Brevet FR2498947A1 — publié le 19820806

La présente invention concerne lin réacteur de pourrissement, notamment pour des boues (schlamms) de décantation, comportant des cellules pour la conservation séparée d'une matière ayant des âges différents, des dispositifs pour brasser cette matière dans les cellules, et des dispositifs de transfert de la matière de cellule en cellule. Les réacteurs de ce genre connus sont constitués par des silos de section circulaire ou rectangulaire munis de fonds intermédiaires sur lesquels la matière est brassée par des bras ou autres organes analogues, et au travers desquels on la fait tomber sur le fond intermédiaire suivant en ouvrant des volets ou autres trappes. On connait aussi des réacteurs de section rectangulaire dans lesquels la matière n'est brassée que lorsqu'elle tombe sur les fonds intermédiaires suivants. Lorsqu'il se produit des dérangements dans ces réacteurs connus, par exemple par suite a. la présence d'un objet encombrant qui vient se coincer dans les agitateurs, plateaux de fond ou autres parties en mou vexent, il est extremement incommode et long de les vidanger pour les remettre en état de fonctionnement. En général il n'y a plus rien d'autre i faire que d'éliminer h la main la cause du dérangement. l'e but de l'invention est de créer un réacteur de pourrissement moins sujet à dérangement. Four atteindre ce but l'invention consiste en un réacteur de pourrissement du genre décrit en préambule mais qui est caractérisé en ce qu'il se compose d'un tambour rotatif couché subdivisé par des cloisons transversales tournant avec lui ou fixes, les disposi tifE de transfert étant constitués par des aunes disposées sur les cloisons tournantes i l'avant de passage ménagés dans ces cloisons, ou à l'extérieur de cellesci, ou par des palettes disposées sur la paroi du tambour et coopérant avec un transporteur à channes a raclettes qui s'étend au-dessus des cloisons fixes et au quz est affecté un tablier qui peut être déplacé de cellule en cellule. Le réacteur selon l'invention est d'un fonction nement plus fiable déjà par le fait que le tambour dans son entier représente pour chaque cellule le dispositif de brassage et que les paliers et la commande de ce tambour sont robustes et accessibles de l'exté- rieur, alors que dans les réacteurs de pourrissement congrus les dispositifs de brassage, de quelque nature soient-ils, sont toujours disposés i l'intérieur et, dans une grande mesure, enfermés dans la matière à traiter.En outre, le réacteur selon l'invention nécessite moins de parties en mouvement ; meme le transporteur à chatnes à raclettes et le tablier mobile prévus dans la variante la moins simple peuvent ensemble constituer une unité de montage que l'on peut installer d'un bloc dans le tambour ou extraire de celui-ci.De plus, dans le réacteur selon l'invention les effets de Pertur bations éventuelles peuvent encore etre réduits par le fait que l'intérieur de chacune des cellules est rendu accessible à travers une ouverture obturable par laquelle elle peut être vidangée ; ces ollvertures des cellules srnt de préférence décalées de l'une i la suivante dans le sens circonférentiel, de sorte qu'en cas de nécessité la matière contenue dans le tambour peut être simplement vidée en faisant tourner le tambour de quelques tours, après quoi il est aisé de remédier au dérangement. Ze petit nombre de parties en mouvement, allié a la grande simplicité de celles-ci, signifie des coûts de fabrication réduits. rar ailleurs, ce petit nombre de parties mobiles permet, d'autant plus que celles-ci se -résentent sous la forme d'un robuste transporteur caies a raclettes, de transporter en position horizontale le réacteur qui, d'ailleurs, fonctionne dans cette même position. Le réacteur peut ainsi outre fabriqué entièrement en atelier, réduisant ainsi au strict minimum les coûteuses dépenses que représentent l'assemblage et l'installation sur le lieu d'utilisation du réacteur.Par conséquent, le réacteur selon l'invention peut aisément être mis en oeuvre par exemple simplement pour effectuer des essais, ou pour toute autre utilisation en tant qu'installation mobile. Le réacteur pourrait aussi être transporté dans un conteneur