Brevet FR2134392A1 — publié le 19721208

La présente invention est relative à un appareil complémentaire prévu pour des aérateurs centrifuges de n'importe quel type de conception, servant à l'aérage de liquides, en particulier d'eaux résiduaires. 5 En utilisant des aérateurs centrifuges pour assurer l'aérage des eaux résiduaires, la division des eaux résiduaires par projection en jets et par turbulence de mélange provoque à la surface des eaux, à côté de 11 incorporation d'oxygène par apport de "bulles d'air frappé, en même temps un mouvement circu-10 latoire des eaux résiduaires dans le plan horizontal et dans le plan vertical, ce qui engendre, même au niveau du fond du bassin d'aérage, des vitesses d'écoulement qui empêchent les particules de boues de se déposer. Cependant, il n'est pas rare, dans la pratique, de se 15 trouver en présence du cas où des substances tensio-actives, telles que par exemple des détergents, réduisent sensiblement la tension superficielle des eaux résiduaires. Dans ces conditions, il s'ensuit, comme conséquence, que les aérateurs centrifuges incorporent par leur action de battage une plus 20 grande quantité de bulles d'air plus fines dans les eaux résiduaires. Dès lors il se forme, dans la zone des parois du bassin d'aérage, un mélange plus intime des bulles d'air aux eaux résiduaires, qui freine la circulation des eaux résiduaires dans le sens vertical dans le bassin d'aérage. Dans de tels 25 cas, les vitesses d'écoulement que l'on peut mesurer au niveau du fond du bassin d'aérage se situent fréquemment en-dessous de 10 cm/s. Gr, à ces faibles vitesses d'écoulement, il est impossible d'empêcher la formation de dépôts de boues sur le fond du bassin d'aérage. 30 C'est pourquoi le problème posé à la présente invention visait à créer du point de vue conception et construction des aérateurs centrifuges selon une autre réalisation au moyen de laquelle il deviendrait possible d'engendrer, au niveau du fond du bassin d'aérage et même avec des eaux rési-35 duaires présentant une tension superficielle amoindrie, des vitesses d'écoulement suffisantes pour éviter la sédimentation des boues. 72 13709 2 2134392 Suivant l'invention, ce problème est résolu par un appareil complémentaire prévu pour des aérateurs centrifuges de n'importe quel type de conception et caractérisé par le fait qu'un arbre d'entraînement prolongé jusque vers le fond 5 du bassin d'aérage est prévu, sur lequel au moins ceux bras à jets sont fixés à très faible distance au-dessus du niveau du fond du bassin d'aérage, les bras à jets étant formés chacun par deux plateaux installés parallèlement l'un au-dessus de l'autre et par plusieurs chicanes planes ou incurvées, 10 placées à la verticale, tandis que les chicanes sont positionnées en direction de la paroi du bassin de telle manière qu'elles forment un angle de 15 à 30° avec la droite perpendiculaire reliant le bord avant au bord arrière du bras à jets. Cette mesure assure l'accélération des eaux rési-15 duaires par les bras à jets en direction de la paroi du bassin vers l'extérieur dans le plan horizontal. À cet effet, il est judicieux de prévoir la longueur des bras à jets en fonction du diamètre de l'aérateur centrifuge et de la vitesse de rotation de l'arbre moteur de manière que 20 leur vitesse périphérique varie, de préférence, entre 1 et 3 m/s. Dans ces conditions, on est assuré que la consommation supplémentaire en énergie du groupe moteur, du fait de l'appareil complémentaire conforme à l'invention, se situe seulement dans un ordre de grandeur allant de 1 à 6 kW. 25 II tombe sous le sens que bien qu'il soit conçu au premier chef pour le traitement des eaux résiduaires, l'appareil complémentaire suivant l'invention est susceptible d'être mis en oeuvre avec succès pour traiter encore d'autres liquides dans lesquels se présentent des circonstances comparables 30 (décantation de boues sur le fond du bassin). D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description qui va suivre en regard du dessin annexé qui représente, schématiquement