (NH4+) permet également de vérifier que la nitrification s'opère correctement, si sa 30 valeur diminue entre la valeur connue ou mesurée pour la solution polluante 3036394 6 alimentant le réacteur, et la valeur mesurée pour l'effluent en sortie du réacteur. Le procédé selon l'invention peut en outre comprendre l'analyse de l'échantillon d'effluent prélevé à l'issue de ladite deuxième phase d'alimentation 5 pour les paramètres microbiologiques suivants : concentration en microorganismes entérocoques et concentration en Escherichia coli ; et la comparaison, pour chacun de ces paramètres microbiologiques, du résultat d'analyse obtenu avec une plage de valeurs prédéterminée indicative d'un niveau d'épuration souhaité, un résultat d'analyse inclus dans ladite plage de 10 valeurs prédéterminée étant indicatif d'un matériau solide apte à constituer un milieu filtrant support de biomasse épuratrice pour l'épuration d'eaux usées en ce qui concerne ledit paramètre. Les étapes de prélèvement et d'analyse puis de comparaison sont en outre de préférence réalisées à plusieurs reprises échelonnées dans le temps, 15 de sorte à permettre un suivi de l'évolution des paramètres visés au cours du temps. Le dispositif et le procédé selon l'invention permettent avantageusement, à l'échelle du laboratoire, de déterminer si un matériau solide donné présente ou non les caractéristiques qui lui permettront de former 20 un milieu filtrant qui présentera, mis en oeuvre en conditions réelles au sein d'une installation d'assainissement non collectif, une capacité épuratoire satisfaisante, et notamment conforme aux réglementations en vigueur. En particulier, le tube creux s'étendant dans le réacteur, sensiblement au centre de ce dernier, et présentant une ouverture dans la chambre 25 inférieure, permet à l'air de circuler, depuis l'atmosphère extérieure au réacteur jusqu'à l'intérieur de la chambre inférieure, puis, de là, par les perforations de la cloison perforée, jusqu'à la zone inférieure du milieu formé par le matériau solide dans la chambre supérieure. Une telle circulation d'air assure avantageusement une bonne aération du milieu solide contenu dans la 30 chambre inférieure, et augmente de ce fait la fiabilité de l'évaluation de la capacité du matériau solide à constituer un milieu filtrant pour installation 3036394 7 d'assainissement non collectif. Cette fiabilité est d'autant plus importante que la position centrale du tube dans le réacteur facilite en outre une répartition uniforme du matériau solide dans tout le volume restant libre de la chambre supérieure.The perforations formed in the perforated partition are in particular configured so that they are able to confine the solid material in the upper chamber, preventing its passage in the lower chamber. In another aspect, the present invention relates to a laboratory-wide evaluation method of the capacity of a solid material capable of forming a porous layer, preferably a granular solid material, to form a aerobic purifying biomass filter medium for the purification of wastewater, by means of a device according to the invention. This process comprises: - filling the upper chamber of the reactor with the solid material, - a first supply phase, by the influent introduction means in the upper part of the upper chamber of the reactor, of this chamber higher by a polluting solution, according to a first predetermined batch feed profile, this first phase having a sufficient duration to allow the development of biomass purifier within the solid material and obtaining a steady state, - a second phase feeding, also by the influent introduction means in the upper part of the upper chamber of the reactor, of this upper chamber by a polluting solution, preferably the same polluting solution as that used for the first phase of feeding, according to a second predetermined discontinuous feed profile, preferably substantially identical to the first feed profile, - the sampling of an effluent sample in the lower chamber 20 of the reactor during the second feed phase, by the effluent withdrawal means in said lower chamber, - the analysis of the effluent sample thus taken for the following physicochemical parameters: biological oxygen demand at 5 days (BOD5), suspended matter content (MES), and at least one parameter chosen from the ammonium ion content ( NH4 ±) and the content of nitrate ions (NO3-), preferably the latter two parameters; and comparing, for each of these physico-chemical parameters, the analysis result obtained with a predetermined range of values indicative of a desired level of purification, a result of analysis included in this predetermined range of values being indicative of a solid material capable of constituting a filter medium supporting biomass purifier for the purification of wastewater with respect to said parameter. On the other hand, an analysis result outside the predetermined range of values to be indicative of the desired level of purification is indicative of a solid material lacking, for said parameter, the ability to form a suitable filter medium for a desired level of purification. implemented in a non-collective sanitation installation. According to the invention, a material for which, for at least one of said parameters, the analysis result is not included in the associated predetermined value range, is not likely to constitute a purifying biomass support filter medium. satisfactory aerobic capacity for sewage treatment. Preferably, the analysis steps of the effluent sample and comparison with a predetermined range of values indicative of a desired level of purification are also carried out for at least one, preferably at least two, and preferably together, the following physicochemical parameters: chemical oxygen demand (COD), pH and total nitrogen content (NT). In particular, the evaluation of the total nitrogen content (NT) advantageously makes it possible to check the progress of the nitrification and denitrification reactions occurring in the filter medium. A pH between 5.5 and 8.5 is indicative of a treatment level compatible with the discharge of the effluent into the natural environment. The evaluation of the nitrate content (NO 3 -) makes it possible in particular to verify that the nitrification takes place within the filter medium, which is revealed by an increase in the value measured for the effluent obtained at the outlet. of the reactor, with respect to the known or measured value for the pollutant solution supplying the reactor. The content of ammonium ions (NH 4 +) also makes it possible to verify that the nitrification is carried out correctly, if its value decreases between the known or measured value for the pollutant solution supplying the reactor, and the value measured for the effluent in question. reactor outlet. The method according to the invention may further comprise the analysis of the effluent sample taken at the end of said second feed phase 5 for the following microbiological parameters: concentration of enterococcal microorganisms and concentration of Escherichia coli; and comparing, for each of these microbiological parameters, the result of analysis obtained with a predetermined range of values indicative of a desired level of purification, a result of analysis included in said predetermined range of values being indicative of a solid material capable of constituting a purifying biomass support filter medium for the purification of wastewater with respect to said parameter. The sampling and analysis and comparison steps are also preferably carried out several times over time, so as to allow a follow-up of the evolution of the targeted parameters over time. The device and the method according to the invention advantageously make it possible, on a laboratory scale, to determine whether or not a given solid material has the characteristics which will enable it to form a filtering medium which will present, implemented under real-life conditions. within a non-collective sanitation installation, a satisfactory purification capacity, and in particular in accordance with the regulations in force. In particular, the hollow tube extending into the reactor, substantially in the center of the latter, and having an opening in the lower chamber, allows air to flow from the atmosphere outside the reactor to the reactor. inside the lower chamber, then from the perforations of the perforated partition, to the lower zone of the medium formed by the solid material in the upper chamber. Such an air circulation advantageously ensures good aeration of the solid medium contained in the lower chamber, and thereby increases the reliability of the evaluation of the capacity of the solid material to constitute a filtering medium for sanitation installation. not collective. This reliability is all the more important that the central position of the tube in the reactor further facilitates an even distribution of the solid material throughout the remaining free volume of the upper chamber.
5 Il est du ressort de l'homme du métier de déterminer, en fonction du niveau d'épuration des eaux usées qu'il souhaite obtenir, ce niveau étant notamment dicté par la réglementation en vigueur au moment de la mise en oeuvre de l'invention, et par le type d'usage auquel l'effluent obtenu en sortie du réacteur est destiné, quels paramètres exacts il s'avère pertinent d'analyser, 10 parmi ceux listés ci-avant, et, pour chacun de ces paramètres, dans quelle plage de valeurs prédéterminée la valeur du résultat d'analyse obtenu devrait se trouver pour être indicative du niveau épuratoire souhaité. Ces plages de valeurs peuvent notamment être établies, pour certains paramètres, en fonction des normes et règlements en vigueur au moment du 15 test. Pour d'autres paramètres, notamment pour la teneur en ions nitrates et pour la teneur en ions ammonium, elles peuvent autrement être établies par comparaison avec la valeur du paramètre connue ou mesurée pour la solution polluante introduite dans le réacteur. Le procédé selon l'invention comprend 20 alors une étape de comparaison, pour le paramètre concerné, de la valeur mesurée pour l'effluent en sortie du réacteur, à la valeur connue ou mesurée pour la solution polluante introduite dans le réacteur, cette dernière valeur constituant la borne inférieure ou supérieure de la plage de valeurs avec laquelle le résultat d'analyse est comparé, afin de déterminer si le matériau 25 solide est ou non apte à constituer un milieu filtrant satisfaisant pour l'épuration des eaux usées. Une plage de valeur prédéterminée peut en outre évoluer au cours du temps, et être définie par la valeur obtenue pour le prélèvement précédent, dans le cas d'un procédé comprenant plusieurs étapes de prélèvement d'un 30 échantillon d'effluent à différents intervalles dans le temps.It is the responsibility of a person skilled in the art to determine, depending on the level of purification of the wastewater that he wishes to obtain, this level being in particular dictated by the regulations in force at the time of the implementation of the invention, and by the type of use to which the effluent obtained at the outlet of the reactor is intended, which exact parameters it is relevant to analyze, among those listed above, and for each of these parameters, in which predetermined range of values the value of the result of analysis obtained should be to be indicative of the desired level of purification. These ranges of values may in particular be established, for certain parameters, according to the standards and regulations in force at the time of the test. For other parameters, in particular for the nitrate ion content and for the ammonium ion content, they may otherwise be established by comparison with the known or measured parameter value for the polluting solution introduced into the reactor. The method according to the invention then comprises a step of comparison, for the parameter concerned, of the measured value for the effluent leaving the reactor, to the known or measured value for the polluting solution introduced into the reactor, the latter value constituting the lower or upper limit of the range of values with which the analysis result is compared, to determine whether or not the solid material is capable of providing a satisfactory filtering medium for the purification of wastewater. A predetermined value range may further evolve over time, and be defined by the value obtained for the previous sample, in the case of a process comprising several steps of sampling an effluent sample at different intervals in the weather.
3036394 8 Les plages de valeur prédéterminées peuvent être définies par deux bornes, ou par une seule borne. Concernant les paramètres physico-chimiques, le procédé selon l'invention comprend en outre de préférence l'analyse d'au moins un, de 5 préférence au moins deux, et de préférence encore l'ensemble, des paramètres suivants : - la conductivité, - la turbidité, - la teneur totale en phosphore.3036394 8 The predetermined value ranges can be defined by two terminals, or a single terminal. With regard to the physicochemical parameters, the process according to the invention preferably also comprises the analysis of at least one, preferably at least two, and more preferably all, of the following parameters: conductivity, - turbidity, - total phosphorus content.
