Brevet FR3012046A1 — publié le 20150424

Domaine de l'invention La présente invention se rapporte à une lame de décanteur lamellaire. Etat de la technique Les décanteurs lamellaires comportent un ensemble de lames de grandes dimensions, par exemple de 3 mètres de largeur sur 2 mètres de hauteur, disposées dans une position légèrement inclinée par rapport à la verticale dans un bac de décantation dans lequel arrive de l'eau chargée de particules. Cette eau est répartie dans l'intervalle entre les lames pour calmer le flux et faire descendre les particules en suspension, par gravité, dans l'intervalle entre les lames. Du fait de leur inclinaison, certaines particules s'accrochent aux lames et peu à peu, les lames s'encombrent de particules. De ce fait, il faut régulièrement évacuer les boues qui se déposent au fond du bac de décantation et aussi nettoyer la surface des lames. Ce travail est relativement important d'autant plus que les particules ont tendance à s'accrocher aux lames. Les lames actuelles (figures 4A, B et 5) se composent d'un cadre rectangulaire 100, de largeur relativement importante de l'ordre de 3 mètres et d'une hauteur également importante de l'ordre de 2 mètres. Les côtés haut et bas 101, 102 du cadre 100 sont munis de tubes verticaux 104 qui les renforcent et les rigidifient. Des deux côtés, le cadre 100 a un pivot 105 de manière à permettre de commander son inclinaison puisque les lames sont cou- plées en parallèle par des réglettes reliant les coins inférieurs de façon à les incliner parallèlement les unes aux autres. L'ensemble de ce matériel est généralement réalisé en inox et les cadres sont couverts par des panneaux 110 de PVC ayant une section ondulée pour en augmenter la surface. Ces panneaux 110 présentent un profil ondulé avec (selon une terminologie convention- nelle) des creux 111 et des reliefs 112, en section horizontale lorsque les panneaux sont installés sur le cadre 100. Ces panneaux 110 à section ondulée sont collés localement et rivetés sur le cadre 100. Le collage se fait au niveau des creux 111 des ondulations qui viennent au contact avec les points de colle posés sur le cadre alors que les parties en relief 112 ne touchent pas le cadre. Le panneau est donc collé au cadre simplement au fond des ondulations. La lame de décanteur lamellaire est ainsi composée d'un cadre rectangulaire muni de renforts verticaux et portant un panneau de matière plastique. Les tubes verticaux 104 renforçant le cadre 100 sont des tubes de section rectangulaire fixées en applique sur le cadre 100 de façon que les plaques ondulées 110 puissent chevaucher ces barres verticales par leur partie en relief 112 où ils sont fixés par des rivets non représentés. Bien que ces panneaux ondulés 110 augmentent la sur- face de décantation et la rigidité des lames 100, ils ont l'inconvénient de se charger facilement de boues qui s'accumulent dans le creux des nervures ou ondulations et après un certain temps, l'épaisseur de boues ainsi accumulées nécessite le nettoyage sous peine de charger chaque lame d'un poids excessif. Ce nettoyage se fait par le haut des lames avec un jet d'eau haute pression. Cette opération est relativement délicate. Le jet ne peut être orienté suffisamment librement pour avoir toute son efficacité car les lames sont en général écartées d'un intervalle de l'ordre d'une dizaine de centimètres si bien que les lames sont difficiles à net- toyer complètement et à mesure que ces dépôts de boues se répètent, les lames sont de plus en plus difficiles à nettoyer. L'encombrement du creux des nervures réduit l'efficacité des lames ou du moins limite l'augmentation initiale de surface créée par les ondulations sensée favoriser la décantation. En outre, les inter- ventions de nettoyage avec un jet d'eau puissant ont l'inconvénient de décoller les lames de l'endroit où celles-ci touchent le cadre de sorte que les panneaux ne sont plus retenus que par les rivets. Cette seule fixation fatigue les attaches des panneaux au cadre et fragilise l'ensemble. Par ailleurs, les nervures ou ondulations nécessairement verticales des panneau interdisent