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Procédé de préparation d'agents pour la clarification des liquides,et appareillage pour l'exécuter.
L'invention a pour objet la préparation d'un agent ou d'un coagulant destiné à effectuer la concentration et la séparation de substances telles que charbon fin,argiles,poussières dépô- sées ou d'autres matières se trouvant en suspension dans le eaux de lavage ou dans d'autres eaux ou liquides contenant des matières solides,en supension ou émulsion,telles que les eaux résiduaires, les eaux provenant des catégories quelconques d'ins- tallation de lavage,telles celles provenant du traitement minéraux,des laines,et les eaux d'cgout.
L'invention a encore pour objet de détruire et d'enlever les acides formant des bactéries, telles que les colibacilles et autres matières organiques vivantes,et de modifier ;La réaction acide de l'eau en réaction alcaline ou neutre.
Pour préparer le coagulant,on mélange à de l'eau environ dix pour cent de matières amylacées,tels que l'amidon de ou de mats; on chauffe ensuite le mélange jusqu'à une température
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suffisante en l'agitant dans le but d'obtenir une détention maximum des cellules de la matière amylacée sans les briser.
Afin d'éviter la déchirure des cellules et d'éviter de soumet- tre les grains à une température trop éle,le chauffage est appliqué graduellement jusqu'iL une température de quarante à, quarante-cinq degres,et le mélange est de préférence maintenu à cette température pendant quinze à vingt minutes.Les autres opérations peuvent: être effectuées à la température ambiante.
Le mélange est ensuite de préférence dilué afin de réduire à un pour cent environ la teneur en matière amylacée.Au lieu'd' opérer comme il vient d'être dit,l'on pourrait preparer direc- tement une solution diluée et la chauffer comme dans le premier cas.
Au moment d'opérer,l'on envoie ce mélange,en même temps qu' un réactif alcalin,tel qu'une solution de soude caustique ou d' un autre alcali concentrée à trois pour cent environ, dans l'eau dont on doit séparer par clarification les particules solides en suspension,au lieu de soude caustique,l'on peut utiliser de la potasse caustique ou de l'ammoniaque de concentration requise, ou même de la chaux éteinte,du chlorure de calcium ou de sodium en quantités très petites.
Habituellement environ trois parties de mélange ou solution amylacée et quatre parties de réactif alcalin seront nécessaires pour deux mille parties d'eau contenant cinq à, huit pour cent de charbon fin ou d'autres substances en suspension,mais les proportions peuvent varier largement suivant la proportion et la nature des particules solides à séparer,et la vitesse à la- quelle on désire effectuer leur coagulation et leur séparation.
Lorsque l'on désire faire disparaître les acides formant des bactéries et.changer la réaction de l'eau,on augmente la charge électrique du coagulant et son activité.Dans ce but le coagulant est, suivant l'invention,soumis à l'action d'un courant continu ou d'un courant alternatif.Si l'on utilise un courant continu,l'hydrogène se dégage au pole négatif et l'oxygène à l'électrode positive,tandis que si l'on emploie un courant al-
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ternatif,les deux gaz sont dégagés par les deux électrodes.Le gaz hydrogène bouillonne à la surface et s'échappe,et l'oxygène est absorbé en tout ou en partie,et comme il se trouve l'état naissante il a la propriété de détruire les bactéries.
Le dessin annexé à ce mémoire montre en Fig.I une vue en élévation de l'installation permettant de réaliser le procédé sans envisager son action sur les bactéries,et en Fig.2 une élévation correspondante de l'installation modifiée pour per- mettre la destruction des bactéries.
Comme le montre Fig.I,un réservoir 10 est rempli d'eau laquelle l'on ajoute un pour cent, ou plus,de matière amylacée.
A l'intérieur du réservoir 10 est prévu un serpentin II destinée à augmenter la température du mélange.Une pompe de circulation 12 aspire le mélange à la partie inférieure du réservoir,et 1' élève à la partie supérieure de ce dernier pour assurer une dise tribution uniforme de la matière amylacée dans la masse d'eau et une élévation lente et graduelle de la température du liquider L'agitation du mélange peut aussi s'effectuer à l'aide de tout autre appareil qu'une pompe,soit par iris sans fin ou autre système.
