Brevet FR2787034A1 — publié le 20000616

-- 1 -- La présente invention concerne un dispositif de séparation solides/liquides et/ou liquides/liquides sous vide et en continu autorisant la mise en oeuvre de media fragiles ou peu résistants à l'état humide. Selon le media utilisé, ce procédé permet, en une seule et même opération, la discrimination des diverses phases entrant dans la composition d'un mélange fluide chargé (liquides émulsionnés de densités différentes,par exemple phases aqueuse et huileuse, et particules solides,...).10 Les systèmes à dépression traditionnellement proposés pour atteindre des performances analogues font appel aux techniques dites du filtre à tambour ou du filtre plan. Leurs inconvénients respectifs ont trait principalement à la difficulté de formation de gâteaux d'épaisseur importante et15 à l'insuffisance de volume tampon en regard de la surface occupée. Le filtre selon l'invention pallie à ces désavantages et résout les problèmes d'étanchéité habituellement rencontrés. Il comporte en effet selon une première caractéristique une surface curviligne, obtenue en associant une courbure concave de petit rayon et une courbure convexe de rayon supérieur, sur laquelle le media peut glisser. L'application d'un revêtement présentant un faible coefficient de frottement améliore ce glissement. Cette surface matérialise l'interface existant entre le volume tampon supérieur destiné à recevoir le liquide à traiter et le volume de transfert inférieur qui accueille temporairement le filtrat. L'aspiration d'air nécessaire à la création de la dépression s'effectue par ailleurs dans ce dernier compartiment. Le media pénètre dans le filtre du coté de la courbure concave dont le fond est plein. Au passage sur la courbure convexe, lieu de la filtration effective, il est soumis au vide. Un tapis convoyeur ajouré, bordé de part et d'autre par deux guides statiques contribuant à l'étanchéité de l'ensemble, le supporte durant toute cette phase. La continuité entre ce tapis mobile et les parties fixes qui délimitent l'entrée et la sortie du secteur aspirant est assurée par des peignes de transfert. -2 - Dans une seconde version, il est possible d'étendre l'action du vide jusque dans la courbure concave en rallongeant le tapis convoyeur. Un tambour ou une série de roues coaxiales rotatifs, dont l'axe de révolution passe par le centre de la courbure concave, maintient le media plaqué contre la surface de glissement. Pour ce faire, des éléments toriques de pression sont uniformément répartis sur la longueur du tambour. Une variante consiste à les disposer en chevrons afin de garantir une tension transversale du media. Deux roues positionnées de chaque côté du tambour reçoivent les deux courroies presseuses destinée à garantir l'étanchéité latérale. L'entraînement de ces dernières, solidarisé avec celui du tapis, s'effectue par l'intermédiaire de deux poulies situées en tête de filtre. La pression des courroies sur le media dans le secteur concave peut être affinée en utilisant des profils gonflables insérés dans les gorges des deux roues latérales. La pression des courroies sur le media dans le secteur convexe peut être affinée en modifiant leur tension générale. Un système de guides supérieurs accueillant les courroies et équipés de profils gonflables identiques à ceux sus mentionnés peut être mis en oeuvre le cas échéant. Les courroies étant directement soumises au polluant, une rampe de nettoyage est prévue en sortie de filtre. Les buses de rinçage sont disposées de façon à laver les faces en contact avec le media et avec les poulies motrices respectivement en aval et amont de ces dernières. Lorsque le risque de poinçonnage du media est probable (mauvaise tenue à l'état humide, dépression trop importante, 30...) l'utilisation d'un support mobile intermédiaire, fermé sur lui-même et constitué d'une toile à mailles plus ou moins aérées, s'avère nécessaire. La diminution de l'effort mécanique appliqué sur les fibres du media préserve ainsi son intégrité tout au long de la phase d'immersion sous vide. Un système de rattrapage de tension composé d'un rouleau translatant pourvoit à un éventuel étirement de cette toile. Les dessins annexés illustrent l'invention: La figure 1 représente, en coupe longitudinale, le dispositif de l'invention. -3 - La figure 2 représente, en coupe transversale, le dispositif de l'invention dans le secteur convexe. La figure 3 représente, en coupe transversale, le dispositif de l'invention dans le secteur concave.5 La figure 4 représente, en vue de dessus, la surface curviligne développée du dispositif de l'invention. La figure 5 représente le dispositif de l'invention et son environnement. En référence à ces dessins, le dispositif exposé à la figure 1 comporte deux compartiments respectivement qualifiés de " tampon " (1) et " transfert " (2), séparés par une interface curviligne (3) qui présente successivement, selon le sens de défilement du media, un secteur concave et un secteur convexe. Une toile bouclée sur elle-même (4) supporte15 le media (5) tout au long de son parcours dans le filtre. Sa tension est assurée par un tendeur (6) ajustable manuellement ou de façon automatique. La zone soumise à la dépression, située dans la partie convexe, correspond à la surface supérieure du tapis convoyeur (7). Elle commence peu après la ligne d'inflexion (8) et finit avant la sortie du filtre de manière à permettre son immersion totale sans engendrer de débordement. Deux courroies presseuses (9) entraînées par des poulies motrices (10) assurent l'étanchéité en maintenant plaqués media et toile support contre la surface curviligne.25 L'ensemble tambour et roues rotatifs (11) permet d'obtenir la pression suffisante dans le secteur concave. Un système de nettoyage des courroies (12) évitent l'encrassement de ces dernières. La figure 2 montre le traitement de la section de communication entre les volumes " tampon " (1) et " transfert " (2). Une rampe (3) supporte le tapis convoyeur (4) bordé de part et d'autre par deux guides rapportés soudés étanche contre le carter (6) du filtre. La toile intermédiaire (7) à maillage serré empêche le poinçonnage du media (8) soumis à la dépression. Deux courroies latérales (9), maintenues plaquées naturellement par la convexité des guides assurent l'étanchéité. L'ensemble presseur utilisé pour le secteur concave apparaît figure 3. Deux roues latérales (1) reçoivent les -4- courroies (2). Un tambour (3) équipé de tores déformables ou gonflables (4) prévient le bombage de la toile (5) et du media (6) sous l'effet de la traction. L'ajustement de la pression des courroies peut être réalisée par des profils gonflables (7). La figure 4 visualise la fenêtre aspirante faisant communiquer volume " tampon " et volume " transfert ". Le secteur concave (1) apparaît plein dans cette version. Des peignes de transfert (2) garantissent un raccord continu entre le tapis convoyeur (3) et les parties fixes sur lesquelles l'ensemble toile/media glisse. Le trait discontinu (4) matérialise la position de la ligne d'inflexion de la surface curviligne. La figure 5 montre la mise en oeuvre du dispositif. Un rouleau de media propre (1) se dévide dans le filtre et glisse le long de la surface curviligne, soutenu par la toile sans fin (2). Le niveau du liquide pollué (3) dans le volume " tampon " est maintenu constant de façon à conserver émergée une zone d'aspiration résiduelle (4) destinée au séchage du gâteau. La dépression dans le volume " transfert " est créée à partir d'une pompe à vide (5). Une pompe transfert (6) évacue le filtrat (7) lorsque le niveau de celui-ci devient trop important. En sortie du dispositif, un racleur (8) dirige le gâteau de filtration obtenu vers une boite à boues (9) et permet ainsi le rembobinage du media pollué (10). Le dispositif selon l'invention est particulièrement destiné au traitement des boues huileuses, floculées,... A titre d'exemple non limitatif, le dispositif aura des dimensions de l'ordre de 600mm pour la largeur, 2000mm pour la longueur et 1100llOOmm pour la hauteur. Ces valeurs sont susceptibles d'évoluer en fonction du débit requis pour l'installation de filtration. -5 - REVEND I CAT I ONS 1) Dispositif de séparation solides/liquides et/ou liquides/liquides sous vide, caractérisé en ce qu'il comporte: - un volume " tampon a (figure 1-(1)) et un volume " transfert " (figure 1-(2)) tout deux séparés par une interface curviligne (figure 1-(3)) présentant successivement un secteur concave puis un secteur convexe et sur laquelle glisse un media (figure 1-(5)) renforcé par sa juxtaposition sur une toile mobile (figure 1-(4)), - une zone d'aspiration bordée longitudinalement par deux guides participant à l'étanchéité (figure 2-(5)) et transversalement par des peignes de transfert (figure 4- (2)) assurant la continuité entre parties fixes et parties mobiles, et au passage de laquelle media et toile de renfort sont supportés par un tapis convoyeur (figure 4- (3)), - un système de mise en pression de l'ensemble media/toile sur la surface curviligne, composé d'une part de deux courroies latérales supportées dans la partie concave par deux roues (figure 3-(1)) dont la gorge est éventuellement équipée de profils déformables (figure 3- (7)), et d'autre part d'un tambour ou d'une série de roues coaxiales rotatifs (figure 3-(3)) équipés de profils déformables (figure 3-(4)) de manière à épouser la concavité. 2) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que les profils déformables peuvent être gonflés. 3) Dispositif selon la revendication 1 ou la revendication 2 caractérisé en ce que le tambour est remplacé par une série de roues coaxiales.