FR2754812A1

FR2754812A1 - Drainage unit for liquids containing materials in suspension

Info

Publication number: FR2754812A1
Application number: FR9612874A
Authority: FR
Inventors: Laurent Cognee
Original assignee: POITEVINE DE FILTRATION SOC
Current assignee: POITEVINE DE FILTRATION SOC
Priority date: 1996-10-17
Filing date: 1996-10-17
Publication date: 1998-04-24
Anticipated expiration: 2016-10-17
Also published as: FR2754812B1

Abstract

A unit for draining liquids with materials in a suspension or concentrating sludge at an urban or industrial purification plant consists of a housing containing a rotary auger over a trough formed from trapezoid section bars, with the apertures between the bars lying parallel to the axis of the auger. The auger has a variable pitch and incorporates a brush or other fixed seal on its edge to ensure a close contact between the auger and the grille and at the same time cleans the grille's inner surface. The end spirals of the auger have bars between them to facilitate the removal of the filtered material. A tank beneath the grille to receive the filtrate can be equipped with a partition to retain a certain volume of material, while the remainder is allowed to flow towards the outlet end of the unit.

Description

L'invention décrite ci après concerne un appareillage destiné à épaissir des boues primaires ou secondaires de stations d'épuration urbaines et industrielles ainsi qu'à l'égouttage de matières en suspension contenues dans un liquide. Les boues auront auparavant pu subir un éventuel traitement de floculation pour faciliter l'égouttage. The invention described below relates to an apparatus intended to thicken primary or secondary sludges from urban and industrial treatment plants as well as for the drainage of suspended matter contained in a liquid. The sludge may have previously been subjected to a possible flocculation treatment to facilitate drainage.

L'épaississement des boues de stations d'épuration est aujourd'hui réalisé par divers moyens présentant tous des inconvénients majeurs dans leur utilisation quotidienne. Les techniques employées sont les suivantes:
-Racleurs droits en mouvement linéaire sur une grille à barreaux
trapézoïdaux ou sur une tôle perforée. Cette méthode pose les problèmes
techniques suivants:
-"beurrage" ou du "tartinage" de la surface filtrante par les racleurs
en matière synthétique,
-dispositif mécanique d'entraînement par chaînes lourd en
maintenance et en entretien,
-qualité de filtrat médiocre du fait que les racleurs forcent les
liquides et matières à passer au travers de la surface filtrante.The thickening of sludge from sewage treatment plants is today achieved by various means, all of which have major drawbacks in their daily use. The techniques used are as follows:
-Right scrapers in linear movement on a grid with bars
trapezoidal or on a perforated sheet. This method poses the problems
following techniques:
- "buttering" or "spreading" of the filtering surface by the scrapers
synthetic material,
-mechanical device for heavy chain drive in
maintenance and upkeep,
- poor filtrate quality due to the fact that the scrapers force the
liquids and materials to pass through the filtering surface.

-Tambour filtrant rotatif incliné ou horizontal équipé d'une vis
d'Archimède intérieur fixe. Cette méthode pose les problèmes techniques
suivants:
-dispositif de mise en rotation du cylindre et de centrage lourd en
maintenance et en entretien,
-nettoyage quasi permanent de la toile filtrante d'où une importante
consommation d' eau de nettoyage extérieure au dispositif.- Inclined or horizontal rotary filter drum fitted with a screw
fixed interior Archimedes. This method poses technical problems
following:
-device for rotating the cylinder and heavy centering in
maintenance and upkeep,
- almost permanent cleaning of the filter cloth, hence an important
consumption of cleaning water outside the device.

-Auge en tôle perforée avec vis d'Archimède rotative servant plus au
prédégrillage des eaux résiduaire et difficilement utilisable en
épaississement de boues de station d'épuration. Cette méthode pose les
problèmes techniques suivants:
-seuil de coupure trop élevé (5 mm et plus)
-frottement de la vis sur la tôle d'où une usure accélérée du matériel
-Dispositif à bandes de toile en continue. Cette méthode pose les
problèmes techniques suivants:
-encombrement important,
-dispositif mécanique compliqué,
-nettoyage quasi permanent de la toile filtrante d'où une importante
consommation d' eau de nettoyage extérieure au dispositif.-Aug in perforated sheet metal with rotating Archimedes screw used more for
pre-screening of waste water and difficult to use in
thickening of sewage treatment plant sludge. This method poses the
following technical problems:
- cutoff threshold too high (5 mm and more)
- friction of the screw on the sheet where an accelerated wear of the material
-Continuous fabric strip device. This method poses the
following technical problems:
- significant congestion,
-complicated mechanical device,
- almost permanent cleaning of the filter cloth, hence an important
consumption of cleaning water outside the device.

