Brevet FR2216231A1 — publié le 19740830

La présente invention a pour objet la clarification des eaux et liquides industriels. -Etat de la technique dans le secteur considère. La clarification des eaux ou liquides industriels consiste en général à introduire dans le liquide un réactif dit coagulant ou floculant, d'assurer un brassage ménagé du mélange puis, après grossissement du floculat, admet tre l'eau ainsi floculée dans un compartiment dit de décantation. L'eau clarifiée est collectée à la partie supérieure de la capacité de décantation tandis que les boues décantées se concentrent à sa base. Le brassage du mélange chargé et des réactifs est généralement obtenu mécaniquement à l'aide de turbines ou d'agitateurs lents ou encore d'air comprimé. Les boues décantées doivent tre rassemblées dans des points bas, gravi tairement, ce qui implique des formes d'ouvrage à fortes pentes en tronc de cne ou pyramide inversée. Il est possible d'éviter ces formes permettant le rassemblement naturel des boues en recourant au raclage mécanique de décanteurs à fonds plats, ce qui implique l'utilisation d'équipements couteux. Un autre artifice tout aussi coûteux consiste à puiser l'eau à clarifier au travers d'un lit de boue à l'aide de collecteurs ramifiés, les boues en excès étant collectées par déversement dans des concentrateurs lors des pulsations. Dans leur ensemble, ces procédés impliquent la mise en oeuvre d'ouvrages relativement complexes et coûteux tant en investissement qu'en exploitation. L'objet de la présente invention-Planche t est au contraire de permet tre de réaliser l'ensemble des opérations de floculation, épaississement, décantation, éventuellement oxydation, dans un appareil unique constitué d'une cuve de forme cubique, parallélèpipédique ou cylindrique (1), à l'intérieur de laquelle sont aménagés les équipements suivants : -Tubulure d'admission (2) avec dispositif d'entraînement d'air par effet de trompe ou Vortex, -Gaine inférieure horizontale (3) permettant la parfaite équirépartition de l'eau et de l'air entraîné sur toute la longueur de l'ouvrage. Cette gaine est percée d'orifices-calibres dirigés vers la chambre chicanée de floculation. L'air forme donc à l'intérieur de la gaine un"matelas"de hauteur homo gène sur toute la longueur (hauteur de débordement), la charge sur chaque orifice étant par conséquent constante, 1'equirepartition parfaite de l'air et de l'eau est ainsi réalisée ce qui est capital. Cette gaine se trouvant à la base de l'ouvrage, l'admission d'air et d'eau détermine une turbulence assurant la réaspiration d'une partie des boues déjà décantées. Ceci permet un plus rapide épaississement des flocons de boues donc une plus rapide décantation ultérieure. -Compartiments cloisonnés par des chicanes obliques (4). Celles-ci permet tent d'assurer la circulation et le brassage du mélange jusqu'à épaissis sement optimum. Dans le compartiment"a", le mélange eau ou liquide brut + boues réaspi- rées + coagulant chimique (accessoirement) est énergiquement brassé par l'air entraîné ; l'écartement des cloisons est réglé de façon à conserver une vitesse suffisante. A la partie supérieure du compartiment"a", l'air s'échappe par des évents (6). On peut ainsi le laisser s'échapper par de petits orifices ce qui provoquerait un complément de brassage à l'entrée du compartiment final"d". Le mélange liquide passe ensuite dans le compartiment descendant"b", puis dans l'ascendant"c"et enfin en"d"par lequel s'effectue l'admis sion dans la capacité de décantation proprement dite. Une sédimentation a déjà lieu en"d"et les boues s'écoulent vers les caissons de concentration (7). Une partie des boues se trouve réaspirée en"a"alors que l'eau ou le liquide clarifié s'élève et est collecté par des goulottes ou collecteurs ramifiés perforés (8). Les boues sédimentées sont collectées et purgées. NOTA-Aménagements particuliers. La chicane"K"du compartiment"a"peut tre sur sa face postérieure, se trouvant donc dans ledit compartiment, avantageusement munie d'ailettes horizontales"L"ramenant l'air au centre de la capacite"a"et par conséquent, augmentant son efficacité et le temps de contact. Ces ailettes seront dentelées pour faciliter la redistribution de l'air. Les volumes respectifs des compartiments"a-b-c"peuvent etre modifiés en fonction du type de liquide traité ou de la charge, par espacement variable des chicanes, De mme, les chicanes peuvent n'tre pas parallèles entre elles de manière à modifier les vitesses d'arrivée et de départ dans chaque compartiment. Dans la mesure où l'ouvrage est de forme cylindrique, les chicanes ne sont plus constituées de plaques parallèles ou non, mais de cônes ou troncs de cônes concentriques. L'arrivée d'eau ou de mélange air + eau est alors centrale et le mélange est réparti par une couronne placée à la base de l'ouvrage, dans la zone de décantation-reaspiration-Planche Les cellules de forme cubique ou parallélèpipédique, peuvent tre assemblées en extension ou accouplées symétriquement. Il est également possible, tout en bénéficiant de la mme forme d'ouvrage, d'obtenir le recyclage partiel des boues de la façon suivante : la chicane "K"est abaissée jusqu'à reposer complètement sur la gaine de répartition ou en amont de celle-ci par rapport à la chambre de floculation. . La fosse de concentration des boues est séparée en deux : dans l'un, les boues sont réaspirées par un hydro-éjecteur dont le débit. moteur est celui de l'eau à traiter elle-mme. Le mélange eau brute + boues réaspirées est introduit dans la chambre"a"de floculation grâce à la gaine de distribution et le reste du cycle s'accomplit normalement. L'autre compartiment du concentrateur sert à l'élimination des boues par purge. Ce dispositif est utilisable lorsque les charges en fonctionnement sont telles qu'un refoulement de"a"vers la chambre de décantation est possible. Le floculateur-décanteur objet de la'présente invention, peut tre utilisé pour la clarification des eaux ou liquides industriels, en particulier dans les cas où l'on recherche un appareillage simple, ne comportant pas d'organes mécaniques mobiles et ceci, notamment pour la collecte des boues, sans que l'on soit obligé de construire des ouvrages de génie civil ou de chaudronnerie à fortes pentes. REVENDICATION La présente invention est un dispositif permettant de réaliser la floculation l'aération, la décantation de particules polluant un liquide (eau ou fluide industriel), sans mettre en oeuvre de matériel ou organes mobiles, 1'eau ou le liquide brut entrainant l'air nécessaire au brassage, à la floculation, à la réaspiration de boues. préformées et ceci, accélérant la sédimentation ultérieure. Ce dispositif est caractérisé par le fait que la combinaison d'un système d'admission entraînant l'air, d'une gaine de répartition d'air et de liquide, de chicanes obliques judicieusement placées, permet à là-fois l'aération du mélange, sa floculation hydro-dynamique, la collecte des boues dans une capacité de forme simple, sans mise en oeuvre d'appareillage de raclage ou d'agitateurs mécaniques et ceci dans des ouvrages à fonds plats, les pentes nécessaires à la collecte des boues étant données par les chicanes obliques et localement par de simples remplissages.