Un second réservoir 13 contient le réactif alcalin.Le lange amylacé sort par le fond du réservoir 10 à l'aide d'un' . robinet 14 branché sur un tuyau approprié,tandis que le réac alcalin est soutiré au fond du réservoir 13 à l'aide du robinet 15 branché sur un tuyau correspondant.Les deux solutions sont ainsi déversées ensemble dans un couloir 16,où elles se mélan- gent et passent dans un chenal 17 traversé par l'eau clari- fier amenée par une conduite appropriée.
Ensuite l'eau,à laquelle le coagulant a été ajouté,arrive dans un réservoir mélangeur 20, dans lequel on a installé un tateur 21 mê par un moteur et une plaque de défier on 22.Du servoir de mélange,l'eau traitée est conduite par un chenal dans un réservoir ou trémie de décantation 24.A son arrivée dans le bassin de décantation 24,le courant liquide heurte un flotteur 25 qui l'empêche d'agiter inutilement l'eau contenue
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dans la trémie.L'eau clarifiée déborde par le trop plein cir- culaire de la trémie dans un chenal 26 et s'évacue par le cou- loir 37. Le limon ou schlamm dépôsé est évacue par le fond de la trémie au travers de la vanne 28.
Dans le but d'obtenir la destruction des bactéries et de changer la réaction de l'eau, les solutions amylacée et alcaline des réservoirs 10 et 13 (Fig,2) sont amenées en proportion égale, ou suivant les besoins,dans un réservoir mélangeur 29,d' où le mélange s'évacue par un tuyau 30,qui maintient le nivea.u statique et le conduit à la partie supérieure d'un tube en U 31, lequel peut avoir un diamètre de 25 m/m ou plus.A l'intérieur de l'une des branches,se trouve une électrode négative 32,et dans l'autre branche une électrode positive 33,ou les deux élec- trodes seront alternativement positive e'; négative si l'on fa.it usage de courant alternatif.Un voltage de six rolts environ con- vient parfaitement.
Le tuyau 34 est destiné à permette l'échappement de l'hy- drogène.Si l'on utilise du courant continu,un tube suffira pour le dégagement de l'hydrogène et il sera placé à la partie supé- rieure de la branche du tube en U,qui contient l'électrode né- gative.
L'oxygène à l'état naissant est mis en liberté à l'électro- de positive et est de suite enlevé avec la solution coagulante par le tuyau 35 dans le reservoir 36,dans lequel les eaux de lavage ou les eaux résiduaires à clarifier sont amenées par le conduit 57.Un agitateur 38 mù par moteur et une chambre de mé- lange 39 établissent un 'contact intime entre la solution coagu- lante et toutes les parties de l'eau à clarifier.De la chambre de mélange,l'eau est évacuée dans un bassin ou trémie de décan- tation 40,pourvu à son pourtour extérieur d'un couloir collec- teur 41,d'où l'eau clarifiée s'échappe par un chenal 43.Le li- mon déposé au fond du bassin de décantation est evacué à l'aide d'une vanne 43,
Par suite du traitement électrique subi par la solution coagulante,immédiatement avant que s'effectue son mélange aveo
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Process for preparing agents for the clarification of liquids, and apparatus for carrying it out.
The object of the invention is the preparation of an agent or of a coagulant intended for effecting the concentration and separation of substances such as fine carbon, clays, deposited dust or other materials in suspension in the water. washing or in other water or liquids containing solids, suspended or emulsified, such as waste water, water from any categories of washing installation, such as those from mineral treatment, wool, and sewage.
Another object of the invention is to destroy and remove the acids forming bacteria, such as colibacilli and other living organic matter, and to modify: The acid reaction of water into an alkaline or neutral reaction.
To prepare the coagulant, about ten percent of the starchy materials, such as corn starch, are mixed with water; the mixture is then heated to a temperature
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sufficient by stirring it in order to obtain maximum retention of the cells of the starchy material without breaking them.
In order to avoid tearing the cells and to avoid subjecting the grains to too high a temperature, heating is applied gradually to a temperature of forty to forty-five degrees, and the mixing is preferably maintained. at this temperature for fifteen to twenty minutes. Other operations can: be carried out at room temperature.
The mixture is then preferably diluted in order to reduce the starch content to about one percent. Instead of operating as just said, a dilute solution could be prepared directly and heated as in the first case.
