FR2997635A1 - Dispositif pour l'injection puis le melange de polymere dans une canalisation transportant une suspension de particules solides et procede mettant en œuvre le dispositif - Google Patents

Dispositif pour l'injection puis le melange de polymere dans une canalisation transportant une suspension de particules solides et procede mettant en œuvre le dispositif Download PDF

Info

Publication number
FR2997635A1
FR2997635A1 FR1260497A FR1260497A FR2997635A1 FR 2997635 A1 FR2997635 A1 FR 2997635A1 FR 1260497 A FR1260497 A FR 1260497A FR 1260497 A FR1260497 A FR 1260497A FR 2997635 A1 FR2997635 A1 FR 2997635A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
pipe
suspension
injection
solid particles
polymer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
FR1260497A
Other languages
English (en)
Inventor
Rene Pich
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SPCM SA
Original Assignee
SPCM SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SPCM SA filed Critical SPCM SA
Priority to FR1260497A priority Critical patent/FR2997635A1/fr
Priority to FR1356292A priority patent/FR2997636B3/fr
Priority to PCT/FR2013/052443 priority patent/WO2014068211A2/fr
Priority to EP13785552.4A priority patent/EP2914370A2/fr
Priority to CN201380051388.1A priority patent/CN104684635A/zh
Priority to US14/432,303 priority patent/US20150258510A1/en
Priority to CA2886941A priority patent/CA2886941A1/fr
Publication of FR2997635A1 publication Critical patent/FR2997635A1/fr
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/52—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities
    • C02F1/54—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities using organic material
    • C02F1/56—Macromolecular compounds
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/50—Mixing liquids with solids
    • B01F23/53—Mixing liquids with solids using driven stirrers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F25/00—Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
    • B01F25/30—Injector mixers
    • B01F25/31—Injector mixers in conduits or tubes through which the main component flows
    • B01F25/313—Injector mixers in conduits or tubes through which the main component flows wherein additional components are introduced in the centre of the conduit
    • B01F25/3131—Injector mixers in conduits or tubes through which the main component flows wherein additional components are introduced in the centre of the conduit with additional mixing means other than injector mixers, e.g. screens, baffles or rotating elements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F25/00—Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
    • B01F25/30—Injector mixers
    • B01F25/31—Injector mixers in conduits or tubes through which the main component flows
    • B01F25/313—Injector mixers in conduits or tubes through which the main component flows wherein additional components are introduced in the centre of the conduit
    • B01F25/3132—Injector mixers in conduits or tubes through which the main component flows wherein additional components are introduced in the centre of the conduit by using two or more injector devices
    • B01F25/31323—Injector mixers in conduits or tubes through which the main component flows wherein additional components are introduced in the centre of the conduit by using two or more injector devices used successively
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F25/00—Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
    • B01F25/30—Injector mixers
    • B01F25/31—Injector mixers in conduits or tubes through which the main component flows
    • B01F25/313—Injector mixers in conduits or tubes through which the main component flows wherein additional components are introduced in the centre of the conduit
    • B01F25/3133—Injector mixers in conduits or tubes through which the main component flows wherein additional components are introduced in the centre of the conduit characterised by the specific design of the injector
    • B01F25/31331—Perforated, multi-opening, with a plurality of holes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F27/00—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders
    • B01F27/05—Stirrers
    • B01F27/051—Stirrers characterised by their elements, materials or mechanical properties
    • B01F27/053—Stirrers characterised by their elements, materials or mechanical properties characterised by their materials
    • B01F27/0531—Stirrers characterised by their elements, materials or mechanical properties characterised by their materials with particular surface characteristics, e.g. coated or rough
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F27/00—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders
    • B01F27/05—Stirrers
    • B01F27/11—Stirrers characterised by the configuration of the stirrers
    • B01F27/112—Stirrers characterised by the configuration of the stirrers with arms, paddles, vanes or blades
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F27/00—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders
    • B01F27/50—Pipe mixers, i.e. mixers wherein the materials to be mixed flow continuously through pipes, e.g. column mixers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F35/00—Accessories for mixers; Auxiliary operations or auxiliary devices; Parts or details of general application
    • B01F35/30—Driving arrangements; Transmissions; Couplings; Brakes
    • B01F35/31—Couplings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F35/00—Accessories for mixers; Auxiliary operations or auxiliary devices; Parts or details of general application
    • B01F35/71—Feed mechanisms
    • B01F35/717—Feed mechanisms characterised by the means for feeding the components to the mixer
    • B01F35/7179—Feed mechanisms characterised by the means for feeding the components to the mixer using sprayers, nozzles or jets
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/52—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities
    • C02F1/5281—Installations for water purification using chemical agents
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/52—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities
    • C02F1/54—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities using organic material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F35/00—Accessories for mixers; Auxiliary operations or auxiliary devices; Parts or details of general application
    • B01F35/30—Driving arrangements; Transmissions; Couplings; Brakes
    • B01F2035/35—Use of other general mechanical engineering elements in mixing devices
    • B01F2035/351—Sealings
    • B01F2035/3512—Fluid sealings, e.g. using liquids or air under pressure which is leaking into the mixing receptacle
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F2101/00—Mixing characterised by the nature of the mixed materials or by the application field
    • B01F2101/305—Treatment of water, waste water or sewage
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F2215/00—Auxiliary or complementary information in relation with mixing
    • B01F2215/04—Technical information in relation with mixing
    • B01F2215/0413—Numerical information
    • B01F2215/0418—Geometrical information
    • B01F2215/0427—Numerical distance values, e.g. separation, position
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F2215/00—Auxiliary or complementary information in relation with mixing
    • B01F2215/04—Technical information in relation with mixing
    • B01F2215/0413—Numerical information
    • B01F2215/0418—Geometrical information
    • B01F2215/0431—Numerical size values, e.g. diameter of a hole or conduit, area, volume, length, width, or ratios thereof
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F27/00—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders
    • B01F27/05—Stirrers
    • B01F27/07—Stirrers characterised by their mounting on the shaft
    • B01F27/072—Stirrers characterised by their mounting on the shaft characterised by the disposition of the stirrers with respect to the rotating axis
    • B01F27/0721—Stirrers characterised by their mounting on the shaft characterised by the disposition of the stirrers with respect to the rotating axis parallel with respect to the rotating axis
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F27/00—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders
    • B01F27/05—Stirrers
    • B01F27/07—Stirrers characterised by their mounting on the shaft
    • B01F27/072—Stirrers characterised by their mounting on the shaft characterised by the disposition of the stirrers with respect to the rotating axis
    • B01F27/0724—Stirrers characterised by their mounting on the shaft characterised by the disposition of the stirrers with respect to the rotating axis directly mounted on the rotating axis
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2103/00—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
    • C02F2103/10—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated from quarries or from mining activities
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2201/00—Apparatus for treatment of water, waste water or sewage
    • C02F2201/002—Construction details of the apparatus
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2307/00—Location of water treatment or water treatment device
    • C02F2307/14—Treatment of water in water supply networks, e.g. to prevent bacterial growth

