Brevet FR2449065A1 — publié le 19800912

Le present procédé a pour objet, selon une application de l'invention la combinaison de dispositifs d'agitation reconstituant une oscillation et de mesure de consommation d'oxygène pour déterminer notamment la valeur de la "Demande Biochimique en Oxygène" d'une eau. La détermination de la "Demande Biochimique en Oxygène" (DBO) est 1' analyse de base pour prévoir le traitement d'épuration qu'il faut appliquer à une eau résiduaire et pour contrôler l'efficacité de ce traitement. En effet la dite détermination permet de connaître la quantité d'oxygène biochimiquement consommée au bout d'un temps déterminé et à une température précisée. Exemple s "Demande Biochimique en Oxygène" au bout de 5 jours à zOo C (DBO -5 - 20 C). Deux principes peuvent être appliques pour cette analyse de DBO. Le premier principe est repris dans la méthode dite par dilution". L'oxygène se dissout en auantite limitée dans l'eau; il s'agit de diluer l'échantillon à analyser dans une quantité d'eau non polluée de telle sorte que la diminution du taux d'oxygène ne dépasse pas 50 % au terme de l'ana- lyse. Connaissant le taux initial ainsi que le taux final d'oxygene et, d'autre part, le facteur de dilution, on en déduit la valeur de la DEO. Cette méthode essentiellement manuelle est fastidieuse. Le deuxième principe est repris dans la pithode dite manometrique. Une quantite déterminée du liquide à analyser est introduite dans un flacon hermétiquement fermé renié à un manomètre. Dahs le dit flacon, au-dessus du liquide, il y a de ltair. Pendant analyse, le liquide est agité. Peu à peu de l'oxygène est consommé et du gaz carbonique est produit; celui-ci est absorbe par un produit alcalin; ces phénomènes se traduisent par une dépression dont, par des calculs connus de l'homme de l'art, on déduit la DEO. La méthode manométrique présente l'avantage d'être mécanisable. Nous ne parlerons plus que d'elle. On connait des disp Dans aucun cas, on ne retrouve une agitation par oscillation ou bascule comme c'est le cas pour l'invention décrite. Or cette dite invention permet, nous le verrons, de construire des installations capables de faire, par exemple, une centaine d'analyses en même temps. Ceci est très intéres sant pour la plupart des laboratoires spécialisés dans la mesure de la DBO, car ils ont souvent besoin d'analyser plusieurs dizaines d'échantillons d eau. Le procédé qui fait l'objet de l'invention, permet d'autre part d'envisager des formes de réalisation simplifiées par rapport aux procédés de l'art antérieur. L'invention propose notamment à cet effet deux formes de réalisation. Une des formes consiste en un ou plusieurs supports oscillants autour d'un axe de rotation sensiblement horizontal gr2ce à un organe moteur le ou les faisant basculer alternativement d'un coté, puis de l'autre. Une des formes préférées pour animer le ou les supports est de le ou les relier par embiellage, par cordage, ou par tout autre moyen connu de l'homme de l'art à l'organe moteur, Quand il y a plusieurs supports, leurs axes de rotation peuvent êtres par exemple, superposés ou disposés sur un plan sensiblement horisontal ou les deux à la fois. Les dits supports peuvent être des sortes de plateaux. Une autre réalisation consitte en un ou plusieurs supports tournant autour d'un axe oblique. Si ce ou ces dits supports sont des plateaux, les dits plateaux se trouvent sur un plan incliné. Une des formes préférées pour animer cette réalisation est de donner à l'un au moins des supports la forme de disque et de rendre les dits supports solidaires, puis d'établir un contact tangentiel entre la circonférence du disque et la CirCOll- fërence de l'arbre d'un organe moteur dont l'axe de rotation est parallèle ? celui du ou des supports. L'entrainement se fait alors par friction. Dralltres types de transmission connus par l'homme de l'art sont aussi possibles. La réalisation que l'on vient de décrire permet d'obtenir un mouvement de bascule Ainsi, lorsqu'un flacon tel que précité est solidarisé avec un support de la dite forme de réalisation, il se met à osciller. C'est ce qui se passe pour les deux formes de réalisation proposées. Â chacun des flacons précédemment décrits correspond un instrument de mesure de dépression, par exemple un manomètre. Ce dit instrument de mesure peut entre soluda3re du flacon correspondant; dans ce cas le dit instrument suit Je mouvement de bascule. Ce dit instrument peut aussi entre fixé sur un support non mobile et ne pas s1ivre les oscillations du flacon; ceci est par exemple possible, quand flacons et manomètres correspondants sont reliés par une tuyauterie souple. Les flacons doivent pouvoir subir une dépression sans que la déformation ne soit suffisante pour fausser les résultats. Suivant les besoins, le matériau constitutif du flacon peut être inactinique. Il peut aussi