10 Le suivi des variations de turbidité permet notamment avantageusement d'identifier des problèmes éventuels de fonctionnement tel qu'un colmatage ou un relargage. Concernant les paramètres microbiologiques, le procédé selon l'invention comprend également de préférence l'analyse d'au moins un, de 15 préférence plusieurs, et de préférence encore l'ensemble, des paramètres suivants : - la concentration en bactéries coliformes, - la concentration en microorganismes revivifiables à 22 °C et 36 °C. Chacun de ces paramètres, tout comme la concentration en 20 Escherichia coli et la concentration en entérocoques, peut être analysé selon toute méthode d'analyse classique en elle-même pour l'homme du métier. La solution polluante mise en oeuvre est de préférence de composition connue. Préférentiellement, il s'agit d'une solution de synthèse, représentative d'une eau usée. Là encore, il entre dans les compétences de l'homme du 25 métier de savoir déterminer la composition de cette solution polluante de synthèse en fonction du type d'habitation pour lequel le matériau solide est destiné à être mis en oeuvre, au sein d'une installation d'assainissement non collectif. Par « première phase d'alimentation présentant une durée suffisante 3036394 9 pour permettre le développement de biomasse épuratrice au sein du matériau solide et l'obtention d'un régime permanent », on entend dans la présente description que la durée de la première phase d'alimentation est suffisante pour obtenir la stabilisation de l'évolution des paramètres physico-chimiques 5 DBO5 et MES mesurés pour l'effluent en sortie du réacteur. Il entre dans les compétences de l'homme du métier de déterminer cette durée, notamment par l'expérience, par analyse de prélèvements réalisés sur l'effluent prélevé dans la chambre inférieure du réacteur, la stabilisation d'au moins un paramètre physico-chimique parmi les MES et DBO5 étant indicative de l'obtention d'un 10 régime permanent. Autrement, l'homme du métier peut déterminer cette durée de manière théorique, en fonction du profil d'alimentation discontinu particulier qu'il aura choisi. Ce profil d'alimentation est notamment défini par la fréquence d'introduction de solution polluante dans le réacteur et la quantité de solution introduite à chaque bâchée. Par exemple, la première phase d'alimentation 15 peut présenter une durée comprise entre quatre et huit semaines, notamment être égale à environ six semaines. A l'issue de cette première phase d'alimentation, une quantité de biomasse s'est naturellement développée au sein du milieu formé dans la chambre supérieure du réacteur. La solution polluante qui s'écoule dans cette 20 dernière, à travers le milieu filtrant formé par le matériau solide, est alors soumise à un niveau d'épuration plus ou moins élevé en fonction des propriétés du matériau solide. La détermination de la durée de la deuxième phase d'alimentation entre dans les compétences de l'homme du métier, en fonction de la législation 25 en cours. Elle peut s'élever jusqu'à plusieurs mois. Elle est de préférence supérieure ou égale à 40 semaines, par exemple d'environ 40 semaines. Le procédé selon l'invention peut comprendre, durant cette deuxième phase d'alimentation, plusieurs étapes de prélèvement d'un échantillon d'effluent dans la chambre inférieure du réacteur, à intervalles de temps 30 pouvant être réguliers ou irréguliers, et d'analyse de ces échantillons. Dans des modes de mise en oeuvre particuliers de l'invention, le 3036394 10 procédé d'évaluation comprend, à l'issue de la deuxième phase d'alimentation, une étape de mesure de la teneur en oxygène au sein du matériau solide contenu dans la chambre supérieure du réacteur, en différents points de la hauteur de cette chambre supérieure. L'obtention d'au moins une valeur 5 inférieure à 15 % d'oxygène, mesurée à l'aide d'un capteur électrochimique, est indicative de l'inaptitude dudit matériau solide à constituer un milieu filtrant support de biomasse épuratrice pour l'épuration d'eaux usées, car insuffisante pour assurer l'occurrence de réactions de nitrification en milieu aérobie dans le milieu filtrant.The monitoring of the variations in turbidity makes it particularly advantageous to identify possible problems of operation such as clogging or salting out. As regards the microbiological parameters, the method according to the invention also preferably comprises the analysis of at least one, preferably several, and more preferably all, of the following parameters: the concentration of coliform bacteria, the concentration of microorganisms revivable at 22 ° C and 36 ° C. Each of these parameters, as well as the Escherichia coli concentration and the enterococci concentration, can be analyzed by any conventional method of analysis per se for the skilled person. The polluting solution used is preferably of known composition. Preferably, it is a synthetic solution, representative of a waste water. Here again, it is within the skill of the person skilled in the art to know how to determine the composition of this pollutant synthesis solution as a function of the type of dwelling for which the solid material is intended to be used, within a non-collective sanitation facility. By "first feed phase having a sufficient duration 3036394 9 to allow the development of biomass purifying within the solid material and obtaining a steady state", it is meant in the present description that the duration of the first phase of The feed is sufficient to obtain the stabilization of the evolution of the physico-chemical parameters BOD5 and MES measured for the effluent leaving the reactor. It is within the skills of a person skilled in the art to determine this duration, in particular by experience, by analysis of samples taken on the effluent taken from the lower chamber of the reactor, the stabilization of at least one physico-chemical parameter. among the MESs and BOD5 being indicative of obtaining a steady state. Otherwise, one skilled in the art can determine this duration theoretically, depending on the particular discontinuous feed profile he has chosen. This feed profile is defined in particular by the frequency of introduction of pollutant solution into the reactor and the amount of solution introduced to each tarpaulin. For example, the first feeding phase may have a duration of between four and eight weeks, in particular be equal to about six weeks. At the end of this first feed phase, a quantity of biomass naturally developed within the medium formed in the upper chamber of the reactor. The pollutant solution flowing in the latter, through the filtering medium formed by the solid material, is then subjected to a level of purification more or less high depending on the properties of the solid material. Determining the duration of the second feeding phase is within the skill of the skilled person, depending on the legislation in progress. It can be up to several months. It is preferably greater than or equal to 40 weeks, for example about 40 weeks. The method according to the invention can comprise, during this second feed phase, several steps of sampling an effluent sample in the lower chamber of the reactor, at regular or irregular time intervals, and analysis of these samples. In particular embodiments of the invention, the evaluation method comprises, at the end of the second feed phase, a step of measuring the oxygen content in the solid material contained in the upper chamber of the reactor, at different points of the height of this upper chamber. Obtaining at least a value of less than 15% oxygen, measured by means of an electrochemical sensor, is indicative of the inability of said solid material to constitute a purifying biomass support filter medium for the wastewater purification, because insufficient to ensure the occurrence of nitrification reactions in aerobic medium in the filter medium.
10 Le matériau solide est un matériau apte à former une couche poreuse. Il s'agit de préférence d'un matériau granulaire. Préférentiellement, le matériau solide est un matériau d'origine végétale. Selon des modes de réalisation particuliers, le dispositif selon 15 l'invention répond en outre aux caractéristiques suivantes, mises en oeuvre séparément ou en chacune de leurs combinaisons techniquement opérantes. Dans des modes de réalisation particuliers de l'invention, la partie de la paroi périphérique du tube disposée dans la chambre inférieure est percée d'au moins un orifice traversant, de préférence d'une pluralité d'orifices 20 traversants. Une telle configuration du tube assure avantageusement une aération optimale du matériau solide contenu dans la chambre supérieure du réacteur. Dans des modes de réalisation particuliers de l'invention, les moyens d'introduction d'influent dans la partie supérieure de la chambre supérieure du 25 réacteur comportent un auget basculant, assurant une alimentation par bâchées du réacteur, représentative du type d'alimentation en eaux usées des milieux filtrants des installations d'assainissement non collectif. Cet auget est de préférence du type bidirectionnel, de sorte à pouvoir alimenter alternativement deux réacteurs différents.The solid material is a material capable of forming a porous layer. It is preferably a granular material. Preferably, the solid material is a material of plant origin. According to particular embodiments, the device according to the invention also fulfills the following characteristics, implemented separately or in each of their technically operating combinations. In particular embodiments of the invention, the portion of the peripheral wall of the tube disposed in the lower chamber is pierced with at least one through orifice, preferably a plurality of orifices 20 therethrough. Such a configuration of the tube advantageously ensures optimum aeration of the solid material contained in the upper chamber of the reactor. In particular embodiments of the invention, the influent introduction means in the upper part of the upper chamber of the reactor comprises a tilting bucket, providing a sheet feed of the reactor, representative of the type of feed. wastewater from filter media of non-collective sanitation facilities. This bucket is preferably of the bidirectional type, so that it can alternately feed two different reactors.
30 Préférentiellement, l'auget basculant comporte une pluralité de 3036394 11 compartiments, par exemple trois compartiments, délimités les uns par rapport aux autres par des parois sensiblement perpendiculaires à un axe autour duquel l'auget basculant est apte à basculer. Une telle caractéristique assure avantageusement une répartition plus homogène de l'influent déversé par 5 l'auget basculant dans la chambre supérieure. Les moyens d'introduction d'influent dans une partie supérieure de la chambre supérieure comportent en outre de préférence des moyens de répartition dudit influent dans différentes zones de la surface supérieure de la chambre supérieure. Ces moyens de répartition peuvent par exemple 10 comporter une plaque dite de répartition disposée au-dessus de la chambre supérieure, et dans laquelle sont creusées une pluralité de rainures s'étendant sensiblement selon la direction d'écoulement de l'influent depuis les moyens d'introduction d'influent dans la partie supérieure de la chambre supérieure. Chacune de ces rainures est percée dans son fond d'au moins un, de 15 préférence deux, orifices traversants, pour permettre l'écoulement de l'influent dans la chambre supérieure. Dans des modes de réalisation particuliers de l'invention, le réacteur est cylindrique, et le tube est de préférence également cylindrique, le réacteur et le tube étant alors préférentiellement sensiblement concentriques.Preferably, the tilting bucket comprises a plurality of compartments, for example three compartments delimited with respect to one another by walls substantially perpendicular to an axis about which the tipping bucket is able to tilt. Such a characteristic advantageously ensures a more homogeneous distribution of the influent discharged by the tipping bucket into the upper chamber. The influent introduction means in an upper portion of the upper chamber preferably further comprises means for distributing said influent in different areas of the upper surface of the upper chamber. These distribution means may for example comprise a said distribution plate disposed above the upper chamber, and in which are hollowed a plurality of grooves extending substantially in the direction of flow of the influent from the means of distribution. introduction of influent in the upper part of the upper chamber. Each of these grooves is pierced in its bottom by at least one, preferably two, through-holes, to permit flow of the influent into the upper chamber. In particular embodiments of the invention, the reactor is cylindrical, and the tube is preferably also cylindrical, the reactor and the tube then being preferentially substantially concentric.
20 Le dispositif selon l'invention, répondant aux caractéristiques ci- dessus, est avantageusement facile à utiliser, tout en présentant une constitution simple, et un coût de revient et de mise en oeuvre limité. Dans des modes de réalisation particulièrement avantageux de l'invention, le dispositif comporte une pluralité de réacteurs et des moyens 25 d'introduction d'influent, alternativement, dans la partie supérieure de la chambre supérieure de chacun de ces réacteurs. En particulier, les réacteurs peuvent être associés deux par deux à un auget basculant bidirectionnel. Une telle configuration du dispositif selon l'invention permet d'évaluer simultanément plusieurs matériaux solides pour leur capacité à former un 30 milieu filtrant pour installation d'assainissement non collectif, par des moyens matériels communs.The device according to the invention, satisfying the above characteristics, is advantageously easy to use, while having a simple constitution, and a cost and limited implementation. In particularly advantageous embodiments of the invention, the device comprises a plurality of reactors and influent introduction means, alternatively, in the upper part of the upper chamber of each of these reactors. In particular, the reactors can be associated two by two to a bi-directional tipping bucket. Such a configuration of the device according to the invention makes it possible simultaneously to evaluate several solid materials for their capacity to form a filter medium for a non-collective sanitation installation, by common material means.
