Brevet FR2600911A2 — publié le 19880108

FR 2600911 A2 19880108 FR 8609523 A 19860701 L'invention concerne un perfectionnement au réacteur à lit fluidisé faisant l'objet de la demande de brevet déposée le 9 Août 1985 sous le NO 85 12236. Cette demande de brevet décrit un réacteur à lit fluidisé de matériau granulaire utilisé pour le traitement biologique de fluides et plus particulièrement d'eau, par voie aérobie ou anaérobie, et dans lequel le fluide à traiter s'écoule du bas vers le haut de l'appareil. Suivant la revendication 1 de cette demande, le réacteur est muni à sa base de moyens pour l'introduction du fluide à traiter et, à sa partie supérieure, de moyens pour effectuer le désenrobage du matériau granulaire entraîné par le gaz introduit et/ou généré dans l'appareil et pour effectuer la séparation par décantation des grains de matériau avec recyclage de ce matériau dans la zone de fluidisation. Conformément à la revendication 7 de la demande, les moyens pour effectuer la séparation par décantation des grains du matériau granulaire consistent en une enceinte délimitée à sa partie inférieure par un fond tronconique et munie d'au moins un tube de recyclage du matériau dans la zone de réaction. Enfin, la revendication 8 stipule que le tube de recyclage du matériau véhicule également le débit de recyclage nécessaire à la fluidisation du matériau du réacteur, ce débit de recyclage étant obtenu par les effets de gaz-lift dans la zone de réaction et dans les tubes de transfert et réglé par un moyen de contrôle assurant un écoulement permanent et/ou séquentiel. La présente invention a principalement pour objet de rendre plus efficace le désenrobage du matériau granulaire récupéré dans l'enceinte de décantation et qui est recyclé dans l'enceinte de fluidisation, tout en assurant le contrôle, donc le réglage, du débit recyclé du fond de la zone de décantation et en facilitant le recyclage du matériau, débarrassé de ltexcès de biomasse, dans la zone de réaction de l'appareil. Dans certaines conditions de fonctionnementbidogique, par exemple pour des zooglées collantes et visqueuses, le cisaillement réalisé par les moyens de désenrobage exposés à la demande de brevet principal, grâce aux effets de laminage hydro-pneumatique, peut n'assurer qu'un décrochage insuffisant de la masse bactérienne fixée sur le matériau granulaire. Il est certes possible de réaliser le désenrobage du matériau par un moyen extérieur quelconque, mais il est préférable d'assurer cette opération directement dans l'appareil, grâce à une adaptation spéciale, suivant l'invention, du moyen de contrôle du recyclage, portant la référence 39 sur ses dessins de la demande-de brevet principal. Conformément à l'invention, objet de la présente addition, ce moyen de contrôle est agencé pour assurer non seulement le contrôle du débit hydraulique mais également un désenrobage, adaptable, du matériau granulaire récupéré dans l'enceinte de décantation, par effets de laminage et cisaillement mécaniques, et enfin le transfert de ce matériau en zone de fluidisation. Suivant une caractéristique de l'invention, ces trois fonctions de contrôle de débit hydraulique, de désenrobage du matériau granulaire et de transfert de ce matériau, sont assurées par un organe animé d'un mouvement de rotation, de vitesse réglable, placé soit au débouché du tube de recyclage du matériau granulaire dans la zone de réaction, soit à l'intérieur meme de ce tube. On a décrit ci-après, à titre d'exemples non limitatifs, quelques formes de réalisation de l'invention en référence au dessin ci-joint dont les Fig. 1 à 3 sont des vues schématiques, partielles, en coupe, la Fig. 1 de la partie supérieure du réacteur, les Fig. 2 et 3 de la partie inférieure de la zone de décantation. Comme décrit à la demande de brevet principal (cf. description page 8, in fine) en référence aux Fig. 5 et 6 des dessins qui y sont annexés, la partie supérieure du réacteur comporte trois enceintes : une enceinte de désenrobage constituée par les tubes de transfert, une enceinte de dégazage et une enceinte de décantation délimitée à sa partie inférieure par un fond tronconique 37 comportant un tube de recyclage naturel 38 muni d'un moyen de réglage 39 du débit et assurant ainsi un écoulement permanent ou séquentiel. Pour parfaire le désenrobage se produisant dans les tubes de transfert grâce, comme on l'a noté plus haut, aux effets de laminage hydro-pneumatique mais susceptible d'être insuffisant dans certains cas, on prévoit, conformément à l'invention, au niveau de l'orifice dont est muni le fond tronconique 37 et duquel part le tube de recyclage naturel 38 ou à l'intérieur de ce tube, un organe animé d'un mouvement de rotation à vitesse réglable. Dans la forme de réalisation représentée à la Fig. 1, l'organe rotatif 39 est inclus dans le tube 38. Il est assujetti à un arbre 40 entraîné en rotation par un groupe moto-variateur 41, à une vitesse généralement comprise entre 10 et 200 t/mn. De diamètre variable entre environ 100 et 400 mm, l'organe rotatif peut prendre les formes les plus diverses. Dans l'exemple traité à la Fig. 3, l'organe rotatif 39a est en forme de vis sans fin à un ou plusieurs filets et refoule le matériau sur une grille fixe de cisaillement 42. Conformément à l'exemple traité à la Fig. 2 l'organe rotatif est situé au débouché du tube 38 et consiste en une roue conique 39b, dans laquelle sont pratiquées des rainures hélicoldales 43. Quelles que soient les formes que lton peut adopter pour l'organe tournant, la présence de cet organe, dans les conditions relatées, permet, grâce à une action mécanique venant s'ajouter aux effets de laminage hydro-pneumatique auxquels est soumis le matériau granulaire, un désenrobage efficace dans tous les cas, de ce matériau, ledit organe jouant également un rôle prépondérant dans le contrôle, donc le réglage, du débit hydraulique du réacteur et le transfert du matériau dans la zone de réaction de l'appareil. REVENDICATIONS 1. Réacteur à lit fluidisé de matériau granulaire suivant la demande de brevet principal, en particulier suivant les revendications 1, 7 et 8 de ladite demande, caractérisé en ce que, pour renforcer l'action de désenrobage du matériau granulaire, tout en permettant le contrôle du débit recyclé du fond de la zone de décantation et coopérant au recyclage du matériau granulaire dans la zone de réaction de l'appareil, il comporte un organe (39, 39a, 39b) animé d'un mouvement de rotation de vitesse réglable, disposé, soit au débouché du tube (38) de recyclage du matériau granulaire dans la zone de réaction, soit à l'intérieur de ce tube. 2. Réacteur à lit fluidisé de matériau granulaire suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'organe rotatif (39) inclus dans le tube (38) est de forme générale cylindrique. 3. Réacteur à lit fluidisé de matériau granulaire suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'organe rotatif (39a) inclus dans le tube (38) est en forme de vis sans fin et coopère avantageusement avec une grille fixe (42) de cisaillement qui lui fait suite dans le tube. 4. Réacteur à lit fluidisé de matériau granulaire suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'organe rotatif (39b) extérieur au tube (38) consiste en une roue conique, avantageusement munie d'une ou plusieurs rainures hélicoidales (43).