FR2691453A1

FR2691453A1 - Redn in column of sludge contaminated by metals - by adsorbing onto bacteria combined with stabilisation and thickening used for effluent treatment

Info

Publication number: FR2691453A1
Application number: FR9206294A
Authority: FR
Inventors: Besnainou Bernard; Lessart Pierre
Original assignee: Commissariat a lEnergie Atomique CEA
Current assignee: Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
Priority date: 1992-05-22
Filing date: 1992-05-22
Publication date: 1993-11-26
Anticipated expiration: 2012-05-22
Also published as: FR2691453B1

Abstract

Process comprises (a) eliminating large solid particles to obtain prim. effluent charged with sludge, (b) prim. decantating prim. effluent to obtain prim. sludge and sec. effluent, (c) stabilising and thickening prim. sludge, (d) biological purificn. of sec. effluent, (e) sec. decantating at exit of biological purifier to obtain treated effluent for discharge and sec. sludge, (f) recycling part of sec. sludge to purifier, and (g) stabilising and thickening remainder of sludge to obtain reusable treated sludge with reduced metal content. Liq., rich in metals, from thickening of prim. sludge, and part of microorganism rich sec. sludge are transferred to a reactor such that metals are fixed onto surface of microorganisms. Clarified effluent is transferred to biological purifier. Sludge from reactor is stabilised and thickened to obtain sludge with high metal content. USE/ADVANTAGE - Effluent treatment (claimed). High proportion of low metal content sludge produced. 80-90% reusable sludge and 10-20% non usable sludge (claimed).

Description

PROCEDE DE REDUCTION DU VOLUME DES BOUES CONTAMINEES
PAR DES METAUX ET INSTALLATION DE TRAITEMENT DES EAUX
USEES PERMETTANT LA REALISATION DE CE PROCEDE
DESCRIPTION
La présente invention concerne un procédé de réduction du volume des boues contaminées par des métaux, destiné notamment à être appliqué lors du traitement des eaux usées, ainsi que l'installation de traitement des eaux usées permettant la réalisation de ce procédé.PROCESS FOR REDUCING THE VOLUME OF CONTAMINATED SLUDGE
BY METALS AND WATER TREATMENT FACILITY
USES ALLOWING THE CARRYING OUT OF THIS PROCESS
DESCRIPTION
The present invention relates to a process for reducing the volume of sludge contaminated with metals, intended in particular to be applied during the treatment of waste water, as well as the installation for treating waste water allowing the carrying out of this process.

De nombreuses stations d'épuration ont été installées en différents points du réseau hydrographique, afin de traiter les eaux usées provenant notamment des habitations ou rejetées par différentes industries. Ces eaux usées comprennent une partie liquide et une partie solide appelée boue, cette dernière renfermant notamment de la terre, du sable, des déchets, des morceaux de bois, des débris et des micro-organismes. En outre, ces boues sont fréquemment polluées par la présence de métaux et notamment de métaux lourds. Numerous treatment plants have been installed at different points in the hydrographic network, in order to treat wastewater coming in particular from homes or discharged by different industries. This wastewater includes a liquid part and a solid part called mud, the latter including earth, sand, waste, pieces of wood, debris and microorganisms. In addition, this sludge is frequently polluted by the presence of metals and in particular heavy metals.

A la sortie de la station d'épuration, il est impératif que ces métaux ou les boues les contenant ne soient pas rejetés dans la nature de façon non contrôlée.On leaving the treatment plant, it is imperative that these metals or the sludge containing them are not released into the environment in an uncontrolled manner.

La figure 1 jointe illustre les différentes étapes d'un procédé de traitement classique d'épuration biologique et l'installation permettant la réalisation de ce procédé. Figure 1 attached illustrates the different stages of a conventional biological purification treatment process and the installation allowing the realization of this process.

Les eaux usées 1 arrivent dans un dispositif 3 d'élimination des débris grossiers 5 dont la taille est supérieure à environ 1 mm. Ce dispositif 3 se subdivise en un dispositif de préfiltration 7 constitué par un tamis ou une grille dont les mailles sont de dimensions choisies pour permettre l'élimination des débris solides, et par un dispositif de dessablement 9 constitué généralement par un dispositif de décantation. En outre, et bien que cela ne soit pas représenté en figure 1, le dispositif 3 peut comprendre un dispositif d'élimination des huiles, dans lequel on écope les huiles surnageant à la surface des eaux usées. L'effluent sortant du dispositif 3, dénommé ci-après premier effluent et référencé 11, subit alors une étape de décantation dans un décanteur primaire 13. Ce décanteur primaire 13 permet de séparer d'un côté les matières se trouvant en suspension ~dans le premier effluent 11 et dénommées ci-après boues primaires 15 et d'un autre côté le surnageant 17, évacué sous forme d'un effluent dénommé ci-après deuxième effluent 19. The waste water 1 arrives in a device 3 for removing coarse debris 5 whose size is greater than approximately 1 mm. This device 3 is subdivided into a prefiltration device 7 constituted by a sieve or a grid whose meshes are of dimensions chosen to allow the elimination of solid debris, and by a desanding device 9 generally constituted by a settling device. In addition, and although this is not shown in Figure 1, the device 3 may include an oil removal device, in which the oils supernatant are scooped on the surface of the wastewater. The effluent leaving the device 3, hereinafter referred to as the first effluent and referenced 11, then undergoes a decantation step in a primary decanter 13. This primary decanter 13 makes it possible to separate on one side the materials that are in suspension ~ in the first effluent 11 and hereinafter called primary sludge 15 and on the other hand the supernatant 17, discharged in the form of an effluent hereinafter called second effluent 19.