3036394 12 Selon un autre aspect, la présente invention concerne un matériau solide granulaire apte à former un milieu filtrant support de biomasse épuratrice pour l'épuration d'eaux usées entrant dans la constitution d'une installation d'assainissement non collectif. Ce matériau comporte une couche inférieure à 5 base de grignons d'olive, et une couche supérieure à base de chènevotte, partie ligneuse du chanvre qui subsiste après qu'on a enlevé la filasse. Préférentiellement, le rapport d'épaisseur entre la couche inférieure et la couche supérieure est compris entre environ 0,3 et 1,5, et de préférence compris entre 0,5 et 1. La couche inférieure assure avantageusement une 10 bonne tenue mécanique au milieu, alors que la couche supérieure confère au milieu formé sa bonne capacité épuratoire. A titre d'exemple, le rapport d'épaisseur entre la couche inférieure et la couche supérieure est sensiblement égal à 1. L'invention concerne également une installation d'assainissement non 15 collectif comportant un milieu filtrant formé d'une couche inférieure à base de grignons d'olive et d'une couche supérieure à base de chènevotte. Ce milieu peut répondre à l'une ou plusieurs des caractéristiques ci-avant. Les caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lumière des exemples ci-après, fournis à simple titre illustratif et 20 nullement limitatifs de l'invention, avec l'appui des figures 1 à 12, dans lesquelles : - la figure 1 représente de manière schématique un réacteur entrant dans la constitution d'un dispositif d'évaluation de la capacité d'un matériau solide à constituer un milieu filtrant pour l'épuration d'eaux usées, selon un 25 mode de réalisation particulier de l'invention ; - la figure 2a montre, en coupe selon un plan transversal, un auget basculant entrant dans la constitution d'un dispositif selon un mode de réalisation particulier de l'invention ; - la figure 2b représente, en vue de face, l'auget basculant de la 30 figure 2a ; 3036394 13 - la figure 2c représente, en vue de dessus, l'auget basculant de la figure 2a ; - la figure 3 montre, en vue de dessus, une plaque de répartition d'un dispositif selon un mode de réalisation particulier de l'invention ; 5 - la figure 4 représente un système de préparation de solution polluante entrant dans la constitution d'un dispositif selon un mode de réalisation particulier de l'invention ; - la figure 5 montre un dispositif selon l'invention, comportant une pluralité de réacteurs ; 10 - la figure 6 montre une vue en coupe transversale de la chambre supérieure du réacteur d'un dispositif selon l'invention, illustrant les zones de mesure de la teneur en oxygène dans le matériau solide qui y est contenu ; - la figure 7 montre des images relevées en plusieurs points de la hauteur de la chambre supérieure d'un dispositif selon l'invention, contenant un 15 mélange de chènevotte et de grignons d'olive (CHTGO) en tant que matériau solide, après 40 semaines de deuxième phase d'alimentation d'un procédé selon un mode de mise en oeuvre particulier de l'invention, ces images illustrant la colonisation du milieu par la biomasse le long de cette hauteur ; - la figure 8 montre des images relevées en plusieurs points de la 20 hauteur de la chambre supérieure d'un dispositif selon l'invention, contenant une couche de chènevotte (CHT) superposée à une couche de grignons d'olive (GO), en tant que matériau solide, après 40 semaines de deuxième phase d'alimentation d'un procédé selon un mode de mise en oeuvre particulier de l'invention, ces images illustrant la colonisation du milieu par la biomasse le 25 long de cette hauteur ; - la figure 9 montre un graphe illustrant l'évolution de la teneur en oxygène (02) et de la teneur en dioxyde de carbone (CO2) sur la hauteur de la chambre supérieure d'un dispositif selon l'invention, contenant un mélange de chènevotte et de grignons d'olive (CHTGO) en tant que matériau solide, après 30 40 semaines de deuxième phase d'alimentation d'un procédé selon un mode 3036394 14 de mise en oeuvre particulier de l'invention ; - la figure 10 montre un graphe illustrant l'évolution de la teneur en oxygène (02) et de la teneur en dioxyde de carbone (CO2) sur la hauteur de la chambre supérieure d'un dispositif selon l'invention, contenant une couche de 5 chènevotte (CHT) superposée à une couche de grignons d'olive (GO), en tant que matériau solide, après 40 semaines de deuxième phase d'alimentation d'un procédé selon un mode de mise en oeuvre particulier de l'invention ; - la figure 11 représente de manière schématique une installation d'assainissement non collectif contenant un milieu filtrant formé d'une couche 10 inférieure à base de grignons d'olive et d'une couche supérieure à base de chènevotte ; - et la figure 12 montre des images relevées en plusieurs points de la hauteur du milieu filtrant de l'installation de la figure 11, ces images illustrant la colonisation du milieu par la biomasse le long de cette hauteur, après 35 15 semaines d'utilisation pour l'épuration des eaux usées provenant d'une habitation. A/ Dispositif selon l'invention Les figures 1 à 5 représentent différents éléments pouvant entrer dans la constitution d'un dispositif selon l'invention, d'évaluation de la capacité d'un 20 matériau solide à former un milieu filtrant support de biomasse épuratrice aérobie, pour l'épuration d'eaux usées avec des performances d'épuration élevées et conformes à un niveau d'épuration souhaité. Le dispositif selon l'invention comporte un réacteur 20, représenté sur la figure 1, comportant une chambre supérieure 21, destinée à recevoir le 25 matériau solide dont les propriétés sont à évaluer, et une chambre inférieure 22. La chambre supérieure 21 et la chambre inférieure 22 sont séparées l'une de l'autre par une cloison de séparation 23, qui est fixée dans le réacteur au moyen d'un joint circulaire. Cette cloison 23 est percée d'une pluralité de perforations 24, qui sont de taille suffisamment faible pour ne pas laisser le 30 matériau solide contenu dans la chambre supérieure 21 s'échapper dans la 3036394 15 chambre inférieure 22, mais suffisamment importante pour laisser un fluide s'écouler librement à travers la cloison 23. Le réacteur 20 présente par exemple une forme cylindrique. En son intérieur, s'étend un tube central 25, de préférence de forme 5 également cylindrique et concentrique avec le réacteur 20. Ce tube central 25 débouche à une extrémité supérieure 251, par une ouverture terminale 252, au-dessus de la chambre supérieure 21. Il s'étend depuis cette extrémité supérieure 251, à travers la chambre supérieure 21, à travers la cloison de séparation 23 qui est percée d'une fenêtre à cet effet, et à 10 travers la chambre inférieure 22, jusqu'à une paroi de fond 221 de cette dernière. Le tube central 25 peut être ouvert à son extrémité inférieure, opposée à ladite extrémité supérieure 251, cette ouverture étant alors disposée sous la chambre inférieure 22. Le tube central 25 est défini par une paroi périphérique 253. Dans sa 15 partie disposée dans la chambre inférieure 22, cette paroi périphérique 253 est percée d'une pluralité d'orifices traversants 254, qui assurent une circulation de l'air entre l'intérieur du tube central 25 et la chambre inférieure 22. A titre d'exemple nullement limitatif de l'invention, le réacteur peut être réalisé en chlorure de polyvinyle (PVC) transparent, ce qui présente 20 notamment l'avantage de permettre de visualiser les phénomènes se produisant en son intérieur. Le dispositif comporte en outre des moyens de prélèvement d'effluent dans la chambre inférieure 22, comportant un orifice 222 ménagé dans la paroi de fond 221 de la chambre inférieure 22.According to another aspect, the present invention relates to a granular solid material capable of forming a purifying biomass support filter medium for the purification of waste water used in the constitution of a non-collective sanitation installation. This material has a lower layer based on olive pomace, and a top layer based on hemp, a woody part of hemp that remains after the tow has been removed. Preferably, the thickness ratio between the lower layer and the upper layer is between about 0.3 and 1.5, and preferably between 0.5 and 1. The lower layer advantageously provides good mechanical strength in the middle , while the upper layer confers on the medium formed its good purification capacity. For example, the thickness ratio between the lower layer and the upper layer is substantially equal to 1. The invention also relates to a non-collective sanitation installation comprising a filter medium formed of a bottom layer based on of olive pomace and a top layer of chenevotte. This medium may meet one or more of the above characteristics. The features and advantages of the invention will appear more clearly in the light of the following examples, provided for illustrative purposes only and in no way limiting the invention, with the support of FIGS. 1 to 12, in which: FIG. 1 schematically represents a reactor forming part of a device for evaluating the capacity of a solid material to constitute a filter medium for the purification of wastewater, according to a particular embodiment of the invention. invention; - Figure 2a shows, in section along a transverse plane, a tilting bucket forming part of a device according to a particular embodiment of the invention; - Figure 2b shows, in front view, the tipping bucket of Figure 2a; - Figure 2c shows, in top view, the tipping bucket of Figure 2a; - Figure 3 shows, in top view, a distribution plate of a device according to a particular embodiment of the invention; FIG. 4 represents a pollutant solution preparation system forming part of a device according to one particular embodiment of the invention; FIG. 5 shows a device according to the invention, comprising a plurality of reactors; FIG. 6 shows a cross-sectional view of the upper chamber of the reactor of a device according to the invention, illustrating the zones for measuring the oxygen content in the solid material contained therein; FIG. 7 shows images taken at several points from the height of the upper chamber of a device according to the invention, containing a mixture of chenevotte and olive pomace (CHTGO) as a solid material, after 40 minutes. weeks of second feeding phase of a method according to a particular embodiment of the invention, these images illustrating the colonization of the medium by the biomass along this height; FIG. 8 shows images taken at several points from the height of the upper chamber of a device according to the invention, containing a layer of chenevotte (CHT) superimposed on a layer of olive pomace (GO), in as solid material, after 40 weeks of second feeding phase of a method according to a particular embodiment of the invention, these images illustrating the colonization of the medium by the biomass along this height; FIG. 9 shows a graph illustrating the evolution of the oxygen content (O 2) and of the carbon dioxide (CO 2) content on the height of the upper chamber of a device according to the invention, containing a mixture of chenevotte and olive pomace (CHTGO) as solid material, after 40 weeks of second feeding phase of a method according to a particular embodiment of the invention; FIG. 10 shows a graph illustrating the evolution of the oxygen content (O 2) and the content of carbon dioxide (CO 2) over the height of the upper chamber of a device according to the invention, containing a layer of 5 chènevotte (CHT) superimposed on a layer of olive pomace (GO), as a solid material, after 40 weeks of second feeding phase of a method according to a particular embodiment of the invention; FIG. 11 schematically represents a non-collective sanitation installation containing a filter medium formed of a lower layer based on olive pomace and a top layer based on chenevotte; and FIG. 12 shows images taken at several points from the height of the filter medium of the installation of FIG. 11, these images illustrating the colonization of the medium by the biomass along this height, after 15 weeks of use. for the purification of wastewater from a dwelling. A / Device according to the invention Figures 1 to 5 represent various elements that can be used in the constitution of a device according to the invention, for evaluating the capacity of a solid material to form a filtering medium supporting biomass purifier aerobic, for the purification of wastewater with high purification performance and consistent with a desired level of purification. The device according to the invention comprises a reactor 20, shown in FIG. 1, comprising an upper chamber 21, intended to receive the solid material whose properties are to be evaluated, and a lower chamber 22. The upper chamber 21 and the chamber 22 are separated from each other by a partition wall 23, which is fixed in the reactor by means of a circular seal. This partition 23 is pierced with a plurality of perforations 24, which are of sufficiently small size not to allow the solid material contained in the upper chamber 21 to escape into the lower chamber 22, but large enough to leave a gap. fluid flow freely through the wall 23. The reactor 20 has for example a cylindrical shape. In its interior, extends a central tube 25, preferably of shape 5 also cylindrical and concentric with the reactor 20. This central tube 25 opens at an upper end 251, through an end opening 252, above the upper chamber 21. It extends from this upper end 251, through the upper chamber 21, through the partition wall 23 which is pierced by a window for this purpose, and through the lower chamber 22, to a bottom wall 221 of the latter. The central tube 25 may be open at its lower end, opposite said upper end 251, this opening then being disposed under the lower chamber 22. The central tube 25 is defined by a peripheral wall 253. In its portion disposed in the chamber 22, this peripheral wall 253 is pierced with a plurality of through orifices 254, which ensure a flow of air between the inside of the central tube 25 and the lower chamber 22. As a non-limiting example of the In the invention, the reactor can be made of transparent polyvinyl chloride (PVC), which has the particular advantage of making it possible to visualize the phenomena occurring in its interior. The device further comprises effluent sampling means in the lower chamber 22, having an orifice 222 formed in the bottom wall 221 of the lower chamber 22.
