Brevet FR2586668A1 — publié le 19870306

La présente invention concerne un dispositif de recyclage de bains, et notamment de liquides de traitement utilisés dans l'industrie de travail des cuirs, et contenus dans un récipient de traitement approximativement cylindrique, d'axe horizontal, mobile en rotation autour de cet axe. Dès la plus haute antiquité, le cuir a été travaillé sous toutes ses formes et pour tous les usages, et ce travail est vraisemblablement une des industries les plus anciennement pratiquées par l'homme. En effet, avant de pouvoir être utilisée, la peau des animaux, qui est une matière éminemment putrescible doit être traitée au moyen de corps qui portent généralement le nom de tanins et ont la propriété de se combiner avec la substance constitutive des fibres dermiques : le collagène. On connait de nombreux procédés de tannage qui sont tous précédés d'une préparation des peaux dite "travail de rivière" qui se retrouve à peu près identique pour chacun d'eux. Au cours de ce travail, les peaux sont trempées dans l'eau, pelanées dans la chaux pour en relâcher le poil que l'on élimine par l'ébourrage, puis, elles sont écharnées et déchaulées. Après l'opération de tannage, les cuirs dits "cuirs en croûte ne possèdent pas encore la présentation et les propriétés qui conviennent à leur utilisation celles-ci leur sont données par un traitement ultérieur nommé corroyage qui comporte éventuellement la teinture et le graissage ainsi que des opérations purement mécaniques. Parmi toutes les opérations de traitement des peaux énumérées ci-dessus, un certain nombre, correspondant à des traitements par des liquides, est effectué classiquement dans des récipients de traitement de grandes dimensions approximativement cylindriques, d'axe horizontal, mobiles en rotation autour de cet axe, qui sont, le plus souvent en bois, et sont parfois nommés tonneaux ou foulons. Ces cylindres de traitement sont couramment employés aussi bien pour le tannage proprement dit que pour les opérations qui le précèdent ou qui le suivent. Cette utilisation présente l'inconvénient d'exiger, à côté des produits de traitement, des quantités d'eau considérables qui expliquent que les tanneries sont habituellement installées à proximité de rivières et cours d'eau. Lors de l'estimation du coût lié à ces traitements, à côté du prix de l'eau, il faut tenir compte du fait que le traitement du cuir est une industrie très "sale" entrainant le rejet d'eaux résiduaires très souillées et donc, inaptes à être rejetées sans avoir subi préalablement des opérations d'épuration elles aussi très coûteuses. Pour remédier à ces inconvénients, on a pensé à recycler, après traitement, les eaux résiduaires provenant des différentes opérations de traitement des cuirs et peaux mais, aucun des procédés proposés jusqu'à présent dans ce but n'a été capable de donner entière satisfaction, entre autre parce que la mise en oeuvre de ces procédés exigeait l'arrêt et la vidange totale des cylindres de traitement, ce qui constitue une opération longue et coûteuse. La présente invention a pour objet de remédier à ces inconvénients en proposant un dispositif de recyclage de bains du type décrit ci-dessus, dont l'avantage essentiel est lié au fait qu'il permet d'effectuer une purification et un recyclage des eaux résiduaires en cours de traitement, c'est-à-dire pendant la rotation du cylindre de traitement. A cet effet, le dispositif conforme à l'invention est caractérisé en ce qu'il se compose d'un collecteur rotatif solidaire en rotation du récipient ou cylindre de traitement, et comportant une ouverture d'introduction des liquides en cours de rotation, située au niveau des parois latérales du cylindre de traitement ainsi qu'une ouverture d'évacuation située au niveau de l'axe de ce dernier et reliée à une canalisation d'évacuation permettant le transfert, en cours de rotation, des liquides recueillis dans le collecteur vers un récipient de visualisation à partir duquel ils peuvent, le cas échéant, être amenés à des organes de filtration et de purification avant d'être introduits dans une cuve de stockage en vue d'une réutilisation ultérieure, ou d'être