Brevet FR2598331A1 — publié le 19871113

La présente invention concerne un décanteur lamellaire, du type à flux hydraulique ascendant, c'est-à-dire dans lequel le liquide circule du bas vers le haut de l'appareil et destiné à l'épuration de liquides, notamment d'eaux potables, industrielles et résiduaires urbaines. On sait que l'efficacité des décanteurs lamellaires est essentiellement liée à la qualité de la répartition du liquide à traiter sur toute la surface de décantation lamellaire. Suivant la conception des modules ou conduits lamellaires, on peut distinguer deux types de répartition correcte. Dans le cas des modules lamel10 laires constitués par des plaques parallèles, la répartition est assurée en aval du module, c'est à dire à la sortie du liquide traité, par des déversoirs prévus au débouché des plaques et propres à chaque conduit défini par deux plaques. Dans le cas des modules lamellaires constitués par des tubes, une 15 telle reprise n'est pas envisageable et la seule répartition par une série de goulottes ou de collecteurs perforés au-dessus des modules est illusoire; aussi le liquide est souvent réparti par l'amont, c'est-à-dire lors de l'introduction du liquide à traiter dans l'appareil, tout au long du décanteur par un canal perforé assurant l'équirépartition du liquide. Cette distribution pénalise les décanteurs lamellaires à modules tubulaires par ailleurs beaucoup plus performants que les décanteurs à plaques parallèles, car il y a risque de dépôts et de détérioration des particules floculées, ou flocs, au niveau des orifices de distribution. Pour éviter la destruction des flocs, il faudrait envisager des canaux de distribution très 25 importants, avec des risques de dépôts supplémentaires et au prix d'un agrandissement non négligeable des ouvrages. La présente invention permet de pallier cet inconvénient rencontré dans la répartition du liquide dans les décanteurs lamellaires tubulaires en effectuant une répartition efficace à l'aval de ces décanteurs et permet éga30 lement d'éviter, en amont, c'est-à-dire à l'introduction du liquide dans les modules lamellaires, la formation de flux horizontaux importants à proximité de ces modules, flux qui nuisent à la décantation du floc. L'appareil de décantation lamellaire à flux ascendant suivant l'invention est caractérisé en ce qu'il est doté d'un système de répartition sur35 montant les modules lamellaires équipant l'appareil et constitué par un cloisonnement déterminant une pluralité de zones de surface égale, hydrauliquement indépendantes et munies de moyens de reprise du liquide traité, agencés : : -2- de façon à ce que le débit de chaque zone en liquide traité soit identique. Suivant une caractéristique de l'invention, les moyens de reprise du liquide traité consistent en des goulottes à créneaux ou en des tubes ou goulottes à orifices calibrés, les créneaux des goulottes ou les orifices des tubes ou goulottes étant uniformément répartis et présentant les mêmes caractéristiques dans chaque zone. Suivant un autre aspect de l'invention, la zone lamellaire du dé-. canteur est divisée en secteurs égaux par des plaques de distribution et de répartition placées sous le lamellaire, chaque secteur comportant un nombre 10 déterminé, égal, de zones de reprise de liquide traité. Les divers caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre de deux de ses formes possibles de réalisation, données uniquement à titre d'exemples non limitatifs. Cette description est faite en référence aux dessins annexés dont 15 les figures 1 et 2 sont des vues en perspective avec arrachements, de décanteurs suivant l'invention. L'appareil comporte, dans la forme de réalisation représentée à la figure 1, deux ensembles de modules lamellaires 1, la, disposés dans une enceinte 2 de part et d'autre d'un canal 3 d'amenée du liquide à traiter, canal 20 qui, suivant l'invention, est alimenté dans la partie haute de l'appareil et se termine par un déversoir 4 de hauteur réglable, surmontant la goulotte 5 de collecte du liquide traité. Ces dispositions adoptées, suivant l'invention, permettent au flux hydraulique constitué par le liquide, tel qu'eau floculée ou suspension, in25 troduit sous une certaine vitesse, donc avec une certaine énergie cinétique, d'être maintenu assez proche de la surface de l'appareil, le déversoir réglable 4 prévu à l'extrémité du canal 3 opposé à l'entrée du liquide, outre l'appel de débit qu'il provoque pour l'écoulement du flux de liquide, permettant de récupérer du liquide clarifié en bout de canal et d'évacuer les particules 30 flottant en surface, qui risqueraient de s'accumuler dans la partie terminale du canal. Le débit de ce déversoir est un compromis entre un débit assez élevé pour maintenir le flux de distribution de liquide à un niveau suffisant dans l'appareil, et un débit assez faible pour que la surverse soit de qualité proche de celle du liquide traité. Le liquide circule dans le canal 3 et est distribué dans les différents secteurs lamellaires (7) définis par les plaques de répartition (6), des modules lamellaires, au fur et à mesure de sa progression en passant sous la -3 cloison longitudinale de distribution 8 dont le niveau bas est supérieur au niveau bas des plaques 6. La répartition du liquide dans les modules lamellaires se fait conformément à l'invention, grâce à un compartimentage réalisé, au-dessus des mo5 dules, au moyen d'un cloisonnement à la fois longitudinal 9 et transversal 9a s'appuyant sur la surface des modules et sur les goulottes 10 de reprise d'eau décantée. Ces goulottes présentent chacune, suivant l'invention, exactement le même nombre d'orifices tels que créneaux 11, tous de même dimension, par lesquels le liquide, après son passage dans les modules o il est décanté, se dé10 verse