FR2693922A1 - Float separator for suspended materials in liquids - has liq. flowing counter-current to scraper bars directing suspended materials to evacuation channels - Google Patents
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Abstract
Description
Flottateur cylindrique de séparation des matières en suspension contenues dans un liquide.Cylindrical float for separation of suspended matter contained in a liquid.
La présente invention se rapporte à un flottateur destiné à séparer des matières en suspension contenues dans un liquide avec ou sans utilisation de microbulles d'air pour accélérer la remontée en surface des matières à retirer du liquide et concerne plus précisément un flottateur de type cylindrique dans lequel l'eau à traiter est introduite horizontalement à partir d'une cloison radiale de séparation du réservoir cylindrique. The present invention relates to a float intended for separating suspended matter contained in a liquid with or without the use of air microbubbles to accelerate the rise to the surface of the material to be removed from the liquid and more specifically relates to a cylindrical type float in which the water to be treated is introduced horizontally from a radial partition separating the cylindrical tank.
Il existe sur le marché deux catégories de flottateurs, les flottateurs cylindriques et les flottateurs parallélépipédiques. Ces derniers sont constitués d'un caisson parallélépipédique, dans lequel l'eau à traiter entre d'un côté de l'appareil, généralement en partie basse, et ressort du côté opposé par un déversoir équipé d'une cloison siphoïde, un racleur étant installé en surface pour ramasser les matières flottantes. Ces flottateurs présentent l'inconvénient d'évacuer les décantats par purge gravita ire vers des vannes de purge ou vers une vis d'extraction. Ces techniques ne sont pas très efficaces et les matières décantées mal évacuées risquent d'entrer en fermentation, ce qui augmente la pollution soluble. There are two categories of floaters on the market, cylindrical floats and parallelepipedal floats. The latter consist of a parallelepiped box, in which the water to be treated enters on one side of the device, generally in the lower part, and emerges on the opposite side by a weir equipped with a siphon partition, a scraper being installed on the surface to collect floating materials. These floats have the disadvantage of removing the decantates by gravity purge towards purge valves or towards an extraction screw. These techniques are not very effective and the poorly removed decanted materials risk entering fermentation, which increases soluble pollution.
Dans la catégorie des flottateurs circulaires, qui sont constitués d'un caisson cylindrique, on connaît essentiellement deux techniques de circulation de l'eau à traiter. La technique la plus courante consiste à faire entrer l'eau à traiter par le centre de l'appareil, généralement en partie basse d'une virole centrale. L'eau circule ensuite du centre vers le côté extérieur de l'appareil où elle est collectée par un déversoir périphérique, des bras racleurs tournant en surface pour ramasser les matières qui flottent. Cette technique présente une amélioration par rapport aux flottateurs parallélépipédiques en ce que les décantats sont correctement évacués et que se trouve ainsi très atténué le risque de leur fermentation. Par contre, ce type de flottateur circulaire rend impossible le raclage à contre courant.Il y a donc un risque d'entraînement avec l'eau traitée, des matières situées au-dessous du lit de boues flottées si ce dernier est trop épais. In the category of circular floats, which consist of a cylindrical box, two techniques of circulating the water to be treated are known. The most common technique consists in bringing the water to be treated through the center of the device, generally in the lower part of a central ferrule. The water then circulates from the center to the outside of the device where it is collected by a peripheral weir, scraper arms rotating on the surface to collect the floating materials. This technique presents an improvement compared to parallelepipedic floats in that the decantates are correctly removed and that the risk of their fermentation is thus greatly reduced. On the other hand, this type of circular float makes it impossible to scrape against the current. There is therefore a risk of entrainment with the treated water, of the materials located below the bed of floated sludge if the latter is too thick.
