Digesteur de boues organiques Dans les digesteurs de boues organiques, la matière traitée est soumise à une fermentation méthanique anaérobie, dans le but de minérali ser les matières putrescibles en produisant du gaz, principalement du méthane, qui possède un haut pouvoir calorifique.
La fermentation s'effectue dans les meilleu res conditions, si la température des matières à traiter est maintenue sensiblement constante en viron entre 20 et 30 C.
En principe, il se forme dans les digesteurs de boues organiques une couche superficielle de matières flottantes, qui se transforme en une croûte consistante et qui, de ce fait, n'entre pas dans le processus de digestion. D'autre part, cette croûte empêche l'échappement vers le haut des gaz formés au cours de la digestion.
Pour éviter cet inconvénient, on prévoit, dans les digesteurs connus, des dispositifs mé caniques de brassage rotatifs qui ont pour but, soit de détruire la croûte superficielle, soit de mélanger le contenu du digesteur pour empê cher la formation de cette croûte. Ces disposi tifs présentent toutefois l'inconvénient d'être su jets à une usure importante et, par con séquent, sujets à des pannes difficilement répa- rables en cours de fonctionnement du digesteur. Ils sont, d'autre part, coûteux et onéreux pour l'exploitation, en raison de la force relativement considérable nécessaire pour les actionner. La présente invention a pour but de remé dier aux inconvénients précités.
Elle concerne un digesteur de bous organi ques constitué par un récipient relié à une con duite d'amenée des boues à traiter et à des conduites d'évacuation, d'une part des boues di gérées et, d'autre part, d'une partie du liquide séparé en cours de traitement, caractérisé en ce que le récipient comprend au moins un disposi tif émulseur constitué par un corps tubulaire ouvert à ses deux extrémités et s'étendant verti calement de la partie inférieure à la partie su périeure du récipient, ce corps tubulaire étant pourvu, entre ses deux extrémités, d'un diffu seur relié à une source de gaz sous pression, de manière à provoquer, à travers le tube et par suite de l'introduction de ce gaz, un courant ascendant du contenu du récipient mélangé au gaz, entre ses parties inférieure et supérieure.
La figure unique du dessin annexé repré sente, schématiquement et à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'objet de l'invention.
Le digesteur représenté est constitué par un récipient 1, fermé, à parois latérales verticales et dont le fond 2 présente des parois inclinées. Sa partie supérieure est fermée par des parois 3 légèrement inclinées vers le haut et aboutis sant à une partie centrale 4, dont la partie su périeure est située au-dessus du niveau du con tenu du récipient. Ce récipient est relié à une conduite 5 d'amenée des boues à traiter, aboutissant dans la partie centrale 4 ; il est relié, d'autre part, à une conduite 6 d'évacuation de la boue digé rée et déposée sur le fond 2 et à une conduite d'évacuation 7 d'une partie du liquide séparé en cours de traitement. Dans la partie médiane du récipient 1 est prévu un dispositif émulseur constitué par un tube 8 vertical, s'étendant de sa partie inférieure à sa partie supérieure.
Le tube 8 est ouvert à ses deux extrémités et repose par sa partie infé rieure sur un support 9 le maintenant à une certaine distance de la partie la plus basse du fond 2. Dans la partie médiane du tube 8 est disposé un diffuseur 10 relié par une conduite 11 à un compresseur 12, dont la conduite d'as piration 13 est reliée à une cloche 14 collectrice du gaz produit par le traitement des boues. Une conduite 15 permet d'évacuer une partie des gaz produits en vue de leur utilisation.
Sur la partie supérieure constituée par les parois 3 est prévue une chambre 16 avec fond à parois inclinées, reliée à l'intérieur du réci pient par un tube 17 qui débouche dans la par tie du contenu la plus liquide, c'est-à-dire celle située entre celle contenant les matières lourdes se déposant sur le fond et celle contenant les matières solides flottantes qui s'amassent dans la partie supérieure. La chambre 16 comprend un dispositif de trop-plein 18 auquel est reliée la conduite d'évacuation 7.
Le récipient 1 comprend aussi un dispositif de chauffage au moyen d'eau chaude. Il est cons titué par un corps de chauffe 19 suspendu à des conduites 20 d'amenée et 21 d'écoulement de l'eau de chauffage. Ces conduites traversent un manchon 22 disposé sur les parois 3 et dont la partie supérieure est située au-dessus du ni veau du contenu du récipient. Le manchon 22 est dimensionné de manière à permettre le pas sage du corps de chauffe 19.