l'emploi de lames ainsi conçues dans des bacs de décantation où l'eau circule horizontalement entre les lames, c'est-à-dire dans des bacs où l'effluent à traiter pénètre dans les lames par l'un des côtés et où l'eau traitée ressort de l'autre côté. But de l'invention La présente invention a pour but de développer une lame de décanteur lamellaire remédiant aux inconvénients des lames connues, augmentant leur efficacité à long terme, réduisant les travaux de nettoyage nécessaires et réalisant des lames plus simples à fabriquer et plus économiques. Exposé et avantages de l'invention A cet effet, la présente invention a pour objet une lame de décanteur lamellaire du type défini ci-dessus caractérisée en ce que le cadre tubulaire est formé de montants reliés par des traverses et ayant des renforts tubulaires fixés par leurs extrémités aux traverses haute et basse pour réaliser une surface d'appui dans le plan de la surface d'appui formée par les montants et les traverses, et une plaque plane collée et rivetée au cadre avec des bandes de colle renforcées avec les rivets sur le cadre et sur les renforts tubulaires. Le décanteur lamellaire selon l'invention formé de lames telles que définies ci-dessus a l'avantage d'être d'une réalisation particulièrement simple puisqu'il suffit de garnir une face du cadre (les montants, les traverses et les renforts) de bandes ou de cordons de colle entre l'emplacement prévu pour les trous de rivetage. Après avoir placé la plaque sur l'ensemble ainsi encollé, on met en place les rivets et la lame est terminée. Suivant une caractéristique avantageuse, la plaque de la lame est en polyéthylène PET qui a l'avantage d'être moins dense que le PVC et donc d'aboutir à des lames plus légères à la fois du fait de la ré- duction de matière et de la densité moindre. Les lames sont très résistantes aux impacts, ce qui facilite les opérations de manutention et aussi le nettoyage. Le PET est en outre une matière totalement recyclable, ce qui est également avantageux en cas de suppression du décanteur la- mellaire. Cette lame plane a l'avantage de moins s'encombrer de particules de boues pendant le fonctionnement du décanteur de sorte que l'efficacité du décanteur est augmentée et les interventions de net- toyage des lames peuvent être réduites. Ainsi globalement, les lames ont un rendement meilleur que les lames de l'état de la technique malgré une surface de lame moins importante puisque les plaques des lames sont planes et non plus ondulées. Enfin, les plaques sont fournies recouvertes d'un film sur les deux faces de sorte que pour l'assemblage, il n'est pas nécessaire de nettoyer préalablement une face d'une plaque pour le collage. L'assemblage du cadre avec ses renforts et de la plaque selon l'invention est particulièrement intéressant car il garantit la fixa- tion de la plaque d'une manière très régulière par la combinaison et l'alternance des bandes de colle et des rivets, ce qui garantit le bon fonctionnement des lames. De plus, les lames étant plates sans creux ni relief, le volume pour leur transport est réduit par rapport aux lames à surface ondulée. Dessins La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide des dessins annexés dans lesquels : la figure 1 est une vue en plan de la structure générale d'une lame de décanteur lamellaire selon l'invention, la figure 2 est une vue en coupe horizontale de la structure du cadre d'une lame selon l'invention, la figure 3A est un agrandissement d'une partie coupée de la lame selon un plan de coupe vertical, la figure 3B est une vue à échelle agrandie d'un coin de lame, la figure 4 est une vue isométrique de plusieurs lames de décan- teur en position d'assemblage, la figure 5 montre une structure lamellaire de décantation avec un passage du liquide à contre-courant, c'est-à-dire en remontant le long des plats. la figure 6 montre une structure lamellaire en position de décanta- tion avec un fonctionnement à courant croisé c'est-à-dire un passage horizontal du liquide, la figure 7A est une vue de côté partielle d'un cadre de lame connu, la figure 7B est une vue de dessus d'un