Brevet FR2310973A1 — publié le 19761210

La présente invention est relative à un aérateur de surface destiné à l'épuration des eaux résiduaires urbaines et industrielles. On sait que de tels aérateurs sont destinés à brasser l'effluent brut en assurant une homogénéisation du milieu et une intense introduction d'oxygène pour, d'une part, réaliser une oxydation directe, et, d'autre part, permettre aux bactéries aérobies de vivre et de se multiplier. L'invention se propose d'apporter un aérateur de surface présentant une efficacité améliorée en regard des aérateurs actuellement disponibles sur le marché. L'aérateur selon l'invention se présente sous la forme d'une pompe sans carter, et il est caractérisé en ce qu'il comporte un plateau muni d'une bride d'accouplement solidaire de l'arbre de rotation, sur la face inférieure duquel sont disposées les pales d'une turbine, soudées tangentiellement à un fût central, la hauteur de ces pales diminuant de l'extérieur vers l'intérieur, des palettes plus courtes et de hauteur constante étant par ailleurs disposées à la périphérie du plateau, entre cette série de pales. Selon l'invention, les aérateurs peuvent être montés sur des platesformes fixes, ou, dans le cas de bassins à niveau de plan d'eau variable, ils peuvent être montés sur des supports flottants pourvus de moyens permettant un réglage d'immersion de la turbine. Suivant une caractéristique de cette invention, l'aérateur est monté sur les supports flottants par l'intermédiaire de bras articulés sur la plate-forme supportant le groupe moteur d'entraînement, des vérins interposés entre ces bras et cette plate-forme permettant de faire varier l'angle desdits bras par rapport au niveau du pyan d'eau, et donc le degré d'immersion de la turbine. D'autres caractéristiques et avantages de cette invention ressortiront de la description faite ci-après, en référence au dessin, d'un exemple de réalisation non limitatif. Sur le dessin - la Figure 1 représente, en élévation, un aérateur selon l'invention, monté fixe - la Figure 2 est une vue en plan de la Fig. 1 - la Figure 3 représente, en élévation, un aérateur selon l'invention, monts flottant ; et, - la Figure 4 illustre, à une échelle agrandie, le détail de montage des bras de fixation de la turbine aux flotteurs, dans le montage de la Figure 3. La turbine se compose d'un plateau 10 sur lequel s'adapte une bride d'accouplement 20 d'une portion d'arbre, elle-même accouplée, à l'aide de brides, à l'arbre moteur 22. Ce dernier est mû en rotation par un groupe motoréducteur 18 muni de paliers renforcés en bout d'arbre. Sous la face inférieure du plateau ]0 sont disposées des pales 12, soudées tangentiellement à un fût central 14. Ces pales 12, dont la hauteur diminue de l'extérieur vers l'intérieur, ont un rôle de pompage et d'aération. Entre cette série de pales 12, on dispose, à la périphérie du plateau 10, des palettes 16, plus courtes et de hauteur constante. Ces palettes, de type connu, sont constituées par des cornières soudées sous le plateau 10, et qui assurent une aération accrue. Lors de sa rotation, la turbine aspire l'eau selon son axe, et la projette en la pulvérisant. Comme on l'a précisé plus haut, les aérateurs objet de cette invention peuvent être montés sur des plates-formes fixes ; c'est le cas de l'exemple de réalisation représenté à la Figure 1, dans lequel l'embase 24 de l'aérateur est fixée sur une plate-forme fixe. Dans l'exemple de réalisation représenté à la Fig. 3, l'aérateur est monté sur des supports flottants, et il comporte des rleyens permettant un réglage de l'immersion de la turbine pour l'adapter au niveau, variable, du plan d'eau du bassin. On voit que l'ensemble de l'aérateur est monté sur les flotteurs 30 par l'intermédiaire de bras réglables 32. Ces derniers sont articulés sous la plate-forme 24 du groupe moto-réducteur 18,d'une part en un point fixe 40 de cette plate-forme, et, d'autre part, en un point réglable 42 de cette dernière. La Figure 4 représente, à plus grande échelle, cette disposition. Le point d'articulation 40 est réalisé sous la forme d'un arbre goupillé sur une chape 28, soudée sous la plate-forme 24. Le point d'articulation 42 est réalisé sous la forme d'un arbre goupillé sur une chape 36, sur laquelle est soudée une tige filetée 38 maintenue dans la plate-forme 24 par deux écrous 44. On réalise ainsi un vérin à vis dont l'actionnement permet de faire varier la hauteur, par rapport au niveau du plan d'eau, du point d'articulation 42, et donc le degré d'immersion de la turbine de l'aérateur porté par le bras 32. Les aérateurs selon l'invention aspirent l'eau sur le radier du bassin, et la rejettent, sous la forme de gerbes, au-dessus de la surface de l'eau. Ces gerbes s'entrechoquent et se divisent en une multitude de goutelettes d'eau, multipliant ainsi la surface de contact de cette eau avec l'atmosphère. La retombée des goutelettes sur la surface du bassin provoque une nouvelle dispersion, qui augmente encore considérablement la surface de contact entre l'air et l'eau. L'eau ainsi dispersée, en heurtant le plan d'eau, provoque la formation d'une multitude de bulles d'air qui se trouvent prisonnières de la masse liquide et entrafnées par brassage vers le fond du bassin, où elles cèdent une partie de leur oxygène au milieu liquide. Ceci provoque une oxygénation intense, en même temps qu'un brassage hydraulique violent, permettant une mise en contact immédiate de l'eau à traiter avec les boues activées et l'oxygène introduit. Le mouvement de brassage est obtenu par deux courants - d'une part, le courant de refoulement à la surface du bassin, allant du rotor vers les parois, et longeant celles-ci vers le fond du bassin puis le radier, vers l'axe d'aspiration de la turbine - d'autre part, le courant circulaire qui se forme autour de l'axe du rotai. Il demeure bien entendu que l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation décrits et représentés ici, mais qu'elle en engiobe toutes les variantes. REVENDICATIONS 1 - Aérateur de surface destiné à l'épuration des eaux résiduaires urbaines et industrielles, caractérisé en ce qu'il comporte un plateau muni d'une bride d'accouplement solidaire de l'arbre moteur, sur la face inférieure duquel sont disposées les pales d'une turbine, soudées tangentiellement à un fût central, la hauteur de ces pales diminuant de l'extérieur vers l'intérieur, des palettes plus courtes et de hauteur constante étant par ailleurs disposées à la périphérie du plateau, entre cette série de pales. 2 - Aérateur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est monté sur des supports flottants, par l'intermédiaire de bras articulés sur la plateforme supportant le groupe moteur d'entrainement, des vérins interposés entre ces bras et cette plate-forme permettant de faire varier l'angle desdits bras par rapport au niveau du plan d'eau, et donc le degré d'immersion de la turbine.