directement recyclés vers le cylindre de traitement. Le point essentiel de l'invention est donc lié à la présence d'un collecteur susceptible de se remplir automatiquement de liquide, au cours de la rotation du cylindre de traitement et de transférer le liquide ainsi collecté à l'extérieur du cylindre vers une installation de purification de type classique. Bien entendu, pour que ce dispositif puisse fonctionner de manière correcte, il est nécessaire que la canalisation d'évacuation soit reliée à un système de pompes et de vannes permettant la circulation des liquides dans un sens prédéterminé. Par ailleurs, lors de la mise en oeuvre des différentes opérations liées au traitement des cuirs, le cylindre peut être amené à tourner successivement tantôt dans un sens et tantôt dans l'autre, et, doit, de toute façon, être conçu de manière telle que les deux sens de rotation possibles soient équivalents, et qu'il n'y eit pas un sens qui soit privilégié par rapport à l'autre ; dans ce but, il est essentiel que le collecteur ait une configuration telle qu'il puisse fonctionner, donc, recueillir les liquides pour les amener dans la canalisation d'évacuation aussi bien lorsque le cylindre tourne dans un sens de rotation que lorsqu'il tourne en sens inverse. A cet effet, et selon une caractéristique préférentielle de l'invention, le collecteur est muni de deux ouvertures d'introduction des liquides correspondant, chacune à l'un des deux sens possibles de rotation du cylindre de traitement. Selon une autre caractéristique de l'invention, le collecteur est constitué par un prisme ayant pour base un secteur circulaire du cylindre de traitement dont les faces latérales radiales portent, respectivement, les deux ouvertures d'introduction des liquides, opposées l'une à l'autre, tandis que l'une des bases porte, au niveau de son sommet, l'ouverture d'évacuation et est reliée à la canalisation d'évacuation qui cotncide avec l'axe de rotation du cylindre de traitement. Compte tenu de la configuration mentionnée cidessus, il est clair que, en cours de rotation, le collecteur se remplit par ses ouvertures d'introduction lorsque cellesci se trouvent à la partie inférieure du cylindre de traitement et peut se vider par l'ouverture d'évacuation, sous l'effet de la gravité des liquides, lorsque les ouvertures d'introduction sont situées dans la partie supérieure du cylindre. Selon une autre caractéristique de l'invention, le collecteur est relié au cylindre de traitement par sa face latérale tangentielle, et le cas échéant, par l'une de ses bases. Dans ce dernier cas, dans un but d'économie de matériaux, cette base, qui est fixée à l'une des faces verticales du cylindre de traitement, n'est, de préférence, pas pleine, mais constituée uniquement par deux rebords latéraux fixés au cylindre par un moyen quelconque, tel que vis ou soudure. Par ailleurs, pour que le système décrit cidessus puisse avoir une efficacité maximale, il est nécessaire d'empêcher que le liquide introduit en cours de - rotation dans le collecteur par l'une des ouvertures d'introduction puisse ressortir immédiatement de ce dernier par la seconde ouverture ; dans ce but, et--selon une caractéristique préférentielle de l'invention, les deux ouvertures d'introduction des liquides sont séparées l'une de l'autre par une série de chicanes déflectrices montées de manière à subdiviser la partie correspondante du collecteur parallèlement aux bases de ce dernier en deux zones, largement indépendantes du point de l'écoulement des liquides, correspondant chacune à l'un des deux sens possibles de rotation. La configuration de cers chicanes peut, bien entendu, être quelconque sans pour cela sortir du cadre de l'invention. Selon une autre caractéristique de l'invention, la canalisation d'évacuation des liquides est subdivisée longitudinalement en deux compartiments dont l'un, relié à l'ouverture d'évacuation des liquides constitue la canalisation d'évacuation proprement dite, tandis que l'autre, relié à la partie interne du cylindre de traitement, le cas échéant par l'intermédiaire d'un orifice annexe prévu à cet effet dans la base du collecteur ne portant pas l'ouverture