Brevet FR2351061A1 — publié le 19771209

La présente invention concerne une nouvelle installation destinée à réaliser une déshydratation continue des boues provenant des stations d'épuration des eaux résiduaires urbaines et industrielles, cette installation présentant de nombreux avantages par rapport aux installations destinées au même but et déjà existantes. Elle assure en premier lieu les performances maximum pour une simplicité de construction et d'emploi exceptionnels. Les éléments de cette installation ne font appel chacun individuellement qu'à une technologie simple et éprouvée et ne comportent qu'un minimum de règlage, ce qui en permet la surveillance et la manoeuvre par un personnel ne possédant pas de qualification particulière. Au surplus, sur le plan technique, les pressions qui interviennent notamment au moment de l'essorage des boues sont relativement très faibles ce qui permet une construction à la fois légère et robuste des éléments de l'installation qui intervient à cette étape du traitement des boues. On connaît déjà individuellement les diverses techniques suivantes -en premier lieu, le conditionnement des boues par floculation au moyen de polyélectrolytes de synthèse; ce traitement , qui tend à se généraliser pour tous les appareils de déshydratation en continu est le seul qui permette la formation des flocs volumineux; or la Déposante a constaté que, seule la formation de ces flocs volumineux rendait possible l'emploi ultérieur d'un système d'égouttage dynamique, alors que jusqu'à présent , nn devait se contenter & un filtre plan ordinaire après la floculation des boues.En outre, l'abaissement considérable de la résistance spécifique des boues, obtenu gracie à l'utilisation de ce type de réactif permet d'abaisser dans une large mesure la pression de filtration dans les étapes sui suivent. -l'égouttage dynamique sous faible charge,avec un renouvellement continu de la surface drainante. Cette technique est très efficace puisque au cours de cette phase de traitement des boues on-~peut éliminer jusqutà 80% de l'eau qu'elles contiennent ce qui permet dans l'étape suivante du traitement de traiter une boue dont l'aptitude au fluage est inférieure à celle qui résulte généralement des systèmes d'égouttage statique sur plan. Une telle technique a été rendue utilisable industtiellement par la Déposante grace à la construction particulière de l'élément filtrant tomme il sera décrit ci-après. - Enfin, l'essorage lent sous pression modérée, qui permet des temps de pressage supérieurs à 2 minutes , tandis que la faible épaisseur du gateau de boues qui est utilisée dans cette étape d'essorage favorise l'écoulement de l'eau à travers la masse de boues au cours de cette étape. L'invention vise une association dymanique de ces trois techniques connues, ce qui non seulement en permet la conjonction des avantages, mais au surplus conduit à des avantages supplémentaires qui seront évoqués ci-dessous. Selon la caractéristique essentielle de l'invention, cette dernière concerne une winstallation pour la déshydratation continue des boues provenant de stations d'épuration dteaux résiduaires caractérisée en ce qu'elle comprend une première zone dans laquelle est introduit un mélange des boues à traiter avec un polyélectrolyte de synthèse et dans laquelle ledit mélange est brassé jusqu'à achèvement de la formation des flocs, une seconde zone dans laquelle les boues floculées subissent un égouttage dynamique, et une troisième zone dans laquelle les boues égouttées sont déshydratées par essorage, les boues cheminant sans interruption à travers chaque zone et d'une #one à l'autre. Plus spécialement, la première zone est constituée par un tambour rotatif à axe incliné depuis un orifice d'admission jusqu'à un orifice d'évacuation et la seconde zone est constituée par un cylindre sensiblement co-axial audit tambour et présentant une paroi formée de barrettes réparties de manière équidistante, le long des génératrices, en définissant des intervalles autorisant l'égouttage des boues. Ce cylindre est disposé suivant une inclinaison pratiquement semblable, ledit tambour et ledit cylindre étant soit en une seule pièce, soit entrainées simultanément en rotation, les eaux provenant de l'égouttage étant évacuées vers l'extérieur, tandis que les boues égouttées sont introduites dans l'entréo. des moyens d'essorage contenus dans la troisième zone. Suivant une autre caractéristique de l'invention, la troisième zone est formée d'un caisson à l'intérieur duquel est entraîné mécaniquement un tapis transporteur poreux sans fin venant prendre appui contre au moins une fraction de la périphérie d'au moins un tambour tournant librement autour de son axe, les boues provenant de la seconde zone étant eidiéposées sur la surface du tapis et le tambour des moyens de règlages de la tension du tapis déterminant en même temps le degré d'essorage,et enfin évacués par un racloir à la sortie du caisson. Dans la pratique , il est commode deprévoir dans la troisième zone au moins deux tambours successifs, la tension du tapis étant commandée par un cylindre de règlage disposé sur le trajet du tapis entre le prier et le second tambour. On va maintenant decrirel'installation selon l'invention en se référant au dessin annexé sur lequel - la figure 1 illustre schématiquement les diverses zones réunies pour constituer l'installation. - la figure 2 illustre nn perspective l'unité de filtration en égouttage dynamique utilisée dans l'installation selon l'invention. Sur ce dessin la première zone est constituée par un tambour rotatif d entraîné en rotation par un groupe moteur réducteur 2 autour d'un axe x,x' légèrement incliné de l'entrée vers la sortie comme on i le voit sur la figure 1. Dans cet axe débouche, à l'entrée du tambour 1 , une tubulure 3 dans laquelle est introduit dans le tambour 1 le mélange des boues et des polyélectrolytes de synthèse utilisés comme floculants, cette addition étant réalisée dans une tuyauterie située en amont et non représentée sur le dessin. La