Brevet FR2284565A1 — publié le 19760409

La présente invention se rapporte a une installation pour traiter des eaux usées qui comprend un tuyau d'alimentation pour amener l'eau devant être traitée, des moyens pour introduire un agent de floculation, un espace de flottation comportant des moyens pour introduire un agent de flottation et pourvu d'une gouttiere de trop-plein pour évacuer le produit de la flottation et un tuyau d'évacuation pour l'eau traitée. Un tel dispositif est connu, par exemple, par le brevet américain Ne 3 313 795. La présente invention se propose d'adapter le principe de traitement des eaux résiduaires ou usées connu par le brevet précité, de façon à augmenter la capacité des installations, en particulier, dans les cas où des variations considérables se produisent, dans le temps, en ce qui concerne la quantité totale d'eau et les impuretés qu'elle contient, et aussi de façon a pouvoir tenir compte de différences considérables de la nature des impuretés. Un autre but de l'invention est d'obtenir ces résultats de telle maniere que toute l'installation, même lorsqu'il s'agit d'une installation de grande capacité, peut être facilement érigée dans des usines existantes où dans le passé on accordait moins d'attention au probleme de la purification des eaux usées. L'installation selon l'invention est caractérisée en ce qu'elle comprend une unité oblongue, sensiblement rectangulaire en plan, comportant dans l'ordre, un bassin tampon et de présédimentation dans lequel débouche, à l'avant, le tuyau d'alimentation amenant l'eau à traiter, un espace pour amener et mélanger un agent de floculation et un bassin de flottation pourvu, à son extrémité d'une gouttiere de trop-plein pour le produit de la flottation et comportant un canal submergé pour 1 'évacuation de l'eau purifiée, et en ce qu'un pont de nettoyage, pouvant se déplacer le long des parois latérales de l'installation, au-dessus de tous les bassins, est prévu pour évacuer a la fois les boues qui se déposent sur le fond et le produit de la flottation. Une installation ainsi construite constitue une structure qui n'est pas tres compliquée et qui peut être réalisée a bon marché en béton. Un tel espace rectangulaire est le plus souvent disponible dans les usines existantes, par exemple, dans les abattoirs, ce qui n'est pas toujours le cas du grand espace sensiblement carré qui est exigé par les appareillages circulaires de traitement de l'eau connus. De plus, du fait de l'utilisation du même pont de nettoyage pour tous les bassins, le coût de l'installation est modéré, tout en permettant d'obtenir une eau traitée d'excellente qualité. Selon la nature des impuretés présentes dans l'eau, l'installation peut avantageusement être construites de maniere qu'au bassin de flottation font suite une chambre de neutralisation et un bassin de post-sédimentation, en allongeant de façon correspondante le trajet du pont de nettoyage. Un tel prolongement est utile, par exemple, lorsque les eaux résiduaires contiennent des protéines, comme c'est le cas, notamment, dans les abattoirs. Toutefois, il s'agit la d'une possibilité nullement limitative.Presque toutes les impuretés susceptibles d'être présentes dans l'eau peuvent etre traitées, en particulier, par un choix judicieux des produits chimiques utilisés pour la flottation, par la combinaison des étapes de sédimentation et de floculation et en incorporant ou non des agents d'acidification et de neutralisation. t'installation toute entiere peut être facilement automatisée, de ieme que l'addition des divers agents. Le dispositif de nettoyage peut encore être simplifié en le constituant par une simple plaque dont la hauteur effective est réglable entre le niveau de l'eau dans le bassin de flottation et le fond du ou des bassins de sédimenta- tion. Le cas échéant et selon la nature de l'eau usée, un désintégrateur peut être prévu, avant l'installation décrite ci-dessus, dans le tuyau d'alimentation aboutissant a celle-ci. