Brevet FR2264584A1 — publié le 19751017

L'invention se rapporte a un aérateur å disques -# inclinaison variable pour stations d'épuration. t1 épuration des eaux usées peut se faire a l'aide des bactéries aérobies cultivées artificiellement dans un bassin. Pour faire vivre ces bactéries, il faut de l'oxygène et de Liteau, l'oxygène est fourniepar le brassage de l'eau a l'aide d'un aérateur de surface. Ainsi, le traitement des eaux usées débute par une aération variable suivant le degré d'oxygénation nécessaire, fonction lui-même de la polLution des eaux. Les aérateurs existants sont des agitateurs cylindriques multipales. Ils se présentent sous diverses formes. On emploie des turbines a axes verticales, mais il s'agit d'une autre technique. On peut mentionner la brosse connue sous le nom de PASSAVANT constituée par des ailettes ou des palettes boulonnées sur un axe horizontal ou sur un ch ssis métallique. Sa construction est coûteuse du fait de son montage long. D'autres brosses réalisent les mêmes fonctions. Il existe par exemple un tambour ajouré dont la surface latérale est constituée d'éléments rectili gnes porteurs de profilés a bords d'attaque plans. Un autre mécanisme d'aération est connu par le terme aérovis. Il s'agit d'un brasseur vertieal conçu comme une vis d'archimède dont lthelice possède des bords échancrés #de préférence torsadés. Il a l'important inconvénient de ne pas engendrer un mouvement de l'eau perpendiculaire à l'axe de l'appareil. Dans tous les dispositifs examines ci-dessus, le degré d'aération est fixe, ce qui suppose un brassage intermittent et un fonctionnement discontinu des groupes d'entraînement. L'invention a pour but de remédier a ces inconvénients en proposant un aérateur a degré d'oxygénation variable. Il se caractérise en ce qu'il comprend un arbre sur lequel se#trouvent montés pivotants des disques en deux rangées de disques parallèles entre-eux occupant chacun une demi-longueur d'arbre, les directions des rangées étant symétriques par rapport au plan médiateur transversal et en ce que les disques sont reliés entre-eux-par un dispositif a inclinaison simultanée variable, actionné par un mécanisme commun commandé par une boite centrale. Ce genre d'aérateur comporte d'abord l'important avantage de par son mécanisme d'inclinaison variable, de réaliser une aération variable en régime continu depuis une valeur très faible jusqu'à son maximum. On adapte ainsi le taux d' oxygène à la demande. Les organes mécaniques restent donc en mouvement continu, véritable facteur de longévité car on supprime tout à-coup et toute contrainte transitoire. De plus, il ne peut exister de blocage par le gel en hiver. l'énergie de fonctionnement ne comporte pas de pointe de démarrage. Sa simplicité de fabrication en fera un matériel courant d'un prix de revient très abordable. Ces deux rangées symétriques font qu'il engendre un courant perpendiculaire à son axe. On le dispose donc perpendiculaire au chenål, ce qui en facilite la fixation. Son haut pouvoir de dilacération peut être cité à titre d'avantage lorsque le bord des échancrures est aiguisé. On supprime ainsi toute possibilité de colmatage. La hauteur d'immersion est fixe et maximum, ce qui procure des conditions plus favorables d'épuration. L'invention sera mieux comprise en se reportant à la description suivante effectuée à titre d'exemple non limitatif et au dessin annexé -dans le quel - la figure 1 est une vue en coupe longitudinale de l'aérateur selon l'inven- tion - la figure 2 est une vue en plan d'un disque illustrant le dispositif d'articulation - la figure 3 est une vue schématique de profil d'un disque montrant une elr trémité de denture projetée la figure 4 est une vue en coupe longitudinale d'une variante de l'aérateur selon l'invention à disques fixes - la figure 5 est une vue en coupe longitudinale d'une autre variante de l'aé- rateur selon l'invention à disques fixes - la figure 6 est une vue en plan d'un disque à inclinaison fixe. L'aérateur selon l'invention se présente en deux variantes différentes. Une variante à inclinaison fixe (fig. 4 et 5) se présentant sous deux formes d'exécution différentes pour les stations de petites dimensions et une réalisation complète à inclinaison variable en cours de mouvement. On décrira tout d'abord les versions les plus simples, c'est-à-dire à inclinaison fixe et pour cela, on se réfèrera aux figures 4 et 5. Ce genre d'aérateur comprend un arbre -1 comprenant un axe 2 par lequel il repose sur deux paliers d'extrémité 3 et 4. Cet arbre comporte une succession de disques tels que 5 fixés sur celui-ci enprésentation inclinée symétrique; successive pour une première version (figure 4) et en présentation parallèle identique pour une première demi moitié de l'arbre suivi par une présentation parallèle symétrique par rapport à un plan médian pour une deuxième