être incassable. De préférence, le moyen de mesure de la dépression est constitué par un "tube en U". Les branches du "U" peuvent être de même section. L'une des dites branches peut avoir une section beaucoup plus importante que l'autre branche de telle sorte que le liquide manométrique monte beaucoup dans une branche quand il descend peu dans l'autre et vice-versa. Une branche du manomètre est reliée hermétiquement avec le flacon correspondant au dit manomètre par le moyen d'un tube souple. Dans le cas du manomètre à branches de sections inégales, le dit tube est relié à la branche de plus faible diamètre. La branche restée libre peut être maintenue en contact avec l'atmosphère terrestre et les indications sont alors altérées par les variations de pression ambiante; dans ce cas un manomètre de correction doit dtre installé à proximité; seule une des branches du dit manomètre de correction est hermétiquement fermée. Dans le cas du manomètre à branches de sections inégales, il peut être intéressant de fermer hermétiquement la branche dont la section est la plus importante. Ce dernier dispositif de fermeture, constitué, par exemple, dt un robinet, permet une correction automatique de la variation de pression atmosphérique. Dans tous les cas décrits ci-dessus, des calculs connus de lthomme de l'art permettent de déduire la valeur de la consommation d'oxy- gène puis la valeur de la DBO à partir des indications manométriques. Les caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre à titre d'exemple, en référence aux dessins annexés. On se référera d'abord aux figures 1, 2, 3, 4 5, 6, 7, pour décrire deux formes possibles de réalisations qui font ltobjet de l'invention. La figure l représente 3 plateaux, , 2, 3, oscillants autour d'axes 9. Pour la clarté du dessin, seul le plateau 2 est équipé pour porter des flacons tels que 4. Un organe moteur unique 5 anime les plateaux oscillants. Dans le cas décrit, un système d'embiellage articulé 6 permet la transmission de l'énergie motrice. La forme de réalisation proposée prévoit un chassis 7 aux contours rectilignes favorisant notamment la pose d'une carrosserie permettant d'obscurcir et d'isoler thermiquement la partie intérieure fonctionnelle de l'appareil. L'enceinte ainsi délimitée peut, par exemple, être thermostatée par des techniques connues de l'homme de l'art. La mobilité peut être assurée par des moyens tels que des roues 8. La figure 2 représente un disque 10 tournant autour d'un axe oblique Il Si l'on considère un rayon quelconque de ce disque, le sens de la pente de ce dit rayon change tous les 180 o de rotation; il bascule donc. La pente du plan du disque peut être modifiée en montant l'axe du disque sur un bâti dont l'obliquité est réglable par le moyen, par exemple, d'un axe 12. Un organe moteur 5 anime le disque par friction entre la circonférence de celui-ci et la circonférence de l'arbre 13 de l'organe moteur. La figure 3 représente la réalisation de côté et illustre le phénomène d'agitation par bascule. On voit ainsi que pour le flacon en position haute 14 le liquide mouille davantage la paroi orientée vers le centre du disque que la paroi orientée vers l'extérieur. Par contre, lorsque le ns- con est en position basse 15, le liquide mouille moins la paroi orientée vers le centre du disque que la paroi orientée vers ltextérieur. La forme de réalisation décrite aux figures 2 et 3 peut être équipée de moyens d' obscurcissement, de régulation thermique et de mobilité connus de lthomme de l'art. Quelle que soit la forme de réalisation adoptée, la période préférée de l'oscillation est d'environ 3 secondes et l'angle d'oscillation d'environ 400. En ce qui concerne le moyen de mesurer la dépression dans les flacons, nous avons adopté des manomètres consistant en tubes en "U" 16, aux figures 32 4 et 5, contenant du mercure. Pour faciliter la lecture de la dépression une réglette graduée suivant les connaissances de l'homme de l'art peut être juxtaposée à chaque tube. Pour protéger ces dits tubes en verre,ceuxci peuvent être noyés dans un matériau tel, par exemple, qu'une résine transparente 17 aux figures 4 et 5. En noyant chaque règlette dans le même matériau, on la solidarise avec le manomètre correspondant. Un tube souple et éventuellement transparent 18 permet de relier la phase gazeuse d'un flacon et une branche du manomètre correspondant. Les liaisons étanches nécessaires et le maintien des récipients contenant le fixateur de gaz carbonique peuvent être assurée par des moyens connus de l'homme de l'art qui, par ailleurs, a un grand choix de flacons à sa disposition. Les figures 4, 5, 6 et 7 illustrent, b titre d'exemples, quelques-unes des possibilités. Pour des raisons pratiques de représentation, les flacons sont dessinés comme s'ils étaient fabriqués en matériau transparent. Le flacon 19 de la figure 4 a la même allure