La deuxième technique connue de flottateur cylindrique est basée sur le principe que l'eau ne se déplace pas en tournant dans le réservoir, mais qu'elle est au contraire recueillie par un bras rotatif autour d'une colonne centrale qui va déverser l'eau sur son côté arrière. Les matières flottant en surface sont ramassées à l'avant du bras rotatif par une écope à spirale pour être évacuées du flottateur. Cette seconde technique présente le même avantage que la précédente. De plus, puisqu'il n'y a en principe pas de déplacement d'eau tournante dans le flottateur, il n'y aurait donc pas de turbulences susceptibles de perturber la remontée des matières à flotter. The second known technique of cylindrical float is based on the principle that the water does not move by turning in the tank, but that it is on the contrary collected by a rotary arm around a central column which will discharge the water on its back side. The materials floating on the surface are collected at the front of the rotary arm by a spiral scoop to be removed from the float. This second technique has the same advantage as the previous one. In addition, since there is in principle no displacement of rotating water in the float, there would therefore be no turbulence liable to disturb the ascent of the materials to be floated.
Cependant il s'est avéré que ce système de flottateur comporte également quelques inconvénients comme l'impossibilité d'égouttement des boues raclées ce qui a pour conséquence d'augmenter de manière non négligeable le volume de boues collectées. D'autre part, le principe de cet appareil est de faire en sorte que la vitesse de distribution de l'eau à traiter soit égale à la vitesse de rotation du bras rotatif afin d'obtenir une turbulence nulle dans le flottateur. Or il est très difficile d'adapter cette vitesse de rotation du bras rotatif à la vitesse, donc au débit, d'eau à traiter. Il n'y a donc pas une absence totale de turbulences et de plus, le débit d'eau à traiter étant variable, il faut que le flottateur fonctionne à débit constant et donc recycle une partie de l'eau traitée. Le recyclage d'eau surcharge inutilement le flottateur sur le plan hydraulique. However, it has been found that this flotation system also has some drawbacks, such as the impossibility of draining the scraped sludge, which has the consequence of significantly increasing the volume of sludge collected. On the other hand, the principle of this device is to ensure that the speed of distribution of the water to be treated is equal to the speed of rotation of the rotary arm in order to obtain zero turbulence in the float. However, it is very difficult to adapt this speed of rotation of the rotary arm to the speed, therefore to the flow rate, of water to be treated. There is therefore not a total absence of turbulence and, moreover, the flow of water to be treated being variable, it is necessary for the float to operate at constant flow and therefore recycles part of the treated water. Water recycling unnecessarily overloads the float on the hydraulic plane.
Les systèmes connus ne donnant ainsi pas toujours satisfaction, comme on vient de le voir, le Demandeur s'est penché sur ces problèmes et a imaginé un nouveau type de flottateur qui résoud les inconvénients précités du fait d'un mode de circulation d'eau et des matières flottées et décantées, différent de ce qui est connu. Known systems are therefore not always satisfactory, as we have just seen, the Applicant has addressed these problems and has imagined a new type of float which overcomes the aforementioned drawbacks due to a mode of water circulation. and floated and decanted materials, different from what is known.
L'invention a donc pour objet principal un flottateur destiné à séparer des matières en suspension contenues dans un liquide, comportant un caisson cylindrique dans lequel circule l'effluent à traiter, au moins un bras racleur en surface pour le recueil des matières flottées et un bras racleur de fond pour les matières décantées, flottateur selon lequel le caisson renferme une goulotte fixe d'évacuation de l'eau épurée et une goulotte fixe d'évacuation des matières flottées, qui se trouvent juxtaposées et s ' étendent horizontalement depuis le centre du caisson jusqu'à sa périphérie et selon lequel un déversoir immergé pénètre dans le caisson selon un rayon de son cylindre pour l'introduction de l'effluent d'un côté d'une cloison radiale de séparation disposée entre ledit déversoir et la goulotte d'évacuation des matières flottées. The main object of the invention is therefore a flotation device intended to separate suspended matter contained in a liquid, comprising a cylindrical box in which the effluent to be treated circulates, at least one scraper arm on the surface for collecting the floated matter and a bottom scraper arm for decanted materials, float according to which the box contains a fixed chute for evacuating purified water and a fixed chute for evacuating floating materials, which are juxtaposed and extend horizontally from the center of the box to its periphery and according to which a submerged weir enters the box along a radius of its cylinder for the introduction of the effluent on one side of a radial partition wall disposed between said weir and the chute evacuation of float material.