Ce deuxième effluent 19 est évacué par l'intermédiaire d'une canalisation, en direction d'un épurateur biologique 21. Cet épurateur 21 est constitué par un bac recueillant le deuxième effluent 19 et les boues se trouvant encore en suspension à l'intérieur de celui-ci. Ce bac est équipé de dispositifs de brassage mécanique ou de brassage par injection de de gaz et il permet de cultiver les micro-organismes se trouvant également à l'intérieur du deuxième effluent 19. Cette culture peut se réaliser en mode aérobie ou anaréobie. Les micro-organismes présents dans cet épurateur biologique transforment les matières organiques en bio-masse et en gaz. Les boues, récupérées à la sortie de cet épurateur biologique 21 et dont le volume a augmenté du fait de l'augmentation de la bio-masse, sont alors dirigées vers un décanteur secondaire 23 dont la structure est voisine de celle du décanteur primaire 13. Au cours de cette étape de décantation, on sépare l'effluent clarifié 25, des boues, dites boues secondaires 27. L'effluent 25 est rejeté sous forme d'effluent traité dans le milieu naturel, par exemple dans une rivière. Avant de rejeter cet effluent 25 dans le milieu naturel, il est toutefois possible de lui faire subir un traitement tertiaire complémentaire. This second effluent 19 is discharged via a pipe, in the direction of a biological purifier 21. This purifier 21 consists of a tank collecting the second effluent 19 and the sludges still being suspended inside of this one. This tank is equipped with mechanical stirring devices or stirring by injection of gas and it makes it possible to cultivate the microorganisms also found inside the second effluent 19. This culture can be carried out in aerobic or anaerobic mode. The microorganisms present in this biological purifier transform organic matter into biomass and gas. The sludge, recovered at the outlet of this biological purifier 21 and whose volume has increased due to the increase in the biomass, is then sent to a secondary decanter 23 whose structure is similar to that of the primary decanter 13. During this decantation step, the clarified effluent 25 is separated from the sludge, called secondary sludge 27. The effluent 25 is discharged in the form of treated effluent in the natural environment, for example in a river. Before discharging this effluent 25 into the natural environment, it is however possible to subject it to an additional tertiary treatment.

Une partie des boues secondaires 27 est recyclée par une canalisation 29 à l'intérieur de l'épurateur biologique 21. L'autre partie des boues secondaires 27 dite boues secondaires en excès 31 (ou reste des boues secondaires) est dirigée par une canalisation vers un dispositif de stabilisation des boues 33. Les boues secondaires en excès 31 renferment en effet des matières organiques très putrescibles qu'il convient de stabiliser. Cette étape de stabilisation 33 des boues, suivant qu'elle est réalisée en milieu anaérobie ou aérobie, permet respectivement d'effectuer une réduction ou une oxydation des métaux ou composés métalliques adsorbés sur les boues. Les boues stabilisées 35 sont évacuées par une canalisation en direction d'un dispositif d'épaississement des boues 37. Part of the secondary sludge 27 is recycled through a pipe 29 inside the biological purifier 21. The other part of the secondary sludge 27 known as excess secondary sludge 31 (or the rest of the secondary sludge) is directed by a pipe to a sludge stabilization device 33. The excess secondary sludge 31 indeed contains very putrescible organic matter which should be stabilized. This stabilization step 33 of the sludge, depending on whether it is carried out in an anaerobic or aerobic medium, makes it possible respectively to carry out a reduction or an oxidation of the metals or metal compounds adsorbed on the sludge. The stabilized sludge 35 is discharged by a pipe towards a sludge thickening device 37.

Ce dispositif 37 permet de réaliser un épaississement des boues par élimination d'un exsudat évacué en 39.This device 37 makes it possible to thicken the sludge by eliminating an exudate discharged at 39.

Une fois cet exsudat liquide éliminé, les boues se présentent en effet sous forme de boues traitées 41 plus solides et qui, après séchage, peuvent être pelletées, c'est-à-dire éliminées par des pelles mécaniques, par exemple et chargées dans des conteneurs.Once this liquid exudate has been eliminated, the sludge is in fact in the form of more solid treated sludge 41 which, after drying, can be shoveled, that is to say eliminated by mechanical shovels, for example and loaded into containers.

Ce séchage, non représenté en figure 1, peut être effectué sur des filtres divers ou par centrifugation.This drying, not shown in FIG. 1, can be carried out on various filters or by centrifugation.

L'exsudat liquide 39 est recyclé à l'entrée de l'épurateur biologique 21. Enfin, les boues primaires 15 issues du décanteur primaire 13 sont également soumises au traitement de stabilisation puis d'épaississement respectivement dans les dispositifs 33 et 37.The liquid exudate 39 is recycled to the inlet of the biological purifier 21. Finally, the primary sludge 15 coming from the primary decanter 13 is also subjected to the stabilization treatment then to thickening respectively in the devices 33 and 37.

Les boues traitées 41 obtenues selon ce procédé présentent malheureusement une forte concentration en métaux polluants, cette teneur en métaux étant souvent trop élevée pour que ces boues puissent être replacées dans le milieu naturel, en servant par exemple d'épandage agricole. En effet, on a constaté que tandis que les effluents traités 25 contiennent environ moins de 10 % de la teneur initiale en métaux, les boues traitées 41 en contiennent plus de 90 %. The treated sludge 41 obtained according to this process unfortunately has a high concentration of polluting metals, this metal content often being too high for this sludge to be replaced in the natural environment, for example by being used for agricultural spreading. In fact, it has been found that while the treated effluents 25 contain approximately less than 10% of the initial metal content, the treated sludges 41 contain more than 90%.

En outre, on a découvert que les micro-organismes présents dans la circulation de liquide, et notamment dans l'épurateur biologique 21 pouvaient accumuler dans leurs parois cellulaires, une grande quantité de métaux. Ces micro-organismes ont donc un rôle de décontamination. Ainsi, on sait que les métaux lourds, toxiques et fortement répandus dans l'environnement, comme le cadmium par exemple, peuvent être adsorbés sur les parois des micro-organismes de la souche de Pseudomonas putrida. In addition, it has been discovered that the microorganisms present in the circulation of liquid, and in particular in the biological purifier 21 can accumulate in their cell walls, a large amount of metals. These microorganisms therefore have a decontamination role. Thus, it is known that heavy metals, toxic and widely distributed in the environment, such as cadmium for example, can be adsorbed on the walls of microorganisms of the Pseudomonas putrida strain.