Le fonctionnement de ce digesteur est le sui vant Le récipient 1 étant rempli de boues à trai ter jusqu'au niveau établi par le dispositif de trop-plein 18 de la chambre 16, et le dispositif de chauffage 19 - 21 maintenant dans le con tenu la température choisie, la fermentation s'ef fectue au sein de la masse, dont les parties lé gères montent à la surface et forment une cou che C, alors que les parties lourdes se déposent dans la partie inférieure.
Les gaz produits par la fermentation, princi palement du méthane, s'accumulent dans la par tie centrale 4 de la partie supérieure du réci pient et dans la cloche 14. Le compresseur 12 étant actionné, envoie du gaz comprimé dans le diffuseur 10 d'où il se mélange au liquide boueux contenu dans le tube 8, de sorte que ce dernier est entraîné vers le haut et aspire du li quide boueux contenu dans la partie inférieure du récipient 1. Il se produit ainsi à l'intérieur du tube 8 un mouvement de bas en haut du con tenu du récipient.
L'extrémité supérieure du tube 8 débouche en dessous du niveau du contenu du récipient 1, dans la couche C de matières flottantes et les arrose continuellement, ce qui a pour effet de désagréger la croûte qui se formerait sans cette disposition et de faire entrer les matières en question dans le processus général de fermen tation. On voit que toute la masse contenue dans le récipient est automatiquement mélangée et maintenue en mouvement, ce qui assure aussi une température plus uniforme. Lorsque de la boue fraîche est introduite par la conduite 5, elle est immédiatement prise dans le mouve ment et mélangée avec la boue déjà en pleine fermentation, ce qui a pour effet de réaliser plus rapidement une digestion complète avec une production optimum de gaz.
La disposition de la chambre 16 avec le tube 17 évite, en principe, que lors de l'intro duction de boues fraîches, celles-ci n'arrrivent au trop-plein 18, ce qui, dans les installations connues, nécessite de prévoir des décanteurs spéciaux, pour séparer la boue et l'eau prove nant du trop-plein. Si, malgré la profondeur à laquelle plonge le tube 17, de la boue arrive à la chambre 16, elle se dépose sur les parois inclinées de son fond et redescend par gravité dans le récipient 1 à travers le tube 17. Le dispositif de chauffage 19 - 21 peut, sans difficultés ex sans interruption de l'exploitation, être retiré du récipient 1 pour sa révision, sa réparation ou son remplacement.
De la description qui précède, on voit que le mouvement dans la masse du contenu du ré cipient 1 est obtenu sans aucun organe mécani que dans l'intérieur de la cuve.
Il est clair que, suivant l'importance de l'ins tallation, on peut prévoir dans le récipient 1 plu sieurs dispositifs émulseurs 8, de même que plu sieurs dispositifs de chauffage 19 - 21 peuvent être prévus. La chambre 16 peut comprendre plusieurs tubes 17, et on peut aussi, suivant les besoin, prévoir plusieurs chambres 16.
Au lieu de faire aboutir la conduite 5 d'ame née des boues fraîches dans la partie centrale 4, on peut aussi la faire aboutir à l'intérieur du tube 8, au-dessus du diffuseur 10, comme indi qué en 5a en traits interrompus.
Le tube 8 pourrait aussi déboucher dans la partie centrale 4, au-dessus du niveau du con tenu du récipient 1.
Organic sludge digester In organic sludge digesters, the treated material is subjected to anaerobic methane fermentation, in order to mineralize the putrescible matter by producing gas, mainly methane, which has a high calorific value.
Fermentation takes place under the best conditions, if the temperature of the materials to be treated is kept substantially constant at around 20 to 30 C.
In principle, a surface layer of floating matter is formed in organic sludge digesters, which turns into a solid crust and therefore does not enter the digestion process. On the other hand, this crust prevents the upward escape of gases formed during digestion.
To avoid this drawback, in known digesters, mechanical rotary mixing devices are provided, the purpose of which is either to destroy the surface crust, or to mix the contents of the digester to prevent the formation of this crust. These devices, however, have the drawback of being subject to significant wear and, consequently, subject to breakdowns which are difficult to repair during operation of the digester. They are, on the other hand, expensive and expensive to operate, due to the relatively considerable force required to actuate them. The object of the present invention is to remedy the aforementioned drawbacks.