moitié de l'axe. Ces disques peuvent etre soudés ou fixes mecaniquement. Leurs orientations successives symétriques ou pour moitié symétriques permettent de produire un courant perpendiculaire à l'axe de rotation. On peut donc disposer l'aérateur perpendiculaire au chenal ce qui en facilite grandement l'implantation. Comme le montrent les figures, les disques sont évidés en leur centre selon un cercle ou une ellipse 6 et possèdent des dentures tels qu#e 7 dans le plan du disque ou à extrémité 8 inclinées de façon à obtenir un meilleur brassage et donc une meilleure aération de l'eau (figure 3)#. Les dents seront de préférence pointues et à bords d'attaque aiguisés pour obtenir le meilleur effet de dilacération possible. La version la plus importante et sur laquelle repose véritablement l'invention est représentée en figure 1. Cet aérateur comporte un arbre central 9 par exemple à section carrée possédant des axes d'extrémité 10 et 11 reposant sur les bords 12 et 13 par l'intermédiaire de paliers 14 -et 15. L'un des axes 11 se trouve relié cinématîquement à des moyens d'centrale nement 16 couplés à un oxymètra 17 par l'intermédiaire d'une boite de commande 18. Cet oxymètre se trouve plongé dans le courant amont de l'aérateur et modifie le rendement de celui-ci en fonction du degre dtoxygenation nécessaire. Sur l'axe central 9 se trouumonti des disques tels que 19 parallèles entre-eux selon une direction donnée pour une première demimoitié et parallèles entre-eux à une direction symétrique par rapport au plan médiateur de l'arbre pour la deuxième moitié. Ces disques sont montés articulés sur l'arbre 9. Ils possèdent des dents telles que 7 et en leur centre un évidement rectangulaire 20 de largeur égale à celle de l'arbre. La longueur du rectangle détermine l'inclinaison maximale du disque. A mi-longueur de cet évidement le disque possède une articulation 21 comprenan#t un axe 22 traversant I1 arbre et deux paliers tels que 23. Les disques 19 sont reliés entre-eux par deux barres coulissantes supérieure et inférieure respectivement 24 et 25, communiquant entre-elles, à l'une de leurs extrémités, par une barre de rappel basculante 26. Les disques possèdent chacun deux découpes telles que 27 à axe central 28. Les barres traversent les disques par ces découpes et s'y trouvent articulées par l'intermédiaire des axes 28. La barre- supérieure est actionnée en déplacement latéral par des moyens moteurs électriques contenus dans un boîtier étanche 29 fixe sur l'arbre. L'alimentation de ce moteur est couplée à la boîte de commande 18. Cette boite 18 agira soit sur la vitesse de rotation du moteur, soit sur l'inclinaison des disques, mais de préférence sur l'inclinaison des disques pour modifier le rendement de l'aérateur en fonction du degré d'oxygénation nécessaire. Bien que l'invention ait été décrite à propos d'une forme de réalisation particulière, il est bien entendu qu'elle n'y est nullement limitée et qu'on peut y apporter diverses modifications de formes, de matériaux et de combinaisons, sans pour cela s'éloigner du cadre et de l'esprit de l'invention. Revendications 1) Aérateur de surface à arbre horizontal et à rendement variable engendrant un courant perpendiculaire à son axe caractérisé an ce qutil comprend un arbre 19 sur lequel se trouvent montés pivotants des disques en deux rangées de disques parallèles entre-eux occupant chacun une demil.-longueur d'arbre, les directions des rangées étant symétriques par rapport au plan me- diateur transversal et en ce que les disques sont reliés entre-eux par un dispositif à inclinaison simultanée variable actionné par mécanisme commun 28 commandé par une botte centrale 18. 2) Aérateur selon la revendication 1 caractérisé en ce que les disques comportent une périphérie échancrée sous forme de dents 7 triangulaires pointues, un évidement central pour le passage de l'arbre, une articulation 21 comprenant un axe 22 traversant l'arbre à mi-longueur de Irévidement pour lepivotement du disque et deux découpes circulaires, diamétralement opposées telles que 17 présentant un axe tel que 18. 3) Aérateur de surface selon les revendications 1 et 2 caractérisé en ce que le dispositif d'inclinaison variable comporte deux barres coulissantes supérieure et inférieure 24 et 25 communiquant entra-elles à l'une de leurs ex trémités par une barre de rappel basculante 26 et en ce que ces barres traversent les disques par les ouvertures 27 et y sont articulées par les axes 28. 4) Aérateur à disque, variante de l'aérateur revendiqué en 1, caractérise en ce que les disques sont fixés à l'arbre central de façon inamovible. 5) Aérateur à disque, à inclinaison fixe, variante de l'aérateur re vendiqué en 1 et 4, caractérisé en ce que les inclinaisons successives des disques sont opposées et de préférence symétriques par rapport à un plan perpendiculaire à l'arbre.