Dans le dispositif selon l'art antérieur, les boues primaires 15 riches en métaux ne viennent jamais au contact des micro-organismes se trouvant dans l'épurateur biologique 21, ce qui explique la forte quantité de métaux polluants à l'intérieur des boues 41. In the device according to the prior art, the primary sludges 15 rich in metals never come into contact with the microorganisms present in the biological purifier 21, which explains the high quantity of polluting metals inside the sludges 41 .

L'invention est basée sur cette découverte et a pour but de remédier aux inconvénients précités, en réalisant un procédé et un dispositif utilisant ces propriétés de décontamination. The invention is based on this discovery and aims to remedy the aforementioned drawbacks, by implementing a method and a device using these decontamination properties.

Le but de l'invention est de réaliser un procédé permettant après traitement des eaux usées, d'obtenir des boues dont la plus grande proportion contient peu de métaux et dont la proportion contenant les métaux polluants représente un faible volume. The object of the invention is to provide a process which makes it possible, after treatment of the wastewater, to obtain sludge, the largest proportion of which contains few metals and the proportion of which contains the polluting metals represents a small volume.

A cet effet, l'invention concerne un procédé de réduction du volume des boues contaminées par des métaux, destiné à être appliqué lors du traitement des eaux usées. To this end, the invention relates to a process for reducing the volume of sludges contaminated with metals, intended to be applied during the treatment of waste water.

Selon les caractéristiques de l'invention, ce procédé comprend les étapes consistant à
- éliminer les solides grossiers desdites eaux usées, afin d'obtenir un premier effluent chargé en boues,
- effectuer une décantation primaire de ce premier effluent à l'intérieur d'un décanteur primaire, afin d'obtenir d'une part des boues primaires et d'autre part un deuxième effluent,
- effectuer une étape de stabilisation puis d'épaississement de ces boues primaires,
- effectuer une épuration biologique de ce deuxième effluent à l'intérieur d'un épurateur biologique,
- effectuer ensuite une décantation secondaire à la sortie de l'épurateur biologique, afin d'obtenir d'une part, un effluent traité qu'il est possible d'évacuer vers le milieu extérieur, et d'autre part des boues secondaires,
- effectuer un recyclage d'une partie de ces boues secondaires à l'intérieur de l'épurateur biologique,
- effectuer une étape de stabilisation, puis d'épaississement du reste des boues secondaires afin d'obtenir des boues traitées réutilisables, ce procédé étant caractérisé en ce qu'il comprend les étapes supplémentaires consistant à :
- recycler l'exsudat obtenu à la suite de l'étape d'épaississement des boues primaires, riches en métaux, vers un réacteur,
- récupérer une fraction du reste des boues secondaires riches en micro-organismes, afin de les recycler vers le réacteur pour que les métaux présents à l'intérieur de celui-ci se fixent sur les parois cellulaires desdits micro-organismes,
- recycler l'effluent clarifié issu du réacteur vers l'épurateur biologique,
- effectuer une étape de stabilisation, puis d'épaississement des boues issues du réacteur, afin d'obtenir des boues non réutilisables à forte concentration en métaux polluants, les boues traitées réutilisables obtenues en fin de cycle présentant par contre une faible concentration en métaux polluants.According to the characteristics of the invention, this method comprises the steps consisting in:
- removing coarse solids from said wastewater, in order to obtain a first effluent loaded with sludge,
- carry out a primary settling of this first effluent inside a primary settling tank, in order to obtain on the one hand primary sludge and on the other hand a second effluent,
- carry out a stage of stabilization and then thickening of this primary sludge,
- carry out a biological purification of this second effluent inside a biological purifier,
- then carry out a secondary decantation at the outlet of the biological purifier, in order to obtain on the one hand, a treated effluent which it is possible to evacuate towards the external environment, and on the other hand secondary sludge,
- recycle part of this secondary sludge inside the biological scrubber,
performing a stabilization step, then thickening the rest of the secondary sludge in order to obtain reusable treated sludge, this process being characterized in that it comprises the additional steps consisting in:
- recycling the exudate obtained following the stage of thickening the primary sludge, rich in metals, to a reactor,
- recover a fraction of the rest of the secondary sludge rich in microorganisms, in order to recycle them to the reactor so that the metals present inside it are fixed on the cell walls of said microorganisms,
- recycle the clarified effluent from the reactor to the biological purifier,
- carry out a stabilization step, then thickening of the sludge from the reactor, in order to obtain non-reusable sludge with a high concentration of polluting metals, the treated reusable sludge obtained at the end of the cycle having, on the other hand, a low concentration of polluting metals .

Grâce à ces caractéristiques de l'invention, on peut mettre en contact simultanément à l'intérieur d'un réacteur, d'une part les exsudats obtenus après l'épaississement des boues primaires qui sont riches en métaux et, d'autre part une fraction des boues secondaires qui sont au contraire riches en micro-organismes. L'extraction des métaux en solution par l'adsorption sur les parois des micro-organismes suit une cinétique très rapide et se déroule en quelques secondes à quelques minutes. Ceci représente le mécanisme majoritaire de l'extraction. En conséquence, l'extraction des métaux ne nécessite qu'un temps de contact avec les micro-organismes très faible et peut également être assurée par une faible quantité de boues à forte teneur en micro-organismes. Thanks to these characteristics of the invention, it is possible to bring into contact simultaneously inside a reactor, on the one hand the exudates obtained after the thickening of the primary sludges which are rich in metals and, on the other hand a fraction of secondary sludge which is on the contrary rich in micro-organisms. The extraction of metals in solution by adsorption on the walls of microorganisms follows very rapid kinetics and takes place in a few seconds to a few minutes. This represents the majority mechanism of extraction. Consequently, the extraction of metals requires only a very short contact time with microorganisms and can also be ensured by a small quantity of sludge with a high content of microorganisms.

