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Phy
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Physical
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Publication
_________________________________________________________________
Number FR2511262A1
Family ID 2426201
Probable Assignee Amenagement Urbain Rural
Publication Year 1983
Title
_________________________________________________________________
FR Title DISPOSITIF DE DECANTATION DES LIQUIDES, NOTAMMENT DES water
EN Title DECANTING TANK FOR WASTE WATER ETC. RISING THROUGH SLUDGE -
FLUIDISED BY CYCLIC SUPPLY TO COMPARTMENTS WITH COMBINED, CONTINUOUS
OUTFLOW
Abstract
_________________________________________________________________
L'INVENTION CONCERNE UN DECANTEUR A LIT FLUIDISE DE BOUE, COMPORTANT:
UNE PLURALITE DE COMPARTIMENTS DE DECANTATION 110, 120, 130, 140
ALIMENTE CHACUN A LEUR PARTIE INFERIEURE PAR UNE CANALISATION
D'ARRIVEE D'water BRUTE 111, 121, 131, 141,
-UN ENSEMBLE DE COLLECTE DE L'water DECANTEE, DISPOSE A LA PARTIE
SUPERIEURE DES COMPARTIMENTS DE DECANTATION,
-UN DISTRIBUTEUR 200 ALIMENTANT CYCLIQUEMENT EN water BRUTE CHACUNE
DES CANALISATIONS D'ARRIVEE D'water, DE MANIERE A PRODUIRE UNE
VARIATION PERIODIQUE DU DEBIT DANS CHACUN DES COMPARTIMENTS, TOUT EN
CONSERVANT UN DEBIT TOTAL D'water BRUTE DANS L'ENSEMBLE DU DISPOSITIF
SENSIBLEMENT CONSTANT.
AVANTAGEUSEMENT, LE DISTRIBUTEUR EST CONSTITUE D'UN COUDE ROTATIF,
DONT LA VITESSE ET L'ALLURE DE ROTATION PEUVENT ETRE AJUSTEES POUR
OBTENIR L'EFFET SOUHAITE.
Tank is of the type in which settled sludge is fluidised by cyclically
fluctuating currents of incoming waste water rising through the
sludge. The lower part of the tank is vertically partitioned into a
number of compartments which are open-topped to feed decanted water to
an outflow collector. A mechanical distributor channels incoming water
to each tank in turn so that the supply to each tank is periodic.
However, the combined outflow of all compartments remains practically
constant since there is a continuous inflow from the distributor.
Pref. the open tops of the compartments all feed into a top section of
the tank which occupies the full interior cross-section of the tank.
Pref. each compartment can be supplied with a continuous, adjustable
flow of waste water which bypasses the distributor. In other words, a
proportion of the flow through each compartment is continuous and the
remainder is cyclic. The distributor pref. rotates on a vertical axis
to supply each in turn of several compartments. The tank is used for
decanting-clarified water from waste water. The sludge is kept in a
state of stabilised fluidisation by fluctuating supply to each
compartment. At the same time, a continuous outflow is produced by
combining the discharges of all compartments.
Description
_________________________________________________________________
La presente invention concerne un dispositif de decantation des
liquides, notamment des water, du type dit a lit de boue fluidise.
Dans ce type de decantation, on elimine phy- siquement les elements
genants du liquide en provoquant la formation d un precipite au moyen
de reactifs chiiiiiques approprie. Ce precipita qui a l'apparence
d'une boue, est suffisamment lourd pour rassurer une decantation
acceleree des elements legers initialement presents.
Pour permettre un traitement en continu, on alimente par le bas le
decanteur en liquide a traiter et on capte a la partie superieure du
dispositif le liquide decante. Le courant de liquide ascendant assure
1 'expan- sion du lit de boue fluidise, c'est-a-dire son maIntien a un
certain niveau dans le decanteur.
