Brevet FR2463748A1 — publié le 19810227

I La présente invention concerne un procédé conçu particulièrement, mais non exclusivement, pour séparer des composés du mercure et des alliages du mercure présents sous la forme de particules solides, d'un fluide contenant lesdits composés ou alliages. L'invention concerne également un appareil pour la mise en oeuvre de ce procédé. En principe il est souhaitable de séparer, de l'eau d'un processus, toutes les particules soli- des pouvant y être présentes, étant donné que ces dernières contiennent souvent des substances qui sont nuisibles pour l'environnement et que l'on devrait empêcher -d'être dispersées par des systèmes classiques d'évacuation d'eaux usées. Le domaine, pour lequel la présente invention est particulièrement, mais non exclusivement, conçue, est le domaine dentaire. Dans ce domaine des subs- tances, telles que l'amalgame, contenant du mercure, sont traitées journellement. Comme on le notera, des quantités relativement importantes d'eau polluée par du mercure sont évacuées dans le réseau des eaux résiduaires, par l'intermédiaire de systèmes d'as- piration utilisés dans la pratique dentaire, c'est-à- dire des appareils d'aspiration utilisés dans diffé- rents buts, tels que le rinçage de la bouche, etc. Des appareils destinés au traitement de tels fluides pollués ont déjà été proposés, comme par exem- ple des dispositifs à filtres qui éliminent par fil- trage les particules solides d'une taille donnée. Ce- pendant ces filtres sont obstrués relativement rapide- ment par des accumulations de sang et de salive et, en outre, l'on a apporté une attention insuffisante au fait que les particules solides de petite taille ou très minuscules et légères, contenant du mercure, traversent le filtre. Une autre technique de séparation est décrite dans le brevet suisse No. 592.582, dans lequel des eaux usées polluées par du mercure sont amenées en contact avec des surfaces d'étain et/ou de zinc. La présente invention est basée sur le prin- cipe d'une combinaison singulière d'une séparation au moyen de la force centrifuge et d'une sédimentation, et l'objet de l'invention est de fournir un procédé selon lequel les particules solides présentes dans un fluide peuvent être séparées de ce dernier et qui permet à l'eau, qui est évacuée en permanence vers le réseau des eaux résiduaires, d'être hautement épurée. Un autre objet de la présente invention est de fournir des moyens permettant de manipuler de façon hygiénique le matériau récupérable. Le procédé conforme à l'invention est carac- térisé par le fait qu'une conduite d'admission pour l'eau résiduaire polluée débouche dans un espace de préférence annulaire, dans le fond duquel est montée -de façon fixe une collerette de guidage, que ledit espace annulaire est mis en communication avec l'in- térieur d'une pièce en rotation possédant une paroi limite supérieure horizontale et raccordée à l'arbre d'entraînement d'un moteur, que la collerette et la paroi limite de la pièce en rotation sont disposées l'une par rapport à l'autre de telle manière que l'eau polluée est entraînée à force dans la pièce en rotation au-dessous de ladite collerette, que l'eau polluée est entraînée à force en rotation, opération au cours de laquelle les particules polluantes sont entraînées sous 'l'action de la force centrifuge es- sentiellement vers la paroi périphérique de la pièce en rotation, que l'eau exempte de particules doit s'écouler à force en sortant dans l'espace défini par la collerette de guidage et la paroi limite ho- rizontale, et que la pièce en rotation présente une ouverture inférieure qui, lorsque le moteur est arr8- té, sert de sortie pour les particules accumulées sur ladite partie périphérique. En vue de mettre en oeuvre le procédé confor- me à l'invention, il est proposé un appareil caractérisé par le fait qu'un moteur possédant un arbre d'entraîne- ment est raccordé à un conteneur possédant une partie supérieure qui comporte une entrée d'admission pour l'eau résiduaire polluée et dont la partie inférieure est munie d'une sortie pour l'eau résiduaire épurée, l'eau résiduaire polluée devant tomber dans un récipient rotatif qui est entraîné en rotation par ledit moteur et qui est muni d'une paroi limite supérieure horizon- tale, et qu'il est prévu une collerette horizontale montée fixe, dans un plan dans lequel elle est entourée complètement