Brevet FR2306943A1 — publié le 19761105

La présente invention concerne une instal lation de traitement des eaux usées, et plus particulièrement une installation destinée à aérer ces eaux, en y faisant barboter de l'air atmosphérique, et en y faisant effectuer un trajet dans l'air à une partie de l'eau à traiter. On connalt déjà des installations d'aéra tion des eaux, mais ces installations sont généralement d'une fabrication longue et compliquée, et par conséquent onéreuse. Elles sont également souvent encombrantes et difficiles à mettre en oeuvre, pour un résultat souvent décevant. la présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients et concerne,à cet effet, une installation de traitement desLeaux usées comportant des éléments d'aération et/ou de brassage, plongeant dans l'eau, ces éléments étant so lidaires en rotation d'un axe d'entraînement, caractérisée en ce que chaque eleme t est formé par un faisceau de tubes parallèles. Gracie au fait que des tubes effectuent un trajet hors de l'eau, puis dans l'eau, puis à nouveau hors de l'eau, et ainsi de suite, il est obtenu, par un moyen particu lièrement simple, et moyennant une dépense de fabrication minime, une excellente aération de l'eau résultant d'uSe introduction d'air atmosphérique, et du passage dans l'air de la zoogl@ ,e trouvant dans les tubes Selon une autre caractéristique de l'inven- tion, plusieurs faisceaux sont rassemblés en un bloc, des blocs distincts étant répartis le long d'un même axe de cva- ~tion,-pour constituer une installation sous forme modulaire, les tubes d'un mdme bloc, parallèles, ayant leurs extrémit.s .---- respondantes dans même plan. Comme les tunes sont répartis en blocs distincts le long d'un même axe de rotation, il est possible de traiter plus efficacement une grande étendue d'eau qu'à l'aide d'un bloc muni de tubes de grande longueur, les extrémités de chaque tube constituant des moyens d'a ration, et le nombre des moyens étant proportionnel au nombre de tubes, avec, en plus, les avantages de toute conception modulaire. Selon d'autres caractéristiques de l'inven- tion, la section des blocs par un plan prendiculaire à l'axe a uneforme extérieure polygonale, nar ex m le en carré, le contour formé par les tubes intérieurs étant un polygone sem blable au premier, mais de plus petites dimensions, la section. de l'axe central ayant également la forme d'un polygone semblable aux deux précédents, dont les c8tés sont respectivement parallèles à ceux du polygone extérieur. Le fait que des polygones concentriques puissent être des carrés, le plus grand ayant une surface approximativement double de celle d'un autre, l'intervalle entre les deux carrés étant entièrement rempli par des tube parallèles à l'axe, est particulièrement avantageux, puisque, à volume égal de matériaux de garnissage, il est possible de couvrir une surface importante au niveau de l'interface air-liquide. Un mode de réalisation non limitatif de l'invention est représentéà titre d'exemple, sur les dessins ci-joints, dans lesquels - la figure 1 représente un bloc de tubes équipant une installation selon l'invention ; - la figure 2 représente les organes constituant le chassis du bloc de la figure I - la figure 3 représente une vue de c8té du chassis de la figure 2 - la figure 4 représente le montage des flasques d'accouplement des blocs - la figure 5 représente une vue de gauche d'un flasque de la figure 4 - la figure 6 représente schématiquement une installation selon l'invention où apparaissent seulement deux blocs de tubes. L'installation consiste essentiellement en plusieurs blocs 1 portés par le même axe 2,tournant par exemple à la vitesse de un tour par minute, et répartis le long de cet axe 2. Ces blocs sont réalisés sous la forme d'un châssis garni de tubes 19 parallèles à l'axe 2, chaque bloc étant partiellement immergé dans un volume déterminé de liquide à traiter biologiquement Le châssis comporte une paroi extérieure 11 et une paroi intérieure 12 formant des carrés placés l'un à l'intérieur de l'autre et décalés angulairement de 450 l'un par rapport à l'autre, le carré intérieur ayant une surface moitié du carré