Brevet FR2413111A1 — publié le 19790727

L'invention concerne un procédé pour la vidange d'un séparateur a gravité pour matières légères et/ou en suspension, procédé d'après lequel la couche des matières légères et/ou en suspension, séparée dans le séparateur, est désagrégée et mise en turbulence, puis le séparateur est vidé par pompage. Avec ce procédé, déja proposé dans le brevet allemand n0 2 003 565, le contenu du séparateur peut être homogénéisé par désagrégation et mise en turbulence de la couche séparée, en vue de la vidange consécutive. Cette désagrégation et cette mise en turbulence peuvent être effectuées de préférence par injection de jets de liquide dans le séparateur, en particulier directement dans la couche séparée, ces jets de liquide pouvant être produits, d'après la demande de brevet DT-OS 25 55 136, par une buse qui débouche dans la couche séparée et est de préférence mobile horizontalement.Avec ce procédé connu, on évite, par la désagrégation et la mise en turbulence préalables de la couche séparée, qu'au moment de la vidange consécutive, cette couche se dépose telle quelle sur le fond du séparateur et demeure dans celui-ci en tant que résidu. De la sorte, l'opération pénible pratiquée jusqu'ici, consistant a vider le séparateur en puisant, est remplacée par une vidange par pompage qui est commode et ne laisse pas de résidu. S'agissant en particulier de grands séparateurs et/ou avec une pompe dimensionnée é#onomiquement, la vidange du séparateur par pompage prend beaucoup de temps et, selon la nature des matières légères ou en suspension a séparer, il peut arriver qu'au cours de cette vidange par pompage, la couche de matières légères ou en suspension, précédemment désagrégée et mise en turbulence, se reforme en partie et qu'en conséquence, des résidus non touchés par l'effet de pompage demeurent dans le séparateur. Le but de l'invention est d'améliorer le procédé du genre défini ci-dessus, de manière a garantir une vidange par pompage sans résidu du séparateur, sans que la couche préalablement désagrégée et mise en turbulence se reconstitue en flottant à la surface ou en se déposant. Ce but est atteint d'après l'invention par le fait qu'en plus de la désagrégation et la mise en turbulence de la couche séparée, tout le contenu du séparateur est mis en un mouvement de circulation qui s'oppose à une nouvelle séparation des matières légères ou en suspension, et par le fait que ce mouvement de circulation est maintenu pendant la vidange par pompage. Si, d'après un mode de réalisation préféré de l'invention, on produit un mouvement de circulation qui présente une forte turbulence dans la région de la couche séparée et qui est pratiquement dépourvu de turbulence dans le reste du séparateur, ce mouvement peut produire en même temps la désagrégation et la mise en turbulence de la couche, si bien qu'il n'y a pas besoin de prévoir des dispositifs particuliers à cet effet.Le mouvement de circulation peut être produit de préférence sous forme de mouvement de rotation horizontal dans le séparateur, en particulier par des jets de liquide injectés tangentiellement, et sa turbulence dans la région de la couche séparée peut être produite par perturbation, déviation ou étranglement de l'écoulement et/ou par injection d'un ou de plusieurs jets de liquide directement dans la couche séparée ou immédiatement au-dessus ou au-dessous de celle-ci, les points dtincidence des jets de liquide pouvant être en plus maintenus en mouvement. Un dispositif pour l'exécution du procédé de l'invention, comportant au moins un récipient séparateur auquel sont raccordés, en plus de la conduite d'adduction pour le liquide a épurer et de la conduite d'évacuation pour le liquide épuré, une oonduite de vidange munie d'une pompe dans la région, du fond et au moins un tuyau d'adduction'pour produire un jet de liquide, est caractérisé d'après l'invention par le fait que le récipient séparateur a une section circulaire et que le tuyau ou chaque tuyau d'adduction débouche tangentiellement dans ce récipient. D'autres caractéristiques de ce dispositif seront décrites ci-après à propos de deux modes de réalisation de l'invention en référence aux dessins annexés. Les figures 1 et 2 représentent une premiere forne de réalisation d'un séparateur de liquides légers, en une vue latérale et une vue de dessus. La figure 3 représente une autre forme de réalisation d'un séparateur pour matières légères et en suspension, en une vue en coupe longitudinale. La figure 4 est une vue en plan d'une autre forme de réalisation se composant d'un séparateur de graisse et, en amont de celui-ci, d'un bassin de décantation des boues. Le separateur de matières légères - par exemple un séparateur d'essence, dthuile ou de graisse - qui est représenté