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Treatment Of Sludge (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
  • Separation Of Suspended Particles By Flocculating Agents (AREA)

Abstract

Dispositif pour l'injection puis le mélange de polymère dans une canalisation transportant une suspension de particules solides comprenant : - un tronçon de canalisation débouchant à ses deux extrémités pour s'insérer sur la canalisation transportant la suspension à traiter, ledit tronçon de canalisation étant muni successivement, dans le sens du flux de la suspension : - d'au moins une bride recevant une tuyauterie d'injection de polymère, - d'un agitateur comprenant au moins une pale d'agitation positionnée perpendiculairement au flux et solidaire d'un arbre entrainé en rotation par un moyen d'entrainement.

Description

DISPOSITIF POUR L'INJECTION PUIS LE 1VIELANGE DE POLY1VIERE DANS UNE CANALISATION TRANSPORTANT UNE SUSPENSION DE PARTICULES SOLIDES ET PROCEDE METTANT EN OEUVRE LE DISPOSITIF L'invention concerne un dispositif permettant d'injecter en ligne, dans une canalisation transportant une suspension de particules solides, des polymères hydrosolubles et de les mélanger avec ladite suspension, le tout de manière optimisée. Le dispositif permet ainsi d'améliorer la floculation des suspensions de particules solides dans l'eau.
L'invention a également pour objet un procédé mettant en oeuvre le dispositif La floculation en ligne dans une tuyauterie de transfert de suspensions de particules solides dans l'eau, et en particulier de boues ou d'effluents miniers, est connue depuis plus de 50 ans. Cependant, malgré les améliorations apportées, celles-ci ne permettent pas encore aujourd'hui une utilisation optimale du floculant. Par « suspensions de particules solides dans l'eau», on désigne notamment tous les types de boues, comme par exemple les boues urbaines, les boues issues de l'industrie papetière ou agroalimentaires, les boues de forage, les boues industrielles, ainsi que tous les effluents miniers, déchets de l'exploitation des mines, comme par exemple les mines de charbons, de métaux, ou les boues provenant du traitement des sables bitumineux. Ces suspensions comprennent généralement des particules organiques et/ou minérales comme des argiles, des sédiments, du sable, des oxydes métalliques etc, mélangés avec de l'eau.
Les premières méthodes de floculation en ligne ont consisté à effectuer des injections de solutions diluées directement dans la tuyauterie transportant des suspensions de particules solides dans l'eau. Puis on a amélioré le système par des injections en plusieurs points, concentriquement, avant un mélangeur statique ou par recirculation des eaux. On peut citer les produits de la technologie ParetoTM de la société Nalco et TrumpjetTM de la société Wetend, surtout utilisés dans l'industrie du papier. Le problème est que le mélange puis la floculation demandent un certain temps de contact entre la suspension de particules solides dans l'eau et le floculant. En outre et surtout, ce contact se fait à fort cisaillement dans le tuyau de pompage travaillant habituellement à un débit de 1 à 3 mètres par seconde.
On a essayé de résoudre ce problème en changeant et en optimisant le point d'injection mais, techniquement, il est impossible d'obtenir un résultat satisfaisant car les étapes de mélange et de floculation se font concomitamment. Les suspensions ne sont pas entièrement floculées et il subsiste du floculant résiduel libre et non utilisé. Cela oblige à surdoser les floculants pour obtenir une floculation totale à la fois de toutes les particules, et de tous les focs cassés par le cisaillement (refloculation). Par rapport aux essais de laboratoire, les consommations de floculants peuvent être de 30 % à 40 % supérieures suivant la vitesse du fluide.
Une autre méthode consiste à introduire un mélangeur mécanique en ligne à une distance proche du point de sortie de manière à dégrader au minimum les focs formés. On a en effet remarqué que si le mélange entre la boue et le floculant est bien fait, alors la floculation elle-même devient rapide et homogène. On utilise pour ce faire des pompes, des cuves agitées, des agitateurs sur un coude de canalisation. Une amélioration importante a été obtenue avec la technologie décrite dans le brevet US 5,993,670. Cet appareil consiste en un agitateur monté dans la canalisation, perpendiculaire à celle- ci, pouvant tourner à des vitesses périphériques importantes et optimisées à l'aide d'un variateur de vitesse. Le floculant est injecté par l'arbre d'agitation perforé sur sa longueur. Il a permis de