25 Le dispositif comporte également des moyens d'introduction d'influent dans une partie supérieure de la chambre supérieure 21. Ces moyens d'introduction peuvent par exemple comporter un auget basculant 26, permettant une alimentation par bâchée, dont un exemple de réalisation est montré sur la figure 2a. Cet auget 26 est apte à basculer autour d'un axe de 30 basculement 27, entre une position de remplissage par l'influent et une position 3036394 16 de déversement de l'influent dans le réacteur 20. L'auget basculant 26 est préférentiellement du type bidirectionnel, c'est-à-dire qu'il comporte deux bacs 261, 262 disposés de part et d'autre de l'axe de basculement 27, si bien que lorsqu'un des bacs se trouve en position de remplissage, l'autre se trouve en 5 position de déversement, et vice versa. L'auget basculant 26 est disposé dans le dispositif de façon telle que chacun des bacs 261, 262 soit apte à alimenter en influent un réacteur 20, 20' différent. Le volume interne d'influent que chacun des bacs 261, 262 est apte à déverser dans le réacteur 20, 20' associé est réglable, au moyen d'une vis de 10 réglage 264, 263, qui détermine la hauteur de relevage du bac 261, 262 opposé, et donc le volume d'influent que ce bac est capable de recevoir avant de basculer dans la position de déversement. Afin que le volume d'influent déversé dans le réacteur 20 par l'auget basculant 26 soit réparti le plus uniformément possible sur la surface 15 supérieure de la chambre supérieure 21, chaque bac 261, 262 est divisé en trois compartiments 265, illustrés sur les figures 2b et 2c, par des parois 266 s'étendant sensiblement perpendiculairement à l'axe de basculement 27 de l'auget 26. Cette configuration assure avantageusement que le volume d'influent ne se concentre pas au centre de l'auget 26 lors du basculement, et 20 qu'il soit au contraire réparti en trois flux distincts. Le dispositif comporte en outre une plaque 28 de répartition de l'influent déversé par l'auget basculant 26 en différentes zones de la surface supérieure de la chambre supérieure 21. Cette plaque de répartition 28, dont un exemple de réalisation est montré sur la figure 3, se dispose en haut du 25 réacteur 20, au-dessus de la chambre supérieure 21. La plaque de répartition 28 est percée en son centre d'une fenêtre centrale 281 pour le passage à son travers du tube central 25. Une pluralité de rainures 282 sont creusées sur sa surface, de part et d'autre de cette fenêtre centrale 281. A titre d'exemple, douze rainures 282 de 4 mm de large chacune 30 sont ainsi creusées.The device also comprises influent introduction means in an upper part of the upper chamber 21. These introduction means may for example comprise a tilting bucket 26, allowing a supply by tarpaulin, an exemplary embodiment of which is shown. in Figure 2a. This bucket 26 is adapted to tilt about a tilting axis 27, between a filling position by the influent and a position of influent spill in the reactor 20. The tipping bucket 26 is preferably of bidirectional type, that is to say it comprises two trays 261, 262 disposed on either side of the tilt axis 27, so that when one of the bins is in the filling position, the other is in the spill position, and vice versa. The tipping bucket 26 is disposed in the device such that each of the tanks 261, 262 is able to feed into influence a reactor 20, 20 'different. The internal volume of influent that each of the tanks 261, 262 is able to discharge into the reactor 20, 20 'associated is adjustable, by means of a set screw 264, 263, which determines the lift height of the tray 261 , 262 opposite, and therefore the influent volume that this tray is able to receive before tipping into the spill position. In order that the volume of influent discharged into the reactor 20 by the tipping bucket 26 is distributed as evenly as possible over the upper surface of the upper chamber 21, each tray 261, 262 is divided into three compartments 265, illustrated in FIGS. FIGS. 2b and 2c, by walls 266 extending substantially perpendicularly to the tilt axis 27 of the trough 26. This configuration advantageously ensures that the influent volume does not concentrate at the center of the trough 26 during the tilting, and instead it is divided into three distinct streams. The device further comprises a plate 28 for distributing the influent discharged by the tipping bucket 26 into different zones of the upper surface of the upper chamber 21. This distribution plate 28, an exemplary embodiment of which is shown in FIG. 3, is disposed at the top of the reactor 20, above the upper chamber 21. The distribution plate 28 is pierced at its center with a central window 281 for passing through the central tube 25. A plurality of grooves 282 are hollowed on its surface, on either side of this central window 281. By way of example, twelve grooves 282 of 4 mm wide each are thus hollowed out.
3036394 17 Afin d'éviter un ruissellement trop important de l'eau le long du tube central 25 et pour pouvoir distribuer de l'influent derrière ce tube, deux rainures 283 sont disposées de sorte à longer la fenêtre centrale 281. Ces deux rainures 283 se rejoignent derrière cette fenêtre centrale 281 en une rainure 5 284 deux fois plus large, afin de mieux répartir l'influent. Chaque rainure 282, 283, 284 est par exemple profonde de 3 mm. Chaque rainure 282, 283, 284 est en outre percée dans son fond d'une pluralité d'orifices traversants 285, par exemple de deux orifices traversants 285. Chacun de ces orifices présente de préférence une largeur 10 sensiblement égale à celle de la rainure, et, par exemple, une longueur de 1 cm environ. Ces rainures 282, 283, 284 et orifices traversants 285 associés permettent avantageusement de distribuer l'influent sur toute la surface supérieure de la chambre supérieure 21, et donc du lit de matériau solide que 15 cette chambre est destinée à recevoir. Le dispositif peut en outre comporter un système de préparation de solution polluante à déverser, en tant qu'influent, dans la chambre supérieure 21 du réacteur 20 contenant le matériau solide à évaluer. Un exemple de tel système est représenté sur la figure 4.In order to prevent too much runoff of the water along the central tube 25 and to be able to distribute influent behind this tube, two grooves 283 are arranged so as to follow the central window 281. These two grooves 283 meet behind this central window 281 in a groove 5 284 twice as large, in order to better distribute the influent. Each groove 282, 283, 284 is for example 3 mm deep. Each groove 282, 283, 284 is further pierced in its bottom with a plurality of through orifices 285, for example two through-holes 285. Each of these orifices preferably has a width substantially equal to that of the groove, and, for example, a length of about 1 cm. These grooves 282, 283, 284 and associated through-holes 285 advantageously make it possible to distribute the influent over the entire upper surface of the upper chamber 21, and therefore of the bed of solid material that this chamber is intended to receive. The device may further comprise a pollutant solution preparation system to be poured, as an influent, into the upper chamber 21 of the reactor 20 containing the solid material to be evaluated. An example of such a system is shown in Figure 4.
20 La solution polluante est de préférence une solution artificielle, présentant des concentrations en polluants du même ordre de grandeur que celles retrouvées en sortie de fosses toutes eaux sur les installations d'assainissement non collectif. De façon à avoir accès à une quantité importante et une qualité 25 quasiment stable de solution polluante, cette dernière est préférentiellement fabriquée en deux étapes : élaboration d'une solution mère concentrée, puis mélange à façon d'un volume de cette solution mère et d'eau de ville, pour obtenir la concentration à traiter visée. Le mélange à façon se fait par un système de chasse d'eau avec un 30 apport constant, dans une cuve 29, d'eau de ville 30, apportée par une 3036394 18 canalisation 301, et de solution polluante mère 31, apportée par une canalisation 311. La cuve 29, appelée cuve d'alimentation, est équipée d'une sonde de niveau. Des consignes de niveau haut et bas permettent de déclencher l'apport en eau de ville 30 et l'apport en solution polluante mère 31.The polluting solution is preferably an artificial solution, having pollutant concentrations of the same order of magnitude as those found at the outlet of all-water pits on the non-collective sanitation installations. In order to have access to a large quantity and an almost stable quality of pollutant solution, the latter is preferably manufactured in two stages: preparation of a concentrated stock solution, then custom mixing of a volume of this mother solution and city water, to obtain the concentration to be treated. The mixture is carried out by a flushing system with a constant supply, in a tank 29, of tap water 30, supplied by a pipe 301, and mother pollutant solution 31, provided by a The tank 29, called feed tank, is equipped with a level probe. High and low level instructions make it possible to trigger the supply of city water 30 and the supply of mother polluting solution 31.
