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Dispositif de séparation des matières solides ou sohlammeuses contenues dansles eaux industrielles/
On oonnait des appareils de séparation continue des impuretés solides en suspension dans l'eau, lesquels utilisent des,tuyauteries'annulaires ayant des parois inclinées et concentriques defaçon à diviser le bassin en un certain nombre de zones annulaires que 1'eau traverse de bas en haut en se décantant.
Cette disposition est généralement insuffisance pour opérer une décantation optimum: 1 ) du fait que l'écoulement des eaux épurées à la partie supérieure du bassin sefait en un point déterminé, c'est-à-dire dissymétriquement, la circulation n'est pas uniforme en tous les points de chaque plan horizontal, les régions les plus proches de la tuyauterie de départ des eaux étant traversées par un courant d'eau de vitesse plus forte; - ...2 )du fait qu'il n'est pas prévu' de dispositif pour séparer'le courant ascendant d'eau en cécantation du courant
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descendant des matières solides décantées.
La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients :
1 ) d'une part, en séparant nettement les courants ascendant de l'eau et descendant des matières solides, et ce au moyen de tuyauteries convenables.
2 ) d'autre part, par la combinaison des parois inclinées divisant le bassin en zones annulaires avec une oloison perforée disposée à la partie supérieure des zones annulaires, les¯trous de la dite paroi étant déterminée en nombre et en dimension de façon à rendre la vitesse de l'eau absolument égale en tous points de chaque section horizontale, malgré la position dissymétrique de la tuyauterie de reprise des eaux, disposée au-dessus de la oloison perforée. l'action de cette cloi@on perforés est absolument génér ale et-peut être utilisée dans divers autres dispositifs, tels que, par exemple dans les lavoirs, les bassins de reprise de mixtes, fins ou schistes qui sont séparés de l'eau de lavage et relevés par norias:
La combinaison de cette cloison perforée avec des zônes annulaires de décantation des eaux industrielles est représentée à titre d'exemple sur les dessins ci-points.
La figure 1 est une vue de l'appareil coupé suivanb la ligne AB de la figure 2.
La figure 2 est une vue en plan de l'appareil, avec coupe partielle sui vant la ligne CD de la figure 1.
L'installation oomprend un ensemble de quatre puits de décantation, le nombre de oes appareils pouvant être augmenté ou diminué depuis un élément jusqu'à un nombre quelconque, selon la quantité d'eau à décanter'.
L'eau sale, provenant du lavoir, arrive aux appareils de décantation par le couloir 1 et se répartit dans les divers puits par des couloirs circulaires 2 entourant les entonnoirs 3 .prévus à l'intérieur des puits: 'Le rebord supérieur 4 de ces ento ôirs forme seuil de
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déversement pour l'eau qui arrive aveu une certaine vitesse provoquée par la pente de 1 et que les couloirs 2 transforment en vitesse oiroonférentielle.
La hauteur du rebord 4 va en diminuant de façon que l'eau déborde dans.chaque entonnoir 3 sur toute la longueur du seuil de déversement.
11 s'ensuit que l'eau, arrivent à l'intérieur des entonnoirs conserve uné vitesse oiroonférentielle qui est entretenue par son écoulement à, travers oes entonnoirs. solides contre les parois inclinées de l'entonnoir, le long desquelles elles glissent, tandis que l'eau, s'écoulant à. la¯partie centrale du réservoir, subit, de de fait, une premièree épuration. ¯Cette eau est recueillie à la partie inférieure de'l'entonnoir dans un tuyau 5.disposé dans l'axe et présentant, à. sa partie supérieure, un évasement destiné à éviter les remous.
'La;vitesse de l'eau à l'intérieur de l'entonnoir étant , faible, les.particules solides les plus légères flottent à la'surface du liquide et peuvent être-périodiquement écrémées. la partie inférieure de l'entonnoir 3 est prolongée par une caisse 6, à la pointe de laquelle les particules solides, agglomérées le long de la paroi de 3' s'accumulent et peuvent être évacuées par une tuyauterie 7 placée à sa partie inférieure.
