Brevet FR2651176A1 — publié le 19910301

-1- L'invention concerne la déshydratation sous forte pression de produits organiques ou non et l'extraction de liquides résiduels contenus a l'intérieur d'un gateau liquide/solide, tous produits ayant en général subi un premier traitement de déshydratation sous faible pression. Les procédés actuellement utilisés et qui permettent d'obtenir une pression suffisante pour extraire les liquides résiduels reposent sur le principe d'une chambre close, t l'intérieur de laquelle le produit ' traiter est soumis S forte pression. D'o la contrainte d'un stockage à l'inté- rieur de la chambre, d'un traitement du produit a l'état statique, d'un déstockage avant le renouvellement du meme cycle. Outre le cot élevé de telles installations mettant en oeuvre ces procédés, par leurs capacites limitées dues essentiellement a la discontinuité du traitement ces proce- dés ne répondent plus aux besoins de l'industrie aussi bien dans le domaine de l'épuration que dans d'autres domaines tels que l'agro-alimentaire. En exerçant de fortes pressions sur un gateau de boues issu d'un filtre a bande, par exemple, chargé de floculant, les substances organiques sous forme collofdale constituent une enveloppe s'opposant a la compression et empêchent l'ex- traction de l'eau contenue dans la masse. Pour que cette eau s'échappe il est nécessaire de cons- tituer une barrière, genéralement sous forme de filtre, autour du produit sous pression, capable de contenir le pro- duit, mais apte a laisser passer l'eau. Cette barriere est en general constituée par une toile métallique ou plastique. L'aptitude de cette toile a retenir les substances solides du produit dépend de sa contexture, de la proportion liquide/ solide du produit, de sa nature et de la pression a laquelle est soumis le produit. Ce qui explique la nécessite non seu- lement d'adapter le type de toile convenant a chaque produit mais de faire varier la pression sur le produit durant le traitement en fonction de la proportion liquide/solide du produit, celle bi variant en cours de traitement. -2- La proportion de matière seche va en augmentant en cours du traitement, ce qui entraine deux consequences: l) La capacite de retenue de la toile va en augmentant, ce qui ouvre la possibilité d'augmenter et de maniere sou- vent considérable, la pression en cours de traitement. 2) En utilisant cette possibilité d'augmenter la pression en cours de traitement on peut compenser la diminution du débit d'extraction de l'eau par rapport a une pres- sion constante. D'autre part l'interet de traiter un gateau d'epais- seur aussi faible que possible est évident. L'eau sera d'autant plus facile.a extraire que la distance a franchir par l'eau pour atteindre la barrière de filtration sera courte. Le procede utilisé doit permettre également une evacua- tion facile de l'eau separée du gateau par un chemin aussi court que possible et présentant le moins de résistance a l'ecoulement. Le procédé que nous allons décrire répond aux exigences suivantes: l) Le procédé est continu, san% interruption de cycle. 2) L'epaisseur du gateau est réglable. 3) Le temps de pressage est modifiable. 4) La pression est progessive et réglable selon la zone de compression, elle peut atteindre des taux tris élevés. 5) La surface de filtration est grande afin de réduire l'épaisseur du gateau. 6) Le procédé met en oeuvre un ensemble mécanique tres simple, robuste et facile d'entretien. L'idée essentielle du procede consiste a exercer une pression progressive sur un gateau sous forme de nappe, entre deux surfaces me'talliques en déplacement d'une presse conti- nue, les deux surfaces se rapprochant au fur et a mesure de leur avance- ment, ces deux surfaces étant cloisonnees lateralement, afin d'enfermer le gateau dans un espace allant en se restreignant de l'entrée vers la sortie de la presse. - 3 - Les figure 1 et 2 annexees illustrent un dispositif pour la mise en oeuvre, selon un mode préférentiel, du procéde. La figure 1 est une vue schematique longitudinale et en - / elevation du dispositif. La figure 2 est une vue en coupe et en élévation du dit disposi)Ztif. Les deux bandes de compression sans fin (1) de la presse sont constituées de préférence de plaques articulées, circu- lant autour de sommiers (2) munis de chemins de roulement, sup- portées et tractees a l'aide de chaines de roulement, selon dispositif faisanbt l'objet du brevet E 34327 de l'inventeur, de bandes metalliques tpacfees ou dg plaques articuleées mais peuvent etre constitueesf et tractées, soutenus par des galets. Le dispositif de traction, non represente sur les figures, ! est constitue de pignons s'engrenant sur les chaines de roulement d'un arbre moteur relie a un moto-réducteur commande par un va- riateur de vitesse, chaque bande de pression etant commandée separément. Le