5 Pour une cuve 29 de 10 L, le niveau bas de la cuve d'alimentation est par exemple fixé à 2 L de remplissage, et le niveau haut à 8 L. Le mélange liquide 32 contenu dans la cuve 29 est agité en permanence par un agitateur mécanique 33. La solution polluante 32 ainsi obtenue dans la cuve 29 peut être 10 acheminée vers le ou les augets basculants 26 par des canalisations 34, au moyen de pompes péristaltiques 35, comme montré sur la figure 5. Sur cette figure, les augets basculants 26, de type bidirectionnel, sont symbolisés par des parenthèses associant chacune deux réacteurs 20, 20' conformes à l'invention. Le dispositif comporte une pluralité de paires de réacteurs 20, 20', 15 pouvant être alimentées alternativement par la même solution polluante 32, depuis la même cuve d'alimentation 29. Afin de pouvoir faire varier facilement la concentration en polluants de la solution déversée dans les réacteurs 20, le dispositif selon l'invention peut en outre comporter, comme montré à gauche sur la figure 5, un réservoir d'eau 20 claire 36 dont le contenu peut également être distribué dans les augets basculants 26, via une canalisation 37 et au moyen d'une pompe péristaltique 38, de sorte à y diluer la solution polluante 32. Un tel mode de réalisation confère avantageusement au dispositif une grande adaptabilité, puisqu'il permet de faire varier facilement le degré de dilution de l'influent alimentant 25 chaque réacteur 20, en fonction des besoins spécifiques de l'expérimentation. B/ Exemples de mise en oeuvre d'un procédé selon l'invention Un procédé selon l'invention peut être mis en oeuvre en laboratoire de la façon suivante, au moyen du dispositif décrit ci-avant. A titre d'illustration, il 30 est décrit ci-après la mise en oeuvre du procédé pour l'évaluation de la capacité 3036394 19 épuratoire de deux matériaux solides particuliers : un mélange de chènevotte et de grignons d'olive (CHTGO) et un matériau bicouches (CHT/GO) composé d'une couche inférieure de grignons d'olive (GO) et une couche supérieure de chènevotte (CHT). Les grignons d'olive sont des sous-produits du processus 5 d'extraction de l'huile d'olive (résidu solide), qui ont été broyés lors de leur passage dans le moulin à pression, puis séparés de la pulpe d'olive et séchés à 90 °C. Leur granulométrie moyenne est d'environ g5 mm. La chènevotte mise en oeuvre, partie centrale et moelleuse de la tige de chanvre, a été obtenue par défibrage mécanique de la tige de chanvre.For a tank 10L of 10 L, the low level of the feed tank is for example set at 2 L filling, and the high level at 8 L. The liquid mixture 32 contained in the tank 29 is constantly stirred by A mechanical stirrer 33. The polluting solution 32 thus obtained in the tank 29 can be conveyed to the tilting bucket (s) 26 by lines 34, by means of peristaltic pumps 35, as shown in FIG. Tilting buckets 26, of bidirectional type, are symbolized by parentheses each associating two reactors 20, 20 'according to the invention. The device comprises a plurality of pairs of reactors 20, 20 ', 15 which can be fed alternately with the same polluting solution 32, from the same feed tank 29. In order to easily vary the pollutant concentration of the solution poured into the the reactors 20, the device according to the invention may furthermore comprise, as shown on the left in FIG. 5, a clear water tank 36 whose contents may also be distributed in the tilting buckets 26, via a pipe 37 and by means of a peristaltic pump 38, so as to dilute the polluting solution 32. Such an embodiment advantageously confers on the device a great adaptability, since it makes it possible to easily vary the degree of dilution of the influent feeding 25 each reactor 20, depending on the specific needs of the experiment. B / Examples of implementation of a method according to the invention A method according to the invention can be implemented in the laboratory as follows, by means of the device described above. By way of illustration, hereinafter described is the implementation of the method for evaluating the purifying capacity of two particular solid materials: a mixture of chenevotte and olive pomace (CHTGO) and a bilayer material (CHT / GO) consisting of a lower layer of olive pomace (GO) and a top layer of chenevot (CHT). Olive pomace is a by-product of the process of extracting olive oil (solid residue), which has been milled as it passes through the pressure mill and then separated from the olive pulp. and dried at 90 ° C. Their average particle size is about 5 mm. The chenevotte used, central and soft part of the hemp stalk, was obtained by mechanical defibration of the hemp stalk.
10 La hauteur totale de matériau dans le réacteur est fixée à 49 cm. Dans le cas du matériau bicouche CHT/GO, les deux couches, respectivement de CHT et de GO, sont de même hauteur. Les dimensions du réacteur 20 mis en oeuvre sont les suivantes. Le réacteur 20 est un cylindre d'un diamètre de 20 cm et d'une hauteur 15 de 60 cm. Le tube central 25 présente un diamètre de 20 mm et une hauteur de 60 cm. Il est percé, sur une hauteur de 50 mm à partir de son extrémité inférieure 255, d'une pluralité d'orifices présentant chacun un diamètre de 3 mm.The total height of material in the reactor is set at 49 cm. In the case of the CHT / GO bilayer material, the two layers, respectively of CHT and GO, are of the same height. The dimensions of the reactor 20 used are as follows. The reactor 20 is a cylinder with a diameter of 20 cm and a height of 60 cm. The central tube 25 has a diameter of 20 mm and a height of 60 cm. It is drilled, at a height of 50 mm from its lower end 255, a plurality of orifices each having a diameter of 3 mm.
20 La cloison de séparation 23 présente un diamètre de 20 cm. Elle est disposée à 50 mm au-dessus de la paroi de fond 221 de la chambre inférieure 22. Elle est percée d'une pluralité de perforations 24 présentant chacune un diamètre de 3 mm. Le réacteur 20 est alimenté par bâchées de 30 ml d'influent. A cet 25 effet, chaque compartiment de l'auget a les dimensions (L x I x h) suivantes, en cm : 10 x 6 x 2,3. La plaque de répartition 28 présente un diamètre de 20 cm. Sur sa surface sont creusées douze rainures 282 de 4 mm de large, formant ensemble un rectangle de 10 x 17 cm. La surface couverte par les rainures 282 30 représente alors 170 cm2, ce qui résulte en une répartition de l'influent déversé 3036394 20 dans le réacteur 20 sur 55 % de la surface supérieure de la chambre supérieure 21. Ce pourcentage est sensiblement équivalent à celui obtenu dans les installations d'assainissement non collectif à filtre à base de copeaux de coco existantes.The partition wall 23 has a diameter of 20 cm. It is disposed at 50 mm above the bottom wall 221 of the lower chamber 22. It is pierced with a plurality of perforations 24 each having a diameter of 3 mm. The reactor 20 is fed with sheets of 30 ml of influent. For this purpose, each compartment of the bucket has the following dimensions (L x I x h), in cm: 10 x 6 x 2.3. The distribution plate 28 has a diameter of 20 cm. On its surface are dug twelve grooves 282 of 4 mm wide, together forming a rectangle of 10 x 17 cm. The area covered by the grooves 282 then represents 170 cm 2, which results in a distribution of influent spilled into the reactor 20 over 55% of the upper surface of the upper chamber 21. This percentage is substantially equivalent to that obtained in non-collective sewage systems with existing coconut shavings filter.
5 Un volume de 15 L de matériau solide est placé dans la chambre supérieure 21 du réacteur 20, réparti autour du tube central 25. La surface du pilote étant de 311 cm2, ceci représente une hauteur d'environ 49 cm de milieu filtrant formé dans la chambre supérieure 21. L'influent est une solution polluante de synthèse, élaborée à partir de 10 boue digérée de STEP et de composés chimiques permettant d'atteindre les concentrations souhaitées en polluants (Lakel, A., 2005. L'assainissement non collectif : mode d'emploi. e-cahier du CSTB, p. 6). Les caractéristiques de la solution polluante sont indiquées dans le tableau 1 ci-dessous. Paramètre Concentration DCO (mg.L-1) 400 Demande Chimique en Oxygène DB05 (mgr') 200 Demande Biologique en Oxygène à 5 jours MES (mgr') 90 Matières En Suspension NT (mgN.1=1) 65 Azote total NH4+ (mgN.1=1) 35 Azote ammoniacal PT (Merl) 15 Phosphore total Tableau 1 - caractéristiques de la solution polluante 15 Le procédé se déroule sur plusieurs semaines, plus précisément 46 semaines pour le matériau CHTGO (mélange monocouche) et pour le matériau CHT/GO (bicouche). Pour chacun des deux matériaux, tout d'abord, il est réalisé une première phase d'alimentation du réacteur en solution polluante selon le profil 3036394 21 d'alimentation discontinu suivant : une bâchée de 30 ml toutes les 12 min, soit un volume journalier d'influent à traiter de 3,4 L.j-1, sans variation du débit d'alimentation au cours d'une journée. Cette première phase s'étend sur une durée de 6 semaines, et permet l'obtention du régime permanent dans le 5 réacteur. Cette période de 6 semaines correspond à la période de développement de la biomasse épuratrice microbienne au sein du milieu filtrant. Il est ensuite réalisé une deuxième phase d'alimentation du réacteur en la même solution polluante, selon le même profil d'alimentation discontinu 10 que celui décrit ci-dessus. Cette deuxième phase d'alimentation présente une durée de 40 semaines pour le matériau CHTGO et pour le matériau CHT/GO. Le fonctionnement des réacteurs est de préférence réalisé dans l'obscurité, de sorte à être le plus représentatif possible de la réalité des installations d'assainissement non collectif.A volume of 15 L of solid material is placed in the upper chamber 21 of the reactor 20, distributed around the central tube 25. The pilot surface being 311 cm 2, this represents a height of about 49 cm of filter medium formed in the upper chamber 21. The influent is a pollutant solution synthesized from STEP digested sludge and chemical compounds to achieve the desired concentrations of pollutants (Lakel, A., 2005. Non-collective sanitation : instructions for use, CSTB e-notebook, page 6). The characteristics of the pollutant solution are shown in Table 1 below. Parameter Concentration COD (mg.L-1) 400 Chemical Oxygen Demand DB05 (mgr ') 200 Biological Oxygen Demand at 5 days MES (mgr') 90 Materials in Suspension NT (mgN.1 = 1) 65 Total NH4 + Nitrogen ( mgN.1 = 1) Ammonia nitrogen PT (Merl) Total phosphorus Table 1 - Characteristics of the polluting solution The process is carried out over several weeks, more specifically 46 weeks for the material CHTGO (monolayer mixture) and for the material CHT / GO (bilayer). For each of the two materials, firstly, a first phase of supply of the pollutant solution reactor is carried out according to the following discontinuous feed profile: a 30-ml tarpaulin every 12 minutes, ie a daily volume influent to treat 3.4 Lj-1, with no change in feed rate over a day. This first phase extends over a period of 6 weeks, and makes it possible to obtain the steady state in the reactor. This 6-week period corresponds to the period of development of the microbial purifying biomass within the filter medium. A second reactor feed phase is then carried out in the same pollutant solution, according to the same discontinuous feed profile 10 as that described above. This second feeding phase has a duration of 40 weeks for the CHTGO material and for the CHT / GO material. The operation of the reactors is preferably performed in the dark, so as to be as representative as possible of the reality of non-collective sanitation facilities.