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre, donnée uniquement a titre d'exemple nullement limitatif, en référence au dessin annexé, dans lequel - la figure 1 est une coupe longitudinale schématique a travers une installation conforme a l'invention - la figure 2 est une vue en plan de cette installation, le pont de nettoyage ayant été enlevé ; et - la figure 3 est une coupe a travers un bassin de sédimentation montrant certains détails, les emplacements A et B étant représentés à plus grande échelle, respectivement sur les figures 3a et 3b. t'installation représentée a une forme générale rectangulaire ; elle est relativement étroite et assez longue. Elle comprend, dans l'ordre, en considé- rant la direction de circulation de l'eau, un bassin tampon et de préséd#menta- tion 1 ou un bassin de décantation préliminaire et dé flottation 2 suivi d'un bassin de post-sédimentation ou de décantation 3. L'eau à traiter est introduite à l'avant, en 4, et entre dans le bassin 1 par un canal submergé. Un réceptacle 7 est disposé à l'avant de la base6de ce bassin afin que les grandes impuretés arrivant par le canal puissent, immédiatement se déposer et être évacuées par un tuyau d'aspiration 8. Plus en aval se produit la sédimentation des particules plus petites. En raison de la longueur relativement grande du bassin 1, on dispose d'un espace-tampon consi dérable dans lequel les variations de la quantité totale d'eau à traiter et de la quantité et de la nature des impuretés présentes peuvent être prises en considération pour réglage du traitement ultérieur, en particulier, pour l'addition de produits chimiques suivant une moyenne. Un pont de nettoyage 11 peut se déplacer le long des deux parois latérales 9 et 10 de l'appareil. Il porte sur un ou deux bras 12, lesquels sont articulés en 14 par rapport au pont 11, une plaque de nettoyage 13. Sur la figure 1, les bras 12 ont été dessinés en traits continus dans une position inclinée, dans laquelle la plaque de nettoyage 13 touche le fond 10 de espace tampon et de présédimentation, le pont 11 se déplaçant vers l'arriere (c'est-à- dire, vers la gauche, selon le dessin). Le nettoyage s'effectue d'arrière en avant, et pendant cette opération, la plaque 13 pousse les boues de sédimentation dans la fosse d'évacuation 7. La circulation de l'eau est réglée dans le bassin tampon 1 au moyen d'un dispositif d'évacuation à flotteur 15 qui sert à réaliser l'impédance des différences de7pression hydrostatique dues aux variations de niveau dans le bassin 1. Par le tube 16 de trop-plein, l'eau arrive dans une chambre d'acidification 17 qui, dans le présent mode de réalisation, a été prévue pour traiter les protéines présentes dans l'eau comte impuretés. À côte de la chambre 17 se trouve une chambre de floculation 18 dans laquelle un agitateur 19 peut être monté. Par des canaux submergés 20 ménagés dans une parôi intermédiaire 21, l'eau avec les floculats arrive ensuite dans le bassin de flottation 2. A courte distance de la paroi intermédiaire 21, une cloison 23 est disposée sur le fond 22. Dans l'espace compris entre la paroi 21 et cette cloison 22 un conduit d'alimentation 24 s'étend transversalement, ce conduit amenant un agent de flottation, de préférence, de l'air dispersé dans liteau. Sur toute la largeur du bassin, ce conduit est percé d'ouvertures par lesquelles l'agent de flottation peut pénétrer dans l'eau, Les petites bulles d'air ainsi introduites avec l'agent de flottation adherent, comme on le sait, aux particules de floculats et les entratnent ensuite rapidement vers la surface de l'eau. La longueur du bassin de flottation 2 est, ele aussi, relativement grande. A la surface de ce bassin se forme une nappe d'écume. A l'extrémité postérieure du bassin 2 s'élève une table inclinée 26. Plus en aval, la plaque de nettoyage 13 qui dépend des bras 12 est amenée à la position 