<Desc/Clms Page number 1>
Différents liquides industriels notamment les eaux usées urbaines contenant des substances organiques ou minérales, sont épurées actuelle- ment dans des installations à marche continue par une opération de fermen- tation au contact de l'air destinée à séparer partiellement ou totalement ces substances La marche en continue de ces installations présente une série d'inconvénients tels que s frais d'investissements élevés pour les installations de grande surface et pour le service et l'entretien indépen- damment du temps exigé pour ces travauxo Il faut ajouter à ces inconvé- nients les frais élevés d'énergie mécanique et thermique,
les difficultés de mise en placedes dispositions permettant de passer de l'exploitation en continue à l'exploitation interrompue, du temps nécessaire pour la fer- mentation des eaux usées et pour le retour de l'eau épurée dams le circuit, le cas échéant par évacuation de cette eau dans des réservoirs ou des ri- vières à basses eaux.
Les dispositifs connus à marche discontinue néces- sitent la production et le maintien certain des agents de réaction tels que lait de chaux, solutions alcalines, acide carbonique, des agent contr8- lant la réaction, agents de précipitation de dégazage, de pression, de va- peur, eaux de refroidissement, ferments, cultures pures de microorganismes etc... Une exploitation en continue spécialement pour le tracement des eaux usées est en conséquence liée à la construction et la mise en service d'installation auxiliaires importantes avec des pertes d'énergie et de pro- duits tels que l'air comprimé, le gaz carbonique, les produits chimiques.
En outre une exploitation en continue ne s'adapte pas à la variété des milieux biochimiques ni des processus et conditions biochimiques qui fait que chaque dose du liquide ou de l'eau à traiter présente un caractè- re plus ou moins différent. Il est connu que, avec un procédé en continue, on ne peut pas obtenir de résultats constants pour l'épuration des eaux usées traitéeso
L'invention a pour but d'éviter les inconvénients ci-dessus aussi bien ceux de frais élevés d'installation et d'exploitation que ceux de ré- sultats non satisfaisants.
Elle concerne une installation pour le traite- ment en continue et l'épuration de liquide, spécialement d'eau uséeso L'installation peut être utilisée pour différentes eaux usées telles que celles de sucreries, de distilleries, de fabriques de levures, de brasse- ries, de laiteries, de fabriques de cellulose ou de papier et analogues de même qu'à couler une série d'autres liquides qui doivent, après leur utili- sation être rénovés pour être réintroduits en circulation dans des circuits fermés des installations.
L'invention permet d'utiliser pour cette rénovation certains pro- cessus chimico-biologiques connus, et applique également des processus à des dispositifs de fermentation continue dans les fluides.
L'installation de l'invention qui comporte tous les avantages des exploitations en régime continu, et également une autorisation complète du traitement des eaux usées en permettant le contrôle nécessaire, emploie des éléments ou pièces de dispositifs connus en sei, dans une disposition nouvelle, d'où résulte un nouvel effet et une amélioration considérable par rapport aux procédés connus jusqu'à maintenant.
L'installation de l'invention est caractérisée parce qu'elle com- prend une série d'appareils reliés en série tels que par exemple, un appa- reil de fermentation dans lequel l'eau à traiter est introduite par l'in- termédiaire d'un appareil de mesure, un clarificateur à lait de chaux, un saturateur à gaz carbonique, un décanteur à sédimentation ou filtre, appa- reils qui réalisent le traitement en continu de l'eau qui circule à travers eux pour être recueillie épurée à la sortie,
tandis que les boues de Sehlamms
<Desc/Clms Page number 2>
déposées dans le décanteur sont, après concentration et séchage dans des dispositifs travaillant en continu, récupérées sous forme pulvérulente ou transportable de schlamm à l'albumine et à la chaux.
Installation qui permet, en ajoutant au liquide en circulation, en des points appropriés de son parcours et de son traitement, les produits d'ensemencement et les réactifs nécessaires aux processus biologiques et chimiques, de traiter le liquide en opération continue.
Du fait que les procédés discontinus employés jusqu'à. maintenant sont appliqués ici, dans un processus continu, le dispositif de l'invention apporte un avantage économique considérable aussi bien du point de vue de la qualité du fluide traité que du point de vue de l'économie en investis- sements et en frais d'exploitation, d'énergie et d'entretien.
