Brevet FR2211404A1 — publié le 19740719

La présente invention concerne un appareil automatique pour traiter des eaux usées. Elle a trait en particulier à un appareil utilisé pour traiter les eaux usées déchargées d'une machine à laver en continu des véhicules automobiles. Ces dernières snnées, l'augmentation du nombre de véhicules automobiles est très importante de sorte que les routes à l'intérieur et autour des villes sont très encombrées. Comptetenu de cette croissance de la circulation routière, les stations-service chargées d'effectuer des réparations et lavages de véhicules automobiles méritent de plus en plus l'attention. Par exemple, les machines à laver en continu des véhicules automobiles effectuent une série d'opérations telles que lavage, séchage et cirage de véhicules en un court laps de temps pendant que le conducteur se trouve dans le véhicule et permettent de supprimer des travaux considérables de la part d'ouvriers spécialisés de sorte que ces machines connaissent actuellement la faveur des stations-service. Pendant ce temps, il se pose différents problèmes de pollution de l'environnement à mesure que l'industrie se développe et on réclame des campagnes et règlements contre cette pollution, certaines mesures pour lutter contre celle-ci ayant été étudiées. Quant à lamachine automatique à laver les véhicules automobiles, elle utilise une forte quantité d'eau, ce qui est désavantageux du point de vue de l'utilisation efficace de l'eau. En outre, l'eau déchargée de la machine à laver les véhicules contient une forte quantité de cire et d'huile de machine, ainsi que de la terre et du sable de sorte que, si les eaux usées sont écoulées dans le réseau d'égoûts sans être traitées, ce réseau se trouve souillé.Par exemple, le réseau d'égouts est bloqué par de la terre et.du sable et la qualité de l'eau se trouve détériorée par la présence d'huile et de cire de sorte que ces produits polluants font l'objet d'une réglementation de la part des autorités. Ainsi un système de contrôle de la qualité de lteau est nécessaire pour que les substances polluantes présentes dans l'eau évacuée soient maintenues à un niveau inférieur à la limite imposée par les réglements. La présente invention crée un appareil a ,natique pouu traiter des eaux usées dans lequel la terre, le sable, la cire et l'huile présents dans les eaux usées provenant de machines à laver des véhicules automobiles peuvent être séparés de manière à assurer que l'eau évacuée réponde quant à sa qualité, aux critères imposés. En outre, la présenteinvention crée un appareil automatique pour traiter des eaux usées dans lequel une partie des eaux usées est recyclée dans une machine à laver des véhicules automobiles en vue de sa réutilisation, permettant ainsi de réduire la quantité d'eau de lavage utilisée à un cinquième par rapport au système de lavage antérieur. Cela permet donc d'utiliser efficacement l'eau fournie par les communes et de réduire forte ment les frais en matière d'eau Enfin, la présenteinvention crée un appareil automatique pour traiter des eaux usées dans lequel le réservoir de séparation et le réservoir de traitement d'huile habituellement utilisés ne sont pas nécessaires de sorte que les travaux de nettoyage de ces réservoirs et les frais correspondants se trouvent supprimés. Pour répondre aux buts cités, l'appareil automatique prévu suivant l'invention pour traiter des eaux usées comprend : un réservoir de circulation destiné à recevoir les eaux usées à partir d'une machine. à laver des véhicules automobiles et pour séparer du sable grossier des eaux usées ; un réservoir d'agitation permettant au coagulant et à l'agent de réglage du pR ajoutés d'être mélangés avec les eaux usées ; un réservoir de flottation pour séparer l'huile contenue dans les eaux usées; un dispositif d'enlèvement de mousse permettant de supprimer la mousse au moyen d'un détergent neutre ; un réservoir de concentration d'écume ; une presse à vis ; et un réservoirde filtration permettant de filtrer les eaux traitées sortant du réservoir de flottation de sorte que les eaux ainsi entièrement traitées puissent être recyclées à partir du réservoir de filtration dans la machine à laver les véhicules automobiles. Cependant, s'il n'est pas nécessaire de réutiliser les eaux traitées, le réservoir de filtration peut être omis pour simplifier et rendre moins coûteux l'appareil de la présente invention. L'invention est décrite plus en détail ci-dessous à l'aide d'une forme de réalisation préférée illustrée aux dessins annexés et décrite ci-après à titre d'exemple, conjointement avec diffé rentes caractéristiques supplémentaires. La fig. I est une vue en perspective de l'appareil automatique de traitement d'eaux usées suivantla présente invention. La fig. 2 représente schématiquement les différents stades