It relates to an organic sludge digester consisting of a receptacle connected to a supply pipe for the sludge to be treated and to discharge pipes, on the one hand for the managed sludge and, on the other hand, on the other hand. part of the liquid separated during treatment, characterized in that the container comprises at least one foaming device consisting of a tubular body open at both ends and extending vertically from the lower part to the upper part of the container, this tubular body being provided, between its two ends, with a diffuser connected to a source of pressurized gas, so as to cause, through the tube and following the introduction of this gas, an upward current of the contents of the gas-mixed container, between its lower and upper parts.
The single figure of the appended drawing represents, schematically and by way of example, an embodiment of the object of the invention.
The digester shown is formed by a closed container 1 with vertical side walls and the bottom 2 of which has inclined walls. Its upper part is closed by walls 3 slightly inclined upwards and terminating at a central part 4, the upper part of which is situated above the level of the contents of the container. This container is connected to a pipe 5 for supplying the sludge to be treated, terminating in the central part 4; it is connected, on the other hand, to a pipe 6 for discharging the digested sludge and deposited on the bottom 2 and to a pipe 7 for discharging part of the liquid separated during treatment. In the middle part of the container 1 is provided an emulsifying device consisting of a vertical tube 8, extending from its lower part to its upper part.
The tube 8 is open at its two ends and rests by its lower part on a support 9 keeping it at a certain distance from the lowest part of the bottom 2. In the middle part of the tube 8 is arranged a diffuser 10 connected by a pipe 11 to a compressor 12, the suction pipe 13 of which is connected to a bell 14 for collecting the gas produced by the treatment of the sludge. A pipe 15 allows some of the gases produced to be evacuated for their use.
On the upper part constituted by the walls 3 is provided a chamber 16 with bottom with inclined walls, connected to the interior of the receptacle by a tube 17 which opens into the part of the most liquid content, that is to say. say the one located between the one containing the heavy materials settling on the bottom and the one containing the floating solids which collect in the upper part. The chamber 16 comprises an overflow device 18 to which the discharge pipe 7 is connected.
The container 1 also comprises a device for heating by means of hot water. It is constituted by a heating body 19 suspended from pipes 20 for the supply and flow of the heating water. These pipes pass through a sleeve 22 arranged on the walls 3 and the upper part of which is located above the level of the contents of the container. The sleeve 22 is dimensioned so as to allow the wise pitch of the heating body 19.
The operation of this digester is as follows: The container 1 being filled with sludge to be treated up to the level established by the overflow device 18 of the chamber 16, and the heating device 19 - 21 now in the contents At the temperature chosen, fermentation takes place within the mass, the light parts of which rise to the surface and form a layer C, while the heavy parts settle in the lower part.
The gases produced by the fermentation, mainly methane, accumulate in the central part 4 of the upper part of the vessel and in the bell 14. The compressor 12 being activated, sends compressed gas into the diffuser 10 of. where it mixes with the muddy liquid contained in the tube 8, so that the latter is drawn upwards and sucks the muddy liquid contained in the lower part of the container 1. There is thus produced inside the tube 8 a up and down movement of the container contents.
The upper end of the tube 8 opens below the level of the contents of the container 1, into the layer C of floating materials and continuously sprinkles them, which has the effect of breaking up the crust that would form without this arrangement and of bringing in the particles. materials in question in the general fermentation process. It can be seen that all the mass contained in the container is automatically mixed and kept in motion, which also ensures a more uniform temperature. When fresh sludge is introduced through line 5, it is immediately taken up in the movement and mixed with the sludge already in the middle of fermentation, which has the effect of achieving complete digestion more quickly with optimum gas production.
The arrangement of the chamber 16 with the tube 17 prevents, in principle, that during the introduction of fresh sludge, the latter does not reach the overflow 18, which, in known installations, requires the provision of special decanters, to separate the sludge and the water coming from the overflow. If, despite the depth to which the tube 17 plunges, the sludge arrives in the chamber 16, it settles on the inclined walls of its bottom and goes down again by gravity into the container 1 through the tube 17. The heating device 19 - 21 can, without difficulty ex without interruption of operation, be removed from the receptacle 1 for its overhaul, repair or replacement.
From the above description, it can be seen that the movement in the mass of the contents of the receptacle 1 is obtained without any mechanical member in the interior of the tank.
It is clear that, depending on the size of the installation, it is possible to provide in the container 1 several foaming devices 8, as well as several heating devices 19 - 21 can be provided. The chamber 16 can include several tubes 17, and it is also possible, according to need, to provide several chambers 16.
Instead of terminating the duct 5 from the fresh sludge in the central part 4, it can also be terminated inside the tube 8, above the diffuser 10, as indicated in 5a in broken lines. .
The tube 8 could also open out into the central part 4, above the level of the contents of the container 1.