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INSTALLATION D'EPURATION DE L'EAU ET DE DESTRUCTION DES RESIDUS.
L'invention concerne des perfectionnements aux procédés d'épuration des courants d'eaux neuves et usées municipales et in- dustrielles. Les eaux neuves sont celles que l'on prépare pour les utiliser, tandis que les eaux usées sont celles qui, après usage, sont perdues généralement dans des volumes plus considérables d'eau les diluant et le plus souvent dans la rivière ou le lac, dont on tire les mêmes ou d'autres eaux neuves ; cequi explique l'impérieu- se nécessité de faire subir à la fois aux eaux neuves et aux eaux usées des traitements convenables.
La santé et les commodités publiques et les besoins de l'in- dustrie exigent que ces opérations soient exécutées, mais les frais auxquels elles donnent lieu, telles qu'elles sont effectuées actuel- lement, sont si lourds que peu de communes et encore moins d'indus- tries peuvent les supporter. Non seulement il faut que l'eau soit épurée, mais encore il faut qu'on se débartasse des impuretés qu'on en retire, sans risque ni incommodité pour le public; et cette des-
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truction en toute sécurité de ces résidus a par elle-même aug- menté notablement la dépense résultant du traitement de l'eau, particulièrement lorsqu'il s'agit des eaux d'égout.
Il n'est pas niable qu'un grand nombre de procédés et de dispositifs appliqués aujourd'hui ont donné d'ex- cellents résultats prouvant que l'on peut faire du bon travail.
Mais si l'on désire réaliser un sérieux bénéfice public et indus- triel, il faut que les dépenses entrainées par ces traitements et les frais soient notablement réduits. Dans la situation actuel- le, seules lescommunes riches peuvent les supporter et malgré cela pâtissent du manque de garanties sanitaires dans la totalité des installations hydrauliques qui les alimentent.
Quoique l'invention soit applicable dans les conditions d'extension exigées pour les grandes villes, elle est plus parti- culièrement destinée à donner satisfaction à bas prix aux besoins des petites communes, et de la plupart des industrie s. Celles-ci n'ont pas les moyens ni les possibilités de se procurer les ins- tallations de traitement des types actuels, ni d'engager les dé- penses nécessaires à leur fonctionnement.
L'invention permet d'arriver maintenant d'une manière certaine à de meilleurs résultats, ainsi qu'il est à souhaiter , que les résultats normaux, mais il doit être entendu tout d'abord qu'elle a surtout pour but et pour résultat de réduire les frais d'établissement des installations de traitement des résidus, ain- si que le temps et la main d'oeuvre nécessaires à leur construc- tion et à leur fonctionnement.
Elle a pour objets particuliers des procédés et disposi- tifs d'épuration et d'élimination des résidus de formes relative- ment peu encombrantes et simplifiées, de nature mécanique et con- venant de préférence à une grande production (usine) par rapport à l'encombrement de la construction sur le sol, faciles à trans- porter, faciles à installer, à faire fonctionner et à entretenir, s'adaptant à toutes les conditions de travail et de situation, et permettant de réaliser une épuration et un traitement des résidus
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absolument parfaits rapidement et économiquement.
Ainsi qu'il a été indiqué ci-dessus, l'invention est plu- tôt de nature mécanique que biologique ; toutd'abord elle est basée sur le principe que les procédés qui dépendent des actions naturel- les sont à l'heure actuelle une erreur économique. Les procédés de la nature sont trop lents et n'offrent aucune sécurité, lorsqu'on cherche à les appliquer entre des limites définies. Dans les deux branches de la question, à savoir, l'épuration et le traitement des résidus, ainsi qu'on le montrera ci-après, en détruisant rapidement les organismes vivants et en les éliminant effectivement des matiè- res sur lesquelles ils prolifient, on est plus certain d'arriver aux résultats nécessaires et on y arrive plus vite.
En procèdent d'après ce principe, il devient possible d' accélérer le travail, et, ainsi qu'on le verra ci-après,.il devient aussi possible d'exécuter ce travail dans des appareils relative- ment petits et notablement simplifiés qui n'exigent aucune habilité particulière pour les construire et s'en servir avec succès.
L'invention est très simple, et ainsi qu'il apparaitra ci- après consiste en grande partie à éviter les complications, les dif- ficultés et les dangers qui ont rendu nécessaires jusqu'à présent les extensions coûteuses des installations d'épuration de l'eau et de traitement des résidus.
Un autre principe directeur de l'invention est le suivant: les formes de construction encombrantes et les procédés compliqués qui caractérisent les manières d'opérer actuelles doivent;, être aban- données et pour faire faire des progrès aux services publics des eaux, il faut appliquer un procédé plus simple et de plus il vaut mieux construire tous les appareils essentiels en métal, qui est du- rable, résiste au choc et est facile à préserver, et leur donner des dimensions et un poids les rendant faciles à transporter et à installer en nombres ou par groupes assemblés convenant aux commu- nes et industries individuelles auxquelles ils doivent servir.
