Brevet FR2444489A1 — publié le 19800718

L'invention concerne une installation pour l'épuration mécanique d'eaux usées disposée dans une cuve avec un tuyau d'évacuation, agissant à l'aide d'un tambour rotatif tamisant ou filtrant dont les faces latérales sont découvertes autant que possible et qui est introduit dans l'eau usée en direction axiale à travers une conduite d'amenée qui traverse la surface tamisante ou filtrante et qui retient les matières solides adhérentes à la surface tamisante ou filtrante, ces matières étant évacuées, par des buses d'injection disposées au-dessus de la ligne de faîte de l'enveloppe du tambour, dans une trémie collectrice qui s'étend au-dessous des buses et dont l'ouverture est reliée à une conduite d'évacuation qui forme en même temps, au moins sur un coté l'axe du tambour. Dans les machines à tamis de ce genre connues, les matières solides contenues dans l'eau usée et à éliminer par tamisage sont retenues sur la surface intérieure du tamis qui est tendu sur l'enveloppe du tambour. Les matières solides doivent s'appliquer sur cette surface intérieure du tamis mais elles n'y adhérent que partiellement, car elles glissent vers le bas lors de la rotation du tamis et retombent dans l'eau. Seule une partie relativement faible des matières solides reste adhérente sous la forme d'un film mince a' la face intérieure du tamis. Ces matières sont amenées de cette manière au sommet du tambour d'où elles sont expulsées par les buses dans la trémie disposée au-dessous de celles-ci et évacuées ensuite de cette trémie. La quantité de matières solides filtrées par unité de temps est considérablement inférieure à la quantité introduite dans la meme unité de temps dans l'installation. En conséquence, il se produit une concentration progressive de matières solides dans l'eau. En vue d'augmenter le rendement du tambour de tamisage et de filtrage, on élève, dans les installations connues, le niveau de l'eau au-dessus de l'axe pour qu'une partie plus importante de la surface de tamisage soit en permanence en contact avec l'eau à épurer. Finalement, on est arrivé à élever le niveau d'eau jusque presque au bord supérieur de la trémie collectrice. Cela n'apporte cependant pas une augmentation du rendement de l'installation parce que des particules de matières solides encore contenues dans l'eau retombent vers le bas.Même si le parcours des particules de matière solide hors de l'eau jusqu'au bord de la trémie n'est plus aussi grand, cette mesure n'apporte pas cependant une amélioration importan te. En outre on doit alors tenir compte du fait que des difficultés d'étanchéité apparaissent aux endroits de l'axe où l'eau usée est introduite et que les particules séparées par filtrage sont à nouveau entratnéespar le tuyau d'introduction. De toute façon, l'augmentation de concentration atteint, au bout d'un certain temps de fonctionnement, une limite critique, pour laquelle la fonction du tambour de tamisage est interrompue parce que le tambour n'est plus débarrassé de son dépôt de matières solides. L'invention a pour but de remédier à ces inconvénients, et d'éviter les difficultés de réalisation de l'étant chéité aux emplacements d'amenée et d'évacuation, en augmentant le rendement de nettoyage du tamis et excluant la concentration indésirable accrue à l'intérieur du tambour de tamisage. L'invention concerne à cet effet une machine du type ci-dessus caractérisée en ce que, à l'intérieur du tambour, notamment sur des supports axiaux réunissant les barres radiales sur lesquelles est tendue l'enveloppe de tamisage, sont disposées des aubes ou coupelles d'écopage, qui, lors de la rotation du tambour, recueillent les matières solides et les déversent, dans la suite de la rotation, dans la trémie collectrice au voisinage du sommet du tambour. La séparation des matières solides de la face intérieure du tamis de filtrage est favorisée par les buses disposées au-dessus du sommet du tambour. En outre, il est prévu que le tuyau d'évacuation est réglable en position et permet un niveau d'eau maximum qui atteint en tous cas l'arete inférieure de l'axe du tambour qui constitue lui-m8me la conduite d'évacuation de l'eau. Les parois latérales qui recouvrent