Brevet FR2156814A1 — publié le 19730601

L'invention a pour objet un séparateur-décanteur servant à effectuer la sédimentation de matières solides d'une eau résiduaire, par exemple d'une eau de suspension de pate de papier, en particulier un séparateur-décanteur du type en entonnoir. Dans l'industrie du papier, les entonnoirs de clarification font partie des dispositifs les plus anciennement connus de clarification des eaux résiduaires. Les avantages essentiels d'un entonnoir de clarification sont son bon effet de clarification dA à sa structure conique, son fonctionnement continu, et le cotit relativement faible de sa construction. On sait qu'un séparateur-décanteur de sédimentation a un effet de clarification d'autant plus élevé que les courants qui apparaissent dans sa région supérieure se forment dans une moindre mesure. Il est donc souhaitable que l'eau et les matières en suspension se trouvant dans cette région soit presque immobiles. Les tentatives n'ont pas manqué pour créer des conditions telles, dès l'entrée de l'eau è clarifier, que l'é- nergie d'écoulement, nécessairement présente, du courant d'alimentation soit fortement abaissée. On n'y est cependant pas parvenu complètement jusqu'à présent. L'invention a donc pour but principal de proposer un séparateur-décanteur de sédimentation tel que l'énergie de l'eau de suspension qui y est introduite soit réduite dans une large mesure. Suivant l'invention, on atteint ce but en disposant, dans la région supérieure du séparateur-décanteur, un cylindre creux sensiblement coaxial au reste de l'appareil, présentant des ouvertures à travers sa paroi latérale et possédant un fond fermé, tandis qu'à l'intérieur de ce cylindre creux, est disposé coaxialement un tuyau dont la partie inférieure est reliée è la conduite d'arrivée de l'eau à traiter et dont la partie supérieure est ouverte. On produit donc ainsi l'effet suivant Après avoir pénétré dans le tuyau entouré par le cylindre creux, l'eau à clarifier s'élève tout d'abord dans le tuyau, atteint sa partie supérieure, et, à la façon d'une source, se déverse par dessus le bord supérieur de ce tuyau (celui-ci est avantageusement ouvert totalement à son extrémité supérieure); l'eau subit un changement de direction de 1800, descend alors dans l'espace annulaire créé entre le tuyau et le cylindre creux, puis, dans la poursuite de son traJet - de préférence dans la région inférieure du cylindre creux - elle subit encore un changement de direction de 900 en traversant la paroi cylindrique du cylindre creux.Il y a donc deux étapes de changement de direction. Â la première étape, à savoir au bord supérieur du tuyau, certaines matières plus légères se séparent et flottent, et on peut les enlever (par exemple les aspirer) à cet endroit par des moyens appropriés. Des obstacles à l'écoulement, tels que des plaques perforées, des plaques de déviation etc..., sont déjà disposés avantageusement dans le tuyau intérieur. Parmi les autres caractéristiques de l'invention, l'une des plus importantes est que les ouvertures pratiquées dans la paroi latérale du cylindre creux sont des fentes verticales. Cette disposition est particulièrement adaptée à la dissipation de l'énergie. Le fond fermé mentionné plus haut du cylindre creux peut titre simultanément le fond du tuyau intérieur. Mais il est également possible de disposer le tuyau intérieur de manière que son bord inférieur soit situé un peu plus haut que le bord inférieur du cylindre creux. On donne alors au fond du cylindre creux sensiblement le profil d'un tronc de cane, tandis que le tuyau intérieur a son-propre fond. Maisj de toute façon il est avantageux de donner un profil conique au fond du cylindre creux. On dirige ainsi le courant résiduel vers la paroi latérale à travers les ouvertures de laquelle il doit passer. On donnera maintenant, uniquement à titre d'exemple, pour bien faire comprendre comment l'invention peut titre matérialisée, une description d'un mode de réalisation. On se référera à la figure unique annexée qui est une vue en élévation et en coupe d'un séparateur-décanteur en entonnoir conforme à l'invention. Les principaux organes constitutifs de cet appareil sont un réservoir 1 conique dans l'ensemble et un corps 2, conforme à l'invention, d'alimentation en eau résiduaire. Ce corps est principalement constitué par un cylindre creux 3 et un tuyau intérieur 4 tous deux disposés coaxialement au réservoir 1. Une conduite d'amenée 5 venant de la paroi du réservoir 1, c'est-à-dire de l'extérieur, arrive au centre du séparateurdécanteur et débouche de bas en haut dans le tuyau intérieur 4, à peu près au tiers supérieur du réservoir 1. Le courant ren contre là une chicane 6 en tôle d'acier revêtue de caoutchouc. L'eau à clarifier coule ensuite par-dessus le bord supérieur du tuyau intérieur 4, où, à cause de l'effet d'alimentation en source, les matières pouvant flotter éventuellement présentes parviennent au bord du cylindre creux 3. Une racle 15 tournante en matière flottante à mécanisme d'entratnement coa xial ou un moyen de raclage analogue évacue cette matière, par dessus un déversoirl4dans un puits de décharge17.#eau de suspension coule alors dans l'espace annulaire 7 compris entre le cylindre 3 et le tuyau 4 et traverse finalement les fentes 8 de la paroi latérale du cylindre creux 3 pour passer dans ltespace restant du réservoir où elle n'a presque plus d'énergie d'écoulement. Entre le cylindre 3 et le tuyau intérieur 4 est disposé un fond 9 en tronc de conte, qui ferme l'espace annulaire vers le bas. L'eau clarifiée coule par des trop-plein 12 dans une conduite d'évacuation 13. La matière épaisse est évacuée de façon continue par le fond en pointe du réservoir 1 grtce à une tubulure de décharge 14. il est préférable de donner au diamètre du cylindre creux une valeur comprise entre un sixième au moins et les trois quarta au plus du plus grand diamètre du séparateur-décanteur. REVENDICATIONS 1. Séparateur-décanteur de sédimentation du type en enton entre autres du papier, autres industrie l'industrie dupapier, servantà la sédimentation des matières solides d'une suspension de matières dans un liquide comprenant une conduite d'arrivée de l'eau à clarifier, un trop-plein pour l'eau clarifiée et une évacuation pour la matière épaisse, caractérisé en ce qu'un cylindre creux sensiblement coaxial à l 'ensemble dudit séparateur-décanteur est disposé dans la région supérieure de ce dernier, ce cylindre ayant des ouvertures dans sa paroi latérale et un fond fermé, à l'intérieur de ce cylindre est disposé coaxialement un tuyau dont la région inférieure est raccordée à la conduite d'arrivée de l'eau à clarifier et qui est ouvert à sa partie supérieure. 2. Séparateur-décanteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le fond du cylindre creux va en s'inclinant de façon constante de l'intérieur vers l'extérieur et présente un profil sensiblement conique. 3. Séparateur-décanteur selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les ouvertures de la paroi latérale du cylindre creux sont constituées par des fentes verticales. 4. Séparateur-décanteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le diamètre du cylindre creux a une valeur de un sixième au moins et des trois-quarts au plus du plus grand diamètre, du séparateur-décanteur. 5. Séparateur-décanteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu1au-dessus du tuyau intérieur est disposé un moyen de raclage des matières flottantes, ce moyen comprenant une lame tournant autour de l'axe du séparateur-décanteur, un déversoir associé à cette lame et un canal d'évacuation.