Brevet FR2647691A1 — publié le 19901207

L'invention concerne un appareil destiné à la clarification de liquides, tels que notamment eau, Jus de fruit, moot de raisin, cet appareil comportant une enceinte dans laquelle est reçu le liquide à traiter après un prétraitement, tel que dégrillage ou tamisage, enceinte de laquelle le liquide est amené, après sa pressurisation, à un flottateur, qui alimente en liquide clarifié un système, tel que système filtrant, destiné à parfaire le traitement du liquide, système dont la demande en liquide est variable et généralement décroissante. Le but de l'invention est de réaliser un appareil compact dont l'équilibre hydraulique entre les différents constituants de l'appareil est assuré avec le minimum de contrôle et de régulation, quelles que soient les variations de débit. Ce but est atteint, conformément a l'invention, en plaçant le flottateur au-dessus de l'ensemble destiné au prétraitement du liquide à clarifier, afin de disposer d'une charge suffisante pour la mise en équilibre des différents constituants de l'appareil, pour lui permettre de fonctionner avec une faible charge disponible en amont et enfin permettre le recyclage éventuel des particules flottantes recueillies à la surface du flottateur en un point quelconque du prétraitement. Suivant une caractéristique de l'invention, on utilise la pompe de pressurisation nécessaire à la flottation pour assurer le transfert du liquide vers le flottateur. Suivant une autre caractéristique de l'invention, l'alimentation de l'appareil en liquide à traiter est régulé par un moyen tel que vanne à flotteur maintenant à une valeur constante le niveau atteint par le liquide dans l'enceinte inférieure de l'appareil. Enfin, et dans le but d'adapter le débit de l'appareil à la demande du système placé en aval de ce dernier, un trop-plein est disposé dans le compartiment du flottateur contenant le liquide clarifié, qui retourne l'excédent d'alimentation vers l'enceinte inférieure, ce retour entraînant la montée du niveau dans la dite enceinte et la fermeture partielle de la vanne à flotteur. Grâce aux dispositions adoptées suivant l'invention, l'équilibre est ainsi réalisé par égalisation du débit d'alimentation en liquide de l'appareil au débit de la demande, susceptible d'être variable en aval de l'appareil, la différence entre le débit entrant et le débit du réglage initial étant recirculée dans une boucle formée par l'enceinte inférieure, la pompe assurant la pressurisation du liquide en vue de sa flottation et le flottateur, différence régulée par la présence du trop-plein dans le flottateur. On a décrit ci-après, en référence à la figure unique du dessin Schématique annexé, une forme de réalisation de l'invention, donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif. Conformément à cette forme de réalisation, le liquide à traiter est amené, à partir par exemple d'un bac en charge (non représenté) par une canalisation 1 à une cuve 2, en transitant au préalable par un dispositif 2a qui peut être un dégrillage grossier, une grille filtrante, une grille d'épaississement ou l'équivalent. Conformément à l'invention, la cuve 2 est placée à la base de l'appareil. Sur la canalisation 1 d'amenée du liquide est diposée une vanne 3 à flotteur 4, ce flotteur étant placé dans la cuve 2. De la cuve 2, le liquide est repris par une pompe 5 branchée sur la canalisation 6, pour être pressurisé dans une enceinte 7 o il est saturé d'un gaz introduit par une canalisation 8. Le liquide pressurisé est, avant son introduction dans le flottateur 10, détendu par un organe adapté 9 de façon à créer au sein du liquide, les microbulles qui vont permettre sa clarification par flottation des particules que contient ce liquide. Le flottateur 10 est équipé d'un racleur 11 de surface qui évacue les particules séparées vers une goulotte 12, d'o elles peuvent, uniquement par gravité grâce aux dispositions suivant l'invention, être amenées par la canalisation 18 en différents points de l'appareil, par exemple, commea représenté, en 19 et 20 sur la grille d'épaississement, ou évacuées de l'appareil. A l'opposé, le liquide clarifié est recueilli dans un compartiment 13 muni, conformément à l'invention, d'un trop-plein 14 débouchant dans la cuve 2 et muni d'un élément transparent 15, permettant de constater le passage éventuel du liquide. Du compartiment 13, le liquide clarifié est amené, par une canalisation 16, munie d'un voyant 17 à un système filtrant: à sable, à membrane, par osmose inverse ou tout autre dispositif approprié (non représenté), qui constitue la "demande aval", laquelle diminue très généralement avec le temps, quelle que soit la nature du système utilisé. L'appareil est mis en oeuvre et fonctionne de la façon suivante: 6 769 1 L'opérateur règle le débit du liquide sortant du compartiment 13 du flottateur, par réglage du débit de la pompe de transfert 5, en fonction de la "demande aval", le voyant 17 lui permettant