les faces latérales du tambour de tamisage peuvent, vues à partir du bas, être prolongées jusqu'au niveau maximum d'eau prévu. Il se produit ainsi, autour de l'axe une ouverture suffisamment grande pour servir d'évacuation de secours. Si, pour une raison quelconque l'installation est défaillante, par défaillance soit du dispositif à buses d'injection, soit de l'entratnement, la marche de l'installation peut encore être maintenue sans qu'il soit nécessaire de prévoir des canalisations spéciales de circulation ou des registres de barrage. Pour adapter la quantité amenée en retour à la concentration du produit à tamiser dans le tambour, il est possible de modifier le nombre des aubes d'écopage ou leur grandeur, la longueur des aubes étant alors adaptée à la longueur de la surface de tamisage Il est ainsi possible de réaliser de manière simple une adaptation à la quantité de matières solides contenues à chaque instant dans l'eau et devant être retenue par tamisage En outre l'accroissement de la concentration à l'intérieur du tambour de tamisage peut être contrôlée au moyen d'une pompe, disposée dans la cuve et dont l'effet est modifié par la modification de la hauteur de niveau d'eau, en tous cas jusqu'au bord inférieur de l'axe du tambour. Grâce à cette possibilité de réglage de la concentration de l'eau usée à l'intérieur du tambour, au-dessus du niveau de l'eau le contenu des aubes d'écopage peut être réglé seulement de telle sorte qu'elles collectent les quantités de matière filtrée qui glissent en se séparant de la paroi du tamis et les évacuent dans la trémie collectrice. La conduite d'amenée de l'eau usée à l'intérieur du tambour à tamis est pratiquement constituée de telle manière qu'elle s'étende environ jusqu'au milieu du tambour et, à partir de là, soit recourbée vers le bas, son embouchure étant située sensiblement à la hauteur du niveau d'eau le plus bas prévu Le tambour à tamis est constitué avec un moyeu calé sur un arbre, d'où partent des barres radiales dont les extrémités libres sont reliées entre elles par des supports axiaux sur lesquels est tendue l'enveloppe de la surface de tamis. Cette enveloppe peut être constituée par un grillage de fil métallique à mailles fines ou par un tissu filtrant. Sur les barres axiales s'appuient les parois latérales qui recouvrent les faces latérales du tambour. Vues à partir du bas, ces parois latérales sont prolongéesseulement jusqu'à la hauteur du niveau d'eau prévu de tellesorte que des ouvertures d'écoulement de secours subsistent tout autour de l'axe Le tambour de tamisage lui-même peut être monté en porte-à-faux ou être porté sur paliers des deux côtés. Dans ce dernier cas, il est porté sur des appuis qui comprennent les canalisations qui traversent les parois latérales. D'autre manière, il peut être prévu sur un côté du tambour, sur son pourtour, un anneau qui roule sur des paliers à rouleaux. L'invention sera mieux comprise en regard de la description ci-après et des dessins annexés représentant un exemple de réalisation de l'invention, dessins dans lesquels - la figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'une cuve avec un tambour à tamis constitué conformément à l'invention - la figure 2 est une vue en coupe transversale du tamis de l'invention effectuée suivant la ligne Il-Il de la figure 1. Dans l'exemple de réalisation représenté aux dessins, dans unecuve 1 ou conteneur approprié: est disposé un tambour à tamis 2, qui, sur son côté d'entraînement (à gauche dans la figure) est supporté en porte-à-faux avec l'arbre 3 et le palier 4. L'arbre 3, et ainsi le tambour, sont entraînés en rotation lente, par un moteur 5, par l'intermédiaire d'un pignon 6 et d'une couronne dentée 7. Le tambour comprend un moyeu 8, d'où partent des barres radiales 9 dont les extrémités libres sont réunies entre elles par des barres de support 11 qui s'étendent en direction axiale. Sur les barres de support 11 est tendue l'enveloppe 12 du tambour de tamisage 2. Cette enveloppe peut être constituée par un grillage de fils métalliques à mailles fines, ou un autre tamis quelconque, par exemple un tissu filtrant. Sur les supports 11 ou autres profilés # fixation appropriés, sont fixées des aubes