At the time of operation, this mixture is sent, together with an alkaline reagent, such as a solution of caustic soda or of another alkali concentrated to about three percent, in the water of which one must. separate suspended solid particles by clarification, instead of caustic soda, caustic potash or ammonia of the required concentration can be used, or even slaked lime, calcium or sodium chloride in very large quantities small.
Usually about three parts of starch mixture or solution and four parts of alkaline reagent will be needed per two thousand parts of water containing five to .8 per cent fine carbon or other suspended substances, but the proportions can vary widely depending on the condition. proportion and nature of the solid particles to be separated, and the speed at which it is desired to effect their coagulation and separation.
When it is desired to eliminate the acids forming bacteria and to change the reaction of water, the electrical charge of the coagulant and its activity are increased. For this purpose the coagulant is, according to the invention, subjected to the action direct current or alternating current; if direct current is used, hydrogen is given off at the negative pole and oxygen at the positive electrode, while if one uses an al-
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Finally, the two gases are given off by the two electrodes. The hydrogen gas boils on the surface and escapes, and the oxygen is absorbed in whole or in part, and as it is found the nascent state it has the property of destroy bacteria.
The drawing appended to this specification shows in Fig. 1 an elevational view of the installation allowing the process to be carried out without considering its action on bacteria, and in Fig. 2 a corresponding elevation of the installation modified to allow the process to be carried out. destruction of bacteria.
As shown in Fig. I, a reservoir 10 is filled with water to which one percent, or more, of starchy material is added.
Inside the tank 10 is provided a coil II intended to increase the temperature of the mixture. A circulation pump 12 sucks the mixture from the lower part of the tank, and raises it to the upper part of the latter to ensure a flow. uniform tribution of the starchy material in the body of water and a slow and gradual rise in the temperature of the liquid The stirring of the mixture can also be carried out using any device other than a pump, either by iris without end or other system.
A second reservoir 13 contains the alkaline reagent. The starchy mixture exits from the bottom of the reservoir 10 using a '. tap 14 connected to a suitable pipe, while the alkaline reac is withdrawn from the bottom of the tank 13 with the aid of the tap 15 connected to a corresponding pipe. The two solutions are thus discharged together in a passage 16, where they mix. gent and pass in a channel 17 crossed by clear water brought by an appropriate pipe.
Then the water, to which the coagulant has been added, arrives in a mixing tank 20, in which has been installed a stirrer 21 mixed by a motor and a plate to challenge 22. From the mixing tank, the treated water is installed. conducted by a channel in a tank or settling hopper 24. On its arrival in the settling basin 24, the liquid stream hits a float 25 which prevents it from unnecessarily agitating the water contained
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The clarified water overflows through the circular overflow of the hopper into a channel 26 and is discharged through the passage 37. The silt or slime deposited is discharged through the bottom of the hopper through the valve 28.
In order to obtain the destruction of the bacteria and to change the reaction of the water, the starch and alkaline solutions of the tanks 10 and 13 (Fig, 2) are brought in equal proportion, or as required, into a mixing tank 29, from where the mixture is discharged through a pipe 30, which maintains the static level and leads it to the upper part of a U-tube 31, which may have a diameter of 25 m / m or more. Inside one of the branches there is a negative electrode 32, and in the other branch a positive electrode 33, where the two electrodes will be alternately positive e '; negative if using alternating current. A voltage of about six volts is fine.
The pipe 34 is intended to allow the escape of the hydrogen. If direct current is used, a tube will suffice for the release of the hydrogen and it will be placed at the top of the branch of the U-tube, which contains the negative electrode.
Oxygen in the nascent state is set free at the positive electrode and is immediately removed with the coagulating solution through the pipe 35 into the reservoir 36, in which the washing water or the waste water to be clarified is. supplied through line 57.A stirrer 38 per motor and a mixing chamber 39 establish intimate contact between the coagulating solution and all parts of the water to be clarified. From the mixing chamber, the water is evacuated into a settling basin or hopper 40, provided at its outer periphery with a collector passage 41, from which the clarified water escapes through a channel 43. The liquid deposited at the bottom the settling basin is evacuated using a valve 43,
As a result of the electrical treatment undergone by the coagulating solution, immediately before its mixing with
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