EP0437465B1 - Procédé et appareil pour éliminer des boues et purifier des eaux usées - Google Patents

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EP0437465B1 EP89910950A EP89910950A EP0437465B1 EP 0437465 B1 EP0437465 B1 EP 0437465B1 EP 89910950 A EP89910950 A EP 89910950A EP 89910950 A EP89910950 A EP 89910950A EP 0437465 B1 EP0437465 B1 EP 0437465B1
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E03—WATER SUPPLY; SEWERAGE
    • E03F—SEWERS; CESSPOOLS
    • E03F7/00—Other installations or implements for operating sewer systems, e.g. for preventing or indicating stoppage; Emptying cesspools
    • E03F7/10—Wheeled apparatus for emptying sewers or cesspools

Definitions

  • the present invention relates to a method of removing sludge and purifying waste water according to the preamble of claim 1. Also, the present invention relates to a device designed to remove sludge and purify waste water according to the first device claim.
  • a method and a device are known in which sludge and waste water are pumped up from a waste water well into a purification device,
  • the purification device includes a screen.
  • the purified water is to be fed to and stored, respectively, in a reject water compartment, from which the same by means of a pump is to be fed under pressure to an ejector nozzle.
  • the nozzle is immersed into said well.
  • the medium is restored, while it is co-ejected with unpurified sludge and waste water present in the well via a conduit to a gravity separator tank and subsequently into a separator vehicle including said screen on its way to the reject water compartment.
  • the object of the present invention is to create opportunities for a less time and energy consuming handling of waste water.
  • Another object of the invention is to, in several other respects, develop the state of the art in this field.
  • a device 1 which e.g. is mobile, particularly a tank truck, on the platform 2 of which a unit 4 for course separation and a unit 3 for fine separation are mounted.
  • the exterior of the latter can be designed as a sedimentation basin, while the former includes a filter 23 and a sludge press 5.
  • a tank 6 can be mounted below unit 4 as well as a distribution equipment, not shown in detail, for precipitation chemicals.
  • the sludge press and the screen are connected to each other through a passage 7 and the screen and unit 3 through a passage 8, while a compressed-water conduit 18 is connected to a well 10, which contains sludge and waste water and a transport conduit 9 connects the well to unit 4.
  • the sedimentation basin overflow box 11 is positioned, from which one or several conduits 12, through closed or perforated partitions 16, lead to the suitably laterally positioned lower areas of the basin, namely the so called reject water compartments 19, from which one or several conduits 14 via a pump 22 lead to compressed-water conduit 18, while one or several conduits 13 are designed to transport separated impurities back to unit 4.
  • the entire process preferably is remotely controllable by means of a radio control unit 15.
  • a preferred working cycle is performed in the following way: purified water from compartments 19 is pumped by means of pump 22 via conduits 14 and 18 to an ejector nozzle 17, which is mounted at the free end of the latter conduit and immersed into e.g. a three-compartment septic tank and in which the pressurized water is injected into the inlet by conduit 9, a strong suction effect being obtained, which pulls along the waste water and sludge present in the well, which subsequently are transported to coarse separation unit 4, which can be designed as is shown in Fig. 5 and is described more in detail in the following.
  • the screen suitably is designed as a rotary drum 23. That waste water, from which coarse impurities have been removed in unit 4, i.e.
  • precipitation chemicals suitably are added in order to precipitate e.g. phosphorus and possibly also nitrogen, in addition to the suspended material, from the waste water.
  • the precipitation of the flocculated material must be done quickly and consequently a turbulence to some extent in the conduit to the fine separation unit is required.
  • the water subsequently is lead into the central portion of unit 3, in which the flocculated material is allowed to descend to the bottom and in which the water, which in this way has been purified to a greater extent, is allowed to flow over from overflow box 11 in order to be lead, through the lateral walls 16, suitably solely via conduits "12", to the reject water compartments.
  • the purified water is used, as has been mentioned, to drive the ejection device, The excess can be returned to the well. It is e.g. possible to evacuate and purify the entire contents of a well and subequently or continuously bring back the purified water.