'L'eau ayant subi une première épuration traverse la tuyauterie-5 qui se ramifie à. la partie inférieure de 3 en quatre tuyaux 8 disposés à angle droit et par leqquels elle passe dans la'zone annulaire 9'.
Cette zone annulaire 9, dans laquelle l'eau à un mouvement ascensionnel, est utilisée pour parfaire la décantation l'expérience démontrant que o'est dans cette phase que la décantation, est la plus efficace'.
4 pet effet, on dispose, parallèlement aux parois coniques de l'entonnoir 3, des tubes inclinés 10 à section rectangulaire, ces tubes étant limités par des parois 11.
Ces parois séparent deux tubes et ferment des surfaces
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coniques disposées les unes dans les autres:
L'eau traversant ces tubes, les particules solides qui tombent,' atteignent les faces internes des parois 11 OÙ elles.s'immobilisent, puis s'écoutent vers le bas tandis que l'eau continue son mouvement vers le haut.
Le courant d'eau en clarification et le oourant de schlamms sont nettement séparés, puisque le premier monte le long des surfaces externes des parois 11 et que le deuxième desoend le long des surfaces internes des dites parois.
L'eau qui traverse les tuyauteries 8 s'écoule dans les zones de décantation annulaire 10 par des orifices 12.
Pour éviter l'action sur la décantation des remous qui se produisent à la sortie des orifices 12, en raison des Changements de direction et de vitesse, on divise la partie inférieure de chaque zone en deux régions au moyen de cloisons 13 parallèles aux parois Il*. une région dans laquelle l'eau traverse les orifices 12 et se répand dans la zône annulaire avec une vitesse décroissante et une région qui est isolée de la première et dans laquelle les sohlamms glissent de haut en bas sans rencontrer de courant opposé.
A partir du moment où elles atteignent le bas des zones, les particules traversent une région tranquille, puis tombent au fond des pointes 14 prévues à la' partie inférieure du puits et d'où on peut les extraire par des tuyauteries prévues à cet usage.
Pour.avoir une¯bonne décantation dans les zônes .annulaires, il est nécessaire de répartir également le liquide travers toute la surface de décantation de façon à avoir des vitesses égales dans un même plan horizontal.
Ce résultat est toujours obtenu difficilement, en particulier lorsqu'on fait déborder le liquide au-dessus de la par@i latérale du puits pour l'envoyer dans un bassin séparé d'aspiration'.
Dans cette disposition, l'influence du déversoir n'est pas négligeable et agit sur la vitesse de l'eau jusque
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une certaine profondeur du puits de décantation, de plus, le¯système a l'inconvénient de nécessiter un bassin d'aspiration indépendant du décanteur, bassin qui doit avoir une grande surface dans le das des laveries si l'on veut avoir des variations de niveau peu importantes dans ce bassin d'aspira:. tion, suivant la marche de la laverie:
Pour éviter que ces 'variations de niveau ne nuisent à la bonne marche de ces appareils, on est amené à munir la laverie d'un bassin surélevé régularisant la pression d'arrivée d'eau aux appareils de lavage.
La disposition d'une cloison perforée 15 à la partie supérieure des zones annulaires de déoantation permet, d'une part, de régulariser la vitesse ascensionnelle de 1 eau a travers les zones annulaires et, d'autre part, de supprimer sans inconvénient le bassin régulateur paroe qu'alors intervient la surface de toute la section du puits de déoantation.
La oloison perforée¯15 divise la zone entourant l'enton- noir 3 en deux régions: La région des tubes inclinés, où s'achève la décantation, et la région au-dessus de la cloison formant bassin d'aspiration 16, ce bassin étant commun à l'ensemble de tous les puits de cette installation. l'eau est obligée de traverser la cloison pour se rendre au bassin d'aspiration 16 et sa vitesse asoensionnelle est produite par la différence de niveau de l'eau dans les
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entonnoirs'3 et dans le bassin d'aspiration 16. ¯ perforée Les trous¯.de la olci3on1î,5 ont, pour chaque zone annulaire, une section totale qui est proportionnelle à celle de la zone annulaire, de même que la section des orifices 12. On obtient ainsi une vitesse égale en tous les points d'un même plan horizontal, donc parfaitement régulière.