diminuer sensiblement la quantité de floculant consommé, en particulier sur des boues urbaines avant une centrifugeuse ou un filtre à bande ou le traitement des boues de dragage. Cependant, cet appareil possède deux défauts de conception qui font qu'il ne résout pas entièrement le problème posé : - L'injection par l'arbre moteur a un effet limité car le temps de mélange est très court, ce qui oblige à atteindre des vitesses très élevées pour obtenir le résultat optimum. Ces vitesses élevées peuvent être à l'origine d'un broyage de la boue augmentant sa surface spécifique et la rendant encore plus difficile à traiter. - Le débit de floculant ou coagulant variant, l'injection n'est pas homogène sur la longueur de l'arbre et il n'est pas possible de modifier le diamètre des perforations pour l'optimiser en cours de fonctionnement.
Il est donc nécessaire de mettre au point, pour le traitement de suspensions de particules solides dans l'eau, un nouveau système pour améliorer l'efficacité du floculant ajouté en ligne.
Le déposant a mis au point un dispositif permettant de résoudre cette problématique selon lequel les phases d'injection et de mélange assisté sont bien séparées. L'invention a ainsi pour objet un dispositif pour l'injection puis le mélange de polymère dans une canalisation transportant une suspension de particules solides.
Le dispositif comprend : - un tronçon de canalisation débouchant à ses deux extrémités pour s'insérer sur la canalisation transportant la suspension à traiter, ledit tronçon de canalisation étant muni successivement, dans le sens du flux de la suspension : - d'au moins une bride recevant une tuyauterie d'injection de polymère, - d'un agitateur comprenant au moins une pale d'agitation positionnée perpendiculairement au flux et solidaire d'un arbre entrainé en rotation par un moyen d' entrainement. Selon l'invention, le moyen d'entrainement de l'arbre d'agitation, est avantageusement : - Soit un moteur directement monté sur l'arbre d'agitation ; - Soit un système de poulie courroie, et d'un moteur, en particulier pour les moteurs de forte puissance. Avantageusement, l'arbre moteur est muni d'une garniture mécanique simple ou double suivant le produit à traiter ou la pression de ligne. Selon une autre caractéristique, le moteur a une puissance adaptée. En outre, la vitesse de rotation de l'agitateur est avantageusement régulée par l'intermédiaire d'un variateur de vitesse pour optimiser la floculation. Selon une autre caractéristique, l'agitateur présente deux ou quatre pales d'agitation. Leur forme est avantageusement oblongue, circulaire ou trapézoïdale et leur surface est de 0,2 à 0,9 fois, préférentiellement de 0,3 à 0,7 fois la section interne de la canalisation de transportant la suspension à traiter. Selon une autre caractéristique, le tronçon de canalisation comprend avantageusement deux ou trois brides, permettant d'optimiser la floculation grâce à l'injection des polymères à différentes distances de l'agitateur. Le positionnement de ces brides est 35 avantageusement le suivant : la première bride est positionnée, à partir de l'arbre de l'agitateur, à une distance équivalente à 2 fois le diamètre interne de la canalisation, la deuxième bride à une distance équivalente à 4 fois le diamètre interne de la canalisation et la troisième bride à une distance équivalente à 6 fois le diamètre interne de la canalisation. Dans la plupart des cas, l'efficacité n'augmente plus au-delà de cette distance. En pratique, le dispositif a un diamètre compris entre 50 et 1000 mm, avantageusement compris entre 100 et 500 mm.
Par ailleurs et selon une autre caractéristique, le dispositif comprend avantageusement deux ou trois tuyauteries d'injection de polymère, c'est-à-dire autant que de bride. Chacune d'elle est de préférence composée de deux tubes concentriques avantageusement un tube externe perforé et un tube interne mobile et muni d'une fente longitudinale et pouvant occulter progressivement les trous du premier tube. Cela permet de doser le polymère et de créer la perte de charge nécessaire à une bonne répartition du floculant sur la longueur de la tuyauterie d'injection. Ce système permet des ajustements importants en fonction notamment du produit à traiter, de la concentration et de la viscosité de la suspension et de la vitesse du fluide. Il permet notamment de faire varier le point d'injection et la quantité de polymère injecté donnant ainsi une grande souplesse à l'opérateur, à la fois au moment des tests, mais aussi lors des opérations industrielles lorsque les compositions et la concentration de la boue varient.
