Brevet FR2707758A1 — publié le 19950120

- 1 - La pr6sente invention est relative à un dispositif permettant de mesurer en continu, d'une façon fiable la concentration en matières en suspension (MES) ou de turbinité, d'un centrat provenant d'une centrifugeuse ou d'une machine à déshydratation. L'invention s'applique plus généralement à la mesure de la concentration en matières en suspension d'un effluent provenant d'une installation de traitement des eaux. On sait qu'un centrat prélevé en sortie d'une centrifugeuse et sur lequel on doit effectuer une mesure de concentration, est très émulsionn6 et saturé en micro-bulles d'air. Quelque soit le capteur utilisé pour réaliser une mesure de MES ou de turbinité, il faut éliminer les micro-bulles et les mousses contenues dans le fluide à mesurer, pour que la mesure de concentration soit réalisée dans de bonnes conditions. L'objet de l'invention est de réaliser cette préparation de la mesure de MES, en éliminant les micro-bulles, sans perdre de matières en suspension sur l'échantillon prélev6, de plus, cette élimination ne doit pas entraîner une flottation des MES contenues dans l'échantillon afin d'éviter que la mesure soit faussée. En conséquence, cette invention concerne un dispositif pour mesurer en continu la concentration en matières en suspension d'un centrat provenant d'une centrifugeuse caractérisé en ce qu'il comprend: - une enceinte de désaération de forme cylindro-conique à la partie supérieure de laquelle un échantillon du centrat prélevé par pompage en continu est amené tangentiellement, la vitesse ascensionnelle des bulles de gaz séparées du centrat dans ladite enceinte doit être au moins deux fois supérieure à la vitesse du liquide admis dans l'enceinte et le liquide désaéré étant identique en composition à l'échantillon prélevé, n'entraînant pas de séparation solide/liquide induite par flottation et, - un capteur de concentration, recevant le centrat désaéré, à -2- partir de la partie inférieure conique de ladite enceinte de désaération. Selon l'invention, le capteur de concentration, de type connu, est placé dans une seconde enceinte qui reçoit le centrat à sa partie inférieure, en provenance de l'enceinte de désaération. Selon une autre caractéristique de l'invention, la vitesse de traversée de l'échantillon du centrat dans l'enceinte de désaération est de l'ordre de 0,1 à 0,5 cm/sec. et la vitesse ascensionnelle des bulles de gaz séparées du centrat dans l'enceinte de désaération est de l'ordre 0,6 à 5 cm/sec. La vitesse descendante de l'eau doit être plusieurs fois inférieure à celle des bulles de gaz. Selon un mode de réalisation préféré le dispositif de l'invention comprend un système de nettoyage rapide, périodique qui peut comporter des moyens pour assurer une vidange complète et rapide de l'enceinte de désaération et de la seconde enceinte contenant le capteur de concentration, et des moyens pour admettre de l'eau sous pression dans lesdites enceintes afin d'en assurer le rinçage, le signal du capteur étant mémorisé durant cette phase de nettoyage et de rinçage ainsi que durant la phase de remplissage qui fait suite à cette phase de nettoyage. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description faite ci-après en référence au dessin annexé qui en illustre un exemple de réalisation dépourvu de tout caractère limitatif. Sur le dessin: - la figure 1 est une vue schématique représentant le dispositif objet de la présente invention et, - la figure 2 représente l'implantation de ce dispositif à la sortie d'une centrifugeuse. Ainsi qu'on l'a spécifié ci-dessus, le dispositif objet de la présente invention se propose de mesurer en continu, de façon fiable, un échantillon d'un centrat prélevé en continu à la sortie d'une centrifugeuse. La figure 2 représente de façon -3- schématique une centrifugeuse 10 sur laquelle est prélevé en continu le centrat sur une canalisation de sortie 12, l'échantillon de centrat ainsi prélevé étant transmis au dispositif 14 selon l'invention de manière à en mesurer la concentration à l'aide d'un capteur de concentration classique 16. Ce capteur étant bien connu, il ne fera pas l'objet d'une description. On se réfère maintenant à la figure 1 qui représente le dispositif selon l'invention. 0 Ce dispositif 14 comporte une pompe 18 délivrant le centrat prélevé à partir de la conduite 13 à une enceinte de désaération 20. Cette enceinte est conçue de façon à éliminer les micro-bulles contenues dans l'échantillon de centrat prélevé, afin de réaliser la mesure de concentration dans de bonnes conditions. Cette enceinte de désaération 20 se présente sous la forme d'une cuve cylindro-conique dans la partie supérieure de laquelle l'échantillon de centrat arrive tangentiellement. L'intégralité de l'échantillon ainsi prélevé traverse l'enceinte de désaération 20 dans laquelle cette désaération est réalisée par séparation naturelle des micro-bulles contenues dans le centrat. Selon l'invention, la vitesse de traversée de l'échantillon de centrat dans la cuve de désaération 20 est de l'ordre de 0,1 à 0,5 cm/sec. et la vitesse ascensionnelle des micro-bulles de gaz séparées de l'échantillon est de l'ordre de 0,6 à 5 cm/sec. Ainsi, la vitesse ascensionnelle de ces bulles de gaz est au moins deux fois supérieure à la vitesse du centrat dans l'enceinte de désaération. L'enceinte