Brevet FR2609459A1 — publié le 19880715

L'invention concerne un appareil agitateur et aéra- teur d'une masse liquide, notamment pour station d'épuration biologique. L'objet de l'invention se rattache au secteur techn1.- que des moyens de mélange des fluides. On sait que pour assurer le bon fonctionnement des systèmes d'épuration biologique, il est nécessaire d'introduire de l'oxygène das des quantités suffisantes pour permettre a micro-organismes de se développer normalement. De mème., l'ef- fluent doit être mélangé à la boue biologique qui est maintenue en suspension. Dans ce but, la plupart des bassins de stations d'épuration biologique sont équipés de système d'aération. On distingue essentiellement les systèmes d'insuffla- tion d'air et les aérateurs de surface. Dans le premier cas, la masse liquide est aérée par une insufflation d'air au moyen de surpresseur, afin d'injecter au fond des bassins par l'intermédiaire de poreux. des bulles d'air qui vont oxygéner le bassin au cors de leur trajet. De tels systèmes nécessitent des bassins assez profonds pour aug- menter le trajet des fines bulles. Le rendement obtenu est bon en eau claire mais devient médiocre lorsque 1 eau est charmée de boue. En ce qui concerne les aérateurs de surface, il exis te @ actuellement des brosses ou des turbines. Les systèmes d'aération utilisant les brosses sont très performants avec un trbs bon rendement. Cependant, leur coat est élevé ce qui limite considérablement leur utilisation. Quant aux turbines d'aération, elles sont couramment utilisées en épuration biologique et offrent des résultats intérestants. Toutefois des mesures d'oxygénation faites avec os sondes oxymétriques placées dans la masse liquide 3. des points déterminés selon des règles précises, font apparaître que les points près de la gerbe sont très vite =aturé-= er. n ox oxygène, la messe liquide s'oxygénant $grâce au débit de recirculation du mobile d'aération. Le pouvoir de brassage est limité, car la quasi-totalité de la puissance est absorbée par la turbine d'aération. Le problème étant ainsi posé pour remédier à ces inconvénients, l'invention s'est fiée pour but de dissocier l'aération et la recirculation. Pour atteindre ce résultat, il a été étudié un appa- reil qui est remarquable en ce qu'il comprend en combinaison sur le même arbre de commande accouplé à un groupe d'entraînement en rotation une turbine et une hélice superposées convenablement espacées de telle sorte que ladite turbine est disposée à la surface du liquide pour faire office d'aérateur tandis que l'hé- lice est disposée a un niveau inférieur pour assurer le mélange de la masse liquide. L' invention est exposée ci-après plus en détail à l'aide des dessins qui représentent seulement un mode d'exécu- tion - la figure 1 est une vue de face de l'appareil monté dans un bassin d'épuration - la figure 2 est une vue en coupe considérée selon la ligne 2.2. de la figure 1, - la figure .- est une vue en coupe considérée selon la ligne 3.3. de le figure 1. Afin de rendre plus concret l'objet de l'invention, on le décrit maintenant sous une forme non limitative en se ré- forant aux exemples de réalisation des fiauxes des dessins. L'appareil comprend un groupe d'entraînement (1) dont l'arbre de commande (2) est de longueur déterminés pour recevoir en combinaison une turbine (3) et une hélce (4) dans deu plans horizontaux et parallèles. L'arbre tsj d'une manière connue est dispos verticalement. Selon l'invention. la turbine (3) est accouplée sur l'arbre (2) pour être disposée, après fixetion du groupe d'en traînement (1), à la surface du liquide, pour 4aire office d'aérateur. Inversement, l'hélice (4) est accouplée sur l'arbre (2) a un niveau inférieur, pour assurer le mélange de la masse liquide. La distance (D) entre la turbine et l'hélice, le diamètre des pales (4a) de l'hélice, le diamètre, l'inclinaison et le nombre de pales (3a) de la turbine sont fonction de la profondeur (P) du bassin. D'une manière pré+érée, la turbine (3) est composée de plusieurs pales minces (3a) convenablement orientées et soudées sur un moyeu (3b) pour assurer une valeur élevée du ta de transfert d'oxygène ainsi qu'une bonne mise en suspension des boues. L'hélice (4) est composée de 3 pales (42i à profil mince décale da le et convenablement orientées pour créer un effet d' asplrstion. L'hélice (4) peut être montée d'une manière réglable sur 1 'arbre de commande (2). Compte-tenu de l effet conjugué de la turbine qui travaille en surface pour provoquer une gerbe et du travail @ de l'hélice en profondeur pour assurer un mélange de la masse liqui de on améliore grandement le système d'aération classique de l'ordre de 20 a 30 > . Les valeurs d'oxygénation donnees par les sondes oxymétriques (S1) et (52) respectivement piacées en partie haute et bars de la masse liquide, sont égales. Il est bien évident que la fixation du groupe d'entraînement (1) sur une partie du bassin ou autre, s'effectue par tout moyen connu et approprié. Les avantages ressortent bien de la description. REVENDICATIONS - 1 - Appareil agitateur et aérateur d'une masse liquide notamment pour station d'épuration biologique, caractérisé en ce qu'il comprend en combinaison sur le meme arbre de commande (2) accouplé à un groupe d'entraînement en rotation, une turbine (3) et une hélice (4) superposées et convenablement espacées dans plans horizontaux de telle sorte que ladite turbine (3) est disposée à la surface du liquide pour faire office d'aérateur tandis que l'hélice (4) est disposée à un niveau inférieur pour assurer le mélange de la masse liquide. - 2 - Appareil selon la revendication i, cara-térisé en ce que la distance (D) entre la turbine et l'hélice est fonction de la hauteur de la masse d'eau. - 3 - Appareil selon la revendication i, caractérisé en ce que le diamètre, l'inclinaison et le nombre de paies (38) de la turbine (3) sont fonction de la hauteur de la masse d'eau. - 4 - appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que le diamètre de l'hélice est fonction de la hauteur de la masse d'eau. - 5 - Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que la turbine (a) est composée de plusieurs pales minces (a) convenablement orientées et soudées sur un moyeu (3b) pour assurer une valeur levée du taux de transfert d'oxygène et une bonne mise en suspension des boues. - t Appareil selon la revendication i, caractérisé e ce que l'hélice (3a) est composée de parles à profil mince convenablement orientées pour crier un effet d'aspiration. - 7 - Appareil selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'hélice (3) est montée d'une manière réglable sur l'arbre de commande 12).