d'écopage 13. Ces écopes augmentent la résistance mécanique des supports 11 qui peuvent ainsi être de dimension plus faible ou qui peuvent être intégrés dans les aubes d'écopage 13 ellessmêmeso Dans la zone#correspondant au sommet, il est disposée au-dessus du tambour à tamise un tuyau 14 pourvu de buses d'injection auxquelles l'eau est amenée par une conduite 15 à partir d'une pompe 16 qui est disposée dans la cuve. Les buses peuvent être dirigées obliquement en sens opposé à la direction de rotation des aubes d'écopage 13. Au-dessous des buses mais cependant à l'intérieur du tambour 2, se trouve une trémie collectrice 17. L'embouchure de sortie de cette trémie 17 débouche dans une conduite d'évacuation 18 qui sort parallèlement à l'axe ou même coaxialement du tambour 2. Parallèlement à cette conduiter s'étend une conduite d'amenée 19 qui, à partir de la moitié environ du tambour, est courbée vers le bas Jusqu'à atteindre le niveau d'eau minimum éventuel. Les faces latérales du tambour 2 sont couvertes par des parois latérales 21, qui, vues du bas, sont prolongées vers le haut jusqu'au niveau d'eau maximum prévu de telle manière qu'autour de l'axe du tambour 2 subsiste une ouverture de sortie d'écoulement de secours 22. Dans les tambours à tamis antérieurs de ce genre, on croyait que la possibilité de production pouvait être accrue par des niveaux d'eau plus élevés. Maintenant, après descente du niveau de l'eau, cette ouverture de sortie de secours 22 subsiste encore, qui permet, en cas de défaillance de l'entratnement de. maintenir l'installation sans nécessiter de conduites de dérivation spéciales ou de barrages. En outre, lors d'un abaissement du niveau de l'eau, les difficultés considérables rencontrées pour assurer l'étanchéité entre le tambour 2 et les conduites d'eau 19 ou de sortie des schlamms 18 sont évitées. Grâce au soulèvement des matières tamisées au moyen des aubes d'écopage 13, on peut en même temps accroître la capacité de débit du tambour suffisamment pour que soit compensée la perte de rendement résultant de l'abaissement du niveau du liquide. Pour la mise en marche de l'installation, le tambour à tamis 2 est mis en rotation par mise en circuit du moteur 5. A travers la conduite d'amenée 19 de l'eau usée à épurer est introduite dans l'intérieur du tambour 2. Le niveau de l'eau est maintenu entre un maximum 23 et un minimum 24 au moyen du tuyau de trop plein 25 de position réglable Les matières fines 26 qui se détachent de la surface de temis lors de son émergence de l'eau sont collectées par les aubes 13 qui les déversent dans la trémie collectrice 17. Ces matières une fois séparées par le tamis ne peuvent donc plus retomber dans l'eau contenue dans le tambour. Le nombre d'aubes ou coupelles d'écopage 13 et leur grandeur dépendant de la concentration en matières à tamiser dans la conduite d'amenée 19.Une augmentation progressive de la concentration de matières solides dans l'eau du tambour est ainsi empêchée! et les surfaces de tamis peuvent être chargées aves des quantités d'eau considérablement plus grandes Grâce à l'emploi de ces aubes 13 et la charge plus élevée possible des surfaces du tamis il est possible de maintenir le niveau d'eau maximum dans le tambour au-dessous du milieu de l'axe 4. Etant donné que les surfaces du tamis ne sont plus chargées, lors de l'immersion dans l'eau usée, par la concentration élevée en matières solides, et que, en même temps, ces surfaces peuvent être mieux nettoyées par les buses d'injection d'eau, le débit de l'installation est nettement plus élevée Cette augmentation de débit compense l'inconvénient d'une surface de tamisage plus faible résultant de ce que le niveau de l'eau ne se trouve plus au-dessus de l'axe. Les problèmes techniques difficiles à résoudre d'étanchéité entre le tambour, la conduite d'amenée d'eau 19 et la conduite d'évacuation des schlamms 18 sont supprimés. L'abaissement du niveau d'eau au-dessous du milieu de l'axe n'est possible, si l'installation doit fonctionner économiquement, que grâce à l'emploi des aubes d'écopage 13. C'est également seulement avec un abaissement du niveau d'eau au-dessous de l'axe que le tambour à tamis peut être pourvu d'une évacuation