Brevet FR2439036A1 — publié le 19800516

La présente invention concerne un dispositif de clarification des eaux chargées, notamment en vue de récupérer les eaux clarifiées ou d'éviter la pollution des cours d'eau où ces eaux seraient rejetées. Cette invention concerne également un procédé pour la mise en oeuvre de ce dispositif. L'invention vise en particulier le cas de petites unités industrielles locales, telles que des carrières d'où l'on extrait des pierres comme le marbre ou le granit, et où lton procède à des opérations de sciage sous injection d'eau. Elle vise également le cas de sièges d'extraction d'argile, et celui des centrales à béton. Toutes les installations de ce genre donnent lieu à la production d'eaux chargées qu'il convient d'é- purer avant rejet. I1 est connu de clarifier les eaux par décantation, en les amenant à une extrémité d'un bassin de grandes dimensions horizontales comportant à son autre extrémité un déversoir où sont recueillies les eaux clarifiées. Les eaux concentrées sont recueillies par des purges situées au fond du bassin. Bien que le volume des eaux concentrées soit réduit, il convient encore, si l'ontveut éviter tout rejet liquide polluant, de les filtrer pour séparer complètement la matière solide qui peut alors, par exemple, être déchargée sans inconvénient dans des fouilles. Mais les installations de filtration industrielle font, en général, appel à un matériel lourd, onéreux et d'entretien relativement délicat. Une telle dépense d'investissement et de fonctionnement est sans rapport avec l'importance des installations précitées, dans lesquelles, en outre, la matière solide est dénuée de toute valeur marchande. La présente invention vise à réaliser un dispositif de clarification qui permette de séparer complètement la matière solide en utilisant un matériel très simple et économique. Suivant l'invention, le dispositif de clarification d'eaux chargées, comprend un bassin muni à une extrémité d'un boîtier d'alimentation et à l'autre extrémité d'undéversoir. Ce bassin comporte, au voisinage dufond, au moins un robinet de purge, et le dispositif est caractérisé en cours que oùles parois intérieures et le fond du bassin sontrecouverts d'une couche filtrante continue amovible. Après un certain temps de fonctionnement en décan tation, le niveau des eaux concentrés au fond du bassin s'élève progressivement. Il suffit alors d'arrêter l'alimentation et d'ouvrir le robinet commede purge pour filtrer les oùeaux Seules àdes eauxclarifiées ou filtrées sont rejetées. d'eau.Le résidu solide est récupéré sur la couche filtrante qu'il etsuffit d'aller vider dans une décharge. de ce genre Suivant une réalisation préférée de l'invention, la couche filtrante est constituéed'une feuille breux non detissé. les eaux par décantation, On à constaté qu'un tel matériau se prêtait particu- lièrement bien aux opérations à de filtration, touten présentant une résistance mécanique suffisante pour que sa manipulation n'entraîne pas sa destruction. Suivant une réalisation avantageuse de l'invention, le dispositif comprend un support solide discontinu fixé sur le fond et les parois pour séparerintérieures du bassin, sur lequel est appliquée la couche être déchargée sansfiltrante. Après avoir filtré,des trouve un passagefacile, à travers le support discontinu, vers les robinets de purge.font, Suivant une à unréalisation économique, le support solide discontinu comprend une grille de métal déployé fixée sur les parois du bassin par sans rapport avecl'intermédiaire de cales. La précitées, dansfeuille de matériau non tissé solide sur grille et est accrochée aubassin le long de salisière voisine du présente inventionbord à realiserdu bassin. de D'autre quipart, le boîtier d'alimentation comprend avan tageusement des moyens pour introduire une substance de flocula tion et pour assurer son mélange avec de amenée au bassin. Cette disposition permet un d'accélérer la décantation et et de réduire la surface du bassin, rendant l'installation encore moins onéreuse. De préférence, le dispositif comprend des moyens d'accrochage pour un engin de levage, en vue de son transport jusqu'à une décharge, ce qui évite d'avoir à manipuler la couche filtrante seule, au risque de la détériorer. Suivant un autre aspect, l'invention concerne un procédé de clarification des eaux chargées par utilisation d'un dispositif conforme à celui qui vient d'être décrit. Ce procédé est caractérisé en ce qu'on effectue successivement les opérations suivantes : a/ les robinets de purge étant fermés, on alimente le bassin en eaux chargées pendant une durée correspondant à l'accumulation au fonddu bassin d'une quantité prédéterminée d'eaux concentrées, les eaux clarifiées