qui lui serait propre et qui pourrait tenir lieu du hall dans lequel on installehabituel- lement des réacteurs. Enfin, le culbutage aéré et permanent de la matière à traiter dans le tambour favorise partioulièrement la réaction de pourrissement, alors que dans les réacteurs connus les dispositifs de brassage au contraire tassent cette matière et, de ce fait, engendrent de plus grands efforts qui conduisent forcement 9 prévoir une construction plus forte, donc plus coûteuse. Pour assurer l'alternance, généralement recherchée, entre le séjour de la matière dans une cellule et son transfert dans la cellule suivante, il suffit, dans la première forme d'exécution du réacteur selon l'invention, c ' est-à-dire dans le réacteur muni de cloisons tournant avec lui, d'inverser le sens de rotation du tambour. JJes aubes prévues sur ces cloisons tournantes ne transportent la matière que lorsqu'elles tournent dans un sens de rotation déterminé, alors que dans l'autre sens elles restent sans effet. Lorsque des aubes sont prévues sur la paroi du tambour, elles sont disposées suivant une hélicoTde afin de pouvoir transférer la matière d'une cellule A l'autre, et, afin qu'eues ne puissent être actives dans le sens de rotation opposé, elles peuvent comporter sur leur côté arrière une oouverture paral lele à l'axe, ou tout au moins rencontrer par leur extrémité arrière la paroi trasversale pleine et non pas un passage dans oelle-ci. Dans la deuxième forme d'exécution de l'invention, c' est-a-dire dans le réacteur muni d'un transporteur a channes à raclettes qui coopère avec un tablier déplaçable de cellule en cellule, ce tablier est, à partir de la dernière cellule, déplacé d'une cellule à la suivante lorsque l'on veut opérer uniransport de la matière contenue dans le tambour.Le transfert s'effectue sur ce tablier, tandis que sur le reste de la longueur du transporteur celui-ci reste inopérant : la matière entraînée lelong de la paroi du tambour, généralement par des palettes fixées à cette paroi, retombe dans la cellule à travers le transporteur la où il n'y a pas de tablier ; c'est seulement là où se trouve le tablier que la matière tombe sur ce dernier et est entraînée par les raclettes du transporteur qui la font tomber dans la cellule suivante. Pour assurer que la matière parvient bien sur le tablier, une autre caractéristique de l'invention con siste en ce qu'a coté du transporteur à chaines à raclettes est disposée, en amont de ce transporteur lorsque l'on considère le sens de rotation du tambour, une tôle transporteuse qui coopère avec des palettes d'en tralnement disposées sur la paroi du tambour, cette tôle ayant de préférence une courbure adaptée .à celle de cette paroi. Cette tôle transporteuse peut, elle aussi, être incluse dans l'unité de montage précédemment mentionnée que l'on peut, dans son ensemble, installer dans le tambour ou l'en retirer. il est avantageux que le tablier puisse être déplacé de préférence entre les deux brins du transporteur a' chaînes à raclettes, dans un guidage formé sur un guide -chaine du transporteur. Les cloisons transversales fixes sont de préférence disposées sur une construction porteuse commune, par exemple sur une poutre, prenant appui hors du tambour rotatif. Les cloisons transversales tournant avec le tambour sont fixées par des goussets à la paroi du tambour, de préférence en laissant subsister un passage annulaire entre leur pourtour et la dite paroi. Le passage annulaire permet, au moins dans une certaine mesure, que le simple écoulement de la matière compense des différences de hauteur de remplissage dans les cellules, différences qui peuvent éventuellement se produire par suite des variations d#-consigtinc de la matière a mesure de son pourrissement, car ces variations font que les aubes n'ont pas toujours, d'une cellule à une autre, la même prise sur cette matière. En outre, la partie du passage annulaire qui reste dégagée au-dessus de la matière q traiter sert A. la circulation d'un courant aérateur et/ou dégazeur. Dans la deuxième forme d'exécution par contre (cloisons fixes), il est prévu que le degré de rempliesage varie d'une oellule X la suivante durant le trane- fert de matière, puisque pendant