générale que celui de la figure l. Le flacon 20 de la figure 5 a la même allure générale que celui de la figure 3. Pour regrouper un flacon avec le manomètre correspondant, les exemples proposent deux moyens de support 21 ou 22 obtenus par pliage convenable d'une tôle. Le dispositif 21 est un profil en "U" droit. Le dispositif 22 est aussi un profil en "U" droit additionné d'un profil en "L" droit sur une branche du "U"; le profil définitif étant en La fixation d'un ou plusieurs module (s) "flacon-manomètre" sur les dits supports et la fixation de ces supports sur les moyens de bascule peuvent être assurées par des systèmes connus de l'nomme de l'art. Ainsi, pour la figure 4, on procède par encastrenent dans un plateau 23. Pour le procédé de la figure 5, on fait passer des tiges telles que 24 à travers des trous 25 et 26 percés dans des appendices du support 22. Ces dites tiges sont solidaires d'un moyen de bascule. Ces deux exemples de fixation permettent une dépose aisée des flacons 19 et 20. Bn ce qui concerne les liaisons étanches précédemment citées, deux réalisations sont proposées pour raccorder les tuyaux 18 aux goulots 27 ou 28. La figure 6 représente un cône 29 creux et ouvert aux deux extrémités. Â la base du cône un disque percé 30 est soudé. Ce disque est posé sur un joint 31. Le joint est lui-même posé sur le goulot 27. L'étanchéité est assurée par le serrage du joint 31 entre le disque 30 et le goulot 27 par l'intermédiaire d'une capsule 32 filetée. La figure 7 représente un bouchon 33 percé. Le tube 18 est raccordé directement ou indirectement au bouchon 33. C'est ainsi qu'un tube 34 peut servir d'intermédiaire. Sur les figures 6 et 7 un récipient 35 est maintenu par un moyen de support 36. Le dit récipient peut contenir un produit destiné à fixer du gaz carbonique. I1 va de soi que l'invention n'est pas limitée à la forme de réalisa ticn déåd décrite ci-dessus, mais englobe toutes variantes d'exécution. REVENDICATIONS 1. Dispositif permettant de déterminer notamment la valeur de la demande biochimique en oxygène d'une eau, caractérisé par le fait d'être la combinaison de moyens d'agitation reconstituant un mouvement d'oscillation ou de bascule et de moyens de mesure de pression. 2. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'agitation stopère par un support ou plateau solidaire de récipients contenant du liquide à analyser. Le dit support ou plateau oscillant de part et d'autre de l'horizontale en prenant alors une pente qui change périodiquement de sens. Le nombre de supports ou plateaux et de récipients peut être variable. 3. Dispositif selon la revendication 2 caractérisé en ce que le plateau ou support oscille autour d'un axe par le moyen d'un organe moteur qui les anime par le moyen d'un embiellage ou par le moyen d'organes de transmission souples tels que des courroies ou des cordages. Le dit organe moteur peut être commun à plusieurs supports ou plateaux. 4. Dispositif selon la revendication 2 caractérisé en ce que chaque plateau ou support tourne autour d'un axe oblique, ce dispositif consti tuait un système d'agitation par bascule avec une mécanique rotative et non altereativeo 5. Dispositif selon la revendication 4 caractérisé en ce que un plateau est un dingue animé par un arbre moteur parallèle à l'axe de rotation du disque, la circonférence du disque et la circonférence de l'arbre pouvant hêtre en contact de tel]e manière que l1entrainement se fasse par friction. 6. Dispositif selon une quelconque des revendications 1, 2, 3, 4 et 5 caractérise en ce que les flacons contenant le liquide à analyser soient maintenus par un type de portors pouvant stabiliser automatiquement les dits flacons. Les dits portoirs étant eux-memes maintenus par des moyens les stabilisant automatiquement sur les plateaux ou supports oscillants. Le but du dispositif étant de permettre une pose et dépose faciles de chacun des dites flacons. 7. Dispositif selon l'une quiconque des précédentes revendications caractérisé en ce que le moyen de mesure de pression est un manomètre en "U" protégé par inclusion dans un matériau transparent. 8. Dispositif selon la revendication 7 caractérisé en ce que une réglette de lecture du manomètre graduée par l'homme de l'art est incluse dans le même matériau que le tube en "U". l'une quelconque 9.Dispositif selon /des revendications 1, 2, 7 et 8 caractérisé en ce que le type de flacon utilisé pour contenir le liquide analysé est relié à une branche du manomètre par une tuyauterie se raccordant par un moyen d'é- tanchéité au dit flacon. Préférentiellement le dit moyen d'étanchéité soutient un moyen de cochet retenant un récipient facile à déposer. Le dit récipient pouvant contenir un produit alcalin. 10. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que la cor binaison qui fait l'objet de l'invention comporte une régulation thermique.