L'invention s'étend également aux caractéristiques résultant de la description ci-après et des dessins annexés ainsi qu'à leurs combinai- sons possibles
La description concerne des formes de réalisations d'un disposi- tif pour le traitement en continu et l'épuration des liquides notamment des eaux usées, dispositif donné à titre d'exemple et représenté aux dessins dans lesquels s
Fig. 1 est une vue schématique de la dite installationo
Fig. 2 est une forme modifiée.
Fig. 3 une autre forme pour le procédé par flottation.
Fige 4 une forme pour le procédé par sédimentation
Fig.5 un détail d'une autre forme d'exécution.
Figo 6 un détail d'une autre forme d'exécution
Fige 7 une pièce modifiéeo
Fig. 8 une autre forme de réalisation.
Le liquide, tel que l'eau usée, qui doit être soumis à la rénova- tion est tout d'abord débarrassé des substances et impuretés grossières qui, suivant leur genre, pourraient influencer défavorablement les proces- sus de fermentation. Pour cela il parvient à travers un appareil de mesu- re 30 et un analysateur dans un appareil de fermentation en continu à tra- vers lequel, après apport de ferments venant du dispositif d'introduction 18, il progresse sans interruption étant soumis à l'aération nécessaire par un ventilateur 2.
Dans un appareil de fermentation 1 on ajoute au li- quide ou à l'eau en fermentation et suivant les besoins des autres agents réactifs tels que produits alimentaires, substances régulatrices de réac- tion et le cas échéant d'autres cultures telles que levures, moisissures, bactéries provenant de dispositifs d'introduction 19 et en différents points d'avancement du processus de fermentation. L'addition du produit de fer- mentation et des réactifs est réglée automatiquement en fonction de la quantité et du choix des points d'apport de ces produits et suivant la quantité de liquide à traiter telle qu'elle est indiquée par l'appareil de mesure 30.
Cet appareil est, le cas échéant, équipé avec des appareils automatiques d'analyse et il règle en même temps la durée du séjour- du li- quide dans l'appareil à fermentation. L'addition des produits de fermen- tation ou des réactifs peut suivant les besoins être faite en divers empla- cements de l'appareil en vue d'influencer le processus chimique et la fer- mentation en ces pointso
<Desc/Clms Page number 3>
De l'extrémité de l'appareil de fermentation, le liquide ou l'eau est conduit par la canalisation 3 dans une pompe 4 et par celle-ci dans un appareil de clarification 5 travaillant en continu et pourvu d'un appareil désableur 60 Dans l'appareil 5 on introduit en continu par un dispositif d'amenée 8, un produit clarifiant, par exemple du lait de chaux,
suivant les besoins en un ou plusieurs points de l'appareil. Le liquide clarifié coule dans un saturateur 9 travaillant en continu et dans lequel on préci- pite le produit clarifiant en excès et d'autres matières, par exemple par le gaz carbonique amené par une soufflante 10. Le liquide ou l'eau monte alors dans un réservoir 11 d'où il s'écoule dans un appareil de sédimenta- tion ou décanteur 12 travaillant en centime le cas échéant avec filtreo
De là le liquide traité se rend par une canalisation 13 dans un réservoir
14.
Les boues provenant du décanteur ou filtre 12 s'écoule dans un appa- reil épaississeur 15 travaillant en continu duquel, après épaississement et séchage dans un séchoir 16 la boue est rassemblée dans un réservoir 17 sous forme d'un schlamm pulvérulent ou pelletable contenant de l'albumine et de la chaux. à l'aide de l'installation de l'invention on peut cependant obte- nir non seulement des schlamms à l'albumine et calcaire, mais également des schlamms avec mycélium sans ou avec adjonction de produits précipitants par une autre opération.
Dans ce cas l'installation comprend avant l'ap- pareil de clarification 5 et le saturateur 6, un appareil pour la sépara- tion en continu des schlamms intercalé avant clarification et saturation par exemple entre le compartiment de fermentation 1 ou la pompe 4 et le clarificatieur 50
La figure 2 représente une telle installation travaillant en con- tinu dans laquelle le mycélium est prélevé en continu par un filtre aspira- teur tournant. Le compartiment à fermentation 1 est réuni par un tuyau 3 à ce filtre 20. Le mycélium retenu est recueilli dans le récipient 23 et le filtrat est envoyé dans le récipient puis dans le réservoir 21 par une pompe à vide 22.
