Brevet FR2484272A1 — publié le 19811218

La présente invention concerne un dispositif dépura tion d'effluents liquides par décantation et filtration. Le dispositif selon l'invention se caractérise en ce qu'il comprend au moins un réacteur dans lequel liteau à épurer est mélangée à au moins un agent de floculation, un bac de décantation dans lequel le mélange floculé est séparé en flocons qui descendent à travers une ouverture inférieure vers des moyens de pressage et en eau décantée qui surnage, des goulottes collectrices sensiblement horizontales pré- vues à l'extérieur du bac pour recueillir le trop plein d'eau décantée, un second bac de décantation dans lequel s'écoule ladite eau décantée, un tamis rotatif cylindrique à axe horizontal, partiellement immergé dans liteau du second bac de décantation, au moins une goulotte pour recueillir l'eau filtrée qui a pénétré à l'intérieur du tamis, une rampe de buses pneumatiques montées à l'intérieur du tamis pour en détacher les boues qui adherent sur sa paroi extérieure et un collecteur pour lesdites boues. Un mode de réalisation de l'inventionsera à présent décrit à titre d'exemple en regard des dessins annexés dans lesquels La figure 1 est une vue en perspective générale du dispositif d'épuration selon l'invention La figure 2 est une vue partielle, en coupe, du dispositif de la figure 1 Les figures 3 et 4 sont respectivement des vues en élévation et en bout du tamis en forme de tambour. Avec référence aux figures 1 et 2, le dispositif d'épuration comprend deux réacteurs cylindroconiques 10, 12 montés en série,ce nombre n'étant pas limitatif, dans lesquels l'effluent liquide est floculé, deux bacs de décantation 14, 16 montés en série et permettant d'effectuer la séparation entre les flocons et l'eau, et un tamis rotatif 18 en forme de tambour monté dans le dernier bac de décantation 16 et destiné à retenir les derniers flocons qui subsisteraient encore dans l'eau. L'effluent à épurer est injecté à la partie supérieure du réacteur 10 par une tubulure tangentielle 20 qui débouche au-dessus d'une goulotte 22, descendant en spirale le long de la paroi interne du réacteur. Un agent de floculation est versé dans la goulotte, par exemple par une pompe péristaltique 23. Le liquide et l'agent de floculation sont entraînés dans un mouvement tourbillonnaire le long du trajet en spirale 24 dans lequel ils sont énergiquement brassés pour former un mélange homogène afin que la floculation se produise dans toute la masse du liquide effluent. Ainsi, la goulotte en spirale 22 constitue un moyen simple et économique pour effectuer le mélange sans utiliser de source. d'énergie. Le mélange obtenu est communiqué au second réacteur 12 au moyen d'une tubulure 26 qui débouche tangentiellement au sommet dudit réacteur. Un second agent de floculation est ajouté au mélange par une pompe 28, de manière i précipiter éventuellement d'autres particules en suspension dans le liquide effluent. Le mélange complètement floculé est conduit par une tubulure 30 à deux rigoles horizontales 32, 34 disposées dans ltouverture supérieure du premier bac de décantation 14 Pour empêcher le mélange de passer directement depuis les rigoles 30, 32 aux gouttières 40, 42 avant d'avoir subi une décantation suffisante, on dispose entre ces éléments des chicanes verticales 44, 46 que l'eau doit contourner par le bas suivant les flèches f pour atteindre les rigoles 30 32. L'eau claire recueillie dans les rigoles s'écoule à travers des orifices 48 dans le second bac de décantation 16. A cet effet, les rigoles ont avantageusement une paroi de fond inclinée vers le bac 16. Pendant ce temps, les flocons 38 descendent vers une ouverture inférieure du premier bac de décantation 14 et sont absorbés par un moyen de pressage, tel qu'une vis d'Archimède 50 montée tournante à l'intérieur d'un filtre tubulaire 52 à mailles très fines, lui-même protégé par un tube 54 à grosses perforations. Le filtre et le tube se raccordent à un tuyau vertical ascendant 56 dont la sortie est approximativement au meme niveau que