de secours 22. REVENDICATIONS 10) Installation pour l'épuration mécanique d'eaux usées disposée dans une cuve avec un tuyau d'évacuation, agissant à l'aide d'un tambour rotatif tamisant ou filtrant dont les faces latérales sont découvertes autant que possible et qui est introduit dans l'eau usée en direction axiale à travers une conduite d'amenée qui traverse la surface tamisante ou filtrante, et qui retient les matières solides adhérentes à la surface tamisante ou filtrante, ces matières étant éva cuées, par des buses d'injection disposées au-dessus de la ligne de faître de l'enveloppe du tambour, dans une trémie collectrice qui s'étend au-dessous des buses et dont l'ouverture est reliée à une conduite d'évacuation qui forme en même temps, au moins sur un côté l'axe du tambour, installation caractérisée en ce que, à l'intérieur du tambour: notamment sur des supports axiaux (11) réunissant les barres radiales (9) sur lesquelles est tendue l'enveloppe de tamisage (12), sont disposées des aubes ou coupelles d'écopage (13), qui, lors de la rotation du tambour, recueillent les matières solides et les déversent, dans la suite de la rotation, dans la trémie collectrice (17) au voisinage du sommet du tambour. 20) Installation suivant la revendication 1, caractérisée en ce que le tuyau d'évacuation (25) est réglable en position pour assurer un niveau d'eau maximum qui, dans tous les cas ne dépasse pas l'arete inférieure de l'axe du tambour. 30) Installation suivant l'une ou l'autre des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que la conduite d'amenée (19) s'étend axialement et à l'endroit du milieu du tambour, elle est courbée verticalement vers le bas: son ouverture de sortie se trouvant au niveau le plus bas prévu pour l'eau dans le tambour. 40) Installation suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que les parois latérales (21) qui recouvrent les faces latérales du tambour (2), vues à partir du bas, sont prolongées vers le haut seulement jusqu'au niveau maximum prévu pour l'eau (23), de telle sorte qu'autour de l'axe (3) subsiste une ouverture de sortie de secours en cas de défaillance de l'entraînement. 50) Installation suivant la revendication 1, caractérisée en ce que lenombre des aubes d'écopage (13) et leur grandeur sont adaptées à la quantité spécifique de matières contenues dans l'eau usée et qui doivent être retenues par tamisage. 60) Installation suivant la revendication 5, caractérisée en ce que la longueur des aubes d'écopage (13) est adaptée à la longueur de la surface de tamis (12). 70) Installation suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que l'enveloppe à tamis (12) du tambour qui est tendue sur les supports axiaux (11) est constituée par un treillage de fils métalliques à fines mailles. 80) Installation suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que l'enveloppe est constituée par un tissu filtrant. 90) Installation suivant l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que les aubes d'écopage (13) sont conçues seulement pour capter les quantités de matières séparées qui tombent le long des surfaces du tamis (12) tandis que, dans la cuve (1), est prévue une pompe aspirante commandée en dépendance du niveau de l'eau qui sert à empêcher l'abaissement du niveau et l'accroissement de concentration de la matière dans l'eau du tambour. 100) Installation suivant l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que le tambour est supporté, notamment sur le côté de son entraînement, en porte a-faux. 110) Installation suivant l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que le tambour est supporté sur paliers à chaque extrémité. 120) Installation suivant la revendication 11, caractérisée en ce que le support du tambour à tamis: sur le côté opposé au côté entraînement: est assuré par un appui coaxial au tambour qui entoure la conduite d'amenée d'eau (19) et la conduite d'évacuation (19) jusqu'au palier formé par deux roulements. 130) Installation suivant la revendication 11, caractérisée en ce que le support du tambour (2), sur le côté opposé à son entratnement est assuré par un anneau, coaxial au tambour (2), fixé sur son pourtour: qui roule sur les roulements du palier.