Brevet FR2285919A1 — publié le 19760423

la présente invention concerne un appareil ou équipement pouvant séparer de façon continue,un ou plusieurs solide,p#teux ou liquide d'un autre produit liquide avec lequel il(8) était(ent) initialement mélangés. Parmi les procédés ou équipements actuels, il existe de nombreux systèmes de filtration, dont beaucoup présentent pour la séparation des boues de très gros inconvénients de colmatage. Il existe également des procédés de flottation,simple ou frac tionnée,avec ou sans addition de floculant, recirculation, etc. per- mettant une séparation des solides,pâteut ou liquides è la partie supérieure des équipements. Dans l'appareilfobjet de l'invention,l'utilivation annexe du phénomène de flottation pour la préparation puis le renouvellement continu d'une couche supérieure filtrante, et en même temps du phénomène de filtration au travers de cette couche ainsi crée,permet d'obtenir une très bonne séparation des produits contenus dans le liquide avec: - un facteur de concentration supérieur è celui d'une simple flottation, - - la suppression des risques de colaatage,du fait du renouvellement permanent de la couche filtrante. De plus,ltexpérience ayant montré que ltefficacité est largement accrue si le phénomène est appliqué de façon séquencielle l'appareil,objet de #l'invention,est constitué d'une série de sones de traitement, ces sones étant composées de paires de compartiments, chaque paire étant surmontée de la couche filtrante de sa sone. Hnfin,l 'appareil sera transformable pour permettre son utilisation au traitement de plusieurs produits ou d'un produit dont les caractérist#ques évoluent dans le tempe.Il est en effet nécessaire de pouvoir faire varier les temps de séjour des produits dans les différentes sones pour atteindre expérimentalement les meilleurs rendements. Dans quelques cas particuliers,l'appareil pourra être utilisé pour une électrolyse et une concentration par filtration sous une forme séquentielle ét dans le même équipement. Le résumé de principe de l'invention situe l'obtention des résultats comme suit: - les particules è éliminer du milieu liquide sont agglomérées et liées sur les bulles crées par le phénomène électrolytique et sont alors flottées vers la couche filtrante, - les flocs ainsi crées arrivent à la base de la couche filtrante pour s'y lier sous l'action des polarités des bulles d'oxygène et d'hydrogène, - les particules non encore floculées sont retenues par le même type de liaisons et par filtration mécanique lors de leur passage au travers de la couche filtrante, - la mise en application de ces phénomènes de façon fractionnée et répétitive permet d'accroître les vitesses et les rendements de traitement,du fait que les zones sont à concentration différente. L'appareil,objet de l'invention, est essentiellement constitué de: - un compartiment d'arrivée ou de réception, ayant essentiellement pour fonction de répartir le flux du mélange à traiter sur tou te la section de travail, - une série de n paires de compartiments,chaque paire étant constituée:: - d'un premier compartiment,alimenté sur toute la largeur de sa base,avec le mélange à traiter, et équipé en fond de deux électrodes, - d'un deuxième compartiment,de mûrissement,dans lequel le mélange subit un mouvement descendant vers la paire de compartiments suivante, - d'une zone supérieure commune aux deux compartiments,constituée par la couche filtrante,celle-ci étant alimentée en permanence par sa base,et débarassée de son excès,en continu ou non, par sa par tie supérieure, - un dernier compartiment,d'évacuation du liquide traité,et prêle vant celui-ci à la base, sur toute la surface de travail,pour ltéva- cuer en partie haute,à un niveau inférieur ou égal au niveau d'entrée. En partie haute des n paires de compartiments, sont aménagées les évacuations de ou des produits surnageants formant l'excès de couche filtrante. Ces évacuations sont libres sous la forme de trous,fentes,etc.., ou équipées de systèmes de raclage des boues,de systèmes d'aspiration,de systèmes de toiles de retenue et d'évacuation. La forme générale de l'appareil,représentée linéairement pour la bonne compréhension,peut également être concentrique,cylindrique,hexagonale ou toute autre forme géométrique nécessitée en fonction de l'implantation de l'appareil,par exemple. te fonctionnement de l'appareil ou équipement correspond à la description qui suit. te mélange à traiter pénètre dans l'appareil en 1. les variations de débit sont insensibles sur le fonctionnement puisque le niveau 2 est constant et déterminé par la hauteur de l'évacuation 24. le mélange est réparti et tranquilisé dans le compartiment 3,avant d'être distribué en 4 dans le premier compartiment 5 de la première paire. les effets d'électrolyse et de flottation sont assurés par les électrodes 6,en courant continu ou alternatif. La suspension primaire ainsi crée remonte à la surface de la pre mière compartiments 5 et 9,pour y former puis y maintenir la cou che filtrante prinfre 7. Après la période de mise en régime,le mélange à traiter traverse en permanence le milieu filtrant pour passer du compartiment pri maire 5 dans le compartiment secondaire 