par le récipient rotatif, l'eau-résiduaire polluée devant sortir,sousl'effet du mouvement rotatif du récipient, en direction de la périphérie de ce dernier, o les particules solides sont accumulées, tandis que l'eau libérée desdites particules sort entre l'espace défini par la paroi limite horizontale du récipient rotatif et la collerette de guidage, et que la partie inférieure du récipient rotatif est agencéede manière à communiquer avec les dispositifs permettant de re- cupérer le mélange de l'eau et des particules accumu- lées sur le pourtour du récipient, lesdites particules tombant par gravitation lorsque le récipient cesse de tourner. A titre d'exemple on a décrit ci-dessous et illustré schématiquement aux dessins annexés une for- me de réalisation de l'objet de l'invention. La figure 1 représente une vue en coupe ver- ticale d'un appareil conforme à l'invention. La figure 2 représente une vue en coupe hori- zontale prise suivant la ligne II-II de la figure 1. Une source d'alimentation en énergie, qui, dans la forme de réalisation illustrée, est un moteur électrique M de type classique, est équipée d'un ar- bre d'entraînement 10 faisant saillie extérieurement et peut être raccordées la source d'alimentation du réseau au moyen d'un câble non représenté. Le moteur est de préférence un moteur à vitesse élevée, possé- dant une vitesse de 2 000 à 5000 tr/mn. Le moteur M possède une plaque de base 11 dans laquelle sont ména- gées des ouvertures à travers lesquelles des vis 12 peuvent être insérées en vue de permettre le raccorde- ment, avec possibilité de dégagement, du moteur M à la partie supérieure 13 d'un récipient annulaire en forme d'anneau, désigné d'une façon générale par la référence 40. La partie supérieure 13 du récipient, qui possède une section transversale en forme de U, possède une ouverture centrale à travers laquelle est inséré l'arbre d'entraînement 10 du moteur M et qui coagit avec un manchon vertical qui est concentri- que à l'arbre d'entraînement 10 et présente un certain jeu avec ce dernier. Le manchon 14 est dimensionné de telle manière que l'arbre d'entraînement 10 fait saillie à l'extérieur de l'ouverture inférieure du- dit manchon. Autour du manchon 14 et concentriquement à ce dernier se trouve disposé un autre manchon 15, et l'espace annulaire enserré entre les manchons 14 et communique avec une conduite d'admission 17 du fluide pollué, arrivant-du cabinet dentaire. Le man- chon extérieur 15 est muni, à son extrémité inférieure ou au voisinage de ladite extrémité, d'une collerette en forme de bague ou d'anneau possédant une partie saillante radiale donnée. Un presse-étoupe pour l'ar- bre d'entraînement 10 est représenté en 19. Un conteneur 20, qui possède de préférence la forme d'un entonnoir, possède une partie périphérique 21 s'étendant essentiellement verticalement et qui re- joint une paroi limite 22 s'étendant horizontalement vers le centre du conteneur 20. De cette façon se. trouve formée une ouverture de taille donnée dans la partie supérieure du conteneur 20. La partie infé- rieure du conteneur 20 est munie d'un arbre 23 en forme de manchon dont la partie supérieure est raccor- dée, avec possibilité d'enlèvement, à l'arbre d'entraî- nement 10 du moteur M. Comme on le comprendra, ce raccordement provoque la rotation du conteneur 20 lorsque le moteur M est excité, et peut être de tout type classique. Dans la forme de réalisation repré- sentée, l'extrémité de l'arbre d'entraînement 10, distante du moteur M, est munie d'un trou possédant des taraudages permettant de recevoir une vis 24 ou un dispositif de joint à vis équivalent. Bien que ceci ne soit pas représenté sur le dessin, l'ar- bre d'entralnement 10 et l'arbre 23 en forme de man- chon sont munis de joints à cannelures connus. Dans la forme de réalisation donnée à titre d'exemple de l'invention, le conteneur rotatif 20 est raccordé, de la manière décrite précédemment, à l'arbre d'entraînement 10 du moteur M et, comme on peut le voir d'après le dessin, ledit conteneur entoure la collerette radiale 18 du manchon 15, de préférence de telle manière que l'extrémité de la paroi limite 22 s'étendant vers le centre du conte- neur 20 se situe sensiblement dans le même plan que -l'extrémité de la collerette radiale 18, et de ma- nière à former un espace de forme annulaire 25 en- tre les deux surfaces. Il ressort de façon évidente du mode