Cependant, un lit fluidite par un courant de vitesse ascensionnelle
constante est instable; tout desequilibre de l'etat d'expansion ou de
tassement tend a s'amplifier et non a s'amortir.
Un moyen connu de stabilisation consiste a produire des variations
brusques du debit d'alimentation en liquide a traiter dans le
decanteur. La variation consecutive de la vitesse du courant ascendant
de liquide maintient le lit de boue en expansion et evite son
tassement. De cette maniere, l'effet de decantation est ameliore, et
il est possible de disposer d'un debit plus grand qu'avec une
decantation simple.
Ces variations brusques du debit ont ete obtenues par divers moyens,
tels qu'une vanne automatique montee sur la conduite d'alimentation,
une pompe fOnC- tionnant par intermittence, un reservoir auxiliaire
associe a un siphon, ou des moyens analogues.
Tous ces dispositifs presentent 1' inconvenient que la variation
brusque de l'alimentation du decanteur aura des repercussions notables
sur le debit total du dispositif, ou sur la pression dans la
canalisation d'amenee de liquide. Un ~traitement continu est
impossible sans utilisation d'un reservoir iiin##diaire de stockage
Au contraire, le dispositif selon ltinvention permet de produire an
courant de liquide a vitesse variable assurant le maintien en
expansion du lit de boue, tout en conservant un debit amont constant,
sans variation notable de pression et sans accumulatfon.
A cette fin, le dispositif comporte une pluralite de compartiments de
decantation alirnel7tes chacun a leur partie inferieure par une
canalisation de liquide brut; un ensemble de collecte du liquide
decante, situe a la partie superieure des compartiments de
decantation; un distributeur alimentant cycliquement en liquide brut
chacune des canalisations d'arrivee, de maniere a produire une
variation periodique du debit dans chacun des compartiments, tout en
conservant un debit total de liquide brut sensiblement constant.
Avantageusement, il comporte egalement des moyens pour obtenir, de
maniere reglable, sur llensemble des compartiments, un debit
auxiliaire preleve sur le debit principal, de maniere a n'alimenter
cycliquement les compartiments qu'avec une fraction du debit total de
liquide brut. Ainsi, le debit de liquide decante dans chaque
compartiment est la somme d'un debit derive, permanent, de valeur
ajustable (eventuellement nulle) et d'un debit variable resultant de
l'action du distributeur.
De preference, le distributeur est un distributeur tournant dont la
rotation produit l'alimentation cyclique des compartiments. Cette
rotation peut etre reguliere ou saccadee, selon l'effet que l'on
desire obtenir.
Il en resulte dans chaque compartiment un debit dont la variation a
l'allure d'une impulsion.
L'intensite maximale de cette impulsion de debit (ou de vitesse du
fluide) est fonction de la proportion du debit derive, ainsi que du
nombre de compartiments. Par exemple, abstraction faite du debit
derive, un distributeur qui alimenterait tour a tour, a debit
sensiblement constant, chacun des quatre compartiments d'un decanteur,
produirait une vitesse maximale du liquide dans le comartiment
alimente egale a quatre fois la vitesse nominale qui aurait ete
obtenue en l'absence de compartimentage. On voit ainsi que, sans
modification notable du debit d'ensemble, on peut obtenir la
survitesse periodique dans le lit de boue qui permet la decantation
activee.
La periodicite de cette activation est reglable aisement par le choix
de la vitesse de rotation du distributeur.
L'allure de la survitesse (forme de l1impulsion) depend du regime de
rotation, regulier ou saccade, du distributeur, ainsi que de la
geometrie de la section de sortie de liquide du distributeur et de la
section d'entree des canalisations d'arrivee de liquide brut de chaque
compartiment.
