Brevet FR2029641A1 — publié le 19701023

L'invention concerne un dispositif pour l'extraction de racle et de matières solides granuleuses semblables, à partir- d'eaux resiiuai-res, comportant un bassin annulaire qui entoure une colonne centrale circulaire et présente une arrivée d'eau brute et une évacuation i'ea;. 5 épurée, et dont le fond conique est incliné vers l'intérieur en direction d'une rigole de dessablement qui entoure la "colonne centrale. L'invention a pour but de réaliser un dispositif de ce ^enre dont le rendement soit amélioré et, en particulier, qui soit adapté de façon optimale aux nécessités d'une installation d'épuration bi;-10 logique des eaux usées, montée à la suite du dispositif. Un dispositif du type défini ci-dessus est caractérisé, selon l'invention, par le fait que l'arrivée d'eau brute débouche dans le bassin dans une direction au moins approximativement tangen-tielle, et que le bassin est muni de moyens d'entraînement pour 15 maintenir ou. assister un courant circulaire dans, le bassin. Le maintien d'un courant circulaire permanent dans le bassin s'oppose au dépôt prématuré de matières solides à faible poids spécifique, donc et en particulier de matières solides organiques. De la sorte, en fonction _ de leur destination, iL n'est extrait pratiquement dans le dispositif 20 que des matières solides qui se déposent rapidement, c'est-à-dire principalement des matières minérales, tandis que les matières solides organiques, pour lesquelles une destruction biologique est soufcaitacle, ne sont pas extraites et peuvent être entraînées avec l'eau dans un étage d'épuration biologique raccordé à la suite. 25 D'autres caractéristiques avantageuses que peut présenter le dispositif de l'invention rassortiront des sous-revendications. En particulier, les moyens d'entraînement peuvent être constitués par au moins un rotor à axe horizontal muni de palettes agitatrices et disposé dans la région du niveau de l'eau, ce rotor étant supporté 30 par un pont qui roule sur le bord du bassin. Il en résulte cet avantage qu'il est possible d'exécuter ce rotor sous ferme de rotor d'aérage, de sorte qu'en plus de la production d'un courant horizontal, on obtient ur. certain effet d'aération qui peut être profitable à la préparation de l'épuration biologique des eaux usées qui doit être effectuée dans 35 l'étage suivant d'épuration. Grâce à la forme annulaire du bassin, il est possible de construire des installations très compactes. L'énergie nécessaire à l'établissement du courant circulaire dans le bassin est relatire~ent faible, étant donné que la masse de l'eau est en circulation cor.s-ar.~e BAO ORIGINAL 70 03136 a 2029641 sans changement de direction et sans variation de vitesse. Une forme d'exécution du dispositif de l'invention est décrite plus amplement en référence aux dessins annexés. - La figure 1 représente le dispositif en projection hori- 5 zontale. - La' figure 2 est une vue en élévation et en coupe passait par la ligne A-A de la figure 1. - La figure 3 est une coupe transversale partielle passer.": par la ligne B-B de la figure 1. 10 • - La figure 4- est une coupe transversale analogue à celle de la figure 3, représentant une forme d'exécution modifiée. Comme on peut le voir sur les schémas auxquels on se référera, le dispositif de dessablement représenté comprend un bassin circulaire 1 muni d'une colonne centrale 2 qui donne au bassin sa forze 15 annulaire. Le fond 3 de ce bassin est conique et se termine par uns rigole annulaire 4 qui entoure la colonne centrale 2 et constitue un collecteur pour le sable qui se dépose dans le bassin. Autour du bassin 1 est disposé un canal circulaire 5 dont le niveau d'eau est supérieur à celui que l'eau peut atteindre au maximum dans le bassin 1. 