tout le temps que dure ce transfert le niveau dans l'une des cellules descend alors qu'il monte dans l'autre. D'autre part, un courant aérateur et/ou dégazeur peut circuler dans la partie supérieure du tambour, puisque les cloisons fixes doivent, ne serait-ce que pour permettre l'installation du transporteur R chaines à raclettes, laisser un passage libre au sommet du tambour. Toutefois, pour l'aération de la matière il est préférable de prévoir des perforations dans le tambour rotatif, de préférence sous forme de rangées annulaires entre des manchons calorifuges . Cette disposition permet d'envoyer de l'air frais de tous côtés dans la matiere ; cet air traverse cette dernière et est évacué en haut par un simple courant d'air de sortie. En même tamps, la matière contenue dans les cellules peut perdre son eau par les dites perforations, auquel cas on dispose sous le tambour rotatif une rigole de captation et d'évacuation. Le nouveau réacteur est particulièrement prévu et approprié pour traiter des boues (schlamms), surtout des boues de décanteurs, mais aussi par exemple des boues de l'industrie papetière ou autres boues à teneur en matière organique b dégrader. Ce réacteur est toutefois utilisable pour effectuer toutes sortes de pourrissement, ainsi par exemple d'ordures ménagères, lorsqu'elles se présen- tent en quantités relativement petites. Deux exemples d'exécuta de l'invention sont décritsci-après et en se référant au dessin annexé sur ce dernier - la figure i est une vue en élévation latérale d'un réacteur de pourrissement, - la figure 2 montre le tambour rotatif de ce réacteur, vu en coule longitudinale verticales - la figure 3 est une vue en coupe transversale verticale suivant la ligie IIIoITI tracée sur la fig. 2, - la figure $ montre un détail en coupe suivant la ligne IV-IV tracée sur la fig.3, - la figure 5 est une vue en élévation latérale d'un autre réacteur de pourrissement, - la figure 6 montre le tambour rotatif de ce réacteur, vu en coupe lonp;;itudinale verticale, et - la figure 7 est une vue en couDe transversale verticale suivant la ligne VII-VII tracée sur la fig.6. Dans ces deux exemples d'exécution les réacteurs se composent chacun d'un tambour rotatif 2 connu en soi, d'une longueur de par exemple 8 7 10 m et d'un diamètre de 2 ?L 2,5 m. Ces tambours sont soutenus et entraînés en rotation par des jeux de txalets i dont les axes moteurs sont figurés au dessin par les traits d'axe 3 t les paliers et la commande motrice n'ont pas été représentés. La paroi 4 du tambour rotatif 2 présente des rangées circulaires de perforations 5. Entre ces rangées la paroi 4 porte des manchons calorifuges 6, constitués par exemple par des enveloppes en tôle 7 entourant de la laine minérale 8. Sous le tambour 2 est disposée une rigole de captation et d'évacuation 9 pour l'eau d'égouttage cette rigole déverse dans une canalisation d'égout 11 par l'intermédiaire d'un siphon 10. Enfin, chacun des deux tambours 2 (fig.1 et fig.5) est subdivisé en huit cellules 12 pour chacune desquelles est prévue dans la paroi 4 du tambour une ouverture 50 qui peut être fermée. Dans le réacteur illustré aux fig. 1 b 4 les cellules 12 sont créées par des cloisons transversales 13 tournant avec le tambour 2. Ces cloisons sont fixées a la paroi ss du tambour au moyen de goussets 14 qui enjambent un intervalle annulaire 15 entre le pourtour des cloisons 13 et la paroi 4. Dans le plan de ces cloisons celles-ci sont pourvues de trois passages 16 et d'aubes 17 disposées devant ceux-ci. Ces passages et ces aubes ont été réalisés par découpage et pliage. Les creux extrémités du tambour rotatif sont fermées par deux capots fixes 18 et 19. Le capot 18 comporte une amenée de matière 20, le capot 19 une évacuation de matière 23 derrière une cloison de retenue 21 cette évacuation déverse la matière sur une bande transporteuse 22. Par ailleurs, une conduite d'air de sortie 25 munie d'un ventilateur 24 sort du capot 19 en direction d'un filtre a air non représenté au dessin. Le tambour rotatif brasse la matière qui le rem plit jusqu'aux deux tiers de sa hauteur environ. Du- rant ce brassage la matière reçoit de l'air frais qui, par suite de l'aspiration exercée par le