Brevet FR2754191A1 — publié le 19980410

La présente invention concerne des perfectionnements apportés à un appareil pour l'épaississement par drainage d'une suspension solide-liquide. FR-A-2 581 559 décrit un appareil pour ?épaississement d'une suspension solide-liquide à fonctionnement continu, placé sur le refoulement de la pompe d'alimentation en boue. Cet appareil comporte une grille d'égouttage ou d'épaississement, plane et fixe, sur laquelle est délivrée en continu la boue à épaissir, cette boue étant râclée en permanence par un système de râclage à lames souples. La concentration de la boue augmente progressivement en avançant sur le champ de grille. Cet appareil connu destiné plus particulièrement à l'épaississement des boues issues des stations d'épuration peut être utilisé soit en épaississement final par exemple pour une utilisation agricole des boues, soit en pré-épaississement, en amont d'un appareil de déshydratation. Si d'une manière générale, ce type d'appareil donne satisfaction en permettant d'épaissir une large gamme de concentrations de boue, il présente cependant l'inconvénient de fonctionner avec des débits hydrauliques relativement peu élevés, en particulier pour des suspensions solide-liquide faiblement concentrées, c'est-à-dire présentant des concentrations inférieures à 5 g/l. C'est d'ailleurs pour cette raison que cet appareil d'épaississement connu est en général alimenté à partir d'un ouvrage ou d'un dispositif intermédiaire ayant pour fonction d'élever la concentration de la suspens ion solide-liquide d'alimentation de l'appareil. Par ailleurs, cet appareil connu est équipé d'une grille constituée d'une pluralité de barreaux de forte section et dont le pourcentage de vide est de l'ordre de 25%. Cette caractéristique contribue à la limitation hydraulique de ce type d'appareil. Partant de cet état de la technique, la présente invention se propose d'y apporter des perfectionnements en vue notamment d'augmenter, de façon significative, les débits hydrauliques admissibles et ceci en particulier pour les suspensions solide-liquide faiblement concentrées. L'invention permet également de supprimer tout ouvrage ou dispositif intermédiaire destiné, dans les appareils selon l'état antérieur de la technique, à élever la concentration de la suspension solide-liquide d'alimentation de l'appareil. De même, I'appareil perfectionné selon l'invention permet de s'affranchir des variations de qualité et de concentration de suspensions solide-liquide générées par les ouvrages et dispositifs intermédiaires. Les paramètres d' exploitation de l'appareil (alimentation en réactifs, séquences de lavage ...) peuvent être optimisés compte-tenu du fait qu'il est alimenté par une suspension solide-liquide de concentration stable, par exemple une suspension eau-boues issue d'un bassin d'aération. En conséquence, la présente invention concerne un appareil destiné à la séparation gravitaire solide-liquide, en particulier de boues des stations d'épuration, comportant une grille d'épaississement ou d'égouttage, plane et fixe, sur laquelle la boue est amenée en continu, cette boue étant râclée en permanence par un système de râclage à lames souples, cet appareil étant caractérisé en ce que ladite grille est formée d'une pluralité de barreaux dont les entrefers varient sur leurs longueurs. Selon l'invention, les caractéristiques des entrefers ainsi que leurs variations peuvent être définies à partir de la nature de la suspension solide-liquide à épaissir, de sa concentration, du débit d'alimentation de l'appareil et également à partir d'essais pilotes. Selon la présente invention, la variation de l'entrefer des barreaux de la grille peut s'effectuer de manière continue ou discontinue entre l'entrée et la sortie de l'appareil. Selon une autre caractéristique de l'invention, la grille d'épaississement peut être inclinée, avec une pente ascendante entre l'entrée et la sortie de l'appareil, cette pente pouvant être comprise entre 1 et 40 , de préférence entre 2 et 15". Selon la présente invention, on peut également utiliser une grille dont les barreaux présentent une section réduite afin d'augmenter encore, de façon significative, le pourcentage de vide. Cette caractéristique, combinée avec celle relative au choix de la valeur de l'entrefer des barreaux de la grille d'égouttage permet, selon l'invention d'obtenir une grille d'égouttage présentant un pourcentage de vide supérieur à 30% et pouvant atteindre 50%. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description faite ci-après en référence aux dessins annexés qui en illustrent des exemples de réalisation dépourvus de tout caractère limitatif. Sur les dessins: - La figure 1 est une vue en plan de l'appareil perfectionné selon un premier mode de réalisation de l'invention; - La figure 2 est une vue similaire à la figure 1 d'un autre exemple de réalisation de l'appareil perfectionné selon l'invention et, - La figure 3 est une vue schématique de l'appareil selon l'invention en coupe longitudinale. En ce qui concerne la description générale de l'appareil d'épaississement auquel se réfère la présente invention, on pourra se reporter à la description du brevet FR-A-2 581 559, dont l'invention constitue un perfectionnement. En se référant en premier lieu aux figures 1 et 3, on y a représenté de façon schématique, un appareil d'épaississement comportant une arrivée des boues 1, une grille d'égouttage ou d'épaississement 