Brevet FR2705334A1 — publié le 19941125

DESCRIPTION La présente invention concerne un diffuseur modulaire de fines bulles pour bassins d'aération de liquide. Actuellement pour aérer les bassins d'épuration il existe essentiellement deux types d'aérateur immergés. Les diffuseurs tubulaires les diffuseurs en forme de disques. La forme même de ce matériel empêche toute juxtaposition jointives de ces produits. Il en découle en cas de coupure des alimentations d'air qu'une couche de boue décante entre les éléments. La remise en suspension obtenue par power-flow est longue. Ceci limite les coupures d'air fréquentes et longues qui constitueraient une économie substantielle d'énergie au niveau des surpresseurs. Pour pallier ces problèmes le module du diffuseur est de forme géométrique régulière. Cette forme permet l'imbrication des modules de manière à composer une surface totalement couverte. Le dispositif contrairement aux supports habituellement mis en oeuvre est encastrable dans l'épaisseur du fond du bassin. L'absence de saillie permet de laisser libre le fond pour permettre un raclage mécanique des surfaces Dans le cadre de l'application aux digesteurs aérobies à lit fixé à forte population de micro organisme la demande en oxygène est très importante. Dans ces conditions seule la superposition d'éléments dans un même bassin permet d'obtenir les performances souhaitées. Ce dispositif du fait de son autoportance permet sans chassis complexe de constituer des couches superposées assurant à la fois l'aération et la récupération de l'air appauvri en oxygène par le transfert réalisé. Ce dispositif permet donc la mise en place de plusieurs étages d'aération dans le même bassin et permet par la même d'envisager des digesteurs compacts et performant. Cette technique permet donc avec un minimum de supports de composer des aires de génération de bulles aérant indifféremment des bassins ou des cours d'eau pollués. Un module est formé d'un cadre (FIG.îl & 12) tenant pincé dans une rainure (19) formée avec la sous plaque (FIG 1 & 2) une membrane (FIG 9 & 10) en résine synthétique. Au centre de la membrane (FIG 9 & 10) quatre vis INOX (8),s'appuyant sur une rondelle INOX (11) et vissée dans le trou (18) de la sous plaque (FIG 1 & 2), maintient la membrane (FIG 9 & 10) serrée. Le montage ainsi réalisé est fixé sur le chassis (FIG 3 & 4) à l'aide de 4 vis INOX (10) situées dans chaque coin. Dans le module immergé ainsi formé (FIG 8) nous insufflons de l'air par les orifices (14). Celui-ci s'introduit entre la membrane (FIG 9 & 10) et la sous plaque (FIG 1 & 2) par l'orifice (12). La surface (25) de la membrane est perforée de micro-trous Le pas de la trame de perforation est dimensionné pour permettre la création de bulles d'un diamètre variant de 1 à 5 millimètres, sans effet de coalescence au sortir de la membrane (FIG 9 & 10). Sous l'action de la pression de l'air, la membrane s'étire et laisse passer par ces micro-trous de très petites bulles d'air. A l'inverse, au repos la membrane (FIG 9 & 10) reprenant sa position initiale s'appuie sur la sous plaque (FIG 1 & 2). qui l'empêche de se déformer. Dans cette position la fermeture des pores de la membrane (FIG 9 & 10) associée au contact avec la sous plaque (FIG 1 & 2), assurent la parfaite étanchéité au liquide et empêchent toute inondation du système lorsque celui-ci est privé de la pression d'air. La fermeture des pores au repos empêche toute pénétration des boues par décantation dans le liquide le système est donc incolmatable. La vis (8) appuyée sur la rondelle (11) limite la déformation de la membrane (FIG 9 & 10). Le chassis (FIG 3 & 4) est traversé de deux tubes (15) sécants en son centre et formant à chacune de leurs extrémités un trou (14) de section identique sur chaque côté du chassis Lors de la construction d'un ensemble de modules de diffusion nous juxtaposons plusieurs modules.