Brevet FR2381723A1 — publié le 19780922

L'invention concerne un procédé pour l'enlèvement d'une couche de matières surnageantes non susceptible d'écoulement à partir d'un séparateur de matières flottantes, notamment un séparateur de graisses, la couche de matières surnageantes étant entraînée vers un dispositif d'enlèvement qui s'étend le long d'un c8té du séparateur au niveau de la couche de matières surnageantes, par la création d'une force d'entratnement qui est dirigée vers ce dispositif d'enlèvement et qui agit sur la couche de matières surnageantes. On connaît, d'après le brevet des Etats-Unis nn 5 447 683, un séparateur de matières flottantes qui fonctionne selon ce procédé. Les matières surnageantes sont entraînées au moyen de roues à ailettes vers le dispositif d'enlèvement qui est réalisé sous forme d'une vis transporteuse. Dans le réservoir collecteur, dont la région du fond est en communication avec la cuve du séparateur, les matières surnageantes doivent s'écouler automatiquement par un trop-plein, après avoir subi une séparation complémentaire d'avec le liquide dense. te séparateur de matières flottantes connu ne convient pas pour la séparation de graisses ou de matières surnageantes similaires qui forment une couche consistante, cohérente et non susceptible d'écoulement. tes roues à ailettes ne feraient que se dégager elles-mêmes dans une telle couche consistante, sans entraîner pour autant la couche et, d'autre part, un écoulement des matières surnageantes par le trop-plein du réservoir collecteur ne serait pas possible. tes séparateurs de graisses, tels que ceux qui sont par exemple nécessaires dans les fabriques de produits alimentaires, les abattoirs, les grandes cuisines dthôtel ou similaires, sont jusqu'ici débarrassés de la couche de matières surnageantes en fonction des besoins, soit par écumage, soit par aspiration; chaque fois, on fait venir un camion-citerne ou un camion-pompe et au moins une personne doit être présente. Pour des raisons d'hygiène et afin d'éviter les agressions olfactives dues à la décomposition des graisses, il est prescrit de procéder à une vidange au moins une fois par semaine. Une évacuation à la pompe à intervalles re lativement rapprochés est également opportune du fait qu'en particulier les graisses se transforment très rapidement par décomposi- tion en acides gras qui sont très corrosifs.Avec le mode de vidange traditionnel, ces opérations fréquentes se traduisent par des frais élevés en dépenses et en main-d'oeuvre. Afin de rendre inutile au moins l'ecl age à la main et de pouvoir éliminer complètement les graisses du séparateur par pompage, il a été proposé, par le brevet allemand no 2 OC3 565, de faire tourbillonner et d'homogénéiser le contenu du séparateur de graisses avant la vidange par injection d'eau sous pression. Mais cela a pour inconvénient que de grandes quantités d'eau sont extraites par pompage en même temps que les graisses. Le but de l'invention est de fournir un procédé du genre défini dans le préambule qui soit applicable en particule à des séparateurs de graisses. D'après 11 invention, ce but est atteint par le fait qu'on crée une force d' entraînement qui attaque ou balaye pratiquement toute la surface de la couche de matières surnageantes. Du fait que la force d'entraînement attaque pratiquemerft toute la surface de la couche de matières surnageantes, cette couche est entraînée en bloc vers le dispositif d'enlèvement. Il n'y a donc aucun risque que la couche de matières surnageantes se rompte et qu'il ne soit entraîné dans le dispositif d'enlèvement que des fractions de cette couche. De préférence, la couche de matières surnageantes est repoussée vers le dispositif d'enlèvement par une plaque mobile qui s'étend sur toute la largeur. De cette manière, la surface complète du liquide dans le séparateur est balayée par la plaque, si bien que la couche de matières surnageantes est repoussée dans son ensemble vers le dispositif d'enlèvement. D'après un autre mode de réalisation avantageux, la couche de matières surnageantes est entraînée vers le dispositif d'enlèvement par une multipiité de jets de fluide qui balayent cette