l'eau contenue dans le bac de décantation 14.Le poids de la colonne de flocons contenue dans ledit tuyau constitue une force résistante qui comprime sous forme très compacte les flocons entraînés par la vis dArchimède 50. Le tuyau vertical 56 se termine par une crosse 58 à la sortie de laquelle les boues compactes sont recueillies. L'eau filtrée résultant du pressage s'écoule, à travers le filtre 52 et le tube 54, dans une goulotte 60. Dans le second bac de décantation t6 est disposée une chicane verticale 62 dont le bord inférieur est espacé du fond du bac. Les quelques particules restant dans l'eau flottent à la surface du bac, tandis que 11 eau claire après avoir contourné la chicane remonte vers le tamis rotatif 18. Les grosses particules en suspension se déposent sur le fond 64 du bac qui est avantageusement incliné vers un orifice obturé par un robinet de purge 66. Comme le montrent en détail les figures 3 et 4, le tamis rotatif 18 comprend un filtre 68 à mailles très fines en forme de tambour, d'axe horizontal. Aux bords circulaires du filtre sont fixées deux armatures annulaires de roulement 70, 72 par lesquelles le tamis prend appui dans des échancrures en forme d'arc de cercle et garnies de joints d'étanchéité 74, prévues sur deux parois latérales opposées du bac de décantation 16. De cette manière, le filtre 68 est partiellement immergé dans le bac et l'eau peut péné- trer à l'intérieur du tamis à travers les mailles du filtre qui retiennent les particules de matière qui seraient encore en suspension. Les armatures 70, 72 du tamis tournant s'appuient également sur quatre galets 78, 80, 82, 84 fixés deux à deux sur des axes 86, 88 montés tourillonnants dans des paliers 90, 92. Le tamis est entraîné en rotation à raison d'un tour par minute par un moteur 94 dont le mouvement est transmis à l'axe 88 qui porte les galets 78, 80 par l'intermédiaire d'une channe 96 et d'un pignon 98 calé sur l'axe 88. D'autre part, le mouvement de l'axe est transmis à l'axe 86 au moyen d'une channe 100 et d'un pignon, non représenté, calé sur l'axe 86. A l'intérieur du tamis, dans sa partie non immergée, est montée une rampe de buses, de préférence pneumatiques 102, destinées à souffler de l'air pour décolmater le filtre des boues qui se sont déposées sur sa paroi extérieure. Ces boues sont recueillies par une goulotte 104, tandis que l'eau filtrée s'écoule aux extrémités du tamis dans des collecteurs 106 et 108. Avantageusement, le meme moteur 94 est utilisé pour entratner par l'intermédiaire d'une transmission mécanique appropriée 110, l'arbre 112 qui porte la vis d'Archimède 50. Au lieu d'entrainer le tamis- rotatif 18 au moyen d'un galet moteur, on peut aussi bien prévoir un entrainement au moyen de pignons portés par un arbre moteur et qui engrènent avec des channes ou des dentures fixées autour des armatures 70,72 du tamis. On obtient ainsi un entralnement régulier du tamis,et sans patinage sur les patins. Le dispositif selon l'invention permet d'obtenir une eau claire et limpide. Il nécessite une faible énergie pour faire tourner le tamis et la vis dwArchimbde. Malgré ses dimensions relativement réduites, il peut produire de grands débits d'eau filtrée.Ainsi avec un bac de décantation d'une contenance de 250 litres et des réacteurs dune contenance de 30 litres, on peut obtenir un débit d'eau filtrée de 6 tonnes/heure. REVENDICATIONS 1.- Dispositif d'épuration d'effluents liquides, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un réacteur 10, 12 dans lequel l'eau à épurer est mélangée à au moins un agent de floculation, un bac de décantation 14 dans lequel le mélange loculé est séparé en flocons qui descendent à travers une ouverture inférieure vers des moyens de pressage 50, 32 et en eau décantée qui surnage, des goulottes collectrices 40, 42 sensiblement horizontales prévues à l'extérieur du bac 14 pour recueillir le trop plein d'eau décantée, un second bac de décantation 16 dans lequel s'écoule ladite eau décantée, un temis rotatif cylindrique 18 à axe horizontal, partiellement immergé dans l'eau du second bac de décantation 16, au moins une goulotte 106, 108 pour recueillir l'eau filtrée qui a pénétré à l'intérieur du tamis, une rampe de buses pneumatiques 102 montées à l'intérieur du tamis pour en détacher les boues qui adhèrent sur sa paroi extérieure et un collecteur 104 pour lesdites buses. 