Brevet FR2584948A1 — publié le 19870123

La présente invention concerne un appareil pour la séparation des substances solides des eaux usées, comprenant un tambour tamiseur tournant lentement, qui est muni de dispositifs d'alimentation pour introduire des eaux usées à l'intérieur de ce tambour à partir de l'une de ses extrémités, ainsi que de dispositifs d'évacuation des substances solides hors de son autre extrémité, l'eau étant filtrée à travers une enveloppe d* tambour tamiseur, tandis que les substances solides sont déplacées vers l'avant, à l'intérieur du tambour, grâce à des nervures transversales qui sont disposées de manière inclinée par rapport à la direction de rotation du tambour, les substances solides étant en outre agitées dans le tambour sous l'action de nervures longitudinales s'étendant sur la longueur de celui-ci. Ce type d'appareils est actuellement extrêmement connu et on les utilise pour la purification des eaux usées aussi bien dans l'industrie que pour les collectivités. On peut citer comme exemple de ces appareils connus ceux qui sont décrits dans le SE.B. 332 146 et dans la DE-A- 2 711 528. Un inconvénient de ces appareils connus est leur structure relativement complexe, étant donné que dans la pratique ils doivent être montés dans une position inclinée afin de fournir une capacité de séparation suffisante. Si on dispose ces appareils en position horizontale, on doit monter à l'intérieur du tambour un système de rinçage à consommation d'eau importante, ainsi que les dispositifs de récupération. Il est dans ce cas peu économique de stabiliser à l'aide de polymères les boues formées par les substances solides. Cette stabilisation est peu économique car les additifs demeurent largement dans l'eau du fait de la quantité importante d'eau de rinçage. On utilise également pour la purification des eaux usées des séparateurs centrifuges. Un inconvénient de ces appareils est leur sensibilité aux substances solides abrasives de leurs particules. De plus, les coûts de fonctionnement de ces séparateurs centrifuges sont élevés. Un autre inconvénient est que dans un séparateur centrifuge on ne peut pas utiliser de la chaux ou des cendres pour contrôler le pH en raison de leur action d'usure sur l'appareil. C'est pourquoi l'invention a pour but de fournir un appareil qui évite les inconvénients des appareils précédemment utilisés. Dans ce but l'invention a pour objet un appareil du type précité, dans lequel au moins certaines des nervures longitudinales sont inclinées par rapport à la direction radiale du tambour tamiseur, de manière telle que l'angle entre la surface d'une nervure longitudinale qui est tournée suivant la direction de rotation du tambout, et la surface intérieure de l'enveloppe de tambour, est plus faible que l'angle 2 entre la surface de cette nervure longitudinale qui est tournée vers l'arrière par rapport à la direction de rotation, et la surface intérieure de l'enveloppe de tambour. Ainsi, un avantage de l'invention est, avant tout, sa simplicité et son faible coût de fonctionnement. Ce fonctionnement est économique entre autres choses du fait que la quantité d'eau de rinçage requise est faible et que l'on peut utiliser d'une manière extrêmement avantageuse à la fois des agents classiques de contrôle du pH et des cendres. L'appareil selon l'invention est d'une structure extrémement simple, étant donné par exemple qu'il n'est pas besoin d'un arbre pour porter le tambour tamiseur. Par ailleurs, le fonctionnement de l'appa- reil n'est pas gêné par la présence de substances solides abrasives. En fait, on a constaté dans la pratique que des pierres, par exemple, n'ont aucun effet sur le fonctionnement de l'appareil.En outre, l'appareil conforme à l'invention est efficace dans la mesure od, compte tenu d'une agitation extrêmement active, on peut utiliser des cendres au lieu de polymères comme moyens pour neutraliser le phosphore, ce qui aboutit à des résidus favorables sur le plan écologique, ainsi qu'à des économies importantes. Par comparaison avec les procédés précédemment utilisés, il est également plus économique d'élever la valeur du pH des résidus à l'aide de chaux ou de cendres. Ceci est du au fait que ces substances peuvent etre introduites à l'intérieur du tambour en un point aussi avantageux que possible. Les caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre, de mode de réalisation donnés à titre d'exemple non limitatifs et représentés aux dessins annexés sur lesquels - la figure 1 est une vue en perspective, avec arrachement partiel, d'un tambour tamiseur faisant partie d'un appareil selon l'invention ; - la figure 2 montre la position de principe du tambour de tamisage de la figure 1 dans une installation de purification - la figure 3 illustre, sur une vue en coupe transversale axiale, les caractéristiques