dans les goulottes, ces dernières débouchant elles-mêmes dans le canal 5 d'eau décantée. Ce compartimentage, suivant l'invention, détermine autant de zones de reprise pour le liquide traité, zones bornées par les cloisonnements 9, 9a. Toutes ces zones sont identiques en surface et en nombre d'orifices 11 que présentent les goulottes existant dans ces zones. Le débit Q est donc réparti uniformément entre toutes les zones de reprise en débit unitaire: Q z nombre de zones Les plaques de répartition 6 prévues sous les modules divisent l'ensemble lamellaire en N décanteurs élémentaires ou secteurs, comprenant chacun n zones de reprise. Les débits des différents secteurs sont identiques et égaux à qs: qs = N qz. n Les plaques de répartition 6 étant plus basses que la cloison 8, l'appel de débit qs d'un décanteur élémentaire se porte vers la partie basse du canal de distribution, plutôt que vers les côtés, car le passage sous les plaques constituerait un parcours plus long engendrant une perte de charge 30 plus élevée. Dans la forme de réalisation représentée à la figure 2 l'appareil est alimenté par un canal frontal 3a, avec interposition d'une cloison 8a, dont le r8le est analogue à celui de la cloison 8 de l'appareil représenté à la figure 1 mais qui, dans ce cas, est transversale au lieu d'être longitu35 dinale. Pour le reste, les dispositions adoptées dans cette forme de réalisation sont identiques à celles qui viennent d'être décrites en relation avec la figure 1. Cependant, dans le cas de la figure 2, les cloisons 8 descendent à un niveau inférieur à celui des plaques de répartition 6 pour porter -4- 15 20 25 30 le flux hydraulique d'alimentation à un niveau inférieur à celui des plaques 6, afin d'éviter tout balayage horizontal sous les modules. Les dispositions suivant l'invention permettent d'obtenir une répartition du liquide traité avec une qualité au moins égale à celle des dispositifs utilisant des canaux de distribution - sans en présenter les inconvénients signalés plus haut, pour des zones lamellaires de reprise de 1 à 10 m2 et un nombre de secteurs ou décanteurs élémentaires compris entre 2 et 12 suivant la taille de l'appareil. L'appareil suivant l'invention est utilisable pour une plage de débits très large pouvant aller de 20 à 5000 m3/h. L'appareil suivant l'invention par la qualité de la répartition qu'il. procure, permet d'éviter toute détérioration du floc grâce à l'absence de couloir avec orifices de distribution, de réduire les balayages hydrauliques sous les modules, d'utiliser le canal de distribution comme une sorte de débourbeur ou de pré-décanteur soulageant la zone lamellaire, de faire passer les bras du râcleur de fond, s'il existe, dans le canal d'amenée du liquide ou d'y placer les canaux de reprise d'eau traitée, réduisant ainsi l'importance des travaux de génie civil. L'invention n'est bien entendu pas limitée aux formes de réalisation décrites et représentées, mais peut donner lieu à de multiples variantes sans que, ce faisant, on sorte de son cadre. C'est ainsi par exemple que les modules lamellaires, au lieu d'être constitués par des tubes inclinés, comme dans les exemples traités, peuvent également consister en des plaques inclinées. Egalement, les moyens de reprise du liquide traité peuvent consister en des tuyaux ou des goulottes percés d'orifices calibrés, au lieu d'être constitués par les goulottes à créneaux que l'on a décrites et qui sont représentées sur les dessins annexés. - 5 - 2598331 REVENDICATIONS 1. Appareil de décantation lamellaire à flux ascendant, caractérisé en ce qu'il est doté d'un système de répartition surmontant les modules lamellaires (1, la) constitué par un cloisonnement (9, 9a) déterminant la création d'une pluralité de zones de surface égale, hydrauliquement indépendantes, munies de moyens de reprise du liquide traité, agencés de façon à ce que le débit de chaque zone en liquide traité soit identique. 2. Appareil de décantation lamellaire suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de reprise du liquide traité consistent en des goulottes (10) à créneaux (11) ou des tubes ou goulottes à orifices calibrés, les 10 créneaux des goulottes ou les orifices des tubes ou goulottes étant uniformément répartis et présentant les mêmes caractéristiques dans chaque zone. 3. Appareil de décantation lamellaire suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'ensemble des modules lamellaires est divisé en secteurs égaux, fonctionnant comme décanteurs élémentaires, 15 (7) par des plaques de distribution (6) placées sous le lamellaire, chaque secteur ou décanteur élémentaire (7) comportant un nombre déterminé égal, de zones de reprise de liquide traité. 4. Appareil de décantation lamellaire suivant l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que les modules lamellaires sont 20 disposés d'un côté ou de part et d'autre d'un canal (3) d'amenée du liquide à traiter alimenté à sa partie supérieure, et séparés de ce canal par une cloison longitudinale (8). 5. Appareil de décantation lamellaire suivant la revendication 4, caractérisé en ce que le canal (3) comporte à l'extrêmité opposée à l'arrivée 25 d'eau, un déversoir (4) réglable. 6. Appareil de décantation lamellaire suivant la revendication 4, caractérisé en ce que les plaques séparatrices (6) font saillie, vers la partie inférieure de l'appareil, d'une quantité plus grande que celle dont fait saillie chaque cloison (8), mais sans atteindre nécessairement le fond de l'appareil. 30 7. Appareil suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que les modules lamellaires sont alimentés par un canal frontal (3a), avec interposition transversale entre le canal et les modules d'une cloison transversale (8a) descendant à un niveau inférieur à celui des plaques (6).