débordant de façon con tinue par le seuil, b/ on cesse d'alimenter le bassin et l'on ouvre les robinets de purge, c/ on laisse égoutter la matière solide jusqu'à ce qu'elle atteigne un degré de consistance prédéterminé, d/ si la couche de matière égouttée est suffisamment mince pour permettre une décantation correcte, on reprend ltétape a/ ; e/ si la couche de matière égouttée est trop épaisse, on transporte le bassin jusqu'à une station de décharge, on retire la couche filtrante pour la débarrasser de son contenu, puis on remet le dispositif en service. Le procédé selon l'invention prévoit encore avanta geusement d'utiliser au moins deux bassins dont l'un est en phase d'égouttage pendant que l'autre est en phase de décan tation. D'autres particularités et avantages de l'invention ressortiront encore de la description détaillée qui va suivre. Aux dessins annexés, donnés à titre d'exemple non limitatif : - la Figure 1 est une vue d'ensemble, en perspective avec arraché partiel, d'un dispositif conforme à l'invention, - la Figure 2 est une vue en coupe transversale suivant II-II de la Figure 1, - la Figure 3 est une vue de détail, à plus grande échelle, d'une partie de la Figure 2, - la Figure 4 est une vue en perspective, à plus grande échelle, du boîtier d'alimentation. En référence à la Figure 1, le dispositif de clarification comprend un bassin I eii tôle posé sur le sol et présentant une section rectangulaire au voisinage de son bord supérieur. Ce bassin peut avantageusement être du genre des cuves utilisées sur les chantiers de travaux publics pour la manutentiot des matériaux et des gravats. A l'une de ses extrémités est installé un boîtier d'alimentation 2 posé sur un socle 3. A l'autre extrémité, le bassin 1 présente un seuil de débordemént 4 formant déversoir situé au-dessus d'un caniveau d'évacuation 5. Au voisinage du fond, le bassin 1 est muni de deux robinets de purge 6 débouchant également au-dessus du caniveau 5. Le fond et les parois intérieures du bassin 1 sont recouverts d'une grille 7 en métal déployé reposant sur les parois par l'intermédiaire de cales 8. Dans l'exemple décrit, ces cales sont des cornières disposées pour permettre un écoulement d'eau en direction des robinets de purge 6 (Figure 2). Sur la grille 7 est appliquée une feuille de matériau non tissé 9 formant sac de manière à constituer une couche fil trarlte . Ce matériau non tissé doit posséder des qualités suffisantes de filtration et, en même temps, des qualités mécaniques permettant d'effectuer, sans risque de le rompre, les manutentions qui seront indiquées plus loin. A ce titre, il peut, par exemple, être conforme au matériau fabriqué par la Société Rhône-Poulenc sous la marque "bidim" La fixation de la feuille 9 est assurée par des crochets Il répartis sur sa lisière 12, qui viennent s'accrocher sur le bord de la grille 7 (Figure 3), au voisinage du bord du bassin 1. Le boîtier d'alimentation 2 (Figure 4) est constitué d'un caisson en tôle où arrivent une tuyauterie 13 d'alimentation en eau chargée et une tuyauterie 14 pour un liquide floculant d'un type connu. La tuyauterie 14 se ramifie en un certain nombre d'ajutages 15 pour assurer une équi-répartition du floculant. Des plaques en chicane 16 se succèdent sur la hauteur du boîtier 2 pour provoquer un brassage convenable du mélange eau + floculant, ce mélange sortant du boîtier 3 par un seuil de déversement 17 pour tomber dans le bassin 1. Enfin, le bassin 1 est muni de tourillons 18 qui permettent son accrochage à un engin de levage. On va maintenant décrire le fonctionnement du dispositif en se basant sur un exemple rlumérique. Le bassin 1 mesure 4 mètres de long et 2 mètres de large, et sa profondeur est de 1,5 mètre. On l'alimente par un débit de 30 m3/ h d'eau chargée à environ 10 g/l, additionnée de la quantité convenable de floculant, les robinets de purge 6 étant fermés. Le bassin étant initialement vide d'eau, l'eau qui y arrive a pour premier effet de plaquer la couche filtrante 9 sur la grille 7. Dès que le bassin est plein, l'eau déborde par le seuil 4 et tombe dans le caniveau 5 après avoir été clarifiée par décantation pendant son parcours horizontal dans le bassin. Les matières solides décantées s'accumulent au fond du bassin sous la forme d'eaux concentrées dont le niveau s'élève progressivement. Après huit heures de fonctionnement, si l'on juge que ce niveau est monté suffisamment haut pour perturber la décantation , on coupe l'alimentation en eau chargée et l'on ouvre les robinets de purge 6. L'eau contenue dans le bac filtre à travers la couche filtrante 9, s'écoule entre les cornières 7 et tombe dans le caniveau 5. La matière solide, dont le débit horaire était d'environ 300 