L'homme du métier saura adapter le dispositif pour profiter pleinement de l'optimisation des performances de traitement des suspensions. L'invention a également pour objet une canalisation transportant une suspension de particules solides au sein de laquelle est inséré le dispositif ci-avant décrit. La position du dispositif sur la conduite sera avantageusement beaucoup plus rapprochée de la sortie qu'avec une injection normale. Typiquement, le dispositif est inséré sur la canalisation à une distance équivalente à 5 à 50 fois le diamètre de ladite canalisation mesurée depuis le point de sortie de celle-ci. L'invention a également pour objet un procédé mettant oeuvre le dispositif précédemment décrit, en particulier un procédé de traitement en ligne consistant à injecter puis mélanger au moyen de ce dispositif, un polymère hydrosoluble dans une canalisation transportant une suspension de particules solides dans l'eau. Plus précisément, l'invention a pour objet un procédé de floculation d'une suspension de particules solides transportée par une canalisation mettant en oeuvre le dispositif précédemment décrit et consistant à : - insérer le dispositif au sein de la canalisation - injecter au moins un polymère hydrosoluble dans la tuyauterie d'injection - décharger la suspension floculée.
La suspension ainsi traitée est par exemple déchargée sur un appareil ou un système de déshydratation de la boue (filtre à bande, filtre presse, centrifugeuse), ou dans une lagune ou une surface plane dans laquelle l'eau se sépare très rapidement de la boue par floculation permettant à la boue de se déposer et/ou de sécher.
Le procédé est particulièrement performant dans le traitement d'effluents miniers et dans des installations pour le traitement d'eau contenant des matières minérales en suspension (les carrières, le lavage de camions, les mines, l'industrie hydrométallurgique), ainsi que pour le traitement de boues urbaines et de boues de dragage. Selon une caractéristique du procédé, un ou plusieurs polymères hydrosolubles peuvent être injectés à un ou plusieurs points d'injection, et ce grâce aux brides et tuyauteries d'injection du dispositif Les polymères hydrosolubles sont des floculants. Ils sont préférentiellement utilisés sous forme de solution dans laquelle le ou les polymères sont dissous. Toutes les natures chimiques de floculants peuvent être utilisés : les floculants naturels comme les polysaccharides ou synthétiques. Les polymères hydrosolubles sont préférentiellement à base d'acrylamide. Parmi ces polymères, les copolymères préparés à partir des monomères suivants sont particulièrement intéressants : l'acide acrylique, l'ATBS (2-acrylamido-2- methylpropanesulfonic acide), le chlorure de diallyl diméthyl ammonium (DADMAC) l'acrylate de dialkylaminoéthyle (ADAME) et le méthacrylate de dialkylaminoéthyle (MADAME) ainsi que leurs sels acidifiés ou quaternisés, la N-vinyl pyrrolidone. Les polyoxydes d'éthylène, la polyéthylène amine peuvent également être utilisés dans ces polymères. L'exemple ci-après permet d'illustrer l'invention, mais n'a aucun caractère limitatif La figure 1 est une représentation schématique du dispositif de l'invention. Exemple Sur un tuyau de transport de boues provenant d'un dragage de boues argileuses issues de traitement de sable bitumeux, on insère à 10 mètres de la sortie de la canalisation le dispositif de l'invention comprenant les éléments suivants: Un tronçon de canalisation (1) de diamètre identique à la canalisation principale : 150 mm (6 pouces), Un moteur (2) de puissance 4 kW tournant à 1500 tours, et pouvant tourner par l'intermédiaire d'un variateur de 300 à 2200 tours/min, une garniture mécanique simple (3) en carbure de silicium, une pale d'agitation quadruple, semi-circulaire et de diamètre 120 mm (4), trois brides (5) positionnées à une distance équivalente à 2 fois, 4 fois, et 6 fois le diamètre interne de la canalisation, mesurée depuis l'arbre de l'agitateur, une tuyauterie d'injection (6) de diamètre intérieur 20 mm avec un tube fendu (7) sur toute la longueur de diamètre 19 mm qui permet d'homogénéiser sur la longueur le débit de solution de polymère. Le dispositif est positionné de sorte à ce que dans le sens du flux de la suspension, l'agitateur se trouve en aval des brides. Le polymère injecté est un copolymère d'acrylamide et d'acide acrylique de poids moléculaire de 15 millions de daltons et se trouve sous forme de solution.
Cette installation testée comparativement à l'injection en un point dans la canalisation, a réduit la consommation en polymère hydrosoluble de 23 % avec une vitesse d'agitation modérée de 1700 tours/min.35