sommier inférieur (2) est fixe, solXidaire des deux étriers (3) eux memes solidaires d'un bati (4). Le sommier su- perieur (2) est mobile, solidaire de deux harnais (5), coulis- sant entre les colonnes des etriers (3), avec le moins de jeu possible afin d'assurer une pression parfaitement repartie dans le sens transversal de la presse. Les harnais (5) sont reliés a des vérins hydrauliques (6). Ces vérins (6) au nombre de deux sur chaque étrier (3) peuvent etre plus nombreux selon la largeur de la presse, sont asservis sur le même étrier (3) a la meme pression hydraulique reglable, et sont a double-effet. Le nombre des. etriers (3) peut être superieur a deux lors- que la longueur de la presse l'exige et lorsque l'on souhaite disposer de plusieurs zones de presion et modifier la proges- sion de la compression du gateau. Lorsque le nombre d'étriers (3) sera superieur a deux il sera nécessaire de disposer un sommier mobile (2) articulée a l'endroit des etriers (3). -4 - Les vérins (6) agissant par contre-pression, c'est le ga- teau qui avangant a l'interieur de la presse, agit sur les tiges de verin; la chambre superieure des vérins (6) etant bloquée, l'huile ne pouvant se liberer qu'a une pression donnée, par action sur un-limiteur de pression réglable. Chaque ruban.de pression sans fin (1) est lui mëme entoure de un ou plusieurs rubans (7). Ces rubans (7) assurent A fonctions 1) Acheminer le produite a l'entrée de la presse a partir d'une tremie (9). lo 2) Acheminer vers un tapis transporteur (10) le produit traite, celui ci étant détache a l'aide de couteaux racleurs (11). 3) Filtrer le produit et separer l'eau du gateau. 4) Assurer l'évacuation du liquide, ) Proteger les parties mecaniques. Ces rubans (7) sont constitues en general de tapis en caout- chouc comportant des rainures longitudinales ou transversales suffisamment profondes pour permettre l'evacuation de l'eau extraite, une toile metallique ou plastique recouvrant les rai- nures, celles ci étant disposées du coteé du produit a traiter. Ces rubans (7) peuvent etre egalement constituees de bandes en caoutchouc ou néoprene classiques, de bandes en acier inoxy- dable, la largeur de ces bandes correspondant a la largeur des rubans (1). Ces bandes sont complétées par deux autres bandes, une toile fi/ne de filtration et une toile grossière destinée a l'evacuation de l'eau, disposee en sandwich entre ces deux bandes. Pour l'evacuation de l'eau on peut prévoir des rainures usi- nees dans les plaques articulées des rubans (1), lorsque l'on re- cherche une constr/uction très robuste, les plaques etant prévues en acier inoxydab e Les rubans (1) et (7) qui ont une largeur identique circulent entre deux rives (8) solidaires des etriers (3). Ces deux parois en acier (8) recouvertes d'une pièce d'usure en cestidur par ex., ou en laiton, prennent appui sur les flancs des plaques articu- / lées (1) rigoureusement usinees et le jeu par rapport a ces flancs est reglable a l'aide de vis de pression disposees sur les colon- nes des etriers (3). -.5 - 2651176 Ces barres (8) remplissent trois fonctions: 1) Assurer l'étanchéité du couloir de compression par rapport aux matières sèches du produit. 2) Servir de guidage aux rubans (1) et (7). 3 Constituer un passage pour l'eau extraite lors du traitement, celle ci servant de lubrifiant entre les flancs mobiles des rubans (1) et les rives fixes (8). Afin d'assurer l'etancheite par rapport aux matieres seches du produit les plaques articulées, lorsque celles ci ne sont pas recouvertes d'un ruban protecteur en caoutchouc, s'assembleront par un joint a recouvrement., une partie d'une plaque venant recouvrir la plaque adjacente. Ces joints pourront etre conçus de telle maniere a laisser un jeu pour faciliter l'evacuation de l'eau. L'eau extraite est recueillie par une bâche (12) située sous la presse et solidaire du bati (4): La tremie (9) reglable en hauteur par rapport au ruban (7) alimente la presse en formant une bande de gateau d'épaisseur définie, des rives non figurees sur les dessins maintenant cette nappe lateralement. A la sortie les rubans (7) acheminent le produit traité sur une bande transporteuse (10) et des couteaux racleurs (11) le deta - chent en prenant appui sur les rubans (7). Afin de réduire l'encombrement du dispositif d'une part et afin d'en diminuer le cout d'autre part, il est avantageux pQur les installations de grande capacite, de disposer sous le sommier fixe (2) un sommier mobile identique a celui décrit, de maniere symétrique, le brin de retour du ruban (1) du sommier fixe, jouant un rôle identique au brin superieur de ce ruban. Sur le-plan constructif il est possible de superposer de tels ensembles constitées d'un somnmier.