Brevet FR2449165A1 — publié le 19800912

La présente invention, à laquelle a collaboré Monsieur Jacques GINESTE, concerne un dispositif pour la récupération d'une couche de liquide surnageant à la surface d'un autre liquide. Le problème de la séparation de deux liquides non miscibles est un problème qui se pose souvent dans l'industrie. Quand les deux liquides ont des densités suffisamment différentes, il est possible de les séparer en utilisant le phénomène de décantation. C'est le cas notamment pour les eaux industrielles contenant des matières huileuses. Il est en effet nécessaire de séparer l'eau et l'huile avant le rejet de l'eau à la mer ou à la rivière. La composition contenant de l'eau et de l'huile est donc conduite dans une enceinte de décantation, où l'eau et l'huile se séparent en deux couches, une couche inférieure aqueuse et une couche supérieure huileuse. La couche supérieure huileuse peut être ensuite récupérée, notamment à l'aide d'un dispositif communément appelé écrémeur. Un exemple d'installation mettant en oeuvre un écrémeur d'un type connu pour récupérer, après décantation, la couche supérieure obtenue à partir d'une composition constituée par deux liquides non miscibles, va être décrit immédiatement, pour plus de clarté, en référence aux figures 1 et 2 des dessins annexés, qui sont des vues, respectivement en coupe verticale et de dessus, d'un bassin de décantation. Les figures 3 à 8, auxquelles on se référera ultérieurement, représentent un exemple de réalisation du dispositif selon l'invention. Le bassin de décantation 1, représenté sur les figures 1 et 2, de forme rectangulaire, est équipé d'une conduite 2 d'alimentation en eaux usées. Le bassin 1 est divisé en deux parties A et B par une cloison siphoïde 3. La cloison 3 est disposée de telle façon qu'il existe entre la partie inférieure de la cloison et le fond du bassin un intervalle 4. L'huile contenue dans l'eau se sépare de celle-ci par gravité dans la partie A du bassin, pour former une couche supérieure huileuse 5, qui est arrêtée par la cloison siphoïde 3. L'eau, dont la majeure partie de l'huile a été séparée, passe dans la partie B du bassin, par l'intervalle 4 situé sous la cloison siphoïde 3, puis est évacuée, après passage sur une cloison 6 et déversement dans un collecteur 7, par une conduite d'évacuation 8.La conduite 8 dirige l'eau ainsi partiellement purifiée vers des traitements secondaires, par exemple un traitement biologique. La couche huileuse flottant à la surface de l'eau dans la partie A du bassin 1 est évacuée à l'aide d'un écrémeur. Cet écrémeur peut être notamment constitué, comme représenté sur les figures 1 et 2, par un tube cylindrique 9. Ce tube est disposé horizontalement, son axe étant parallèle à la surface du liquide dans le bassin. Les extrémités 10 et 11 du tube sont logées dans des manchons (non représentés), situés dans les parois 12 et 13 du bassin. Le tube 9 peut tourner dans ces manchons de telle façon qu'il puisse être orienté selon son axe à partir du bord du bassin, par une commande schématiquement représentée sur les figures 1 et 2 par le levier 14. Une fente 15, dont les lèvres 16 et 17 sont parallèles à l'axe du tube, et donc à la surface du liquide, est découpée selon la longueur du tube. La fente 15 peut être interrompue par des arceaux 18, destinés à assurer la rigidité du tube. Le tube 9 est orienté de telle façon que la lèvre 16 de la fente 15 affleure la surface du liquide contenu dans le bassin. La couche d'huile 5 peut être ainsi écrémée par le tube 9. Elle est ensuite évacuée à l'extérieur du bassin par le conduit 19 relié à l'extrémité 10 du tube, l'extrémité 11 étant obturée. Le dispositif connu qui vient d'être décrit présente l'inconvénient de ne pouvoir être orienté que par une intervention humaine. Celle-ci ne peut être effectuée que de façon épisodique, un opérateur ne pouvant être mobilisé en permanence pour régler l'écrémeur de chaque bassin de décantation d'une raffinerie s celle-ci peut en effet en posséder un grand nombre. Or, à la suite de variations du débit