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"Procédé et appareil pour la clarification de liquides troubles".
Cette invention se rapporte d'une manière générale à la clarification de liquides troubles et en particulier à des appareils et à des modes opératoires améliorés permet- tant d'utiliser à plein le volume et la surface du réservuir de clarification en vue d'augmenter la capacité de clari-
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fication que les réservoirs d'une forme semblable per- mettent normalement d'atteindre.
Le rendement de la clarification est défavorablement affecté par le fait qu'il s'établit à l'intérieur du réser- voir de clarification des courants d'écuoulement positifs qui agissent pour transporter rapidement (court-circuiter) une portion notable du liquide trouble entrant et l'évacuer directement en ne lui permettant pas de séjourner dans l'appareil pendant le temps nécessaire pour séparer les éléments solides eu suspension.
Les tentatives antérieures faites pour résoudre ce problème ont porté sur l'utilisation de réservoirs plus grands pour s'assurer que les liquides troubles, même lors- qu'ils sont entraînés dans des courants en court-circuit sont retenus suffisamment longtemps dans l'appareil pour permettre la sédimentation des matières solides dans celui- ci. Le résultat inévitable de cette manière de faire se . traduit pas une perte de rendement de l'appareil de clari- fication, perte due au séjour prolongé d'une grande partie du liquide trouble d'alimentation au-delà du temps requis pour sa propre clarification.
Il est connu depuis longtemps que la distribution convenable du liquide affluant à la périphérie du réservoir de clarification, associée à la décharge finale de l'effluent clarifié, réalisée à la partie centrale du réservoir, constitue une amélioration. Une des raisons les plus impor- tantes Justifiant ce résultat est que dans une telle dis- position, le liquide trouble entrant est distribué sur la plus grande surface du réservoir, à savoir à sa périphérie, que son énergie d'écoulement est plus complètement dissipée et que lu danger de voir s'établir des courants d'écoulement ositifs est réduit au minimum.
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Une grande variété de dispositifs ont été proposés pour profiter de cette observation. Certains dispositifs utilisent des jupes ou des chicanes disposées autour de la périphérie, jupes et chicanes derrière lesquelles le li- quide trouble est dirigé et sous lesquelles il s'écoule dans la principale aire de sédimentation du réservoir.
D'autres dispositifs utilisent des bras de rotation pour transporter le liquide trouble vers l'aire périphérique du fond du réservcir. Bien que de tels dispositifs connus aient trouvé quelques faveur et qu'ils se soient avérés u- tiles dans certaines situations, ils ne donnent pas encore entière satisfaction du point de vue des applications com- merciales qu'on pourrait en faire sur une grande échelle.
Il en est ainsi parce que les courants d'entrée introduits par des ouvertures ou orifices situés à des endroits fixes, sont intrinsèquement de nature à favoirser l'établissement de courants d'écoulement positifs entrt le point d'entrée et le point d'évacuation tous deux fixes, se qui contribue à faire circuler en court-circuit le liquide double d'alimentation.
Les dispositifs d'alimentation mobiles proposés térieurement déchargeant le liquide trouble d'alimentatie entrant sur le fond périphérique, du réservoir, ont égale- ment prouvé qu'ils étaient inefficaces parce qu'ils agitent et dérangent constamment la boue légère, flocculcnte déjà déposée. Il s'ensuit ue de tels dispositifs gênent la clarification plutôt qu'ils ne la favorisent.
Ceci est regrettable parce que l'intro@uction du liquide trouble, tous près de la surface inférieure périphérique du réservoir est certainement le manière la plus logique d'assurer au fluide le plus long trajet possible et de le faire simul- tanément séjourner dans l'appareil pendant le temps le plus
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long entre l'introduction du liquide trouble et l'évacua- tion éventuelle de l'effluent. Toutefois l'agitation de la boue déjà déposée comme aussi le fait que les courants in- troduits par l'utilisation de tels dispositifs sont rela- tivement forts à'proximité de la boue déposée, ont rendu ce type de dispositifs inapplicable, excepté dans des situations où il se présente des boues relativement lourdes.