d'évacuation, permet l'introduction et le mélange automatique de produits annexes dans le cylindre de traitement en cours de rotation. Cette possibilité est de nature à diminuer notablement le coût de l'opération de traitement des cuirs et peaux. I1 est clair que le dispositif, objet de l'invention, permet de réaliser une triple économie d'eau (pouvant être de l'ordre de 80 à 85%), de produits chimiques de traitement (étant donné que les bains peuvent, généralement être directement réutilisés après enrichissement en ces produits) et de traitement des effluents. Ce triple avantage est, par exemple, particulièrement apparent dans le cas de l'opération de pelanage étant donné qu'il est possible d'éliminer pratiquement tous les éléments solides en suspension dans les liquides en cours de traitement, et donc, d'obtenir des eaux résiduaires beaucoup plus propres, d'un volume très inférieur, et suffisamment riche en agents de pelanage pour permettre leur réutilisation postérieure. Un autre avantage du dispositif objet de l'invention est lié au fait qu'il permet de réaliser une économie d'entretien : en effet, lors des traitements classiques, notamment de pelanage, la concentration en impuretés dans les bains de traitement occasionne l'obstruction des parois de lavage des cyclindres de traitement qu'il faut périodiquement démonter pour les nettoyer ; en outre, après chaque phase de processus, il était, auparavant, nécessaire de canaliser, vers les égouts ou la station d'épuration, les eaux résiduaires avec toutes leurs impuretés, ce qui n'était pas sans provoquer de nombreux problèmes d'obstruction des tuyauteries étant donné l'accumulation d'éléments solides en suspension dans les liquides de traitement. Bien entendu, le travail du cuir ne doit etre considéré que comme un exemple de mise en oeuvre du disposi-tif décrit ci-dessus, et celui-ci pourrait être utilisé dans un domaine totalement différent et pour la purification de bains de composition totalement différente sans pour cela sortir du cadre de l'invention. Les caractéristiques du dispositif qui fait l'objet de l'invention seront décrites plus en détail en se référant aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est un schéma-éclaté montrant la disposition du collecteur dans le cylindre de traitement, - la figure 2 est une vue en perspective plus détaillée du collecteur, - les figures 3a, 3b et 3c sont des coupes schématiques montrant le remplissage du collecteur au cours de la rotation du cylindre de traitement. Selon la figure 1, le dispositif objet de l'invention est destiné à permettre le recyclage des liquides de traitement mis en oeuvre dans les cylindres rotatifs largement utilisés dans l'industrie du cuir. Selon la figure 1, ce dispositif est constitué essentiellement par un collecteur 1 mis en place pour recueillir une partie des liquides de traitement à l'intérieur d'un cylindre de traitement 2 mobile, en rotation autour d'un axe horizontal x-x'. De manière usuelle, le cylindre 2 est muni d'une face latérale courbe 20 ainsi que de deux faces verticales 21 dont, l'une, comporte un orifice 22 permettant le passage d'une canalisation d'évacuation 3 coincidant avec l'axe x-x' et permettant le transfert en cours de rotation des liquides du cylindre 2 recueillis dans le collecteur 1 vers un récipient de visualisation non représenté à partir duquel ils sont, s'ils sont souillés, amenés à des organes de filtration et/ou de purification avant d'être introduits dans une cuve de stockage en vue d'une réutilisation ultérieure ou d'être directement recyclés vers le cylindre de traitement auquel cas ils peuvent préalablement passer dans un échangeur de chaleur. Cette suite d'organes de traitement qui correspond à un recyclage de type classique ne sera pas détaillée dans le cadre de cet exposé, dans un but de brièveté, mais est simplement représentée par la flèche A. Selon les figures 1 et 2, le collecteur 1 est constitué par un prisme droit dont les bases 10 et 10' correspondent à un secteur circulaire des faces verticales 21 du cylindre de traitement 2 ; selon les figures, ces bases 10 et 10' sont reliées entre-elles, d'une part, par deux faces