des eaux usées entrant dans le bassin, le niveau du liquide varie également dans le bassin et il arrive que l'écrémeur ne remplisse pas correctement son office s - soit l'écrémer est dit noyé" etdans ce cas,il recueille non seulement I'huile de surface, mais également des quantités importantes d'eau, ce qui va à l'encontre du résultat souhaité t de plus, les équipements situés en aval du bassin de décantation, notamment les pompes, peuvent souffrir de cette arrivée d'eau t - soit l'écrémer est dit "émergé" et,dans ce cas,l'écrémage ne se fait plus et l'huile s'accumule en surface en s'oxydant au contact de l'air pour former une couche compacte ,difficilement reprise à partir de l'écrémeur décrit précédemment. La Demanderesse a conçu un nouvel écrémeur auto-orientable, permettant de réduire considérablement les interventions humaines. Le but de la présente invention est donc le perfectionnement des écrémeurs des bassins de décantation. A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif, utilisable notamment dans un bassin de décantation, pour la récupération, dans une composition contenant deux liquides non miscibles, séparés par décantation en une phase liquide supérieure et en une phase liquide inférieure, de ladite phase liquide supérieure, ledit dispositif étant du type comprenant un tube cylindrique orientable selon son axe et disposé horizontalement, parallèlement à la surface de la phase liquide supérieure, ledit tube comportant sur sa longueur une fente délimitée par une première lèvre et une deuxième lèvre, lesdites lèvres étant parallèles, ledit tube étant orienté de telle façon que la première lèvre vienne affleurer la surface de la phase liquide supérieure, l'angle au centre correspondant à ladite fente étant tel que lorsque la première lèvre affleure la surface, la deuxième lèvre se trouve au-dessus de ladite surface, ledit tube étant relié par au moins une de ses extrémités à au moins un conduit d'évacuation de la phase liquide supérieure récupérée, ledit dispositif étant caractérisé en ce que ledit tube est équipé à ses extrémités d'éléments lui permettant de tourner librement autour de son axe, entre deux positions fixées, et en ce que ledit tube comporte, disposée suivant sa longueur, une cloison le séparant en une chambre supérieure et en une chambre inférieure, ladite chambre supérieure étant fermée aux extrémités du tube, tandis que ladite chambre inférieure est reliée à au moins une de ses extrémités à au moins un conduit d'évacuation de la phase liquide récupérée, les bords de ladite cloison étant formés par deux lignes génératrices dudit tube, dont l'une est formée par la première lèvre de la fente et l'autre est située en dessous de la surface de la phase liquide, de telle façon que la cloison forme dans la première chambre une gouttière apte à recueillir la phase liquide récupérée, ledit tube étant muni d'un contrepoids disposé de telle façon qu'il soit apte à contrebalancer le poids du liquide recueilli par la gouttière, ladite gouttière étant en communication avec la deuxième chambre par l'intermédiaire d'au moins un orifice calibré pratiqué dans la cloison. Un exemple de réalisation du dispositif selon l'invention, est illustré de façon non limitative, par les figures 3 à 8 des dessins annexés, sur lesquelles les éléments identiques à ceux des figures 1 et 2 ont été désignés par les mêmes numéros de référence, affectés de l'indice '. Plus précisément r La figure 3 représente, vu de dessus, un bassin de décantation équipé du dispositif selon l'invention t La figure 4 représente une coupe verticale selon le plan AA des figures 3, 5 et 7 t La figure 5 représente une coupe verticale selon le plan BB des figures 3, 4 et 6 ;; La figure 6 représente une coupe verticale selon le plan CC de la figure 5 t La figure 7 représente une coupe verticale selon le plan DD de la figure 4 Z La figure 8 représente une coupe verticale selon le plan EH de la figure 3. Le dispositif selon l'invention représenté sur les figures 3 à 8 est constitué par un tube cylindrique 21 disposé horizontalement