Plus particulièrement, ces installations ou dispositifs comportent des bacs de dépôt et des dispositifs d'évacuation des
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boues et même s'ils sont petits, doivent être susceptibles d'un fonctionnement continu avec peu de surveillance et un autre prin- cipe et phase de l'invention consiste à débarrasser d'abord l'eau qui arrive de toutes les matières susceptibles de provoquer une obstruction en un point quelconque de l'installation, en assurant ainsi la continuité de la marche.
En attaquant ainsi le problème dès le début, on élimine d'abord toutes les matières dont les dimensions sont inadmissi- bles et en même temps la plupart des matières en forme de plans et plus légères qui sont si lentes à se séparer par la gravité dans l'eau courante qu'il a fallu prolonger d'une manière excessive la durée des périodes de dépôt, ce qui a pour effet d'augmenter considérablement l'étendue des appareils. De plus, les boues qui se forment dans le bac sont plus uniformes et d'une concentration plus dense ; telest le résultat de l'élimination d'un grand nombre de corps solides qu'on laissait arriver jusqu'à présent dans les bacs et les tuyaux de communication des installations.
Comme conséquence de cette phase initiale du procédé, toutes celles qui lui succèdent sont abrégées d'une manière nette- ment définie et en tirent profit. Les matières ainsi extraites dès le début sont finalement détruites par exemple en les faisant brûler de la manière qui sera exposée ci-après.
Un autre principe de second ordre, mais néanmoins d'une grande importance de l'invention consiste dans la nécessité d'ail- leurs réalisée maintenant de réduire au minimum les canalisations et soupapes, ce qui devient possible puisqu'aucune des matières qu' on laisse arriver dans le bac de sédimentation n'est susceptible de causer une obstruction.
Dans le cas présent, l'eau partiellement épurée arrive dans un bac de sédimentation lente et pendant qu'elle y avance lentement, les matières résiduelles plus fines susceptibles de se déposer et de flotter viennent (par gravité) dans des positions qui facilitent leur élimination avec de faibles quantités d'eau au fond et à la surface du courant d'eau, les plus légères venant
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à la surface du courant lent.
Les procédés de sédimentation et de lévitation sont courants dans les operations en question, mais ils ont été mis en pratique d'une manière non appropriée, ainsi que le prouve le fait que le courant d'eau se souille parfois de nouveau, donnant lieu ainsi à de mauvais résultats définitifs et obligeant à des exten- sions coûteuses des installations, Ces difficultés et d'autres du même genre sont définitivement évitées par l'invention grâce à l'é- limination des matières déposées sous forme de boue aqueuse encore en bon état de fraicheur.
Dans les conditions de la pratique actuelle les boues sont conservées jusqu'à ce qu'elles aient subi au moins une décomposi- tion partielle, c'est à dire qu'elles soient devenues septiques, qu'elles se soient gazéifiées et par suite susceptibles de remonter à la surface et de souiller l'eau de nouveau, et dans la plupart des cas les boues sont retenues jusqu'à ce qu'elles soient arrivées dans un état de décomposition appelé de "digestion", dans l'espoir d'amener les corps solides et les graisses à un état relativement inoffensif, ce qui oblige ainsi qu'on le voit maintenant, à des ex- tensions inutiles des installations, et rend extrêmement difficile d'obtenir à la sortie de l'installation des liquides effluents con- venables.
Le procédé dit des boues activées fait en partie exception à la pratique habituelle de l'évacuation des boues veillies et odo- rantes; dans ce procédé on fait des efforts considérables pour une raison différente, en vue de maintenir les impuretés à l'état de fraicheur. Mais pour l'étude de la question présente, cette conser- vation à l'état de fraicheur des boues doit être considérée comme. purement occasionnelle, car ce procédé lui-même comporte d'une maniè. re prépondérante des décompositions finales et des traitements ul- térieurs donnant lieu à des odeurs désagréables, à des formes diffi- ciles de vie végétale et animale et à des installations de grande étendue et à beaucoup de main d'oeuvre.
Au contraire, un autre principe directeur et un autre but
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de l'invention consiste à éliminer toutes les impuretés du courant d'eau rapidement et en bon état de fraicheur et non septiques et à les détruire immédiatement, c'est à dire à s'en débarrasser lorsqu'elles sont encore fraiches.
En appliquant ce principe de l'élimination et de la des- truction rapide des impuretés, on remédie par l'invention aux dif- ficultés actuelles en éliminant les impuretés à l'état de fraicheur et par suite à peu près inodore, et en les séchant et les brû- lant immédiatement. De plus, les matières éliminées au début du courant d'eau, ainsi qu'il a été expliqué ci-dessus en commençant sont conditionnées d'une manière similaire et brûlées sans odeur, de préférence dans le même four.