latérales radiales 11 et 11' se coupant selon l'axe x-x', et d'autre part, par une face latérale tangentielle courbe 12 par laquelle le collecteur 1 est fixé contre la paroi 20 du cylindre de traitement 2. Par suite de cette fixation, il est clair que le collecteur 1 est solidaire du cylindre 2 au cours de sa rotation autour de l'axe horizontal x-x'. Par ailleurs, et comme on peut le voir clairement sur la figure 2, dans un but d'économie de matériaux, la base 10' du collecteur 1 est, en fait, constituée par deux rebords latéraux 100 destinés à être fixés contre la face verticale 21 du cylindre 2, notamment au moyen de vis passant dans des perforations 101 réalisées à cet effet. Pour permettre le remplissage du collecteur 1 par des liquides de traitement puis l'évacuation de ces liquides par la canalisation d'évacuation 3 vers les organes A, chacune des faces latérales radiales 11 et 11' est munie, à son extrémité externe (située du côté de la paroi 20 du cylindre 2) d'une ouverture d'introduction 13, 14 s'étendant sur toute sa largeur, tandis que la base 10' du prisme 1 est reliée à son extrémité interne coincidant avec l'axe x-x' à la canalisation d'évacuation 3 de manière à définir, après mise en place de cette face contre la face latérale 21 du cylindre 2, une ouverture d'évacuation 15 représentée en pointillés sur la figure 2 par laquelle les liquides contenus dans le collecteur 1 peuvent s'échapper selon la flèche A. Etant donné la configuration décrite ci-dessus, il est clair que, lorsque le cylindre de traitement 2 tourne dans le sens représenté par la flèche I, les liquides qu'il contient, pénétrent dans le collecteur 1 par l'ouverture d'introduction 13 de la face latérale 11, comme représenté schématiquement par les flèches a, tandis que lorsque ce cylindre se déplace selon la flèche II, ces liquides pénètrent dans le collecteur 1 par l'ouverture d'introduction 14 de la face latérale 11' tel que représenté par les flèches b ; cette configuration permet au dispositif de se comporter de manière exactement simildaire quel que soit le sens de rotation I et il du cylindre 2 autour de l'axe horizontal x-x'. Néanmoins, pour que les liquides introduits dans le collecteur 1 par les ouvertures d'introduction 13 ou 14, selon les flèches a ou b, puissent s'accumuler à l'intérieur du collecteur pour pouvoir ensuite être évacués par l'ouverture d'évacuation 15, et ne ressortent pas directement par l'ouverture opposée 14 ou 13, il est indispensable de prévoir entre ces deux ouvertures une série de chicanes déflectrices 4 montées de manière à subdiviser la partie externe du collecteur 1 parallèlement aux bases 10 et 10' de ce dernier en deux zones a et ss indépendantes l'une de l'autre du point de vue de l'écoulement des liquides et correspondant chacune à l'un des deux sens de rotation I ou II. Selon la figure 2, ces chicanes sont constituées par deux plaques identiques 40 et 40' de largeur moitié de celle des faces latérales 11 et 11', et respectivement fixées sur les parois 10 et 11, d'une part, et 10' et 11' d'autre part, immédiatement au-dessus des ouvertures d'introduction 13 et 14, en étant décalées 1'une part rapport à l'autre de manière à laisser libre, à leur extrémité, des orifices de passage 50 et 50' vers la partie interne du collecteur 1 ces plaques 40 et 40' coopèrent respectivement avec des plaques obliques 60 et 60' de largeur identique, respectivement fixées entre la face latérale tangentielle 12 et les faces latérales radiales 11 et 11', immédiatement au-dessus des ouvertures d'introduction 13 et 14, et directement à côtés des plaques 40 et 40'. La présence de cet ensemble de chicanes 4 fait que les liquides introduits par 11 ouverture d'introduction 13 selon les flèches a passent obligatoirement par l'orifice de passage 50 selon les flèches a' tandis que les liquides introduits selon les flèches b par l'orifice d'introduction 14 ressortent par l'orifice de passage 50' selon les flèches b' ; dans les deux cas, ces liquides peuvent s'accumuler dans la partie interne du collecteur l, comme représenté schématiquement sur les figures 3a et 3b pour se retrouver finalement dans la position représentée