FR2782317A1

FR2782317A1 - Dewatering plant for sludges leaving waste water treatment plant, receives batch feed in accordance with filter press demand and includes drainage, constriction, cyclonic mixing and additive dosing stages

Info

Publication number: FR2782317A1
Application number: FR9810444A
Authority: FR
Inventors: Jean Pierre Virecoulon; Andre Haubry; Nguyen Quang Tuan
Original assignee: Degremont SA
Current assignee: Suez International SAS
Priority date: 1998-08-14
Filing date: 1998-08-14
Publication date: 2000-02-18
Anticipated expiration: 2018-08-14
Also published as: FR2782317B1; WO2000009454A1; AU5171199A

Abstract

Sludge is extracted intermittently from the waste water treatment plant (1), effecting thickening in batches, in response to filter press (9) demand. In the thickening section, drainage (11) achieves solids concentration of some 50 g/l. The sludge is mixed through a constriction (16) followed by a cyclonic static mixer (14). Preferred features: The constriction is a venturi or orifice plate. Drainage is carried out on a flat, fixed grid with continuous sludge feed and scraping by flexible blades. The grid comprises bars, their clearance varying along their length. The venturi or orifice plate equipment, includes de-watering agent injection (13). The static cyclonic mixer(s) provide for reagent injection (15). Reagents are organic and/or mineral.

Description

La présente invention concerne d'une façon générale, un dispositif destinéThe present invention relates generally to a device intended

à assurer la déshydratation des boues provenant notamment du traitement d'eaux résiduaires, et elle vise plus particulièrement, le conditionnement des boues dans to ensure the dewatering of the sludge originating in particular from the treatment of waste water, and it more particularly aims at conditioning the sludge in

une filière de déshydratation des boues mettant en oeuvre un filtre presse. a sludge dewatering system using a filter press.

On sait que la destination finale la plus répandue des boues issues des stations de traitement d'eaux résiduaires est une mise en décharge ou une incinération. Dans le premier cas, compte-tenu de la réglementation européenne, les boues doivent présenter une siccité minimale de 30% et dans le second cas, il est We know that the most common final destination for sludge from wastewater treatment plants is landfill or incineration. In the first case, taking into account European regulations, the sludge must have a minimum dryness of 30% and in the second case, it is

nécessaire d'obtenir une siccité importante, supérieure à 25%. necessary to obtain a significant dryness, greater than 25%.

On connaît dans l'état antérieur de la technique du traitement des boues, I'utilisation de filtres presses pour réaliser la déshydratation des boues. On peut à cet égard se référer au Mémento Technique de l'Eau, 9ème édition, pages 977 et suivantes. La déshydratation par filtre presse des boues extraites des stations d'épuration d'eaux résiduaires est effectuée en trois phases: À épaississement des boues permettant d'obtenir des boues épaissies liquides; * mélange de ces boues épaissies avec des réactifs favorisant la déshydratation, de manière à préparer les boues pour la phase finale et, In the prior state of the sludge treatment technique, the use of filter presses is known for dewatering the sludge. In this regard, we can refer to the Water Technical Memento, 9th edition, pages 977 et seq. The dewatering by sludge filter of the sludge extracted from waste water treatment plants is carried out in three phases: Thickening of the sludge to obtain thickened liquid sludge; * mixing of this thickened sludge with reagents promoting dehydration, so as to prepare the sludge for the final phase and,

déshydratation proprement dite.dehydration itself.

Dans ces conditions, une filière classique de déshydratation des boues par filtre presse comprend, de façon schématique trois parties correspondant à ces trois phases. Sur la figure 1 des dessins annexés, on a représenté de façon très schématique un exemple de réalisation d'une filière classique de déshydratation des Under these conditions, a conventional sludge dewatering system by filter press comprises, schematically three parts corresponding to these three phases. In Figure 1 of the accompanying drawings, there is shown very schematically an embodiment of a conventional method of dehydration of

boues provenant d'une station de traitement d'eaux résiduaires. sludge from a wastewater treatment plant.