-Dispositif à vis d'Archimède verticale et rotative avec cage filtrante
fermée autour de la vis. Cette méthode pose les problèmes techniques
suivants:
-différence de hauteur importante entre l'entrée et la sortie de
l'appareil,
-démontage systématique de la vis pour changer les joints
d'étanchéité entre la brosse et la vis. -Vertical and rotary Archimedes screw device with filter cage
closed around the screw. This method poses technical problems
following:
- significant difference in height between the entry and exit of
the device,
- systematic disassembly of the screw to change the seals
between the brush and the screw.

L'appareil inventé utilise le principe de la vis d'Archimède entraînée en rotation par un motoréducteur. Le produit à filtrer ou à épaissir est ainsi transporté sur une auge filtrante réalisée en grille à barreaux trapézoïdaux. Au fur et à mesure de son avance, le liquide s'écoule au travers de la grille alors que les rétentats ou les boues épaissies restent à l'intérieur de l'auge filtrante. En fin de vis les matières et/ ou les boues épaissies sont évacuées gravitairement par une goulotte prévue à cet effet. The invented device uses the principle of the Archimedes screw driven in rotation by a geared motor. The product to be filtered or thickened is thus transported on a filtering trough made in a grid with trapezoidal bars. As it advances, the liquid flows through the grid while the retentates or the thickened sludge remain inside the filter trough. At the end of the screw, the thickened materials and / or sludge are evacuated by gravity through a chute provided for this purpose.

Tous les inconvénients des systèmes déjà existants sont ainsi supprimés:
-le phénomène de "beurrage" ou de "tartinage" est éliminé par la
présence d'une brosse située en périphérie de la vis d'Archimède. Cette
brosse assure également l'étanchéité vis/grille, le nettoyage intérieur de la
grille, et permet d'éliminer complètement tout contact entre la vis et la
grille.All the disadvantages of already existing systems are thus eliminated:
-the phenomenon of "buttering" or "spreading" is eliminated by the
presence of a brush located on the periphery of the Archimedes screw. This
brush also ensures screw / grid tightness, internal cleaning of the
screen, and completely eliminates any contact between the screw and the
wire rack.

-le dispositif d'entraînement mécanique est réduit à sa plus simple
expression: un motoréducteur et un ou deux paliers suivant les modèles
pour la mise en rotation de la vis d'Archimède.-the mechanical drive device is reduced to its simplest
expression: a geared motor and one or two bearings depending on the model
for the rotation of the Archimedes screw.

-le système de nettoyage (intérieur et extérieur) de l'auge filtrante est
alimenté par les filtrats récupérés dans un bac situé sous l'auge. La
consommation d'eau extérieure est ainsi supprimée. Les dispositifs de
nettoyage pourront être statiques ou mobiles.-the cleaning system (inside and outside) of the filtering trough is
fed by the filtrates recovered in a tank located under the trough. The
external water consumption is thus eliminated. The devices
cleaning can be static or mobile.

-l'encombrement au sol et en hauteur est optimisé par la firme
semi-cylindrique ou cylindrique de la grille de séparation ainsi que son
éventuelle inclinaison suivant les applications.-the footprint and height is optimized by the firm
semi-cylindrical or cylindrical of the separation grid as well as its
possible inclination depending on the applications.

Les dessins annexés illustrent l'invention. The accompanying drawings illustrate the invention.

-Les figures 1A et 1B représentent en coupe le dispositif de l'invention. FIGS. 1A and 1B show in section the device of the invention.

-La figure 2a représente une vue de grille à barreaux trapézoïdaux
bouclés.FIG. 2a represents a view of a grid with trapezoidal bars
curly.

-La figure 2b représente une vue de grille à barreaux trapézoïdaux
soudés.FIG. 2b represents a grid view with trapezoidal bars
welded.

-Les figures 3a et 3b représentent les brasseurs équipant les derniers pas
de la vis.-Figures 3a and 3b represent the brewers equipping the last steps
of the screw.

En référence aux dessins des figures 1 A et I B le dispositif d'épaississement comporte un châssis mécano-soudé (I) servant de support à l'ensemble de l'appareil. Le liquide à filtrer ou les boues à épaissir sont alimentés en A. Une vis d'Archimède (2) entraînée par un moto-réducteur (3), supportée par un ou deux paliers et équipée d'une brosse (4) en périphérie, fait avancer les matières en suspension vers la sortie de la machine tandis que le liquide s'écoule au travers de l'auge filtrante (5). En extrémité de la vis les rétentats (matières retenues dans l'auge) sont évacués gravitairement par la goulotte (C). Les filtrats (liquide et matières en suspension s'écoulant au travers de la grille) s'écoulent dans un bac (6) situé sous l'auge filtrante (5). With reference to the drawings in FIGS. 1 A and I B, the thickening device comprises a mechanically welded chassis (I) serving as a support for the entire apparatus. The liquid to be filtered or the sludge to be thickened are supplied with A. An Archimedes screw (2) driven by a geared motor (3), supported by one or two bearings and equipped with a brush (4) at the periphery, advances the suspended matter towards the outlet of the machine while the liquid flows through the filter trough (5). At the end of the screw, the retentates (materials retained in the trough) are evacuated by gravity through the chute (C). The filtrates (liquid and suspended solids flowing through the grid) flow into a tank (6) located under the filter trough (5).

