Brevet FR2002397A1 — publié le 19691017

i 2002397 La présente invention a pour objet un bassin de décantation à fentes, pour matières en suspension dans l'eau, ou pour les eaux d'égout. On connaft déjà dans divers pays des bassins de décantation pour matières en suspension, tels que par exemple, les bassins de décantation soviétiques, ceux du type "infilco" de construction américaine, les bassins de décantation française du type "Degremont", ou ceux du type anglais "Paterson". Dans tous ces types de bassins de décantation, les processus de coagulation de l'eau ou des eaux usées, sont effectués en faisant circuler le liquide de bas en haut, mélangé à une solution de coagulant, pour obtenir la matière en suspension, matière à travers laquelle s'effectue l'écoulement ultérieur de nouvelles quantités d'eau brute ou d'eaux d'égout, mélangées au coagulant. Durant la circulation du liquide à travers la matière en suspension, s'effectuent quelques processus, relatifs à la filtration du liquide brut dans cette suspension. Ces procédés sont basés, d'une part, sur le contact du liquide brut avec les flocons de coagulation déjà développés et d'autre part, sur l'adsorption et l'absorption, à la suite de quoi 1a coagulation du liquide se fait plus rapidement, puisque les suspensions sont retenues dans la couche de matière en suspension, c'est donc uniquement un liquide pur sans suspension qui s'écoule vers le haut. Ces processus sont accompagnés de phénomènes physico-chimiques et vraisemblablement biologiques, qui traitent l'eau brute ou les eaux d'égout en réduisant leur couleur, en variant l'oxydabilité, le pH, etc Une conditon essentielle de bon fonctionnement de ces bassins de décantation, consiste en une mise en contact parfaite des particules d'eau brute avec la matière en suspension déjà obtenue. A cette fin, dans les divers types de bassins de décantation, on applique des procédés différents, pour obtenir le mélange parfait et rapide des liquides. Dans les systèmes "infilco" et "Paterson", on obtient le mélange des liquides au moyen d'agitateurs. Dans les bassins de décantation soviétiques, le mélange s'effectue au moyen d'un agitateur hydraulique, tandis que dans le système "Degremont" on effectue des pulsations de l'eau débitée. Les systèmes sus cités présentent des avantages et des inconvénients. Les constructions soviétiques étant dépourvues de dispositifs mobiles, consommant une quantité appréciable d'énergie, sont économiques, mais elles sont sensibles aux variations de température du liquide, ainsi qu'aux variations du débit, ce qui limite leur application. Les types de bassins de décantation à agitation ,mê- 69 04317 2 2002397 canique ou pulsatoire, sont de construction plus compliquée, ils consomment des quantités d'énergie importantes, mais ils sont moins sensibles aux variations de température ou de débit - ils trouvent leur application pour des débits importants. Le dispositif selon l'invention consiste en l'application d'un bassin de décantation de construction spéciale, ainsi qu'en l'application de vibrations du liquide traité. Si le liquide s'écoulant à travers la matière en suspension est soumis aux vibrations, de cette manière, on obtient d'une part, un contact plus important entre les particules de liquide d'eau brute et les flocons en suspension de liquide coagulé et d'autre part, on obtient la destruction des canaux, dans la couche de matière en suspension, qui apparaissent pendant le temps de travail de la matière en suspension. L'eau s'écoule dans ces canaux sans contact convenable avec les flocons suspendus,l'épuration de l'eau ou des eaux d'égout est donc imparfaite. Les vibrations appliquées à l'épuration par contact du liquide dans un milieu à matières en suspension, devront s'adapter au type de flocons développés. L'intensité de la force de ces vibrations ne peut détruire les flocons déjà obtenus. Les vibrations devront provoquer uniquement, un mouvement pl us intense des flocons, dans la couche de matière en suspension. Les