2.- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'effluent liquide et l'agent de floculation sont introduits à la partie supérieure du réacteur 10, au-dessus d'une goulotte 22 descendant en spirale le long de la paroi interne du réacteur 10, le mélange floculé étant recueilli à la base du réacteur et introduit à la partie supérieure dssun second réacteur 12 ou du premier bac de décantation 14. 3.- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le mélange floculé du second réacteur est reçu par des rigoles horizontales 32, 34 disposées dans louver- ture supérieure du premier bac de décantation 14, de préférence parallèlement aux goulottes collectrices 40, 42, et pourvues de bords longitudinans découpés en dents de scie à travers lesquelles l'effluent se déverse dans le bac de décantation 14. 4.- Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'entre les rigoles 32, 34 et les goulottes collectrices voisines 40, 42 sont disposées des chicanes verticales 44, 46 en forme de plaques destinées à forcer l'effluent qui se déverse des rigoles à les contourner par le bas avant de remonter vers les goulottes collectrices. 5.- Dispositif selon lune des revendications précédentes, caractérisé en ce que la paroi de fond des goulottes collectrices 40, 42 est inclinée vers le second bac de décantation 16 et en ce que sa paroi latérale adjacente au premier bac a un bord longitudinal découpé en dents de scie. 6.- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens de pressage sont constitués par une vis dArchimède 5050montée tournante autour de son axe 112 à l'intérieur d'un filtre tubulaire 52 protégé extérieurement par un tube 54 à grosses perforations, qui se raccorde à un tuyau vertical ascendant 56 dont la sortie est en forme de crosse 58 et se trouve approximativement au même niveau que le liquide contenu dans le premier bac de décantation 14, une goulotte 60 étant prévue pour recueillir l'eau filtrée passant à travers ledit filtre 52. 7.- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que dans le second bac de décantation 16 est disposé une chicane verticale 62 forçant le liquide arrivant du premier bac à la contourner par le bas avant de remonter vers le tamis rotatif 18. 8.- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le second bac de décantation comporte un fond incliné 64 vers un orifice obturé par un robinet de purge 66. 9.- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le tamis rotatif 18 comprend un filtre 68 cylindrique à fines mailles aux bords circulaires duquel sont fixes des armatures annulaires de roulement 70, 72 par lesquels le tamis repose dans des échancrures en forme d'arc de cercle garnies de joints d'étanchéité 74 et formées sur deux parois latérales opposées du second bac de décantation 16. 10.- Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que les armatures 70, 72 du tamis s'appuient sur au moins quatre organes de roulement, tels que des galets 78, 80, 82,84, dont l'un au moins est moteur, et qui entraînent le tamis en rotation autour do son axe. 11.- Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que le tamis rotatif est entrainé en rotation par des pignons fixés sur un arbre moteur et qui engrènent avec des chaines ou des dentures formées autour des armatures de tamis. 12.- Dispositif selon l'une des revendications 1, 6, 9 à 11 , caractérisé en ce qu'à l'intérieur du tamis, dans sa partie non immergée, est montée une rampe de buses 102, de préférence pneumatiques, destinées à décolmater le filtre des boues qui se déposent sur sa paroi extérieure. 13.- Dispositif selon l'une des revendications 1, 9 à 12, caractérisé en ce qu'il comporte un unique moteur 94 pour entraîne# en rotation la vis dtArchimède 50 et le tamis rotatif 18.