15 Analyse de paramètres physico-chimiques et microbiologiques Au cours de cette deuxième phase, des prélèvements sont réalisés sur les influents en entrée des réacteurs et les effluents en sortie des réacteurs, afin d'évaluer les capacités épuratoires des matériaux solides testés. A cet effet, les effluents en sortie des réacteurs sont échantillonnés de façon 20 hebdomadaire, pour évaluer leurs caractéristiques physico-chimiques et microbiologiques. Cet échantillonnage hebdomadaire commence après environ 6 semaines de fonctionnement en deuxième phase d'alimentation. Les effluents en sortie de réacteur sont collectés pendant 48 h dans des seaux placés sous les réacteurs, afin de collecter un volume suffisant pour réaliser un 25 échantillonnage convenable en vue des analyses. Les seaux et les tuyaux d'évacuation sont préalablement lavés et essuyés. Les effluents sont homogénéisés avant d'être mis en flacons. Les paramètres physico-chimiques évalués sont la demande chimique en oxygène (DCO), la demande biologique en oxygène à 5 jours (DBO5), le pH, 30 la conductivité, la turbidité, la teneur en phosphore total (PT), la teneur en azote 3036394 22 total (NT), la teneur en nitrates, la teneur en en ions ammonium et la teneur en matières en suspension (MES). Ces analyses sont réalisées de manière classique en elle-même pour l'homme du métier. Le tableau 2 ci-dessous indique, pour chaque paramètre, la méthode d'analyse mise en oeuvre, en 5 référence à la norme associée Paramètre Unité Méthode Norme de référence pH pH-mètre NFT 90-008 Conductivité (Cond.) 1..1S.cm-1 Conductimètre NF EN 27888 (T 90-031) Turbidité (Turb.) NTU Turbidimètre NF EN ISO 7027 (T 90-033) Demande Chimique en mg.L-1 Test rapide ISO 15705 Oxygène (DCO) Demande Biologique en mg.L-1 Ensemencement NF EN 1899 Oxygène (DB05) - Incubation (T 90-103) Azote total (NT) mgN.L-1 Test rapide NF EN ISO 11905-1 Ammonium (NH4+) mgN.L-1 Test rapide NF EN ISO 90015-2 Nitrates (NO3) mgN.L-1 Test rapide Phosphore total (PT) mgP.L-1 Test rapide NF EN ISO 6878 (T90-023) Matières En Suspension (MES) mg.L-1 Banc de filtration NF EN 872 séchage à 105°C (T 90-105) Tableau 2 - Méthodes d'analyse mises en oeuvre Selon l'invention, les valeurs à respecter sont fixées comme suit : DB05 < 35 mg/L ; MES < 35 mg/L ; DCO < 125 mg/L. La concentration en ions ammonium NH4+ doit diminuer entre l'entrée 10 et la sortie si la nitrification s'opère correctement et donc être largement inférieure à 35 mg/L. Elle doit être corrélée avec une augmentation de la concentration en nitrates NO3-. Le pH doit être compris entre 5,5 et 8,5, ce qui permet avantageusement d'assurer que l'effluent puisse être rejeté dans le milieu 15 naturel.Analysis of Physico-Chemical and Microbiological Parameters During this second phase, samples are taken from the influents at the inlet of the reactors and the effluents leaving the reactors, in order to evaluate the purification capacities of the solid materials tested. For this purpose, the effluents leaving the reactors are sampled weekly to evaluate their physicochemical and microbiological characteristics. This weekly sampling begins after about 6 weeks of operation in the second feeding phase. The effluents at the outlet of the reactor are collected for 48 hours in buckets placed under the reactors, in order to collect a sufficient volume to carry out a suitable sampling for analyzes. Buckets and drain pipes are washed and wiped beforehand. The effluents are homogenized before being placed in flasks. The physicochemical parameters evaluated are the chemical oxygen demand (COD), the biological oxygen demand at 5 days (BOD5), the pH, the conductivity, the turbidity, the total phosphorus content (PT), the nitrogen total 3036394 22 (NT), nitrate content, ammonium ion content and suspended solids content (MES). These analyzes are carried out in a conventional manner in itself for the skilled person. Table 2 below indicates, for each parameter, the analysis method used, with reference to the associated standard. Parameter Unit Method Reference standard pH pH-meter NFT 90-008 Conductivity (Cond.) 1 .. 1S.cm-1 Conductivity meter NF EN 27888 (T 90-031) Turbidity (Turb.) NTU Turbidimeter NF EN ISO 7027 (T 90-033) Chemical demand in mg.L-1 Rapid test ISO 15705 Oxygen (COD) Biological demand in mg.L-1 Inoculation NF EN 1899 Oxygen (DB05) - Incubation (T 90-103) Total nitrogen (NT) mgN.L-1 Rapid test NF EN ISO 11905-1 Ammonium (NH4 +) mgN.L-1 Test rapid NF EN ISO 90015-2 Nitrates (NO3) mgN.L-1 Rapid Test Total Phosphorus (PT) mgP.L-1 Rapid Test NF EN ISO 6878 (T90-023) Suspended Substances (MES) mg.L-1 Filtration bench NF EN 872 drying at 105 ° C. (T 90-105) Table 2 - Methods of analysis used According to the invention, the values to be respected are fixed as follows: DB05 <35 mg / L; MES <35 mg / L; COD <125 mg / L. The NH 4 + ammonium ion concentration should decrease between inlet and outlet if the nitrification is performed properly and therefore be well below 35 mg / L. It must be correlated with an increase in NO3- nitrate concentration. The pH must be between 5.5 and 8.5, which advantageously makes it possible to ensure that the effluent can be discharged into the natural medium.
3036394 23 Le suivi des variations de turbidité permet d'identifier des problèmes de fonctionnement tel qu'un colmatage ou un relargage. Les rendements d'élimination moyens pour les différents paramètres physico-chimiques étudiés tout au long de l'étude sont calculés selon l'équation 5 suivante : ) - v,7:1 (Cet-Ci) Lit-1 Cet x 100 n où Ce; est la concentration en entrée de réacteur pour le prélèvement i ; n est le nombre de prélèvements et Ci est la concentration en sortie de réacteur pour le prélèvement i 10 Pour l'évaluation des paramètres microbiologiques, l'influent en entrée du réacteur et l'effluent en sortie du réacteur sont échantillonnés de façon mensuelle. Les échantillons sont collectés dans des flacons en polyéthylène haute densité (PEHD) de 250 mL. Les prélèvements mensuels débutent après 12 semaines de fonctionnement en deuxième phase. Le jour du prélèvement, 15 des tuyaux et des bouchons percés adaptés aux flacons de prélèvement sont désinfectés à l'éthanol. Les tuyaux et les bouchons sont ensuite placés sous les réacteurs, ainsi qu'en sortie de la cuve d'alimentation. Les tuyaux sont rincés avec l'effluent pendant 15 min, puis, ils sont connectés au flacon de prélèvement. La durée du prélèvement dépend du débit de sortie de l'effluent 20 et dure environ 1 h, pour récolter entre 70 et 100 mL nécessaires aux analyses microbiologiques. Le tableau 3 ci-dessous présente les paramètres microbiologiques analysés, ainsi que la référence de la norme en décrivant le protocole d'analyse. Paramètre Norme Escherichia Coli NF EN ISO 9308-3 Entérocoques NF EN ISO 7899-1 Bactéries Coliformes NFT-90 413 Microorganismes revivifiables à 22°C et 36°C NF ENISO 6222 Tableau 3 - paramètres microbiologiques étudiés 3036394 24 Les valeurs devant être respectées pour chacun de ces paramètres dépendent de l'usage auquel l'effluent est destiné, par exemple pour l'irrigation de cultures ou d'espaces verts, pour un simple rejet dans le sol, etc. Les résultats obtenus pour les deux matériaux solides testés, en fin 5 d'essai, sont indiqués dans le tableau 4 ci-dessous. Matériau pH Cond. Turb. DCO DB05 NT PT NH4+ NO3 MES µS/cm NUT mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L CHT/GO 5,7 558 0,82 18 < 3 50 13,0 15,0 26,5 5,80 CHTGO 7,8 7,35 7,40 88 10 53 12,5 48,5 < 0,6 21,12 Tableau 4 - résultats d'analyse obtenus pour les deux matériaux solides testés Le matériau CHT/GO apparait comme répondant aux critères prédéterminés pour témoigner d'une capacité épuratoire adéquate. Le milieu 10 CHTGO ne répond quant à lui pas aux critères fixés, notamment concernant les teneurs en ions ammonium et en ions nitrates. La turbidité élevée pour ce matériau témoigne en outre de problèmes de colmatage / relargage éventuels. Observation de la colonisation du milieu filtrant Une observation de la colonisation des milieux filtrants est réalisée à 15 l'aide d'un endoscope permettant d'accéder au coeur du milieu filtrant. A cet effet, une tige métallique de 50 cm de long, perforée de fenêtres d'ouverture de 10 cm séparées par des fenêtres pleines de 1 cm, est plongée dans le milieu filtrant 39, successivement en plusieurs points d'observation. Cette tige permet de diriger la caméra de l'endoscope durant l'observation. Un 20 moteur permettant de temporiser le temps de remontée de la caméra est installé en haut de la tige métallique. La caméra miniature est ensuite introduite dans le moteur, puis dans la tige métallique pour être conduite au fond du massif filtrant. La caméra remonte ensuite tout le milieu filtrant en prenant des photos à intervalles de longueurs réguliers, permettant ainsi l'observation de la 25 colonisation sur toute la hauteur du milieu, en un point donné. L'appareil réalise une photo tous les 4 mm. Pour chaque milieu, trois points d'observation sont 3036394 25 réalisés permettant d'appréhender l'homogénéité de la colonisation. Un exemple de répartition de ces points d'observation 40 est montré sur la figure 6. Les points d'observation y sont uniformément répartis autour du tube central 25.3036394 23 The monitoring of turbidity variations makes it possible to identify operating problems such as clogging or salting out. The average removal efficiencies for the various physicochemical parameters studied throughout the study are calculated according to the following equation: - v, 7: 1 (Ce-Ci) Lit-1 This x 100 n where This; is the reactor inlet concentration for sampling i; n is the number of samples and Ci is the reactor outlet concentration for sampling. For the evaluation of the microbiological parameters, the influent at the reactor inlet and the effluent at the outlet of the reactor are sampled monthly. Samples are collected in 250 mL high density polyethylene (HDPE) bottles. Monthly withdrawals begin after 12 weeks of operation in the second phase. On the day of sampling, 15 drilled tubes and stoppers adapted to the sample bottles are disinfected with ethanol. The pipes and plugs are then placed under the reactors and at the outlet of the feed tank. The pipes are rinsed with the effluent for 15 minutes, then they are connected to the sampling bottle. The duration of the sampling depends on the output rate of the effluent 20 and lasts about 1 hour, to collect between 70 and 100 mL required for microbiological analyzes. Table 3 below presents the microbiological parameters analyzed, as well as the reference of the standard by describing the analysis protocol. Parameter Standard Escherichia Coli NF EN ISO 9308-3 Enterococci NF EN ISO 7899-1 Coliform bacteria NFT-90 413 Microorganisms revivable at 22 ° C and 36 ° C NF ENISO 6222 Table 3 - microbiological parameters studied 3036394 24 The values to be respected for each of these parameters depends on the use for which the effluent is intended, for example for irrigating crops or green spaces, for a simple discharge into the soil, etc. The results obtained for the two solid materials tested, at the end of the test, are shown in Table 4 below. PH material Cond. Turb. COD DB05 NT PT NH4 + NO3 MES μS / cm NUT mg / L mg / L mg / L mg / L mg / L mg / L mg / L CHT / GO 5.7 558 0.82 18 <3 50 13.0 15 , 0 26.5 5.80 CHTGO 7.8 7.35 7.40 88 10 53 12.5 48.5 <0.6 21.12 Table 4 - Analysis results obtained for the two solid materials tested The material CHT / GO appears to meet the predetermined criteria to demonstrate adequate sanitation capacity. The CHTGO medium does not meet the criteria set, particularly with regard to the ammonium ion and nitrate ion contents. The high turbidity for this material also indicates possible problems of clogging / salting out. Observation of the colonization of the filtering medium An observation of the colonization of the filter media is carried out using an endoscope allowing access to the core of the filter medium. For this purpose, a metal rod 50 cm long, perforated with 10 cm opening windows separated by full 1 cm windows, is immersed in the filter medium 39, successively at several observation points. This rod allows to direct the camera of the endoscope during the observation. An engine for delaying the rise time of the camera is installed at the top of the metal rod. The miniature camera is then introduced into the engine, then into the metal rod to be driven to the bottom of the filter bed. The camera then rises the entire filter medium by taking pictures at regular length intervals, thus allowing colonization to be observed over the entire height of the medium at a given point. The camera takes a photo every 4 mm. For each medium, three observation points are made 3036394 25 making it possible to apprehend the homogeneity of the colonization. An example of distribution of these observation points 40 is shown in FIG. 6. The observation points are uniformly distributed around the central tube 25.
