Brevet FR2579973A1 — publié le 19861010

DESCRIPTION La présente invention concerne un dispositif de déshydratation des boues résiduaires domestiques ou industrielles non toxiques, provenant de Stat##ois dtépuration dteaux usées, par élimination d'une partie substantielle des eaux contenues dans un volume de boues,par vibration et filtration combinées La déshydratation des boues résiduaires est généralement obtenue -à partir de matériels lourds, complexes et onéreux: Centrifugeuses, Filtres-pressea ete.. privant les petites et moyennes Collectivités des avantages offerts par cette technique , du fait de leur cott important. Le dispositif de déshydratation des boues résiduaires selon l'invention permet de remédier à cet inconvénient grâce à la légèreté de sa structure Il comporte en effet une structure gonflable vibrée composée d'anneaux cylindriques en caoutchouc synthétique superposés, adhérents entre eux au moyen dtune colle cyancacrylate. L'ensemble est enveloppé dans un Pilet de suspension doublé intérieurement de feuilles de géotextile non tissé, qui protège la structure gonflable. Une partie de la charge en eau contenue dans les boues résiduaires s'évacue par capillarité en fuites conertlées par les feuilles de géotextile non tissé. Les boues résiduaires mélangées au floculant sont admises par pompage cyclique dans l'axe d'un secteur de ltorifice supérieur de la structure gonflable. Une Poche filtrante composée par deux demi sphères creuses de diamètre inégal, assemblées entre elles au moyen de deux couronnes au diamètre extérieur égal, fixées entre elles au moyen d'attaches rapides ou nClipsHobstrue l'orifice inférieur de la structure gonflable. Les deux demi sphères sont traversées dans leur axe vertical par un tube servant de guide au Filin assurant le blocage de la poche filtrante pendant le service, et le déblocage de celle-ci pour permettre la purge des boues deshydratéesdans la benne.Le Filin traverse la structure gonflable dans son axe vertical, coulisse sur la Poulie fixée sous la lame vibrante, et su amarre en un point fixe de l'ossature métallique porteuse grtce à son crochet d1extrémité engagé dans l'anneau du pilier de l'ossature porteuse. La course du Filin est libérée en soulevant le taquet de sécurité bloquant le crochet. Le vide des deux demi sphères inégales est garni de disques filtrants inégaux amovibles composés d'un support en métal inoxydable ou en matière plastique gainé par une garniture en géotextile non tissé IO $ polyester ou 100% polypropylène facile à nettoyer et à décolmator. La position des disques filtrants à l'intérieur des deux demi sphères est suivant la nature des boues à déshydrater: horizontale, inclinée ou verticale. Il suffit de dégager les attaches rapides fixant les couronnes des deux demi sphères pour ouvrir la poche filtrante , sortir les disques filtrants et les nettoyer au jet dteau sous pression additionné d'un produit décolmatant. Selon une forme de réalisation préférentielle, le dispositif de deshydra tation des boues résiduaires décrit ci-dessus est suspendu à la laie vibrante par des tiges rigides en acier inoxydable soudées sous la laie vibrante qu'elles traversent . La répartition de ces tiges rigides est faite tous les 18~lu sur une circonférence égale à la circonférence intermédiaire des anneaux cylindriquess composant la structure gonflable0 Chaque oxtréiité inférieure de ces tiges de longueurs égales est recourbée à 1800 pour faciliter l'accrochage et le décrochage des anneaux supérieurs du Filet supportait la structure gonflable. La combinaison de la vibration unidirectionnelle verticale amplifiée dégage une force centrifuge qui favorise et accélère le processus de filtration ; elle permet également une décroissance très progresrrvt de la vitesse de filtration, qui se vérifie au rapport de : vitesse initiale de filtration x par cycles de 2heures 40 minutes sous une amplitude inférieure à 3 mirrinètr s. La déshydratation des boues résiduaires en Colonne cylindrique élastique verticale vibrée autorise le traitement d'un volute de boues égal à deux fois son volume utile toutes les quarante quatre heures (44h.) , soit environ Quatre cent (400) rotations annuelles0 Le seul paramètre fixe d'une structure gonflable est sa hauteur qui doit être comprise entre I50 & I80 centimètres . Il est souhaitable d'en lixi- ter les diamètres entre 40 & I00 centimètres . Le nombre de structures gonflables n'est pas limité techniquement; la seule restriction est le cotit de l'ossature métallique porteuse au delà de Dix huit unités. La figure 1 représente en coupe le dispositif selon l'invention la figure 2 représente en coupe la Poche Filtrante Le dispositif représenté sur la figure 1 comporte une structure gonflable (1) ayant un diamètre de 40 centimètres à l'intérieur et 64 centimètres à l'extérieur, ltorifice supérieur (2) dans lequel sont introduites par pompage les boues résiduaires mélangées au floculant (3) Un Filet porteur (4)doublé intérieurement de feuilles de géotextile non tissé (5) protégeant les boudins annulaires en caoutchouc synthétique (6) empilés les uns sur les autres et collés au moyen d'une colle cyanoacrylate (7). Ensemble suspendu à la lame vibrante (19) par des tiges métalliques rigides (20) recourbées de 1800 à leur extrémité inférieure. La poche filtrante (8) obstrue l'orifice inférieur (9) de la structure gonflable. La