20 Le bassin 1 est raccordé d'une part à un canal 6 d'arrivée de l'eau. brute et, d'autre part, à un canal d'évacuation 7 pour l'eau dessablée. Un orifice latéral 8 dans le bassin 1 permet à l'eau de sortir en direction de ce canal d'évacuation 7. Le dispositif comprend également un pont 9 dont l'axe 10 25 passe par le centre de la colonne 2. Ce pont 9 forme donc un bras ie potence radial entre la colonne centrale 2 et le bord circulaire 11 du bassin 1, sur lequel il prend appui par l'intermédiaire d'un train de roues 12. Un moteur non représenté assure l'entraînement des rcues 12 pour provoquer le mouvement de pivotement du pont 9 autour du bas-30 sin 1. Ce pont 9 sert d'appui à un système de pompage 13, lequel peut être constitué par une pompe dite "Mammouth", une pompe centrifuge ou tout autre type de pompe. La conduite de refoulement 14 de ce systèze• de pompage 13 est agencée de telle manière que le sable en provenance de la rigole 4 puisse être transporté vers le canal extérieur 5, à 35 partir duquel il peut être évacué par une conduite 15 vers un récipient de drainage de type usuel. Le pont 9 sert aussi de support pour au moins vin agitateur 16 en forme de rotor, qui est fixé au bâti du pont 9 par des bras ar- 70 03136 3 2029641 ticulés 17 (articulation en'18). Ce rotor a la forme d'un tambour flottant qui est muni de prolongements radiaux sous la forme de palettes 19. les bras 17 comportent un prolongement 20 sur lequel est monté un contrepoids 21 pour compenser en partie le poids du rotor 16, de 5 telle sorte que ce dernier puisse suivre les fluctuations du niveau d'eau dans le- bassin 1 . L'entraînement en rotation du tambour ou rotor 16 est effectué par un ensemble moteur-réducteur 22 qui entraîne un arbre 23 muni d'une roue dentée 24. Le mouvement de cette roue dentée 24 est transmis au rotor 16 par une chaîne 25 qui passe sur un pignon 10 26 calé sur l'arbre 27 du rotor 16. La structure ou la charpente du pont 9 peut avoir une forme usuelle. Le mode de fonctionnement du dispositif décrit ci-dessus est le suivant. L'eau brute à traiter parvient dans le bassin 1 par le canal 15 d'alimentation 6. Etant donné que ce canal 6 est disposé tangentiel-lement au bassin 1, le courant d'eau qui arrive par le canal 6 communique déjà un certain mouvement rotatoire au liquide contenu dans le bassin. Ce mouvement rotatoire est maintenu et, le cas échéant, activé par l'agitateur, constitué par le rotor 16 entraîné par le 20 moteur-réducteur 22 fixé au pont 9, lequel pivote lentement autour du bassin 1. Le sable contenu dans l'eau brute tombe en direction du fond conique 3, à partir duquel il s'écoule dans la rigole 4.. Le dispositif de pompage 13 supporté par le pont.9 aspire le sable 25 avec l'eau et envoie le mélange dans la rigole extérieure 5 qui entoure le bassin 1. A partir de ce canal 5, le mélange de sable et d'eau s'écoule ensuite par la'conduite 15 dans un récipient de drainage de type usuel. Etant donné que le pont 9 est mis en mouvement lent sur le bassin 1 , le dispositif de pompage 13 enlève très réguliè-30 rement la totalité du sable qui s'est déposé dans la rigole 4. L'eau dessablée s'écoule au-dessus du bord 28 de l'orifice latéral.8 du bassin 1 dans le canal d'évacuation 7. Le rotor 16, qui assure la circulation de l'eau, introduit en même temps de l'air dans l'eau et effectue ainsi un aérage qui régénérera l'eau (par exemple pour l'élimina-35 tion de l'acide suifhydrique) et fera éventuellement flotter des matières légères qui se concentrent à la surface de l'eau et peuvent être enlevées périodiquement. Il est évident qu'en cas d'installation de dessablage à 70 03136 i 2029641 très grandes dimensions, le pont 9 peut s'étendre diamétralement au-dessus du bassin, au lieu d'avoir un seul bras radial. Chaque bras d'un tel pont correspondant à un rayon peut alors servir d'appui pour un dispositif 13 de pomoage du sable et pour un agitateur tel que le 5 rotor 16. Il y a lieu de noter que la vitesse moyenne optimale que la masse d'eau doit avoir pour que l'on obtienne une séparation, c'est-à-dire le des-'ablage le plus efficace, doit être comprise entre 30 et 40 cm/s, d'après des expériences effectuées. On a remarqué qu'une telle vitesse assure le dépôt et l'extraction du sable, sans que