Brevet FR2526007A1 — publié le 19831104

La présente invention concerne un procédé de traitement d'effluents chargés de graisses lourdes et légères conduisant à un rendement élevé, ainsi qu'un appareil du type décanteur-séparateur mettant en oeuvre ledit procédé. Le traitement de tels effluents chargés comporte classiquement deux phases. En une première étape, dite de décantation, un effluent chargé est débarrassé des graisses lourdes qu'il contient et qui s'accumulent au fond d'un premier étage dit débourbeur ou décanteur. En une seconde étape, dite de séparation, l'effluent est débarrassé des graisses légères qu'il contient, ces dernières surnageant à la surface de 1' effluent, ce qui nécessite d'effectuer le prélèvement de 1' effluent purifié sous sa surface ; cette séparation s'effectue dans un étage dégraisseur ou séparateur. Les demandes de brevets français NO 80 21408 et 81 21151 déposées au nom de la demanderesse illustrent deux configurations possibles d' un appareil décanteur-séparateur adapté à réaliser ce traitement. La législation, qui impose l'implantation de telles installations de traitement interdit, par ailleurs, de rejeter à l'égout des effluents purifiés dont la température dépasse 300C. Par ailleurs, le rendement de l'étage de séparation des graisses légères est d'autant plus élevé que la température de l'effluent est basse. Ces deux considérations entraînent, dans de nombreux cas, la nécessité d'adjoindre aux effluents à traiter de l'eau froide, ce qui conduit à une forte consommation d'eau, et à une augmentation du volume d'effluent à traiter. La présente invention a pour but de pallier ces inconvénients et vise à assurer la récupération des calories indésirables dans l'étage de séparation, sans augmenter le volume d'effluent à traiter, en vue de leur réutilisation, par exemple comme moyen de chauffage ou de préchauffage d'eau sanitaire. La présente invention propose dans ce but un procédé de traitement d'effluents chargés de graisses, du genre comportant une étape de décantation des graisses lourdes et une étape de séparation des graisses légères, caractérisé en ce que au cours de l'étape de séparation, on abaisse la température de l'effluent sans en augmenter le volume, par prélèvement de calories. La présente invention propose également un appareil du genre décanteur-séparateur, adapté à débarrasser un effluent chargé des matières lourdes et légères qui y sont contenues comportant une tubulure d'entrée, un compartiment décanteur, un compartiment séparateur séparé dudit compartiment par une cloison présentant un bord supérieur libre, sensiblement au même niveau que la tubulure d'entrée, et une tubulure de sortie débouchant près du fond dudit compartiment séparateur, caractérisé en ce que un échangeur primaire est placé près du fond dudit compartiment séparateur, ledit échangeur primaire étant relié à un circuit primaire d'une pompe à chaleur On obtient ainsi un ensemble inattendu d'avantages consistant, d'une part, en une amélioration des performances du décanteur-séparateur et, d'autre part, en une économie d' énergie particulièrement appréciable.L'efficacité de la séparation des graisses est notablement améliorée en effet grâce à l'abaissement de la température dans le compartiment séparateur ; la température de l'eau rejetée à l'égout est du même coup abaissée en conformité avec les exigences réglementaires. La conséquence en est la possibilité de réduire l'encombrement, donc le coût, d'installation du décanteur-séparateur à performances égales. Et à cet ensemble d'avantages s'ajoute celui d' une source inattendue d'énergie qui peut d'une manière particulièrement judicieuse être mise en oeuvre comme source de chaleur dans le cadre d'une installation sanitaire ou analogue à laquelle est précisément associé le décanteur-séparateur équipé selon l'invention. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortent de la description qui suit d'une forme de réalisation, choisie à titre d'exemple, en se référant au dessin annexé sur lequel l'unique figure est un schéma de principe d'un appareil décanteur-séparateur selon l'invention relié à une cuve d'eau à chauffer. Dans l'exemple de réalisation schématisé par la figure 1, un appareil décanteur-séparateur 1, associé à une installation A telle qu'une cuisine collective, comprend de façon connue une cuve 2 sensiblement prallélépipèdique fermée par un couvercle, présentant sur deux faces latérales opposées une canalisation d'entrée 3 et une canalisation de sortie 4 coudée vers le bas. Une cloison 5 parallèle aux faces latérales sépare l'intérieur de la cuve 2 en un compartiment décanteur 6 où débouche la tubulure d'entrée 3 et un compartiment séparateur 7 où débouche la canalisation de sortie 4. La cloison 5 présente un bord supérieur libre sensiblement au niveau des tubulures d'entrée 3 et de sortie 4.Deux déflecteurs transversaux, premier 8 et second 9, sont ménagés dans les compartiments décanteur 6 et séparateur 7 en regard de la tubulure d'entrée 3 et du bord supérieur de la cloison 5 respectivement. Selon l'invention un échangeur 10 est placé au voisinage du fond du compartiment séparateur. Il est parcouru par un fluide tel que de l'eau selon un circuit primaire qui se referme par l'intermédiaire d'un évaporateur 11 faisant partie d'une pompe à chaleur 12. Cette pompe à chaleur comporte également un compresseur 13 alimenté électriquement, un condenseur 14 et un détendeur 15 qui constituent avec ledit évaporateur un circuit central dans lequel circule un fluide tel que du fréon. Ledit condenseur 14 est également traversé par un circuit secondaire parcouru par un fluide tel que de l'eau et qui se referme par l'intermédiaire d'un échageur secondaire 20 placé à l'intérieur d'une cuve 21 de stockage d'eau sanitaire par exemple. Cette cuve comporte une tubulure d'entrée d'eau froide F et une tubulure de sortie d'eau chaude C. En condition de fonctionnement un effluent chargé pénètre dans la cuve 1 par la tubulure d'entrée 3 selon la flèche E. Il est défléchi par le premier déflecteur 8. Il se débarrasse par décantation des graisses lourdes. Seules passent par dessus la cloison 5 les couches les plus légères de l'effluent ; elles sont à leur tour défléchies vers le bas par le second déflecteur 9. Les graisses légères ont tendance à se séparer de l'effluent pur et surnagent. Près du fond du compartiment séparateur se trouvent les couches d'effluent les plus pures, de sorte que ltechangeur primaire 10 s'encrasse à une vitesse très réduite. L'eau circulant dans ledit échangeur primaire 10 prélève des calories dans l'effluent. La cinétique de séparation en est sensiblement accélérée tandis que l'effluent purifié, prélevé sous les couches de graisses légères près du fond du compartirnent séparateur par la tubulure coudee de sortie 4 est rejeté à l'égout à une température nettement diminuée par rapport à la température d'entrée de l'effluent, à une valeur conforme à la législation. Les calories prélevées par l'échangeur primaire 10 dans le compartiment séparateur 7 sont transmises par le circuit primaire à l'évaporateur 11 de la pompe à chaleur 12. De ma nière classique les calories provenant de l'échangeur primaire 10 sont transmises au fréon liquide qui devient ainsi gazeux ; ledit fréon est ensuite comprimé par le compresseur 13 et transmet ses calories au circuit secondaire à la traversée du condenseur 14 avant d'être détendu par le détendeur 15 puis à nouveau évaporé. Les calories transmises au circuit secondaire sont enfin transférées par l'échangeur secondaire 20 à la masse d'eau stockée dans la cuve 21. De la sorte cette cuve est alimentée en eau froide selon la flèche F mais fournit de l'eau chaude selon la flèche C. Une source complémentaire de chaleur peut être prévue dans ladite cuve 20 de stockage en vue, par exemple, de maintenir son contenu à une température constante. Mais ladite source complémentaire peut avantageusement être arrêtée la plupart du temps dans certaines applications, où l'on peut se contenter d'écarts de température limités. Il peut être avantageux dans certains cas de disposer un accélérateur