C'est pourquoi le premier but de la présente invention est de fournir une appareil de clarification dans lequel le liquide trouble est introduit à la périphérie du réser- voir de telle manière que l'énergie d'écoulement des courants d'alimentation soit continuellement dissipée dans un large volume de liquide au repos et que des courants d'écoulement positifs, suivant un chemin déterminé, ne puissent être ni établis, ni maintenus de-manière à éviter complètement d'agiter la boue préalablement déposée,
En résumé l'invention roule autour de l'idée d'intro- duire le liquide trouble par des ouvertures d'entrée se déplaçant d'une manière continue en étant submergées tout ' prés des parois périphériques du réservoir, à une profondeur située bien au-dessus de la boue préalablement déposée.
Dans une réalisation préférée de l'invention, le li- quide trouble est introduit par des bras creux en rotation, aboutissant à des ouvertures submergées, tout près de la paroi du réservoir et à une hauteur moyenne. De plus chaque bras creux peut avoir deux sorties d'alimentation disposées de manière à être dirigées dans des directions diamétrale- ment opposées, parallèles aux parois du réservoir, ce qui n'engendre que des écoulements à contre-courant qui se neutralisent immédiatement, Ainsi, puisque les bras et les . orifices d'alimentation associés se meuvent continuellement dans le volume relativement grand, proche (Le la paroi du
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réservoir, l'énergie du liquide trouble Affluât est com- plèterment dissipée.
De plus la création de courants d'écou- lement fixes est évitée parce qu'il n'y a plus de pointa fixes entre lesquels les courants peuvent s'établir. En plaçant les orifices d'entrée à mi-profondeur, c'est-à-dire en les immergeant, bien au-dessus de la boue déposée, l'agi- tation indésirable de la boue est évité . On peut encore réaliser une amélioration supplémentaire en dirigeant le liquide trouble pratiquement parellèlement aux parois et au fond du réservoir.
On peut donc dire que le procédé sur lequel l'inven- tion est fondamentalement basée consiste à introduire le liquide d'alimentation par des ouvertures submergées se déplaçant d'une manière continue, situées bien au-dessu du fond du réservoir et proches de la périphérie de celui- ci
L'appareil de base de l'invention comprend un clari- ficateur avec des bras en rotation situas tout près du fond du réservoir, bras par lesquels le liquide d'alimentation est introduit dans l'appareil et qui, prés des extrémités extérieures proches de la paroi du réservoir, ont des ori- , fices d'alimentation disposés de manière à diriger le li- quide trouble entre le sommet et le fend du réservoir,
ces bras étant montes de manière à pouvoir tourner au-dessus du fond du réservoir, taudis que les ouvertures d'alimentation se déplacent continuellement dans le liquide contenu dans le réservoir.
Pour que l'invention soit plus facileent comprise et puisse être appliquée, il est utile de se référer à la' descriptiun et aux dessins qui l'accompagnent, ceux-ci étant seulement à considérer cornue un exemple non limitatif de l'invention dont le champ d'application est défini par @
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les revendications qui y font suite, plutôt que par une quelconque description qui les précède.
La figure 1 est une vue en pian de dessus d'un cla- rificateur conforme à l'invention.
La figure 2 est une vue latérale en coupe du clarifi- cateur de la figure 1, certaines pièces étant montrées en élévation, pour des raisons de clarté.
La figure 3 est une vue isométrique agrandie d'une portion de la distribution du liquide trouble et des bras' à râteaux du clarificateur montré dans les figures 1 et 2.
La figure 4 est une vue agran ie en élévation, par- tiellement en coupe, de la partie centrale du clarificateur des figures 1 et 2.
Si l'on se réfère aux dessins,ceux-ci montrent un ré- servoir de clarification désigné d'une manière générale par ..1.0- et construit avec un fond 11 en pente et des parois -latérales verticales 12. 'Le liquide trouble affluant, est fourni au réservoir par une conduite 13, pour être distri- bué d'une manière qui sera décrite ci-après plus en détail, tandis que la boue déposée est rassemblée dans un puisard
14 et évacuée par un conduit convenable 15. Le liquide clarifié ou effluent, déborde dans une auge annulaire 16, centrée et suspendue en-dessous d'un pont 17, à son tour supporté par une colonne centrale 16 et la paroi du réser- voir. L'affluent venant de l'auge 16 est évacué du réser- voir'par une conduite convenable 19.
Sur le pont 17, il est monté un mécanisme de commande
21, relié fonctionnellement à son tour à un tube de force en rotation ou colonne de commande 22. Les bras creux 23 sont attachs à la colonne de commande et peuvent tourner avec elle. Ils remplissent la double fonction de transporter le liquide trouble d'alimentation à la périphérie du réser-
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voir et de racler la boue déposée pour l'évacuer.