couche en direction du dispositif d'enlèvement et dont 1' intensité est suffisante pour rompre la couche de matières surnageantes. Par l'utilisation de jets de fluide (ce fluide pouvant être par exemple de l'air comprimé, de la vapeur ou de l'eau chaude, mais de préférence de l'eau prélevée dans le séparateur lui mime), le problème consistant à enlever automatiquement une couche consistante de graisses à partir de la surface du séparateur est résolu de manière particulièrement simple en ce qui concerne l'appareillage. Certes, il a déjà été proposé, par le brevet allemand na 1 223 805, de projeter de l'eau chaude sur une couche flottante de viscosité élevée à enlever de la surface d'un séparateur, par exemple une couche d'huile lourde à brûler ou de résidus de distillation. Mais cela s'effectue, non pas lors de l'enlèvement proprement dit, mais dans une phase préliminaire dans laquelle l'écou- lement est bloqué afin de fluidiser par chauffage la couche de matières surnageantes. Dans ces conditions, on ne met pas à profit un effet d'entraînement des jets de liquide. D'autre part, les matières surnageantes entraînées dans le réservoir collecteur y forment une masse consistante, non susceptible d'écoulement, qui ne peut pas être évacuée simplement par un trop-plein comme dans le cas des procédés connus. Pour cette raison, selon un développement de l'invention, il est prévu de réchauffer le contenu du réservoir collecteur avant sa vidange, afin de rendre fluides les matières surnageantes. De préférence, ce chauffage destiné à homogénéiser les matières surnageantes est effectué déjà au préalable à intervalles réguliers et/ou chaque fois qu'une quantité appropriée dè matières surnageantes s'est accumulée. Un dispositif pour l'exécution du procédé, avec une cuve de séparation, un dispositif d'enlèvement au niveau de la surface de celle-ci, un réservoir collecteur s'y raccordant et un dispo situé transporteur mécanique pour entraîner la couche de matières surnageantesvers la sortie, est caractérisé d'après l'invention par le fait que le dispositif transporteur se compose d'une multiplicité de buses disposées au-dessus de la surface du liquide dans le séparateur et orientées obliquement vers cette surface en direction du dispositif d'enlèvement, ces buses étant raccordées à une conduite d'adduction d'un fluide sous pression. Un autre dispositif pour l'exécution du procédé, avec une cuve de séparation qui comporte une admission munie d'une tôle de chicane, un trop-plein situé du côté opposé et précédé d'une paroi plongeuse et un système d'évacuation réalisé sous forme de gouttière pour les matières surnageantes mises en suspension, système qui est muni d'un bord d'entrée situé légèrement au-dessus du niveau du liquide et, le cas échéant, d'un dispositif transporteur supplémentaire, notamment sous la forme d'une vis sans fin, est caractérisé d'après l'invention par le fait qu'une plaque verticale s'étend sur toute la largeur de la cuve et est mobile dans la direction longitudinale de celle-ci jusqu'au bord d'entrée de la gouttière montée sur là paroi plongeuse opposée. ta plaque peut servir en même temps de tôle de chicane à l'admission, ce qui simplifie encore la construction. Pour le mouvement de la tôle de chicane, il Suffit d'un simple guide longitudinal. A cet effet, la tôle de chicane peut être montée sur un chariot qui se déplace sur des rails disposés longitudinalement. Il est judicieux de suspendre la tôle de chicane de sorte qu'elle puisse osciller, car elle peut alors céder au moment où elle heurte le bord d'entrée de la gouttière, dans le cas ou son mécanisme d'entraînement ne starrêtnrait pas au moment opportun. De cette manière, il est même possible de prolonger volontairement la course de la tôle de chicane au-delà du point oh elle heurte le bord d'entrée, ce qui fait que la tôle de chicane pivote au moins en partie au-dessus de la gouttière. De la sorte, les derniers résidus de la couche de matières surnageantes sont vidés dans la gouttière. Pour éviter également qutune partie des matières surnageantes repoussées par la tôle de chicane soit refoulée audessous de la gouttière, cette gouttière peut