Brevet FR2443034A1 — publié le 19800627

L'invention se rapporte à une installation pour le traitement de l'eau chaude résiduaire en provenance de l'industrie et, ??lus particulièrement mais non exclusivement, de l'industrie de la teinture. Des eaux résiduaires très chaudes sont fréquemment produites ten sortie dans l'industrie notamment de la teinture o F s eaux usées ont encore une température de 11 ordre de cent dix degrés centigrades. Se pose alors le problème de leur refroidissement avant leur rejet à l'égout. Pour ce refroidissement, sont généralement prévus - soit des bassins à ciel ouvert dans lesquels passe l'eau,ce qui toutefois nécessite, pour obtenir un refroidissement suf fisant, des étendues d'eau considérables; - soit de réfrigérants qui sont constitués d'une pile d'éléments, tels que des lattes ou des coupelles disposées en plein vent et/ou ventilées. l'eau amenée par une rampe ruisselle succes sivement sur chacun de ces eléments en un mince film,avant d'être recueillie à la base dans un bassin. Dans ces deux cas, la chaleur des eaux est extraite en pure perte, alors oie ,par ailleurs, l'industrie en a un besoin constant et important, que ce soit, sous la forme de vapeur, d'eau chaude à usage industriel ou sanitaire ou de chauffage. Aussi, est-il déjà connu, notamment pour la production d'eau chaude, de récupérer partiellement la chaleur des eaux usées. Pour cette récupération partielle, les eaux usées passent au travers d'un échangeur. Dans les réalisations connues, cet échangeur travaille indépen damment des conditions de fonctionnement d'un éventuel moyen annexe de refroidissement et sans tenir compte des pourtant importantes variations de la température des eaux usées et/ou des besoins réels de l'industrie en matière d'eau chaude, de chauffage et/ou sanitaire ou de vapeur. Il en résulte, en vue d'obtenir le refroidissement des eaux usées, de fréquentes périodes d'inutile consommation d'énergie s'ajoutant à la consommation du chauffage des eaux utilises par ailleurs. De mimez malgré les besoins non négligeables en eau froide, dans tous les cas, en sortie du système de refroidissement choisi, les eaux sont rejetées à l'égout d'osa une perte importante. Un résultat que l'invention vise à obtenir est une installation pour le traitement de l'eau chaude résiduaire permettant la récupération optimale de la chaleur qu'elle porte, mais aussi, éventuellement, de l'eau elle-même, en tenant compte des variations de température et des besoins en chaleur et en eau. Â cet effet, elle a pour objet, une installation du type cité Clus haut, caractérisé en ce que l'échangeur et le réfrigérant sont combinés entre eux par une conduite de dérivation aes eaux usées piquée en amont de l'échangeur et raccordée à l'entrée du réfrigérant et en ce que l'échangeur porte un aquastat pilotant un circuit de commande d'au moins une vanne motorisée divisant le débit des eaux usées, afin de moduler l'admission dans la dérivation et au circuit primaire de l'échangeur, en fonction des besoins en chaleur du circuit secondaire de ce dernier. L'invention sera bien comprise à l'aide de la description ciaprès faite, à titre d'exemple non limitatif, en regard du dessin ci-nnnexé qui représente l'installation en vue schématique. La tubulure 1 d'arrivée des eaux usées est, après passage par une vanne, un filtre et un limiteur de pression (non représentés), raccordée à l'entrée d'un échangeur 2, en sortie duquel échangeur, les eaux usées sont, au travers d'un clapet anti-retour 3,conduites à une rampe 4, assurant l'éparpillement des eaux en tette d'un réfrigérant 5. ae réfrigérant est constitué d'une pile d'éléments 6 sur lesquels l'eau ruisselle. Les éléments 6 sont exposés au vent au travers de jalousies réalisant les parois latérales 7. Les eaux ainsi refroidies tombent dans un bassin 8 raccordé à une conduite 9 de rejet à l'égout,éventuellement par l'intermédiaire d'une pompe 10. Lorsque cela est souhaité, afin de pousser au maximum le refroidissement, le tirage du réfrigérant peut avantageusement être forcé Dar des ventilateurs 11. Le circuit secondaire de l'échangeur 2 comprend une entrée d'eau par une conduite 12 raccordée au réseau de distribution d'eau ou par une conduite 13 de recyclage par exemple en provenance d'une station d'épuration 14. La tubulure 15 de sortie du circuit secondaire de l'échangeur 2 est raccordée aux divers points d'utilisation de l'eau chaude,tels une chandière 16, diverses prises 17 d'eau chaude industrielle ou sanitaire, voire même à une bâche i8 de retour des vapeurs. Pour contrer la circulation du fluide, en sortie du circuit secondaire, sont prévus une vanne motorisée 19 et éventuellement un clapet anti-retour 20 ainsi qu'une pompe 21. L'ouverture de la vanne motorisée 19 avec, s'il y a, la mise en marche de