Du récipient 21 l'eau est conduite par la pompe 4 dans le clarificateur 5 à désableur 6, la suite du dispositif étant semblable à celui de la figo la D'une autre manière le mycélium peut être recueilli en continu par un procédé de flottation (figo 3). A la sortie de l'appareil à fermen- tation 1, le liquide est conduit par une conduite 3 dans le bac de flotta- tion 250 De l'air ou du gaz de flottation est envoyé par une soufflante 24 et la masse de schlamms avec mycélium est retirée par la conduite 26 tandis que l'eau va par la pompe 4 et la canalisation 27 dans le clarifioa- teur 5.
La captation du mycélium peut également être obtenue par sédimen- tation dans un décanteur en continu (figo 4) 33, d'où le liquide est repris par la pompe 4.
Conformément à l'invention l'installation peut également être prévue pour qu'une partie du liquide clarifié ou fermenté soit ramené par un appareil doseur dans le clarificateur. On peut suivant les besoins ré- introduire le schlamm précipité lors de la sédimentation et de l'épaissis- sement dans le clarificateur ou le saturateur le cas échéant avant le sa- turateur ou dans la conduite de sortie du clarificateuro De manière ana- logue, l'installation de 1 invention peut être prévue de telle sorte qu'en puisse réintroduire avant l'appareil de fermentation ou dans des points choisis de celui-ci, le sohlamm exempt de chaux et de mycélium provenant du séparateur de mycélium. Enfin l'installation peut être telle,
qu'une partie du liquide fermenté soit amené en continu et dosé dans la partie
<Desc/Clms Page number 4>
antérieure ou en différents points de l'appareil de fermentationo
Dans la figure 5 par exemple on trouve:A:la ramenée continue du schlamm calcaire précipité avant le saturateur -Bsla ramenée continue du li- quide sortant du saturateur dans le clarificateur 5.
Dans cette figure 5= clarificateur; 6 = désableur; 9 - saturateur; 11 - récipient d'évacuation du saturateur ; 12.- décanteur; 15 - appareil sécheur de schlamms; 28 - appa- reil de mesure; 29- pompeo
Dans la figure 6 est représentés C: la ramenée continue du schlamm au mycélium dans l'appareil de fermentation 1 avec une canalisation 3 pour le liquide fermenté, une cuve de flottation 25 avec une conduite 26 de pré- lèvement du schlamm au mycélium et une conduite 27 pour le liquide débarras- sé du mycélium.
Dans la fige 6 est représenté Ds la ramenée continue du liquide fermenté en un point de l'appareil de fermentation 1.
Enfin on peut prévoir 1 [installation de l'invention pour la récu- pération des schlamms alcalins séparés après le décanteuro L'alcalinité du schlamm est alors augmentée par exemple par de l'acide carbonique. En plus, le carbonate de chaux très fin est recueilli dans l'appareil de saturation par neutralisation du liquide décantée
Une telle installation est représentée fig.
8 dans laquelle l'eau sortant du clarificateur 5 et coagulée à la chaux est soutirée d'un décan- teur ou filtre 31 dans lequel le schlamm alcalin se dépose et peut être sé- parée Le liquide ainsi récupéré est pompe vers le saturateur 9 où il est neutralisé et conduit à travers le récipient 11 dans un décanteur 12 où le carbonate de chaux très fin est recueilli dans le récipient 32. Le carbo- nate de chaux récupéré peut être utilisé pour de nombreux autres produits, par exemple, la fabrication de produits insecticides ou de colorants, pâtes dentifrices, savons, etc.
L'invention peut de préférence trouver son application là où un traitement successif de fluides par deux ou plusieurs procédés consécutifs ou successifs est nécessaires L'installation permet de prélever en un point quelconque de l'appareil de fermentation, tout ou partie du liquide fermen- té, pour le traiter hors de cet appareil et le réintroduire ensuite.
<Desc / Clms Page number 1>
Various industrial liquids, in particular urban wastewater containing organic or mineral substances, are currently purified in continuously operating installations by a fermentation operation in contact with air intended to partially or totally separate these substances. The continued existence of these installations presents a series of disadvantages such as s high investment costs for large-area installations and for service and maintenance regardless of the time required for this work o To these disadvantages must be added the high costs of mechanical and thermal energy,
the difficulties in putting in place arrangements allowing to switch from continuous operation to interrupted operation, the time necessary for the fermentation of the waste water and for the return of the purified water to the circuit, if necessary by evacuation of this water in reservoirs or low-water rivers.
