Brevet FR2278635A1 — publié le 19760213

La présente invention concerne un disposi tif d'aération d'eau à épurer, en particulier de l'eau des pe tites stations d'épuration#, dispositif comprenant.une roue de pulvérisation dont les palès plongent dans l'eau et qui est montre sur un arbre moteur vertical dispos au-dessus d'une che- minte. Les installations connues de ce genre sont surtout utilisées pour le traltement des eaux usées ménagères des maisons non raccordées à un réseau d'égout. Elles assurent généralement une purfication biologique dans un milieu aérobie. Leur roue de pulvérisation permet de réaliser des interfaces maximales entre l'eau et l'air pour favoriser le passage de l'oxygène de ltair-au liquide. Elle aspire l'ean de bas en haut, à travers la cheminée; et assure ainsi une circulation intense et l'homogénérisation de toute la masse du liquide à purifier. L'invention a pour but d'accroître l'effi cacité de ces installations connues. Ce but est atteint, conformément à l'invention, par le fait qu'une roue de ventilation est prévue au dessus ou- a l'intérieur de la roue de pulvérisation du disposi tif d'aération précité. Pour les stations d'épuration connues, qui sont ordinairement installées dans mi réservoir noyé dans le sol, on a perdu de vue que la régénération continuelle de l'air nécessaire pour le processus d'épuration biologique accélère le déroulement du mécanisme de ce processus. En effet, on s'est contenté de la circulation d'air consécutive au déplacement des gouttelettes d'eau produites par la roue de pulvérisation. Cependant, il est apparu qu'on peut augmenter considerable- ment l'efficacité des stations d'epuration en intensifiant l'aération. Selon v mode avantageux et peu dispendi eux de mise en oeuvre de l'invention, la roue de ventilation est simplement montée X 11 arbre roseur de la roue de pulvé- risation, Toutefois, si elle devait tourner en sens inverse de la rotation de cette dernière roue, il faudrait disposer par exemple un arbre creux sur l'arbre moteur plein, prévoir un organe de renversement de marche et utiliser comme organe de commande celui de la roue de pulvérisation un autre mode de mise en oeuvre de l'invention, la roue de ventilation est de type radial. Cette roue est destinée à aspirer l'air axialement et t le refouler radialement, si bien que le courant d'air refoulé circule dans le mdme sens que les gouttelettes d'eau. On obtent ainsi un mélange intime de l'air frais et Ce 11 eau. Selon un mode particulièrement avantageux de mise en oeuvre de la présente invention, la roue radiale de ventilation- comporte des pales pourvues de prolongements di- rigss vers le bas et formant les pales d'aspiration d'eau. Ces dernières pales sont destinées à puiser l'eau et à la diriger vers le haut pour que les ales de la roue de ventilation puissent la refouler vers l'extérieur, å l'at pulvérisé. Le liquide pulvérisé pénètre totalement dans le courant d'air de la roue de ventilation. Tt'enrichissement d'oxygène ainsi obtenu de l'eau est nettement supérieur aux valeurs qui peuvent être mesurées avec les dispositifs connus. Afin d'obtenir une circulation favorable des fluides dans la roue de venttlation, on recouvre les pales de cette roue d'une rondelle oui sert à coiffer les espaces compris entre ces pales, t l'exception d'une zone annulaire intérieure. Il y a intérêt à ce que les pales de la roue de ventilation soient cintrées en arrière, dans le sens de rotation, et à ce que cliacune des pales d'aspiration d'eau soit fixée au moins dans vue zone extérieure sur une pale de la roue de ventilation, à l'aide d'une tôle intermédiaire sensible :nt triangulaire et A peu près horizontale. Selon un autre mode de mise en oeuvre de l'invention, la roue de ventilation comporte des pales cintrées en avant, dans le sens de rotition, les espaces compris entre ces pales se terminant intérieurement par une tyère d'injection centrale dirigée vers le bas et immergée dans l'eau. Cette roue remplit done un double rôle: elle fait circuler l'air et elle l'insuffle dans l'eau. Par suite, elle donne une dispersion de gouttelettes d'eau dans l'air et une dispersion de bulles d'air dans le liquide. Ces dispersions augmentent les interfaces entre les dans les et améliorent l'effet de pulvérisation du liquide. Le dessin ci-annexé représente. à simple titre d'exemple non limitatif, un mode de mise en oeuvre de la présente invention. Dans ce dessin: La figure i est mie vue de face d'un dispositif conforme à l'invention; La figure 2 est une vue de dessus de ce même dispositif. Dals l'eau 1 contenue dans un réservoir enterré (non représenté) est immergée une roue de pulvérisation et de ventilation 2 surmontant une cheminée e (non rep- sentée). Cette roue 2 présente mi arbre vertical 3 muni de six pales 4 cintrées en arrière, dans le sens de rotation; et coiffées d'une rondelle 5. les pales 4 se prolongent vers le bas par des ailettes 6 immergées dans l'eau I et solidarisées extéri- eurement des pales 4 par des tôles intermédiaires sensiblement triangulaire 7 faiblement inclinées. les ailettes 6 sont arrondies t leur partie inférieure. Les pales 4 aspirent axialement l'air par l'ouverture intérieure de la. rondelle 5 et le refoulent radialement vers l'extérieur. les ailettes 5 puisent l'eau et les pales 4 la refoulent radialement vers l'extérieur, à l'état pulverisé. Les courants d'air indiqués par des flèches 8 sur la figure 1 et les courante d'eau pulvérisée indiqués par des flèches 9 sur cette même figure forment une turbulence et pénètrent les uns dans les autres. La profondeur d'immersion la plus favorable des ailettes 6 peut être déterminée par des essais. Revendications I. - Dispositif d'aération d'eau a é urer, n particulier de l'eau des petites stations d'épuration, dispositif com- prenant une roue de pulvérisation dont les gales plongent dans l'eau et ci est montée sur un arbre moteur vertical dispose au-dessus d'une cheminée, ledit dispositif étant remarquable en ce qu'une roue de ventilation est prévue au-dessus ou à l'intérieur de la roue de zulvérisatlon. 2. - Dispositif selon la revendication 1, remarquable par un organe moteur commun à la roue de pulvérisation et a la roue de ventilation. 3. - Dispositifs selon la revendication 2, remarqualbe en ce que la roue de ventilation est nont e sur l'arbre moteur de la roue de pulvérisation. 4. - dispositif selon l'une quelconque des revendications 1, 2, 3, remarquable en ce que la roue de ventilation est de type radial. 5. - Dispositif selon la revendication A, remarquable en ce que la roue radiale de ventilation comporte des pales pourvues de prolongements dirigés vers le bas et formant les pales d'aspiration d'eau. 6. - Dispositif selon la revendication 4 ou 5, remarquable en @ @@e que l'on recouvre les pales de la roue de ventilation d1une rondelle qui sert à coiffer les espaces compris entre ces pales, a l1exception d'une zone annulaire intérieure. 7. - D##positif selon l'une quelcenque des revendications 4, 5, 6, remarquable en ce que les parles de la roue de ventilation sont cintrées en arrière, dans le sens de rotation, cha cune des pales d'aspiration d'eau étant fixée au moins dans une zone extérieure sur une pale de la roue de ventilation, à l'aide d'une tôle intermédiaire sensiblement trangulai re et à peu près horizontale. 8. - Dispositif selon la revendication 3, remarquable en ce que la roue de ventilation comporte des pales cintrées en avant, dans le sens de rotation, les espaces compris entre ces pales se terminant intérieurement par une tuyère dtin- Section centrale dirigée vers le bas et immergée dans l'eau.