la pompe 21 est évidemment liée par un circuit de commande 22 à I'ouverture de la vanne motorisée 23 contrôlant l'arrivée d'eau dans le circuit secondaire, afin de réapprovisionner en eau cet échangeur au fur et à mesure de la consommation. Au circuit secondaire est connecté un aquastat 24. En période de faible consommation par rapport à la puissance calorifique des eaux usées, l'eau du circuit secondaire atteindra une température excessive. Afin d'éviter une surchauffe, outre une soupape de sécurité 25, sur l'arrivée 1 des eaux usées, sont prévus une vanne motorisée 26 et un by-pass 27 contrôlé par une autre vanne motorisée 28. Ces vannes 26,28, commandées par un circuit 29 piloté par l'aquastat 24 moduleront ou stopperont l'arrivée des eaux usées à l'échangeur, lesquelles eaux usées seront donc directement, au moins partiellement, amenées au réfrigérant 5 avant d'être rejetées. Par un circuit 30, les ventilateurs 11 se mettent automatiquement en marche lors du rejet à l'égout des eaux usées, afin de parfaire leur refroidissement. En vue de les recycler e*/ou de respecter les régles anti-pollution, au lieu d'être rejetéesdirectement à l'égout, les eaux du bassin 8 peuvent être envoyées, par une conduite 31 et sous la commanded'une pompe 32, à un poste d'épuration 14, avant recyclage par la tubulure 13 d'entrée du circuit secondaire de l'échangeur ou avant rejet à l'égout 33 par une conduite 34 contr8lée par une vanne motorisée 35 éventuellement raccordée à une branche 36 du circuit 30 de commande des ventilateurs 11, afin que ceux-ci se mettent en marche, crue le rejet à ltégout ait lieu directeSle: :lt ou ,)ar l'intermédiaire du oste dtépuration. Selon la nature des eaux usées, le poste d'épuration pourra évidemment être raccordé à d'autres appareils (37), tel un compresseur d'injection d'un gaz tel par exemple de l'air ozoné en vue de la stérilisation avant recyclage. La conduite de dérivation 27 et son circuit de commande 29 conbinent avantageusement les actions de l'échangeur 2 et de la tour de refroidissement, afin de conduire à un gain d'énergie par la récupération du maximum de chaleur et, par le poste d'épuration, à un gain de liquide. En effet, le circuit de commande n'envoie les eaux usées directement au réfrigérément 5, fonctionnant seul ou en combinaison avec les ventilateurs 11 de tirage forcé pour rejeter à l'égout une eau refroidie à bonne température et si nécessaire traitée, que lorsque cesse le prélèvemént sur le secondaire de l'échangeur 2 et lorsque les eaux chaudes ne peuvent etre stockées. Par contre, pendant le recyclage des eaux pour l'alimentation du circuit secondaire de 1' échangeur, l'action des ventilateurs il est stoppée , sauf si en fait les eaux traitées doivent être réuti- lisées froides, par exemple par un piquage 38, en sortie du zeste 14 d'épuration, auquel cas la simple ouverture du by-pass 27 par la vanne 28 peut piloter un circuit 39 de commande des ventilateurs 11. 1vENDiOÂTi0 1. Installation pour le traitement de l'eau chaude résiduaire en provenance de l'industrie et plus particulièrement, mais non exclusivement de l'industrie de la teinture, comprenant, d'une part, pour la réculDération de la chaleur, un échangeur dont le circuit í)rimaire est traversé par les eaux usées et dont le circuit secondaire est traversé par les eaux propres à alimenter divers appareils annexes tels une chaudière, divers piquages d'eau chaude industrielle,voire même une biche de retour de vapeur, et, d'autrepart, pour le refroidissement avent rejet à l'égout ou recyclage, un réfrigérant dont le tirage peut être forcé par l'action d'au moins un ventilateur, cette installation étant c a r a c t é r i s é e en ce que l'échangeur et le réfrigérant sont combinés entre eux par une conduite de dérivation des eaux usées, piquée en amont de l'échangeur et raccordée à l'entrée du réfrigérant et en ce que l'échangeur porte un aquastat pilotant un circuit de commande d'au moins une vanne motorisée divisant le débit des eaux usées, afin de moduler l'admission dans la dérivation et au circuit primaire de 1' échangeur, en fonction des besoins en chaleur du circuit secondaire de ce dernier. 2. installation selon la revendication 1, dont les eaux recueillies en sortie du réfrigérant peuvent être envoyées par une pompe à un poste d'épuration dont la sortie est raccordée selon les besoins, soit à l'entrée du circuit secondaire de l'échangeur pour recyclage, soit à une conduite de rejet à l'égout, cette installation étant caractérisée en ce qu'elle comprend, sur la conduite de rejet à l'égout du poste d'épuration, une vanne inoto- risée raccordée à un circuit de commande de l'action des ventilateurs de tirage forcé du réfrigérant, afin de les faire fonctionner lors du rejet à l'égout et de les arrêter lors du recyclage.