Brevet FR2546417A1 — publié le 19841130

La présente invention concerne les dispositifs d'aération mis en oeuvre pour assurer la séparation d'éléments se trouvant en suspension dans un milieu liquide chargé ou pollué et possédant une densité inférieure à celle de ce milieu. Le domaine technique concerné est, plus particulièrement, celui des eaux usées incluant des charges diverses. Le fonctionnement de tels dispositifs permet de séparer les éléments les plus légers et de les concentrer en surface où ils sont collectés en vue de leur évacuation. Ceci est notamment le cas pour les enceintes de dégraissage faisant partie des installations de traitement des eaux usées. Les systèmes actuels mis en oeuvre pour résoudre ce pro blème font intervenir une cheminée disposée verticalement sur l'axe vertical d'une cuve ou analogue recevant le milieu liquide à traiter. Cette cheminée comporte deux extrémités ouvertes et se trouve supportée à l'intérieur de la cuve pour que celle supérieure soit située en dessous du niveau de remplissage maximal. La cheminée est portée rigidement par une structure interne à la cuve qui comprend, au moins, une tubulure d'arrivée débouchant au niveau de l'extrémité inférieure de la cheminée. La cheminée supporte une turbine d'aération ou une pompe ou analogue placée concentriquement a la cheminée, immergée dans le milieu liquide et reliée à une tubulure d'amenée d'un fluide gazeux, généralement prélevé dans le milieu ambiant par dépression-aspiration. Un tel système est complété par un dispositif de râclage chargé de conduire, vers un point d'évacuation, les produits plus légers concentrés en surface. Un tel dispositif de raclage comprend un bras muni d'une palette racleuse et mû en rotation par un groupe motoréducteur supporté par une passerelle faisant partie de la structure de la cuve. Le groupe motoréducteur est, généralement, disposé concentriquement à la cheminée. Sur le plan fonctionnel, une telle combinaison de moyens techniques donne satisfaction, car la fonction aération est généralement bien assurée, de meme que celle de raclage-évacuation. Cependant, on conçoit que les opérations dwentretien, de remplacement, de nettoyage ou de modifications devant être effectuées sur les moyens techniques correspondant à la fonction aération, ne peuvent être menées aisément à bien, compte tenu de la superposition de la passerelle d'acces, du groupe motoréducteur d'entraînement du bras et d'une partie au moins de ce dernier. En général, il est nécessaire d'envisager une vidange complète de la cuve ou, alors, un démontage complet de la passerelle et des moyens de raclage. Une telle solution est longue, coû- teuse et, bien souvent, d'un coût global disproportionné avec l'intervention devant être menée a bien sur les moyens d'aération. Pour remédier à cet inconvénient, on a tenté de réaliser un montage concentrique avec un aérateur à moteur non immergé et un groupe motoréducteur d'entraînement du racleur disposé de façon excentrée. Un système de transmission par courroie dentée ou similaire est alors prévu entre un tel groupe et le bras d'entraînement du ou des racleurs. Une telle installation peut répondre théoriquement au problème posé mais s'avère être, pratiquement, d'un coût d'installation et d'entretien particulièrement élevé. L'invention vise à résoudre le probleme ainsi posé en proposant des nouveaux moyens techniques permettant un accès rapide, pratique et facile des moyens d'aération, sans intervention directe sur les moyens de raclage. Un autre objet de l'invention est de proposer des moyens techniques susceptibles de pouvoir être aisément adaptés sur les installations actuelles, sans que cette adaptation implique une modification des moyens assurant la fonction propre de raclage. Un autre objet de l'invention est de proposer des moyens techniques simples, robustes, fiables et relativement peu onéreux pouvant être prévus d'origine sur les installations nouvellement implantées ou, aussi, adaptés facilement sur les installations existentes. Un objet supplémentaire de l'invention est de proposer des moyens capables d'assumer une fonction supplémentaire de réglage du niveau d'aération à l'intérieur de la cheminée, de manière, le cas échéant, à adapter les caractéristiques de l'effet produit aux densités propres du ou des éléments polluant et du fluide liquide à traiter. Pour atteindre les buts ci-dessus, l'objet de l'invention est caractérisé en ce qu'il est constitué - par un panneau de support constituant un segment de la paroi de la cheminée et se trouvant adapté sur cette dernière par une articulation et par un verrou escamotable de fermeture, - par une turbine motorisée montée sur ledit panneau de support. Diverses autres caractéristiques ressortent de la description faite ci-dessous en référence aux dessins annexés qui montrent, à titre d'exemples non limitatifs, des formes de réalisation de l'objet de l'invention. La fig. 1 est une coupe-élévation d'une installation faisant application de l'objet de l'invention. La fig. 2 est une coupe-élévation montrant, t plus grande échelle, l'objet de l'invention. La fig. 3 est