sur les figures 1 et 2 se compose d'un récipient cylindrique 1, dans la région supérieure duquel sont raccordées une tubulure d'adduction 3 pour les eaux usées souillées d'essence, d'huile ou de graisse et, en position diamètralement opposée, une tubulure d'évacuation 5 pour l'eau épurée. Le récipient 1 a des dimensions suffisamment grandes pour que les eaux puissent y séjourner assez longtemps pour que la fraction des liquides légers qu'elles contiennent puisse remonter et se rassembler en une couche 7 à la surface. Une paroi plongeuse 9 empêche le liquide léger provenant de la couche 7 de parvenir dans la tubulure d'évacuation 5. Dans la paroi supérieure du récipient 1 se trouve une ouverture d'accès 13, fermée par un couvercle 11, pour l'inspection et le nettoyage. Une conduite de vidange 15 débouche dans la région du fond du#récipient 1 par l'intermédiaire d'une pièce de raccordement élargie 17 qui constitue une cuve de séparation des boues. Le récipient 1 comporte un fond 19 qui descend en pente vers la conduite de vidange 15, de sorte que la conduite de vidange 15 se trouve au point le plus bas du récipient 1. Dans la région de la couche de liquides légers 7 qui se forme, une conduite d'arrivée 21 est raccordée au récipient 1 pour l'adduction de liquide de-mise en turbulence et de rinçage. Ce liquide de mise en turbulence et de rinçage peut provenir d'une canalisation d'eau fraîche, mais il peut être aussi prélevé directement dans le récipient séparateur 1 ou par exemple dans un bassin de décantation des boues ou similaire situé en amont, de sorte qu'il nty ait pas besoin d'eau fraîche. Pour la vidange du récipient 1 et l'adduction du liquide de rinçage, une pompe peut être raccordée à chacune des conduites de vidange 15 et d'arrivée 21, mais les deux fonctions peuvent être également remplies par une seule pompe, susceptible d'être connectée et déconnectée au moyen de soupapes appropriées (pompes, conduites et soupapes n'ont pas été représentées afin de simplifier le dessin). Comme on peut le voir sur la figure 2, la conduite de vidange 15 et la conduite d'arrivée 21 se raccordent tangentiellement au récipient 1, et cela de telle manière que la direction d'adduction et la direction d'évacuation soient situées dans le même sens de rotation par rapport à l'axe du récipient. Dans l'élargissement 17 de la conduite de vidange 15, formant cuve de séparation des boues, il est monté un volet basculant 23 que llon peut faire pivoter autour d'un axe 27 au moyen d'une poignée 25. Ce volet peut être basculé, à partir d'une position a dans laquelle il dégage complètement l'accès à la conduite de vidange, dans une position b dans laquelle il bloque l'accès à la conduite de vidange 15 et s'étend dans une direction approximativement tangentielle à la paroi du récipient 1, ainsi que dans une position c dans laquelle il fait saillie à l'intérieur du récipient. En service normal de séparation, le volet 23 occupe la position b. Lorsqu'une couche de liquides légers 7 d'épaisseur suffisante s'est formée ou même à intervalles prédéterminés, le récipient doit être vidé. A cette fin, un jet puissant d'un liquide de rinçage est tout d'abord injecté directement dans la couche 7 au moyen de la conduite 21, ce qui a pour effet de désa gréger et de mettre en turbulence la couche 7. Cela est particu lièrement important lorsqu'il s'agit de couches visqueuses ou épaisses, par exemple d'huile ou de graisse, pour rendre po#ssible une vidange impeccable par pompage. Mais en outre, par l'injection tangentielle du liquide de rinçage par la conduite 21, on parvient à ce que tout le contenu du récipient est mis en un mouvement de rotation, selon ce qui indiqué par les flèches.Ce mouvement de rotation est pratiquement non turbulent, sauf dans la région de la couche 7 où une forte turbulence est produite par l'injection directe du liquide de rinçage. Dans le cas ou il s'agit d'un séparateur dans lequel il se forme en cours de service, outre la couche 7 de matières légères, une couche de matières en suspension qui-se dépose sur le fond, il est souhaitable que cette dernière soit également mise en turbulence, c'està-dire qu'un écoulement turbulent soit également produit dans la région du fond. A cet effet, le volet 23 est mis dans la position c dans laquelle il se comporte comme un élément de déviation et de perturbation qui met en turbulence l'écoulement rotatoire dans la région du fond. De ce fait, les particules de boue déposées sur le fond remontent par turbulence. Après que tout le contenu du séparateur a été brassé et mis en écoulement rotatoire de cette manière, on peut com mencer la vidange en plaçant le volet 23 dans la position a et en mettant en service la pompe raccordée à la conduite de vidange 15. Dans ces conditions, en