  • the word "continuously” means, that the restoration of purified water can be done also before the sludge suction operation is concluded.
  • Coarse impurities accumulated in the drum screen and chemical sludge brought back to the drum screen are concentrated and brought to the sludge press, which suitably is actuated at the same time a the drum screen, and subsequently the sludge press is run intermittently.
  • the compressed waste material can be collected in e.g. plastic bags and the press water can be recycled to the process.
  • Fig. 2 The embodiment shown in Fig. 2 is similar to the preceding one. However, the fine separation is not done via an over flows box but is done by means of a drum screen 20.
  • the drum screen comprises a drum 21 having a pervious, e.g. perforated support surface 24, which is covered by a filter cloth 25.
  • the waste water, with all its sludge and all its impurities firstly flows to drum screen 23, which according to Fig. 5 comprises a perforated drum 31 having an internally fastened feed screw 26.
  • the drum is inclined towards inlet 27 with e.g.
  • outlet 28 at a higher level, is designed to feed out separated coarse impurities, or a so called sludge, which on its way to the outlet is dewatered continuously and subsequently falls out through a collection funnel 29, which is mounted below the outlet, from which it is transported further, e.g. through the gravitation, to sludge press 5, in which an automatic dewatering takes place and a so called susage is built, which subsequently is collected in e.g. plastics bags.
  • the reject water from the sludge press and also the water, which flows through the screen drum, are collected, e.g.
  • Passage 8 can be connected to conduits 33, 34 from dosing devices, not shown, for chemicals of type mentioned, which are fed from tanks 6, as has already been mentioned.
  • a pump 35,36 can be mounted in each one of conduite 33 and 34 respectively and belongs to the dosing device, which is not shown for the rest but is known in principle.
  • While the drum filter in Fig. 3 is mounted with its longitudinal direction perpendicular to the longitudinal direction of the vehicle or the like, which carries the purification device, in Fig. 2 it is mounted in the longitudinal direction of the vehicle.
  • the principal construction can be the same. It is shown if Fig. 3 , that the coarsely purified water, by means of pump 32, is pumped from container 31 to unit 3, which all around is designed as a mainly closed container, in which the coarsely purified water surrounds the drum filter and passes through its cloth and perforations, fine solid or semi-liquid particles being separated.
  • the water which has been filtered in this way, subsequently flows from the interior of the drum filter via a hollow shaft 37, which is positioned at the end of the filter, and a vertical shaft 38 (see also Fig. 6), up to an outlet 39 and is discharged into a reject water tank 19.
  • the accumulation of particles on the filter cloth reduces the perviousness of the cloth and the water surface level is unit 3, which also can be called a filter chamber, increases.
  • a level control is actuated and activates, in a mechanical or preferably in an electronic way, a filter cleaning process, which is done through a suction with a nozzle 41, which is engaging the drum in the form of a ramp along the entirety of the drum, stuck particles being sucked by means of a pump 42 but also surrounding water and even water from the interior of the drum, which is sucked through the cloth, which in this way is rinsed efficiently.
  • This sucked-off mixture can, via a passage 43, be restored to unit 4. Since the drum, which is driven by a motor 44, is rotating during the purification phase, a comprehensive efficient cleaning is accomplished.
  • a minimum level 45 is shown; when this level is reached, the purification device can be stopped, while a security outlet 46 can be used, in case outlet 39 is blocked up.
  • nozzle 41 or pump 42 has an arm 47, which extends downwards to the area below the drum.
  • This arm is an auxiliary nozzle, possibly in the form of a ramp, designed to suck off accumulations of impurities below the drum.
  • This auxiliary nozzle suitably can be connected separately.
  • Nozzle 41 can be fastened and adjusted respectively in various position by means of fasteners 48 and 49 respectively.
  • nozzle 17 is provided with fasteners for conduits 9 and 18, the former having a larger diameter in order to hold the two types of medium, i.e. pressurized water Q1 and waste watre-sludge Q2.
  • Nozzle 17 has a jet 51. This jet is provided with surrounding outer restrictions at a distance, which can be perforated or have meshes.

