Brevet FR2251526A1 — publié le 19750613

L'invention à trait à un dispositif d'épuration des eaux résiduaires, Fréquemment, pour l'épuration de eaux résiduaires, l'élimination des matières par des moyens mécaniques et chimiques ne suffit pas et on est obligé de faire appel, par les procédas biologiques, à des micro-organismes en vue d'assurer la transformation des matières organiques en produits miné raux: on met ainsi lleffluent en contact intime avec l'-oxygène indispensable à llactivité de ces micro-organismes. Cette mise en contact se fait, soit par le moyen de particules de terre en appliquant le procédé par champ d'épandage, soit par des méteiraux accumulés artificiellement qui serviront de support aus micro-organismes et à travers lesquels se produira une circulation d'air en utilisant le procédé par lits bacteriens, soit par ltintermédiaire de la boue elle-meme qui deviendra le support de ces micro-organismes, Dans ce dernier cas, il s'agit de boues activées. La boue flotte au sein de lteffluent lui-même et l'apport d'oxygène nécessaire est obtenu par insufflation brassage et autres moyens analogues. T1 est nécessaire d'olfenir llne aération de l'efiCLuent; Cette aération est obtenue par une mise en contact plus intime avec l'atmosphère, soit par agita tison de la surface de l'eau, soit par un brassage. A cet effet, on a réalisé des installations et des appareils permettant cette aération. On peut classer ces installations dans deux grandes catégories: ou bien les appareils d'aération se déplacent, soit selon une rotation dans un plan horizontal ou vertical, soit selon un trajet rectiligne, ou bien l'eau circule dans un canal étroit et des palettes ou disques situés au-dessus du canal agi- tent l'eau et la mettent en mouvement, 1 est nécessaire de soumettre ces élé- ments à un mouvement de rotation. On connaît déjà un dispositif comprenant des disques de préférence circu- laires à surface rugueuse ou poreuse plongeant plus ou moins profondément dans l'eau et disposés l'un à cte de l'autre sur un arbre fixé à une ossature métallique située au-dessus de lleau résiduaire à épurer, cet arbre étant entravé dans un mouvement de rotation lente par un mécanisme dentrahe- ment quelconque. Selon un mode de réalisation, les disques ont une faible épaisseur p la distance entre deux disques adjacents étant plus grande que ltépaisseur d'un disque. On connaît également une installation constituée drun fossé de section trapézoidale et de forme annulaire. L'effluent brut est aéré par des palettes montées sur un arbre qui lui donnent un mouvement de translation en le brassant continuellement, Les palettes, montées par rangées, sont séparées les unes des autres d'une certaine distance. L'ensemble des palettes forme un tambour å flasques latéraux enfilé sur un arbre. Cet arbre est relié par des organes d'accouplement et de transmission à un réducteur qui est entrafhé, par l'intermédiaire d'autres organes de transmission, par un moteur électri que. Toutefois, ces dispositifs présentent plusieurs inconvénients, Le premier cité est utilise essentiellement pour des disques biologiques et la vitesse lente imposée par le procédé utilisé ne permet pas d'agiter suffisamment l'eau. Le second dispositif ne crée pas une division suffisamment fine de l'eau. En effet, les raclettes attaquent par rangée la surface de l'eau et on crée pluttt des formations de vagues qutune agitation prononcée De ce fait, le débit d'épuration de ce dispositif est relativement faible puisque la scission de la masse d'eau ne se fait que par vagues, De plus, lors d'une détérioration d'une palette, on est obligé de changer tout le tambour, ce qui entrathe des dépenses supplémentaires et un arrêt plus ou moins prolongé de l 'installation. La pluralité des moyens d'accouplement et de transmission augmente le prix de revient et les risques d'incident de fonctionnement. La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients et se propose de fournir un dispositif d'épuration des eaux résiduaires assurant un débit d'épuration plus important que celui des dispositifs connus. En effet, l'eau est fouettée par les raclettes, ce qui provoque une scission très fine de la masse d'eau