raison de la disposition tangentielle de la conduite de vidange 15, l'écoulement rotatoire est maintenu dans le récipient 1 pendant toute l'opération de vidange, même après que l'adduction du jet de liquide de rinçage par la con duite.21 a été interrompue. En conséquence, les matières légères ou en suspension, préalablement mises en turbulence, ne peuvent pas se séparer de nouveau pendant l'opération de vidange et on obtient une vidange sans résidu du récipient 1. La figure 3 représente un séparateur qui comporte également un récipient 1, une tubulure d'arrivée 3, une tubulure d'évacuation 5 et une paroi plongeuse 9. En service, il se forme une couche 7 de liquides légers et une couche 29 de matières en suspension (boues ou similaires). Sur un tube d'arrivée 31, situé en position centrale le long de l'axe du récipient, est montée, au moyen d'un coussinet de pivotement 33, une tubulure tournante 35 d'où partent, perpendiculairement à l'axe et diamètralement l'un par rapport à l'autre, deux bras tubulaires 37, 39 qui sont recourbés respectivement vers le haut et vers le bas et qui portent chacun, leurs extrémités, une buse 43, 45 dirigée tangentiellement pour produire chacune un jet puissant de liquide, ces buses étant dirigées tangentiellement par rapport à l'axe du récipient et placées directement dans la couche 7 de matières légères et, respectivement, dans la couche 29 de matières en suspension ou immédiatement au-dessous et au-dessus de ces couches. La conduite de vidange 15 est raccordée dans la région du fond du récipient. Lorsque le récipient doit être vidé, de l'eau est envoyée par la conduite 31 dans les bras tubulaires 37, 39, de sorte que les jets qui sortent des buses 43, 45 désagrègent et mettent vigoureusement en turbulence la couche 7 de matières légères et la couche 29 de matières en suspension. En outre, les bras tubulaires 37, 39 sont mis en rotation par la réaction des jets, si bien qu'ils exercent un effet d'agitation et mettent progressivement en écoulement rotatoire tout le contenu du récipient 1. Cet écoulement rotatoire empêche, pendant la vidange ultérieure par pompage, que les couches de matières légères et en suspension mises en turbulence se reforment. Dans la forme de réalisation de la figure 4, le séparateur de matières légères est réalisé dans l'essentiel de manière semblable au modèle des figures 1 et 2, c'est-à-dire avec un récipient cylindrique 1, un fond incliné 19, une paroi plongeuse 9, une conduite d'évacuation 5, une cuve de séparation des boues 17, un volet basculant 23 et une conduite d'arrivée 21, raccordée tangentiellement, pour le liquide de mise en turbulence. Toutefois, il est ici prévu, en amont du séparateur de matières légères, un bassin de décantation des boues 50, de forme également cylindrique, c'est-à-dire un séparateur de matières lourdes dans lequel débouche la conduite d'arrivée 3 et à partir duquel le liquide peut passer dans le séparateur de matières légères 1 en franchissant un bord de trop-plein.La cuve de séparation des boues 17 est également raccordée au bàssin de décantation 50, le volet 23 pouvant prendre, en plus des positions a, b, c décrites à propos de la figure 2, une position 23d dans laquelle il interrompt la communication avec le bassin de décantation 50. A la cuve 17 de séparation des boues est raccordée une pompe 52 qui, du coté refoulement, peut être reliée au choix, au moyen d'une soupape à plusieurs voies 54, à la conduite d'arrivée 21 vers le séparateur 1, à une conduite d'arrivée 56 vers le bassin de décantation ou à une conduite de dérivation 58. Les conduites 21, 56 qui débouchent dans le séparateur 1 et dans le bassin de décantation 50 sont dirigées tangentiellement, de sorte que quand la pompe 52 fonctionne et que la soupape à plusieurs voies 54 est placée dans la position correspondante, le contenu du séparateur 1 ou celui du bassin de décantation 50 puisse être mis en rotation selon les flèches 59 et 60 respectivement, ce mouvement de rotation étant dirigé de sorte qu'il se prolonge dans la cuve de séparation des boues 17 sans perturbation (au cas où le volet 23 n'est pas placé dans sa position de déviation). - REVENDICATIONS 1. Procédé pour la vidange d'un séparateur à gravité pour matières légères et/ou matières en suspension, la couche des matières légères ét/ou en suspension, séparée dans le séparateur, étant désagrégée et mise en turbulence immédiatement avant que le séparateur ne soit vidé par pompage, caractérisé en ce qu'en plus de la désagrégation et de la mise en turbulence de la couche séparée, tout le contenu du séparateur est mis en un mouvement de circulation qui s'oppose à une nouvelle séparation des matières légères et/ou en suspension, et en ce que ce mouvement de circulation est maintenu pendant la vidange par pompage. