Brevet FR2327964A1 — publié le 19770513

Dans les installations d'épuration des eaux usées, on utilise des systèmes d'aération superficielle se présentant en général sous la forme de rotors constitués d'un arbre rotatif auquel sont fixés des aubes, palettes, agitateurs et autres éléments d'aération similaires, assurant un brassage de l'eau et une introduction d'air atmosphérique. La présente invention concerne un rotor d'aération du type comportant un arbre horizontal et des aubes d'aération disposées sur toute la longueur de l'arbre et plongeant au moins partiellement dans le liquide, ce rotor étant caractérisé en outre en ce que lesdites aubes d'aération sont en forme de pales constituées de deux éléments en tole pliée, assembles l'un contre l'autre par soudage et conformés de façon à former après assemblage une pale présentant des ondes de section trapézotdale composées de parties plates et de parties tubulaires pouvant comporter un ou plusieurs canaux d'aération. Selon une autre caractéristique de cette invention, les deux éléments en tôle pliée constituant une pale ont des longueurs différentes, l'élément de longueur plus importante étant celui qui heurte l'eau, l'élément de courte longueur étant percé de trous disposés sur l'axe de chacune des dites parties tubulaire s. Selon une caractéristique de cette invention les pales sont disposées en rangées parallèle ou en quinconce. D'autres caractéristiques et avantages de cette invention ressortiront de la description ci-après qui faite en référence aux dessins annexés en illustre un exemple de réalisation non limitatif. Sur les dessins la figure 1 est une vue d'un rotor selon l'invention en une coupe selon I-I de la figure 2, à échelle agrandie; la figure 2 est une vue en élévation d'un rotor selon l'invention; la figure 3 représente en élévation à échelle agrandie une pale de rotor de l'invention, et la figure 4 est une vue en bout de la figure 3. Le rotor se compose essentiellement d'un arbre cylindrique 10 supporté par des paliers 12 montés dans un bati 14 solidaire d'un pont 16 placé audessus du bassin contenant le liquide à aérer. Sur cet arbre cylindrique 10 sont montées des pales désignées d'une façon générale par la référence 18 aux figures 1 et 2. Chaque pale (fig. 3 et 4) est constituée par l'assemblage l 'un contre l'autre de deux éléments 20-22, en tôle pliée, formant des ondes de section trapézotdale visibles à la figure 4. L'assemblage par juxtaposition et soudage de ces deux éléments 20-22 permet de réaliser une pale composée de parties plates 34 et de parties tubu laires 26 pouvant comporter un ou plusieurs canaux axiaux. La base de chaque pale est soudée de manière étanche sur un profil en fer plat 28 préalablement percé de trous 30 de telle façon que l'axe de chaque partie tubulaire 26 corres ponde à l'axe d'un trou 30. Ces trous 30 ont un diamètre qui s'inscrit dans la section interne de la partie tubulaire. Deux autres trous 32, situés sur le meme axe que la pale, permettent d'assembler le fer plat 28 constituant l'em base de la pale 18 sur un profil spécial type "Alphen", à l'aide de boulons. Les profils 28 supportant les pales sont soudés tangentiellement à l'aigre 10 du rotor constitué par exemple par un tube en acier. Dans l'exemple représen té l'écart angulaire entre deux pales consécutives est de 30 . Les pales 18 peuvent etre disposées en rangées parallèles ou en quin conce, suivant le profil hydraulique de l'ouvrage équipé du rotor d'aération. Dans le cas d'un chenal circulaire, on peut utiliser un rotor dont les pales ont un pas progressif afin de contrarier l'effet de la centrifugation. Dans ce cas le pas le plus petit est situé du cté intérieur et augmente progressivement vers l'extérieur. Dans certaines applications, on peut également jouer sur la longueur des pales et sur leur largeur ainsi que sur le nombre d'éléments tubu laire s les constituant. Dans l'exemple de réalisation représenté, les deux éléments en tôle pliée 20-22 constituant une pale ont des longueurs différentes. L'élément le plus long 22 est celui qui heurte l'eau du bassin d'aération. L'élément le plus court 20, est percé d'une série d'ajutages 36 disposés selon l'axe de chacune des parties tubulaire s 26. Au cours de la rotation du rotor, les pales 18, en raison de leur forme, provoquent une violente turbulence au sein de la masse liquide et une projec tion de cette dernière en une multitude de gouttelettes qui s'entrechoquent et se divisent, augmentant ainsi la surface de contact entre l'eau et l'air, ce qui entraffle une oxygénation intense du liquide. L'efficacité du profil de la pale est fortement augmentée par le phénomène de dépression qui se produit au cours de la rotation à l'intérieur de chaque élément tubu 1 aire 26. L'air ainsi