extérieur Les tubes sont répartis dans l'espace compris entre ces deux carrés, cet espace étant constitué, par conséquent, par les quatre coins du carré extérieur. Cette configuration permet, à volume égal de tubes 10 de garnissage, de couvrir une surface plus importante, au niveau de l'interface air-liquide (un élément de cette surface est représenté en hachures sur la figure 1). La paroi extérieure 11 est constituée essentiellement de quatre plats 111 fixés les uns aux autres. Le milieu de chaque plat 111 sert de support à la paroi intérieure 12, constituée de barres 121, par l'intermédiaire de barres 13 constituant les médianes du carré formé par la paroi extérieure 11, les barres 121 et les barres 13 étant solidarisées par soudure. les barres 121 sont, par ailleurs, munies en leur milieu, transversalement, et sur leur paroi tournée à l'intérieur de l'espace compris entre la paroi extérieure 11 et la paroi intérieure 12, d'un profilé 14 en I ayant approximativement la mdme longueur que les tubes 10. Les barres 13 sont solidarisées à l'axe central 2 par soudage. Afin que cette solidarisation soit facile à effectuer, l'axe 12 est choisi également de forme carrée, de telle manière que les cotés de ce carré soient parallèles à ceux de la paroi extérieure 11. Sur la figure 3, les plats onstituant la paroi extérieure 11 ne sont pas visibles ,mais, par contre, sont particulièrement mises en évidence les brides 3 destinées à associer plusieurs blocs consécutifs. Ces brides 3 sont soudées à l'axe 2 et comportent huit trois de fixation 51 répartis à 450 sur leur surface. Les brides 3 de blocs voisins sont associées, par exemple par boulonnage, à l'intérieur d'un disque 4 de part et d'autre d'une paroi centrale 41 rcèe de trous 42 en correspondance des trous 31, et destinés àlaisser passer les boulons d'assemblage. Le disque 4 est placé à lnintérieur deun palier 5, dans un alésage 51 muni d'un trou de graissage 52 débouchant dans une rainure 53 ayant des parois à 45t. Le palies 5 est solidarisé par soudage à une plaque support 6 munie d'un alésage 61 de plus petit diamètre que le osque 4,de telle manière que la plaque 6 puisse servir de butée pour ce disque 4. A l'extérieur du palier 5, sont réparties des nervures 7 de renfort également soudées. Plusieurs blocs 1 peuvent -être associés, répartis l'un à la suite de l'autre, de telle manière que soit réal suée une installation pouvant traiter une grande surface de liquide. les différents blocs peuvent être décalés angulai rement régulièrement les uns par rapport aux autres, de telle sorte que l'on obtienne une installation bien équilibrée en ce qui concerne les moments deinertie La fabrication des blocs peut être particulièrement simples puisqu'il suffit de remplir successivement les quatre coins formés par deux plats 11 conté cutifs, ces coins étant dirigés vers le bas, avec des tubes 10, de telle manière que 12 on obtienne des nappes de tubes 10 hori zontales. Lorsque la quantité nécessaire de tubes 10 a été disposée dans le coin correspondant, on peut fermer celui-ci par la barre 121 qui est prévue à cet endroit, procéder à une rotation de 900 du bloc et recommencer lopération avec le coin suivant. La configuration des différents éléments de cette installation permet donc de réaliser cette dernière sous une forme modulaire, en mettant bout à bout le nombre de blocs 1 désiré. le fait que l'on dispose plusieurs blocs de longueur limitée, plutôt qu'un bloc unique, permet une meilleure aération de l'eau, puisque les extrémités des tubes 10 constituent des moyens d'aération, et qu'il y a donc proportionnalité entre le nombre de tubes 10 et le nombre de moyens d'aération.Cette aération est obtenue très simplement, puisque, par une rotation d'un tour par minute, on obtient des tubes quels effectuent des trajets successifs hors de Ifeau et dans liteau, leair emmagasiné dans les tubes lors du trajet hors de l'eau venant aérer celle-ci lors du trajet des tubes dans l'eau, et une certaine quantité d'eau étant élevée dans les airs à chaque fois qu'un tube 10 sort de l'eau, ce qui produit une aération d'autant plus favo rable il est possible d'utiliser