12', 13' esquissée en tirets, de sorte qu'elle peut passer au-dessus des parois et des chambres, comprises entre les bassins 1 et 2. Après être ainsi passée, la plaque de nettoyage s'abaisfle légerement, comme indiqué en 12", 13". Dans cette attitude, la plaque de nettoyage peut pousser la nappe d'écume qui flotte à la surface du bassin 2, au-dessus de la table inclinée 26 dans la gouttiere collectrice 27 de laquelle elle peut être évacuée. Par des canaux submergés 28 ménagés dans la cleison constituant la table inclinée 26 et la gouttiere 27, l'eau arrive dans une gouttiere tran- versale ouverte 29 d'eu elle gagne une chambre de neutralisation 30 prévale pour compléter ltetape d'acidification précédente. La neutralisation s'effectue, par exemple, au moyen de craie. La chambre de neutralisation 30 est fermée à l'arrière par une paroi intermédiaire 31 comportant des passages 32 conduisant l'eau dans le bassin de post-sédimentation 3. les produits de la neutralisation peuvent se déposer dans ce bassin et sont ensuite recueillis dans une fosse 33 du fond 34. Ils sont évacués par un dispositif d'aspiration 35.L'eau purifiée quitte l'installation par une gouttière de trop-plein 36. Le nettoyage du bassin de post-sédimentation 3 s'effectue aussi au moyen du pont 11. Quand la plaque de nettoyage est entièrement levée comme en 12', 13', elle peut passer au-dessus des parois intermédiaires et des chambres faisant suite au bassin de flottation et peut parvenir au bassin de post-sédimentation 3. A cet endroit, la plaque de nettoyage 13 s'abaisse à nouveau jusqu'à ce qu'elle rencontre le fond. Le bassin de post-sédimentation 3 est nettoyé de la même manière que le bassin tampon et de présédimentation 1, notamment, en dépla çant le pont de nettoyage 11 d'arrière en avant. Il est évident que l'ordre dans lequel les trois bassins sont nettoyés est le suivant : dans son mouvement rétrograde, le pont 11 nettoie d'abord le bassin 3. Ensuite, il recule rapidement au-dessus du bassin 2, afin de commencer le nettoyage du bassin 1 tout en se déplaçant d'arrière en avant. Après avoir été levé, le pont se déplace rapBement en arrière jusqu'à ce que la plaque de nettoyage atteigne le bassin 2, après quoi, tout en continuant à marcher vers l'arrière à la vitesse lente nécessaire, elle nettoie le bassin 2 de l'écume flottante. A grande vitesse, le pont revient ensuite à nouveau à l'extrémité postérieure du bassin de sédimentation 3, afin de recommencer à ce point de nettoyage de celui-ci, et ainsi de suite. Toutes les étapes de cette opération de nettoyage peuvent être facilement mécanisées ou automatisées.Il en est de meme en ce qui concerne l'introduction des produits chimiques pour la purification. En variante au mode de réalisation décrit ci-dessus, il est possible lorsque la nature de l'eau å traiter le permet, de supprimer les étapes d'acidification et de neutralisation. Il est bien évident que dans ce cas, les chambres 18 et 30 concernées deviennent superflues et que, de surcroît, il n'y a plus aucune raison de prévoir un bassin de post-sédimentation, tel que le bassin 3. Dans ce cas, l'installation ne comprend donc que le bassin tampon 1 qui est suivi d'une chambre de floculation et des moyens pour introduire un agent de flottation à ltentree d'un bassin de flottation, tel que le bassin 2. L'effluent est alors, en ce qui concerne le procédé, une eau purifiée et finie. Dans ce iode de réalisation simplifié, le pont de nettoyage 11 se déplace, évidement, aussi le long des parois latérales, en maintenant la plaque de nettoyage a des hauteurs différentes, pour nettoyer les deux bassins. Les figures 3, 3a et 3b montrent, enfin, les mesures spéciales qui peuvent etre utilisées dans les bassins de sédimentation. Conne on le sait, l'eau ne circule que très peu dans les bassins de sédimentation de sorte que pendant la saison froide, la surface de 1'eau risque de geler. Pour éviter cet