et assure un mélange intime et très divisé des molécules d'eau et des atomes d'csygène. De plus, il y a suppression de tous les organes d'accouplement et de transmission habituels du fait que les moyens d'entrathe- ment se limitent à un moteur réducteur fixé directement sur l'arbre entravé, ce qui permet d'allonger le tambour actif et d'obtenir une utilisation rationnelle de l'emplacement disponible. Par ailleurs, en cas d'avarie des palettes, celles-ci peuvent être renlpla- cées individuellement. De ce fait, le temps d'arrêt de l'installation est très aible, ce ne qui permet d'augmenter la rentabilité de l'installation. De plus, il suffit de/remplacer qu'une faible partie du dispositif au lieu d'lm remplace ment du tambour complet, ce qui permet de diminuer sensiblement les frais d'entretien. A cet effet, l'invention concerne un dispositif d'épuration par introduction d'oxygène dans les eaus résiduares urbaines ou industrielles collectées dans les bassins d'activation des stations d'épuration, caractérisé en ce qutil comporte, solidaire d'une superstructure formant un certain angle avec le sens du courant de lteffluent, un tambour d'oxydation, constitué essentiellement d'un cylindre creux soutenu de chaque cté par des paliers et entraidé directement par une force motrice, sur lequel sont fixes des disques de préférence équidistants, dont les deux faces sont pourvues de palettes amovibles individuellement, disposées en quinconce pour un battage hélicoSdal de la surface de l'eau provoquant un entrabement et une circulation des eaux résiduaires à traiter L'invention sera bien comprise en se reférant à la description suivante faite à titre d'exemple non limitatif et au dessin annexé dans lequel: - la figure 1 est une vue partielle en plan du dispositif d'épuration selon l'in- vention - la figure 2 est une vue en élévation de ce dispositif - la figure 3 est une vue de gauche de la figure 2 - la figure 4 est une vue de droite de la figure 2 - la figure 5 est une vue en coupe selon ligne V-V de la figure 2 . On se réfère à la figure 1. On place sur un fossé d'oxydation 1 et de préférence à proximité d'une des extrémités courbes du fossé annulaire le dispositif d'epuration 2. L'ase longitudinal 3 de celui-ci forme un certain angle avec l'axe chenal d'activation 4. Le dispositif d'épuration 2 reposant sur des fondations 5, 6 se compose essentiellement d'une superstructure 7 et d'une infrastructure 8. La superstructure 7 est constituée essentiellement de profilés 9, 10 formant uneplateforme. Cette plateforme repose sur des cales de règlage 11 permettant de règlèr la profondeur d'immersion de l'infrastructure 8. Sur cette passerelle est prew un paletage en caillebotis 12 pouvant zetre facilement enlevé. On pourvoit la passerelle de garde-corps 13. En raison de son faible encombrement, le dispositif d'épuration 2 est facilement transportable ainsi que sa manutention respectivement son montage. Du fait de l'u$ilisation dlun caillebotis mobile, on a un accès facile aux divers organes vitaux. La simpli- cité de la superstructure 7 permet la mise en place facile dans un ouvrage de génie civil de forme très simple. En effet, le fosse l de forme annulaire peut avoir une section rectangulaire, carrée, trapézoïdale ou semi-cylindrique (voir également figure 2 ) . On suspend par un moyen quelconque à la superstructure 7 l'infrastructure 8, Celle-cis est composée, d'une part, d'un tambour d'oxydation 14, de paliers latéraux 15 et 16 soutenant ledit tambour 14 et d'une force motrice 17 fixée directement sur le tambour d'oxydation 14 et entrafhant en rotation ce dernier Les paliers 15 et 16 sont des paliers couramment utilisés mais on donnera une préférence à des paliers à joint diamétral avec roulements à rouleaux oscillants. Pour le graissage, on peut prévoir deux modes: un graissage automatique à l'aide d'une pompe à graisse 18 ou un graissage manuel. Dans ce dernier cas, on introduit de la graisse dans une conduite 19 aboutissant au graisseur 20 des paliers 15 et 16 (voir figure 3).La force motrice 17 est un moteur réducteur et en le fixant directement sur le tambour d'oxydation 14, on supprime tous les organes d'accouplement et de transmission