être munie d'une rampe ascendante, se terminant au niveau du bord d'entrée, rampe sur laquelle la tôle de chicane glisse au maximum jusqu'au bord d'entrée. Toutefois, si l'on veut éviter les frottements entre la tôle de chicane et la rampe, la rampe est réalisée, selon une autre idée de réalisation de l'invention, de manière à pouvoir pivoter vers le haut autour de son are te longitudinale qui cons titue le bord d'entrée. En même temps,la tôle de chicane est équipée de moyens pour saisir et entraîner la rampe avec elle. C'est-à-dire que la tôle de chicane s'accroche sur le bord inférieur de la rampe et entraîne celle-ci vers le haut, tandis qu'elle pivote elle#meAme vers le haut. Dans chaque cas, les résidus des matières surnageantes qui se trouvent entre tôle de chicane et rampe glissent dans la gouttière. On trouvera d'autres caractéristiques avantageuses de l'invention dans les sous-revendications. Des exemples de réalisation de l'invention sont décrits ci-arès de façon plus détaillée, en référence aux dessins annexés. La figure 1 représente, en une vue en plan, une forme de réalisation d'un séparateur de matières flottantes selon l'invention. La figure 2 représente un détail du séparateur de matières flottantes en une vue en coupe faite selon la ligne Il-Il de la figure 1. La figure 3 est une vue en plan d'une forme de réalisation circulaire du séparateur de matières flottantes. La figure 4 est une vue en coupe transversale d'une extrémité du séparateur représenté sur la figure 1 et auquel est raccordé un réservoir collecteur. La figure 5 est une vue en coupe longitudinale et verticale d'une autre forme de réalisation de l'invention. Dans le séparateur de matières flottantes représenté sur la figure 1, l'eau souillée de graisses arrive par l'admission disposée en 1, en aval de laquelle est prévue une cloison de retenue 2 pour tranquilliser l'écoulement. Dans le séparateur, les graisses se rassemblent en urs couche à la surface, tandis que l'eau épurée peut s'écouler par un échappement 5. L'enlèvement de la couche flottante de graisses est assuré par une gouttière d'enlèvement 6 dont un bord longitudinal 7, servant de déversoir de tropplein, est situé au niveau de la couche 8 de matières surnageantes, comme le montre la figure 2. Par rotation de la gouttière d'évacuation 6 autour de son axe longitudinal, on peut faire varier la hauteur du bord d'entrée 7.Dans la gouttière d'enlèvement 6 tra vaille une vis transporteuse 9 qui est entraînée par un moteur 10 et qui déplace les matières surnageantes dans la gouttière 6 vers l'une des extrémités de celle-ci où elles parvIennent par une conduite il dans le réservoir collecteur. l'eau entraînée par la vis transporteuse 9 peut quitter la cuve 13 du séparateur par un écoulement 12 de la gouttière 6, les matières surnageantes étant retenues par un tamis 14. Afin d'éviter la gêne due à l'odeur, la cuve du séparateur est recouverte par un couvercle 15. Pour entraîner la couche de matières surnageantes vers la région de la gouttière d'enlèvement 6, deux tubes 16, 17 munis de buses d'éjection sont disposés dans-le séparateur au-dessus de la surface du lIquide, les buses d'éjecticn 18 étant air géies selon un angle aplati vers la surface du liquide en direction de la gouttière d'enlèvement 6. les tubes 16, 17 sont raccordés à une pompe 19 qui prélève l'eau par un raccord 20 situé au fond de la cuve du séparateur. Dans la forme de réalisatIon représentée sur la figure 3 la cuve 13' du séparateur est réalisée sous forme circulaire en projection horizontale et la gouttière d'enlèvement 6' passe diamétralement en pont au-dessus du séparateur, ses-deux bords longitudinaux étant réalisés sous forme de bords d'entrée. Sur toute la circonférence de la cuve 13' du séparateur sont disposées des buses 18' qui sont dirigées selon un angle aplati vers lasirface et dont les jets rompent la couche de matières surnageantes et I'entraf~ nent vers la gouttière d'enlèvement 6'. D'après la figure 4, iui est une vue en coupe transversale de l'extrémité de la cuve 13 du séparateur de la figure 1, la vis transporteuse 9 entraîne dans la gouttière 6, vers un réservoir collecteur 