inconvé- nient, on peut maintenir la surface de l'eau en mouvement, sans perturber le processus de sédimentation en prévoyant plusieurs entrées d'air dans le fond du bassin. Elles peuvent etre couvertes par un volet 38 en caoutchouc ou en une matière flexible analogue, qui s'ogre sous la pression de l'air et qui se referme automatiquement en l'absence de l'air. Le volet 38 est noyé dans le fond, de sorte qu'il ne gene pas l'opération de nettoyage. La figure 3b montre un tuyau de chauffage 39 situé à courte distance de la surface de l'eau, quand le niveau est normal et qui est couvert par une plaque 40 relativement mince faite d'une matière bonne conductrice de la chaleur. REVENDICATIONS 1.- Installation pour traiter des eaux usées ou résiduaires comprenant un tuyau d'alimentation pour amener l'eau devant être traitée, des moyens pour introduire un agent de floculation, un espace de flottation avec des moyens pour introduire un milieu de flottation et une gouttière de trop-plein pour évacuer le produit de la flottation ainsi qu'un tuyau d'évacuation pour l'eau traitée, caractérisée en ce que l'installation constitue une unité oblongue, sensiblement rectangulaire en plan qui comprend, dans l'ordre, un bassin tampon et de présedimentation (1) dans lequel débouche, à l'avant, un tuyau d'alimentation (5) amenant l'eau à traiter, un espace (18) pour introduire et mélanger un agent de floculation et un bassin de flottation (2) pourvu, à son extrémité, d'une gouttière de trop-plein (26, 27) pour le produit de la flottation et comportant un canal submergé (28) pour ltévacuation de l'eau purifiée, et en ce qu'elle comprend aussi, un pont de nettoyage (11) pouvant se déplacer le long des parois latérales (9, 10) de celle-ci, en passant au-dessus de tous les bassins, ce pont étant capable d'évacuer à la fois la boue qui s'est déposée sur le fond et le produit de la flottation. 2.- Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que le bassin de flottation (2) se prolonge par une chambre de neutralisation (30) suivie du bassin de post-sédimentation (3), et en ce que le trajet du pont de nettoyage (11) a été allongé en conséquence. 3.- Installation selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que le pont de nettoyage (11) ne comprend qu'une seule plaque (13) dont la hauteur effective est réglable entre le niveau de l'eau dans le bassin de flottation (2) et le fond des bassins de sédimentation (1,3). 4.- Installation selon la revendication 3, caractérisée en ce que la plaque de nettoyage (3) est montée à l'extrémité libre d'au moins un bras pivotant (12). 5.- Installation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'une gouttière collectrice noyée (7, 33) pourvue de moyens (8, 35) pour évacuer la boue, est arrangée dans le fond du ou des bassins de sédimentation (1, 3). 6.-Installation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'après le bassin de flottation (2) est prévu un trop-plein (23), réglable en hauteur, pour évacuer l'eau qui a été flottée. 7.- InsAllation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'un désintégrateur est interposé dans le tuyau d'alimentation, en un point situé en amont de l'installation. 8.- Installation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'à l'extrémité postérieure du bassin tampon et de présédimentation (1) est disposé un flotteur (15) auquel est fixée ltextremitE d'un tuyau d'évacuation pivotant (16). 9.- Installation selon l'une quelconque des revendications précé- dentes, caractérisée en ce qu'un ou plusieurs tuyaux d'aération 37 sont disposés sur le fond du bassin tampon et de présédimentation (1), ces tuyaux étant noyés et couverts d'un volet flexible en caoutchouc ou en une matière analogue. 10.- Installation selon l'une quelconque des revendications précedentes, caractérisée en ce que les parois latérales du bassin tampon et de présédimentation (1) sont pourvues de tubes de chauffage (39).