Brevet FR2124494A1 — publié le 19720922

L'invention concerne une installation servant à séparer des eaux résiduaires, en particulier industrielles, les substances légères et les substances solides telles que les huiles, graisses et sédiments. On connatt déjà des installations qui assurent l'épuration d'eaux résiduaires contenant comme impuretés des substances légères et des substances solides. On connatt en particulier des séparateurs dits à plaques. Dans un bassin de décantation rectangulaire, plusieurs plaques parallèles entre elles sont disposées dans la direction d'écoulement de telle sorte que la section parcourue est divisée en couches. En général, les plaques ont une disposition inclinée vers le milieu du bassin de sorte que les sédiments qui se déposent sur la face supérieure des plaques glissent de celles-ci et descendent au fond du bassin. les substances légères flottent tout d'abord jusqu'à la face inférieure des plaques situées au dessus, s'agglomèrent, montent jusqu'à la surface de l'eau et y sont retirées à l'état concentré. le bassin de décantation est recouvert d'un dôme de forme arquée au dessus duquel se trouve de l'eau pure. les sédiments sont éliminés du fond du bassin au moyen d'aspirateurs. L'inconvénient de ces ihstallations est que malgré la division en couches de la section parcourue, les constituants très légers ne s'élèvent que lentement car par suite du processus d'écoulement entièrement calmé, ils se séparent difficilement des différentes particules d'eau. En outre, le nettoyage du bassin et des plaques comporte des difficultés notables. Il faut soulever les plaques par groupes et les nettoyer soigneusement et à cet effet, il est nécessaire de mettre l'installation hors service. L'évacuation de l'eau pure et le démontage du dôme entraînent un surcrott de travail. L'élimination des sédiments comporte aussi des difficultés car ils sont chargés de constituants goudronneux et il est difficile de les évacuer au moyen d'aspirateurs. L'invention a pour but de mettre au point une installation permettant de séparer les substances légères et les substances solides des eaux résiduaires industrielles, qui évite dans une large mesure les inconvénients des installations connues et qui assure une augmentation de l'effet d'épuration, et il s'a git de donner à l'installation une capacité utile maximale en ce qui concerne le débit d'eaux résiduaires et de réduire les dépenses de construction, de nettoyage et d'entretien de l'installation. L'invention vise à réaliser une installation servant à séparer les substances légères et les substances solides des eaux résiduaires et qui permette d'obtenir une séparation efficace, en particulier des substances légères, grâce à des agencements intérieurs appropriés. Au sein de la section parcourue il doit s'établir des conditions d'écoulement qui assure une agglomération accélérée des substances légères. Il faut que les sédiments soient éliminés du fond du bassin au moyen d'un appareil d'évacuation à fonctionnement automatique. En outre, il s'agit de créer une possibilité de nettoyage des agencements intérieurs du bassin en évitant le démontage de parties de 11 installation et des temps d'arrêt motteux. Selon l'invention, on résout le problème comme suit Dans un bassin de décantation rectangulaire sont disposés un ou plusieurs blocs intérieurs de plaques de séparation, de mêmes dimensions et interchangeables entre eux. Chaque bloc de plaques est formé d'un b ti porteur en tubes et de plaques de séparation ondulées parallèles entre elles. Le b ti en tubes est à trois dimensions et se compose d'un cadre de cornières supérieur placé horizontalement et d'entretoises tubulaires verticales fixées à celui-ci, disposées le long de la paroi du bassin et reliées dans le bas à des entretoises tubulaires horizontales.Au milieu du cadre supérieur sont prévues d'autres entretoises tubulaires qui, deux à deux partent d'un point de fixation commun, se dirigent vers le bas et obliquement vers l'extérieur et sont reliées à une entretoise tubulaire inférieure horizontale. Entre les entretoises tubulaires intérieures et extérieures, les plaques de séparation ondulées de chaque bloc sont disposées avec une inclinaison de 450 en direction de l'axe longitudinal de la section du bassin, les ondulations des plaques étant dirigées transversalement à la direction d'écoulement de l'eau résiduaire. les plaques de séparation sont autoportantes et sont formées d'un matériau résistant à l'huile. Le cadre de cornières supérieur du bâti porteur en tubes est posé de façon centrée sur un cadre de base. Grâce à la construction des blocs de plaques de séparation selon l'invention, la section parcourue du bassin est divisée en deux aires d'écoulement grillagées et une aire triangulaire située entre celles-ci et reposant sur sa base. Quand l'eau résiduaire s'écoule à travers les blocs dans lesquels se trouvent les plaques ondulées, elle se divise en couches. Le processus de séparation réside dans le fait que les sédiments descendent sur la face supérieure des plaques ondulées et glissent de là vers le fond du bassin. les substances légères montent tout d'abord jusqu'à la face inférieure des plaques situées au dessus, se réunissent en particules plus grosses et viennent flotter à la surface de l'eau.Le processus de séparation est favorisé