*ixe et deux'sommiers mo- biles (2), les rubans (7) formant un ruban continu acheminant le produit d'un etage a l'autre. - Le procede et le dispositif pour sa mise en service ainsi deécrit, permettant le traitement en continu sous tres forte pres- sion, reglable et progressive, trouvent leurs applications prin- cipales dans l'industrie agro-alimentaire (ex.: dehydraton de t, I drtind cereales, fruits, legumes) et en aval des stations d'epuration afin de rendre les boues plus compactes et detruire leur caractere polluant. 6 2651176 Revendications 1. Procédé pour l'extraction du liquide résiduel d'un produit liquide/solide sous forme de gateau, consistant a compri- mer progressivement et de manière continue ce gateau entre deux surfaces métalliques (1) en deplacement, ces deux surfaces (1) allant en se rapprochant l'une par rapport à l'autre, a maintenir latéralement ce gateau entre deux ri- ves (8), la pression sur le gateau etant modifiable selon la zone de compression, a separer le liquide du gateau en cours de pressage en établissant une barri&re laissant passer le liquide, à acheminer le produit à traibet/,,prea- lablement forme sous forme de nappe d'épaisseur definie vers la zone de pressage, à transporter le produit traite en dehors de la zone de pressage, a l'aide d'une bande sans fin (7) disposee de part et d'autre de la n aw 2. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon reven- dication 1 comportant une presse continue, constituée de deux bandes métalliques ou plaques articulées sans fin (1) circulant autour de deux sommiers (2),le sommier inférieur etant fixe, le sommier soperieur mobile, deux ou plusieurs bandes sans fin (7) entourant les bandes (1), celles- ci circulant dans la zone de pressage entre deux rives (8), deux ou plusieurs étriers (3) solidairesd'un bâti (4), deux ou plusieurs harnais (5) coulissant entre les étriers (3) assurant la liaison entre le sommier mobile (2) et les etriers (3) par l'intermediaire de deux ou plusieurs ve- rins (6), une tremie d'alimentation (9), deux racleurs (11) f et un tapis transporteur (10), un bac de recuperation (12) du liquide extrait dispose souf la zone de pressage. 3. Dispositif selon revendication 2 caractérise en ce que les bandes sans fin (1) circulant autour des sommiers (2) sont constituées de plaques métalliques'de forme rigoureusement parallelipediques, connectees les unes aux autres, prenant appui contre les rives (8), le liquide extrait servant de lubrifiant, des galets étant interposes entre ces plaques et les somnmiers (2) munis de chemins de roulement. 4. Dispositif selon revendication 3 caractérise en ce que la totalité des surfaces des plaques, situées du coté des produits a traiter, sont munies de rainures, la largeur et la profondeur de celles ci etant de préférence egale au pas de ces rainures disposées cote a cote, ces rainures etant / disposees transversalement ou longitudinalement selon la nature du produit a traiter. 5. Dispositif selon revendication 4 caracterise en ce que les plaques connectees les unes aux autres se recouvrent par- tiellement, que des canaux suivis d'orifices de faible sec- tion calculee en fonction de la nature du produit a traiter, sont prévus dans ces plaques et que les surfaces des plaques munies de rainures sont recouvertes de une ou plusieurs toiles de filtration (7). 6. Dispositif selon revendication 3 a 5 caracterise en ce que qcu rives (8) de section rectangulaire, usinées avec precision / sont disposees de part et d'autre des rubans de plaques articulées sans fin (1), l'ecartement de ces parois (8) etant reglables, celles ci etant reliées aux colonnes des etriers (3) par des vis de réglage, celles pi étant en acier doux, demi-dur ou en laiton, ou en acier avec un ma- tériau anti-friction rapporte sur les surfaces de frottement. 7. Dispositif selon revendication 2 caractérisé en ce que les bandes sans fin (1) sont constituees de bandes metalliques f perforees,.perforations destinees a l'écoulement du liquide. 8. Dispositif selon revendication 2 caracterise en ce que les bandes (1) sont recouvertes d'une toile grossiere destinée a vehiculer l'eau, elle meme recouverte d'une toile fine (7) pour la filtration et le transport du produit, ces toiles 0o etant de largeur sensiblement identique a la distance entre les rives (8) et de longueur superieure aux rubans (1). 9. Dispositif selon revendication 2 caracterise en ce que la presse continue comporte un sommier fixe et deux sommiers / oboi4ó disposes de part et d'autre du sommier f-ixe (2). - - 2651176 10. Dispositif selon revendication 9, caracterise en ce que la presse comporte deux ou plusieurs ensembles superpo- t ses, les bandes (7) assurant le transport du produit d'un etage a l'autre. 11. Dispositif selon revendication 3 caracterise en ce que ! les plaques metalliques formant les bandes (1) sont re- couvertes de tapis en caoutchouc garnies de rainures, ces rainures etant recouvertes d'une toile de filtration sans fin (7),