Selon des caractéristiques particulières de l'invention, la goulotte fixe d'évacuation de l'eau épurée est une goulotte siphoïde de forme parallélépipédique fermée d'un couvercle et communiquant avec l'extérieur par un conduit d'évacuation, et la goulotte fixe d'évacuation, des matières flottées dispose d'un fond incliné vers le bas depuis le cylindre central vers l'extérieur, pour orienter les matières flottées vers un conduit de sortie. According to particular features of the invention, the fixed trough for evacuating purified water is a siphon trough of parallelepipedal shape closed with a cover and communicating with the outside by an evacuation duct, and the fixed trough d 'evacuation, floated material has a bottom inclined downwards from the central cylinder to the outside, to direct the floated material to an outlet duct.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante faisant référence aux dessins annexés qui représentent
figure 1 une vue en perspective du flottateur ; et
figure 2 une vue schématique en plan vue du dessus.Other characteristics and advantages of the invention will appear on reading the following description referring to the accompanying drawings which represent
Figure 1 a perspective view of the float; and
Figure 2 a schematic plan view seen from above.
On a représenté sur les figures un flottateur dont le caisson 1 est cylindrique. Selon son axe central 2 est monté un arbre rotatif 3 sur lequel sont fixées des parties du flottateur qui sont mobiles, à savoir un racleur de surface 4 et un racleur de fond 5. Entre ces deux racleurs l'arbre rotatif 3 est coiffé d'un cylindre fixe 6 auquel sont rattachées les parties fixes du flottateur à savoir essentiellement une goulotte d'évacuation 7 de l'eau épurée, et une goulotte d'évacuation 8 des matières flottées. There is shown in the figures a float whose box 1 is cylindrical. According to its central axis 2 is mounted a rotary shaft 3 on which are fixed parts of the float which are movable, namely a surface scraper 4 and a bottom scraper 5. Between these two scrapers the rotary shaft 3 is capped with a fixed cylinder 6 to which are attached the fixed parts of the float, namely essentially a discharge chute 7 for purified water, and a discharge chute 8 for floated materials.
La goulotte d'évacuation 7 est une goulotte siphoïde de forme parallélépipédique qui s'étend horizontalement depuis le cylindre central 6, jusqu a la périphérie du caisson 1. Elle est fermée d'un couvercle 9 et communique avec l'extérieur par un conduit d'évacuation 14. The discharge chute 7 is a siphon chute of parallelepiped shape which extends horizontally from the central cylinder 6, to the periphery of the box 1. It is closed by a cover 9 and communicates with the outside by a conduit d evacuation 14.
La goulotte d'évacuation 8 des matières flottées s'étend également du cylindre central 6 au bord du caisson. The discharge chute 8 for the floated materials also extends from the central cylinder 6 to the edge of the box.
Elle jouxte la goulotte 7 et son fond 17 est incliné vers le bas depuis le cylindre central vers l'extérieur, pour orienter les matières flottées vers un conduit de sortie 18.It adjoins the chute 7 and its bottom 17 is inclined downwards from the central cylinder outwards, to orient the floated materials towards an outlet conduit 18.
Un déversoir immergé 10, se présentant sous la forme d'un conduit qui pénètre dans le caisson selon un rayon du cylindre matérialisé par l'axe 13 est pourvu de tubes de sortie 25 qui orientent l'effluent dans une direction telle qu'il tourne à l'intérieur du caisson dans le sens inverse des aiguilles d'une montre. A submerged weir 10, in the form of a conduit which penetrates into the box along a radius of the cylinder materialized by the axis 13 is provided with outlet tubes 25 which orient the effluent in a direction such that it rotates inside the box counterclockwise.