des blocs ayant une forme générale différente de la forme carrée, le principe restant toujours le même, c'est-à-dire obtenir successivement des trajets dans lveau et hors de l'eau pour chaque tubes placé dans un bloc de fabrication aisée 9 par exemple par rempli age de coins successifs de blocs. Cependant, la forme carrée est particulièrement intéresante, puisque, à volume égal de maté- riau de garnissage, ici de tubes, il est possible de couvrir une surface plus importante, au niveau de l'interface air liquide. Il est évidemment possible d'utiliser d'autres organes que des tubes entre les deux parois d'un même bloc, à condition que ces organes aient une structure aléolaire ; néanmoins, pour les raisons de fabrication-énoncées plus haut, l'utilisa tion de tubes est particulièrement intéressante. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux formes et modes de réalisation ci-dessus décrits et repré aentég-, à partir desquels on pourra prévoir d'autres formes et d'autres modes de réalisation, sans pour autant sortir du cadre l'invention. REVENDICATION3 10) installation de traitement des eaux usées comportant des éléments aération et/ou de brassage, plongeant dans l'eau, ces éléments étant solidaires en rotation d'un axe d'entraînement, installation caractérisée en ce que chaque élément est formé par un faisceau de tubes (10) parallèles. 20) installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que plusieurs faisceaux sont rassemblés en un bloc (1), des blocs (1) distincts étant répartis le long d'un même axe de rotation pour constituer une installation sous forme modulaire. 30) installation selon- l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que des tubes (10) sont rassemblés en faisceaux de forme générale prismatique, la section du prisme étant approximativement triangulaire. 40) Installation selon la revendication 3, caractérisée en ce que la section du prisme a la forme d'un triangle rectangle isocèle. 50) installation selon la revendication 2, caractérisée en ce que les blocs (1) comportent quatre faisceaux de tubes (10). 60) Installation selon l'une quelconque des revendications t à 5, caractérisée en ce que les tubes (10) sont maintenus dans des chassis pour y former des faisceaux. 7 ) Installation selon l'une quelconque Ces revendications 1 à 6, caractérisée en ce que des chassis ou sont placés des tubes (10) pour former des faisceaux sont assemblés, pour constituer des blocs (1) de tubes. 8 ) Installation selon la revendication 7* caractérisée en ce que la section des blocs (i) par un plan perpendiculaire à l'axe a une forme extérieure 1) polygonale, par exemple en carré, le contour (12) formé par les tubes intérieurs étant un polygone semblable au premier, mais de plus petites dimensions, la section de l'axe central (2) ayant également la forme d'un polygone semblable aux deux précédents, dont les côtés sont respectivement parallèles à ceux du polygone extérieur. 90) installation selon la revendication 8, caractérisé en ce que les deux polygones, concentriques, sont des carrés dont le plus grand a une surface approximativement double de celle du plus petit, l'intervalle entre les deux carrés étant entièrement rempli par des tubes (10) parallèles à l'axe (2), tous les blocs (1) entraînés ensemble dans le prolongement l'un de l'autre pouvant être décalés angulairement les uns par rapport aux autres selon un angle de même valeur, les taxes rotatifs (2) de plusieurs blocs (1) étant raccordés par des brides (3) pour constituer un axe de rotation commun à tous ces blocs (1). 100) Installation selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisée en ce que les axes d'entrainement (2) de deux blocs (1) de tubes (10) consécutifs sont raccordés par l'intermédiaire de brides (3) qui leurs sont solidarisées, ces deux brides (3) étant assemblées, par exemple par boulonnage,en étant placées à l'intérieur d'un disque (4) tournant avec elles, les deux brides (3) étant séparées par une paroi (41) du disque munie de trous de passage (42) pour les organes de boulonnage, le disque (4) étant inséré dans l'alésage (51) d'un palier (5) solidarisé à une plaque support (6).