La vis d'Archimède peut selon les cas présenter un pas variable ce qui permet de diminuer la vitesse d'avance linéaire des matières retenues dans l'auge filtrante et d'améliorer ainsi le facteur d'égouttage des rétentats ou la siccité des boues en sortie de machine. Des "brasseurs" (cf. figure 3a et 3b) situés entre les dernières ailes de la vis permettent de malaxer la boue en fin de transfert et d'améliorer ainsi le facteur d'égouttage des rétentats ou la siccité des boues en sortie de machine. The Archimedes' screw may, depending on the case, have a variable pitch which makes it possible to reduce the linear advance speed of the materials retained in the filtering trough and thus improve the drip factor of the retentates or the dryness of the sludge in out of machine. "Brewers" (see Figure 3a and 3b) located between the last wings of the screw make it possible to knead the sludge at the end of transfer and thus improve the drip factor of the retentates or the dryness of the sludge at the outlet of the machine .

L' auge est constituée par un cylindre ou un demi cylindre réalisé en grille à barreaux trapézoïdaux soudés ou bouclés (cf. les figures 2a et 2b). Les fissures sont placées parallèlement à l'axe de la vis d'Archimède décrite ci dessus. Les barreaux à profil trapézoïdal ou triangulaire limitent le colmatage de la grille et diminuent ainsi la fréquence des cycles de lavage. La longueur de la grille est identique à celle de la vis d'Archimède. The trough consists of a cylinder or a half cylinder made of a grid with welded or looped trapezoidal bars (cf. FIGS. 2a and 2b). The cracks are placed parallel to the axis of the Archimedes screw described above. The bars with a trapezoidal or triangular profile limit the clogging of the grid and thus reduce the frequency of the washing cycles. The length of the grid is identical to that of the Archimedes screw.

L'ensemble vis/auge peut etre soit horizontal, soit présenter une inclinaison positive vers l'avant de l'appareil. The screw / trough assembly can either be horizontal or have a positive tilt towards the front of the device.

L'étanchéité entre la vis et l'auge est assurée par une brosse linéaire (4) fixée à la périphérie de la vis d'Archimède. Cette brosse suivant les cas peut se présenter sous la forme de secteurs angulaires ou d'un seul tenant. Elle assure également le nettoyage de la face intérieure de l'auge filtrante. The seal between the screw and the trough is ensured by a linear brush (4) fixed to the periphery of the Archimedes screw. This brush, depending on the case, may be in the form of angular sectors or in one piece. It also cleans the inside of the filter trough.

Le bac de réception des filtrats (7) situé sous l'auge peut être selon le cas équipé d'une cloison (7) permettant de retenir un certain volume de filtrats, le surplus étant évacué par débordement vers la bride de sortie (B). Cette réserve est utilisée, par l'intermédiaire d'un surpresseur (9), pour nettoyer l'auge filtrante en injectant l'eau sous pression dans des rampes de lavage (10) statiques ou mobiles situées sous l'auge filtrante. La rampe de lavage intérieur est constituée par l'axe central (8) de la vis d'Archimède, équipé de buses de projection
L'ensemble de l'appareil est équipé d'un capotage et d'une bride pour prise de désodorisation évitant ainsi l'émission d'odeur et le phénomène de mise en suspension de goutellettes lors des nettoyages. The filtrate receiving tank (7) located under the trough can be, as the case may be, fitted with a partition (7) making it possible to retain a certain volume of filtrates, the surplus being evacuated by overflow towards the outlet flange (B) . This reserve is used, by means of a booster (9), to clean the filter trough by injecting the water under pressure into static or mobile washing ramps (10) located under the filter trough. The internal washing ramp is formed by the central axis (8) of the Archimedes screw, equipped with projection nozzles
The entire device is fitted with a cover and a flange for deodorization, thus avoiding the emission of odors and the phenomenon of suspending droplets during cleaning.

Claims

-1-Device for draining liquids containing suspended matter, and / or thickening sludge from treatment plants, characterized in that it comprises a rotary Archimedes screw whose filtering trough consists of a grid with trapezoidal bars, looped or welded, the openings of which are parallel to the axis of the Archimedes screw.

-2-Device according to claim 1 characterized by the use of a variable pitch on the Archimedes screw.

-3-Device according to any one of the preceding claims characterized by the use of a brush or other seal attached to the periphery of the screw to seal between the screw and the filter trough simultaneously with the cleaning of the face inside of the filter trough.

-4- Device according to claim 1 characterized by the use of the filtrate (liquid obtained after the separation of the charges on the filter trough) to ensure the cleaning of the filter trough, inner and outer face.

-5- Device according to claim 1 characterized by the use of specific stirrers placed between the wings of the last steps of the Archimedes screw to improve the drainage of retentates or the thickening of sludge from treatment plants (cf. Figure 3A and 3B).