Brevet FR2173842A1 — publié le 19731012

La présente invention concerne des perfectionnementsaux ponts tournant concentriquement d un bassin de décantation circulaire avec raclage des boues et remontée de eelles-ci par aspiration, ledit bassin étant cylindro-conique à axe vertical avec enceinte de floculation délimitée par une Jupe, les racles étant suspendues au pont et tournant à faible distance du fond incliné vers le centre, ledit pont reposant partiellement au centre du bassin par une colonne creuse par où se fait lXalimentation en eau à traiter en électricité et en air comprimé ainsi que l'évacuation de certains produits tels que les boues, ltentraine- ment du pont se faisant en rendant moteur les galets supports périphériques dudit pont. Un tel pont a déjà été décrit dans la demande de brevet française 70 46 933 du 29 décembre l970 ayant pour titre : "Ferfec+: tionnements aux appareils décanteurs avec rloculateursft, ainsi que dans sa demande de première addition 71 22 566 du 17 Juin 1971. Dans ces demandes les boues étaient raclés vers le centre du bassin dfoù elles étaient pompées0 Dans la version de la préserr te demande on a trouvé avantageux dséliminer les boues par un autre moyen, car le système de reprise des boues dans le centre du bassin n'élimine pas assez vite les boues déposées dans les zones éloignées du centre. Dans dtautres dispositifs du meme genre, la poutre s'appuie sur la colonne creuse par ltintermédiaire de galets qui tourn ent dans des eaux souvent agressives. Dans certains grands ouvrages actuels, on aboutit à une partie tournante très lourde dont la conception exige un parfait équilibre des demi-poutres et certains de ces ouvrages sont commandés par le centre ce qui exige un rapport de réduction important et un couple très élevé car la vitesse périphérique du pont est très faible, de l'ordre de quelques centimètres par seconde. La présente invention apporte un ensemble de perfectionnements destinés à remédier à ces inconvénients. Le pont tournant de 12 invention est caractérisé principalement par la combinaison a) d'une colonne centrale comportant des moyens de support et de guidage du pont tournant à ltexclusion de tout moyen dtentrai nement b) et de moyens d'évacuation des boues raclées par différences de pression hydrostatique provoquée par une goulotte horizontale semi-immergée à la surface de lleau du bassin, supportée par le pont, et au fond de laquelle débouchent des tubes venant du fond du bassin et aspirant les boues en avant des racles, le niveau des eaux boueuses à ltintérieur de la goulotte étant maintenu nettement sous le niveau de lteau du bassin de façon à créer une ascension des boues dans les tubes, ledit niveau dans la goulotte étant assuré par des moyens d'évacuation appropriés. Pour aboutir à cela, il est commode de prévoir sur la colonne centrale, une ouronne horizontale qui sert de chemin de roulement à des galets support du pont, galets dont certains s'appuient sur le dessus de la couronne, pour soutenir le pont, et d'autres stappuient sur la périphérie de celle-ci de façon à centrer le pont. Une faqon logique de constituer ltappareil est de placer la goulotte parallèlement au pont et de la faire déboucher dans une gouttière annulaire concentrique à la colonne centrale, suspendue au pont par son flanc extérieur de manière à laisser y tremper l'extrémité d'un tube d'extraction des boues passant dans la colonne centrale.Une autre version consiste à vider la goulotte par un tube situé à ltextrémité extérieure du pont, aspirant les boues et les rejetant dans un caniveau circu4. laire extérieur au bassin. Ce tube peut comporter une pompe ou encore il peut fonctionner par siphonnage. L'ascension des boues dans les tubes venant du fond du bassin est facilitée par des pompes, notamment, des pompes à émule# sions /situées le plus bas possible et alimentées en air comprimé bas se pression à partir d'un tube fixe venant de la colonne centrale et