Le procédé est donc facile à mettre en oeuvre, puisqu'il ne nécessite que des modifications mineures et relativement peu coûteuses d'une station d'épuration classique. D'autre part, ce traitement peut être effectué rapidement. Au contraire, dans l'art antérieur, il ne se produisait qu'une faible absorption des métaux à l'intérieur des boues primaires, puisque celles-ci retiennent très peu de micro-organismes. The process is therefore easy to implement, since it requires only minor and relatively inexpensive modifications to a conventional treatment plant. On the other hand, this treatment can be carried out quickly. On the contrary, in the prior art, only a slight absorption of metals occurred inside the primary sludge, since the latter retain very few microorganisms.

Selon une première variante de réalisation de l'invention, le réacteur est constitué par le décan teur primaire et le deuxième effluent et l'effluent du réacteur sont confondus. According to a first alternative embodiment of the invention, the reactor consists of the primary decanter and the second effluent and the reactor effluent are combined.

Cette variante est la plus facile à adapter à une station d'épuration existante, puisqu'elle ne nécessite que l'installation de canalisations supplémentaires. Elle nécessite cependant une vitesse ascensionnelle dans le décanteur primaire relativement faible. This variant is the easiest to adapt to an existing treatment plant, since it only requires the installation of additional pipes. However, it requires a relatively low rate of rise in the primary settling tank.

Selon un second mode de réalisation de l'invention, le réacteur est distinct du décanteur primaire et le deuxième effluent du décanteur primaire est envoyé dans le réacteur. According to a second embodiment of the invention, the reactor is separate from the primary settling tank and the second effluent from the primary settling tank is sent to the reactor.

Cette variante est un peu plus complexe et coûteuse à installer et permet en revanche d'avoir un réacteur plus performant constitué par exemple par un dispositif mélangeur/séparateur. Un mélangeur/séparateur assure le mélange de deux constituants, grâce à un générateur de turbulence, pendant un certain temps de contact, en fonction de la cinétique de la réaction, ici une dizaine de minutes. This variant is a little more complex and costly to install and on the other hand makes it possible to have a more efficient reactor constituted for example by a mixer / separator device. A mixer / separator ensures the mixing of two constituents, thanks to a turbulence generator, for a certain contact time, depending on the kinetics of the reaction, here ten minutes.

I1 comprend également un dispositif de séparation qui peut être un décanteur, une centrifugeuse ou un dispositif de filtration frontale ou tangentielle. It also includes a separation device which can be a decanter, a centrifuge or a frontal or tangential filtration device.

De préférence, la fraction du reste des boues secondaires recyclée dans le réacteur correspond à environ 10 % des boues secondaires totales obtenues à la sortie du décanteur secondaire. Preferably, the fraction of the rest of the secondary sludge recycled in the reactor corresponds to approximately 10% of the total secondary sludge obtained at the outlet of the secondary decanter.

Une très faible quantité des boues secondaires suffit à permettre la réaction de fixation des métaux sur les micro-organismes se déroulant dans les réacteurs, et en conséquence une grande partie des boues secondaires peut être recyclée dans l'épurateur biologique, afin d'alimenter celui-ci en permanence. A very small quantity of secondary sludge is sufficient to allow the reaction of fixing of metals on the microorganisms taking place in the reactors, and consequently a large part of the secondary sludge can be recycled in the biological purifier, in order to feed that - permanently.

Enfin, les boues traitées réutilisables constituent environ 80 à 90 % des boues totales obtenues en fin du procédé et les boues non réutilisables constituent environ 20 à 10 % de ces boues totales. Finally, the treated reusable sludge constitutes approximately 80 to 90% of the total sludge obtained at the end of the process and the non-reusable sludge constitutes approximately 20 to 10% of this total sludge.

L'invention concerne également une installation de traitement des eaux usées comprenant
- un dispositif d'élimination des débris grossiers recevant lesdites eaux usées,
- un décanteur primaire recevant le premier effluent issu du dispositif d'élimination des débris grossiers, ce décanteur primaire permettant d'obtenir des boues primaires et un deuxième effluent,
- un épurateur biologique recevant ce deuxième effluent,
- un décanteur secondaire relié à cet épurateur et permettant d'obtenir, un effluent clarifié et des boues secondaires dont une partie est recyclée dans l'épurateur biologique,
- un dispositif de stabilisation du reste desdites boues secondaires relié à un dispositif d'épaississement des boues, ce dernier dispositif permettant d'obtenir des boues traitées réutilisables.The invention also relates to a wastewater treatment installation comprising
- a device for removing coarse debris receiving said wastewater,
a primary settling tank receiving the first effluent from the device for removing coarse debris, this primary settling tank making it possible to obtain primary sludge and a second effluent,
- a biological purifier receiving this second effluent,
- a secondary settling tank connected to this purifier and making it possible to obtain a clarified effluent and secondary sludges, part of which is recycled in the biological purifier,
- A device for stabilizing the rest of said secondary sludge connected to a sludge thickening device, the latter device making it possible to obtain treated reusable sludge.