aspiré se trouve dispersé et mélangé au niveau de chacun des trous 36 pratiqués dans la pale et à l'extrémité ouverte 40 de celle-ci. Cette ventilation ou aération, qui peut être qualifiée de naturelle, peut être remplacée par une ventilation forcée. A cet effet, on perce, suivant son axe longitudinal, le profil Alphen 34 servant à la fixation sur le rotor des embases 28 des pales, et en meme temps le tube constituant l'arbre du rotor 10. On injecte dans l'axe du rotor, à l'aide d'un générateur, de l'air comprimé ou un autre gaz, cette introduction pouvant être effectuée soit suivant l'axe du palier, soit dans l'axe du réducteur. On peut également prévoir à l'intérieur de l'axe du rotor 10 un système sélectif, permettant de n'envoyer de l'air comprimé, - ou un autre gaz, que sur les pales qui sont au contact de l'eau. Selon une variante les pales 18 peuvent être soudées sur un seul fer plat de la longueur du rotor. Elles peuvent également etre disposées en éléments séparés; dans ce cas la longueur du fer plat constituant l'embase de la pale est de deux fois le pas. Ces éléments mis bout-à-bout sont rendus étanches à l'aide d'une fermeture appropriée et les extrémités du profil Alphen sont bouchées. Le dispositif selon l'invention peut être utilisé pour assurer la dissolution de n'importe quel gaz dans une masse liquide. Il demeure bien entendu que cette invention n'est pas limitée aux divers exemples de réalisation décrits ou représentés ici mais qu'elle en englobe toutes les variantes. C'est ainsi par exemple que les pales peuvent être réalisées en tout matériàu convenable, en métal, par exemple en alliage léger, ou en matière plastique. REVENDICATION S 1) Rotor d'aération pour liquides, notamment pour l'épuration des eaux usées du type comportant un arbre horizontal et des aubes d'aération disposées radialement sur toute la longueur de l'arbre et plongeant au moins partiellement dans le liquide, caractérisé en ce que les dites aubes d'aération sont en forme de pales constituées de deux éléments en tôle pliée (20-22) assemblés l'un contre l'autre et conformés de façon à former, après assemblage, une pale présentant des ondes de section trapézoSdale, composées de parties plates (24) et de parties tubulaires (26) pouvant comporte# au moins un canal d'aération. 2) Rotor d'aération elon la revendication 1, caractérisé en ce que les deux éléments (20-22) en tôle pliée constituant une pale ont des longueurs différentes, l'élémentde plus grande longueur étant celui qui heurte l'eau. 3) Rotor d'aération selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'élément de pale de longueur la plus courte (20) est perforé d'une pluralité d'ajutages (36) disposés sur l'axe de chacune des parties tubulaires (26) de cet élément. 4) Rotor d'aération selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la base de chaque pale est soudée sur une embase (28) percée de trous (30) débouchant sur l'axe de chacune des parties tubulaires (26) de ladite pale, cette embase étant boulonnée sur un profil du type Alphen (34) soudé tangentiellement au tube en-acier constituant l'arbre (10) du rotor. 5) Rotor d'aération selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé-en ce que les pales sont soudées sur un fer plat unique de la longueur de l'arbre (10) du rotor. 6) Rotor d'aération selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les pales sont disposées en éléments séparés, mis bout-à-bout, la longueur du fer constituant l'embase des pales étant de deux fois la valeur du pas. 7) Rotor d'aération selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les pales sont disposées en rangées parallèles sur le tube d'acier (10) constituant l'arbre du rotor. 8) Rotor d'aération selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caract érisé en ce que les pales sont disposées en quinconce sur le tube d'acier (10) constituant l'arbre du rotor. 9) Rotor d'aération selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les pales ont un pas progressif, le pas le plus petit étant situé du coté intérieur et augmentant progressivement vers l'extérieur. 10) Rotor d'aération selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que l'écart angulaire entre deux pales radialement consécu tives est de 30a. 11) Rotor d'aération selon l'une quelconque des revendications 1 à 10 caractérisé en ce que l'on injecte un gaz, notamment de l'air comprimé, dans l'arbre du rotor, ce dernier étant percé de trous débouchant dans les parties tubulaires des pales, afin d'amener le gaz aux extrémités des pales. 12) Rotor d'aération selon la revendication 11, caractérisé en ce que l'on prévoit, à l'intérieur de l'arbre du rotor, un système sélectif permettant de n'envoyer le gaz que sur les pales en contact avec le liquide à aérer.