débouchant sur une cloche annulaire horizontale suspendue au pont et concentrique à la colonne centrale, un tube partant du haut de 1 adite cloche pour moindre les pompes et y conduire l'air nécessaire à former ltémulslon. La description ci-après donne un exemple non limitatif du pont, objet de l'invention qui, est est illustré par le des sin annexé dans lequel La figure 1 est une vue d'ensemble d'un pont du type de l'invention tournant au-dessus d'un bassin de décantation; La figure est simplifiée est respecte les proportions de ltap- pareillage. La figure 2 est une coupe verticale du bassin et du pont de l'invention vue dans laquelle on a volontairement réduit le diamètre du bassin pour la clarté du dessin. Le pont tournant 31 (figure 1) qui existe dans les ap pareils actuels, tourne dans un bassin 32 dont le radier 1 a une forme tronconique inclinée vers le centre. Il repose sur une colonne centrale 2 par une crapaudine 33 située au sommet de ladite colonne 2. Le pont 31 est constitué par deux ailettes radiales 34 et 35 qui balayent toute la surface du bassin 32 et sont reliées par un cavalier 36 au sommet duquel se trouve la crapaudine 33. Les ailettes 34 et 35 vont jusqutaux parois latérales du bassin 32 et se déplacent à faible distance du radier l de manière à constituer des racles. A la base du cavalier 361 ctest-à-dire au pied de la colonne 24 se trouvent des galets 37 et 38 à axes verticaux qui guident l'ensemble du pont tournant 31 et ltempeche d'osciller. Ces galets 37 et 38 travaillent donc dans un milieu agressif. La crapaudine 33 comprend également un élément moteur qui travaille à faible vitesse avec un couple important. Une passerelle 39 relie le sommet de la colonne 2 au bord du bassin et permet d'alimenter la colonne 2 et ses accessoires en électrici té,eau, ~air comprimé, etc... Ce qui a été décrit jusqu'à présent est connu et la pré- sente invention se propose d'éliminer les deux principaux inconvénients, à savoir des organes tels que 37 et 38 travaillant dans un milieu agressif et des éléments mécaniques situés dans la crapaudine 33 qui travaillent à faible vitesse et à couple élevé. Il faut aussi mentionner la dificulté de guidage et d'équilibre de l'ensemble du pont 31 ; à ce sujet on est obligé de prévoir deux ailettes radiales diamètralement opposées 34 et 35 car une seule ailette présenterait un portew aux très important. Dans le dispositif de ltinvention représenté à la figure 2, on retrouve le radier 1 et la colonne centrale 2 métallique ou en béton par où peut arriver et repartir, soit à la partie supérieure soit à la partie inférieure > les diverses alimentations et départs. Ainsi l'arrivée des eaux à traiter peut se faire soit par le tuyau inférieur 3 soit par le tuyau supérieur 4 pour se répandre à l'intérieur de la colonne 2 et se diffuser dans les ouies 26. Ltalimentation en électricité se fait soit par un cable d'alimentation supérieur 5 soit par un câble d'alimentation inférieur 6.- L'alimentation en air comprimé se fait soit par le tube supérieur 8 soit par le tube inférieur 9. Le départ des boues peut se faire, dans une version, par le tube d'extraction 13. Ltarrlvie d'eau supérieure 4, le cl bye supérieur 5, le tube d2air comprimé 8 et le tube d'extraction de boues 13 sont supprotés par le support de liaisons centrales 25 qui stappuie au sommet de la colonne 2 et reJoint le bord du bassin. Les cables 5 ou 6 alimentent des bagues 40 fixes qui sont situées à la prériphérie du haut de la colonne 2. Des balais ou prise de courant 7 sont prévus sur le pont 31 pour alimenter les divers appareilrages électriques qui sont placés sur lui. Sous le pont 31 sont suspendus par les suspentes 17, une goulotte horizontale 16 qui se trouve normalement à moitié immergée à la surface 28 des eaux dans le bassin 32 et des racles 18 qui frôlent le radier 1.Les suspentes 17 supportent aussi une cloche annulaire 10 présentant un espace ouvert dans lequel peut staccumuler de ltair