Dans cet exemple, la référence 1 désigne le bassin d'o sont extraites les boues à déshydrater, sur le site de la station d'épuration d'eaux résiduaires. Les boues à déshydrater sont extraites de cette station de manière continue ou discontinue par l'intermédiaire d'une pompe 2. La forte siccité des boues est obtenue à l'aide d'un système d'épaississement qui comprend d'une part, un appareil 3 mettant en oeuvre un procédé de séparation solide-liquide par flottation à l'air dissout et un bassin 4 de stockage des boues, ce bassin étant nécessaire car les boues flottées doivent être extraites en continu alors que les dispositifs situés en aval fonctionnent de manière discontinue. Le bassin de stockage 4 est dimensionné de façon a stocker le volume de boues extraites pendant un week-end et il est équipé d'un moyen d'agitation afin d'éviter toute décantation ou évolution de la boue. Le système d'épaississement décrit ci-dessus peut être remplacé, de manière connue, par un appareil d'épaississement mécanique, avec ou sans bassin de In this example, reference 1 designates the basin from which the sludge to be dewatered is extracted, on the site of the wastewater treatment plant. The sludge to be dewatered is extracted from this station continuously or discontinuously by means of a pump 2. The high dryness of the sludge is obtained using a thickening system which comprises on the one hand, a device 3 implementing a solid-liquid separation process by flotation with dissolved air and a sludge storage tank 4, this tank being necessary because the floated sludge must be continuously extracted while the devices located downstream operate discontinuously. The storage tank 4 is dimensioned so as to store the volume of sludge extracted during a weekend and it is equipped with a stirring means in order to avoid any settling or evolution of the sludge. The thickening system described above can be replaced, in a known manner, by a mechanical thickening device, with or without

stockage des boues.sludge storage.

L'installation de déshydratation classique comporte ensuite une partie io assurant le conditionnement des boues épaissies et qui est constituée d'une série de bassins tels que 5, 6 alimentés en boues épaissies provenant du bassin de stockage 4 par l'intermédiaire d'une pompe à boues à rotor excentré 8. Les bassins de conditionnement 5, 6 sont équipés de systèmes de brassage et ils sont destinés à assurer le mélange des boues avec des réactifs appropriés aux fins de faciliter la déshydratation. De manière connue, ces réactifs sont des polyélectrolytes, de la chaux, du chlorure ferrique, etc. Généralement, on utilise deux réactifs: en premier lieu un réactif minéral, puis, soit un polymère organique, soit un réactif minéral, les conditions de préparation et de stockage étant différentes pour ces derniers qui exigent des bassins de conditionnement différents. Les bassins de mélange 5 et 6 The conventional dewatering installation then comprises a part io ensuring the conditioning of the thickened sludge and which consists of a series of tanks such as 5, 6 supplied with thickened sludge coming from the storage tank 4 by means of a pump. with eccentric rotor sludge 8. The conditioning tanks 5, 6 are equipped with stirring systems and they are intended to ensure the mixing of the sludge with appropriate reagents in order to facilitate dewatering. In known manner, these reagents are polyelectrolytes, lime, ferric chloride, etc. Generally, two reagents are used: firstly a mineral reagent, then either an organic polymer or a mineral reagent, the preparation and storage conditions being different for the latter which require different conditioning tanks. Mixing tanks 5 and 6

alimentent un bac tampon 7 muni d'un système d'agitation. feed a buffer tank 7 provided with a stirring system.