disposition de l'ensemble pour que la hauteur totale sous lame vibrante n'excède pas 200 centimètres pour faciliter l'accès de la benne de chargement sous le dispositif. Le Filin (I6) permet les manoeuvres de fixation ou dégagement de la poche fil#ante ,il coulisse sur la poulie (18) supérieure. Dans sa forme de réalisation selon la figure 2 , 1a Poche filtrante (8) se compose de deux armatures en forme de demi sphères inégales (io) , tJre supérieure plus petite qur l'autre inférieure (ji) et (12) . Les deux demi sphères sont accolées l'une à l'autre par leur couronne respective dont les diamètres extérieurs sont égaux (13) des attaches métalliques rapides à pinces (14) permettent leur jonction rapide ou leur séparation. Des disques filtrants (15) de diamètres, formes et épaisseurs différentes garnissent les vides des demi sphères (11) et (12) ., sur la figure 2, ils sont disposés horizontalement. Un tube muni de collerettes à ses extrémités traverse verticalement 1'axe des deux demi sphères , l'embout supérieur se dégage de l'embout inférieur par une légère rotation (I7) Ce tube permet au Filin (16) de coulisser librement de haut enfbas. Dans la traction de bas en haut l'oeillet du Filin bute contre la collerette (21) du tube. la traction effectuée en aval de la poulie (18) bloque la poche filtrante en position de travail. L'extrémité supérieure du Filin munie d'un crochet de sécurité fixe l'ensemble. Le dispositif selon l'invention est particulièrement destiné à la déshydratation des boues résiduaires de Stations d'épuration d'eaux usées domestiques et industrielles non toxiques. Il peut titre installé à l'Unité, par ensemble de plusieurs unités, ou par Groupes d'ensembles t? R##EN#ICATIONS D sros;tif Four déshydrater les boues résiduaires produites par les taticns d'éouration d'eaux usées domestiques et industrielles non toxiques oaractérisé en ce qu'il comporte une structure gonflable (i) présentant un orifice supérieur (2) dans lequel sont introduites par pompage les boues résiduaires mélangées au floculant (3) Un Filet porteur (4) doublé intérieurement par des feuilles de géotextile non tissé (5) protège la structure gonflable et élimine par capillarité une partie de la charge eh eau contenue dans les boues résiduaires. 2) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que la structure gonflable (1) est composée de boudins annulaires (6) empilés les uns sur les autres et collés (7) au moyen d'une colle cyanoacrylate 3) Dispositif selon la revendication 1 ou la revendication 2 caractérisé en ce qu'uns poche filtrante (a) obstrue l'orifice inférieur (9) de la structure gonflable en période de travail. 4) Dispositif selon la revendication 3 caractérisé en ce que la poche filtrante (8) se compose de deux armatures de forme demi-sphériques inégales ayant pour point de départ une rondelle métallique (IO) La demi sphère supérieure (ii) et la demi sphère inférieure (12) sont reliées entre elles par une double couronne amovible (13) fixée par des attaches métalliques rapides à pinces (14) 5) Dispositif selon la revendication 3 et la revendication 4 caractérisé en ce que des Disques filtrants amovibles (15) de diamètres et d'épaisseurs inégaux garnissent les vides des deux demi sphères (li) et (12).La manoeu- vre de fixation ou de dégagement de la poche filtrante (8) est assurée par un Filin (16) .Un tube vertical déboitable à mi hauteur relie dans leur axe les demi sphères (11) et (12) il est fixé aux rondelles métalliques (10) et sert de guide au Filin (16) Ce tube (17) bloque en partie basse la course du Filin (16) tendu sur la poulie (18) fixée sous la lame vibrante (19) 6) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes , caractérisç en ce que la structure gonflable (1) est suspendue par son Filet porteur (4) à la lame vibrante (19) par des tiges métalliques inoxydables et rigides (20) réparties tous les 180 sur la circonférence intermédiaire des boudins annulaires en caoutchouc synthétiques (6) les extrémités inférieures de chaque tige (20) sont recourbées à 1800. 7) Dispositif selon la revendication 5 caractérisé en ce que les Disques filtrants (15) peuvent Entre disposés horizontalement, verticalement, ou suivant une inclinaison déterminée à l'intérieur des deux demi sphères (li) et (12) sur des vqupperts de forme cylindrique ou ovales 8) Dispositif selon la revendication 5 et la revendication 7 caractérisé en ce que le support des couches filtrantes de chaque disque (15) est découpé sur feuilles de métal déployé ou de plastique perforé (21) Les couches filtrantes de chaque disque filtrant (15) garnissant les supports (21) sont des éléments de feuilles de géotextile non tissé io0% polyester ou 100% polyprepylène. 9) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé par la possibilité d'installer les structures gonflables de déshydratation des boues résiduaires par Unité, par ensemble de plusieurs unités et par groupes d'ensembles sur des ossatures méralliques porteuses adaptées. 10) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé par la combinaison d'une vibration unidirectionnelle verticale amplifiée, dégageant une force centrifuge qui favorise et accèlère la séparation des eaux et des boues en modulant la vitesse de filtration qui ne décroît pour une amplitude inférieure à 7r millimètres que dans la valeur de vitesse de filtration X par cycles de 2 heures 40 minut