Une plaque verticale 11 sépare le déversoir 10 de la goulotte d'évacuation 8 pour éviter le mélange de l'eau provenant du déversoir avec les matières flottées récupérées du réservoir cylindrique
Grâce à cette disposition, l'eau à traiter doit faire horizontalement le tour complet du flottateur, depuis le déversoir immergé, avant d'atteindre la goulotte d'évacuation 7. Du fait de la longueur de ce trajet et de la durée que met l'eau à le parcourir, les matières en suspension ont le temps, soit de remonter en surface, soit de décanter dans le fond du flottateur. On notera que cette cloison radiale de séparation 11 ne s'étend pas tout à fait jusqu'au fond du flottateur pour laisser un passage au racleur de fond 5.A vertical plate 11 separates the weir 10 from the discharge chute 8 to avoid mixing of the water coming from the weir with the floated materials recovered from the cylindrical tank
Thanks to this arrangement, the water to be treated must make the complete turn of the float horizontally, from the submerged weir, before reaching the discharge chute 7. Because of the length of this path and the time taken by the water to go through it, the suspended matter has time either to rise to the surface or to settle in the bottom of the float. It will be noted that this radial partition 11 does not extend entirely to the bottom of the float to allow passage for the bottom scraper 5.
Les matières flottées sont raclées en surface par un bras racleur rotatif 4 fixé à l'arbre 3, bras qui s'étend sur toute la longueur du rayon du caisson 1 composant le flottateur. Le racleur 4 est constitué d'une poutre 15 fixée à l'arbre 3 et d'une plaque de raclage souple 16 orientée verticalement, soutenue par la poutre 15. Le racleur de surface 4 tourne autour de l'axe central 2 dans le sens contraire du sens de circulation de l'eau à traiter. Ainsi, les matières flottées sont amenées dans la goulotte 8 qui les collecte pour les évacuer hors du flottateur par le conduit de sortie 18. The floated materials are scraped on the surface by a rotary scraper arm 4 fixed to the shaft 3, an arm which extends over the entire length of the radius of the box 1 making up the float. The scraper 4 consists of a beam 15 fixed to the shaft 3 and of a flexible scraper plate 16 oriented vertically, supported by the beam 15. The surface scraper 4 rotates around the central axis 2 in the direction contrary to the direction of circulation of the water to be treated. Thus, the floated materials are brought into the chute 8 which collects them to evacuate them out of the float by the outlet conduit 18.
Une rampe 19 d'accès à cette goulotte d'évacuation 8 des matières flottées est fixée de façon inclinée à cette dernière du côté d'où arrivent les boues flottées amenées par le racleur de surface 4. Cette rampe 19 s'étend audessus du réservoir d'entrée à partir du niveau de l'eau jusqu'au niveau de la goulotte et permet donc de sortir les matières raclées de l'eau. Celles-ci peuvent ainsi s'égoutter ce qui réduit leur volume. A ramp 19 for access to this discharge chute 8 for the floated materials is inclinedly attached to the latter on the side from which the floated sludge brought in by the surface scraper 4 arrives. This ramp 19 extends above the tank from the water level to the level of the chute and therefore allows the scraped material to be removed from the water. They can thus drip which reduces their volume.
On notera que le trajet d'une grande partie des matières flottées est très court car la goulotte de collecte 8 et sa rampe 19 sont au-dessus de l'entrée (tube 25) des effluents à traiter, et c'est là principalement qu'il y a le plus de matière à capter et à évacuer. It will be noted that the path of a large part of the floated materials is very short because the collecting chute 8 and its ramp 19 are above the inlet (tube 25) of the effluents to be treated, and it is there mainly that 'there is the most material to capture and evacuate.
Le raclage des matières flottées qui se fait donc à contre courant de la circulation de l'effluent à traiter permet de limiter à une épaisseur très faible le lit de ces matières flottées du côté de la goulotte de sortie de l'eau traitée. Il y a ainsi très peu de possibilité d'entraînement du bas de ce lit de matières sous la cloison siphoïde de la goulotte de sortie d'eau traitée, et donc moins de risque d'avoir des matières en suspension dans l'eau traitée sortant par le conduit 14. The scraping of the floated materials which is therefore done against the flow of the effluent to be treated makes it possible to limit the bed of these floated materials to a very small thickness on the side of the outlet trough of the treated water. There is thus very little possibility of entrainment of the bottom of this bed of materials under the siphon partition of the outlet trough of treated water, and therefore less risk of having materials in suspension in the outgoing treated water. via line 14.