par le fait que les creux et sommets d'ondulation communiquent à l'eau résiduaire en écoulement des variations successives de vitesse, ce qui assure une séparation accélérée des substances qu#'il s'agit d'éloigner des particules d'eau et, simultanément, une concentration dans les creux d'ondulation des substances aptes à se déposer. Selon l'invention, pour évacuer les sédiments, un volet d'évacuation à traction, en lui-même connu, est disposé dans la partie inférieure du bassin. Pour nettoyer les blocs de plaques, on utilise de l'air comprimé qui est amené d'une source d'air comprimé aux entretoises tubulaires centrales et qui sort sous forme de bulles d'ouvertures en forme de buses prévues dans les entretoises tubulaires horizontales inférieures et pénètre de bas en haut dans les blocs de plaques. Il s'établit un mouvement de liquide en rouleaux, sous la forme d'un rouleau longitudinal et d'un rouleau transversal. Les bulles d'air qui sortent de façon dirigée se distribuent uniformément entre les séries opposées de plaques ondulées et détachent les substances déposées sur les plaques et qui, à leur tour, après tranquillisation, descendent au fond du bassin ou montent à la surface. Outre l'action de balayage ou de nettoyage, le courant d'air amené produit aussi un effet supplémentaire avantageux d'aération et un enrichissement en oxygène, dans la zone de réaction, du courant entrant d'eau résiduaire qui stagnait au moment du nettoyage. Selon l'invention, pour distribuer uniformément le courant entrant d'eau résiduaire sur toute la section d'écoulement, dans la chambre d'entrée du bassin de décantation sont disposés un ou plusieurs déflecteurs et une plaque directrice tournante qui donne une possibilité supplémentaire de diriger le courant d'eau résiduaire. les blocs de plaques sont recouverts par des dômes centrés dans leur siège, bombés vers le haut et interchangeables. Au dessus des capots se trouve de l'eau pure ayant un niveau approprié et servant de liquide obturant. Ainsi, d'une part la pression hydrostatique est engendrée et simultanément, la zone de réaction est en outre isolée vers le haut. L'étanchéité des joints des dômes dans la région bombée est assurée par du caoutchouc profilé, de préférence circulaire, fixé au cadre de base de manière à pouvoir être retendu et fermant l'interstice radial de façon étanche grâce à sa précharge. Ainsi, outre le poids de l'eau pure qui se trouve au dessus et outre leur propre masse, les capots sont encore poussés contre le plan horizontal d'étanchéité par une force supplémentaire de compression. Pour permettre de retirer de façon continue ou intermittente les substances légères qui s'accumulent dans la région du sommet des capots, on a prévu un tuyau d'extraction qui débouche dans un tuyau pivotant. En faisant tourner le tuyau pivotant, on#peut régler le débit d'extraction, engendrer une action de siphon et, en position verticale vers le haut, obtenir la fermeture, sans qu'il se produisent d'étranglement réduisant la section d'écoulement comme par exemple dans le cas d'une vanne. Selon l'invention, pour régler l'écoulement hors du bassin de l'eau épurée et pour maintenir constant le niveau d'eau pure au dessus des capots, des déversoirs crénelés sont prévus. Dans l'entonnoir à boue est disposé un serpentin chauffant qui a pour rôle de faire en sorte qu'en particulier les constituants goudronneux et visqueux soient maintenus liquides par chauffage et soient ainsi faciles à éliminer. Selon la nature de ces sédiments, on peut obtenir au moyen du serpentin chauffant une température déterminée qui assure l'état liquide des sédiments dans l'entonnoir à boue. L'avantage de l'invention réside dans le fait que grâce à une concentration et à une accélération du processus de déport, on peut donner des dimensions relativement réduites à l'ensemble du bassin et abaisser le cotit de la construction. Même les substances légères qui n'ont pas encore tendance à flotter lorsque la vitesse d'écoulement est très faible sont amenées à se séparer par l'installation selon l'invention. En outre, l'élimination des sédiments ainsi que le nettoyage du bassin et de ses agencements intérieurs peuvent s'effectuer par des moyens simples mais efficaces sans qu'il soit nécessaire de démonter l'installation de bassin de sorte qu'il suffit d'arrêter l'installation peu de temps. On expliquera plus précisément l'invention à la lumière d'un exemple d'exécution représenté par les dessins ciannexés sur lesquels - la figure 1 est une coupe longitudinale de l'installation selon l'invention, - la figure 2 une coupe transversale de l'installation, - la figure 3 un détail du système d'étanchéité des dômes, - la figure 4, un détail des plaques, - la figure 5, un détail de l'entonnoir à boue avec serpentin chauffant, - la figure 6, un détail du dispositif d'extraction. Dans un bassin de décantation rectangulaire i, sont disposés trois blocs de plaques de séparation 2, de même grandeur, interchangeables entre eux. Chacun des blocs de plaques 2 se compose d'un bâti porteur en tubes 3 et de plaques de séparation ondulées 4 qui sont parallèles entre elles et disposées dans le bâti porteur avec une inclinaison de 450 en direction de l'axe longitudinal de la section du bassin, les ondulations 9 des plaques 4 étant dirigées transversalement à la direction