Selon les caractéristiques de l'invention, cette installation comprend en outre un réacteur recevant une fraction du reste des boues secondaires riches en micro-organismes ainsi que les boues primaires riches en métaux
La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description suivante de deux modes de réalisation de l'invention, donnés à titre d'exemples illustratifs et non limitatifs, cette description étant faite en faisant référence aux dessins joints dans lesquels
- la figure 1 illustre l'installation et la série d'étapes du procédé de traitement des eaux usées selon l'art antérieur,
- les figures 2 et 3 illustrent respectivement deux variantes de réalisation de l'installation de traitement selon l'invention et les différentes étapes du procédé de réduction du volume des boues contaminées.According to the characteristics of the invention, this installation further comprises a reactor receiving a fraction of the rest of the secondary sludges rich in microorganisms as well as the primary sludges rich in metals.
The present invention will be better understood on reading the following description of two embodiments of the invention, given by way of illustrative and nonlimiting examples, this description being made with reference to the accompanying drawings in which
FIG. 1 illustrates the installation and the series of steps of the process for treating wastewater according to the prior art,
- Figures 2 and 3 respectively illustrate two alternative embodiments of the treatment installation according to the invention and the different stages of the process for reducing the volume of contaminated sludge.

La figure 2 illustre un premier mode de réalisation de l'invention et, plus précisément, les différentes parties de l'installation permettant de réaliser le procédé selon l'invention et destinées à être adaptées dans une station d'épuration existante A cet effet, tous les éléments communs entre ce mode de réalisation et celui de l'art antérieur qui a été précédemment décrit en figure 1 ont conservé les mêmes références majorées du signe prime. Au contraire, les éléments nouveaux portent des références supérieures à 50. FIG. 2 illustrates a first embodiment of the invention and, more specifically, the different parts of the installation making it possible to carry out the process according to the invention and intended to be adapted in an existing treatment plant For this purpose, all the common elements between this embodiment and that of the prior art which was previously described in FIG. 1 have kept the same references increased by the premium sign. On the contrary, the new elements carry references greater than 50.

Une différence importante existant entre le dispositif de la figure 2 et celui de la figure 1 est que le décanteur primaire 13' joue le rôle d'un réacteur, qui à des fins de clarification, a été schématisé de façon différente et référencé 50. Dans la pratique toutefois, ce réacteur 50 est confondu avec le décanteur primaire 13'. A l'intérieur de ce réacteur 50, les micro-organismes fixent les métaux sur leurs parois cellulaires. An important difference existing between the device of FIG. 2 and that of FIG. 1 is that the primary decanter 13 'plays the role of a reactor, which for clarification purposes, has been schematized differently and referenced 50. In in practice, however, this reactor 50 is merged with the primary settling tank 13 '. Inside this reactor 50, the microorganisms fix the metals on their cell walls.

Les boues primaires 15' traversent successivement un dispositif de stabilisation des boues 52, puis un dispositif d'épaissisement des boues 54 qui ont la même structure et le même rôle que les dispositifs correspondants 33' et 37' dont le rôle a déjà été expliqué lors de la description de l'art antérieur. The primary sludges 15 ′ pass successively through a sludge stabilization device 52, then a sludge thickening device 54 which have the same structure and the same role as the corresponding devices 33 ′ and 37 ′, the role of which has already been explained during from the description of the prior art.

L'exsudat 56 liquide obtenu à la suite de l'étape d'épaississement des boues primaires, présentant une concentration élevée en métaux, est recyclé vers le réacteur 50. En outre, une fraction 58 du reste des boues secondaires 31', présentant une forte concentration en micro-organismes est également recyclée vers ce réacteur 50, de façon que la réaction précitée entre les métaux et les micro-organismes se produise. The liquid exudate 56 obtained following the step of thickening the primary sludges, having a high concentration of metals, is recycled to the reactor 50. In addition, a fraction 58 of the rest of the secondary sludges 31 ′, having a a high concentration of microorganisms is also recycled to this reactor 50, so that the aforementioned reaction between the metals and the microorganisms takes place.

L'effluent clarifié 60 du réacteur 50 est, dans le cas présent, confondu avec le deuxième effluent 19' et il est mené vers l'épurateur biologique 21'. Ensuite, le cycle de traitement passant par la décantation secondaire et par les étapes de stabilisation et d'épaississement des boues secondaires, (réalisées respectivement dans les dispositifs 33' et 37'), se déroule conformément à ce qui a été décrit pour l'art antérieur. Toutefois, on notera que les boues traitées réutilisables 41' obtenues en fin de cycle présentent une très faible concentration en métaux polluants, et représentent par contre la majeure partie du volume des boues totales obtenues. Ce volume est généralement compris entre 80 et 90 % des boues totales.The clarified effluent 60 from the reactor 50 is, in this case, merged with the second effluent 19 'and it is led to the biological purifier 21'. Then, the treatment cycle passing through the secondary settling and through the stages of stabilization and thickening of the secondary sludges, (carried out respectively in the devices 33 ′ and 37 ′), takes place in accordance with what has been described for the prior art. However, it will be noted that the reusable treated sludge 41 ′ obtained at the end of the cycle has a very low concentration of polluting metals, and on the other hand represents the major part of the volume of the total sludge obtained. This volume is generally between 80 and 90% of the total sludge.

Par ailleurs, on obtient à la sortie du dispositif d'épaississement des boues primaires 54, des boues polluées 62 non réutilisables, à très forte concentration en métaux, mais représentant par contre seulement environ 10 à 20 % du volume total des boues obtenues. On notera que le dispositif de stabilisation des boues primaires 52 et le dispositif d'épaississement des boues primaires 54 sont distincts des dispositifs de stabilisation des boues secondaires 33' et d'épaississement des boues secondaires 37'. Furthermore, at the outlet of the thickening device for primary sludge 54, polluted sludge 62 is not reusable, with a very high concentration of metals, but on the other hand representing only about 10 to 20% of the total volume of sludge obtained. It will be noted that the device for stabilizing the primary sludge 52 and the device for thickening the primary sludge 54 are distinct from the devices for stabilizing the secondary sludge 33 'and for thickening the secondary sludge 37'.

On recycle également l'exsudat liquide 64 obtenu à la sortie du dispositif d'épaississement secondaire des boues 37' vers le réacteur 50. The liquid exudate 64 obtained at the outlet of the secondary sludge thickening device 37 ′ is also recycled to the reactor 50.