et simplement à titre d'exemple, un mode de réalisation de 35 l'appareil complémentaire pour bassin d'aérage. La figure 1 est une vue en coupe d'un bassin d'aérage dans lequel est monté un aérateur centrifuge équipé de l'appareil complémentairé suivant l'invention. Les flèches inscrites dans le dessin indiquent en l'occurrence le sens de l'écoulement 72 13709 2134392 des eaux résiduaires dans le bassin d'aérage. On reconnaît nettement que l'action conjuguée de l'aérateur centrifuge et de l'appareil complémentaire entraîne la formation d'un double tourbillon de liquide en mouvement. Des mesures ont 5 confirmé le fait que les vitesses d'écoulement engendrées de la sorte au niveau du fond du bassin d'aérage, indépendamment de la tension superficielle spécifique des eaux résidaaires considérées, sont suffisantes pour éviter les dépôts de boues. La référence 1_ désigne l'arbre moteur qui est 10 prolongé jusqu'au fond £ du bassin d'aérage. A très faible distance du fond £ sont fixés sur l'arbre moteur les bras 2 à jets. L'aérateur centrifuge 6 peut être, en l'occurrence, de n'importe quel type de conception. La possibilité d'utilisation de l'appareil complémentaire suivant l'invention n'est nullement 15 limitée à la seule conception d'aérateur centrifuge qui est reproduite sur le dessin. La figure 2 est une vue de détail d'un bras 2 à jets avec la partie basse de l'arbre moteur 1_ qui lui est affectée. On peut voir que l'arbre moteur est monté sur le fond £ du 20 bassin d'aérage dans un palier 2 de rotation. Le bras à jets est formé par les deux plateaux £ disposés parallèlement l'un au-dessus de l'autre et reliés l'un à l'autre par plusieurs chicanes 4 planes ou incurvées, trois dans le cas considéré, qui sont placées dans un plan vertical. Dans ces conditions, 25 chacun des bras b jets possède un nombre correspondant de compartiments d'écoulement. Le bras à jets est fixé au dispositif de retenue 8 qui est enfilé, à son tour, sur l'arbre moteur. La figure 3 est une vue en coupe horizontale de l'appareil complémentaire suivant l'invention. On constate 30 ainsi que dans le présent cas, trois bras 2 à jets sont fixés au dispositif de retenue 8. Le nombre des bras à jets sera adapté aux conditions présentées par chaque cas particulier d'utilisation, restant cependant entendu qu'il faut prévoir en tout cas au moins deux bras à jets. Les chicanes 4 sont 35 positionnées en direction de la paroi du bassin de telle manière qu'elles forment un angle (a) de 15 à 30° avec la droite perpendiculaire, tracée en trait interrompu et reliant le bord avant au bord arrière du bras à jets. 72 13709 4 2134392 Dans sa conception et sa construction, l'appareil complémentaire conforme à l'invention est d'une configuration simple et peut être monté sans difficultés particulières, même à posteriori, sur des aérateurs centrifuges déjà en fonction. 72 13709 5 2134392 REVENDICATIONS 1• Appareil complémentaire prévu pour des aérateurs centrifuges de n'importe quel type de conception, servant à 5 l'aérage de liquides, en particulier d'eaux résiduaires, appareil caractérisé par le fait qu'un arbre d'entraînement (1) prolongé jusqu'au fond (5) du bassin d'aérage est prévu sur lequel au moins deux bras (2) à jets sont fixés à très faible distance au-dessus du niveau du fond du bassin d'aérage, les "10 bras è jets étant formés chacun par deux plateaux (3) installés parallèlement l'un au-dessus de l'autre et par plusieurs chicanes (4) planes ou incurvées, placées à la verticale, tandis que les chicanes (4-) sont positionnées en direction de • la parci du bassin de telle manière qu'elles forment un 15 angle (a) de 15 à 30° avec la droite perpendiculaire reliant le bord avant au bord arrière du bras à jets. 2. Ap. areil complémentaire suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que la longueur des bras (2) à jets est dimensionnée en fonction du diamètre de l'aérateur centri-20 fuge (6) et de la vitesse de rotation de l'arbre moteur (1), de manière que leur vitesse périphérique soit de l'ordre d'un à 3 m/s.