sur les circuits primaire ou secondaire de manière à augmenter le débit de l'eau dans lesdits circuits. La cuve 21 est avantageusement utilisée comme source d' eau chaude pour les opérations qui donnent lieu au déversement d'effluents chargés dans l'appareil décanteur-dégraisseur. On établit ainsi un circuit quasi-fermé de calories entre ladite cuve 21, l'installation A d'utilisation, l'appareil décanteur séparateur associé à cette installation et la pompe à chaleur 12 ; les débits de calories utilisées et de calories récupérées admettent ainsi des fluctuations concomitantes lors de la journée. A titre d'exemple, une récupération des calories selon l'invention dans un compartiment séparateur de 570 litres faisant partie d'une installation de cuisine d'un restaurant d'entreprise traitant environ 600 repas par jour, a permis de porter un volume de 200 litres d'eau de 150 à SOC avec une consommation de 1,5 kWh au lieu de 12,5 kWh qu'aurait nécessité l'utilisation d'une source électrique de chaleur. La pompe à chaleur utilisée était, comme dans l'exemple décrit ci-dessus, du type eau/eau, elle comportait un compresseur hermétique et un échangeur fréon à simple circuit. La cuve de stockage de l'eau à chauffer n'était pas calorifugée. La puissance absorbée était de 1 kW et la puissance restituée était de 4,5 kW. L'échangeur 10 immergé dans le séparateur 7 était un simple radiateur de chauffage central en acier de type courant. Il est bien entendu que la portée de l'invention n'est pas limitée aux termes de la précédente description et que de nombreuses variantes accessibles à l'homme de l'art restent dans le cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Procédé de traitement d'effluents chargés de graisses, du genre comportant une étape de décantation des graisses lourdes et une étape de séparation des graisses légères, caractérisé en ce qu'au cours de l'étape de séparation on abaisse la température de effluent sans en augmenter le volume, par prélèvement de calories. 2. Procédé de traitement selon la revendication 1, caractérisé en ce que les calories prélevées sont envoyées dans une masse d'eau sanitaire à chauffer par l'intermédiaire d'une pompe à chaleur. 3. Appareil du genre décanteur-séparateur, adapté à débarrasser un effluent chargé des matières lourdes et légè- res qui y sont contenues, comportant une tublure d'entrée(3), un compartiment décanteur (6), un compartiment séparateur (7) séparé dudit compartiment par une cloison (5) présentant un bord supérieur libre sensiblement au même niveau que la tubulure d'entrée, et une tubulure de sortie (4) débouchant près du fond dudit compartiment séparateur, caractérisé en ce qu' un échangeur primaire (10) est immergé dans ledit compartiment séparateur, ledit échangeur primaire étant relié à un circuit primaire d'une pompe à chaleur (12). 4. Appareil décanteur-séparateur selon la revendication 3, caractérisé en ce que ladite pompe à chaleur présente un circuit secondaire relié à un échangeur secondaire (20) placé dans un stock d'eaux sanitaires (21). 5. Appareil décanteur-séparateur selon la revendication 4, caractérisé en ce que ledit stock d'eaux sanitaires ne comporte aucune source électrique de chaleur. 6. Appareil décanteur-séparateur selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit circuit primaire comporte un accélérateur primaire. 7. Appareil décanteur-séparateur selon l'une quelconque des revendications 4 et 5, caractérisé en ce que ledit circuit secondaire comporte un accélérateur secondaire. 8. Installation sanitaire du genre comportant en combinaison un appareil de fourniture d'eau chaude (21), un équipement d'utilisation d'eau chaude alimenté par cet appareil et un décanteur-séparateur (1) recevant les eaux usées de cet équipement pour les rejeter à l'egout, caractérisé par un ensemble à pompe à chaleur (12) avec un circuit primaire comportant un échangeur primaire (10) immergé dans le compartiment séparateur (7) dudit décanteur-séparateur et un échangeur secondaire incorporé (20) audit appareil de fourniture d'eau chaude.