La figure 3 illustre un second mode de réalisation de l'invention, où là encore, les éléments communs entre cette station d'épuration et la station d'épuration de l'art antérieur illustrée en figure 1 portent les mêmes références majorées du signe prime. FIG. 3 illustrates a second embodiment of the invention, where again, the common elements between this treatment plant and the treatment plant of the prior art illustrated in FIG. 1 bear the same references plus the premium sign .

Les nouveaux éléments portent des références supérieures à 70.New items have references greater than 70.

Dans ce mode de réalisation, le réacteur 70 est distinct du décanteur primaire 13'. En conséquence, le deuxième effluent issu du décanteur primaire 13' et qui portait initialement la référence 19' est envoyé vers ce réacteur 70 et porte alors la référence 72. In this embodiment, the reactor 70 is separate from the primary settling tank 13 '. Consequently, the second effluent from the primary settling tank 13 ′ and which initially bore the reference 19 ′ is sent to this reactor 70 and then carries the reference 72.

Ce réacteur 70 est généralement un dispositif mélangeur/séparateur. This reactor 70 is generally a mixer / separator device.

Les boues primaires 15' issues du décanteur primaire 13' sont envoyées par une canalisation 74 en direction du dispositif de stabilisation des boues secondaires 33' où elles rejoignent ensuite le dispositif d'épaississement des boues secondaires 37'. The primary sludge 15 ′ from the primary settling tank 13 ′ is sent via a pipe 74 towards the secondary sludge stabilization device 33 ′ where they then join the secondary sludge thickening device 37 ′.

L'exsudat liquide 76 issu du dispositif d'épaississement des boues secondaires 37', est recyclé vers le réacteur 70.The liquid exudate 76 from the secondary sludge thickening device 37 ′ is recycled to the reactor 70.

Par ailleurs, une fraction 78 du reste des boues secondaires 31', (représentant environ 10% de celles-ci) et riche en micro-organismes, est recyclée vers le réacteur 70. La même réaction de fixation des métaux par les micro-organismes a lieu dans ce réacteur. In addition, a fraction 78 of the rest of the secondary sludges 31 ′ ((representing approximately 10% of these) and rich in microorganisms, is recycled to reactor 70. The same reaction for fixing metals by microorganisms takes place in this reactor.

Les boues issues du réacteur 70 sont évacuées en 80, en direction d'un dispositif de stabilisation 82 des boues relié à un dispositif d'épaississement 84 des boues. Ces deux dispositifs 82 et 84 sont distincts des dispositifs 33' et 371. On obtient à la sortie du dispositif d'épaississement 84 des boues, des boues 86 polluées non réutilisables. L'exsudat liquide 88 obtenu du dispositif d'épaissisement 84 des boues, est recyclé vers le réacteur 70. Enfin, l'effluent clarifié 90 issu du réacteur est recyclé dans i'épurateur biologique 21'.The sludge from the reactor 70 is removed at 80, in the direction of a sludge stabilization device 82 connected to a sludge thickening device 84. These two devices 82 and 84 are distinct from devices 33 ′ and 371. Sludge, polluted sludge 86 that cannot be reused is obtained at the outlet of the thickening device 84. The liquid exudate 88 obtained from the sludge thickening device 84 is recycled to the reactor 70. Finally, the clarified effluent 90 from the reactor is recycled to the biological purifier 21 '.

Les proportions respectives des boues non réutilisables 86 et réutilisables 411 obtenues selon ce second mode de réalisation sont identiques aux proportions respectives des boues 62 et 41' obtenues dans le premier mode de réalisation. The respective proportions of the non-reusable sludge 86 and the reusable sludge 411 obtained according to this second embodiment are identical to the respective proportions of the sludge 62 and 41 ′ obtained in the first embodiment.

Dans les deux modes de réalisation qui viennent d'être décrits, on retiendra que lorsque le réacteur et le décanteur primaire sont confondus (figure 2), le traitement des boues primaires 15' s'effectue dans un dispositif 52, 54 distinct du dispositif 33', 37' de traitement des boues secondaires et qu'inversement lorsque le réacteur et le décanteur sont distincts (figure 3), le traitement des boues primaires 15' et secondaires 27' s'effectue dans le même dispositif 33', 37'. Toutefois, il serait également possible d'avoir un réacteur et un décanteur distincts (voir figure 3) et le traitement séparés des boues primaires et secondaires (voir figure 2). In the two embodiments which have just been described, it will be noted that when the reactor and the primary settling tank are combined (FIG. 2), the treatment of the primary sludges 15 ′ is carried out in a device 52, 54 distinct from the device 33 ', 37' for processing the secondary sludge and conversely when the reactor and the settling tank are separate (FIG. 3), the treatment of the primary 15 'and secondary sludge 27' is carried out in the same device 33 ', 37'. However, it would also be possible to have a separate reactor and decanter (see Figure 3) and separate treatment of primary and secondary sludge (see Figure 2).

Par ailleurs, le dispositif de traitement (stabilisation et d'épaississement) des boues issues du réacteur peut comme en figure 2 être confondu avec le dispositif de traitement 52, 54 des boues primaires mais pourrait également être distinct de celui-ci. Furthermore, the device for treatment (stabilization and thickening) of the sludge from the reactor can, as in FIG. 2, be confused with the device for treatment 52, 54 of the primary sludge, but could also be distinct from it.

Ainsi, on pourrait avoir trois dispositifs de stabilisation et d'épaississement, un premier pour les boues primaires, un deuxième pour les boues secondaires et un troisième pour les boues sortant du réacteur. Thus, one could have three stabilization and thickening devices, a first for the primary sludge, a second for the secondary sludge and a third for the sludge leaving the reactor.