cadre de lame connu équi- pé d'un panneau ondulé formant sa surface de décantation. Description de modes de réalisation de l'invention Selon la figure 1, l'invention a pour objet une lame 1 de décanteur lamellaire ayant, comme déjà indiqué, un ensemble de telles lames formant entre elles des cheminées de décantation. Toutes ces lames sont en principe identiques et interchangeables. Ainsi, la lame 1 selon la figure 1 est formée d'un cadre tubulaire 10, rectangulaire, à deux montants 11, 12, une traverse basse 13 et une traverse haute 14. Les traverses basse et haute 13, 14 sont reliées par des renforts 20 soudés aux extrémités 21, 22 de façon à être dans le plan du cadre 10 et non en applique formant ainsi un plan avec la surface des montants et traverses 11-14. L'une des faces du cadre 10 reçoit une plaque plane 20 en PET transparente collée et rivetée au cadre 10 et aux renforts 20. Les montants 11, 12 du cadre sont munis de pivots 16 situés sensiblement à mi-hauteur. La lame 1 est constituée par un châssis en inox ou fait de tubes rectangulaires creux et de renforts verticaux ou horizontaux placés dans le même plan et soudés entre eux et couverts par une plaque plane en matière synthétique. La colle utilisée est une colle à base de polyuréthane ou de MS polymère. La colle est répartie de manière alternée avec les pré-perçages recevant les rivets de façon qu'à l'assemblage on puisse voir les pré-perçages du cadre à travers la plaque plane de matière synthétique pour mettre en place les rivets. L'assemblage est ainsi renforcé par les rivets. Il est également possible d'utiliser une colle translucide appliquée sous la forme d'un cordon continu sur le cadre et les renforts et permettant de voir les pré-perçages à travers la plaque plane transparente et le cordon de colle translucide. Cette solution à également l'avantage d'avoir une surface encollée continue qui améliore la fixation, permet un temps d'encollage plus court et donne au produit fini un meilleur aspect. Les plaques sont avantageusement en poly-téréphtalate d'éthylène PET et d'une manière encore plus avantageuse en poly- téréphtalate d'éthylène glycolisée PETG qui est du poly-téréphtalate éthylène obtenu avec de l'éthylène glycol. Le PETG est un copolymère obtenu par la polymérisation de deux types de monomères : le téréphtalate d'éthylène et un monomère obtenu avec du cyclohexane dimétanole. Le PETG offre notamment l'avantage de la légèreté, de l'incassabilité, de la souplesse, de la neutralité dans l'environnement, de la possibilité de recyclage et de la facilité du façonnage. Cette matière synthétique a plus de solidité et de sou- plesse au façonnage et moins de contraintes à la fabrication des plaques car il n'y a pas de pré-séchage. Mais les plaques planes peuvent être également fabriquées avec d'autres monomères en plus du téréphtalate d'éthylène ou avec plus de deux composants. En outre, il faut souligner l'importance de la transpa- rence des plaques pour la fabrication des lames afin de permettre la lo- is calisation des pré-perçages pour la mise en place des rivets. La vue en coupe horizontale de la figure 2 montre les montants 11, 12, l'une des traverses 13 ou 14 et les renforts 20 ainsi que les pivots 15, 16. La plaque 30 est fixée sur un côté du cadre 10 par des 20 bandes de colle 40 et des rivets 45. La figure 3A montre une autre coupe de la structure de la lame 1 avec un cadre 10 (montant 11, côté 13), la plaque 30, les bandes de colle 40 alternant avec les rivets 45. La figure 3B montre de façon plus détaillée la structure 25 d'un coin de lame 1 avec son montant 11 et sa traverse 13 ainsi que les bandes de colle 40 alternant avec les rivets 45 tenant le panneau 30 à plat contre le côté du cadre 20 et des renforts (ceux-ci n'apparaissent pas dans cette vue). La fixation du panneau 30 apparaît dans le détail à la fi- 30 gure 1 qui montre la multiplicité des bandes de colle 40 et des rivets 45 régulièrement répartis à la surface des montants 11, 12, des traverses 13, 14 et des renforts 20. La figure 4 montre plusieurs lames disposées l'une à côté de l'autre en position de