dans le bassin 1'. Une fente 22, dont les lèvres 23 et 24 sont parallèles à l'axe du tube, est découpée selon la longueur du tube. Cette fente peut être interrompue par des arceaux 25 destinés à maintenir la rigidité du tube , mais la présence de ces arceaux n'est pas absolument indispensable, comme il sera expliqué plus loin. Les extrémités 26 et 27 du tube 21 sont disposées, dans les parois 12' et 13' du bassin 1', de telle façon que le tube 21 puisse tourner librement avec un faible frottement autour de son axe. A cet effet, chaque extrémité du tube est munie d'éléments permettant cette liberté de rotation et constitués des volants 28 (figure 5) et 29 (figure 8). Au centre de ces volants sont disposés des roulements à billes30 et 31. Les extrémités 26 et 27 sont disposées respectivement dans des logements 32 et 33 prévus dans la parois 12' et 13', la paroi 12' étant traversée de part en part par le logement 32,ce qui n'est pas le cas pour le logement 33. Dans les logements 32 et 33 sont disposés des manchons 34 et 35 munis de supports verticaux 36 et 37, dont le centre est équipé d'axes 38 et 39, qui sont enfilés dans les roulements à billes 30 et 31. Les manchons 34 et 35 sont fixés aux parois 12' et 13'. Cette fixation peut être obtenue par des couronnes 40 et 41 ,dont sont munis les manchons 34 et 35, couronnes dans lesquelles sont prévus des orifices ovalisés 42. La forme ovale des orifices 42 permet de régler en hauteur les manchons 34 et 35 et donc le tube 21 solidaire des manchons. L'horizontalité du tube 21 nécessaire pour écrémer le bassin sur toute sa longueur peut être ainsi obtenue. Le tube 21 est divisé sur toute sa longueur par une cloison 43, qui sépare ainsi l'intérieur du tube en deux chambres, une chambre supérieure 44 et une chambre inférieure 45. Cette cloison 43, dont la fonction sera expliquée plus loin, peut en outre contribuer à assurer la rigidité du tube et permettre de supprimer au moins en partie les arceaux 25 précédemment décrits et augmenter ainsi la longueur utile de la lèvre 23. Les bords de la cloison 43 sont parallèles et sont constitués par deux génératrices du tube 21, l'une de ces génératrices étant la lèvre 23,l'autre génératrice étant une ligne 46 telle que la cloison 43 forme dans la première chambre une gouttière 47,représentée sur -la figure 4 par des hachures.-La forme de la cloison 43 peut être absolument quelconque et c'est uniquement dans un souci de simplicité qu'elle a été représentée formée de deux parties planessurlesdessins. La chambre supérieure est fermée à ses deux extrémités par les parois 48 et 49, tandis que la chambre inférieure 45 est fermée à l'extrémité munie du volant 29, disposée dans le logement 33, par une paroi 50, mais n'est pas fermée à l'extrémité du tube 21 munie du volant 28 et est en communication avec un conduit d'évacuation 51, grâce aux passages 52 et 53 pratiqués dans le volant 28 et le support 36. Sur la cloison 43 est fixée une tige 54, sur laquelle est monté un contrepoids 55. La tige 54 peut se déplacer entre deux butées 56 et 57, montées sur une potence 58 fixée à la paroi 12'. Cette potence peut être réglée en hauteur. Il faut noter que l'ensemble contrepoids-tige se déplaçant entre deux butées peut être séparé en deux parties, le contrepoids étant monté sur une autre tige que celle qui se déplace entre deux butées. Le contrepoids peut également être monté sur une tige dont l'orientation est différente de celle de la tige 54, perpendiculairement par exemple. Dans la cloison 43 est aménagé un orifice 59. L'ouverture de cet orifice peut être réglée à l'aide d'un pointeau 60, supporté par une tige 61, fixée au tube 21 et qui peut être réglée en hauteur. Le dispositif fonctionne de la façon suivante s Le tube 21 est disposé dans un bassin de décantation de telle façon que la lèvre 23 soit parallèle à la surface du liquide. Comme indiqué ci-dessus,ceci peut être obtenu à l'aide des trous ovalisés 42. Avant de faire fonctionner le dispositif, il y a lieu de procéder à un premier réglage préalable. Le débit d'alimentation