vibrations devront donc être fonction des composants du liquide et de la nature des coagulants utilisés, d'une part, et d'autre part, elles seront fonction des autres agents physiques ou chimiques influant sur les phénomènes survenant dans les forces de conglomération des particules de suspensions circulant dans le liquide brut, notamment avec les flocons déjà créés, en général de dimensions plus importantes que la matière en suspension. Ainsi, la détermination de l'intensité des vibrations par rapport à la nature du liquide épuré et des agents appliqués, a une importance essentielle. En pratique, la création de vibrations d'intensité convenable, ainsi que l'application des variations d'intensité, mêlée à des arrêt de fonctionnement périodique ou continu, du dispositif à secousses, n'entraînent aucune difficulté spéciale. Indépendamment des vibrations, il est également possible de recycler le dépôt, afin d'économiser le coagulant. La consommation en énergie électrique pour produire les vibrations est très faible. Ainsi, par l'application de cette méthode très simple, il est possible de réduire nettement la quantité de coagulant utilisée, pour une meilleure épuration du liquide et de ses suspensions, en obtenant une amélioration de la couleur et de la réaction, en éliminant le plane- 69 04317 3 2002397 ton de l'eau, etc... L'influence de la variation de température et de débit du liquide , dans ce cas, ne jouent aucun rôle et en outre, le procédé permet de construire des dispositifs à une échelle quelconque. Le dispositif selon l'invention représenté sur la figure 1 du dessin, est une 5 vue en coupe transversale du bassin de matières en suspension. Le bassin est constitué par un corps extérieur 1, ayant la forme d'un réservoir. Dans la partie centrale du réservoir est situé un épaississeur de boues 2. Le réservoir est divisé à sa partie inférieure en deux enceintes 19 et 20, dans lesquelles on introduit, à partir du bas, un mélange de liquide et de réac-10 tifs. Dans la partie centrale de la division du bassin est aménagée une fente 8, verticale et longitudinale, destinée à l'évacuation du trop-plein de la matière en suspension vers l'épaîssisseur 2. Cet épaississeur est constitué d'une chambre isolée, aménagée dans le centre de la partie inférieure du bassin de décantation, et qui remplit la partie libre entre les deux enceintes 19 et 20. Les parois de 15 la fente longitudinale 8 peuvent être reliées au moyen d'une tige 18 à une source de secousses 11. L'intensité des vibrations ainsi que la durée des cycles de travail peuvent être ajustées au moyen d'un régulateur de vibrations 12. Afin de faciliter le recyclage de la boue, il est possible de monter une pompe de recyclage 17 dans le dispositif sel on l'invention. 20 Les parois du corps 1 du bassin de décantation, ainsi que les parois de l'épaîssisseur de boue 2, peuvent être en béton, en béton armé ou en acier, sous forme d'un élément monobloc ou d'éléments préfabriqués. Le liquide brut mélangé au coagulant est amené au moyen d'une conduite 4 vers la partie inférieure du bassin de décantation, où sont installés des tubes 25 à perforations 3. Le liquide traverse les dites perforations, et s'élève dans le bassin, où dans sa montée verticale, il traverse la couche de flocons de la matière en suspension. Les flocons en suspension dans le liquide montant, subissent des mouvements désordonnés. La couche de matière en suspension se trouve à l'état d'équilibre dynamique, sous l'effet de la montée du liquide et de la vites-30 se moyenne de dépôt des flocons. Le liquide brut filtré à travers la matière en suspension, subit une épuration. Le liquide en circulation dépose en permanence de nouvelles quantités de suspensions, augmentant de ce fait la couche de matière en suspension. L'excès de boue est dirigé vers l'épaîssisseur de boue 2, par la fente 8 qui borde le bassin. La boue partiellement usée est évacuée par la fen-35 te 8 et la sortie 9 vers le réservoir intérieur 2 constituant l'épaîssisseur de