25, les matières surnageantes qui sont entranées vers elle par les jets de liquide et qu'elle saisit. Depuis la section 14 de la gouttière 6, réalisée sous forme de tamis, une conduite 26 revient dans le séparateur pour y ramener l'eau. La section terminale 9t de la vis transporteuse 9 a un diamètre réduit et le fond de la gouttière 6 remonte de façon correspondante jusqu'à la section 14 réalisée en forme de tamis.Ainsi, cette section et l'orifice éjecteur de la vis sans fin 9 dans le réser voir collecteur 25 se trouvent au-dessus du niveau du liquide dans le séparateur 13. On revient de la sorte à ce qu'il n'arrive normalement pas d'eau dans le réservoir collecteur 25, même à la mise en service du séparateur, au moment où une couche de matières surnageantes ne s'y est pas encore rassemblée et où le niveau de l'eau atteint en conséquence sa hauteur maximale. te même résultat pourrait être obtenu par une disposition ascendante correspondante de la vis sans fin 9 et de la gouttière 6, à la place de la réduction de diamètre de la vis sans fin 9. te réservoir collecteur 25 est équipé extérieurement d'une isolation thermique 27 et d'un serpentin de chauffage 29, afin de réchauffer et de fluidiser en cas de besoin les matières surnageantes 28 rassemblées dans le réservoir collecteur 25 au moment où ces matières doivent être évacuées par pompage. Depuis le fond 30 en entonnoir du réservoir collecteur 25, une conduite d'évacuation 31 aboutit à une soupape à trois voies 33 par l'intermédiaire d'une pompe 32. De cette soupape, une conduite 34 revient dans le séparateur et est utilisée pour renvoyer dans le séparateur 13 l'eau résiduelle accumulée dans la partie en entonnoir 30 du réservoir collecteur 25. l'autre connexion 35 de la soupape à trois voies 33 est la conduite de décharge pour l'évacuation des matières surnageantes 28 par pompage. Dans l'exemple de réalisation de la figure 5, la cuve 101 du séparateur présente la forme habituelle, c'est-à-dire avec un fond incliné, une admission 102, un écoulement 105 et une paroi plongeuse 104 située devant cette dernière. Vers le haut, la cuve se termine par un cadre 105 qui sert de logement pour des dalles de recouvrement (non représentées). L'espace compris entre la paroi plongeuse 104 et l'écoulement 103 comporte une conduite d'évacuation d'air 106 dirigée vers le haut et aboutissant à un orifice 107 muni d'un couvercle séparé. La tôle de chicane 108, destinée à dévier vers le bas et à tranquilliser les eaux usées qui arrivent, est montée de façon oscillante, au moyen de bras 109, sur un chariot 110 qui peut circuler le long d'un rail de guidage 111. Une butée 112 sur le chariot 110 s'oppose à ce que la tôle de chicane 108 soit repoussée par l'afflux des eaux usées en position normale de service. En avant de la paroi plongeuse 104 se trouve une gouttière 113 dans laquelle une vis transporteuse 114 est montée à rotation et sort de la cuve 101 sur un grand côté de celle-ci. Sur le bord d'entrée 115 de cette gouttière 113 est articulée une rampe 116 qui prend appui par son extrémité inférieure 1ivre sur une butée 117. Pour l'entraînement du chariot 110. il est rer un cylindre moteur 118 dont la tige de piston 119 porte une poulie de renvoi 120.Autour de cette poulie de renvoi 120 passe un organe de traction 121 qui est fixé par l'une de ses extrémités à la cuve et par son autre extrémité au chariot 110. ainsi guidé, l'organe de traction produit un mouvement de double longueur du chariot 110 par rapport au cylindre moteur. Lorsque la couche 122 de matières surnageantes doit etre entratnée hors du séparateur, le eylindrs moteur 118 est mis en marche, par exemple par admission d'eau du réseau de distrIbution. Dans ces conditions, le chariot se déplace avec la tôle de chicane 108 en direction de la gouttière 113. La majeure partie de la cou, che 122 de matières sllrnageantes est repoussée le long de la rampe 116 et dans la gouttière pour être évacuée par la vis sans fin. Au moment où la tôle de chicane 108 heurte le bord antérieur de la rampe 116,-sa saillie inférieure 123 s'engage au-dessous de ra rampe et, en poursuivant son mouvement, elle fait pivoter cette