( FIG 8) La jonction entre deux modules ( FIG 8) est réalisée par un tube de raccordement (FIG 5) dont le diamètre extérieur est identique aux alésages (5). Le tube (FIG 5) comporte à chaque extrémité un joint torique (7) contenu dans une gorge réalisée selon les régles mécaniques établies. Lors de l'assemblage du tube (FIG 5) équipé de ses joints (7) la couronne (2) passe deux cliquets opposés (16) moulés dans la paroi du chassis (FIG 3 & 4). Une seconde couronne (4) assure par des cotes appropriées le recentrage du tube (FIG 5) dans l'alésage (6) du chassis (FIG 3 & 4). Lorsqu'une face d'un module se trouve former la face extérieure de 1' ensemble, le tube (FIG 5) est remplacé par un bouchon (FIG 6). Le tube (FIG 5 & 6) ou le bouchon (FIG 6 & 8) une fois encliqueté dans l'alésage (6) devient indémontable sans outillage. Un second module est emboîté sur la moitié du tube (FIG 5) dépassant du premier et ainsi de suite. Nous obtenons ainsi une rangée de modules. En juxtaposant plusieurs rangées de modules nous obtenons, toujours suivant le même principe d'assemblage, un ensemble correspondant à l'aire souhaitée. Les rangées assemblées entre elles forment un ensemble dont la rigidité est assurée par le montage en croix des tubes (FIG 5). Les trous (17) servent à assurer l'arrimage de l'ensemble au sol ou sur un support approprié. Quatre vis par mètre carré suffisent à réaliser cet arrimage ; un ensemble comportant alors 25 modules. La forme carrée des modules permet de créer des ensembles de formes et de dimensions déterminées au cours de l'étude. Lors de la construction des sols d'un réservoir d'aération les réservations pourront être prévues afin d'encastrer les ensembles dans le sol. La zone morte est limitée à la surface délimitée par le bord du bassin et le bord de l'ensemble. Les particules mélangées au liquide ne peuvent plus se déposer sitôt que la pression est établie dans les diffuseurs, tout le liquide étant alors en mouvement dans le bassin du fait de la remontée des bulles. L'encastrement dans le sol n'est pas indispensable pour effectuer un raclage de nettoyage mais contribue à sa facilité d'automatisation. L'assemblage en ligne permet de créer, si nécessaire, des rideaux continus de section homogène de bulles, incontournables par les produits à aérer. Des condensats résultants de la compression de l'air s'écoulent à l'intérieur des modules. Un ensemble comprend, à volonté, des bouchons spéciaux (FIG 13) situés dans chaque coin permettant l'élimination des condensats. Cette configuration permet de fixer les modules sur le sol sans se soucier de l'assiette dans la limite d'une pente inférieure à 10 degrés par rapport à l'horizontale. Quelque soit 1 l'assiette l'eau s'écoulera toujours vers un des bouchons. Suivant le croquis annexé, le bouchon (FIG 13) comporte en son extrémité fond une membrane (22) percée comme celles des modules et maintenue en place par une bague (24). Sous l'action de la pression la membrane se déforme et laisse passer l'air à l'instar de la grande membrane. Lorsque les condensats arrivent au niveau de la membrane ceux-ci sont expulsés REVENDICATIONS 1).dispositif destiné à l'aération de liquide et notamment d'effluent de station d'épuration. Composé de modules caractérisés par le fait que chaque module se compose d'un boîtier comportant: - une cavité servant de canalisation pour la circulation d'un gaz -une partie supérieure comportant une membrane perforée de micro-trous. - sur chaque coté un trou permettant la connection à un autre module grâce à un tube emmanché à deux modules adjacents 2)dispositif suivant la revendication 1) caractérisé par le fait que les faces supérieures et inférieures sont planes 3).dispositif suivant la revendication 1) ou 2) caractérisé par le fait que le module fait office de conduit. 4).dispositif selon l'une quelconque des revendications précédantes caractérisé par le fait que un des trous de liaison non connectés à un autre module dispose d'une membrane circulaire perforée évacuant les éventuels condensats présents dans l'air d'insuflation. 5).dispositif selon l'une quelconque des revendications précédantes caractérisé en ce que il dispose d'une membrane perforée qui sous l'effet de la pression génère la diffusion de bulles d'un diamètre inférieur à 5 millimètres. 6).dispositif selon l'une quelconque des revendications précédantes caractérisé en ce que la membrane comporte des pores qui sont obturés en l'absence de pression ce qui évite leur colmatage.