Brevet FR2347076A1 — publié le 19771104

La présente invention se réfère aux décanteurs centrifuges destinés à traiter des mélanges de liquides et de particules solides pour en assurer la séparation. Elle vise plus particulièrement le cas des machines du genre en question prévues pour travailler en continu. On sait que pour faciliter la décantation des petites particules solides en suspension dans un liquide (qu'on désigne d'ordinaire du nom de boues ou de suspensions colloSdales) ltòn ajoute souvent au produit à traiter un agent floculant dont le rôle consiste à rassembler les particules en agglomérats ou flocons parfois appelés flocs. Dans le cas de la décantation par voie centrifuge, cet agent a jusqu'ici été injecté dans la canalisation d'alimentation de la machine. Ce mode opératoire comporte ltinconvénient que les "flocs't qui se forment dans la canalisation d'alimentation immédiatement en aval du point d'injection du floculant risquent autre brisés lorsqutzl arrivent brutalement au contact de la masse de liquide en rotation. De ce fait l'amélioration finalement obtenue par la floculation se trouve diminuée. Conformément à l'invention l'on introduit directement le floculant dans le décanteur, préférablement en aval du point d'airrivée du produit à traiter par rapport au sens d'écoulement de la phase liquide dans celui-ci. On comprend que la brusque mise en contact du floculant avec le liquide en rotation se produit avant la formation des agrégats ou flocs qui ne risquent donc plus d'erre intempestivement brisés immédiatement après leur apparition au sein du liquide. De plus le floculant ainsi injecté agit presque uniquement sur le liquide superficiel déjà débarrassé d'une fraction des solides (au moins des particules les plus lourdes), ce qui permet de diminuer -la consommation-de cet agent pour un même effet final. La siccité du sédiment se trouve d'autre part augmentée. Le dessin annexé, donné à titre d'exemple permettra de mieux comprendre l'invention, les caractéristiques qutelle présente et les avantages qu'elle est susceptible de procurer La figure unique de ce dessin représente en coupe simplifiée un décanteur fonctionnant en continu, à deux corps co-axiaux > comportant application de l'invention, l'enveloppe fixe ntétant pas représentée pour ne pas compliquer inutilement le dessin. Le décanteur continu figuré comprend un corps extérieur 1 et un corps intérieur 2 qui tournent autour d'un m#me axe horizontal à des vitesses élevées, mais légèrement différentes. Le corps extérieur 1, de forme cylindro-conique, est porté à rotation par des paliers 3 et 4 eux-m#mes supportés par le bâti fixe 5. Quant au corps intérieur 2, il est porté de son côté par des paliers 6 et 7 interposés entre lui-même et le corps extérieur 1. Ce dernier est solidaire dtun mécanisme à engrenages 8 qui le relie à un arbre axial 9 dont l'extrémité opposée, convenablement cannelée à cet effet, est liée angulairement avec le corps intérieur 1.Le mécanisme 8 comporte une poulie d'entrée 10 et il est prévu de manière a entraener les deux corps dans le même sens, mais à des vitesses très légèrement différentes, à la façon bien connue dans la technique. On aperçoit en Il un arbre qui sort du mécanisme 8 #à ltopposé de l'arbre 9 et qui est retenu fixe, par exemple par le moyen plateau 12 et dfuxie bielle d'attache 13, en vue de constituer organe de réaction immobile à l'intérieur dudit mécanisme. Du côté correspondant à la partie cylindrique du corps extérieur I, le bâti fixe 5 porte un plateau 14 qui supporte une canalisation d'alimentation axiale 15. Celle-ci pénètre dans le corps intérieur 2 pour déboucher dans une chambre 2a de celui-ciX Cette chambre 2a présente à son tour deux débouchés 2b diamétralement opposés l'un à l'autre0 D'autre part le corps intérieur 2 porte une raclette hélicoidale 16 qui vient frotter contre la face interne du corps extérieur 1. Le corps 1 est pourvu de deux groupes de sorties. Le premier est constitué par une rangée circulaire d'ouvertures la pratiquées dans son fond, le second par une autre rangée circulaire d'suvertu- res lb prévues au voisinage immédiat de la petite base de la partie tronconique du corps, Tel qu'an lts décrit jusqu'ci, le décanteur est bien connu dans la technique. Pour mieux fixer les idées on en rappellera très succinctement le fonctionnement : Le produit à traiter (boues) arrive par la canalisation 15 dans la chambre 2a où il est mis en rotation pour être projeté par les débouchés 2b vers la paroi interne du corps extérieur 1.La séparation s'effectue sous Ifaffet de la force centrifuge, la phase liquide remontant le pas axial de la raclette ou vis 16 pour sortir par les ouvertures la, tandis que les solides sont transportés par la vis et arrivent ainsi aux ouver tures lb par lesquelles ils stévacuent, une enveloppe extérieure, non représentée, permettant de recueillir les deux phases séparé ment ltune de autre. Bien entendu le bord le plus extérieur des ouvertures la se trouve à une distance radiale de l'sxe supérieure à celle qui correspond aux ouvertures lb afin que le liquide ne risque pas de sortir intempestivement par ces dernières. On a indiqué en 17 1a surface de séparation air-liquide à l'intérieur du corps 1. Jusqu'# ce jour quand on désirait faciliter la séparation par le moyen d'un agent