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Abstract

Le procédé et le dispositif décrits comprennent une unité mobile (1), de préférence un camion-citerne possédant un bassin de sédimentation (3) avec un tiroir de distribution (11) et un espace reservé à l'eau de rejet, isolés au moyen de cloisons ajourées (16), et comprenant un tambour criblant rotatif (4), disposé en amont dudit bassin de sédimentation (3), ainsi qu'une presse à boues reliée audit tambour criblant. De même, un réservoir destiné à des produits chimiques de précipitation est relié au tambour criblant. Les eaux usées sont purifiées, notamment au niveau des substances consommant de l'oxygène biochimiquement. Avant qu'elles n'arrivent au bassin de sédimentation, des produits chimiques de précipitation sont ajoutés afin de précipiter le phosphore et les substances en suspension contenus dans les eaux usées. L'eau purifiée s'écoule dans un tiroir de distribution et passe ensuite dans l'espace réservé à l'eau de rejet, afin d'entraîner une pompe d'éjection, et l'excédent d'eau est renvoyé au puits d'eaux usées.

Claims (7)

  1. Procédé pour éliminer la boue et purifier une eau usée qui sont pompées à partir d'une fosse contenant l'eau usée, d'une fosse septique à trois compartiments ou similaire (10), vers et dans un camion citerne ou un autre dispositif de purification (1) fixe ou mobile, l'eau qui est alimentée par pompage, étant amenée à passer à travers des tamis (23) et/ou des filtres ou similaires (20) en vue de sa purification, au moins une partie de cette eau, après avoir été passée à travers les tamis, filtres ou appareils similaires, étant alimentée sous pression, par exemple à une pression comprise entre 5 et 10 bars, au moyen d'une pompe (22), à travers un conduit d'eau primaire ou sous pression (18), vers et dans un éjecteur (17) qui est immergé dans la fosse ou conteneur similaire (10), et étant restockée, tandis que l'eau usée et la boue non purifiées présentes dans la fosse sont éjectées conjointement afin d'obtenir une dilution et un traitement plus pratique des impuretés apparaissant, à travers un conduit secondaire ou de transport (9), en direction des tamis, filtres ou appareils similaires notamment un tamis de séparation grossière (23), caractérisé en ce qu'un tambour rotatif est utilisé, en tant que tamis, pour le traitement des impuretés grossières, traitement après lequel l'eau est amenée à passer à travers un moyen (20) de séparation fine, sur son trajet en direction des compartiments (19) de l'eau de rejet à partir desquels l'eau purifiée est retournée vers l'éjecteur (17), en ce que l'eau prépurifiée est amenée à passer à travers une cuve collectrice (31) à partir de laquelle elle est pompée vers une unité de séparation fine (3), de préférence tout en ajoutant des agents chimiques de précipitation, en particulier pour provoquer la précipitation du phosphore et éventuellement aussi de l'azote, et en ce que l'eau prépurifiée est amenée à passer, à partir de l'extérieur d'un filtre tambour (20,21,24,25), vers et dans l'intérieur de ce filtre et à partir de celui-ci, vers l'extérieur, à travers un orifice de sortie axial (37), par l'intermédiaire d'un arbre (38) et d'un orifice de sortie (39) à partir de cet arbre, vers une cuve (19) d'eau de rejet, le niveau de l'eau usée dans l'unité de séparation fine (3) étant mesuré et transmis à un dispositif (41,42,47,48,49) de nettoyage du filtre tambour, afin de mettre en et hors service ce dispositif.
  2. Procédé suivant la revendication 1 caractérisé en ce que la pression dans l'éjecteur (17) qui est produite par la pompe (22), est utilisée pour ajuster progressivement le rapport entre la quantité d'eau sous pression et la quantité d'eau usée et le rapport entre la boue et la hauteur d'élévation.
  3. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé suivant la revendication 1 dans laquelle la boue et l'eau usée qui doivent être purifiées, séparées et évacuées respectivement, sont pompées à partir d'une fosse contenant l'eau usée, d'une fosse septique à trois compartiments ou d'un conteneur similaire (10), vers et dans un camion citerne ou un autre dispositif de purification (1), fixe ou mobile, qui comporte des tamis (23) et/ou des filtres ou des appareils similaires (20), prévus pour une purification du fluide fourni par la pompe, l'eau purifiée est fournie pour être alimentée et stockée respectivement dans un compartiment (19) d'eau de rejet, à partir duquel cette eau doit être alimentée sous pression, par exemple sous une pression comprise entre 5 et 10 bars, au moyen d'une pompe (22), par l'intermédiaire d'un conduit primaire ou d'eau sous pression (18), vers un éjecteur (17) qui est immergé dans la fosse ou dans le conteneur similaire (10), et elle doit être restockée tout en étant éjectée conjointement avec de la boue et de l'eau usée non purifiées présentes dans la fosse, afin d'obtenir une dilution et un traitement plus pratique des impuretés apparaissant, par l'intermédiaire