une vue en plan prise selon la ligne III-III de la fig. 2. La fig. I montre une installation comprenant un récipient de traitement 1 constitué par une cuve cylindrique dont le rebord supérieur ouvert supporte une passerelle ou plateforme 2 horizontale, de direction diamétrale. Cette passerelle 2 est réservée a l'accès du personnel d'entretien et, a cet effet, des rembardes où gardecorps 3 sont prévus. La passerelle 2 assume, par ailleurs, une fonction de support d'un groupe motoréducteur 4 chargé d'entraîner en déplacement angulaire au moins un racleur 5, par exemple, par l'intermédiaire d'un bras 6. Le groupe motoréducteur 4 est disposé coaxialement a la cuve 1 et le bras 6 est conformé ou réalisé pour que le racleur 5 soit constitué par une palette immergée partielle ment dans le milieu liquide 7 à traiter.Le niveau de remplissage maximal N de la cuve 1 est déterminé par un déversoir 8 formé à partir d'une tubulure d'évacuation 9 pour déboucher dans un bassin de traitement 10 associé a la cuve 1. Le groupe motoréducteur 4, le bras 6 et le râcleur 5 constituent des moyens de récupération et coopèrent avec une goulotte de déversement Il qui est placée sur le lieu géométrique de la palette 5, en comportant un seuil 12 surélevé par rapport au niveau N. La goulotte 11 est prolongée par une canalisation 13 aboutissant à un récipient 14 de récupération des charges de pollution du milieu liquide 7. L'installation ci-dessus est munie du dispositif de l'invention qui comprend, comme cela est illustré plus en détail par les fig. 2 et 3, une cheminée verticale 15 tubulaire, cylindrique, ouverte à ses deux extrémités et disposée verticalement sur l'axe vertical de la cuve 1. Ainsi, la cheminée 15 est placée coaxialement au groupe motoréducteur 4. La cheminée 15 est montée et portée l'intérieur de la cuve 1 par une structure 16, de tout type convenable, par exemple constituée par des profilés ancrés. La structure 16 et/ou des moyens de réglage sont prévus pour que la cheminée 15 occupe une position axiale verticale telle que son extrémité supérieure ouverte 17 soit située en-dessous du niveau de remplissage N. La cheminée 15 est réalisée en toute matière convenable et comporte un segment de paroi mobile constitué par un panneau 18 couvrant une plage angulaire sensiblement égale a une ouverture correspondante ménagée dans la paroi périphérique de la cheminée 15. Le panneau 18 est monté sur la paroi périphérique de la cheminée 15 au moyen d'une articulation 19 d'axe vertical, de façon a pouvoir occuper une position de fermeture de l'ouverture de la cheminée en venant compléter et matérialiser la paroi périphérique correspondante de la cheminée 15. L'articulation 19 est prévue pour que le panneau puisse aussi occuper une position d'ouverture par déplacement angulaire vers l'extérieur dans le sens de la fleche f1 (fig. 3).De préférence, l'ouverture dans le sens de la flèche f1 est limitée, par exemple à un angle compris entre 90 et 1100, Le panneau 18 couvre une plage angulaire, par exemple, au# moins égale environ 900. La cheminée 15 est montée sur la structure 16, de façon que le plan diamétral de symétrie passant par l'axe de la cheminée et le milieu du panneau 18, occupe une direction différente de l'alignement avec celle de la passerelle 2 et, de préférence, par exemple, proche d'une orientation orthogonale par rapport a cette derniere. Le panneau 18 est raidi ou renforcé, de toute façon convenable, de maniere a constituer un élément de support pour une potence 20 rapportée sur sa face interne. La potence 20 comporte, au-dessus du bord supérieur 18 de la cheminée 15, un bras radial 21 assurant la suspension d'une turbine 23 par une suspente 22, rigide ou flexible et, de préférence, réglable. La turbine 23 est ainsi placée à l'intérieur du volume de la cheminée 15 en étant immergée dans le milieu liquide 7. La turbine 23 est placée sur l'axe de la cheminée lorsque le panneau de support 18 reconstitue la paroi périphérique de la cheminée. La turbine 23 est du type motorisé et se trouve, par exemple, reliée par un conducteur 24 à une source de distribution d'énergie électrique.Il doit être considéré que la turbine 23 pourrait Etre remplacée par tout organe équivalent, tel qu'une pompe de recyclage, dans le cas d'une installation de clari fication,ou qu'une pompe doseuse dans le cas d'une installation de floculation. La turbine 23 comporte un carter d'aération 25 ouvert sur sa face inférieure, de maniere a être en relation avec le milieu liquide 7. Le carter 25 est, par ailleurs, en relation avec une tubulure 26 d'amenée d'un fluide gazeux. Dans le cas présent, cette tubulure est en relation avec le milieu environnant pour amener, dans le carter 25, de l'air déplacé par effet de dépression-aspiration résultant de la rotation de la turbine 23 dans le carter 25. La tubulure 26 est, de préférence, maintenue verticalement par un manchon 27 sur le bras 21 de la potence 20. Selon les fig. 2 et 3, le panneau de support 18 est maintenu dans une position stable de reconstitution de la paroi de la cheminée 15, par l'intermédiaire d'un ou de plusieurs verrous escamotables 