Claims (4)

  1. REVENDICATIONS1/ Dispositif pour l'injection puis le mélange de polymère dans une canalisation transportant une suspension de particules solides comprenant : un tronçon de canalisation débouchant à ses deux extrémités pour s'insérer sur la canalisation transportant la suspension à traiter, ledit tronçon de canalisation étant muni successivement, dans le sens du flux de la suspension : - d'au moins une bride recevant une tuyauterie d'injection de polymère, - d'un agitateur comprenant au moins une pale d'agitation positionnée perpendiculairement au flux et solidaire d'un arbre entrainé en rotation par un moyen d' entrainement.
  2. 2/ Dispositif selon la revendication 1, caractérisée en ce que le moyen d'entrainement de l'arbre est un moteur directement monté sur l'arbre d'agitation, dont la vitesse est régulée par l'intermédiaire d'un variateur de vitesse.
  3. 3/ Dispositif selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'agitateur est muni de deux ou de quatre pales d'agitation, de forme oblongue, circulaire ou trapézoïdale et de surface comprise entre 0,2 et 0,9 fois, préférentiellement entre 0,3 et 0,7 fois la section interne de la canalisation transportant la suspension à traiter.
  4. 4/ Dispositif selon la revendication 1, caractérisée en ce le tronçon de canalisation comprend deux ou trois brides 5/ Dispositif selon la revendication 4, caractérisée en ce que le positionnement des brides est le suivant : la première bride est positionnée, à partir de l'arbre de l'agitateur, à une distance équivalente à 2 fois le diamètre interne de la canalisation, la deuxième bride à une distance équivalente à 4 fois le diamètre interne de la canalisation et dans le cas d'une troisième bride, celle-ci est positionnée à une distance équivalente à 6 fois le diamètre interne de la canalisation. 6/ Dispositif selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'installation comprend autant de tuyauteries d'injection que de brides, avantageusement deux ou trois. 7/ Dispositif selon la revendication 1, caractérisée en ce que la tuyauterie d'injection est composée d'un tube externe perforé et d'un tube interne mobile et muni d'une fente longitudinale.8/ Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il a un diamètre compris entre 50 et 1000 mm, avantageusement compris entre 100 et 500 mm. 9/ Canalisation transportant une suspension de particules solides au sein de laquelle est inséré le dispositif objet de l'une des revendications précédente. 10/ Canalisation selon la revendication 9, caractérisée en ce que le dispositif est inséré à une distance équivalente à 5 à 50 fois le diamètre de la canalisation mesurée depuis le point de sortie de celle-ci. 11/ Procédé de floculation d'une suspension de particules solides transportée par une canalisation mettant en oeuvre le dispositif objet de l'une des revendications 1 à 8 et consistant à : insérer le dispositif au sein de la canalisation, injecter au moins un polymère hydrosoluble dans la tuyauterie d'injection, décharger la suspension alors floculée. 12/ Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce que la canalisation transporte des effluents miniers, de l'eau contenant des matières minérales en suspension (les carrières, le lavage de camions, les mines, l'industrie hydrométallurgique), des boues urbaines ou des boues de dragage. 13/ Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce que les polymères hydrosolubles sont des floculants et sont sous forme de solution dans laquelle le ou les polymères sont dissous. 14/ Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce que les polymères hydrosolubles sont à base d' acrylamide et choisis parmi les copolymères préparés à partir des monomères suivants : l'acide acrylique, l'ATBS (2-acrylamido-2- methylpropanesulfonic acide), le chlorure de diallyl diméthyl ammonium (DADMAC) l'acrylate de dialkylaminoéthyle (ADAME) et le méthacrylate de dialkylaminoéthyle (MADAME) ainsi que leurs sels acidifiés ou quaternisés, la N-vinyl pyrrolidone.
FR1260497A 2012-11-05 2012-11-05 Dispositif pour l'injection puis le melange de polymere dans une canalisation transportant une suspension de particules solides et procede mettant en œuvre le dispositif Pending FR2997635A1 (fr)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1260497A FR2997635A1 (fr) 2012-11-05 2012-11-05 Dispositif pour l'injection puis le melange de polymere dans une canalisation transportant une suspension de particules solides et procede mettant en œuvre le dispositif
FR1356292A FR2997636B3 (fr) 2012-11-05 2013-06-28 Dispositif pour l'injection puis le melange de polymere dans une canalisation transportant une suspension de particules solides et procede mettant en oeuvre le dispositif
PCT/FR2013/052443 WO2014068211A2 (fr) 2012-11-05 2013-10-14 Dispositif pour l'injection puis le melange de polymere dans une canalisation transportant une suspension de particules solides et procede mettant en oeuvre le dispositif
EP13785552.4A EP2914370A2 (fr) 2012-11-05 2013-10-14 Dispositif pour l'injection puis le melange de polymere dans une canalisation transportant une suspension de particules solides et procede mettant en oeuvre le dispositif
CN201380051388.1A CN104684635A (zh) 2012-11-05 2013-10-14 将聚合物注入运载固体颗粒悬浊液的管道中然后在其中混合的装置,和实施所述装置的方法
US14/432,303 US20150258510A1 (en) 2012-11-05 2013-10-14 Device For Injecting Then Mixing Polymer In A Pipe Carrying A Solid Particle Suspension, And Method Implementing The Device
CA2886941A CA2886941A1 (fr) 2012-11-05 2013-10-14 Dispositif pour l'injection puis le melange de polymere dans une canalisation transportant une suspension de particules solides et procede mettant en oeuvre le dispositif