sur la figure 3c, dans laquelle ces liquides peuvent, sous l'effet de leur gravité c, être évacués par l'orifice d'évacuation 15 vers la canalisation d'évacuation 3 pour être transférés vers les organes A. Ce dispositif permet donc d'obtenir un soutirage continu du liquide présent dans le cylindre de traitement 2 pendant la rotation de celui-ci et ce, sans porter atteinte au déroulement du processus de traitement. Selon les figures 1 et 2, la canalisation d'évacuation 3 est, en fait, subdivisée au moyen d'une cloison de séparation 7 en deux compartiments 30 et 31. Le compartiment 30 relié à l'ouverture d'évacuation 15 des liquides constitue la canalisation d'évacuation proprement dite, tandis que le compartiment 31 est relie à la partie interne du cylindre de traitement 2 par l'intermédiaire d'un orifice annexe 8 prévu, à cet effet, dans la base 10 du collecteur 1 ; la présence de cet orifice annexe 8 permet l'introduction de liquides auxiliaires en cours de traitement. REVENDICATIONS 10) Dispositif de recyclage de bains, notamment de liquides de traitement utilisés dans l'industrie de travail des cuirs et contenus dans un récipient de traitement approximativement cylindrique, d'axe horizontal, mobile en rotation autour de cet axe, dispositif caractérisé en ce qu'il se compose d'un collecteur rotatif (1) solidaire en rotation du récipient ou cylindre de traitement (2), et comportant une ouverture (13, 14) d'introduction des liquides en cours de rotation située au niveau des parois latérales (20) du cylindre de traitement (2), ainsi qu'une ouverture d'évacuation (15) située-au niveau de l'axe (x-x') de ce dernier et reliée à une canalisation d'évacuation (3) permettant le transfert en cours de rotation des liquides recueillis dans le collecteur (1) vers un récipient de visualisation à partir duquel ils peuvent, le cas échéant, être amenés (flèche A) à des organes de filtration et de purification avant d'être introduits dans une cuve de stockage en vue d'une réutilisation ultérieure, ou d'être directement recyclés vers le cylindre de traitement. 20) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le collecteur (1) est muni de deux ouvertures (13, 14) d'introduction des liquides correspondant chacune à l'un des deux sens possibles de rotation (I, II) du cylindre de traitement (2). 30) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le collecteur (1) est constitué par un prisme ayant pour base (10, 10') un secteur circulaire du cylindre de traitement (2) et dont les faces latérales radiales (11, 11') portent respectivement les deux ouvertures (13, 14) d'introduction des liquides, opposées l'une à l'autre, tandis que l'une des bases (10') porte, au niveau de son sommet, l'ouverture d'évacuation (15) et est reliée à la canalisation d'évacuation (3) qui coincide avec l'axe de rotation (x-x') du cylindre de traite ment (2). 40) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le collecteur (1) est relié au cylindre de traitement (2) par sa face latérale tangentielle (12) et, le cas échéant, par l'une de ses bases (10'). 50) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les deux ouvertures (13, 14) d'introduction des liquides sont séparées l'une de l'autre par une série de chicanes déflectrices (4) montées de manière à subdiviser la partie correspondante du collecteur (1) parallèlement aux bases (10, 10') de ce dernier, en deux zones (a ss) indépendantes du point de vue de l'écoulement des liquides correspondant chacune à l'un des deux sens possibles de rotation (I, II). 60) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la canalisation (3) d'évacuation de-s liquides est subdivisée longitudinalement en deux compartiments (30, 31) dont l'un (30), relié à l'ouverture (15) d'évacuation des liquides, constitue la canalisation d'évacuation proprement dite, tandis que l'autre (31), relié à la partie interne du cylindre de traitement (2), le cas échéant par l'intermédiaire d'un orifice annexe (8) prévu à cet effet dans la base (10) du collecteur (1) ne portant pas l'ouverture d'évacuation (15), permet l'introduction de produits annexes dans le cylindre de traitement (2) en cours de rotation.