La déshydratation finale s'effectue dans un appareil de filtration sous pression en chambres étanches, appelé filtre presse, désigné dans son ensemble par la référence 9 et qui est alimenté en boues épaissies et conditionnées à partir du bac tampon 7, au moyen d'une pompe à boues volumétrique 10. Le filtre presse 9 permet d'obtenir une siccité élevée. Il fonctionne de manière discontinue (par lots ou " pressées " successifs) et il exige l'intervention de personnel. Ce filtre presse n'est donc utilisé que pendant les heures ouvrables, ce qui présente un inconvénient majeur. Afin de pallier les inconvénients des installations classiques de déshydratation des boues, la présente invention se propose d'apporter un nouveau dispositif de conditionnement des boues dans lequel ces dernières sont extraites de la station d'épuration en fonction de la demande du système de déshydratation, The final dehydration is carried out in a pressure filtration apparatus in sealed chambers, called a filter press, generally designated by the reference 9 and which is supplied with thickened sludge and conditioned from the buffer tank 7, by means of a volumetric slurry pump 10. The filter press 9 makes it possible to obtain a high dryness. It operates discontinuously (in batches or "pressed" successively) and it requires the intervention of personnel. This filter press is therefore only used during working hours, which has a major drawback. In order to overcome the drawbacks of conventional sludge dewatering installations, the present invention proposes to provide a new sludge conditioning device in which the latter is extracted from the treatment plant as a function of the demand of the dewatering system,

c'est-à-dire du filtre presse.that is to say the filter press.

Le dispositif selon l'invention est réalisé de façon à permettre de supprimer le stockage intermédiaire des boues épaissies (bassin 4) et de simplifier la partie mélange en supprimant les bassins de mélange 5 et 6 et en outre de réduire la dimension des appareils, en particulier dans la partie épaississement, et donc de diminuer la dimension des locaux et de leurs annexes (dispositifs de ventilation, de chauffage et de désodorisation notamment). En outre, l'invention permet de passer d'un réactif minéral à un polymère organique et de réduire la durée des " pressées " The device according to the invention is produced so as to make it possible to eliminate the intermediate storage of thickened sludge (basin 4) and to simplify the mixing part by eliminating the mixing basins 5 and 6 and in addition to reduce the size of the devices, by particularly in the thickening part, and therefore to reduce the size of the premises and their annexes (ventilation, heating and deodorization devices in particular). In addition, the invention makes it possible to pass from a mineral reagent to an organic polymer and to reduce the duration of the "pressed"

du filtre presse.of the filter press.

En conséquence, la présente invention concerne un dispositif de o déshydratation en ligne des boues provenant d'une station d'épuration d'eaux résiduaires comportant un moyen d'épaississement des boues, un moyen destiné au mélange des boues avec des réactifs facilitant la déshydratation et un moyen de déshydratation des boues épaissies, réalisé sous la forme d'un filtre presse, ce dispositif étant caractérisé en ce que: - l'extraction des boues provenant de la station d'épuration et leur épaississement sont effectués de manière discontinue en fonction de la demande du filtre presse; - le moyen d'épaississement est constitué d'un système d'égouttage conçu de façon à obtenir des boues épaissies présentant une concentration de l'ordre de 50 grammes par litre; - le moyen de mélange des boues est constitué d'un dispositif hydraulique comportant un système de rétrécissement de la voie de passage des boues épaissies, réalisé notamment sous la forme d'un venturi ou d'un diaphragme et d'au Consequently, the present invention relates to an on-line dewatering device for sludge coming from a wastewater treatment plant comprising a means for thickening sludge, a means intended for mixing the sludge with reagents facilitating dewatering. and a means for dehydrating thickened sludge, produced in the form of a filter press, this device being characterized in that: - the extraction of sludge from the treatment plant and their thickening are carried out discontinuously depending request for the filter press; the thickening means consists of a drainage system designed so as to obtain thickened sludges having a concentration of the order of 50 grams per liter; - The sludge mixing means consists of a hydraulic device comprising a system for narrowing the passage of thickened sludge, produced in particular in the form of a venturi or a diaphragm and at least

moins un mélangeur statique cyclonique. minus a cyclonic static mixer.