Ainsi, si le distributeur presente une section de sortie circulaire,
et les canalisations d'arrivee des compartiments, une section
circulaire, lorsque le distributeur occulte en tournant une fraction
d'une section d'une canalisation, il decouvre une fraction de la
section de la canalisation suivante. Le debit dans la premiere
canalisation diminue, et en meme temps celui dans la canalisation
suivante augmente. On peut calculer que la somme des deux sections
circulaires alimentees simultanement (l'une croissante, l'autre
decroissante) ne varie pas de plus de 8 percent, de telle sorte qu'il
n'y a pas, en amont, de variation importante de debit et de pression.
Dans chaque compartiment du decanteur, si par exemple celui-ci
comporte quatre compartiments, le debit sera croissant pendant un
quart de la periode de rotation du distributeur, decroissant pendant
un quart de cette meme periode, et constant (nul ou egal au debit
derive) pendant le reste du temps.
Dans une variante, on peut prevoir un distributeur presentant une
section de sortie rectangulaire, et des canalisations d'arrivee
presentant une section triangulaire. L'impulsion de debit dans chaque
compartiment sera ainsi plus marquee.
D'autres caracteristiques apparaitront a la lecture de la description
detaillee d'un mode de realisation de l'invention qui va suivre, faite
en reference aux dessins annexes ou la figure 1 est un plan de la
partie inferieure du decanteur, vue selon la ligne I-I de la figure 2,
la figure 2 est une elevation du decanteur, vue en coupe selon la
ligne Il-Il de la figure 1, la figure 3 est un plan, vue selon la
ligne
III-III de la figure 2, montrant le reseau de canalisations de
collecte d'water, la figure 4 est une coupe verticale du distributeur
rotatif, vue selon la ligne IV-IV de la figure 5, la figure 5 est une
coupe horizontale de ce meme distributeur, vue selon la ligne V-V de
la figure 4.
Les figures 1 et 2 presentent un decanteur 100, constitue de quatre
compartiments identiques 110, 120, 130, 140 Ce nombre n'est bien
entendu aucunement limitatif, non plus que la forme de ces
compartiments, qui peut etre quelconque. Chacun de ces
compartiments-est alimente par une canalisation d'arrivee de liquide,
par exemple d'water brute, respectivement 111, 121, 131, 141. Pour
obtenir une diffusion aussi reguliere que possible de l'arrivee
d'water, chacune de ces canalisations est elle-meme ramifiee en
canalisations secondaires, telles que 112, comportant des orifices
113. De preference, les orifices de deux canalisations secondaires
adjacentes sont disposes face a face, de maniere a eviter les
tourbillons et a obtenir des filets d'water paralleles.On peut noter
que, en variante, on peut employer d'autres dispositifs de
tranquillisation qui procureront le meme resultat.
Le distributeur rotatif 200 alimente tour a tour chacun des quatre
compartiments. Il est relie (figure 2) a la conduite d'arrivee
principale d'water brute 210, et il est entraine en rotation par un
arbre 220 relie a un ensemble moteur-transmission 230 place au sommet
du decanteur. Une telle disposition, avec le distributeur a la base et
la motorisation au sommet, permet d'eviter les problemes d'etancheite
et d'accessibilite de l'ensemble moteur.
Les boues en exces sont evacuees par des robinets 114 et 115 relies a
des canalisations puisant dans une zone de concentration (telle que
116, visible sur les figures 1 et 2) delimitee par des parois, par
exemple a l'interieur des compartiments. Le nombre de ces
concentrateurs, disposes a l'interieur ou a l'exterieur des
compartiments, ainsi que leur dimensionnement, sont onction de la
nature du liquide a traiter et du traitement effectue.
Chaque concentrateur peut, comme represente, ere propre a chacun des
compartiments, mais, en variante, un concentrateur peut etre commun a
deux compartiments contigus.
De preference, les compartiments 110, 120I 130, 140, sont prolonges
vers le haut en un compartiment commun unique 300, a la partie
superieure duquel s'effectue la collecte de l'water decantee, au moyen
d'un reseau de canalisations 310 (visible en plan sur la figure 3)
perce d'orifices de captation tels que 311, et debouchant dans un
collecteur commun 320 qui amene l'water traitee vers la canalisation
de sortie 330.