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on produit dans le séparateur un mouvement de circulation qui est fortement turbulent dans la région de la couche séparée et produit la désagrégation et la mise en turbulence de cette couche, tandis qutil est pratiquement dépourvu de turbulence dans le reste du séparateur. 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'on produit le mouvement de circulation sous forme de mouvement de rotation horizontal dans le séparateur. 4. Procédé' selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce qu'on rend turbulent le mouvement rotatoire dans la région de la couche séparée par déviation, perturbation ou étran glement. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendica cations 1 à 4, caractérisé en ce qu'on produit le mouvement de circulation par injection tangentielle d'au moins un jet de liquide dans le séparateur, au moins un jet de liquide étant injecté dans la couche séparée ou immédiatement au-dessous ou au-dessus de celle-ci. 6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce qu' on procède également à la vidange du séparateur par pompage tangentiel dans le même sens de rotation que l'injection des jets de liquide. 7. Procédé selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que plusieurs jets de liquide sont injectés à différentes hauteurs. 8. Procédé selon l'une quelconque des revendica tions 5 a 7, caractérisé en ce qu'on déplace les points d'incidence des jets de liquide à travers le séparateur, et notamment à travers la couche séparée. 9. Dispositif pour l'exécution du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, comportant au moins un récipient séparateur auquel sont raccordés, en plus de la conduite d'adduction pour le liquide à épurer et de la conduite d'évacuation pour le liquide épuré, une conduite de vidange munie d'une pompe dans la région du fond et au moins un tuyau d'adduction pour produire un jet de liquide, caractérisé en ce que le récipient séparateur 1 a une section circulaire et en ce que le tuyau ou chaque tuyau d'adduction 21, 37, 39 débouche tangentiellement dans le récipient. 10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que le tuyau de vidange 15 se raccorde lui aussi tangentiellement au récipient 1 et dans le même sens de rotation que le tuyau d'adduction 21. 11. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que la conduite de vidange 15 est raccordée tangentiellement au récipient 1 par l'intermédiaire d'un élargissement 17 servant de cuve de séparation des boues. 12. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 9 à 11, caractérisé en ce qu'un ou plusieurs corps de déviation 23 sont disposés dans la région du fond et/ou dans la région de la surface du liquide dans le récipient séparateur 1 pour mettre en turbulence le courant circulant. 13. Dispositif selon la revendication 12, caractérisé en ce que le corps de déviation dans la région du fond est réalisé sous forme de volet pivotant 23 dans la région du tuyau de vidange 15, volet qui peut être placé dans une position où il obture l'orifice du tuyau de vidange 15, dans une position où il dégage cet orifice et dans une position où il fait saillie dans la section transversale du récipient. 14. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 9 à 13, caractérisé en ce que chaque tuyau d'adduction 37, 39 est réalisé sous la forme d'un bras tubulaire qui peut tourner autour de l'axe du récipient, est raccordé à une conduite d'adduction centrale 31 et comporte au moins une buse de sortie du jet 43, 45 orientée tangentiellement par rapport à l'axe. 15. Dispositif selon la revendication 14, caractérisé en ce que deux ou plusieurs bras tubulaires 37, 39, comportant des buses de jet 43, 45 orientées dans le même sens de rotation, sont prévus. 16. Dispositif selon la revendication 15, caractérisé en ce qu'il est prévu au moins une buse de jet 45 dans la région du fond et au moins une buse de jet 43 dans la région supérieure du récipient 1. 17. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 14 à 16, caractérisé en ce que chaque bras tubulaire 37, 39 peut tourner librement et est entraîné par la réaction du jet qu'il produit, 18. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 9 à 17, caractérisé en ce que deux récipients de section circulaire sont disposés cote à côte pour la séparation des matières en suspension (bassin de décantation des boues) et pour la séparation des liquides légers, en ce qu'une conduite commune de vidange est raccordée tangentiellement aux deux récipients par l'intermédiaire d'un élargissement servant de cuve de séparation des boues et en ce que le rapport des quantités de liquide qui s'écoulent des récipients peut être réglé au moyen d'un volet pivotant.