9. le support éventuel 17 de la couche filtrante 7 permet de maintenir celle-ci en place et d'en évacuer l'excès à un débit choisi vers l'évacuation 8. Le mélange en cours de traitement descend alors dans le compar- timent 9 de tranquilisation et de mûrissement à concentration inférieure à la concentration initiale,vers l'orifice 10 de transfert vers la deuxième zone de traitement, constituée par une deuxiè- me paire de compartiments 11 et 15. le mélange est alors distribué et réparti dans le compar- timent primaire l1,où les effets d'élettrolyse et de flottation sont assurés par les électrodes 12,en courant continu ou alternatif. la suspension secondaire ainsi crée,remonte à la surface de la deuxième paire de compartiments 11 et 15 pour y former puis y maintenir la couche filtrante secondaire 13. Après la période de mise en régime,le mélange à traiter traverse en permanence la couche filtrante 13 pour passer du compartiment primaire Il dans le compartiment secondaire 15. Le support éventuel de la couche filtrante 13 (support 18) permet de maintenir cette cette couche en place et d'en évacuer ltes- cès à un débit choisi vers l'évacuation 14. le mélange en cours de traitement secondaire descend alors dans le compartiment 15 de tranquilisation et de mdrissement à une con centration encore inférieure vers l'orifice 16 de transfert vers la paire de compartiments suivants. Etc...pour les paires de compartiments suivantes. Etant donné que les concentrations et les potentiels varient d'une zone à la suivante, les dimentions des compartiments, ainsi que les surfaces d'électrodes sont variables selon les zones. En fin d'opération, et à la sortie du dernier compartiment de la dernière zone, le liquide restant est évacué à la base en 16 vers le compartiment de sortie 19, dans lequel le liquide remon- te vers l'évacuation ou orifice 24. la couche filtrante est évacuée de la partie supérieure des zones de traitement par voie mécanique:toile,racleur1aspirateur ou autre moyen connu.Elle peut également être évacuée par simple dé bordsrrnt nt lorsque la consistance est assez fluide pour le permettre. htéacuation se fait en 20. Sur les figures 2 et 3,on peut voir à titre d'exemple les données constructives d'un tel appareil. La figure 2 représente un cloisonnement haut entre deux zones,avec le passage inférieur 10 et les électrodes 6. La figure 5 représente un cloisonnement bas,entre deux compar- piments d'une même zone.0n remarque alors la possibilité de réglage de la hauteur, la partie supérieure 22 coulissant sur la cloison, au moyen de lumière de réglage et fixation par exemple. Enfin,l'ensembîe des cloisons peut être déplacé en tout ou pardans le plan horizontal, ces cloisons étant simplement maintenues en place et non pas fixées de façon définitive, l'aide de barettes crantées par exemple. tes sorties de couche filtrantes 20 sont également,) la manière des cloisons basses, équipées d'une partie supérieure coulissante,afin de régler les différents niveaux de couche filtrante dans les zones de travail. REVENDICATIONS. I. Appareil ou équipement de séparation continue - fonctionnant ou non à débit constant - de un ou plusieurs produits solides liquides ou ptteux,initialement mélangé(s) à un produit liquide, caractérisé en ce que la séparation est effectuée par la mise en application combinée de deux phénomènes que sont la flottation électrolytique et la filtration, la flottation étant utilisée pour la préparation et le renouvellement continu de la couche filtrante. 2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est constitué d'au moins deux zones de traitement,en vue d'obtenir un fractionnement et une répétition des phénomènea, notanment de la filtration,à des concentrations diffé- rentes,en vue d'accroître vitesse et rendement de traitement. 3 Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque zone de traitement est constituée: - d'un compartiment primaire,alimenté au mieux à sa base,# s'effectuent l'électrolyse et la flottation,grâce aux électrodes situées en partie basse, - d'un compartiment secondaire,en communication avec le compartiment primaire par leurs parties hautes,destiné à créer un temps de repos-mûrissement des produits non traités dans le compar- timent précédent,à une concentration différente, - d'une zone supérieure commune aux deux compartiments où se situe la couche filtrante,cette couche étant renouvelée en permanence par le flux du compartiment primaire et dont l'excès est évacué par un moyen mécanique ou par débordement. 4. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ~ce que dans chaque ~one,le mélange en cours de traitement est obligé de traverser la couche supérieure pour y su- bire le phénomène de filtration. 5. Appareil selon la revendication I, caractérisé en ce qu'il est transformable par l'utilisateur en vue d'obtenir les meilleures sêquences,en fonction de ses produits et de l'évolution de la qualité de ses produits,en agissant sur les réglages prévus,au niveau des volumes des compartimente et au niveau des hauteurs des cloisonnements. 6. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'électrolyse peut être utilisée comme pré traitement pour certains produits.