les 10 matières organiques en suspension se déposent. Celles-ci sont donc évacuées avec l'écoulement d'eau vers le- canal 7. lorsqu'un aérage de la masse de l'eau n'est pas désirable, le système agitateur à rotor 16 peut être remplacé par une ou plusieurs palettes 29 qui sont suspendues au pont 9 et plongent dans l'eau. 15 Dans ce cas, le mouvement d'avance du pont 9 est choisi de telle sorte que la vitesse moyenne de la ou des palettes 29 dans la masse d'eau s'élève à 30-40 cm/s. Ces palettes peuvent être : réglables en hauteur. Des guides 30, 31 et 32 sont prévus respectivement dans le canal d'arrivée 6, entre ce canal 6 et le canal d'évacuation 7, ainsi 20 qu'à proximité de l'orifice 8 du bassin 1 dans le canal 7. Ces guides 30-32 sont prévus pour des plaques coulissantes 33 et 34 respectivement qui permettent par exemple la fermeture du canal'd'arrivée 6 en direction du bassin 1,ainsi que la fermeture de l'orifice de sortie 8 en direction du canal 7, au cas où l'installation devrait par exemple 25 être vérifiée. Au cas où de grandes quantités d'eau brute doivent être traitées, il est évidemment possible de réunir plusieurs installations de ce genre en une unité. Au cas où l'aspiration doit être réduite, par exemple pour une forte proportion d'eau dans le sable aspiré, la con-30 duite d'aspiration peut être équipée d'un commutateur de marche int ermitt ent e. 70 03136 2029641 REVENDICATIONS 1.- Dispositif pour l'extraction de sable et de matières solides granuleuses analogues à partir d'eaux résiduaires, comportant un bassin annulaire entourant une colonne centrale circulaire, bassin qui présente une arrivée d'eau brute et une évacuation d'eau épurée 5 et dont le fond conique est incliné vers 1:'intérieur en direction d'une rigole de dessablage qui entoure la colonne centrale, caractérisé par le fait que l'arrivée d'eau brute 6 débouche suivant une direction au moins approximativement tangentielle dans le bassin 1, et que ce dernier est muni de moyens d'entraînement 16 destinés à maintenir ou à accroî-10 tre un courant circulaire dans le bassin. 2.- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les moyens d'entraînement sont constitués par au moins un rotor à axe horizontal, muni de palettes agitatrices et disposé dans la région de la surface du liquide, ce rotor étant supporté par un 15 pontx9 qui roule sur le bord du bassin. 3.- Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par le fait que le pont 9 porte une. conduite de pompage 13 qui pénètre dans la rigole de dessablage 4 pour extraire le sable par pompage. 4.- Dispositif selon la revendication 3, caractérisé par le 20 fait que la conduite d'aspiration 13 débouche dans une rigole annulaire 5 qui entoure le bassin 1. 5.- Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que les moyens d'entraînement sont exécutés sous forme d'aérateur de surface, et notamment sous forme d'un rotor d'aérage 25 à axe horizontal. 6.- Dispositif selon la revendication 4 ou 5, caractérisé par le fait que le rotor d'aérage 16 est exécuté sous la forme d'un tambour flottant muni de bras batteurs radiaux 19 et est fixé au moyen de bras articulés 17 au pont 9« 30 7.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait qu'au moins une plaque 29 réglable en hauteur et plongeant plus ou moins profondément dans le liquide est fixée au pont 9. 8.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 35 précédentes, caractérisé par le fait que le pont est placé diamétralement au-dessus du bassin 1 et porte, sur chacun de ses bras, 70 03136 e 2029641 un rotor d'aérage 16 ou une plaque 29. 9.- Dispositif selon l'une quelconque des revendicatior précédentes, caractérisé par le fait que la vitesse circonférent^ du pont 9 correspond approximativement à la. vitesse de l'eau bru^ qui arrive dans une direction sensiblement tangentielle. 10.-'Dispositif selon l'une quelconque des revendicatior 2 à 9, caractérisé par le fait que la ou les conduites d'aspirati sont équipées d'un commutateur de marche intermittente.