Selon la présente invention, le système d'égouttage assurant l'épaississement des boues peut être réalisé conformément aux dispositions According to the present invention, the drainage system ensuring the thickening of the sludge can be carried out in accordance with the provisions

revendiquées dans le brevet français 96 12072 publié sous le n 2 754 191, c'est-à- claimed in French patent 96 12072 published under the number 2 754 191, that is to say

dire réalisé sous la forme d'une grille d'égouttage, plane et fixe, sur laquelle les boues sont amenées en continu, ces dernières étant râclées en permanence par un système de râclage à lames souples, la grille d'égouttage étant constituée d'une pluralité de barreaux dont les entrefers varient sur leur longueur. On peut bien entendu, sans sortir du cadre de l'invention, utiliser un dispositif d'égouttage équivalent permettant d'obtenir des boues épaissies présentant une concentration plus élevée que dans les filières classiques, ce qui permet de réduire, d'une part la quantité de boues liquides à déshydrater et, d'autre part, la quantité de réactifs ie produced in the form of a flat and fixed drip grid, onto which the sludge is fed continuously, the latter being permanently scraped by a scraper system with flexible blades, the drip grid being made up of a plurality of bars whose gaps vary over their length. It is of course, without departing from the scope of the invention, to use an equivalent draining device making it possible to obtain thickened sludges having a higher concentration than in the conventional dies, which makes it possible to reduce, on the one hand the quantity of liquid sludge to be dewatered and, secondly, the quantity of reagents

nécessaires à l'épaississement et devant être mélangés aux boues épaissies. necessary for thickening and to be mixed with thickened sludge.

D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront Other characteristics and advantages of the present invention will emerge

de la description faite ci-après en référence aux dessins annexés sur lesquels: of the description given below with reference to the accompanying drawings in which:

- la figure 1 est une représentation schématique de l'installation de déshydratation des boues, de type classique, discutée ci-dessus et, - la figure 2 représente de manière également schématique, un exemple de - Figure 1 is a schematic representation of the sludge dewatering installation, of the conventional type, discussed above and, - Figure 2 also shows schematically, an example of

réalisation de l'installation selon la présente invention. realization of the installation according to the present invention.

io En se référant à la figure 2, on voit que, comme dans l'exemple de l'installation connu illustré par la figure 1, les boues à déshydrater sont extraites du bassin 1 de la station de traitement d'eaux résiduaires, par une pompe d'extraction 2 et elles sont délivrées au moyen 11 qui assure l'épaississement des boues jusqu'à l'obtention d'une concentration en matières solides de l'ordre de 50 grammes par i5 litre. Ainsi qu'on l'a spécifié ci-dessus, le moyen 11 est constitué, par exemple, par une grille d'égouttage réalisée selon les dispositions du brevet français mentionné Referring to FIG. 2, it can be seen that, as in the example of the known installation illustrated in FIG. 1, the sludge to be dewatered is extracted from basin 1 of the wastewater treatment station, by a extraction pump 2 and they are delivered by means 11 which ensures the thickening of the sludge until a solid matter concentration of the order of 50 grams per 15 liters is obtained. As specified above, the means 11 is constituted, for example, by a drip grid produced according to the provisions of the French patent mentioned

ci-dessus ou par une table d'égouttage ou par tout autre système équivalent. above or by a drip table or by any other equivalent system.

Les boues épaissies alimentent ensuite les moyens de mélange selon la The thickened sludge then feeds the mixing means according to the

présente invention, par l'intermédiaire d'une pompe à boues 12 à rotor excentré. present invention, by means of a slurry pump 12 with eccentric rotor.

Dans l'exemple de réalisation illustré par la figure 2, ces moyens de mélange comprennent un venturi 16 muni de moyens 13 d'injection de réactifs (par exemple chlorure ferrique) et un mélangeur statique cyclonique 14 pourvu de moyens 15 d'injection de réactifs (par exemple polyélectrolytes ou chaux). On peut, sans sortir du cadre de la présente invention, remplacer le venturi par un diaphragme ou par In the embodiment illustrated in FIG. 2, these mixing means comprise a venturi 16 provided with means 13 for injecting reagents (for example ferric chloride) and a cyclonic static mixer 14 provided with means 15 for injecting reagents (for example polyelectrolytes or lime). Without departing from the scope of the present invention, the venturi can be replaced by a diaphragm or by

tout autre moyen permettant de rétrécir la voie de passage des boues épaissies. any other means allowing the passage of thickened sludge to be narrowed.