Known batch-running devices require the production and certain maintenance of reaction agents such as milk of lime, alkaline solutions, carbonic acid, reaction control agents, degassing, pressure and precipitation agents. - fear, cooling water, ferments, pure cultures of microorganisms etc ... Continuous operation especially for the tracing of wastewater is consequently linked to the construction and commissioning of significant auxiliary installations with losses of energy and products such as compressed air, carbon dioxide, chemicals.
In addition, continuous operation does not adapt to the variety of biochemical media or biochemical processes and conditions, which means that each dose of the liquid or water to be treated has a more or less different character. It is known that, with a continuous process, it is not possible to obtain constant results for the purification of treated wastewater.
The object of the invention is to avoid the above drawbacks, both those of high installation and operating costs and those of unsatisfactory results.
It concerns an installation for the continuous treatment and purification of liquids, especially waste water. The installation can be used for different waste water such as that of sugar factories, distilleries, yeast factories, brewers. plants, dairies, cellulose or paper factories and the like, as well as pouring a series of other liquids which must, after their use, be renovated in order to be reintroduced into circulation in closed circuits of the installations.
The invention enables certain known chemical-biological processes to be used for this renovation, and also applies processes to devices for continuous fermentation in fluids.
The installation of the invention, which has all the advantages of continuous operation, and also full authorization for the treatment of wastewater while allowing the necessary control, employs elements or parts of devices known in sei, in a new arrangement, from which results a new effect and a considerable improvement over the methods known hitherto.
The installation of the invention is characterized because it comprises a series of devices connected in series such as, for example, a fermentation device into which the water to be treated is introduced via the intermediary. a measuring device, a milk of lime clarifier, a carbon dioxide saturator, a sedimentation or filter settling tank, devices which carry out the continuous treatment of the water which circulates through them to be collected purified at the exit,
while the Sehlamms sludge
<Desc / Clms Page number 2>
deposited in the decanter are, after concentration and drying in devices working continuously, recovered in pulverulent or transportable form of albumin and lime schlamm.
Installation which, by adding to the circulating liquid, at appropriate points in its path and its treatment, the seed products and the reagents necessary for the biological and chemical processes, to treat the liquid in continuous operation.
Due to the fact that the batch processes used up to. now are applied here, in a continuous process, the device of the invention brings a considerable economic advantage both from the point of view of the quality of the treated fluid as from the point of view of the economy in investments and costs of operation, energy and maintenance.
The invention also extends to the characteristics resulting from the following description and the accompanying drawings as well as to their possible combinations.
The description relates to embodiments of a device for the continuous treatment and purification of liquids, in particular wastewater, a device given by way of example and shown in the drawings in which s
Fig. 1 is a schematic view of said installationo
Fig. 2 is a modified form.
Fig. 3 another form for the flotation process.
Fig 4 a form for the sedimentation process
Fig.5 a detail of another embodiment.
Figo 6 a detail of another embodiment
Fig 7 a modified piece
Fig. 8 another embodiment.
The liquid, such as waste water, which is to be subjected to renovation is first of all free from coarse substances and impurities which, depending on their kind, could adversely affect the fermentation processes. For this it passes through a measuring apparatus 30 and an analyzer in a continuous fermentation apparatus through which, after supply of ferments from the introduction device 18, it progresses without interruption being subjected to the. ventilation required by a fan 2.
In a fermentation apparatus 1, other reactive agents such as food products, reaction-regulating substances and, where appropriate, other cultures such as yeasts, are added to the liquid or to the water during fermentation and as required. molds, bacteria originating from introduction devices 19 and at various points in the progress of the fermentation process. The addition of the fermentation product and of the reagents is automatically adjusted according to the quantity and the choice of supply points for these products and according to the quantity of liquid to be treated as indicated by the device. measure 30.
This apparatus is, if necessary, equipped with automatic analysis apparatus and at the same time regulates the duration of the stay of the liquid in the fermentation apparatus. The addition of the fermentation products or of the reagents can, as required, be made in various places of the apparatus in order to influence the chemical process and the fermentation at these points.