ventilateur 24, pénètre dans le tambour par l'amenée de matière 20 et les rangées de perforations 5. Lorsque la matière contenue dans le tambour ne doit pas être transportée, celui-ci tourne en arrière par rapport aux aubes 17. Le sens de rotation est inversé toutes les fois que l'on veut faire passer la matière d'une cellule dans la suivante ou l'évacuer de la dernière cellule s cette inversion fait que les aubes 17 saisissent la ma tière et la poussent au travers des passages 16. rar exemple environ deux fois par semaine on fait avancer la matière et imultanement on évacue le remplissage de la dernière cellule et on remplace celui de la première par de la matière nouvelle. Durant les périodes intermédiaires on opère seulement le brassage, a raison de par exemple 3 à 5 tours/heure, de sorte que la matière séjourne dans le réacteur pendant environ un mois. En cas de dérangement on ouvre les ouvertures 50. Le tambour se vide alors en peu de temps, par exemple en une demi-heure. La disposition décalée de ces ouver tures uniformise cette opération. La vidange terminée, on peut pénétrer dans les cellules pour déterminer la cause du dérangement et y remédier. I1 est également possible de ne vidanger que certaines des cellules du tambour. Dans le réacteur selon les fi. 5 a 7 les cloisons transversales 26 qui séparent le tambour en cellules 12 sont fixes. Ces cloisons sont fixées a une poutre 27 dont les extrémités sont hors du tambour, l'extrémité située a droite sur les fig. 5 et 6 étant montée sur un chevalet ou autre support approprié non représenté, tondis que l'extrémité opposée est retenue dans un capot 28 qui coiffe le tambour a cet endroit. Ce capot comporte, tout comme le capot 19 de 1' exemple précédent, une évacu ation de matière 30 déversant sur une bande transporteuse 20 et une conduite d'air de sortie 32 munie d'un venti lateur 31.A son autre extrémité le tambour est ferme par la première cloison transversale 26 et une amenée de matière 34 qui se raccorde à cette cloison en haut et qui est munie d'un capot 33. Au-dessus des cloisons transversales 26 s'étend, sur toute la longueur du tambour et jusque dans les capots 28 et 33, un transporteur à channes à raclettes 35 de conception classique t ses raclettes 36 sont fixées sur des chaines sans fin 38 se déplaçant sur des guide-chaîne 37. Ces derniers comportent en outre, entre les ceux brins de chaîne, des glissières 39 sur lesquelles peut astre déplacé un tablier 40.Dans l'une de ses positions de fin de course ce tablier 40 se te complètement dans le capot 28 i dans l'autre position de fin de course ce tablier s'étend d'un côté jusqu'audessous de l'amenée de matière 34, de l'autre côté audelà de la première cloison transversale 26 jusque dans la première cellule 12, comme représenté à la fig.5. A coté du transporteur à chaînes i raclettes 35 est disposée une tôle 41 cintrée concentriquement Q la paroi 4 du tambour rotatif. Sur cette tôle frottent des palet- tes d'entraînement inclinées 42 fixées sur la paroi 4. Vers le bas cette tole 41 descend jusque sur les cloisons transversales 26 X elle pourrait d'ailleurs descendre encore plus bas. .:e guidage à chaînes 35 forme1 éventuellement avec la tôle 41, un ensemble de montage qu'il est facile de retirer du tambour ou de mettre en place dans celuici en le faisant reposer sur les cloisons transversales 26. Le déroulement dela réaction, y compris l'aération et le dégazage, les temps de séjour, etc. est dans son ensemble le même que dans le cas du réacteur selon les fi;. 1 à 9+. Toutefois, le sens de rotation reste toujours le même, et le transfert de la matière est effectué non plus simultanément, mais en progressant d'une cellule à la suivante. Si l'on n'effectue pas de transfert de matière d'une cellule à une autre, mais seulement un brassage, le tablier 40 se trouve dans le capot 28. Si l'on veut transférer la matière dune cellule à une autre, on place tout d'abord le tablier 40 au-dessus de la dernière cellule 12, adjacente au capot 28. Comme il ressort de la fig.7, les palettes d'entraînement 42 au-dessus de cette cellule poussent, en passant sur la tôle 41, la matière entraînée par elles et la déversent sur le tablier 40 ;; 1a, cette