Le fait que la partie superieure du decanteur ne soit pas
compartimentee permet d'ameliorer la collecte de l'water traitee, en
annulant l'effet des variations de debit dans chaque compartiment. La
hauteur de cette zone commune peut etre tres reduite, ou memenulle
dans certains cas.
En figures 4 et 5, on peut voir en detail le distributeur rotatif 200.
Il est essentiellement constitue dlun coude a 900 tournant autour de
sa generatrice verticale, et dont le profil hydraulique est ameliore
par l'installation d'aubes directrices 201. Le coude est entoure d'un
chemisage 202 permettant le guidage du distributeur ainsi que son
etancheite. On peut noter, a ce propos, que des jeux importants, de
l'ordre du millimetre, ne sont pas genants dans un tel ensemble, du
fait de la faible difference de pression entre la conduite centrale
d'alimentation 210 et les canalisations d'arrivee d'water brute de
chaque compartiment 111, 121, 131, 141. La pression regnant a la
partie inferieure de l'ensemble est de l'ordre de la hauteur d'water
contenue dans le decanteur.
Bien entendu, le mode de realisation qui vient d'etre decrit ne
presente aucun caractere limitatif, et de nombreuses variantes peuvent
etre envisagees sans pour autant sortir du domaine de l'invention. En
particulier, il existe de nombreuses facons d'obtenir la distribution
du debit, par exemple au moyen de vannes commandees cycliquement, de
pompes temporisees, ou de moyens analogues.
Claims
_________________________________________________________________
REVENDICATIONS
1. Decanteur, du type a lit de boue fluidise, caracterise en ce qu'il
comporteune pluralite de compartiments de decantation (110, 120, 130,
140) alimentes chacun, # leur partie inferieure, par une canalisation
d'arrivee de liquide brut (111, 121, 131, 141)1un ensemble de collecte
du liquide decante (310, 320, 330) dispose a la partie superieure des
compartiments de decantation,un distributeur (200) alimentant
cycliquement en liquide brut chacune des canalisations d'arrivee de
liquide, de maniere a produire une variation periodique du debit dans
chacun des compartiments, tout en conservant un debit total de liquide
brut dans l'ensekble du dispositif sensiblement constant.
2. Decanteur selon la revendication 1, caracterise en ce qu'il
comporte en outre des moyens pour obtenir, de maniere reglable, sur
l'ensemble des compartiments, un debit auxiliaire preleve sur le debit
principal, de maniere a n'alimenter cycliquement les compartiments
qu'avec une fraction du debit total de liquide brut.
3. Decanteur selon l'une des revendications precedentes, caracterise
en ce que les compartiments sont prolonges vers le haut en un
compartiment commun (300) unique, a la partie superieure duquel
s'effectue la collecte de l'water decantee.
4. Decanteur selon l'une des revendications precedentes, caracterise
en ce qu'il comporte des moyens pour modifier, par un reglage de la
distribution, l'allure de la variation periodique de debit dans chacun
des compartiments.
5. Decanteur selon l'une des revendications precedentes, caracterise
en ce que le distributeur est un distributeur tournant dont la
rotation produit l'alimentation cyclique des compartiments.
6. Decanteur selon la revendication 5, caracterise en ce que le
distributeur tournant presente la forme d'un coude sensiblement a
angle droit, tournant autour de sa generatrice verticale.
7. Decanteur selon la revendication 6, caracterise en ce que le coude
comporte a sa partie interieure des aubes (201) directrices profilees.
8. Decanteur selon l'une des revendications 6 et 7, caracterise en ce
que le distributeur presente une section de sortie circulaire, et les
canalisations d'arrivee des compartiments, une section circulaire.
9. Decanteur selon l'une des revendications 6 et 7, caracterise en ce
que le distributeur presente une section de sortie rectangulaire, et
les canalisations d'arrivee des compartiments, une section
triangulaire.
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