La déshydratation des boues s'effectue ensuite à l'aide d'un filtre presse 9, comme dans l'installation classique illustrée par la figure 1. Ainsi, les boues épaissies provenant des moyens de mélange 16, 14 et alimentant un bac tampon 17 sont délivrées au filtre presse 9 par l'intermédiaire de la pompe volumétrique d'alimentation 10. On notera qu'étant donné que le filtre presse 9 est alimenté par une boue épaissie de concentration plus élevée que dans les installations The sludge dewatering is then carried out using a filter press 9, as in the conventional installation illustrated in FIG. 1. Thus, the thickened sludge coming from the mixing means 16, 14 and supplying a buffer tank 17 are delivered to the filter press 9 via the positive-displacement feed pump 10. It will be noted that since the filter press 9 is fed by a thickened sludge of higher concentration than in installations

classiques, le filtre presse est de dimensions plus réduites. conventional, the filter press is smaller.

Parmi les avantages apportés par le dispositif objet de l'invention, on peut citer notamment les suivants: - conditionnement en ligne, en sortie de l'épaississement; - suppression du stockage des boues épaissies avant conditionnement; - fonctionnement sans énergie électrique; - possibilité de passer, sans modification de l'installation, de l'addition d'un réactif de type organique, tel que notamment un polymère, a un réactif de type minéral; - possibilité d'utiliser seulement la puissance excédentaire de la pompe Among the advantages provided by the device which is the subject of the invention, the following may be mentioned in particular: - packaging in line, at the outlet of the thickening; - elimination of the storage of thickened sludge before conditioning; - operation without electrical energy; - possibility of switching, without modification of the installation, from the addition of an organic type reagent, such as in particular a polymer, to a mineral type reagent; - possibility to use only the excess power of the pump

0io d'alimentation du filtre presse. 0io filter press supply.

Il demeure bien entendu que la présente invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation décrits et/ou représentés ici mais qu'ellle en englobe toutes It remains to be understood that the present invention is not limited to the exemplary embodiments described and / or represented here but that it encompasses all of them.

les variantes entrant dans le cadre de l'invention tel que défini par les revendications variants within the scope of the invention as defined by the claims

annexees.attached.

6 27823176 2782317

Claims

1 - Device for dewatering and conditioning the sludge from a wastewater treatment plant comprising a means for thickening the sludge, a means for mixing the sludge with reagents facilitating dewatering and a means for dehydrating the thickened sludge, produced in the form of a filter press, this device being characterized in that: - the sludge extraction from the treatment plant (1) and their thickening are carried out discontinuously according to the demand of the filter press

(9);

the thickening means consists of a draining system (11) designed so as to obtain thickened sludges having a solids concentration of the order of 50 grams per liter, and the sludge mixing means consists of an i5 hydraulic device comprising a system (16) ensuring a narrowing of the passageway for

thickened sludge and at least one cyclonic static mixer (14).

2 - Device according to claim 1, characterized in that the system (16) ensuring a narrowing of the passageway of the thickened sludge is produced

in the form of a venturi.

3 - Device according to claim 1, characterized in that the system (16) ensuring a narrowing of the passageway of the thickened sludge is produced

in the form of a diaphragm.

4 - Device according to claim 1, characterized in that said drainage system (11) is produced in the form of a drainage grid, flat and fixed, on which the sludge is fed continuously, the latter being scraped permanently by a flexible blade scraper system, said grid being

consisting of a plurality of bars whose air gaps vary over their length.

- Device according to any one of claims I to 3, characterized in

that said system (16) ensuring the narrowing of the passageway for thickened sludge, in particular a venturi or a diaphragm, is provided with means (13)

injection of dehydration reagents.

6 - Device according to claim 1, characterized in that the said one or more

Cyclonic static mixers are provided with means (15) for injecting reagents.

7 - Device according to any one of the preceding claims,

characterized in that the injected reagents are of the organic type.

8 - Device according to any one of claims 1 to 6, characterized

in that the reactants injected are of the mineral type.

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