d'écoulement de l'eau résiduaire. Le bâti porteur en tubes 3 est à trois dimensions et se compose d'un cadre de cornières supérieur 5 placé horizontalement et d'entretoises tubulaires verticales 6 fixées à celui-ci, disposées le long de la paroi du bassin et reliées dans le bas à des entretoises tubulaires horizontales 7.Au milieu du bassin sont disposées, sur le cadre supérieur 5, d'autres entretoises tubulaires 8 qui, deux à deux, partent d'un point de fixation 24, se dirigent vers le bas et obliquement vers l'extérieur et sont reliées à une entretoise tubulaire inférieure horizontale 7. les plaques de séparation 4 sont formées d'un matériau autoportant et résistant à l'huile. le cadre de cornières supérieur 5 du bâti porteur en tubes 3 est posé sur un cadre de base 10 qui est disposé le long des parois longitudinales du bassin. Dans la partie inférieure du bassin est prévu, pour l'évacuation des sédiments, un volet d'évacuation à traction 11 qui comprend des moyens d'entratnement 25, des cibles 26 et le volet d'évacuation basculant 27. Pour le nettoyage des blocs de plaques, on utilise de l'air comprimé. Celui-ci est amené d'tuyau à air comprimé 23 aux entretoises tubulaires centrales 8 et sort, sous forme de bulles, d'ouvertures en forme de buses 12 prévues dans les entretoises tubulaires horizontales 7. Dans la chambre d'entrée 28 du bassin de décantation 1 sont prévus plusieurs déflecteurs 13 et une plaque directrique pivotante 14 servant à diriger le courant d'eau résiduaire. les blocs de plaques 2 sont recouverts par des dômes 15 qui sont centrés dans leur siège et interchangeables. Au dessus des dômes 15 se trouve de l'eau pure 16 ayant un niveau approprié et servant de liquide obturant. L'étanchéité des dômes 15 est assurée dans la région bombée par du caoutchouc profilé 17 qui peut être retendu sur le cadre de base 10. Ainsi, une pression supplémentaire est appliquée au plan horizontal de joint 18 entre les dômes et le cadre de base 10. Au sommet de l'un des dômes 15 se trouve un tuyau d'extraction qui se continue par un tuyau pivotant 19 et est destiné à éliminer les substances légères accumulées. Pour régler l'évacuation de l'eau épurée et pour maintenir constant le niveau d'eau pure au dessus des dômes 15, on a prévu des déversoirs crénelés 20 réglables en hauteur. Dans l'entonnoir à boue 21 est disposé un serpentin chauffant 22 à l'aide duquel on assure la température nécessaire à l'élimination des sédiments. #VEN1)ICÂTI0NS 1 - Installation servant à séparer des eaux résiduaires, en particulier industrielles, les substances légères et les substances solides telles que les huiles, graisses et sédiments, caractérisée par le fait que dans un bassin de décantation sont disposés un ou plusieurs blocs intérieurs de plaques/sepa- ration, de mimes dimensions et interchangeables entre eux, qui se composent d'un bEti porteur en tubes à trois dimensions et de plaques de séparation incorporées en elles-m#mes connues, parallèles entre elles et inclinées de 45a en direction de l'axe longitudinal de la section du bassin, les plaques de séparation étant autoportantes et présentant des ondulations dirigées transversalement à la direction d'écoulement de l'eau résiduaire, le bati porteur en tubes se composant d'un cadre de cornières supérieur placé horizontalement et d'entretoises tubulaires verticales fixées à celui-ci, disposées le long de la paroi du bassin, et d'entretoises tubulaires disposées au centre et qui, deux à deux, partent d'un point de fixation commun au cadre supérieur, se dirigent vers le bas et obliquement vers l'extérieur et sont reliées à une entretoise tubulaire inférieure horizontale, et que dans la partie inférieure du bassin est disposé un volet d'évacuation à traction en lui-même connu. 2 - Installation selon la revendication 1, caractérisée par le fait que les entretoises tubulaires centrales et les entretoises tubulaires inférieures horizontales constituent des tuyaux d'amenée d'air comprimé, les entretoises tubulaires inférieures étant munies d'ouvertures en forme de buses dirigées vers le haut. 3 - Installation selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée par le fait que dans une chambre d'entrée du bassin de décantation sont disposés un ou plusieurs déflecteurs et une plaque directrice tournante. 4 - Installation selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée par le fait que le cadre de cornières horizontal supérieure du bati porteur en tubes est posé étroitement sur un cadre de base inséré dans les parois longitudinales du bassin et forme un plan horizontal de joint sur lequel sont posés des dômes interchangeables en eux-mêmes connus. 5 - Installation selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée par le fait que les raccordements radiaux des dômes sont rendus étanches par du caoutchouc profilé fixé au cadre de base de manière à pouvoir étre retendu. 6 - Installation selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée par le fait qu'au sommet d'un dôme est disposé un tuyau d'extraction en matière légère avec tuyau pivotant et que des déversoirs crénelés réglables en hauteur sont prévus à l'intérieur du bassin et au dessus des dômes. 7 - Installation selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée par le fait que dans l'entonnoir à boue est disposé un serpentin chauffant.