de fonctionnement de l'appareil. -Lå fig. 3 (A) est une élévation latérale d'un conduit d'aspiration. La fig. 3 (3) est une coupe transversale de la partie terminale du conduit d'aspiration. La fig. 4 est une coupe transversale verticale d'un réservoir d'agitation. La fig. 5 est une coupe transversale verticale d'un réservoir de flottation. La fig. 6 est une coupe transversale verticale d'une presse à vis. La fig. 7 est également une coupe transversale verticale d'un réservoir de filtration. La fig. 1 est une vue en perspective d'une forme de réalisation de la présente invention dans laauelle un réservoir de circulation 10, un réservoir d'agitation 20, un réservoir de flottation 30, un transporteur racleur 40, un réservoir de côncentra- tion 50, une presse à vis 60 et un réservoir de filtration 70 sont entièrement recouverts# de tôle d'acier, les espaces libres sur la plaque latérale 4 pouvant être utilisés dans différents buts secondaires, par exemple, à des fins d'illustration, d'indication et de publicité.Plusieurs opérations telles que l'addition d'un coagulant et d'un agent de réglage du pH, la régulation de vannes pour pompes et conduits etc. sont effectuées, par exemple, par commande séquentielle à partir d'un tableau de commande 2, connue expliqué en détail plus loin. La teneur en huile des eaux usées est recueillie sous forme de matière solide dans un réser- voir de récupération 3 installé dans la partie inférieure avant de l'appareil, et l'huile est évacuée du réservoir 3 au bout d'un certain temps de fonctionnement. la fig. 2 représente le déroulement des différents stades de fonctionnement de l'appareil de traitement suivant l'invention. Dans une machine à laver des véhicules a lit omobilés (non représentée), environ 300 litres d'eau de distribution sont utilisés pour chaque véhicule automobile et les eaux usées obtenues à partir des lavages de véhicules automobiles contiennent de l'huile sous forme d'huile de machine et de la cire chaude, ainsi que du détergent, de la terre et du sable éliminés de la partie inférieure du véhicule automobile. Les eaux usées présentent un pH d'environ 5,8 à 8,6 et sont recueillies dans un puits. Les eaux usées ainsi recueillies sont pompées dans un réservoir de circulation 10. Un conduit d'aspiration Il pour aspirer le sable dans un bassin de décantation 14 du réservoir de circulation 10 est représenté aux fig. 3 (A) et 3(B). Ce conduit Il présente un tube d'injection 111 pour projeter de l'eau sous pression et un tube d'aspiration 112 pour aspirer les eaux usées, la pointe du conduit 11 étant, en outre, munie d'une coiffe en toile métallique 113 pour rejeter des cailloux de fortes dimensions. La partie terminale du tube d'injection 111 est reçue dans le conduit d'aspiration 112 et la buse 114 du conduit d'injection 111 fait saillie à partir de la partie terminale de la coiffe 113.Lorsque l'eau sous pression est éjectée de la buse 114 du tube d'injection 111, le sédiment formé dans le bassin de décantation 14 est soufflé vers le haut, permettant ainsi au sédiment d'être évacué du conduit d'aspiration 112, autour de la buse 114, avec de l'eau et d'être ainsi élimine, Le réservoir de circulation 10 est relié au réservoir à coagulant 12 par l'intermédiaire d'un conduit 121 et au réservoir à agent de réglage du pH 13 par l'intermédiaire d'un conduit 131-, le coagulant et l'agent de réglage du pH étant amenés dans les eaux usées à partir des réservoirs respectifs 12 et 13 en actionnant des robinets 122 et 132.Le réservoir de circulation 10 est équipé d'un séparateur de sable (non représenté) permettant ainsi au sable contenu dans les eaux usées d'être séparé efficacement, le sable ainsi séparé étant reçu dans le bassin de décantation inférieur 14. Le sable peut naturellement aussi être séparé par sédimentation sous le seul effet de la gravité sans utiliser de séparateur de sable. Le coagulant et l'agent de réglage du pH sont ajoùtés aux eaux usées dans le réservoir de circulation 10, comme indiqué plus haut, et le sable contenu dans les eaux usées est séparé puis les eaux usées sont transférées au réservoir d'agitation 20 par un conduit 15 au moyen d'une pompe 16. La fig. 4 est une coupe transversale verticale du réservoir d'agitation 10 qui est muni d'une entrée 201 reliée au conduit 15, d'une sortie 202 pour décharger les eaux traitées, d'une entrée de coagulant 203 reliée à un réservoir d'agitation de coagulant 21, d'une sortie 204 pour expulser l'air dans le réservoir 20, et d'un couvercle 205 prévu sur le fond du réservoir à des fins de nettoyage. En outre, le réservoir 20 présente en haut un motoréducteur 22 et l'arbre d'entra9nement 221 mA par le moteur présente des pales d'agitation 222. Le moteur 22 fait ainsi tourner les pales d'agitation 222 de manière à agiter les eaux u#sées se trouvant