2, plane et fixe, sur laquelle sont épandues en continu, les boues, celles-ci étant râclées en permanence par des lames souples 4, les boues épaissies étant recueillies en 3 et l'eau d'égouttage étant évacuée en 5. Dans cet exemple de réalisation, les entrefers des barreaux 6 constituant la grille d'égouttage 2 vont en augmentant de l'entrée 1 vers la sortie 3 de l'appareil. Dans ce but, la grille 2 comporte une première nappe 2a constituée de barreaux 6 présentant un entrefer réduit et une deuxième nappe 2b constituée de barreaux 6' ayant un entrefer plus large. On réalise ainsi une variation discontinue des entrefers des barreaux de la grille 2 entre l'entrée et la sortie de l'appareil. Bien entendu, on peut également prévoir que l'entrefer des barreaux va en diminuant de l'entrée 1 vers la sortie 2 de l'appareil., cette variation pouvant être continue ou discontinue, progressive ou échelonnée. Dans l'exemple de réalisation illustré par la figure 2, la grille d'égouttage 2 est réalisée de manière que l'entrefer des barreaux 6 constituant la grille d'égouttage 2, augmente de façon continue entre l'entrée 1 et la sortie 3 de l'appareil. Ainsi qu'on l'a spécifié ci-dessus, les caractéristiques des entrefers des barreaux de la grille d'égouttage 2 ainsi que leurs variations sont définies à partir de la nature de la suspension solide-liquide à épaissir, de sa concentration, du débit d'alimentation de l'appareil et également à partir d'essais pilotes. En se référant à la figure 3,on voit que selon la présente invention, la grille d'égouttage 2 est inclinée sur l'horizontale selon un angle a, la pente de la grille étant ascendante entre l'entrée 1 et la sortie 3 de l'appareil et l'angle a étant compris entre 1 et 40 de préférence entre 2 et 15". Cette caractéristique permet d'augmenter le temps de rétention de la suspension solide-liquide sur la grille d'égouttage 2. On a donné ci-après à titre d'exemple non limitatif, un résultat d'essais comparatif entre un appareil selon la technique antérieure mentionnée ci-dessus et l'appareil perfectionné selon l'invention. Ces essais, réalisés sur un appareil pilote font bien ressortir les performances apportées par l'invention. A) Caractéristiques de la suspension solide-liquide: - boues d'aération prolongée d'eau résiduaire urbaine - concentration: 3 à 5 gril - indice de Mohiman: 150 B) Caractéristiques de la grille selon l'art antérieur (FR-A-2 581 559) - largeur grille: 500 mm - longueur grille: 1500 mm - pente: 0 degré - entrefer: 600 microns - largeur barreau: 1,8 mm C) Caractéristiques de la grille perfectionnée selon l'invention - largeur grille: 500 mm - longueur grille: 1500 mm - pente : 4 degrés - entrefers : 350 microns sur 750 mm, puis 600 microns sur 750 mm - largeur barreau: 1 mm. D) Performances - Grille selon la technique antérieure: - Débit hydraulique à l'alimentation de la grille : 4 à 6 m3/h - Siccité en sortie de la grille : 6% - Grille perfectionnée selon l'invention: - Débit hydraulique à l'alimentation de la grille: 15 à 22 m3/h - Siccité en sortie de la grille : 6% Ainsi qu'on le voit, les perfectionnement objet de l'invention permettent au minimum de tripler le flux massique des boues traitées sur ce type d'équipement. II demeure bien entendu que la présente invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation décrits etlou représentés ici mais qu'elle en englobe toutes les variantes entrant dans le cadre des revendications annexées. REVENDICATIONS 1 - Appareil destiné à la séparation gravitaire solide-liquide, en particulier de boues des stations d'épuration comportant une grille (2) d'épaississement ou d'égouttage, plane et fixe, sur laquelle la boue est amenée en continu, cette boue étant râclée en permanence par un système de raclage à lames souples (4), caractérisé en ce que ladite grille est constituée d'une pluralité de barreaux (6,6') dont les entrefers varient sur leurs longueurs. 2 - Appareil selon la revendication 1 caractérisé en ce que la variation de l'entrefer des barreaux de la grille (2) s'effectue de manière continue entre l'entrée (1) et la sortie (3) de l'appareil. 3 - Appareil selon la revendication 1 caractérisé en ce que la variation de l'entrefer des barreaux de la grille (2) s'effectue de manière discontinue entre l'entrée (1) et la sortie (3) de l'appareil. 4 - Appareil selon l'une des revendications 1 et 3 caractérisé en ce que la grille d'égouttage (2) est constituée de deux ou plusieurs nappes (2a,2b) de barreaux présentant des entrefers différents, I'entrefer des barreaux allant en augmentant de l'entrée (1) vers la sortie (3) de l'appareil. 5 - Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 et 3 caractérisé en ce que la grille (2) est constituée de deux ou plusieurs nappes de barreaux présentant des entrefers différents, I'entrefer des barreaux allant en diminuant de l'entrée vers la sortie de l'appareil. 6 - Appareil selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la valeur des entrefers des barreaux de la grille ainsi que leur section sont choisies de manière à obtenir un pourcentage de vide pouvant être supérieur à 30% et pouvant atteindre 50%. 7 - Appareil selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que ladite grille d'égouttage ou d'épaississement (2) est inclinée sur l'horizontale selon une pente (a,) ascendante entre l'entrée et la sortie de l'appareil, cette pente étant comprise entre 1 et 40 , de préférence entre 2 et 15".