de fonctionnement de l'appareil indiqué ci- après que cette collerette radiale sert également de dispositif de guidage pour le fluide, dont les parti- cules solides doivent être enlevées. Comme on peut le voir également d'après le dessin (figure 1), l'extrémité supérieure du manchon 23 possède une collerette radiale 26 qui réalise un rétrécissement dans l'embouchure de l'espace annulaire 16. L'extrémité inférieure du manchon 23 possède une collerette qui s'étend radialement intérieurement et qui forme un rétrécissement. La partie inférieure du manchon 23 est agencée de manière à s'étendre à l'intérieur d'un autre réci- pient 28 porté par l'élément inférieur 29 de l'encein- te 40 constituée par les organes 15 et 29. L'élé- ment 29- est raccordé à l'élément d'enceinte 13 au moyen d'un accouplement 30 à dégagement rapide, ce qui permet aux deux éléments d'être déconnectés prompte- ment l'un de l'autre. L'élément d'enceinte 29 est raccordé à un système d'évacuation d'eaux résiduaires au moyen d'une canalisation 31. Le récipient supplémentaire 28 est de façon appropriée du type à usage unique et est plus petit que l'élément d'enceinte 29 de manière à former un espace annulaire 41 qui est agencé de manière à commu- niquer avec le conteneur rotatif 20 d'une manière qui va être décrite ci-après. Conformément à une forme de réalisation de l'invention, le conteneur rotatif 20 est muni d'une bague fendue ou un segment râcleur 32 agissant de ma- nière à dégager de ladite partie périphérique toutes les particules susceptibles d'y adhérer. Le récipient supplémentaire 28 peut être également muni de lamelles ou d'autres dispositifs afin d'empêcher la rotation du fluide présent dans l'enceinte. La mise en oeuvre du procédé et le fonction- nement de l'appareil conformes de la présente invention sont les suivants De la salive, du liquide de refroidissement et des particules solides sont entraînés à partir de la bouche du patient par l'intermédiaire d'un tuyau (non représenté), dans la conduite d'admission 17 et sont guidés à travers l'espace annulaire 16 et pé- nètrent dans le conteneur rotatif 20 en un emplacement situé au-dessous de la collerette 18. Etant donné que le conteneur 20 tourne, le liquide pollué est en- traîné par la force centrifuge vers-la zone périphé- rique du conteneur 20. Au cours de la rotation continue du conteneur , les particules solides s'accumulent essentiellement au niveau ou à proximité des parties périphériques du- dit conteneur, tandis que le liquide dénué desdites particules traverse l'espace 25 et passe par la sortie 31, après traversée de l'espace 41, étant donné que du liquide traverse en continu la conduite d 'admissio 17. Cette sortie continue de fluide épuré se prolonge tant que du liquide pollué traverse la conduite17. On comprendra que lorsque l'on interrompt le courant d'a- limentation du moteur M, le conteneur 20 cesse de tour- ner et l'accumulation de fluide et de particules soli- des, qui s'ytruventtprésentes,tombe sous l'effet de la pesanteur et traverse les ouvertures 33 ménagées dans le manchon 23 en se déposant au fond du ré- cipient 28. On peut alors dégager l'élément d'en- ceinte 29 de l'élément d'enceinte 13 au moyen de l'ac- couplement 30 à dégagement rapide, enlever le récipient 28 et en récupérer le contenu. Comme on le comprendra aisément, le récipient 28 peut être remplacé par tout type classique-de dispositif collecteur. Le fluide traversant la sortie possède un de- gré de pureté très procre de 100%. On compren- dra également que le volume de fluide collecté dans le récipient 28, ainsi que lesdites particules, est très faible et que par conséquent ledit récipient, et par voie de conséquence l'appareil dans son ensem- ble, peut avoir de faibles dimensions. Lorsque ltap- pareil est remis en marche, par exemple avec un niveau de liquide N1 dans le récipient 28, le volume du li- quide présent dans le manchon 23 sera entraîné sous l'action de la pesanteur vers les parois du manchon et sortira dans le conteneur en rotation à travers les ouvertures 22 ménagées dans ledit manchon 23, de ma- nière à finalement être entraîné en direction de la partie périphérique du conteneur rotatif, et lorsque du fluide pollué-pénétrera à nouveau dans l'admission 17, le fonctionnement de l'appareil sera le même que celui décrit ci-dessus. L'ensemble de l'unité en rotation constitue une pompe