5 La figure 7 présente les observations réalisées pour le milieu CHTGO. Les différentes hauteurs d'observation sont, en partant du haut du milieu filtrant, 5,7 cm (a), 12,7 cm (b), 16,7 cm (c), 20,2 cm (d), 27,1 cm (e), 31,0 cm (f), 39,5 cm (g) et 44,9 cm (h). On observe sur cette figure que le milieu CHTGO est colonisé sur toute sa hauteur. Les 20 cm supérieurs du milieu (a à 10 d) présentent une colonisation plus prononcée. Ces observations concernant le degré de colonisation peuvent être mises en correspondance avec le profil de la teneur en oxygène au sein du milieu filtrant décrit ci-après, et sont cohérentes avec les résultats d'analyse de l'effluent en sortie du réacteur. La figure 8 présente les observations réalisées pour le milieu CHT/GO.Figure 7 presents the observations made for the CHTGO medium. The different viewing heights are, from the top of the filter media, 5.7 cm (a), 12.7 cm (b), 16.7 cm (c), 20.2 cm (d), 27, 1 cm (e), 31.0 cm (f), 39.5 cm (g) and 44.9 cm (h). It is observed in this figure that the CHTGO medium is colonized over its entire height. The upper 20 cm of the medium (a to 10 d) show a more pronounced colonization. These observations concerning the degree of colonization can be put in correspondence with the profile of the oxygen content in the filter medium described below, and are consistent with the effluent analysis results at the outlet of the reactor. Figure 8 presents the observations made for the CHT / GO medium.
15 Les différentes hauteurs d'observation sont, en partant du haut du milieu filtrant, 1,2 cm (a), 6,1 cm (b), 10,1 cm (c), 14,2 cm (d), 21,6 cm (e), 26,1 cm (f), 33,1 cm (g) et 38,6 cm (h). Sur cette figure, la ligne en pointillés indiqué la ligne de séparation des couches CHT et GO. On observe que le milieu CHT/GO est totalement colonisé sur toute sa hauteur. Une colonisation très 20 intense est observée sur les 20 premiers centimètres (a à e). La chènevotte n'est plus identifiable dans la biomasse épuratrice et la matière accumulée. Là encore, ces observations concernant le degré de colonisation peuvent être mises en correspondance avec le profil de la teneur en oxygène au sein du milieu filtrant décrit ci-après, et sont cohérentes avec les résultats d'analyse de 25 l'effluent en sortie du réacteur. Analyse des gaz Une évaluation de la teneur en gaz (02 et CO2) au sein des milieux filtrants a été effectuée au niveau des mêmes points que ceux mis en oeuvre pour l'observation décrite ci-avant. A cet effet, une canne de mesure est 30 introduite dans le milieu. Cette canne est équipée d'une pointe rétractable. La pointe permet une pénétration plus facile dans le milieu : la pointe est alors 3036394 26 fermée et aucune mesure n'est réalisée. Lorsque la profondeur est atteinte, la canne est relevée ce qui libère la pointe et la mesure est alors réalisée. Les gaz présents dans le milieu sont aspirés vers un analyseur DRÂGER XAM® 7000 via une pompe intégrée. La mesure d'02 se fait à l'aide 5 d'un capteur électrochimique, la valeur mesurée est exprimée en % 02. La valeur à saturation est de 20,9 %. La mesure de CO2 est basée sur le rayonnement infrarouge, la valeur est exprimée en % CO2. Une mesure de la quantité de gaz est réalisée tous les 5 cm environ jusqu'au fond du milieu filtrant.The different viewing heights are, from the top of the filter medium, 1.2 cm (a), 6.1 cm (b), 10.1 cm (c), 14.2 cm (d), 21 cm. 6 cm (e), 26.1 cm (f), 33.1 cm (g) and 38.6 cm (h). In this figure, the dotted line indicated the line of separation of CHT and GO layers. It is observed that the medium CHT / GO is totally colonized on all its height. Very intense colonization is observed on the first 20 cm (a to e). The chènevotte is no longer identifiable in the purifying biomass and accumulated matter. Again, these observations on the degree of colonization can be mapped to the profile of the oxygen content in the filter media described hereinafter, and are consistent with the results of analysis of the effluent leaving the reactor. Gas Analysis An evaluation of the gas content (O 2 and CO 2) in the filter media was performed at the same points as those used for the observation described above. For this purpose, a measurement rod is introduced into the medium. This cane is equipped with a retractable tip. The tip allows easier penetration into the medium: the tip is then closed and no measurement is made. When the depth is reached, the cane is raised which releases the tip and the measurement is then performed. The gases present in the medium are sucked into a DRÂGER XAM® 7000 analyzer via an integrated pump. The measurement of 02 is done with the aid of an electrochemical sensor, the measured value is expressed in% O2. The saturation value is 20.9%. The CO2 measurement is based on infrared radiation, the value is expressed in% CO2. A measurement of the quantity of gas is carried out every 5 cm approximately to the bottom of the filter medium.
10 Les résultats obtenus sont présentés sur la figure 9 et la figure 10, respectivement pour le matériau CHTGO et le matériau CHT/GO. Concernant le matériau CHTGO, on y observe que le pourcentage d'oxygène 02 présent au sein du milieu diminue lorsque la sonde plonge dans le milieu, alors que le pourcentage de dioxyde de carbone CO2 augmente. Le 15 pourcentage diminue, de 19 % à 5 cm, jusqu'à une valeur aussi basse que 11 % à 30 cm. La colonisation importante des premiers centimètres de milieu semble rendre difficile le passage de l'oxygène vers le fond du milieu. Une pente de décroissance de l'oxygène au sein du massif de -0,32 % 02.cm-1 est obtenue.The results obtained are shown in Figure 9 and Figure 10 for the CHTGO material and the CHT / GO material, respectively. Regarding the CHTGO material, it is observed that the percentage of oxygen O 2 present in the medium decreases when the probe is immersed in the medium, while the percentage of carbon dioxide CO2 increases. The percentage decreases from 19% to 5 cm to a value as low as 11% to 30 cm. The important colonization of the first centimeters of medium seems to make difficult the passage of the oxygen towards the bottom of the medium. A slope of decrease of the oxygen within the mass of -0.32% 02.cm-1 is obtained.
20 Concernant le matériau CHT/GO, on observe que la teneur en 02 est sensiblement constante, à une valeur d'environ 18 %, sur toute la hauteur du milieu filtrant, ce qui est indicatif d'un matériau apte à constituer un milieu filtrant pour l'épuration d'eaux usées dans une installation d'assainissement non collectif.With regard to the CHT / GO material, it is observed that the O 2 content is substantially constant, at a value of about 18%, over the entire height of the filter medium, which is indicative of a material capable of constituting a filtering medium. for the purification of wastewater in a non-collective sanitation installation.
25 Les essais menés à l'aide du dispositif selon l'invention, conformément au procédé selon l'invention, permettent ainsi d'identifier que le matériau bicouches CHT/G0 présente les propriétés adéquates pour permettre l'épuration des eaux usées domestiques. Le milieu monocouche CHTGO n'est pas adapté. Il présente une mauvaise oxygénation, une mauvaise tenue dans 30 le temps, ainsi que des rendements d'épuration plus faibles.The tests carried out using the device according to the invention, in accordance with the process according to the invention, thus make it possible to identify that the bilayer material CHT / G0 has the appropriate properties to allow the purification of domestic wastewater. The CHTGO monolayer medium is not suitable. It exhibits poor oxygenation, poor durability over time, as well as lower purification efficiencies.
3036394 27 C/ Validation en conditions réelles du résultat de l'évaluation Afin de valider ce résultat, le matériau solide bicouches CHT/GO, décrit ci-avant, a été testé au sein d'une installation pilote in situ d'assainissement d'une habitation. Le pilote in situ a été installé sur une 5 maison individuelle. Le site est occupé par une famille de cinq personnes. La maison est composée de cinq pièces principales. Le terrain est plat et de type boulbène. C'est une terre argileuse qui ne permet pas l'infiltration des eaux. Les eaux sont donc rejetées au milieu naturel via un fossé. Le système complet installé comprend, de manière classique en elle- 10 même, une cuve tampon en amont de la fosse toutes eaux ; une fosse toutes eaux de 4 000 L (sEBico, cuve béton) ; un poste de relevage des eaux usées prétraitées (MR POMPES, poste : SK4/10, 2 pompes : Vortex F) ; l'installation pilote de traitement, à base de matériau CHT/GO en tant que milieu filtrant ; et un poste de relevage des eaux usées traitées (MR POMPES, poste : SK4/15, 2 15 pompes : Vortex F). L'installation pilote 50 est représentée de manière schématique sur la figure 11. Elle comporte une cuve 51, par exemple en béton fibré avec des fibres en polyéthylène (PE). La répartition de l'eau usée prétraitée dans la cuve est effectuée via un système d'alimentation, illustré en 52 sur la figure, 20 notamment un système connu sous le nom de sprinkler, alimenté sous pression, et disposé en partie supérieure de la cuve 51. Le milieu filtrant est disposé à l'intérieur de la cuve et se compose d'une couche inférieure 53 de grignons d'olive et d'une couche supérieure 54 de chènevotte. Les épaisseurs de ces deux couches sont sensiblement 25 identiques. La couche inférieure 53 repose sur un plancher intermédiaire 55 composé d'un caillebotis (Diamond ; polyester renforcé de fibres de verre), par exemple installé à 0,15 m du fond 56 de la cuve. Sur ce plancher 55 est préférentiellement posée une géogrille de maille inférieure à 3 mm, qui remonte jusqu'en haut du milieu filtrant de façon à éviter qu'il ne tombe au fond du 30 pilote.3036394 27 C / Validation under real conditions of the evaluation result In order to validate this result, the CHT / GO bilayer solid material, described above, has been tested in a pilot site in situ a house. The in situ pilot was installed on a single house. The site is occupied by a family of five. The house is composed of five main rooms. The land is flat and of the boulbène type. It is a clay soil that does not allow the infiltration of water. The waters are therefore released into the natural environment via a ditch. The complete system installed comprises, in a conventional manner in itself, a buffer tank upstream of the all-water tank; an all-water pit of 4000 L (sEBico, concrete tank); a pre-treated sewage lifting station (MR PUMPS, post: SK4 / 10, 2 pumps: Vortex F); the pilot treatment plant, based on CHT / GO material as a filter media; and a treated wastewater lifting station (MR PUMPS, station: SK4 / 15, 2 pumps: Vortex F). The pilot plant 50 is shown schematically in FIG. 11. It comprises a tank 51, for example of fiber-reinforced concrete with polyethylene (PE) fibers. The distribution of the pretreated waste water in the tank is carried out via a feed system, illustrated at 52 in the figure, in particular a system known as a sprinkler, fed under pressure, and arranged in the upper part of the tank. 51. The filtering medium is disposed inside the tank and consists of a lower layer 53 of olive pomace and a top layer 54 of hemp. The thicknesses of these two layers are substantially identical. The lower layer 53 rests on an intermediate floor 55 composed of a grating (Diamond, fiberglass reinforced polyester), for example installed at 0.15 m from the bottom 56 of the tank. On this floor 55 is preferably placed a mesh geogrid of less than 3 mm, which goes up to the top of the filter medium so as to prevent it from falling to the bottom of the pilot.