provenant de l'extrémité recourbée 41 des tubes 8 ou 9 d'alimentation en air comprimé. Il existe donc une accumulation d'air comprimé à basse pression sous la cloche 10 qui peut ssévacuer vers des pom pes à émulsion pour boues 20 placées sur des tubulures 19 qui débouchent , à leur base, à savant des racles 18 de façon à aspirer les boues accumulées et à les refouler dans la goulotte 16. A cet effet, un tube dtalimentation 22 en air# des pompes 20 relie le haut de la cloche 10 aux différentes pompes. La boue aspirée par les tubes 19 et refoulée par les pompes 20 se déverse dans la goulotte 16. Celle-ci débouche dans une gouttière annulaire 21, concentrique à la colonne centrale 2 et qui est suspendue au pont 31 par son flanc extérieur 42 au moyen d'une suspente 17 de manière à dégager le côté intérieur de ladite gouttière annulaire pour que le tube 13 fixe vienne y tremper en venant de la colonne 2. Dans une variante, la tg- yauterie de reprise des boues 13 peut avoir la forme dtun V renversé pour siphonner les eaux boueuses du bac annulaire 21. Dans ce cas, ltivacuation des boues se fait par le bas de la colonne centrale 2. Il est à remarquer que lton s'arrange pour que le niveau 29 des eaux dans la goulotte 16 soit inférieur au niveau 28 des eaux dans le bassin 32. De cette façon les pompes 2Q sont pratiquement superflues et les boues remontent dans les tubes 19 par simple pression hydrostatique. Les pompes 20 à émulsions ne sont là que pour accélérer le procéssus. De même, la gouttière annulaire 21 se situe à un niveau plus bas que la goulotte 16 de façon que les boues viennent s'y déverser librement pour être reprises par le tube 13. Une autre version du système d'Svacuation des boues consis-- te en un tube 23 en forme de siphon, qui est supporté par le pont 31 et chevauche la paroi externe verticale du bassin 32 pour déboucher dans un caniveau circulaire 24 extérieur au bassin 32. Ce tube peut dtailleurs comporter une pompe, non présentée, qui est actionnée par un moteur électrique alimenté à partir de la prise 7. Le réglage du débit dans les tubes de remontée 19 est controlé par un dispositif représenté par des tirettes 30 de réglage 'qui peuvent être actionnées à partir de la passerelle 43 sur le pont 31. Une autre particularité de l'invention réside dans le système de support, de guidage et d'entrainement du pont 31. Celui-ci est supporté à ses extrémités par des galets 15 à axes horizontaux qui stappuient sur le dessus de la paroi extérieure du bassin 32 et dont certains sont entraînés de façon à assurer la rotation du pont 31. Ce pont est supporté dans sa partie médiane par des galets il à axes horizontaux qui reposent sur une couronne horizon- tale 14 qui sert de chemin de roulement non seulement aux galets il mais également à des galets 12 à axes verticaux qui servent à assurer le guidage du pont 31. L'eau à traiter arrivant par la tuyauterie 4 maintenue par le support 25 ou par la tuyauterie 3 se répartit à tinté rieur de la colonne 2 et stéchappe par les ouies 26. Elle se diffuse dans le bassin en étant rabattue, notamment par la jupe 27 pour assurer la décantation sur le radier 1. Lteau traitée s'évacue par le canivau 44, situé à la périphérie du bassin 32. Les boues raclées par les racles 18 sont aspirées dans les tubes 19 pour être conduites dans la goulotte 16 qui se déverse soit dans la gouttière annulaire 21 soit dans le caniveau circulaire 24, suivant le dispositif qui a été choisi. Comme on s'assure que le niveau 29 dans la goulotte 16 soit inférieur au niveau 28 dans le bassin, cette remontée de boues de fait normalement automatiquement mais il est parfois nécessaire de l#accélérer par les pompes 20. On voit que, par rapport à la réalisation précédente, il n'existe aucun mécanisme fonctionnant en milieu agressif, c'est à-dire dans l'eau. Cette disposition offre ltavantage de pouvoir utiliser qutun demi-pont radial stappuyant sur la colonne 2 et sur la périphérie du