montage mais sans l'infrastructure qui reçoit 35 leurs pivots et sans les bielles reliant les axes secondaires. Cette figure montre les lames 1 avec leur plaque 30 et les renforts verticaux 20. Ces plaques sont disposées avec un espace inter-lamellaire 50. Sur le côté, les plaques ont des pivots 15, 16 et en partie basse les côtés sont munis d'axes secondaires 17. Les pivots 15, 16 portent les lames 1 de manière pivotante et les axes secondaires 17 seront destinés à être reliés par une bielle pour maintenir l'écartement parallèle des lames dans leur pivotement. La figure 5 montre une structure lamellaire telle que celle représentée à la figure 4 en position de décantation, c'est-à-dire inclinée et traversée par le flux dit « à contre-courant ». Les lames 1 avec leur plaque 30 sont en position parallèle inclinée par leurs pivots 15, 16 installés dans des rails de support crantés 18, chaque cran recevant un pivot 15, 16. En partie basse, les axes secondaires 17 sont reliés par une biellette 19 de chaque côté pour coordonner le mouvement des lames 1. Cette structure lamellaire est traversée par le flux d'eau à nettoyer. L'eau brute EB arrive par en-dessous pour remonter dans les intervalles entre les lames et ressortir ou comme eau traitée ET par le dessus. Dans cette structure lamellaire, les pivots 15, 16 se si- tuent sensiblement à mi-hauteur pour que les lames 1 soient équilibrées par rapport à leur pivot d'articulation. La figure 6 montre une variante de structure lamellaire en position de décantation traversée par des courants croisés. Les lames 1 sont munies de pivots 15, 16 à la partie inférieure de leur cadre et en partie haute, les lames comportent des axes secondaires 17 reliées par une biellette 19 de chaque côté. Les pivots 15, 16 en partie basse sont engagées dans les crans d'un rail de support cranté 18 de chaque côté de la structure lamellaire, cette structure lamellaire étant représen- tée en position inclinée. Elle repose au fond de la cuve non représentée et l'eau brute E B la traverse horizontalement en entrant d'un côté et sortant comme eau nettoyée E T de l'autre côté.35 1 NOMENCLATURE 10 Lame Cadre 11, 12 Montant 13, 14 Traverse 15, 16 Pivot 17 Axe secondaire 18 Rail 19 Biellette 20 Renfort 30 Plaque PET 40 Bande de colle 45 Rivet 100 Cadre rectangulaire 101 Côté bas 102 Côté haut 104 Tube 105 Pivot 110 Panneau de PVC 111 Creux 112 Relief de l'ondulation 120 Point de colle25 REVENDICATIONS1°) Lame de décanteur lamellaire composée d'un cadre rectangulaire muni de renforts verticaux et portant un panneau de matière plastique, lame caractérisée en ce que le cadre tubulaire (10) est formé de montants (11, 12) reliés par des tra- verses (13, 14) et ayant des renforts tubulaires (20) fixés par leurs extrémités (21, 22) aux traverses haute et basse (13, 14) pour réaliser une surface d'appui dans le plan de la surface d'appui formée par les montants et les traverses (11-14), et une plaque plane (30) collée et rivetée au cadre (10) avec des bandes de colle (40) renforcées par des rivets (45) sur le cadre (10) et sur les renforts tubulaires (20). 2°) Lame selon la revendication 1, caractérisée en ce que la plaque plane (30) est en PET et notamment en PETG. 3°) Lampe selon la revendication 1, caractérisée en ce que la plaque de circuit plane (30) est transparente ou translucide. 4°) Lame selon la revendication 1 pour un décanteur lamellaire à contre-courant, c'est-à-dire traversé de bas en haut par l'eau à nettoyer, caractérisée en ce que chaque lame (1) est munie d'un pivot (15, 16) à mi-hauteur logée dans le cran d'un rail cranté (18) et en partie basse les lames sont munies d'axes secondaires (17) reliés par une biellette (19). 5°) Lame selon la revendication 1 pour un décanteur lamellaire à flux croisés traversé horizontalement par l'eau à nettoyer caractérisé en ce que la lame est munie de pivots (15, 16) en partie basse, logés dans les crans de rails de support crantés 18 et en partie haute la lame (1) est munie d'un axe secondaire (17) de chaque côté et d'un même côté les axes secondaires des lames sont reliés par une biellette (19).