Claims

REVENDICATIONS

1. Procédé de réduction du volume des boues contaminées par des métaux, destiné à être appliqué lors du traitement des eaux usées, comprenant les étapes consistant à 1. A method of reducing the volume of sludges contaminated with metals, intended to be applied during the treatment of wastewater, comprising the steps of

- éliminer les solides grossiers (5') desdites eaux usées (1'), afin d'obtenir un premier effluent (11') chargé en boues, - removing coarse solids (5 ') from said wastewater (1'), in order to obtain a first effluent (11 ') loaded with sludge,

- effectuer une décantation primaire de ce premier effluent (11') à l'intérieur d'un décanteur primaire (13'), afin d'obtenir d'une part des boues primaires (15') et, d'autre part un deuxième effluent (19', 60, 72), - carry out a primary settling of this first effluent (11 ') inside a primary settling tank (13'), in order to obtain on the one hand primary sludge (15 ') and, on the other hand a second effluent (19 ', 60, 72),

- effectuer une étape de stabilisation puis d'épaississement de ces boues primaires (15'), - carry out a stage of stabilization then thickening of this primary sludge (15 '),

- effectuer une épuration biologique de ce deuxième effluent à l'intérieur d'un épurateur biologique (21'), - carry out a biological purification of this second effluent inside a biological purifier (21 '),

- effectuer ensuite une décantation secondaire (23') à la sortie de l'épurateur biologique (21'), afin d'obtenir d'une part, un effluent traité (25') qu'il est possible d'évacuer dans le milieu extérieur et d'autre part des boues secondaires (27'), - then carry out a secondary decantation (23 ') at the outlet of the biological purifier (21'), in order to obtain on the one hand, a treated effluent (25 ') which it is possible to discharge into the medium outside and secondly secondary sludge (27 '),

- effectuer un recyclage d'une partie (29') de ces boues secondaires (27') à l'intérieur de l'épurateur biologique (21'), - recycle part (29 ') of this secondary sludge (27') inside the biological scrubber (21 '),

- effectuer une étape de stabilisation (33'), puis d'épaississement (37') du reste (31') des boues secondaires, afin d'obtenir des boues traitées réutilisables (41'), ce procédé étant caractérisé en ce qu'il comprend les étapes supplémentaires consistant à : - perform a stabilization step (33 '), then thickening (37') of the rest (31 ') of the secondary sludge, in order to obtain treated reusable sludge (41'), this process being characterized in that it includes the additional steps of:

- recycler l'exsudat (56, 76) obtenu à la suite de l'étape d'épaississement des boues primaires (15'), riches en métaux, vers un réacteur (50, 70), recycling the exudate (56, 76) obtained following the step of thickening the primary sludge (15 ′), rich in metals, to a reactor (50, 70),

- récupérer une fraction (58, 78) du reste (31') des boues secondaires, riches en micro-organismes afin de les recycler vers le réacteur (50, 70) pour que les métaux qui sont présents à l'intérieur de celui-ci se fixent sur les parois cellulaires desdits micro-organismes, - recover a fraction (58, 78) of the rest (31 ') of secondary sludge, rich in microorganisms in order to recycle it to the reactor (50, 70) so that the metals which are present inside it these attach to the cell walls of said microorganisms,

- recycler l'effluent clarifié (60, 90) du réacteur vers l'épurateur biologique (21'), - recycle the clarified effluent (60, 90) from the reactor to the biological purifier (21 '),

- effectuer une étape de stabilisation (52, 82), puis d'épaississement (54, 84) des boues issues du réacteur (50, 70), afin d'obtenir des boues (62, 86) non réutilisables à forte concentration en métaux polluants, les boues traitées réutilisables (41') obtenues en fin de cycle présentant une faible concentration en métaux polluants. - Perform a stabilization step (52, 82), then thickening (54, 84) of the sludge from the reactor (50, 70), in order to obtain non-reusable sludge (62, 86) with high metal concentration pollutants, the reusable treated sludge (41 ') obtained at the end of the cycle having a low concentration of polluting metals.

2. Procédé de réduction du volume des boues selon la revendication 1, caractérisé en ce que le réacteur (50) est constitué par le décanteur primaire (13') et en ce que le deuxième effluent (19') et l'effluent (60) du réacteur sont confondus. 2. Method for reducing the volume of sludge according to claim 1, characterized in that the reactor (50) is constituted by the primary settling tank (13 ') and in that the second effluent (19') and the effluent (60 ) of the reactor are confused.

3. Procédé de réduction du volume des boues selon la revendication 1, caractérisé en ce que le réacteur (70) est distinct du décanteur primaire (13') et en ce que le deuxième effluent (72) du décanteur primaire (13') est envoyé dans le réacteur (70). 3. Method for reducing the volume of sludge according to claim 1, characterized in that the reactor (70) is distinct from the primary settling tank (13 ') and in that the second effluent (72) from the primary settling tank (13') is sent to the reactor (70).

4. Procédé de réduction du volume des boues selon la revendication 3, caractérisé en ce que le réacteur (70) est un dispositif mélangeur/séparateur. 4. Method for reducing the volume of sludge according to claim 3, characterized in that the reactor (70) is a mixer / separator device.

5. Procédé de réduction du volume des boues selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce qu'on réalise l'étape de stabilisation puis d'épaississement des boues primaires (15') dans un deuxième dispositif de stabilisation (52) et un deuxième dispositif d'épaississement (54) des boues, distincts des dispositifs de stabilisation (33') et d'épaississement (37') des boues secondaires (27'). 5. A method of reducing the volume of sludge according to claim 2 or 3, characterized in that the step of stabilization and then thickening of the primary sludge (15 ') is carried out in a second stabilization device (52) and a second sludge thickening device (54), distinct from the stabilization (33 ') and thickening (37') devices for the secondary sludge (27 ').

6. Procédé de réduction du volume des boues selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'on réalise l'étape de stabilisation puis d'épaississement des boues primaires (15') dans les dispositifs de stabilisation (33') et d'épaississement (37') des boues secondaires (27'). 6. A method of reducing the volume of sludge according to claim 3, characterized in that the step of stabilization and then thickening of the primary sludge (15 ') is carried out in the stabilization (33') and thickening devices. (37 ') secondary sludge (27').

