Brevet FR2404455A1 — publié le 19790427

La présente invention comporte un réacteur pour la séparation des impuretés contenues dans un liquide et une installation comportant un tel réacteur. On connait déjà un procédé d'épuration d'eaux usées consistant à introduire dans celles-ci,d'une part de la chaux et d'autre part du gaz carbonique,de. manière à obtenir la formation de cristaux de carbonate de calcium qui capturent lesdites impuretés, puis à éliminer de la phase liquide les particules de calcaire ainsi fornées et solidaires desdites impuretés. L'objet principal de. la présente invention est un réacteur permettant la mise en oeuvre d'un tel procédé ou d'un procédé analogue. A cette fin, selon l'invention, le réacteur pour la séparation des impuretés contenues dans un liquide par introduction dans ce dernier d'un composé chimique et d'un gaz, susceptibles de réagir l'un avec l'autre pour former un corps cristallin dont les cristaux capturent lesdites impuretés, ledit réacteur comportant un récipient dans lequel sont introduits le liquide, le composé chimique et le gaz, est remarquable en ce que, à la partie supérieure dudit récipient, et au-dessus du niveau du liquide, est ménagée une chambre dans laquelle débouchent les moyens d'introduction dudit gaz et regne en permanence une atmosphère de celui-ci et en ce que une turbine de surface est disposée dans ladite chambre. Ainsi, le gaz contenu dans la chambre est introduit dans le liquide par l'action de la turbine de surface. Avantageusement, celle-ci est du type décrit dans le brevet français N069 09983 et le Certificat d'Addition NO 76 36664. Dans un mode avantageux de réalisation le récipient du réacteur est ouvert à- sa partie supérieure et entre cette ouverture et le niveau du liquide, on prévoit une paroi de séparation telle qu'une plaque ajourée ou analogue sous laquelle débouchent lesdits moyens dtintroductione du gaz, la pression d'introduction de celui-ci et les trous de la paroi de séparation étant tels que l'espace compris entre le niveau du liquide et ladite paroi forme une chambre dans laquelle règne une atmosphère dudit gaz. Le réacteur selon l'invention est particulierement, quoique non exclusivement, approprié à être utilisé pour l'épuration des eaux usées par le procédé à la chaux et au gaz carbonique mentionné cidessus. Dans ce cas, il fait partie d'une installation comprenant de plus un générateur de gaz carbonique et un dispositif de séparation des particules de calcaire et des impuretés de la phase liquide. De préférence, ledit générateur de gaz carbonique est du type brûleur, par exemple un brûleur à fuel, le dispositif de séparation pouvant être de tout type connu, tel que décanteur ou séparateur par flottation. La chaux peut être introduite dans le récipient du réacteur, soit à l'état solide, soit à l'état liquide (en solution dans liteau). Dans le premier cas, il est avantageux que l'installation comporte des moyens d'alimentation tels qu'une vis. Dans le second cas, l'alimentation en chaux peut être réalisée par une pompe. Il peut arriver que des bulles fait s'agglomèrent à certaines particules de calcaire et d'impuretés et que celles-ci aient tendance à flotter. Dans ce cas, si l'on utilise un séparateur à décantation, il est avantageux de prévoir, soit entre le réacteur et le séparateur, soit en aval dudit séparateur, un séparateur auxiliaire par flottation naturelle ou forcée. Les particules- de calcaire et d'impuretés obtenues, se trouvent être peu hydrophiles. Aussi, il est avantageux de prévoir, à la sortie de l'installation, un dispositif d'égouttage pour les boues formées par ces particules. Ainsi, la masse et le volume des boues à évacuer sont relativement réduits, puisqu'on peut sacqlement en extraire l'eau. Il peut être avantageux d'utiliser la chaleur produite par le brûleur pour chauffer lesdites boues et ainsi, accélérer leur égouttage. La figure unique annexée fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. Sur cette figure unique, on a représenté schématiquement (notamment sans tenir compte des dimensions respectives) une installation selon l'invention, destinée à l'épuration d'eaux usées au moyen de chaux et de gaz carbonique. Cette installation comporte un réacteur 1 comprenant un récipient 2, fermé par un couvercle 3 pourvu d'une ouverture centrale 4. Dans le récipient 2, on peut introduire des eaux usées 5 par l'intermédiaire d'une conduite d'amenée 6. Au voisinage du niveau supérieur 7 des eaux usées 5 est disposée une turbine d'aération de surface 8, susceptible d'être entraînée par un moteur non représenté. La turbine de surface 8 peut être du type décrit dans le brevet français NO 69 09983 ou dans le certificat d'addition NO 76 36664. Entre le niveau supérieur 7 des eaux usées 5 et le couvercle 3 est disposée une paroi ajourée 9, telle qu'une tôle percée de trous, sensiblement horizontale et s'étendant sur