de désaération 20 peut être munie d'un agitateur lent 38 permettant de mélanger dans la masse de l'échantillon du centrat les mousses susceptibles de s'accumuler à la surface de cette enceinte 20, permettant ainsi de mesurer la totalité des matières en suspension prélevées dans l'échantillon. Cet agitateur mécanique peut être remplacé par des moyens -4 empêchant la formation des mousses, ces moyens pouvant être réalisés sous la forme d'un dispositif de diffusion par aspersion de fines gouttelettes d'eau, placé au-dessus de la cuve 20 et fonctionnant selon un cycle déterminé pour empêcher la formation et/ou l'accumulation des mousses à la surface de ladite enceinte. L'échantillon de centrat est désaéré lorsqu'il arrive dans la zone inférieure conique 22 de l'enceinte 20. Le capteur pourrait être positionné à cet emplacement. Toutefois, dans l'exemple de réalisation non limitatif, illustré sur la figure 1, le capteur 16 est placé dans une seconde enceinte 24, ceci pour des raisons pratiques d'exploitation. Ainsi, ce capteur 16 effectue la mesure de la concentration sur un centrat totalement désaéré et contenant la même quantit6 de matières en suspension, comme à l'instant du prélèvement. L'échantillon de centrat sur lequel a été effectué la mesure de concentration en continu est éliminé vers l'égo t par une canalisation 26. Afin que le dispositif selon l'invention soit toujours opérationnel dans les conditions optimales, il est pourvu d'un système de nettoyage périodique. Ce système a pour but de réaliser une vidange complète et rapide des deux enceintes 20 et 24, suivie d'un nettoyage de ces enceintes ainsi que du capteur 16. Dans l'exemple de réalisation illustré par la figure 1, ce système de nettoyage et de rinçage comprend une alimentation 28 en eau sous pression, celle-ci étant délivrée respectivement par l'intermédiaire de vannes 30 et 32 à des buses respectivement 34 et 36 disposées à la partie supérieure de chacune des enceintes 20 et 24. Après la vidange complète de ces deux enceintes 20 et 24 par l'intermédiaire de la canalisation 26, l'eau sous pression diffusée par les buses de rinçage 34 et 36 assure le rinçage des enceintes 20 et 24 et du capteur 16. Pendant cette phase de nettoyage et de rinçage, le signal du capteur est mis en mémoire. La mesure de la concentration est reprise automatiquement -5- après remplissage des enceintes 20 et 24, le signal du capteur étant maintenu en mémoire 6galement durant cette phase de remplissage. Il demeure bien entendu que la pr6sente invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation décrits et/ou repr6sentés ici mais qu'elle en englobe toutes les variantes. REVENDICATIONS 1 - Dispositif pour mesurer en continu la concentration en matières en suspension ou la turbinité d'un centrat provenant d'une centrifugeuse ou d'une machine à déshydratation caractéris6 en ce qu'il comprend: - une enceinte de désaération (20) de forme cylindro- conique à la partie supérieure de laquelle un échantillon du centrat prélev6 par pompage en continu est amené tangentiellement, la vitesse ascensionnelle des bulles de gaz séparées du centrat dans ladite enceinte doit être au moins deux fois supérieure à la vitesse du liquide admis dans l'enceinte et le liquide d6saéré étant identique en composition à l'échantillon prélevé, n'entraînant pas de séparation solide/liquide induite par flottation et, - un capteur de concentration (16), recevant le centrat désaéré, à partir de la partie inférieure conique (22) de ladite enceinte de désaération. 2 - Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'enceinte de désaération (20) est munie de moyens d'agitation lents permettant d'éliminer les mousses susceptibles de se former et de s'accumuler à la surface de ladite enceinte dans le but d'obtenir un échantillon sans perte de MES. 3 - Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2 caractérisé en ce que le capteur de concentration (16), de type connu, est placé dans une seconde enceinte (24) qui reçoit le centrat à sa partie inférieure, en provenance de l'enceinte de désaération (20). 304 - Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2 caractérisé en ce que la vitesse de traversée de l'échantillon du centrat dans l'enceinte de désaération (20) est de l'ordre de 0,1 à 0,5 cm/sec. - Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2 caractérisé en ce que la vitesse ascensionnelle des bulles de gaz séparées du centrat dans l'enceinte de désaération (20) est -7- de l'ordre à 0,6 à 5 cm/sec. 6 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractéris6 en ce qu'il comporte un système de nettoyage et de rinçage rapide, et fonctionnant selon un cycle déterminé afin d'éliminer la formation et l'accumulation éventuelle des mousses à la surface de ladite enceinte. 7 - Dispositif selon la revendication 6 caractéris6 en ce que ledit système de nettoyage rapide, p6riodique peut comporter des moyens pour assurer une vidange complète et rapide de l'enceinte de désa6ration (20) et de la seconde enceinte (24) contenant le capteur de concentration, et des moyens (34, 36) pour admettre de l'eau sous pression dans lesdites enceintes afin d'en assurer le rinçage, le signal du capteur étant mémorisé durant cette phase de nettoyage et de rinçage ainsi que pendant la phase de remplissage consécutive à cette phase de nettoyage.