rotation du tambour 1 autour de l'axe x,x' assure un brassage qui permet à la formation des flocs de se poursuivre jusqutà achèvement complet. Autour du meme axe x,x' est monté rotatif un cylindre d'égouttage 4,entraîné en rotation et solidaire ou en une seule pièce avec le tambour 1. Les boues après brassage dans le tambour 1 sont déversées par l'embouchure 5 de ce tambour et tombant dans le cylindre 4. Comme on le voit sur latfigure 2, le cylindre 4 est constitué par un ensemble de barettes 20, à section trapézoîdale, maintenues parallèles entre elles par des anneaux extérieurs 21. La grande base 22 des trapèzes est orientée vers l'extérieu de sorte que le trajet des matières introduites dans le cylindre 4 et chaminant dans la direction de l'axe x,x' se trouve étranglé vers l'extérieur de manière que lors de leur traversée du cylindre 4 ,les boues soient égouttées pendant la rotation de ce tambour, comme il est représenté par les flèches verticales sur le dessin. Il se forme donc dans le cylindre 4 un boudin de boues qui est ensuite évacué par l'embouchure 6 de ce ylindre par une trémie 7. De leur coté les eaux d'égouttage sont recueillies dans un bac 8 et évacuées vers l'extérieur. La trémie 7 dirige lesboues égauttées dans l'espace compris entre un tapis 9 et un premier cylindre 10 comme il va etre exposé plus en détails. La ttoisième zone de l'installation selon l'invention se compose d'un caisson 11 dans lequel sont montés d'une part la toile filtrante et d'autre part les cylindres d'appui. La toile filtrante 9 est constituée sous forme d'un tapis sans fin guidée par des rouleaux de renvoi 12a, 12b, et 12c et entraînée positivement par un rouleau 13, commandé par un moteur 18. Les rouleaux 10 représentés ici au nombre de deux ont une surface extérieure lisse et ils sont montés librement rotatifs autour de leurs axes horizontaux. Le tapis 9 se déplace demanière continue dans le sens de la flèche F en -prenant appui sur chacun des cylindres 10, sur au moins une zone périphérique de l'ordre de la moitié de leur circonférence , comme il est représenté. Un rouleau de tension 14 assure à la fois l'application du tapis sur les deux cylindres, conjointement aux galets 12c et 13, et le maintien d'une tension sur le tapis, correspondant à la pression souhaitée pour l'essorage. Le règlage de position de ce cylindre 14 détermine donc la pression d'essorage. Dans un cas particulier, un gâteau d'épaisseur d'environ 5 à 10 mm est entraîné entre le tapis 9 et les cylindres 10 pendant un temps d'environ 2 mn qui suffit à assurer sa déshydratation. Le gâteau déshydraté est séparé du tapis 9 après le rouleau 1.3 au moyen d'un racloir 15. L'eau essorage est recueillie dans un bac 16 et évacuée par une tubulure 17. il résulte clairement de cette description que le fonctionnement de cette installation est conforme aux spécifications énumérées dans le préambule de la présente description. Bien entendu, le nombre et la disposition des éléments de cette installation pourront être modifiés, notarment le nombre de cylindres fous 10, sans que pour cela on s'écarte de l'esprit des revendicatians ci-après. En particulier, il convient de noter que, outre les avantages résultant de l'encombrement réduit et les faibles dépenses d'entretien de cette installation, le prix de revient de celle ci est encore réduit si ses éléments essentiels, à savoir le bac support 11 et les cylindres 10, sont réalisés en matière plastique, talle que des résines de polyester-3u PVC. Le résultat global essentiel de cet ensemble d'économies est un abaissement du prix de revient du traitement pour un débit donné. REVENDICATIONS 1. Installation pour la déshydratation continue des boues provenant des stations d'épuration des eaux résiduaires, caractérisée en ce qu'elle comprend - une première zone dans laquelle est introduit un mélange de boues à traiter avec un polyélectrolyte de synthèse, et dans laquelle ledit mélange est brassé jusqu'à achèvement de la formation des flocs, - une secnnde zone dans laquelle les boues floculées subissent~ un égouttage dynamique, - une troisième zone dans laquelle les boues égouttées sont déshydratées par essorage, les boues cheminant sans interruption à travers chaque zone et d'une zone à l'autre. 2. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que la première zone est constituée par un tambour rotatif à axe incliné depuis un orifice d'admission jusqu'à un orifice d'éva cuation, et la seconde zone est constituée par un cylindre perforé, sensiblement coaxial audit 'tambour, et disposé suivant une inclinaison pratiquement semblable, ledit tambour et ledit cylindre étant entraînés simultanément en rotation, les eaux provenant de l'égouttage évant évacuées vers l'extérieur tandis que les boues égouttées sont introduites dans l'entrée des moyens d'essorage contenus dans la troisième zone. 3. Installation selon la revendication 1,caractérisée en ce que la troisième zone est formée d'un caisson à l'intérieur duquel est entraîné mécaniquement un tapis transporteur poreux sans fin venant prendre appui contre au moins une fraction de la périphé rie d'au moins un tambour tournant librement autour de son axe, les boues provenant de la seconde zone étant déposées sur la surface du tapis et essorées par compression entre le tapis et le tambour, des moyens de règlage de la tension du tapis détermi nant en même temps le degré d'essorage et enfin évacuées par un racloir à la sortie du caisson. 4. Installation selon la revendication 3, caractérisée en ce que dans la troisième zone sont prévus deux tambours successifs, la tension du tapis état commandée par un cylindre de règlage disposé sur le trajet du tapis entre le premier et le second tambour. 5. Installation selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que le cylindre d'égouttage est en une seule pièce avec le tambour de brassage. 6. Installation selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce qu'au moins le caisson e#-les tambours d'appui sont montés en matière plastique.