bassin. En effet il n'est plus besoin d-équi- librage. Dans le meme esprit, on peut faire porter par le pont 31 des éléments assez lourds, comme des turbines d'aération dans la partie du pont se trouvant à la périphérie du bassin. Il est à noter que la goulotte 16 flotte dans liteau du bassin et, comme le niveau 29 est inférieur au niveau 28, une certaine poussée d'Archimède s'excerce sur cette goulotte, qui soulage d'autant les galets 11 et 15. REVENDICATIONS 10) Perfectionnements aux ponts tournant concentrique- ment à un bassin de décantation circulaire avec raclage des boues et remontée de celles-ci par aspiration, ledit bassin étant cy- lindro-conique, à axe vertical, avec enceinte de floculation délimitée par une jupe, les racles étant suspendues au pont et tournant à faible distance du fond qui est incliné vers le centre, ledit pont reposant partiellement au centre du bassin sur une colonne creuse par où peut se faire ltalimentation en eau à traiter en électricité et en air comprimé ainsi que l'évacuation de certains produits tels que les boues, l'entrainement du pont se faisant en rendant moteur les galets supports périphériques dudit pont, c a r a c t é r i s é s par la combinaison a) dJune colonne centrale comportant des moyens de support et de guidage du pont tournant à Itexelursion de tous moyens d'entraînement, b) et de moyens d'évacuation des boues raclées par différences de pression hydrostatique provoquée par une goulotte horizontale semi-immergée à la surface de l'eau du bassin, supportée par le pont au fond de laquelle s débouchent des tubes venant du fond du bassin et aspirant les boues en avant des racles, le niveau des eaux boueuses à l'intérieur de la goulotte étant maintenu nettement sous le niveau de l'eau du bassin de façon à créer une ascension des boues dans les tubes, ledit niveau dans la goulotte étant assuré par des moyens dtdvacuation appropriés. 20) Pont tournant, tel que défini dans la revendication 1, c a r a c t é r i s é s par le fait que la colonne centrale possède une couronne horizontale qui sert de chemin de roulement à des galets support du pont, galets dont certains stappuient sur le dessus de la couronne pour soutenir le pont, et d'autres s1 appuient sur la périphérie de celles-ci de façon à centrer le pont. 3 ) Pont tournant, tel que défini dans la revendication 2, c a r a c t d r i s é s par le fait que la goulotte est parallèle au pont et débouche dans une gouttière annulaire concentrique de la colonne centrale, suspendue au pont par son flanc extérieur de manière à laisser y tremper l'extrémité d'un tube d'extraction des boues passant dans la colonne centrale. 40) Pont tournant, tel que défini dans la revendication 2, c a r a c t 6 r i s é s par le fait que la goulotte parallèle au pont est vidée par un tube situé à ltextrémité extérieure du pont, aspirant les boues et les rejetant dans un caniveau circulaire extérieur au bassin. 50) Pont tournants tel que défini dans la revendication 4, c a r a c t é r i s 6 s par le fait que le caniveau circulaire est à un niveau inférieur à celui de la goulotte et les boues sly déversent par simple siphonnage. 60) Pont tournant, tel que défini dans la revendication 4, c a r a c t é r i s é s par le fait que les boues se déversent dans le caniveau circulaire grâce à une tubulure comportant une pompe. 70) Pont tournant, tel que défini dans llune quelconque des revendications 1, 2, 3, 4r 5r 5, 6, prise isolément, c a r a c t é r i s é s par le fait que 11 ascension des boues du tube venant dans le fond du bassin est facilitée par des pompes, notamment des pompes à émulsion, situées le plus bas possible et alimentée s en air comprimé basse pression à partir d'un tube fixe venant de la colonne centrale et débouchant sous une cloche annulaire horizontale suspendue et concentrique à la colonne centrale, un tube partant du haut de ladite cloche pour joindre les pompes Et y conduire l'air nécessaire à former l'émulsion.