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1260497A FR2997635A1 (fr) 2012-11-05 2012-11-05 Dispositif pour l'injection puis le melange de polymere dans une canalisation transportant une suspension de particules solides et procede mettant en œuvre le dispositif

Publications (1)

Publication Number Publication Date
FR2997635A1 true FR2997635A1 (fr) 2014-05-09

Family

ID=47754656

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR1260497A Pending FR2997635A1 (fr) 2012-11-05 2012-11-05 Dispositif pour l'injection puis le melange de polymere dans une canalisation transportant une suspension de particules solides et procede mettant en œuvre le dispositif
FR1356292A Expired - Lifetime FR2997636B3 (fr) 2012-11-05 2013-06-28 Dispositif pour l'injection puis le melange de polymere dans une canalisation transportant une suspension de particules solides et procede mettant en oeuvre le dispositif

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR1356292A Expired - Lifetime FR2997636B3 (fr) 2012-11-05 2013-06-28 Dispositif pour l'injection puis le melange de polymere dans une canalisation transportant une suspension de particules solides et procede mettant en oeuvre le dispositif

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20150258510A1 (fr)
EP (1) EP2914370A2 (fr)
CN (1) CN104684635A (fr)
CA (1) CA2886941A1 (fr)
FR (2) FR2997635A1 (fr)
WO (1) WO2014068211A2 (fr)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011011214B4 (de) * 2011-02-14 2015-08-13 TEC artec GmbH Vorrichtung zum Einbringen von Polymeren in einen Fluidstrom
KR101040927B1 (ko) 2011-03-30 2011-06-16 (주)플록마스터 슬러지 파쇄용 믹스장치
WO2016194009A1 (fr) * 2015-06-03 2016-12-08 Aquasoil Srl Appareil et procédé pour le traitement de fluide contaminé
CN106116105B (zh) * 2016-08-19 2022-09-09 吴云萍 高效管道絮凝混合器及加药搅拌装置
RU199111U1 (ru) * 2020-05-12 2020-08-17 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский федеральный университет" Активатор жидких сред

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0280234A2 (fr) * 1987-02-23 1988-08-31 A. Ahlstrom Corporation Procédé et appareil pour améliorer le traitement d'une suspension fibreuse et pour le contrôle de l'écoulement d'une telle suspension
WO1997046310A1 (fr) * 1996-06-03 1997-12-11 Beloit Technologies, Inc. Melangeur a hautes turbulences
US20040013032A1 (en) * 2002-07-17 2004-01-22 Itt Manufacturing Enterprise, Inc. Method and apparatus for injecting a chemical into a process upstream of an inline mixer

