Brevet FR2554435A1 — publié le 19850510

La présente invention concerne un dispositif et un rotor pour l'épuration biologique des eaux usées. On connaît déjà un tel dispositif comportant au moins un rotor muni de palettes périphériques et disposé au voisinage de la surface des eaux usées à traiter de façon que l'extrémité desdites palettes plonge dans celles-ci, lesdites palettes formant au moins un filet discontinu sensiblement hélicoïdal à la périphérie dudit rotor. L'objet de la présente invention est d'améliorer les performances d'un dispositif de ce type, c'est-à-dire d'augmenter la quantité d'oxygène introduite pour une même quan tité d'énergie dépensée pour entraîner le rotor en rotation. A cette fin selon l'invention, le dispositif est caractérisé en ce que le rotor comporte au moins deux parties coaxiales alignées portant chacune au moins un filet de sens opposé au filet porté par l'autre partie. Ainsi, lesdits filets induisent des courants de sens opposés pour un même sens de rotation du rotor, les sens de ces courants s'inversant si le sens de rotation du rotor s'inverse. Bien entendu, chaque rotor peut comporter plus de deux par- ties coaxiales alignées, disposes de façon que les sens des filets de deux parties consécutives soient opposées. De même, chacune desdites parties peut comporter plusieurs filets de même sens. Un tel rotor peut être associé à un bassin de forme quelconque. Cependant, il est avantageux que le dispositif selon l'invention comporte un bassin circulaire dans lequel ledit rotor est disposé en position plus ou moins périphérique, de façon que son axe de rotation soit de direction radiale, tangentielle ou inclinée par rapport à un rayon du bassin. En effet, on a alors constaté que l'on pouvait obtenir au centre du bassin une zone tourbillonnaire dans laquelle les eaux usées contenaient peu d'oxygène. Aussi, si l'on fait arriver les eaux usées à traiter par cette zone tourbillonnaire centrale, les bactéries avides d'oxygène ajoutées auxdites eaux seront disponibles pour absorber l'oxygène des nitrates des eaux périphériques déjà traitées du bassin, pour les transformer en nitrites, puis en azote gazeux. On résoud ainsi le difficile problème de la dénitrification des eaux usées traitées. Un tel bassin circulaire peut présenter des parois verticales et/ou inclinées. En tout cas, la construction en est simplifiée à l'extrême, ce qui rend le dispositif selon l'invention peu onéreux. Il va de soi qu'il est possible d'associer plusieurs rotors selon l'invention à un seul bassin. Les figures du dessin annexé feront bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. La figure 1 montre en coupe longitudinale partielle un dispositif selon l'invention. Les figures 2a et 2b illustrent schématiquement le fonctionnement du rotor du dispositif de la figure 1. Les figures 3a, 3b et 3c illustrent schématiquement des variantes de réalisation du rotor selon l'invention. La figure 4 montre en vue de dessus schématique un mode de réalisation avantageux du dispositif selon l'invention. Sur ces figures, des références identiques désignent des éléments semblables. Le dispositif conforme à l'invention, montré par la figure 1, comporte un bassin 1 contenant des eaux usées W à traiter et un portique 2, supportant un rotor 3, ainsi que des paliers d'extrémité 4 et 5, un moteur 6 et un réducteur 7 pour l'entrainement dudit rotor 3. Le rotor 3 est formé par un tambour 8 a la périphérie duquel sont fixées des palettes 9 formant des filets héli cotidaux discontinus. Sur la figure 1, le rotor est constitué de deux parties 31 et 32' comportant chacune deux filets hélicoldaux 10riz 111 et 102, 112 formés par les palettes 9, les deux filets hélicoidaux d'une partie 31 (ou 32) étant de même sens et de même pas, mais de sens opposé aux deux filets hélicoidaux de l'autre partie 32 (ou 31). Le rotor 3 est disposé au voisinage de la surface des eaux usées, de façon que l'extrémité desdites palettes plongent dans