7. Procédé de réduction du volume des boues selon les revendications 3 et 6, caractérisé en ce qu'on réalise l'étape de stabilisation puis d'épaississement des boues issues du réacteur (70) dans des dispositifs de stabilisation (82) et d'épaississement (84) distincts des dispositifs de stabilisation (33') et d'épaississement (37') des boues secondaires et primaires et en ce que l'on recycle l'exsudat (88) obtenu après cette étape d'épaississement dans le réacteur (70). 7. A method of reducing the volume of sludge according to claims 3 and 6, characterized in that one carries out the stabilization step and then thickening of the sludge from the reactor (70) in stabilization devices (82) and d thickening (84) distinct from the stabilization (33 ') and thickening (37') devices of the secondary and primary sludge and in that the exudate (88) obtained after this thickening step is recycled into the reactor (70).

8. Procédé de réduction du volume des boues selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'on recycle l'exsudat liquide (64, 76) issu du dispositif d'épaississement secondaire (37') vers le réacteur (50, 70). 8. A method of reducing the volume of sludge according to any one of the preceding claims, characterized in that the liquid exudate (64, 76) from the secondary thickening device (37 ') is recycled to the reactor ( 50, 70).

9. Procédé de réduction du volume des boues selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la fraction (58, 78) du reste des boues (31') secondaires recyclée dans le réacteur (50, 70) correspond à environ 10 % des boues secondaires totales (27') obtenues à la sortie du décanteur secondaire (23'). 9. Method for reducing the volume of sludge according to any one of the preceding claims, characterized in that the fraction (58, 78) of the rest of the secondary sludge (31 ') recycled in the reactor (50, 70) corresponds to approximately 10% of the total secondary sludge (27 ') obtained at the outlet of the secondary decanter (23').

10. Procédé de réduction du volume des boues selon la revendication 1, caractérisé en ce que les boues traitées réutilisables (41') constituent environ 80 à 90 % des boues obtenues en fin du procédé et les boues non réutilisables (62, 86) environ 20 à 10 % de ces boues obtenues en fin de procédé. 10. A method of reducing the volume of sludge according to claim 1, characterized in that the treated reusable sludge (41 ') constitutes approximately 80 to 90% of the sludge obtained at the end of the process and the non-reusable sludge (62, 86) approximately. 20 to 10% of this sludge obtained at the end of the process.

11. Installation de traitement des eaux usées comprenant 11. Wastewater treatment plant including

- un dispositif d'élimination des débris grossiers (3') recevant lesdites eaux usées (1'), - a device for removing coarse debris (3 ') receiving said waste water (1'),

- un décanteur primaire (13') recevant le premier effluent (11') issu du dispositif d'élimination (3') des débris grossiers, ce décanteur primaire (13') permettant d'obtenir des boues primaires (15') et un deuxième effluent (19'), - a primary settling tank (13 ') receiving the first effluent (11') from the device for removing (3 ') coarse debris, this primary settling tank (13') making it possible to obtain primary sludge (15 ') and a second effluent (19 '),

- un épurateur biologique (21') recevant ce deuxième effluent (19'), - a biological purifier (21 ') receiving this second effluent (19'),

- un décanteur secondaire (23') relié à cet épurateur (21') et permettant d'obtenir, un effluent clarifié (25') et des boues secondaires (27') dont une partie (29') est recyclée dans l'épurateur biologique (21'), - a secondary settling tank (23 ') connected to this scrubber (21') and making it possible to obtain a clarified effluent (25 ') and secondary sludge (27'), part of which (29 ') is recycled in the scrubber organic (21 '),

- un dispositif de stabilisation (33') du reste (31') desdites boues secondaires (27') relié à un dispositif d'épaississement (37') des boues, ce dernier dispositif permettant d'obtenir des boues traitées réutilisables (41'), installation caractérisée en ce qu'elle comprend en outre un réacteur (50, 70) recevant une fraction (58, 78) du reste (31') des boues secondaires riches en micro-organismes ainsi que les boues primaires (15') riches en métaux. - a stabilization device (33 ') of the rest (31') of said secondary sludge (27 ') connected to a sludge thickening device (37'), this latter device making it possible to obtain treated reusable sludge (41 ' ), installation characterized in that it further comprises a reactor (50, 70) receiving a fraction (58, 78) of the rest (31 ') of the secondary sludges rich in microorganisms as well as the primary sludges (15') rich in metals.

12. Installation de traitement des eaux usées selon la revendication 11, caractérisée en ce que le réacteur (50) est confondu avec le décanteur primaire (13'). 12. Wastewater treatment installation according to claim 11, characterized in that the reactor (50) is merged with the primary settling tank (13 ').

13. Installation de traitement des eaux usées selon la revendication 11, caractérisé en ce que le réacteur (70) est distinct du décanteur primaire (13') et est constitué par un mélangeur/séparateur. 13. Wastewater treatment installation according to claim 11, characterized in that the reactor (70) is separate from the primary settling tank (13 ') and is constituted by a mixer / separator.

14. Installation de traitement des eaux usées selon l'une des revendications 11 à 13, caractérisée en ce qu'elle comprend 14. Wastewater treatment installation according to one of claims 11 to 13, characterized in that it comprises

- un dispositif de stabilisation (52, 82) des boues issues du réacteur (50, 80), - a device for stabilizing (52, 82) the sludge from the reactor (50, 80),

- un dispositif d'épaississement (54, 84) des boues relié au dispositif de stabilisation (52, 82), et a sludge thickening device (54, 84) connected to the stabilization device (52, 82), and

- une canalisation permettant d'évacuer l'exsudat liquide (56, 88) issu du dispositif d'épaississement (54, 84), vers le réacteur (50, 80). - A pipe making it possible to evacuate the liquid exudate (56, 88) coming from the thickening device (54, 84), towards the reactor (50, 80).