dernière dans le sens de la flèche 124 vers le haut. A ce moment, la tôle de chicane elle#meAme pivote également vers le haut et elle finit par atteindre, dans la position extrême du chariot 110', la position indiquée en points et en tirets en 108'. Dans cette position extrême, la rampe 116 est suffisamment en pente pour que les derniers résidus de matières surnageantes puissent glisser dans la gouttière. Le retour du chariot en position initiale peut être assuré par exemple par un ressort qui est tendu par un organe de traction fixé à l'extrémité arrière du chariot. A la place du cylindre moteur, on peut également utiliser un organe de traction sans fin, mis en mouvement par une poulie motrice de renvoi, le retour de la tôle de chicane s'effectuant alors par de simples inversions du sens de rotation. - REVENDICATIONS i.- Procédé pour l'enlèvement d'une couche de matiè res surnageantes non susceptible d'écoulement à partir d'un sépara teurvde matières flottantes, notamment un séparateur de graisses, la couche de matières surnageantes étant entraînée vers un dispositif d'enlèvement qui s'tend le long d'un côté du séparateur au niveau de la couche de matières surnageantes, par la création d' une force d'entraînement qui est dirigée vers ce dispositif d'en lèvement et qui agit sur la couche de matières surnageantes, carac térisé en ce qu'on créé une force d'entraînement qui attaque ou balaye pratiquement toute la surface de la couche de matières sur nageantes 2.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on repousse la couche de matières surnageantes vers le dispositif d'enlèvement au moyen d'une plaque mobile qui s'étend sur toute la largeur. 3.- Procédé selon la revendication i, caractérisé en ce qu'on repousse la couche de matières surnageantes vers le dispositif d'enlèvement au moyen d'une multiplicité de Jets de fluide qui balayent la couche de matières surnageantes dans la direction du dispositif d'enlèvement et dont l'intensité suffit pour rompre la couche de matières surnageantes. 4.- Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que les jets de fluide sont orientés de haut en bas en direction inclinée vers la couche de matières surnageantes. 5.- Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'on utilise la vapeur ou l'air comprimé comme fluide. 6.- Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'on utilise comme fluide de l'eau qui est prélevée dans le séparateur de matières flottantes lui-même ou dans un séparateur de matières en suspension situé en amont. 7.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les matières surnageantes sont entrat- nées au moyen du dispositif d'enlèvement dans un réservoir collecteur d'où elles sont extraites en fonction des besoins. 8.- Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'eau qui parvient dans le réservoir collecteur en même temps que les matières surnageantes est renvoyée par pompage dans le séparateur de matières flottantes ou dans un séparateur de ma- tières en suspension situé en amont. 9.- Procédé selon la revendication 7 > caractérisé en ce que les matières surnageantes sort réchauffées dans le réservoir collecteur avant la vidange de celu-ci. 10.- Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que le chauffage des matières surnageantes dans le reservoir collecteur est effectué à intervc > lles réguliers et/ou en fonction de l'afflux des matières surnageantes #dans ce réservoir. 11.- Dispositif pcrs l'exécution du procédé selon l'une quelconque des revendieatnonss i et 3 à 10, avec une cuve de séparation, un dispositif d'enlè--vement au niveau de la surface de celle-ci, un réservoir collecteur s'y raccordant et un dispositif transporteur mécanique pour entraîner la couche de matières surnageantes vers le dispositif d'enlèvement, caractérisé en ce que le dispositif transporteur se compose d'une multiplicité de buses 18 disposées au-dessus de la surface du liquide dans la cuve de séparation 13 et orientées obliquement vers cette surface en direction du dispositif d'enlèvement 6, ces buses étant raccordées à une conduite 16, 17 d'adduction dtzn fluide sous pression. 12.