matière est saisie par les raclettes 36 du brin supérieur du transporteur 35 qui l'entrainent et la font tomber dans le capot 28. A la base de ce dernier la matière est évacuée par l'évacuation 30 et la bande transporteuse 29. Lorsque la cellule est vide, on déplace le tablier 40 jusqu'au-dessus de la cellule suivante dont on fait alors passer le contenu dans la dernière cellule, de la même façon que précédeiriment, et ainsi de suite. Dans la position de fin de course déjà mentionnée, dans laquelle le tablier 40 est sons ltamende de matière 34, ce tablier enfin remplit la première cellule 12 avec la matière déversée par cette amenée 34. melon les circonstances, il peut être procédé ici aussi a un transfert en permanence de la matière d'une cellule dans une autre. Dans le réacteur selon les fi.. 5 à 7 les conte- nus des différentes cellules restent strictement séparés les luls des autres de la première à la dernière cellule, alors que dans le réacteur selon les fiq. 1 à 4 il peut se produire, selon les conditions opératoires, des mélanges dans une mesure limite, REVENDICATIONS 1. Réacteur de pourrissement, notamment pour des boues (schlamms) de décantatinn, comportant des cellules (12) pour la conservation séparée d'une matière ayant des âges différents, des dispositifs (2) pour brasser cette matière dans les cellules, et des dispositifs (17;;35) de transfert de la matière de cellule en cellule, ce réacteur étant remarquable en ce qu'il se compose d'un tambour rotatif couché (2) subdivisé par des cloisons transversales tournant avec lui (13) ou fixes (26), les dispositifs de transfert étant constitués par des aubes (17) disposées sur les cloisons tournantes (13) à l'avant de passages (16) ménagés dans ces cloisons ou à l'extérieur de celles-ci, ou par des palettes (42) disposées sur la paroi du tambour (2) et coopérant avec un transporteur i chatnes a raclettes (35) qui s'étend au-dessus des cloisons fixes (26) et auquel est affecté un tablier (40) qui peut être déplacé de cellule (12) en cellule tel2). 2. Réacteur de pourrissement selon la revendication 1, remarquable en ce que les aubes (17) disposées sur les cloisons transversales tournantes (13) sont découpées dans celles-ci et pliées hors du plan de ces cloisons. 3. Réacteur de pourrissement selon la revendication 1 ou 2, remarquable en ce qu'entre les cloisons transversales tournantes (13) et la paroi (4) du tambour (2) subsiste un passage annulaire (15) enjambé par des goussets (14) de fixation de ces cloisons. 4. Réacteur de pourrissement selon la revendication 1, remarquable en ce que les cloisons transversales fixes (26) sont disposées sur une construction porteuse commune (27) supportée en dehors du tambour tournant (2). 5. Réacteur de pourrissement selon la revendica tion 1 ou 4, remarquable en ce qu'a côté du transporteur à chalanes à raclettes (35) est disposée , en amont de ce transporteur lorsque l'on considère le sens de rotation du tambour, une tôle transporteuse (41) qui coopère avec des palettes d'entraînement (42) disposées sur la paroi (4) du tambour, cette tôleayant de préférence une courbure adaptée n celle de cette paroi. 6. Réaoteur de pourrissement selon la revendication 1 ou 4 ou 5, remarquable en ce que tablier (40) peut être déplacé, de préférence entre les deux brins du transporteur à chaînes s raclettes (35), dansun guidage (39) formé sur un guide-chaine (37) du transporteur (33). 7 Réacteur de pourrissement selon l'une quelconque des revendications précédentes, remarquable en ce que le transporteur à raclettes (35) avec le tablier (40),de préférence aussi avec la tôle transporteuse (41), constitue une unité de montage qui peut, dans son ensemble, être installée dans le tambour (2) ou en être retirée. 8. Réacteur de pourrissement selon l'une quelconque des revendications précédentes, remarquable en ce que le tambour rotatif (2) est perforé, de préférence en rangées annulaires (5) entre des manchons calorifuges (6). 9. Réacteur de pourrissement selon l'une quelconque des revendications précédentes, remarquable en ce que les différentes cellules (12) sont accessibles et viables par des ouvertures obturables (50), de préférence décalées dans le sens circonférentiel.