toute la section du recipient 2. On délimite ainsi, entre ledit niveau supérieur 7, la paroi-9 et des portions de parois latérales du récipient 2, une chambre 10. Dans cette chambre 10 débouche une conduite 11 d'amenée de gaz carbonique, par exemple engendré par un brûleur à fuel 12. On fait en sorte qu'en fonctionnement il y ait toujours, dans la chambre 10, une légère surpression de gaz carbonique, pour éviter l'entrée de l'air dans la chambre 10. Par ailleurs, on prévoit une conduite d'amenée 13 pour de la chaux, qui peut se présenter soit sous forme de poudre, soit en solution aqueuse. Dans ce dernier cas, on remarquera qu'au lieu de déboucher directement dans le récipient 2, la conduite 13 peut déboucher dans la conduite 6 d'amenée des eaux usées. Ainsi, le gaz carbonique se trouvant dans la chambre 10 est introduit dans les eaux usées 5 sous l'action de la turbine 8. Dans celles-ci, le gaz carbonique se combine à la chaux amenée par la conduite 13 pour former du carbonate de calcium,qui apparaît sous la forme de cristaux. Ceux-ci en se formant adsorbent les impuretes des eaux usées 5 qui se trouvent ainsi solidarisées desdits cristaux. Après traitement dans le réacteur 1, 'les eaux usées traitées sont transférées dans un dispositif de séparation, par exemple un décanteur 14, par l'intermédiaire d'une conduite 15. Dans le décanteur 14 les boues 16 formées par les cristaux de carbonate de calcium et les impuretés se rassemblent a la partie inférieure et ces boues sont évacuées par l'intermédiaire d'une pompe 17. Après cela, on peut étaler les boues 16 sur une paroi ajourée 18 (telle qu'un filet de polyamide) où elles perdent leur eau 19. Avantageusement, la paroi ajourée 18 peut former la paroi supérieure d'un récipient allongé 20, au fond duquel se rassemble l'eau 19, que l'on peut évacuer de façon connue. Pour accélérer le séchage des boues 16, il est possible de relier, par une conduite 21, l'intérieur du récipient 20 à la source de chaleur du brûleur 12. Bien entendu, le décanteur 14 peut être remplacé par un dispositif de séparation différent, par exemple à flottation. De même, le séchage des boues 16 peut être effectué par un autre dispositif que le dispositif 18-20. Si des bulles d'air s'accrochent a certaines particules des boues, on peut disposer de plus un dispositif de séparation par flottation ou un simple piège à bulles (non représenté), soit directement en amont, soit directement en aval du séparateur 14. Les eaux traitées sont évacuées #ar la sortie 22. REVENDICATIONS 1 - Réacteur pour la séparation des impuretés contenues dans un liquide par introduction dans ce dernier d'un composé chimique et d'un gaz, susceptibles de réagir l'un avec l'autre pour former un corps cristallin dont les cristaux capturent lesdites impuretés, ledit réacteur comportant un récipient dans le#quel sont introduits le liquide, le composé chimique et le gaz, caractérisé en ce que, à la partie supérieure dudit récipient, et au-dessus du niveau du liquide, est ménagée une chambre dans laquelle débouchent les moyens d'introduction dudit gaz et règne en permanence une atmos phère de celui-ci et en ce que une turbine de surface est disposée dans ladite chambre. 2 - Réacteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le récipient du réacteur est ouvert à sa partie supérieure et entre cette ouverture et le niveau du liquide, on prévoit une paroi de séparation telle qu'une plaque ajourée ou analogue sous- laquel-le débouchent lesdits moyens d'introduction du gaz, l'espace compris entre le niveau du liquide et ladite paroi formant une chambre dans laquelle règne une atmosphère dudit gaz. 3 - Installation pour l'épuration d'eaux usées au moyen d'un traitement à laide de gaz carbonique et de chaux, caractérisée en ce qu'elle comporte un réacteur du type spécifié sous l'une quelconque des revendications 1 ou 2. 4 - Installation selon la revendication 3, caractérisée en ce qu'elle comporte un générateur de gaz carbonique dont la sortie est reliée à ladite chambre et un dispositif recevant les eaux usées traitées par le réacteur et susceptible de séparer la phase liquide des boues composées de carbonate de calcium et d'impuretés. 5 - Installation selon la revendication 4, caractérisée en ce que le générateur de gaz carbonique est un brûleur. 6 - Installation selon l'une quelconque des revendications 4 ou 5, caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens d'épandage et d'égouttage desdites boues. 7 - Installation selon les revendications 5 et 6, caractérisée en ce que lesdits moyens d'épandage et d'égouttage sont chauffés par ledit brûleur. 8 - Installation selon l'une quelconque des revendications 4 à 7, caractérisée en ce que le dispositif de séparation est du type décanteur et en ce que l'on prévoit un dispositif auxiliaire de séparation par flottation ou par piégeage de surface, soit en amont, soit en aval dudit décanteur.