<Desc / Clms Page number 3>
From the end of the fermentation apparatus, the liquid or water is led through line 3 into a pump 4 and through the latter into a clarification apparatus 5 working continuously and provided with a sand-removing apparatus 60 In the apparatus 5 is continuously introduced by a supply device 8, a clarifying product, for example milk of lime,
according to the needs at one or more points of the device. The clarified liquid flows into a continuously operating saturator 9 in which the excess clarifying product and other matter are precipitated, for example by carbon dioxide supplied by a blower 10. The liquid or water then rises in a tank 11 from which it flows into a sediment or settling device 12 working in cents if necessary with filter
From there the treated liquid goes through a pipe 13 into a tank
14.
The sludge coming from the settling tank or filter 12 flows into a continuously working thickener 15 from which, after thickening and drying in a dryer 16, the sludge is collected in a tank 17 in the form of a powder or shovelable slurry containing albumin and lime. However, with the aid of the installation of the invention it is possible to obtain not only albumin and lime slurries, but also slurries with mycelium without or with the addition of precipitating products by another operation.
In this case, the installation comprises before the clarification device 5 and the saturator 6, an apparatus for the continuous separation of the slurries inserted before clarification and saturation, for example between the fermentation compartment 1 or the pump 4 and the clarifier 50
FIG. 2 shows such an installation working continuously in which the mycelium is continuously removed by a rotating suction filter. The fermentation compartment 1 is connected by a pipe 3 to this filter 20. The retained mycelium is collected in the container 23 and the filtrate is sent to the container then to the tank 21 by a vacuum pump 22.
From the container 21 the water is led by the pump 4 into the clarifier 5 with desander 6, the rest of the device being similar to that of fig. 1a. In another way the mycelium can be collected continuously by a flotation process ( figo 3). At the outlet of the fermentation apparatus 1, the liquid is led through a line 3 into the flotation tank 250 Air or flotation gas is sent through a blower 24 and the slurry mass with mycelium is removed through line 26 while water goes through pump 4 and line 27 into clarifier 5.
The capture of the mycelium can also be obtained by sedimentation in a continuous decanter (figo 4) 33, from where the liquid is taken up by the pump 4.
In accordance with the invention, the installation can also be provided so that part of the clarified or fermented liquid is returned by a metering device to the clarifier. Depending on requirements, the slurry precipitated during sedimentation and thickening can be reintroduced into the clarifier or the saturator, if necessary, before the saturator or in the outlet pipe of the clarifier o Similarly, the plant of the invention may be provided such that before the fermentation apparatus or at selected points thereof, the lime- and mycelium-free sohlamm from the mycelium separator can be reintroduced. Finally the installation can be such,
that a part of the fermented liquid is continuously brought and dosed into the part
<Desc / Clms Page number 4>
previous or at different points of the fermentation apparatus
In FIG. 5, for example, we find: A: the continuous return of precipitated limestone before the saturator -Bsla continuous return of the liquid leaving the saturator into the clarifier 5.
In this figure 5 = clarifier; 6 = desander; 9 - saturator; 11 - saturator evacuation container; 12.- decanter; 15 - slurry dryer apparatus; 28 - measuring device; 29- Pompeo
In figure 6 is shown C: the continuous return of the slime to the mycelium in the fermentation apparatus 1 with a line 3 for the fermented liquid, a flotation tank 25 with a line 26 for taking the slime to the mycelium and a line 27 for the liquid freed from the mycelium.
In fig 6 is shown Ds the continuous return of the fermented liquid to a point of the fermentation apparatus 1.
Finally, provision can be made for 1 [installation of the invention for the recovery of the alkali metal slimes separated after the decanteuro The alkalinity of the slime is then increased, for example by carbonic acid. In addition, the very fine lime carbonate is collected in the saturation apparatus by neutralization of the decanted liquid.
Such an installation is shown in fig.
8 in which the water leaving the clarifier 5 and coagulated with lime is withdrawn from a decanter or filter 31 in which the alkaline slime is deposited and can be separated. The liquid thus recovered is pumped to the saturator 9 where it is neutralized and conducted through vessel 11 into decanter 12 where the very fine lime carbonate is collected in vessel 32. The recovered lime carbonate can be used for many other products, for example, the manufacture of lime. insecticides or dyes, toothpaste, soaps, etc.
The invention can preferably find its application where a successive treatment of fluids by two or more consecutive or successive processes is necessary. The installation makes it possible to take from any point of the fermentation apparatus, all or part of the fermentation liquid. tee, to process it outside of this device and then reinsert it.