de repérer le niveau atteint dans la conduite 17 d'amenée du liquide au système de filtration aval. Du côté amont, la vanne 3 à flotteur 4 permet de maintenir un niveau constant dans la cuve 2 par égalisation du débit d'alimentation et du débit de la pompe de transfert 5. Quand la demande diminue, ce qui est le cas général pour tous les systèmes filtrants, le niveau monte dans le compartiment 13 Jusqu'au trop plein 14 qui retourne vers la cuve 2, la différence entre le débit de la pompe 5 et celui du liquide passant par la canalisation 16. De son côté, la vanne 3 à flotteur 4 va se caler de telle façon que le débit d'alimentation soit égal au débit de sortie de l'effluent. A la limite, si la demande est nulle, le débit généré par la pompe 5 est totalement recirculé sans risque de débordement et de dommages pour la pompe ou pour l'installation elle-méme. Dans la pratique, l'exploitant peut vérifier au moyen de l'élément transparent 15 équipant le trop-plein 14, l'importance du recyclage sur la cuve 2 et donc l'excès de l'alimentation par la pompe 5. Il peut alors, s'il le désire, réduire le débit de cette pompe. Le système peut également fonctionner avec une "demande aval" variant dans les deux sens, c'est-à-dire croissante ou décroissante, à condition de régler le débit de la pompe 5 sur le débit maximal de "demande aval". On peut apporter différentes variantes à la forme de réalisation décrite et représentée sans sortir du cadre de l'invention. C'est ainsi qu'au lieu d'une Oflottation directe' qui s'exerce uniquement au moyen du liquide à traiter, on peut utiliser la "flottation indirecte" qui fait intervenir une partie de l'effluent sortant du flottateur, pressurisé et détendu pour être mélangé au liquide brut qui, dans ce cas, est introduit à la base du flottateur grâce à une pompe auxiliaire. Il est également possible d'utiliser, pour permettre de réaliser sur le liquide brut une décantation par floculation, un floculateur au lieu d'une simple cuve. L'appareil suivant l'invention se prête particulièrement au traitement d'eau; et, dans le domaine agro- alimentaire, particulièrement à la clarification de Jus de fruit et de moûts, tels que moûts de raisin. L6' 7691 REVENDICATIONS 1 - Appareil destiné à la clarification de liquides, tels que notamment eau, Jus de fruits, moûts, tels que moûts de raisin, comportant une enceinte à laquelle est amené le liquide à clarifier après une opération de prétraitement, tel que dégrillage, ainsi qu'un flottateur, alimenté par une pompe de transfert en liqide, pressurisé et détendu avant son entrée dans le flottateur, duquel le liquide'clarifié est introduit dans un système filtrant, cet appareil étant caractérisé en ce que le flottateur (10) est placé au-dessus de l'ensemble (2,2a) destiné au prétraitement du liquide, afin de disposer d'une charge suffisante pour la mise en équilibre hydraulique des différents constituants de l'appareil, pour lui permettre de fonctionner avec une faible charge disponible en amont et autoriser le recyclage éventuel, par simple gravité, des particules flottantes recueillies à la surface du flottateur, en un point quelconque du prétraitement. 2 - Appareil suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la pompe de pressurisation (5) est utilisée pour assurer le transfert du liquide du prétraitement vers le flottateur. 3 - Appareil suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que, pour maintenir constant le niveau atteint par le liquide dans la cuve (2) de prétraitement, la canalisation (1) d'amenée du liquide à l'appareil est équipée d'une vanne (3) placée sous la dépendance d'un flotteur (4) flottant sur le liquide présent dans la cuve (2). 4 - Appareil suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que, en vue de l'adaptation du débit en liquide clarifié à la demande du système filtrant placé en aval, un trop-plein (14) est prévu dans le compartiment (13) du flottateur (10) contenant l'effluent sortant du flottateur, trop-plein relié à la cuve (2) et qui, lors d'une baisse de la demande en aval, retourne l'excédent d'alimentation vers la cuve (2), provoquant la montée du niveau du liquide dans ladite cuve et la fermeture partielle de la vanne (3) à flotteur (4). - Appareil suivant la revendication 4, caractérisé en ce que le tropplein (14) est équipé d'un élément transparent (15) permettant de vérifier l'importance du recyclage vers la cuve (2) et donc de réduire l'excès de l'alimentation par la pompe, par diminution de son débit. 6 - Appareil suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un voyant (17) est prévu sur la canalisation (16) amenant le liquide clarifié au système aval de traitement, ce voyant permettant à l'opérateur d'ajuster le débit de la poupe de transfert (5) à la demande aval, en observant le niveau du liquide dans la canalisation (16). 7 - Appareil suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le flottateur est à flottation directe ou Indirecte.