celles-ci. Lorsque le moteur 6 et le réducteur-7 entrainent le rotor 3 en rotation, les palettes 9 des parties 31 et poussent la masse des eaux usées en sens opposés, à la manière de vis d'Archimède, tout en malaxant ces eaux et en les aérant. Suivant le sens de rotation du rotor 3, ces sens opposés sont divergents (flèches F1 et F2 sur la figure 2a) ou convergents (flèches F1 et F2 sur la figure 2b). De même, les effets provoqués par les palettes 9 sont convergents (flèches fl et f2 sur la figure 2a) ou divergents (flèches fi et f2 sur la figure 2b). Des essais ont montré que par rapport à un rotor de même longueur dont les palettes 9 formeraient des filets de même sens sur toute la longueur du rotor, les performances du rotor selon l'invention étaient augmentées de 40%, c'est à-dire qu'à capacité de traitement égale, l'énergie consommée par le moteur 6 était de 40 % inférieure. Evidemment, le rotor 3 peut présenter toute configuration appropriée de filets discontinus. Les figures 3a, 3b et 3c montrent des rotors à simple filet comportant respectivement trois, quatre et cinq parties, telles que dans deux parties voisines les filets 101, 102,..., 10n formés par les palettes 9 soient de sens opposés. L'expe#rience semble montrer qu'il est avantageux que chaque partie 31 32 f 3n ait une longueur de l'ordre de 1 mètre a 1,5 mètre. Quoique le rotor 3 selon l'invention puisse être utilisé dans des bassins 1 de toutes formes, il est avantageux que ledit bassin 1 soit circulaire avoir la figure 4). On peut obtenir ainsi, au centre dudit bassin, une zone tourbillonnaire 12 pauvre en oxygène. Ainsi, si les eaux usées à traiter sont amenées dans le bassin 1 par cette zone 12, les bactéries qu'elles comportent peuvent absorber l1oxy- gène des eaux usées W antérieurement introduites dans le bassin et déjà traitées, pour transformer les nitrates qu'elles comportent en gaz azote, susceptible de se dégager. REVENDICATIONS 1- Dispositif d'épuration biologique des eaux usées comportant au moins un rotor (3) muni de palettes pEriphEriques (9) et disposé au voisinage de la surface des eaux usées à traiter de façon que l'extrémité desdites palettes (9) plonge dans celles-ci, lesdites palettes (9) formant au moins un filet discontinu sensiblement hélicoidal à la périphérie dudit rotor, caractérisé en ce que le rotor (3) comporte au moins deux parties 2- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le rotor (3) comporte plus de deux parties (31 à 3n) coaxiales alignées, disposées de façon que les sens des filets des deux parties consécutives soient opposés. 3- Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que chaque partie de rotor comporte plusieurs filets de même sens. 4- Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, comportant un bassin (1) contenant les eaux usées à traiter, caractérisé en ce que ledit bassin (1) présente une forme au moins approximativement circulaire, en ce que le rotor (3) est disposé de façon que se crée au voisinage du centre dudit bassin une zone tourbillonnaire pauvre en oxygène et en ce que les eaux usées à traiter sont amenées dans le bassin à travers ladite zone pauvre en oxygène. 5- Rotor pour dispositif d'épuration biologique des eaux usées, muni de palettes périphériques (9) et disposé au voisinage de la surface des eaux usées à traiter de façon que l'extrémité desdites palettes (9) plonge dans cellesci, lesdites palettes (9) formant au moins un filet discontinu sensiblement hélicoïdal à la périphérie dudit rotor, caractérisé en ce qu'il comporte au moins deux parties 31 et 32 coaxiales alignées, portant chacune au moins un filet 6- Rotor selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comporte plus de deux p#arties (31 à 3n) coaxiales alignées, disposées de façon que les sens des filets de deux parties consécutives soient opposés. 7- Revendication selon l'une quelconque des revendications 5 ou 6, caractérisé en ce que chacune de ses parties comporte plusieurs filets de même sens.