d'un conduit secondaire de transport (9), vers les tamis, filtres ou appareils similaires, notamment vers un tamis (23) de séparation grossière, caractérisé en ce que ce dernier est un tambour rotatif pour la séparation des impuretés grossières, ce tambour étant suivi d'un moyen (20) de séparation fine destiné à être traversé par l'eau dont les impuretés grossières ont été éliminées, sur son trajet en direction du compartiment (19) de l'eau de rejet, à partir duquel l'eau purifiée doit être retournée vers l'éjecteur (17), en ce que l'eau prépurifiée est amenée à passer à travers une cuve collectrice (31) à partir de laquelle elle est pompée vers une unité de séparation fine (3), de préférence tout en ajoutant des agents chimiques de précipitation, en particulier pour provoquer la précipitation du phosphore et éventuellement aussi de l'azote, et en ce que l'eau prépurifiée est amenée à passer, à partir de l'extérieur d'un filtre tambour (20,21,24,25) intervenant en tant que moyen de séparation fine, vers et dans l'intérieur de ce filtre comportant un orifice de sortie axial (37), par l'intermédiaire d'un arbre (38) et d'un orifice de sortie (39) à partir de cet arbre, vers une cuve (19) d'eau de rejet, le niveau de l'eau usée dans l'unité de séparation fine (3) étant mesuré et transmis à un dispositif (41,42,47,48,49) de nettoyage du filtre tambour, afin de mettre en et hors service ce dispositif.
  4. Dispositif suivant la revendication 3 caractérisé en ce que l'unité de séparation grossière (4) est conçue de manière à alimenter une presse à boue (5) avec la matière grossière séparée, cette presse étant pourvue de moyens d'emballage pour la matière grossière comprimée et déshumidifiée.
  5. Dispositif suivant la revendication 3 caractérisé en ce que l'unité de séparation fine (3) est conçue en tant que bassin de sédimentation dans lequel est disposé un boîtier de trop-plein (11), à partir duquel un ou plusieurs conduits (12) aboutissent, à travers des parois fermées ou perforées (16), à des compartiments (19) contenant l'eau de rejet, disposés de préférence latéralement, et de ces compartiments partent des conduits (14) qui aboutissent, par l'intermédiaire de la pompe (22), au conduit d'eau sous pression (18), alors que des conduits (13) sont conçus pour faire passer les impuretés séparées à partir de la partie inférieure du bassin de sédimentation vers l'arrière, vers l'unité de séparation grossière, en vue d'un renouvellement du traitement de séparation grossière.
  6. Dispositif suivant la revendication 3 caractérisé en ce que dans l'unité de séparation fine (3) est monté un filtre tambour (20) qui comprend un tambour (21) ayant une surface formant support (24) perméable, par exemple perforée, recouverte d'un tissu filtrant, ce filtre tambour étant conçu de manière à recevoir, dans le sens radial de l'extérieur vers l'intérieur, l'eau prépurifiée provenant de l'unité de séparation grossière (4), pour réaliser une séparation fine et pour décharger l'eau, purifiée de cette façon, à travers un arbre creux (37), en direction d'un arbre vertical (38) qui aboutit, par l'intermédiaire d'un orifice de sortie (39), au compartiment (19) contenant l'eau de rejet, et en ce qu'à l'extérieur du filtre tambour est monté un dispositif de nettoyage (41,42) comprenant principalement des buses (41) et une pompe (42) pour aspirer les impuretés à partir de l'extérieur du filtre tambour et pour transporter ces impuretés vers l'unité de séparation grossière, ce dispositif de nettoyage comprenant aussi de préférence une rampe de buse et pouvant être mis ou non en service au moyen de commandes de niveau (40,45) prévues dans l'arbre (18) et/ou dans l'espace entourant le filtre tambour.
  7. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 3-6 caractérisé en ce que le tamis du type tambour (23) prévu dans l'unité de séparation grossière (4) comprend un tambour perforé (31) à l'intérieur duquel est fixée une vis d'alimentation (26), ce tambour est incliné vers le bas en direction de l'orifice de sortie du conduit de transport (9) qui est également l'orifice d'entrée (27) du tamis du type tambour, l'angle d'inclinaison allant de 5 à 30° et étant de préférence d'environ 15°, l'orifice de sortie (28) du tambour, se trouvant à un niveau plus élevé, est conçu de manière à décharger les impuretés grossières séparées qui doivent être continuellement déshumidifiées sur leur trajet en direction de l'orifice de sortie (28), l'eau récupérée de cette façon étant amenée à s'écouler vers le bas dans un conteneur (30) pour être repompée vers l'unité de séparation fine (3), avantageusement par l'intermédiaire d'une cuve collectrice (54) située en dessous, au moyen d'une pompe (32) montée dans le passage (8) entre les deux unités, passage auquel sont reliés de préférence des conduits (33,34) et des pompes (35,36) pour fournir des produits chimiques à partir de réservoirs (6) contenant ces produits chimiques.
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