en eaux usées du bassin peut varier, ce qui entrain une élévation ou une diminution du niveau du liquide dans le bassin. Il y a donc lieu de repérer le biveau maximum et le niveau minimum du liquide dans le bassin, puis de régler la hauteur de la potence 58, de telle façon qu'au niveau maximum, la tige 54 ne soit pas tout à fait au contact de la butée 57 et, au niveau minimum, la tige 54 au contact de la butée 56. Lors de la mise en place du dispositif, la gouttière 47 est vide et le tube 21 pivote sous l'effet du contrepoids 55 jusqu'à ce que la tige 54 vienne heurter la butée 56. La lèvre 23 plonge en dessous de la surface du liquide, le liquide est prélevé et commence à remplir la gouttière 57. L'orifice 59 est dimensionné de telle façon que le débit du liquide qui s'écoule par cet orifice soit inférieur au débit du liquide prélevé par la lèvre 23. La gouttière 47 se remplit donc et, sous l'effet du poids du liquide prélevé, le tube 21 pivote autour de son axe, le contrepoids 55 ayant été prévu de telle façon que son poids soit inférieur a celui du liquide pouvant être contenu dans la gouttière. Le tube 21 pivotant, la lèvre 23 repasse au-dessus du niveau du liquide et le prélèvement cesse. Le liquide prélevé continue à s'écouler par l'orifice 59 dans la deuxième chambre 45 et est évacué par le conduit d'évacuation 51. Le tube 21 pivote donc en sens inverse et la lèvre 23 vient de nouveau affleurer la surface du liquide. Il s'établit alors un état d'équilibre du tube 21, qui fait que la couche supérieure du liquide est prélevée en continu par ledit tube. Le réglage du débit du prélèvement peut être effectué à l'aide du pointeau 60 en fonction de la quantité d'huile pénétrant dans le bassin de décantation. REVENDICATIONS 1.- Un dispositif, utilisable notamment dans un bassin de décantation, pour la récupération, dans une composition contenant deux liquides non miscibles, séparés par décantation en une phase liquide supérieure et en une phase liquide inférieure, de ladite phase liquide supérieure, ledit dispositif étant du type comprenant un tube cylindrique orientable selon son axe et disposé horizonta-lement parallèlement à la surface de la phase liquide supérieure, ce tube comportant suivant sa longueur une fente délimitée par une première lèvre et une deuxième lèvre, lesdites lèvres étant parallèles, ledit tube étant orienté de telle façon que la première lèvre vienne affleurer la surface de la phase liquide supérieure, l'angle au centre correspondant à ladite fente étant tel que lorsque la première lèvre affleure la surface, la deuxième lèvre se trouve au-dessus de ladite surface; ledit tube étant relié par au moins une de ses extrémités à au moins un conduit d'évacuation de la phase liquide supérieure récupérée, ledit dispositif étant caractérisé en ce que ledit tube est équipé à ses extrémités d'éléments lui permettant de tourner librement autour de son axe, entre deux positions fixées, et en ce que ledit tube comporte, disposée suivant sa longueur, une cloison le séparant en une chabre supérieure et en une chambre inférieure, ladite chambre supérieure étant fermée aux extrémités du tube, tandis que ladite chambre inférieure est reliée à au moins une de ses extrémités b au moins un conduit d'évacuation de la phase liquide récupérée, les bords de ladite cloison étant formés par deux lignes génératrices dudit tube, dont l'une est formée par la première lèvre de la fente et l'autre est située en dessous de la surface de la phase liquide, de telle façon que la cloison forme dans la première chambre une gouttière apte à recueillir la phase liquide récupérée, ledit tube étant muni d'un contrepoids disposé de telle façon qu'il soit apte à contrebalancer le poids du liquide recueilli par la gouttière, ladite gouttière étant en communication avec la deuxième chambre par l'intermédiaire d'au moins un orifice calibré pratiqué dans la cloison. 2.- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'orifice calibré est muni d'un pointeau permettant de régler le débit du liquide s'écoulant par l'orifice.