boue. 69 04317 4 2002397 Dans ce réservoir, durant l'épaîssissement de la boue, s'effectue, à la partie supérieure, la séparation du liquide épuré qui est évacué au moyen d'une conduite à perforation 7 vers la sortie 14. La boue épaissie est évacuée vers l'extérieur au moyen d'une conduite à perforation 5 et d'un conduit de sortie 6. Afin d'améliorer le fonctionnement du dispositif, il est possible de monter une source de vibrations, par exemple sous forme d'un appareil â secousses 11, dont les vibrations sont transmises, au moyen d'une tige 18, aux parois de la fente 8. Il est possible de monter sur cette tige 18 un régulateur de vibrations 12. Les vibrations des parois de la fente 8 sont transmises au liquide contenu dans le bassin de décantation. Sous l'influence de ces vibrations, la matière en suspension se trouvant dans les enceintes 19 et 20, subît des impulsions supplémentaires qui entraînent un processus d'épuration plus intense. En outre, ces vibrations transmises aux parois de l'épaîssisseur de boue ainsi qu'à la boue épaissie, accroissent la rapidité de l'épaississement de la boue, donc de l'épuration du liquide traité. L'appareil â secousses 11 peut, être, par exemple, suspendu à un câble d'acier, dont la tension est réglée au moyen d'écrous prisonniers 13. Le liquide brut, après sontpassage de bas en haut au travers de la matière en suspension, s'écoule ensuite à travers une couche de liquide épuré 22, jusqu' au moment où il atteindra le niveau supérieur et là, il s'écoule vers des rigoles collectrices 21, à travers des perforations ou des lumières aménagées dans lesdites rigoles. A partir de ces dernières, le liquide pénètre dans un collecteur, et il est évacué par un conduit d'évacuation 16. Pour obtenir encore une réduction de la quantité de coagulant, on peut monter une pompe de recyclage 17, qui refoule une certaine quantité de boue vers la conduite d'alimentation 4. De cette manière la fente verticale évacue les boues usées d'une manière presque uniforme sur toute la surface. L'épaîssisseur de boue est situé de manière telle que la partie inférieure du bassin de décantation soit mise à profit. L'épaîssisseur de boue est isolé. La figure 2 représente le dispositif selon l'invention, permettant d'obtenir un débit plus important. Il est constitué de plusieurs dispositifs unitaires, reliés entre eux. La source de vibrations 11, dans ce cas, peut être commune pour tout le système. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux termes de la description qui précède, mais elle en comprend, au contraire, toutes les variantes à la portée d'un homme de métier. 69 04317 2002397 REVENDICATIONS 1 . Bassin de décantation de matières en suspension pour l'épuration des eaux et des eaux d'égout, caractérisé en ce qu'il comporte un bassin divisé à sa partie inférieure en deux parties dans lesquelles on introduit, par le bas, un mélange d'eau brute ou d'eau d'égout et de réactifs chimiques, et en ce que dans 5 Sa partie centrale de cette division est située une fente verticale longitudinale évacuant l'excès de boue et de matières en suspension vers l'épaîssisseur de boue situé dans la partie inférieure de l'enceinte, entre les parties latérales du bassin, ledit épaississeur étant muni d'une sortie inférieure pour la boue épaissie, et d'une sortie supérieure pour l'eau épurée. 10 2. Bassin de décantation selon la revendication 1, caractérisé en ce que les parois de la fente longitudinale sont reliées à une source de vibrations, dont l'intensité et la durée sont ajustées au moyen d'un régulateur. 3. Bassin de décantation selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'entre la sortie de la boue et la conduite d'alimentation, est située une 15 pompe de recyclage refoulant partiellement la boue vers la conduite d'alimentation en eau ou en eaux d'égout. 4. Bassin de décantation selon les revendications 1, 2 et 3, caractérisé en ce qu'en rel iant pl usîeurs éléments unitaires, il est possible d'obtenir un dispositif à débit quelconque .