Brevet FR2195476A1 — publié le 19740308

Aérateur de surface pour liquide,assocé à une pompe immergée. - La presente invention concerne les instruments du type "aérateur de surface pour liquidenpermettant de dissoudre loxyg6ne de l'air dans le liquide. - Les appareils connus de ce genre,agitateur en surface avec reducteur et moteur electrique aérien,helice projetant le liquide en surface par fines gouttelettes avec un moteur electrique aérien, presentent certains inconvenients,pour certaines utiljsations,sils sont immergés accidentellement, le moteur, le reducteur risquent de graves deteriorations. La hauteur entre la surface du liquide et le point haut de l'appareil est au minimum de 70 cm. L'apparence de ces appareils n'est pas estbetique. L'appareil suivant l'invention permet d'eviter ces inconvenients, en effet cet appareil qui est destiné a equiper des stations d'epur ation des eaux residuaires,peut etre placé dans une cuve enterrée et recouverte, si par un defaut de fonctionnement d'une pompe ou d'une vanne ou bien une inondation, l'appareil se trouve entièrement immergé, aucun organe be souffrira d'une deterioration. La hauteur entre la surface du liquide et la partie la plus haute immergée de l'appareil n'est pas superieure a 20 cm, ce dernier detail est interessant pour les appareils enfermés dans des cuves couvertes. Au point de vue esthetique,dans le cas d'un aérateur placé sur rivière, sur etang,ou sur lagune,le flotteur par lestage bien calculé peut se trouver en grande partie immergé,seule la partie carenée est visible .L'effet produit en marche prndd l'aspect d'un voile d'eau formant une coupole de 2 à 5 metres de diamétre,selon la capacité et la force de l'appareil, avec un creux central,l'ensemble a un aspect decoratif quand oe l'emploie pour l'aération d'une riviére,d'un etang d'une lagune. Ltappsreil,objet de l'invention comporte: (ensemble Fia 1) A - Un carenage en tole fixé sur la tige(11) par l'ecrou (1) B - Un cane (10) superieur avec son ensemble de fixation par la baratte (7) sur les goujons (8) avec les ecrous (5),glissant sur son support,la tige (11) et bloqué par un silenbloc (9)qui a pour objet de permettre la mobilité du cne superieur (10) C - Un cane inferieur (12) prolongé par un tube filté en bout (15) d'ou arrive le liquide(l3),sur ce cane sont soudés deux coujons (8) servant a fixer la partie -B- par la baratte (7) D - Un flotteur calculé peur supporter l'ensemble de l'appareil et le lest (21),saule la partie superieuredevra emerger, il devra etre perforé en son centre pour permettre le passage du tube (15) de la partie -C E - Un lext coude qui sera fixé (16) sur le tube (15) et recevra le tuyr tuyau venant de la pompe en (19),un oeillet(20) pour amarrer le lest (21). F - Un lest qui sert de stabilisateur de l'ensemble de l'appareil; il sera soit en metal,soit en ciment,en cas d'utilisation de l'appareil sur une riviére,etang ou lagune le lest pourra eventuellement etre la pompe immergée. Marche de l'appareil s le liquide est introduit sous la pression de la pome immergée par le tube (15)arrive au cne inferieur en (13) vient frapper sur le cône superieur(10) et est ejecté au pourtour du ctne inferieur(l2) .Le cdne inferieur(l2) est fixe. Le cane superieur est reglable au moyen de la baratte (7) et ecrous (5),il peut s'approcher ou s'eloigner du inferieur,ce qui diminue ou agrandit le passage entre les deux canes et augmente ou diminue la pression et regle le diametre et l'epaisseur du voile d'eau, mais a une incidence sur la consommation d'énergie par rapport au volume d'eau de passage dans l'appareil. Le cane superieur(10) n'est pas fixe sur son support(11),il peut osciller ou remonter,son maintien en bonne place est assuré par la compression d'un silenbloc(9) en caoutchouc,suffisament compressé pour contrer la pression d'eau et compressible pour laisser jouer le cne,la compression de ce silenbloc est reglée par l'ecrou (4), Ce mouvement du cane superieàr est nécessaire pour le passage d'un corps solide (gravier ou autre corps) d'une dimension superieure au passage laissé pour le liquide entre les deux canes, en effet solide Si un corps se trouvait bloqué entre les deux cnes,au moment de la mise en marche de la pompe,le coup de belier donné sur le cane superieur compresse le silenbloc, le gravier se trouve degagé et est ejecté a l'extrJmité par le liquide , Si le silenbloc en caoutchouc s'avéra insuffisant en compression il pourra etre remplacé par un ressort metallique. Toutes les pièces seront executées, sauf le flotteur et le silenbloc en metal galvanisé ou en metal inoxydable. il existe deja plusieurs systemes et appareils pour dissoudre l'oxygène de l'air dans du liquide, a ma connaissance il n'en existe pas ressemblant a l'invention precitée, en effet les principes sont basés soit sur des bulles d'air petites ou grosses introduites dans le liquide(insuflation