habituels (voir figure 4). Le tambour d'oxydation 14 est constitué d'un cylindre creux 21 de préférence en acier et présentant une forte épaisseur. On introduit dans les extrémités 22, 23 du cylindre creux 21 des bouts d'arbres 24, 25 coopérant avec les paliers 15 et 16. Sur ce tambour 14 sont enfilés des disques 26, 27, 28... de préférence équidistants les uns des autres, fixés par un moyen quelconque sur le cylindre creux 21. On fiXe sur les deux faces 29, 30 des disques 26, 27, 28... des palettes 31, 32 .... Ces palettes 31, 32 ... sont formées d'une aile horizontale 33 frappant Liteau à épurer et d'une aile verticale 34 plaquée contre les faces 29, 30 des disques 26. On utilise de préférence des boulons 35 pour fixer les palettes 31, 32 sur les~disques 26, 27, 28....Ainsi, on peut facilement, en cas d'avarie, remplacer les palettes détériorées sans entre obligé de procéder à une réparation longue et fastidieuse. Le profil de ces palettes 31, 32 est dégressif et le chant le plus long 36 est dirigé vers l'exté- rieur du tambour d'oxydation 14. Pour annihiler toute corrosion prématurée des palettes 31, 32, on utilise avantageusement de l'acier inoxydable. I1 y a lieu de noter que les palettes 31, 32 du disque 27 sont placées en quinconce par rapport aux palettes des disques juxtaposés 26, 28. De ce fait, on confère à ltensemble des palettes un pas de vis qui, combiné à la position angulaire du dispositif, permet de créer un certain courant d'avance de l'eau à épurer. De plus, les palettes 31, 32 provoquent non seulement un battage de l'eau mais également une scission en particules très hunes des molécules d'eau. De ce fait, on accentue la combinaison intime des molécules d'eau et des atomes d'oxygène et on accélère le procédé d'oxydation de lteffluent; On peut prévoir des capots avant et arrière démontables assurant la pro tection efficace des organes vitaux tels que paliers, moteur réducteur et autres contre les jets d'eau. Bien que l'invention ait été décrite à propos d'une forme de réalisation particulière, il est bien entendu qu'elle nty est nullement limitée et qu'on peut y apporter diverses modifications de formes, de matériaux et de combinai- sons de ces divers éléments sans pour celà steloigner du cadre et de l'esprit le l'invention. Revendications 1) Dispositif d'épuration par introduction d'oxygbne dans les eaux résidusi- res urbaines ou industrielles collectées dans les bassins d'activation des stations d'épuration, caractérisé en ce qutil comporte, solidaire d'une superstructure 7 formant un certain angle avec le sens du courant de l'effluent, un tambour d'oxydation 14, constitué essentiellement d'un cylindre creux 21 soutenu de chaque cOté par des paliers 15, 16 et entraxe directement par une force motrice 17, sur lequel sont fixés des disques 26, 27, 28. .. de préférence équidistants dont les deux faces 2 9, 30 sont pourvues de palettes 31, 32 . . . amovibles individuellement, disposées en quinconce pour un battage hélicordal de la surface de l'eau provoquant un entraXement et une circulation des eaux résiduaires à traiter. 2) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les palettes 31, 32 comportent une aile verticale 34, plaquée contre les faces 29, 30 des disques 26 et fixées à ces derniers par des boulons 35, et une aile horizontale 33 de profil dégressif et dont le chant le plus long 36 est dirigé-vers ltextérieur par rapport au tambour d'oxydation 14. 3) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le cylindre creux 21 comporte à ses extrémités 22, 23 des bouts d'arbres 24, 25 traversant des paliers 15, 16 de préférence à joint diamétral avec roulements à rouleaux oscillants dont l'un est relié directement à la force motrice 17 constituée d'un moteur réducteur 4) Dispositif selon la revendication 1 caxactérisé en ce que la superstructure 7, enjambant le fossé d'oxydation 1 selon un angle déterminé, comporte des profilés 9, 10 formant une plateforme reposant sur des cales de règlage 11 pour limiter la profondeur d'immersion de l'infrastructure 8, un paletage de préférence en caillebotis 12 escamotable pour accéder facilement aux différents éléments du tambour d'oxydation 7 et des garde-corps latéraux.