principales du tambour tamiseur selon la figure 1, et - la figure 4 représente, également en coupe transversale axiale, les caractéristiques essentielles d'ùn autre mode de réalisation avantageuse de ce tambour tamiseur de la figure 1. L'invention concerne un appareil de purification d'eau qui comporte comme partie essentielle un tambour rotatif de tamisage 1. Les eaux usées à purifier pénètrent à l'inte- rieur de ce tambour 1, par une extrémité 2 de celui-ci, et lorsque le tambour tourne, les boues se trouvent agitées au cours de leur avancée dans le sens longitudinal tout le long du tambour, l'eau étant évacuée à travers une enveloppe poreuse 5 de ce même tambour. Lorsque le tambour 1 tourne, les boues formées par les substances solides s'élèvent vers le haut dans le sens de la périphérie du tambour, en raison de la présence de nervures longitudinales 3 qui sont montées sur la surface intérieure de l'enveloppe 5 du tambour et s'étendent sur toute la longueur de ce tambour.Lorsque celui-ci tourne, les boues s'élèvent vers le haut jusqu'à ce qu'elles retombent, sous l'effet de la pesanteur, sur les boues situées au fond du tambour. Comme la surface intérieure de l'enveloppe de ce tambour est en outre équipée de nervures transervales 4 qui sont fixées sur les nervures longitudinales 3 et qui sont disposées de manière inclinée par rapport à l'axe longitudinal:::; du tambour, formant ainsi un tracé hélicoldal, cette retombée des boues s'effectue en partie dans une chambre ultérieure délimitée par les nervures transversales. Ce trace hélicoidal formé par les nervures transversales 4 a pour rôle de déplacer les boues dans la direction longitudinale du tambour, en coopération avec la rotation de ce dernier.La chute des boues qui ont été soulevées par les nervures longitudinales 3 et qui retombent sur les boues situées dans la partie inférieure du tambour est un élément extrêmement important, étant donné que cette chute des boues provoque un saut de pression qui rend plus efficace l'évacuation de l'eau a travers l'enveloppe 5 du tambour. Afin de rendre ce saut de pression plus efficace, au moins certaines des nervures lonqitudiaales sont fixées en position inclinée par rapport à la direction radiale du tambour, d'une manière telle que l'angle gs 1 entre la surface avant de chaque nervure longitudinale 3 et la surface intérieure de l'enveloppe 5 du tambour est plus faible que l'angle - > 2 entre la surface arrière de cette nervure longitudinale et cette même surface intérieure de l'enveloppe du tambour. Ici, le terme "surfaoe avant" signifie la surface de la nervure longitudinale qui, au cours de la rotation du tambour, est tournée suivant le sens du mouvement.D'une manière analogue, le terme "surface arrière" signifie l'autre surface de cette même nervure longitudinale 3, surface qui est tournée vers l'arrière par rapport à la direction de rotation du tambour. Cette caractéristique apparat d'une manière particulièrement claire sur les figures 3 et 4, la direction de rotation du tambour étant indiquée sur celles-ci au moyen d'une flèche. Grâce à cet agencement, les boues s'élèvent plus haut avant leur chute que si elles étaient soulevées à l'aide de nervures radiales. Ainsi, le saut de pression provoqué par la chute est rendu considérablement plus efficace par comparaison avec Les appareils précédemment connus. Il est claire que le fonctionnement le plus efficace est obtenu lorsaues toutes les nervures longitudinales sont dans la position précitée, comme représenté sur les figures 3 et 4. Conformément à l'invention, il est également avantageux de disposer les nervures longitudinales 3 suivant une position inclinée par rapport à la direction axiale du tambour tamiseur 1. De ce fait, les nervures longitudinales 3 contribuent pour leur part au déplacement des boues dans la direction longitudinale du tambour, en direction de l'autre extrémité de celui-ci. L'enveloppe 5 de ce tambour tamiseur peut avantageusement être fabriquée en un matériau élastique, ce qui fait que cette enveloppe 5 "vit" au cours de la rotation du tambour, de sorte que le colmatage des poresde cette enveloppe est réduit. La section transversale du tambour tamiseur peut par exemple être ronde ou polygonale, comme le montrent les figures 3 et 4. L'arrosage de l'enveloppe 5 du tambour peut être effectué par une pulvérisation à haute pression 6, la quantité d'eau requise par cette pulvérisation étant faible. Le besoin en eau d'arrosage est inférieur à 2 % par rapport à la quantité des boues gui passent à l'intérieur. La position de cette pulvérisation à haute pression 6 ressort de l'exemple de la figure 2. Du fait de cette faible quantité d'eau d'arrosage sous pression et de l'agitation extrêmement efficace, la quantité de polymères requise pour la stabilisation des boues demeure très faible, environ la moitié de la quantité utilisée en liaison avec les appareils connus. La chaux utilisée pour élever le pH peut être introduite dans le tambour tamiseur 1 sensiblement au milieu: de celui-ci, de sorte que son entratnement par lavage dans l'eau d'arrosage est insignifiant.Par contre, on peut introduire des cendres dans le tambour immédiatement à l'entrée de celui-ci. Comme le montrent les figures, la structure du tambour est extrêmement compacte. Les nervures transversales 4 et les nervures longitudinales 3 constituent une structure porteuse sur laquelle est fixée l'enveloppe 5. De la sorte, le tambour ne requiert aucun arbre, mais il peut par contre être porté par des rouleaux 7 fixés aux extrémités du tambour, si bien qu'il est extrêmement simple de le retirer en vue par exemple de son entretien. De plus, un autre avantage est que l'enveloppe 5 a une forme telle qu'elle ne s'étend pas sur toute la longueur du tambour, une ouverture d'évacuation 9 étant laissé libre à l'extrémité de sortie. On peut ainsi disposer directement les rouleaux 7 aux extrémités du tambour. Cette position des rouleaux apparat clairement sur les figures 1 et 2. On peut par exemple -commander la rotation du tambour de tamisage 1 d'une manière telle qu'une paire de rouleaux est motrice. La puissance requise pour la rotation du tambour et pour le pompage de l'eau d'arrosage sous pression est faible par comparaison avec Celle des appareils précédemment utilisés. On peut encore extraire l'eau des boues évacuées à une extrémité du tambour 1, d'une manière extrêmement avantageuse à l'aide d'une presse humide 8 dont les caractéristiques principales apparaissent sur la figure 2. Il est particulièrement avantageux de disposer le tambour de tamisage 1, la presse à toiles 8 et les pompes avec leur moteur, dans un carter fermé 10, de sorte que l'ensemble du système se trouve entièrement enfermé, ne dégage aucune odeur et n'émet absolument pas de bruit ; il est ainsi particulièrement bien adapté pour être utilisé également par exemple, dans des zones à forte population, pour vider les fosses de vidange.Il est ainsi avantageux de disposer l'ensemble du système, dont les principales caractéristiques sont représentées sur la figure 2, sur une embase mobile, l'appareil pouvant alors être transporté jusqu'au lieu de fonctionnement d'une manière extrêmement simple. Les exemples de réalisation aui précèdent ne doivent en aucun cas restreindre la portée de l'invention, des variantes pouvant y être apportées tout en demeurant dans son cadre. C'est ainsi qu'il est parfaitement possible de fabriquer un ensemble comprenant par exemple deux tambours tamiseur disposés cote à côte ou l'un au-dessus de l'autre. On peut utiliser le tambour de tamisage 1 pour divers usages, tels que par exemple l'extraction des substances solides des ordures des collectivités, des eaux usées de l'industrie ou des processus industriels. ou encore pour traiter les suspensions de fibres. Il est également évident que le tambour de tamisage ou des éléments de celui-ci n'ont pas besoin d'être exactement identiques à ceux représentés sur les figures, mais que l'on peut également envisager d'autres types de réalisation. REVENDICATIONS 1. Appareil pour la séparation des substances solides des eaux uses, comprenant un tambour tamiseur tournant lentement (1), qui est muni de dispositifs d'alimentation pour introduire des eaux usées à l'intérieur du tambour a partir de l'une (2) de ses extrémités, ainsi que de dispositifs d'évacuation des substances solides hors de l'autre extrémité du tambour, l'eau étant filtrée à travers une enveloppe (5) du tambour tamiseur, tandis que les substances solides sont déplacées vers l'avant, à l'intérieur du tambour, grâce à des nervures transversales (4) qui sont disposées de manière inclinée par rapport à la direction de rotation du tambour, ces substances solides étant en outre agités dans le tambour sous l'action de nervures longitudinales (3) s'étendant sur la longueur de celui-ci, caractérisé en ce qu'au moins certaines des nervures longitudinales (3) sont inclinées par rapport à la direction radiale du tambour tamiseur (1), de manière telle que l'angle fi entre la surface d'une nervure longitudinale (3) qui est tournée dans la direction de rotation du tambour (l),-et la surface intérieure de l'enveloppe (5) du tambour, est plus faible que l'angle (4 2) entre la surface de cette nervure longitudinale (3) qui est tournée vers l'arrière par rapport à la direction de rotation, et la surface intérieure de l'enveloppe (5) du tambour. 2 Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que les nervures longitudinales (3) sont montées en position inclinée par rapport à la direction axiale du tambour de tamisage (1) de manière à rendre plus efficace l'effet de déplacement des substances solides.