kg/h et qui représente une masse de 2 400 kg, reste sur la couche filtrante. Après une durée d'égouttage qui peut etre de l'ordre de seize heures, entre deux portes de travail journaliers, ces matières constituent une masse compacte dont l'épaisseur est de l'ordre de 30 à 40 centimètres. Cette épaisseur est relativement faible devant la profondeur du bassin, et l'on peut reprendre une nouvelle opération de décantation. Quand l'épaisseur de la couche compacte atteint, après égouttage, une valeur telle qu'elle compromettrait les conditions de décantation, on enlève le bassin au moyen d'un engin de levage et on le porte à une décharge où on le retourne pour vider la matière solide. Cette opération s'accompagne du décrochage et d'un nettoyage au moins grossier de la couche filtrante 9 que l'on remet ensuite en place pour remettre le bassin en service. Dans les installations qui doivent fonctionner en continu, il y a lieu de prévoir plusieurs bassins en parallèles dont certains fonctionnent en décantation, tandis que les autres sont en phase d'égouttage ou de nettoyage. L'invention permet de résoudre le problème du rejet des eaux chargées sans provoquer de pollution, par une séparation efficace des matières en suspension. L'eau clarifiée est évacuée sans inconvénients dans un réseau d'égouts quelconque, tandis que les matières solides mises sous forme compacte peuvent être rejetées dans une fouille de décharge prévue pour détritus solides. Un autre avantage de l'invention est que les boues filtrées, en phase solide, se trouvent ainsi directement dans le moyen d'évacuation vers la décharge sans qu'il soit nécessaire de les charger avec un engin mécanique. Ce résultat est obtenu par la mise en oeuvre d'un matériel d'une très grande simplicité, peu onéreux, et d'un fonctionnement très simple, donc parfaitement adapté aux petites installations. Bien entendu, l'invention ne se limite pas à l'exemple décrit mais couvre également toute variante constructive concernant par exemple la nature et le mode de fixation de la couche filtrante ou la nature de la grille qui la supporte. REVENDICATIONS 1. Dispositif de clarification d'eaux chargées, comprenant un bassin muni à une extrémité d'un boîtier d'alimentation et à l'autre extrémité d'un déversoir, ce bassin comportant, au voisinage du fond, au moins un robinet de purge, caractérisé en ce que les parois intérieures et le fond du bassin sont recouverts d'une couche filtrante continue amovible. 2. Dispositif conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que la couche filtrante est constituée d'une feuille de matériau fibreux non tissé. 3. Dispositif conforme à l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comprend un support solide discontinu fixé sur le fond et les parois intérieures du bassin, sur lequel est appliquée la couche filtrante. 4. Dispositif conforme à la revendication 3, caractérisé en ce que le support solide discontinu comprend une grille de métal déployé fixée sur les parois du bassin par l'intermédiaire de cales. 5. Dispositif conforme à l'une des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que la feuille de matériau fibreux est fixée au bassin le long de sa lisière voisine du bord du bassin. 6. Dispositif conforme å l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le boîtier d'alimentation comprend des moyens pour introduire une substance de floculation et pour assurer son mélange avec l'eau amenée au bassin. 7. Dispositif conforme à l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens d'accrochage pour un engin de levage. 8. Procédé de clarification des eaux chargées par utilisation d'un dispositif conforme à l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'on effectue successivement les opérations suivantes ai les robinets de purge étant fermés, on alimente le bassin en eaux chargées pendant une durée correspondant à l'accumulation au fond du bassin d'une quantité prédéterminée d'eaux concentrées, les eaux clarifiees débordant de façon continue par le seuil, b/ on cesse d'alimenter le bassin et l'on ouvre les robinets de purge, ci on laisse égoutter la matière solide jusqu'à ce qu'elle atteigne un degré de consistance prédéterminé, d/ si la couche de matière égouttée est suffisamment mince pour permettre une décantation correcte, on reprend l'étape a/, e/ si la couche de matière égouttée est trop épaisse, on transporte le bassin jusqu'à une station de décharge, on retire la couche filtrante pour la débarrasser de son contenu, puis on remet le dispositif en service. 9. Procédé conforme à la revendication 8, caractérisé en ce qu'on utilise au moins deux bassins dont l'un est en phase d'égouttage pendant que l'autre est en phase de décantation.