Le ratissage est accompli au moyen de lames 24, es- 'pacées des râteaux, lames fixées à la partie inférieure des bras 23 et placées de manière à racler d'une manière con- tinue les matières solides à l'intérieur vers le centre du réservoir lorsque les bras tournent.
La distribution du liquide trouble se fait au moyen d'une construction particulière du bras qui comprend une portion centrale creuse 26, figure 4, une portion terminale sous la forme d'une section 27 évasée vers le haut ou en forme d'U s'étendant à partir du bras lui-même et se terminant dans des ouvertures 28, submergées, opposées l'une par rapport à l'autre, espacées bien au-dessus du fond du réser- voir et disposées pour diriger les courants produits, horizontalement et parallèlement aux parois du réservoir (par exemple perpendiculairement à l'axe des bras).
Le liquide trouble entre par un conduit 13 d'où il passe dans la portion au pied de la colonne centrale 18 et
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de là vers l'extàrie>xn à travers les orifices dan!3 1¯'e8 pace 31 entre le tube de force 22 et la colonne centrale 18 pour s'écouler extérieurement par les intérieurs creux do des bras 23 et finalement se décharger par les ouvertures 28 adjacentes à la paroi du réservoir.
Ainsi qu'il est d'usage dans une telle construction, le tube de force 22 est pourvu d'un joint concentrique désigné d'une manière générale par 35, adjacent au fond de la colonne centrale 18. Celui-ci peut également servir d'appui fixe de la manière bien connue.
En ce référant particulièrement aue figures 1 et 3, on notera que bien que le liquide trouble d'alimentation soit introduit sous la forme d'un courant parallèle au ré- servoir, le volume de liquide situé au-dessus, en-dessous
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et à l'intérieur des ouvertures d'entrée 28 est si grand que l'énergie d'entrée est immédiatement dissipée. Attendu que les orifices sont situés à mi-profondeur, la hauteur d'eau est considérablement plus basse que si les ouvertures étaient au fond et ceci réduit la force à l'entrée. De plus le mouvement continuel des bras a pour résultat de changer constamment les positions à l'entrée avec l'avantage, an- térieurement noté, d'éliminer les courants d'écoulement positifs en court-circuit.
Dans une exécution préférée de l'invention, le liquide trouble d'alimentation sort de chaque bras sous la forme de courants opposés, ce qui est une cause subséquente de dissipation d'énergie.
Le résultat global se traduit par une utilisation pratiquement complète du volume tout entier du réservoir, le liquide trouble entrant dans l'appareil, séjournant d'une manière uniforme depuis le moment où il entre dans le ré- servoir jusqu'à celui où il atteint finalement le déversoir,, Attendu qu'il n'y a plus de courants d'écoulement positifs dans le réservoir, il n'y a plus besoin d'une capacité de réservoir en excès pour les loger. En conséquence, le ré- servoir de clarification, pour un débit donné, peut être proportionnellement réduit.
En d'autres termes l'efficacité du clarificateur est augmentée puisqu'un réservoir existant peut traiter un débit plus grand conduisant à un effluent parfaitement clarifié où dans une installation nouvelle on peut utiliser un appareillage réduit pour traiter un débit donné.
Des considérations qui précèdent, il ressort que la présente invention fournit les voies et moyens pour clari- fier économiquement les liquides troubles, le rendement du réservoir de clarification étant fortement augmenté par
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l'élimination des court-circuits à travers le fluide et en dissipant pratiquement toute l'énergie du liquide trouble à l'entrée par la distribution de ce liquide d'alimentation à mi-profondeur, tout près de la paroi du réservoir, par des ouvertures se déplaçant constamment par rapport aux parois et au fond du réservoir.
REVENDICATIONS.
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1) Procédé our l'introduction du liquide à traiter dans un appareil de clarification, comprenant un réservoir de sédimentation avec sortie des boues au centre, par le fond du réservoir, dont le niveau de liquide est déterminé par une sortie du liquide à la partie centrale du réservoir, caractérisé par le fait que le liquide à traiter est intro- duit par des ouvertures mobiles dans la zone du plus grand volume du liquide (dans un réservoir rond près de la péri- phérie) à une profondeur intermédiaire bien au-dessus des boues déposées, mais également bien au-dessous du niveau supérieur du liquide.
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