floculant, on ajoutait celui-ci au produit dans la canalisation 15 ou même plus ou moins en amont. L'inconvénient de ce mode opératoire était que l'action de l'agent se faisait sentir aussitôt et que par conséquent une fraction au moins des agrégats, flocons ou "flocs" se formait en amont du débouché de ladite canalisation 15. En raison de la très forte turbulence règnant dans la chambre 2a et dans les débouchés 2b, ainsi que de l'impact du produit contre la couche liquide 17 (voire contre la paroi du corps 1 à travers cette couche), ces agrégats se brisaient en grande partie, de sorte que l'effet du floculant se trouvait notablement di minuté. Conformément à ###n#######ltLnvention lton prévoit une canalisation auxi- liaire 18 dtsmenée d'agent floculant quton fait déboucher dans une chambre correspondante 2c du corps 2, située en aval de la chambre 2a par rapport au sens dtécoulement du liquide dans le corps extérieur 1. Cette chambre 2c comporte elle aussi un ou plusieurs débouchés périphériques tels que 2d à travers lesquels le floculant est projeté contre la couche liquide 17. Dans ltexemple représenté la canalisation 18 est logée à l'intérieur de la canalisation 15, contre la paroi de celle-ci-et elle se termine par un coude 18a qui débouche à l'extérieur de cette canalisation 15 à travers ladite paroi. On comprend qutainsi le floculant vient directement au contact de la masse liquide renfermée par le corps extérieur 1. La floculation se produit régulièrement dans cette masse et les agrégats ou "flocs" peuvent se déposer contre la paroi sans risquer titre brisés par des tourbillons, impacts ou autres phénomènes similaires. En outre le floculant agit sur du liquide déjà partiellement débarrassé des particules les plus lourdes. Son action est donc plus efficace et la quantité nécessaire pour un effet déterminé est moindre. On obtient enfin une meilleure siccité de la phase solide à sa sortie de la machine. Il doit d'ailleurs être entendu que la description qui précède donnée qu#a titre d'exemple et qu'elle ne limite nullement le domaine de l'invention dont on ne sortirait pas en remplaçant les détails d'exécution décrits par tous autres équivalents-. On conçoit qu'Il serait possible d'imaginer bien des moyens pour amener directement le floculant au liquide en rotation renfermé par le décanteur.Bien qu'l semble avantageux de réaliser cette amenée en un point qui, par rapport au déplacement du liquide dans le corps, se trouve en aval de l'arrivée du produit ou boues à traiter (à gauche sur la figure), il serait possible de procéder à ltinverse (c'est-à-dire de faire déboucher la canalisation 18 -à droite de la chambre 2a), étant toutefois noté qu'alors le liquide fratchement additionné en floculant devrait traverser la zone de turbulence créée par l'arrivée du produit à traiter, ce qui risquerait de troubler la floculation, et qu'en outre en amont de cette zone le liquide à tendance à stagner, de sorte qu'an ne serait pas assuré dflobte- nir une diffusion régulière de l'agent dans toute la masse du produit circulant dans la machine. Par ailleurs si l'invention est plus particulièrement applicable aux décanteurs centrifuges du type décrit, on pourrait également l'utiliser avantageusement avec tout autre genre de machine centrifuge posant les mêmes problèmes ou des problèmes analogues. REVENDICATIONS 1. Procédé pour la décantation centrifuge des boues et analogues, du genre suivant lequel on ajoute au produit à traiter un agent floculant qui provoque ltagglomération des particules solides à #séparer, caractérisé en ce qu'an amène cet agent floculant dans le décanteur de façon qu'l vienne directement au contact de la phase liquide en rotation à ltintérieur du corps contre la paroi duquel steffectue la décantation. 2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce quton amène le floculant dans le décanteur de façon qu'il vienne au contact de la phase liquide en rotation en un point situé en aval du point d'alimentation en produit à traiter par rapport au trajet de ladite phase liquide contre la paroi de décantation. 3. Décanteur centrifuge fonctionnant en continu pour la mise en oeuvre du procédé suivant la revendication 2, du genre comprenant un corps intérieur et un corps extérieur qui tournent autour du meme axe à des vitesses légèrement différentes, le corps intérieur portant une vis racleuse qui fait cheminer le dépit solide décanté sur la paroi du corps extérieur jusqu'cl l'amener à une ouverture d'évacuation, tandis qutil est prévu une canalisation axiale d'avec née du produit# à traiter, cette canalisation débouchant dans une chambre qui communique avec ltespace annulaire séparant les deux corps, caractérisé en ce qu'l y est prévu une canalisation auxiliaire voisine de la précédente et qui débouche dans une chambre communiquant -avec l t espace annulaire précité en un point qui, par rapport au parcours du liquide dans le corps extérieur, se trouve en aval du point de communication avec ledit espace de la chambre correspondant au débouché de la canalisation d'amenée du produit à traiter. 4. Décanteur suivant la revendication 2, caractérisé en ce que la canalisation auxiliaire est logée à l'intérieur de la canalisation d'amenée du produit à traiter et traverse la paroi de celle-ci pour s'ouvrir dans la chambre qui lui correspond.