En outre, pour éviter le mélange de l'eau à traiter, circulant dans le fond, avec les matières flottées, circulant en surface, des cloisons fixes verticales 12 sont installées suivant des rayons du caisson 1 à quelque centimètres sous la surface du niveau d'eau dans le flottateur. Ces cloisons rectangulaires de quelques centimètres de largeur sont fixés d'un côté au cylindre fixe 6 et de l'autre à la paroi du caisson 1. In addition, to avoid mixing of the water to be treated, circulating in the bottom, with the floated materials, circulating on the surface, fixed vertical partitions 12 are installed along radii of the casing 1 a few centimeters below the surface of the level d in the float. These rectangular partitions a few centimeters in width are fixed on one side to the fixed cylinder 6 and on the other to the wall of the box 1.
Le fond 20 du caisson 1 présente une forme d'entonnoir très évasé dont le centre communique avec une goulotte d'évacuation 21 des matières décantées située sous le caisson, en son centre.Cette goulotte 21 est de forme circulaire et possède une embouchure tubulaire 22 pour évacuer les boues décantées hors du flottateur. The bottom 20 of the casing 1 has a very flared funnel shape, the center of which communicates with a discharge chute 21 for the decanted material located under the caisson, at its center. This chute 21 is circular in shape and has a tubular mouth 22 to evacuate the settled sludge from the float.
En variante, et notamment pour les flottateurs ayant un plus grand diamètre, la goulotte d'évacuation des matières décantées pourrait s'étendre le long d'un rayon dans le fond 20 du flottateur. As a variant, and in particular for the floats having a larger diameter, the chute for discharging the settled material could extend along a radius in the bottom 20 of the float.
Pour faciliter le recueil de ces boues décantées, un racleur de fond 5 est fixé à l'arbre rotatif 3 et s'étend suivant un rayon du caisson 1. Le racleur 5 tourne donc, comme le racleur de surface 4, dans le sens contraire au sens de rotation de l'eau à épurer. Ledit racleur 5 est constitué d'une poutre horizontale 23 fixée à l'arbre rotatif 3 et de trois plaquettes verticales 24 rapportées sous ladite poutre horizontale 23. On remarquera l'inclinaison des plaquettes 24 par rapport à la poutre 23, qui favorise le raclage et l'orientation des boues vers le centre. Ainsi les matières décantées sont amenées dans la goulotte d'évacuation 21 qui les collecte pour les évacuer hors du flottateur. On évite ainsi l'encombrement et l'encrassement du fond du flottateur, entraînant la réduction de ses performances hydrauliques ainsi que la fermentation des matières captées, source de pollution soluble. To facilitate the collection of this settled sludge, a bottom scraper 5 is fixed to the rotary shaft 3 and extends along a radius of the box 1. The scraper 5 therefore rotates, like the surface scraper 4, in the opposite direction in the direction of rotation of the water to be purified. Said scraper 5 consists of a horizontal beam 23 fixed to the rotary shaft 3 and three vertical plates 24 reported under said horizontal beam 23. Note the inclination of the plates 24 relative to the beam 23, which promotes scraping and the orientation of the sludge towards the center. Thus the decanted materials are brought into the discharge chute 21 which collects them to evacuate them out of the float. This avoids clutter and fouling of the bottom of the float, resulting in the reduction of its hydraulic performance as well as the fermentation of captured materials, source of soluble pollution.
L'invention a été décrite sur la base d'un exemple particulier de réalisation auquel elle ne se limite pas, mais en englobe au contraire toutes les variantes constructives. The invention has been described on the basis of a particular exemplary embodiment to which it is not limited, but on the contrary encompasses all the constructive variants thereof.
Claims (8)
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Publications (2)
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| FR2693922B1 FR2693922B1 (en) | 1994-09-23 |
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ID=9432183
Family Applications (1)
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Country Status (1)
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2693922B1 (en) | 1994-09-23 |
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