- Dispositif selon la revendication 11, caractérisé en ce que les buses 18 sont reliées à une pompe 19 dont la prise d'aspiration 20 est raccordée au séparateur de matières flottantes 13 ou à un séparateur de matières en suspension situé en amont. 13.- Dispositif selon la revendication 11, caractérisé en ce que la hauteur du bord d'entrée du dispositif d'enlèvement 6 est réglable. 14.- Dispositif selon la revendication 13, caractérisé en ce que le dispositif d'enlèvement 6 est réalisé sous forme d'une gouttière allongée dont tout le bord longitudinal 7 constitue un déversoir de trop-plein ou bord d'entrée et dans laquelle est montée une vis transporteusç 9 pour l'évacuation des matières surnageantes. 15.- Dispositif selon la revendication 14, caractérisé en ce qu'une évacuation d'eau 12 munie d'un tamis 14 pour retenir les matières surnageantes est disposée dans le fond de la gouttière d'enlèvement 6 en un point situé au-dessus et/ou en dehors du niveau du liquide dans le séparateur 13. 16.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 11 à 15, caractérisé en ce que le réservoir collecteur est fermé vers le haut et en ce que son volume intérieur est en communication avec celui de la cuve 13 du séparateur qui comporte une évacuation d'air. 17.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications Il à 16, caractérisé en ce que la région du fond du réservoir collecteur est raccordée par une conduite munie d'une pompe au séparateur 13 ou à un séparateur de matières en suspension situé en amont de celui-ci. 18.- Dispositif pour l'exécution du procédé selon la revendication 2, se composant d'une cuve de séparation qui comporte une admission munie d'une tôle de chicane, d'un trop-plein situé du côté opposé et précédé d'une paroi plongeuse et d'un système d'évacuation réalisé sous forme de gouttière pour les matières surnageantes mises en suspension, système qui est muni d'un bord d'entrée situé légèrement au-dessus du niveau du liquide et, le cas #chéant, d'un dispositif transporteur supplémentaire, notamment sous la forme d'une vis sans fin, caractérisé en ce qu'une plaque verticale 108 s'étend sur toute la largeur de la cuve 101 et est mobile dans la direction longitudinale de celle-ci jusqu'au bord d'entrée 115 de la gouttière 113 montée sur la paroi plongeuse 104 opposée. 19.- Dispositif selon la revendication 18, caractérisé en ce que la plaque 108 constitue en même temps la tôle de chicane au niveau de l'admission. 20.- Dispositif selon la revendication 19, caractérisé en ce que la tôle de chicane 108 est fixée sur un chariot 110 qui peut circuler sur des rails 111 disposés longitudinalement. 21.- Dispositif selon la revendication 19 ou 20, caractérisé en ce que la tôle de chicane 108 est suspendue de façon à pouvoir osciller. 22.- Dispositif selon la revendication 21, caractérisé en ce que la course de la tôle de chicane 108 est prolongée audelà du point ou elle heurte le bord d'entrée 115 de la gouttière 113, d'où il résulte que la tôle de chicane 108 pivote au moins en partie au-dessus de la gouttière 113. 23.- Dispositif selon la revendication 21 ou 22, ca ractérisé en ce que la gouttière 11 comporte une rampe ascendante 116 qui se termine sur le bord d'entrée 115 et e long de la laquelle la tôle de chicane 108 remonte au maximum jusqu'au bord dtzntrée 115. 24.- Dispositif selon la revendication 23, caractérisé en ce que la rampe 116 peut pivoter vers le haut-autour de son bord longitudinal 115 qui constitue le bord d'entrée et en ce que la tôle de chicane 108 est munie de moyens 123 pour saisir et entraîner la rampe 416. 25.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 21 à 24, caractérisé en ce qu'une butée 112 qui intervient dans la direction de la gouttière 113 est adjointe à la tale de chicane 108 suspendue de manière à pouvoir osciller. 26.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 20 à 25, caractérisé par un système d'entraînement à organe de traction sans fin pour la tôle de chicane. 27.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 20 à 26, caractérisé par un système d'entraînement à organe de traction 121 pour la tôle de chicane 108, comportant un dispositif multiplicateur de course.