'L'eau décantée contenue dans le bassin d'aspiration 16 est aspirée par une pompe 17 au moyen de la tuyauterie 18. On voit, de cette façon, que, malgré la position dissymé- trique de la tuyauterie d'aspiration 18, la vitesse de l'eau reste égale dans toutes les zones annulaires 10. des différents puits: En effet, de courut 'd'eau est uniquement
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influencé par la pression résultant de la différence de niveau entre les entonnoirs') et le bassin d'aspiration 16, laquelle différence est destinée à vaincre la résistance à l'écoulement opposé par la cloison perforée 15.
Cette dernière est remplacée par une cloison pleine au voisinage immédiat du tuyau d'aspiration 18.
'Dans le cas où la disposition de oette cloison perforée serait appliquée aux bassins de reprise des mixtes fins ou des schistes dans les lavoirs, pour régulariser le mouvement ascensionnel de l'eau à travers la section de ces bassins, l'appareil pourrait avoir la disposition représentée à titre d'exemple sur les figures 3 et 4.
La figure -3 est une coupe de l'appareil' suivant la ligne EF de la figure 4.
'La figure¯4 est un plan de l'appareil.
Dans le cas de schistes 6, évacuer par exemple, oes schistes sont amenés dans le bassin'2 au moyen d'un couloir
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21 qui descend jusqu?aülàessus du pied de l''élévateur 22.
Les¯ matières sont recueillies dans les godets perforés de l'élévateur, puis remontées, l'eau s'écoulant par les trous des¯¯godets et retombant dans le bassin 20 dès qu'elle dépasse le niveau d'eau du bassin.
L'eau est reprise par un moyen quelconque, soit aspira- tion de pompe, soit qu'on la, fasse écouler au-dessus du seuil '23'pour l'amener dans un canal circulaire 24 entourant le bassin, d'où¯elle est évacuée par le couloir 26.
Les bassins actuels n'étant pas prévus avec cloison perforée à leur partie supérieure, les produits arrivent dans le oouloir 21 avec une certaine vitesse, s'écoulent par l'extrémité 25 et,' en raison de cette vitesse, l'eau, qui est
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aspirée à la partie supérieure du bassin'2C pour être envoyée à la tour d'égouttage, suit le chemin le plus court à partir
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àÇ' 25 pour rejoindre le oouloir d'aspiration 26, suivant la direotion de la flèohe 28.
-'-11-résulte de ce fait que la circulation de l'eau, ne se faisant que dans une section faible du bassin, sa
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vitesse ascensionnelle eg relativeme viteese asoenslonnelle est n 1JJ;'ande et a pour e:f'fè'5
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d'entraîner non seulement les matières schlammeuses, qu'il serait préférable de rejeter avec les gros schistes, mais aussi les petits de 0,5 à 1,5 environ.
Le problème consiste donc à obliger l'eau, pendant son ascension jusqu'à la partie supérieure du bassin, à se répartir à travers toute la section de celui@ci afin de diminuer au maximum sa vitesse, d'étendre le mouvement sur la plus grande section,en vue d'obtenir une séparation optima des matières solides:4 schlamms et fins qui tombent¯ alors dans le pied 26' du bassin, s'ils ne sont pas reçus dans les godets de la noria.
Au contraire, la disposition d'une oloison perforée 27 à la partie supérieure du bassin conduit aux mêmes avantages que dans le cas des puits de décantation. L'eau se répartie à travers tous les trous de la cloison d'autant mieux qu'on prend la précaution de boucher ceux qui sont au voisinage immédiat de la tuyauterie 21, sa vitesse est diminuée et est rendue sensiblement uniforme à travers la section du bassin, ce qui diminue l'entraînement des schlamms et supprime oelui des fines.
Pour éviter que l'eau entrainée par les godets de la noria: ne retombe au-dessus de la cloison perforée et ne détruise l'effet recherché,il suffit d'entourer la noria de relevage d'une gaine en tôle prenant au-dessous de la cloison perforée et dépassant le niveau supérieur de l'eau du bassin. De cette façon, l'eau qui retombe des godets, repasse dans le bassin, par le canal de la gaine.