d'aspiration/ventilateur qui tend à entraîner un certain volume de liquide hors du réci- pient 28 et par conséquent à refouler la même quantité de liquide superflue. Cet effet d'aspiration du flui- de dans le récipient 28 se poursuit jusqu'à ce que le niveau N2 ait été atteint. Comme mentionné ci-dessus, lorsque le conteneur 20 cesse de tourner, un mélange de fluide et de particules solides reflue dans le ré- cipient 28, en formant un sédiment dms le fond de ce dernier. Le résultat de l'effet décrit ci-dessus est qu'environ le même volume de fluide, que celui qui est enlevé par aspiration hors du récipient 28 lorsque le moteur est mis en marche et que le conteneur 20 tourne, retourne avec des particules nouvellement séparées au récipient 28 lorsque le conteneur cesse de tourner. De cette manière le récipient 28 ne peut jamais déborder. Un avantage supplémentaire réside dans le fait-que l'a- malgame résiduaire est collecté en permanence dans le liquide situé dans le récipient 28. L'enlèvement du récipient 28 et la récupéra- tion éventuelle des particules solides qui s'y trou- vent présentes n'ont besoin d'être effectués que sur des intervalles de temps relativement longs. Etant donné que le récipient 28 est du type à usage unique et peut être aisément rendu étanche et manipulé, l'o- pérateur n'a jamais besoin d'être mis en contact avec le contenu dudit récipient, ce qui garantit que les exigences requises du point de vue de l'hygiène sont respectées. Les lamelles ou lames 45 mentionnées ci-dessus et disposées dans le récipient 28 servent à empêcher que le sédiment situé dans le récipient puisoe être remué ou agité alors que l'appareil est en fonctionnement. La présente invention n'est pas limitée à la forme de réalisation représentée, mais peut être modifiée sans sortir du cadre de l'invention. Par exemple l'espace annulaire 16 n'est pas limité à la forme représentée à titre d'exemple sur les dessins. L'amenée du liquide pollué vers l'appareil peut être également réalisée d'autres façons, bien que le flui- de doive être introduit à force dans le conteneur ro- tatif en un emplacement situé au-dessous de la col- lerette de guidage 18 en forme d'anneau. REVENDICATIONS 1) Procédé pour séparer de l'eau d'un processus toutes les particules solides, et notamment conçu pour séparer des composés du mercure etde alliages de mercure présents sous la forme de particules solides, d'un fluide pollué par lesdits composants et alliages, caractérisé par le fait qu'une conduite d'amenée de l'eau résiduaire polluée se décharge dans un espace (16) de préférence de forme annulaire, dont le fond comporte une collerette de guidage (18) montée fixe, que ledit espace de forme annulaire (16) est mis en communication avec l'intérieur d'un conteneur (20) possédant une pa- roi limite horizontale supérieure (22) et qui est rac- cordé., avec entraînement en rotation, à l'arbre d'en- trainement (10) d'un moteur (M), que la collerette (18) et la paroi limite (22) du conteneur rotatif sont dis- posées l'une par rapport à l'autre de manière que l'eau polluée est entraînée à force dans le conteneur rota- tif (20) en un emplacement situé au-dessous de ladite collerette (18), que ladite eau polluée est entraînée à force en rotationZalors que les particules polluan- tes présentes dans-ladite eau résiduaire sontentraînées par la force centrifuge essentiellement vers la paroi périphérique du conteneur rotatif (20), que l'eau exemp- te desdites particules est entraînée à force pour sortir dans un espace (25) défini par la collerette de gui- dage (18) et la paroi limite horizontale (22), et que le conteneur rotatif possède une ouverture inférieure (32) à travers laquelle les particules présentes au niveau de la partie périphérique dudit conteneur ro- tatif tombent sous l'effet de la pesanteur lorsque le moteur est arrêté; 2) Procédé suivant la revendication 1, caracté- risé par le fait que l'ouverture inférieure (32) du conteneur rotatif est disposé de manière à communiquer il avec des dispositifs (28) permettant de récupérer les particules collectées. 3) Procédé suivant la revendication 2, caracté- risé par le fait que les particules sont collectées dans un récipient de dépÈt (28) à usage unique. 