28 de tous types convenables. Dans cette position, le bras 21 s'étend radialement et maintient la turbine 23 en alignement avec l'axe vertical de la cheminée 15. La rotation de la turbine soumet le milieu liquide, occupant le volume interne de la cheminée 15, un brassage avec effet d'aération résultant de l'inclusion de l'air aspiré et véhi- culé jusqu'au niveau du carter 25 par la tubulure 26. Les produits polluants, de. densité inférieure d celle du milieu liquide 7, sont soumis à une aération efficace, favorisant une élévation verticale apres stabilisation du milieu la suite de l'arrêt de la turbine 23 Les produits gagnent aussi le niveau N où il se concentrent et se rassemblent en surface. La rotation de la palette 5 permet de racler progressivement ces produits et de les amener dans la goulotte de déversement 11 assurant leur évacuation. Les opérations de réglage, d'entretien ou d'intervention s'effectuent en agissant sur les verrous 28 pour ouvrir le panneau de support 18 dans le sens de la flèche fl. La turbine 23, la suspente 22 et la tubulure 26 sont ainsi extraites de la cheminée 15 et amenées en projection verticale dans une position latérale par rapport la passerelle 2. L'ensemble des moyens techniques assumant la fonction d'aération est ainsi accessible sans nécessiter de démon- tage de l'un quelconque des moyens de l'installation. La reconstitution du dispositif, dans son état initial fonctionnel, est obtenue en faisant pivoter de façon inverse le panneau de support 18 immobilisé par le ou les verrous 28 pour reconstituer la paroi de la cheminée 15. Outre les avantages ci-dessus, il y a lieu de noter que le manchon 27 peut être réalisé de façon à autoriser, éventuellement, le réglage de la projection verticale de la tubulure 26, par exemple constituée alors par deux éléments télescopiques 26a et 26b. il doit être considéré que, dans certains cas de réalisation, la suspension de la turbine 23 peut être assurée directement par la tubulure 26. Cette suspension peut être en porte-à-faux si la tubulure est rectiligne, comme illustré par la fig. 2. La tubulure 26 peut aussi comporter un coudes de façon que sa partie terminale supérieure soit placée dans l'axe vertical de la cheminée 15. Dans tous les cas, l'ouverture ménagée dans la paroi de la cheminée 15 est déterminée en fonction de la projection de la potence et de la turbine 23 par rapport à la face intérieure du panneau 18, afin de rendre possible une ouverture dans le sens de la fleche fl, sans démontage préalable de l'un au moins des moyens d'aération. L'objet de l'invention peut trouver de nombreuses applications dans tous les cas où il convient de prétraiter ou traiter un milieu liquide chargé et, par exemple, dans le cas de traitement des eaux usées. Le dispositif peut être adapté sur tout appareil d'aération, de clarification, de floculation, de dégraissage, etc ... L'invention n'est pas limitée aux exemples décrits et représentés, car diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre. REVENDICATIONS 1 - Dispositif d'aération deua milieu liquide charge du type comprenant une cheminée cylindrique ouverte a ses deux extrémités et disposée verticalement sur l'axe vertical d'une cuve contenant le liquide et comportant une arrivée de liquide débouchant au centre de l'extrémité inférieure de la cheminée dont l'extrémité haute est placée en dessous du niveau de remplissage maximal de la cuve, ladite cheminée supportant intérieurement une turbine ou ana-~ logue tournant dans un carter en relation avec un fluide gazeux par une tubulure d'amenée, caractérisé en ce qu'il est constitué - par un panneau de support (18) constituant un segment de la paroi de la cheminée (15) et se trouvant adapté sur cette derniere par une ar ticulation (19) et par un verrou escamotable de fermeture (28) > - par une turbine motorisée (23) montée sur ledit panneau de support, 2 - Dispositif d'aération selon la revendication 1, caractérisé en ce que le panneau de support (18) est adapté sur la cheminée par une articulation (19) d'axe vertical autorisant un pivotement en ouverture du panneau vers l'extérieur. 3 - Dispositif d'aération selon la revendication 1 ou 2, caracterise-en ce que le panneau (18) supporte la turbine motorisée (23) par un moyen (22 ou 26) de réglage en position verticale. 4 - Dispositif d'aération selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le panneau de support (18) comporte une potence (20) à laquelle la turbine motorise (23) est suspendue de façon amovible. 5 - Dispositif d'aération selon la revendication 4, caractérisé en ce que la potence (20) assure le maintien de la tubulure (26) d'amenée de fluide gazeux. 6 - Dispositif d'aération selon la revendication I ou 5, caractérisé en ce que la tubulure (26) d'amenée de fluide gazeux assure la suspension de la turbine motorisée. 7 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la cheminée est montée de manière que la direction radiale passant par l'axe de la cheminée et le milieu du panneau de support soit différente de l'alignement avec celle d'une passerelle adaptée sur le bord supérieur du récipient.