3036394 28 Sous le plancher intermédiaire 55, la totalité des effluents est orientée vers une sortie 57 de façon à éviter la présence de volume mort dans la cuve 51. Des tampons de visite 58, classiques en eux-mêmes, sont installés 5 dans la paroi supérieure 59 de la cuve 51. Un système d'aération est en outre installé dans la cuve 51. Ce système est composé de quatre tuyaux perforés 60 disposés aux quatre coins de la cuve 51. Ces tuyaux 60 s'étendent depuis sensiblement le fond 56 de la cuve 51, jusqu'au-dessus du milieu filtrant, sans toutefois atteindre la paroi 10 supérieure 59 de la cuve 51. Ils sont par exemple percés sur leur hauteur de douze orifices en quinconce. Afin d'aérer la partie centrale du milieu filtrant, des drains perforés 61, par exemple au nombre de quatre, sont en outre placés entre la couche inférieure 53 et la couche supérieure 54 du milieu filtrant. Ces drains 61 sont connectés à des cheminées, non visibles sur les figures, 15 donnant sur l'extérieur de la cuve 51. Dans cet exemple, l'installation est dimensionnée pour traiter 6 équivalents habitant (EH). La cuve 51 présente des dimensions (L x I x h) de 3,20 x 2,40 x 1,40 m, pour un volume utile de 6 m3. La hauteur de milieu filtrant dans la cuve 51 est fixée à 0,70 m (soit 20 0,35 m par couche de milieu filtrant). Cela représente un volume de milieu filtrant de 4,2 m3. Chaque couche 53, 54 occupe un volume de 2,1 m3, ce qui représente une masse d'environ 1,5 tonnes de grignons d'olives et d'environ 300 kg de chènevotte. Les tuyaux 60 du système d'aération présentent une hauteur de 0,90 m.Under the intermediate floor 55, the totality of the effluents is directed towards an outlet 57 so as to avoid the presence of dead volume in the tank 51. Inspection pads 58, conventional in themselves, are installed in the wall upper 59 of the tank 51. A ventilation system is also installed in the tank 51. This system is composed of four perforated pipes 60 arranged at the four corners of the tank 51. These pipes 60 extend substantially from the bottom 56 of the tank 51, up to the top of the filter medium, without however reaching the upper wall 59 of the tank 51. They are for example drilled on their height with twelve staggered holes. In order to aerate the central part of the filter medium, perforated drains 61, for example four in number, are further placed between the lower layer 53 and the upper layer 54 of the filter medium. These drains 61 are connected to chimneys, not visible in the figures, giving onto the outside of the tank 51. In this example, the installation is sized to process 6 equivalent inhabitants (EH). The tank 51 has dimensions (L x I x h) of 3.20 x 2.40 x 1.40 m, for a useful volume of 6 m3. The height of the filter medium in the tank 51 is set at 0.70 m (ie 0.35 m per layer of filter media). This represents a volume of filter medium of 4.2 m3. Each layer 53, 54 occupies a volume of 2.1 m3, which represents a mass of about 1.5 tons of olive cake and about 300 kg of hemp seed. The pipes 60 of the ventilation system have a height of 0.90 m.
25 Cette installation pilote in situ a fait l'objet d'un suivi régulier durant 1 an à partir de la date de mise en service, afin de confirmer les résultats expérimentaux obtenus en laboratoire dans les conditions d'utilisation réelles. Une caractérisation des eaux usées entrant dans la filière a été réalisée au démarrage de l'étude. Le prélèvement de la totalité des eaux usées 30 sortant de l'habitation a été réalisé toutes les 24 h durant 7 jours consécutifs.25 This in situ pilot plant was regularly monitored for 1 year from the date of commissioning to confirm experimental laboratory results under actual conditions of use. A characterization of the wastewater entering the sector was carried out at the start of the study. The collection of all the wastewater 30 leaving the dwelling was carried out every 24 hours for 7 consecutive days.
3036394 29 Cette campagne a permis de valider du caractère représentatif de la famille sélectionnée. Les eaux usées traitées ont été échantillonnées à raison d'une campagne de prélèvement par mois. Les prélèvements ont été réalisés sur 5 sept jours consécutifs, à raison d'un prélèvement toutes les 24 h. Le prélèvement des eaux usées traitées a été effectué au niveau du poste de relevage en sortie du système de traitement, à l'aide d'un préleveur automatique réfrigéré HYDREKA (tête de prélèvement HACH SIGMA 900 SD) asservi au temps, programmé de manière à récolter 210 mL toutes les 18 min, 10 ce qui représente un prélèvement de 80 échantillons sur 24 h pour un volume total récolté d'environ 17 L. Les eaux ont ensuite été homogénéisées à l'aide d'une tige en plastique, avant d'être transvasées dans les flacons de prélèvement. Les flacons de prélèvement ont été complétés en trois fois avec un mélange de l'eau contenue dans le bac de prélèvement entre chaque 15 remplissage. Les paramètres physico-chimiques MES, DCO, DBO5, NT et pH ont été mesurés sur les prélèvements d'eau réalisés sur le pilote in situ. Une synthèse des résultats obtenus est présentée dans le tableau 5 ci-dessous, pour chaque campagne Camp. Camp. Volume MES DCO DB05 NT pH (L) (mg/L) (mg/L) (mg/L) (mg/L) Obtention 1 369 ±148 73 ±10 751 ±81 150 ±20 85 ±11 7,3 ±0,3 du régime permanent 2 322 ±196 62 ±19 448 ±52 110 ±33 81 ±10 7,2 ±0,5 3 353 ±139 114 ±25 523 ±51 84 ±20 97 ±13 7,7 ±0,6 Régime 4 364 ±104 42 ±10 250 ±41 26 ±10 67 ±5 7,4 ±0,2 permanent 5 370 ±150 34 ±8 211 ±32 22 ±22 72 ±14 7,3 ±0,3 6 301 ±128 37 ±4 218 ±32 17 ±7 64 ±5 7,4 ±0,1 7 376 ±98 51 ±17 209 ±17 19 ±7 104 ±14 7,1 ±0,1 20 Tableau 5 - Résultats d'analyse des paramètres physico-chimiques, exprimés en moyenne ± écart-type sur sept jours consécutifs 3036394 30 Des observations à l'endoscope ont par ailleurs été réalisées à l'issue de la 35ème semaine d'expérimentation, de façon à suivre le développement de la biomasse au sein du milieu filtrant. La figure 12 présente les observations réalisées. Les différentes hauteurs d'observation sont, en partant du haut du 5 milieu filtrant, 2,6 cm (a), 12,0 cm (b), 19,9 cm (c), 27,0 cm (d), 36,4 cm (e), 46,2 cm (f), 51,2 cm (g) et 59,5 cm (h). Sur cette figure, la ligne en pointillés indiqué la ligne de séparation des couches GO et CHT. On observe que le milieu CHT/GO est totalement colonisé sur toute sa hauteur. Une analyse des gaz a également été réalisée de façon à connaitre 10 l'oxygénation du milieu. L'ensemble de ces tests en situation réelle ont permis de valider les bonnes performances épuratoires du milieu filtrant CHT/GO, et de valider la fiabilité du procédé selon l'invention d'évaluation d'un matériau solide à constituer un milieu filtrant pour l'épuration des eaux usées au sein d'une 15 installation d'assainissement non collectif. Ce procédé, associé au dispositif selon l'invention, permet avantageusement de tester, facilement et à un coût limité, des matériaux d'origine végétale, notamment les déchets de l'agriculture locale, de sorte à fournir une voie de valorisation, particulièrement intéressante du point de vue 20 économique, de ceux de ces déchets présentant une capacité adéquate pour l'épuration des eaux usées.3036394 29 This campaign validated the representative nature of the selected family. The treated wastewater was sampled with one sampling campaign per month. Samples were taken on seven consecutive days, with one sampling every 24 hours. The treated wastewater was taken from the lifting station at the outlet of the treatment system using a HYDREKA refrigerated automatic sampler (HACH SIGMA 900 SD sampling head) which was programmed to collect 210 mL every 18 min, which represents a sample of 80 samples over 24 hours for a total collected volume of about 17 L. The waters were then homogenized using a plastic rod, before to be transferred to the sampling bottles. The sampling flasks were completed three times with a mixture of the water contained in the sample tank between each fill. The physico-chemical parameters MES, COD, BOD5, NT and pH were measured on the water samples taken from the pilot in situ. A summary of the results obtained is presented in Table 5 below for each Camp campaign. Camp. Volume MES DCO DB05 NT pH (L) (mg / L) (mg / L) (mg / L) (mg / L) Preparation 1 369 ± 148 73 ± 10 751 ± 81 150 ± 20 85 ± 11 7.3 ± 0.3 steady state 2 322 ± 196 62 ± 19 448 ± 52 110 ± 33 81 ± 10 7.2 ± 0.5 3 353 ± 139 114 ± 25 523 ± 51 84 ± 20 97 ± 13 7.7 ± 0 , 6 Speed 4 364 ± 104 42 ± 10 250 ± 41 26 ± 10 67 ± 5 7.4 ± 0.2 permanent 5 370 ± 150 34 ± 8 211 ± 32 22 ± 22 72 ± 14 7.3 ± 0.3 6 301 ± 128 37 ± 4 218 ± 32 17 ± 7 64 ± 5 7.4 ± 0.1 7 376 ± 98 51 ± 17 209 ± 17 19 ± 7 104 ± 14 7.1 ± 0.1 Table 5 - Results of analysis of the physicochemical parameters, expressed on average ± standard deviation over seven consecutive days 3036394 Endoscope observations were also performed at the end of the 35th week of experimentation, in order to follow the development of biomass within the filter medium. Figure 12 shows the observations made. The different viewing heights are, from the top of the filter medium, 2.6 cm (a), 12.0 cm (b), 19.9 cm (c), 27.0 cm (d), 36 cm. 4 cm (e), 46.2 cm (f), 51.2 cm (g) and 59.5 cm (h). In this figure, the dotted line indicated the line of separation of the layers GO and CHT. It is observed that the medium CHT / GO is totally colonized on all its height. An analysis of the gases was also carried out so as to know the oxygenation of the medium. All of these tests in real-life conditions made it possible to validate the good purification performance of the CHT / GO filter medium, and to validate the reliability of the method according to the invention for evaluating a solid material to constitute a filtering medium for the filtration medium. treatment of wastewater in a non-collective sanitation installation. This method, associated with the device according to the invention, advantageously makes it possible to easily test, at a limited cost, materials of plant origin, in particular the waste of local agriculture, so as to provide a particularly advantageous method of recovery. from the economic point of view, those of these wastes having adequate capacity for sewage treatment.
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN118667639A (en) * | 2024-08-23 | 2024-09-20 | 四川省冶勘设计集团生态环境工程有限公司 | Residual body fermentation integrated treatment device for agricultural land with heavy metal pollution after phytoremediation |
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| FR2975390A1 (en) * | 2011-05-17 | 2012-11-23 | Leroux Philippe Paul | DEVICE FOR PURIFYING DOMESTIC WASTEWATER |
-
2015
- 2015-05-21 FR FR1554559A patent/FR3036394B1/en active Active
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