dans le réservoir d'agitation 20.A ce stade, le coagulant est à nouveau ajouté aux eaux usées à partir du reservoir d'agitation de coagulant 21, permettant ainsi à l'huile contenue dans les eaux usées de s'agglomérer sous la forme d'une suspension. La suspension formée, comme mentionné plus haut, dans le reservoir d'agitation 20 est amenée au réservoir de flottation 30 en passant par la sortie 202 et un conduit 23 muni d'un éjecteur 24. De ltåir comprimé fourni par un compresseur (non représenté) alimente un réservoir de saturation-d'air 26 en passant par un conduit à air 25, et une partie des eaux usées se trouvant dans le réservoir de flottation 30 alimente également à partir d'un conduit 27 le réservoir de saturation d'air 26 pour former de l'eau saturée d'air qui est amenée à-l1éjecteur 24. Ainsi, les eaux usées mélangées avec l'eau saturée d'air sont soufflées dans le réservoir de flottation 30 à partir de l'éjecteur 24. il est encore à noter que 28 désigne une pompe de refoulement prévue sur le conduit 27. La fig. 5 est une coupe transversale verticale du réservoir de flottation 30 munie d'une entrée 301 reliée au conduit 23, d'une plaque de guidage 302 et d'une sortie 303 pour l'eau traitée. Be réservoir de flottation 30 est un dispositif séparateur du type à flottation forcée sous pression et présente à sa partie supérieure une grille de suppression de mousse 31 qui permet à la mousse produite par le détergent dissous d'être détruite par chauffage électrique. En outre, une partie des eaux usées présentes dans le réservoir de circulation 10 est amenée au réservoir de flottation 30 en passant par un conduit 32 de manière à éliminer la mousse se trouvant sur la surface de l'eau. La suspension d'eaux usées provenant de l'éjecteur 24 est soufflée dans le réservoir de flottation 30 par l'entrée 301, permettant ainsi de réduire brusquement la pression des eaux usées et de sursaturer l'eau d'air de sorte que les bulles d'air ainsi produites adhèrent aux particules d'impuretés constituées, par exemple, par de l'huile se trouvant dans les eaux usées et font passer ces particules d'impuretés. L'huile ainsi séparée forme une écume compas te sur la surface de liteau. La partie supérieure du réservoir de flottation 30 est équipée d'un transporteur racleur 40 et un reservoir de concentration 50 est fixé à la partie terminale postérieure du transporteur racleur 40 qui est entraîné par un motoréducteur 41.Le transporteur racleur 40 se déplace sur la surface de l'eau du réservoir de flottation 30 et l'écume flottant sur la surface de l'eau est raclée par les dents (non représentées) du transporteur 40, puis l'écume recueillie est reçue par le réservoir de concentration 50. Le fond du réservoir de concentration 50 présente une sortie 501 et l'écume se trouvant dans le réservoir est amenée à la presse à vis 60 en passant par la sortie 501, un conduit 51 et un dispositif d'étranglement 52. La fig.6 est une coupe transversale verticale de la presse à vis 60 dans laquelle un organe presseur hélicoïdal 612 est relié à l'arbre d'entraînement horizontal 611 d'un moto-réducteur 61 et l'organe 612 est amené, par la-force motrice du moteur 61, à tourner dans un cylindre 62. L'écume amenée à partir de l'entrée 621 du cylindre 62 est mélangée avec une quantité additionnelle de coagulant et est comprimée par l'organe'presseur 612 de manière à être solidifiée. L'écume solidifiée est ensuite reçue par un reservoir à déchets 63 prévu à l'extrémité du cylindre 62. La plaque de fond 631 du réservoir 63 est ouverte par un piston 64 et, à certains intervalles, l'écume solidifiée se trouvant dans le reservoir à déchets 63 est transférée dans le réservoir de récupération 3. Un bac à eau 65 est fixé à la partie inférieure du cylindre 62 et l'eau contenue dans l'écume est exprimée lors de 1' opé- ration de pressage citée et recueillie par le bac à eau 65 en passant par plusieurs orifices 622 prévus dans la paroi cylindrique, après quoi l'eau est renvoyée dans le réservoir de circulation 10 en passant tar un conduit 67. Ce conduit est également relié aux conduits 29 et 35 qui véhiculent une certaine partie des eaux usées à partir du réservoir d'agitation 20 et du réservoir de flot tation 30. Dans le meme temps, les eaux usées séparées de l'huile dans le réservoir de flottation 30 sont amenées dans un conduit 36 en passant par une sortie 303, puis sont mises sous pression par une pompe à pression 37et envoyées dans le réservoir de filtration 70. Dans ce dernier, qui est représenté à la fig. 7, s'effectue la phase finale du procédé de traitement suivant l'invention. L'eau amenée dans le réservoir de filtration 70 à partir du réservoir de flottation 30 est filtrée par un lit filtrant 70b constitué, par exemple, par du charbon actif et est ensuite dirigée dans un réservoir de