4) Appareil conçu en particulier pour la sépa- ration de composés du mercure et d'alliages du mercu- re sous la forme de particules solides, à partir de l'eau résiduaire polluée par lesdits composés et alliages, pour la mise en oeuvre du procédé suivant la revendication 1, caractérisé par le fait qu'un moteur (M) muni d'un arbre d'entraînement (10) est raccordé à une première enceinte (40) dans la partie supérieure de laquelle est disposée une admission (17) pour l'eau résiduaire polluée et dont la partie inférieure comporte une sortie (31) pour l'eau rési- duaire épurée, tandis que l'eau. résiduaire polluée doit descendre dans un conteneur (20) agencé de ma- nière à être mis en rotation par ledit moteur (M) et possédant une paroi limite horizontale supérieure (22), qu'il est prévu une collerette horizontale mon- tée fixe (18) disposée dans un plan dans lequel elle est entourée comp]iimetpar le conteneur rotatif (20), tan- dis que l'eau résiduaire polluée, qui doit sortir en pénétrant dans le conteneur rotatif en un emplacement situé au-dessous de ladite collerette fixe (18), est entraînée sous l'action de la force centrifuge vers la sortie périphérique dudit conteneur, o les particules solides sont entassées, tandis que l'eau dénuée desdites particules sort dans un espace (25) défini par la paroi limite horizontale (22) du con- teneur rotatif et la collerette de guidage (18), et que la partie inférieure du conteneur rotatif est agencée de manière à communiquer avec des dispositifs (28) destinés à récupérer le mélange de l'eau et des particules accumulées sur la partie périphérique dudit conteneur, ledit mélange s'écoulant en tombant sous l'effet de la.pesanteur lorsque le conteneur cesse de tourner. 5) - Appareil suivant la revendication 4, carac- térisé par le-fait que le mélange eau/particules est collecté dans un récipient (28) pouvant être enlevé, de préférence un récipient à usage unique. 6) Appareil suivant la revendication 4, carac- térisé par le fait que la première enceinte (40) possède un élément d'enceinte supérieur (13) raccordé, de façon détachable, au moteur (M), et un élément d'enceinte inférieur (29) raccordé de façon détacha- ble audit élément d'enceinte supérieur (13), ledit élément d'enceinte inférieur portant ou communiquant avec les dispositifs (28) grâce auxquels les parti- cules polluant l'eau sont collectées en vue d'un traitement ultérieur. 7) Appareil suivant la revendication 6, carac- térisé par le fait que l'élément d'enceinte supérieur de ladite enceinte (40) est muni d'un tube cylindrique (14) s'étendant vers.le bas et agencé de manière à enserrer l'arbre d'entraînement (10) du moteur (M), tout en conservant un certain jeu entre ledit tube et ledit arbre, et que extérieurement et concentriquement au tube (14) est installé un manchon (15) dans lequel aboutit l'admission (17) et qui forme avec le tube (14) un espace annulaire allongé (16) communiquant avec l'intérieur du conteneur rotatif (20). 8) Appareil suivant l'une quelconque des re- vendications 1 à 4, caractérisé par le fait que le conteneur rotatif (20) est une construction en forme d'entonnoir et comporte un arbre central creux (23) qui est raccordé de façôn détachable, à son extré- mité supérieure, à l'arbre d'entraînement (10) du moteur (M) et dont l'extrémité inférieure débouche dans un récipient (28) destiné à collecter les résidus pol- luants, ledit arbre creux (23) comportant dans sa paroi une ou plusieurs ouvertures (32) permettant d'établir une communication avec le récipient (28). 9) Appareil suivant les revendications 7 et 8 prises dans leur ensemble, caractérisé par le fait que l'extrémité supérieure de l'arbre creux central (23) est munie d'une collerette de forme annulaire (26) qui définit l'ouverture inférieure de l'espace de forme annulaire (16). ) Appareil suivant l'une quelconque des reven- dications 4 à 9, caractérisé par le fait que l'extré- mité de la paroi limite horizontale (22) du conteneur rotatif est disposée sensiblement dans le même plan vertical que l'extrémité de la collerette de guidage montée fixe (18). 11) Appareil suivant la revendication 6, carac- térisé par le fait que le récipient (28) destiné à collecter le mélange de l'eau polluée et des parti- cules polluantes lorsque le conteneur cesse de tour- ner, est plus petit ou nettement plus petit que l'élément d'enceinte inférieur-(29),et qul'espace an- nulaire (41) formé entre le récipient et ledit élé- ment d'enceinte communique avec un orifice de sortie (31) pour le liquide épuré sortant du conteneur ro- tatif (20).