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2257188C3 (de) * 1972-11-22 1975-04-17 Karl Dipl.-Ing. 7024 Bernhausen Schlecht Dichtungsanordnung, insbesondere für Betonmischkessel
GB1483342A (en) * 1974-10-21 1977-08-17 Wickham & Co Ltd D Mixing of liquids and slurries
DE2725028C2 (de) * 1977-06-03 1985-07-25 Hartmann Kg, 4413 Beelen Mischgefäß, insbesondere für Flüssigkeiten
EP0835843A3 (fr) 1996-10-09 1998-12-30 Joachim Friedrich Knauer Dispositif pour le mélange d'un liquide de flocculation dans un courant de boue résiduaire et son utilisation
DE19856750C2 (de) * 1997-09-22 2002-08-29 Reiflock Abwassertechnik Gmbh Vorrichtung zum Impfen und Mischen von Schlamm mit Polymeren zur anschließenden Entwässerung des Schlamms
PL2536489T3 (pl) * 2010-02-16 2014-08-29 Spcm Sa Udoskonalone urządzenie do dyspersji polimeru rozpuszczalnego w wodzie
US8951419B2 (en) * 2010-12-17 2015-02-10 Burnett Lime Company, Inc. Method and apparatus for water treatment

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0280234A2 (fr) * 1987-02-23 1988-08-31 A. Ahlstrom Corporation Procédé et appareil pour améliorer le traitement d'une suspension fibreuse et pour le contrôle de l'écoulement d'une telle suspension
WO1997046310A1 (fr) * 1996-06-03 1997-12-11 Beloit Technologies, Inc. Melangeur a hautes turbulences
US20040013032A1 (en) * 2002-07-17 2004-01-22 Itt Manufacturing Enterprise, Inc. Method and apparatus for injecting a chemical into a process upstream of an inline mixer

Also Published As

Publication number Publication date
WO2014068211A3 (fr) 2014-06-26
WO2014068211A2 (fr) 2014-05-08
FR2997636A3 (fr) 2014-05-09
FR2997636B3 (fr) 2015-05-15
US20150258510A1 (en) 2015-09-17
CN104684635A (zh) 2015-06-03
EP2914370A2 (fr) 2015-09-09
CA2886941A1 (fr) 2014-05-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2789678C (fr) Floculation de residus fins des sables bitumineux au moyen d'un melange dynamique
FR2997635A1 (fr) Dispositif pour l'injection puis le melange de polymere dans une canalisation transportant une suspension de particules solides et procede mettant en œuvre le dispositif
CA2148039C (fr) Procede et installation de traitement d'un ecoulement brut par decantation simple apres lestage au sable fin
AU2012215865B2 (en) Method and apparatus for sludge flocculation
US20020130086A1 (en) Process for treating sludge
JP6209046B2 (ja) 汚泥処理方法及び装置並びに化成肥料製造方法及び装置
CA2579342A1 (fr) Installation de traitement d'effluents, et procede de clarification et de filtration utilisant cette installation
CA2478282A1 (fr) Procede et dispositif de clarification de liquides, notamment d'eaux, charges de matieres en suspension
FR3030485B1 (fr) Procede de deshydratation de boues assistee par reactif floculant et installation pour la mise en œuvre d'un tel procede.
EP2632860B1 (fr) Procédé et dispositif de clarification des eaux par traitement de structures colloïdales
CA2243608C (fr) Procede pour diminuer la quantite d'eau contenue dans les pulpes de minerais nickeliferes oxydes
JP6362305B2 (ja) 汚泥処理方法及び装置
EP2800730B1 (fr) Appareil de coagulation/floculation pour le traitement d'un flux hydraulique, et procédé de mise en oeuvre
WO2017211542A1 (fr) Procede ameliore de deshydratation de boues assistee par reactif floculant et installation pour la mise en oeuvre d'un tel procede
WO2016006419A1 (fr) Procédé et dispositif d'agglutination
WO2016038049A1 (fr) Gestion active des lits fluidises de charbon actif
JP2005305271A (ja) 汚濁水処理装置
JP5187912B2 (ja) 水循環装置及び運転方法
EP1371614A1 (fr) Procédé de traitement des boues
JP2021178300A (ja) 汚泥の脱水方法、汚泥用脱水システムおよび反応槽
FR2998291A1 (fr) Methode de traitement des boues minerales par floculation en ligne puis hors sol
CA2731682A1 (fr) Systeme et procede de traitement des eaux usees
OA16394A (fr) Procédé et dispositif de clarification des eaux.
JP2013180254A (ja) 濁水処理構造