stockage 70a installé à la partie supérieure du réservoir de filtration 70. A la figure,70? représente un conduit d'entrée pour liteau sous pression et 702 est une sortie permettant l'évacuation du filtrat clair après la phase de filtration et qui est reliée à l'entrée 703 du réservoir de stockage 70a. Une sortie d'eau claire est désignée par 704 et une sortie d'air à partir du réservoir de filtration 70 par 705. Le lit de filtration 70b est une cartouche dans laquelle est entassé du charbon actif et qui peut être retirée-du côté latéral du réservoir. Le lit de filtration 70b peut être utilisé en continu pendant environ un an et demi à deux ans et 80 % de l'activité du lit peut être régénérée par traitement thermique de sorte qu'il suffit de remplacer seulement environ 20 % du charbon actif après régénération. 71 désigne un conduit à siphon pour décharger l'eau en excès du réservoir de filtration 70, et 711 est un dispositif permettant de supprimer l'action de siphon. Le filtrat est reçu dans une tubulure 72 prévue dans la partie inférieure du réservoir de filtration 70 et une partie du filtrat peut être renvoyée au réservoir de circulation 10 en passant par le conduit 73 où la partie restante du filtrat est amenée au réservoir de stockage 70a en vue d'être réutilisée pour le lavage de véhicules automobiles. Lorsqu'il se produit une perte de charge, dans le réservoir de stockage 70a, le dispositif supprimant l'action de siphon 711 est mis en action et lteau claire est renvoyée dans le réservoir de filtration 70 de manière à laver en retour le lit de filtration. Après avoir effectué ce lavage pendant une certaine durée, celui-ci est arrêté en faisant fonctionner le dispositif supprimant l'action de siphon (dans cette phase, les pompes sont arrêtées).Après le lavage en retour, les pompes sont mises en action et le fonctionnement normal commence. Les différentes opérations de l'appareil comme, par exemple, l'ouverture et la fermeture de vannes etc.. peuvent être effectuées automatiquement par commande séquentielle. Ainsi qu'il ressort de la description précédente, l'eau traitée par l'appareil suivant la présente invention est très claire et sa teneur en impuretés est de loin inférieure à-la limite imposée par les règlements en ce qui concerne la qualité de l'eau. Le sable et l'huile présents dans les eaux usées sont efficacement séparés de ces dernières et l'huile présente se trouve solidifée de sorte que ces impuretés peuvent être éliminées d'une manière très simple et facile et que l'appareil peut toujours être maintenu propre. En outre, l'eau traitée sortant du réservoir de filtration peut être réutilisée pour de nouveaux lavages de véhicules automobiles, permettant ainsi de ramener la consommation d'eau à un cinquième de celle des machines antérieures de manière à réduire très sensiblement les dépenses en eau. De plus, lteau nécessaire au traitement peut être obtenue à partir du stade suivant et aucune eau n'a besoin d'être fournie de l'extérieur de sorte que les besoins en eau se trouvent également réduits à ce point de vue. La présente invention n'est pas limitée aux formes de réalisation illustrées et décrites en détail, diverses modifications pouvant y être apportées *,ans sortir de son cadre. R E V E N D I C A 2 I O N S 1 - Appareil automatique pour traiter des eaux usées, caractérisé en ce qu'il comprend un réservoir de circulation pour recevoir les eaux usées d'une machine à laver des véhicules automobiles, pour séparer la terre et le sable contenus dans les eaux usées et pour ajouter un coagulant et un agent de réglage du pH pour l'huile contenue dans les eaux usées ; un réservoir d'agitation permettant de bien mélanger les eaux usées et les agents ajoutés amenés à partir du réservoir de circulation ; un réservoir de flottation permettant de faire flotter l'huile positivement à la surface de l'eau de manière à forme de l'écume ; un transporteur racleur pour ramasser l'écume flottante et détruire la mousse formée par le détergent ; un réservoir de concentration pour concentrer écume ; une presse à vis pour comprimer l'écume et former un tourteau solide ; et un réservoir de filtration pour filtrer les eaux usées séparées de l'écume d'huile. 2 - Appareil automatique pour traiter des eaux usées suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le filtrat pur est renvoyé à partir du réservoir de filtration à la machine à laver des véhicules automobiles. 3 - Appareil automatique pour traiter des eaux usées suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le réservoir de flottation est muni d'une grille permettant de supprimer la mousse par voie thermoélectrique. 4 I Appareil automatique pour traiter des eaux usées suintant la revendication 1, caractérisé en ce que le réservoir de circulation présente un séparateur de sable.