d'air),soit par barbotage en surface par turbine ou brosse, l'schangs se fait par l'interface des gouttelettes d'eau projetées dans l'air et par de grosse bulle d'air introduites dans le liquide a faible profondeur, ron systéme est tout a fait different, il est basé sur le principe du voile de liquide très mince avec interface auperieurs et interface inferis eur,ce voile d'sau peut avoir une spaisseur moyenne d'environ 300 cette epaisseur du voile se regela par lsapproche ou l'eloignement des 2 canes .Ce reglage est tributaire de 2 critères s 1 - La qualité de liquide, selon se viscosité son onctuosité et la charge en matiéres 2 - La coneoisaàion d'energie par rspport au rendement d'oxygenation Actuellement il ni a pas eu d'essais pratiques qui puissent determiner dune façon précise le rendement de cet appareil, j'entedés par rendement la quantité d'oxygène dissoute dans le liquide qui passe dans l'appareil avec le minimum de consommation d'energie. Il est necessairs de proceder aux essais pratiques afin d'avoir las rendements de chaque appareil suivant leur quantité de liquide brasé par heure et par unité de force energetique installée. Rendement sconomique s Maximum d'oxygène dissout. pour un minimum de consommation d'energie. Rendaient maximul s Maximum d'oxygane dissoute dans un temps et pour une unité (1 ch) de force installée. J'ai deja fait quelques essais mais qui ne me permettent pas d'eta- blir un tablezu, cependant il est convenable de panser que cet appareil aura un rendement apreciable ,car chaque litre de liquide 2 qui passe une fois dans l'appareil ezt soumis a 6 et 7 e d'interface et c'est évidemment la quantité dtinterface qui procure la capacité d'oxydation d'un liquide,compte tenu bien sure d'autre liements qui sont s la temperature; la gradien d'oxygene entre l'air et le liquide la qualité du liquide. Une variante consiste a remplacer le cane superieur reglSble prevu initialement metallique par un cne en matière souple aux extrsmités,caoutchouc ou matiére synthetique,cetts variants est interessinte pour permettre le passage des corps solide plus gros que le passage entre les deux canes. Les essais pratiques deter.i- neront-l'utilitè de cette variante ,tant au point de vue usure que du point de vue pratique. L'appareil objet de l'invention trouve son utilisation pour l'sération d'un liquide , bien souvent de l'eau, pour dissoudre l'oxygène de l'air dans le liquide brassé. Il peut avoir plusieurs destinations: -Pour equiper des appareils de traitement des eaux reaiduaires an système biologique aérobie.La simplicité de mon invention l'absence de pièce en mouvement et de moteur electrique aérien, la promesse d'un rendement avantageux ,la hauteur hors liquide minima, en font un appareil idéal pour equiper des petites et moyennes stations d'spuration . L5 fait que cet appareil ne craint pas l'immersion totale en fait un appareil indispensable pour aquipar des stations enterrées et recouvertes. -Autre destination de cet appareils pour aération des etange, des rivières, des lagunes. Poséé sur flotteur il suit le changement du niveau des eaux. A l'arret an ne voit pratiquement rien de l'appareil;en marche il a un effet esthstique agréable, Un rendement qui promet d'être ecenomique avec un investisse- ment minime. -Cet appareil sera agalement utile pour les pscicultures. Il a comme avantage sur le système (par insufflation d'air) de ne pas avoir le bruit du compresseur REVENDICATIONS 1) Dispositif permettant de dissoudre l'oxygene de l'air dams un liquide par developpement d'interface air/liquide ,caracterisé an ce qu'il comporte deux canes (10 - 12) metalliques au dessus d'un flotteur, le cane infarieur fixe, le cane superieur articulé, qui produisent sous la pression de la pompe immergée un voile de liquida très mince. 2) Dispositif suivant la revendication 1, caracterisé en ce que le diametre et l'epaisseur du voile de liquide peuvent êtrs modifiés parle deplecement du cône superieur (10) qui est reglable au moyens des ecrous (5) sur la baratte (7) 3) Dispositif suivant les revendications 1 et 2 ,caraeterisé en ce que le cane superieur (IO) dans une position de reglage donnée est munté souple a laide d'un dispositif de compression (9) suffisant pour resiater a la pression du liquide , meis permettant au cône superieur (10) de jouer en cas de passage d'un corps solide. 4) Dispositif suivant 3, caracterisé en ce que le dispositif (11) du cane superieur (IO) est reglé en compression par un eerou(IO) monté sur la tige support (11) 5) Dispositif selon les revendication 1-2-3-4 precedentes, carcterisé an ce que le cdna superieur est en matière souple, ou les extremités de ce cane en lames metalliques inoxydables souples. 6) Dipositif suivant 1 ,caracterisé an ce que l'ensemble comporte un flotteur et un lest pour sa stabilité et permettant de suivre la variation du niveau du liquide.