Ces opérations et mesures prises pour se débarrasser en toute sécurité des boues sont mises en pratique d'une manière très simple et sans odeur, principalement parce que les impuretés sont à l'état de fraîcheur (convenablement oxydées), lorsqu'on les soumet à la dessication et à la combustion et la chaleur déve- loppée par cette opération facilite l'opération du séchage.
De préférence, on fait également sécher les matières flottantes, mousses, recueillies dans le ou les bacs avec l'eau qui les accompagne et on brûle de la même manière leurs portions combustibles.
Le séchage dont il est question ci-dessus implique la vaporisation ou la distillation de l'eau des boues et une autre opération qu'englobe l'invention consiste à condenser la vapeur produite et à la recueillir sous forme d'eau inoffensive d'une grande pureté.
Les cendres qui proviennent de l'opération précitée de combustion des boues forment l'un des produits fournis finalement par l'invention et possèdent une certaine valeur. Dàilleurs, on ne cherche pas à préparer des boues solides pour les utiliser com- me engrais. Les produits simplement séchés sont considérés comme trop dangereux. On envisage, au contraire, par l'invention, la combustion complète de tous les résidus organiques et toutes uti-
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lisation appropriée de la chaleur dégagée.
De plus, il doit être bien entendu que l'on se propose d'ap- pliquer et d'utiliser l'invention dans le cas où. l'eau à traiter est dans un état de fraîcheur relative. Mêmes les eaux usées domes- tiques sont recueillies d'habitude dans un état de fraicheur encore assez grand. Pour des raisons évidentes, on doit éviter d'avoir à traiter des eaux septiques partout on il est possible de le faire; en d'autres termes on doit prendre des mesures pour être certain de recevoir l'eau à traiter dans les installations de traitement dans un état dit de fraîcheur.
Si l'on a à traiter de l'eau plus ou moins septique, on l'aère immédiatement et on y fait arriver de l'oxygène au moment où elle arrive dans l'installation décrite, et lorsqu'on désire re- cueillir finalement un liquide effluent d'un degré de qualité éle- vé, on aère et oxygène toujours l'eau lorsqu'elle quitte le ou les bacs de sédimentation primaires.
On aère au début et on réalise l'oxydation qui en résulte de l'eau septique pour avoir la certitude qu'il se forme dans le bac de sédimentation un dépôt de boues à l'état de fraîcheur et pour empêcher l'eau qui se clarifie lentement de se souiller de nouveau et aussi pour obtenir des boues que l'on puisse évacuer et détruire en les faisant brûler sans dégager d'odeurs désagréables.
L'aération suivant la sédimentation, telle qu'elle est dé- crite ici est nécessaire pour réaliser l'oxydation et la destruction des matières organiques, colloïdales et dissoutes qui généralement subsistent ou restent après la simple sédimentation primaire. Il est évident que cette aération différée s'effectue après que la plus grande partie des impuretés ont été éliminées de l'eau, en ne lais- sant qu'un minimum de travail à réaliser par l'oxydation.
Dans la pratique de l'invention, ce n'est pas une partie mais bien la totalité de l'eau courants qu'il convient de mettre à l'état de fine division et de projeter dans l'air, en permettant ain- si à l'oxygène de venir rapidement en contact avec les impuretés de l'eau. L'eau ainsi traitée par l'oxygène tombe dans un bac séparé
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et subit dans ce bac secondaire une nouvelle sédimentation en vue de sa clarification par séparation des cendres et résidus de l'oxydation. Puis,on la laisse sortir de l'installation à l' état épuré, contenant d'habitude une certaine proportion d'oxy- gène non consommé. Elle est ainsi parfaitement propre à être utilisée ou évacuée dans de l'eau servant à la diluer.
Les effets de l'aération, quoique se produisant ici ra- pidement, paraissent être justement ceux qui se produisent lente- ment dans une masse d'eau de dilution. Mais, dans le cas présent, ils sont obtenus en mettant mécaniquement l'eau à l'état de fine division dans l'air juste au-dessus du bac de traitement. Cette phase du procédé est donc l'une de celles que l'on peut toujours effectuer avec avantage en vue d'atteindre l'un ou l'autre des buts précités.
Il est maintenant démontré, et c'est ce qui est important, que l'on peut détruire los impuretés organiques dans l'eau couran- te en y faisant arriver directement l'oxygène de l'air, tandis qu'autrefois il paraissait nécessaire de faire prolifier et d'uti- liser à cet effet d'immenses colonies de bactéries oxydantes. On trouve là une nouvelle preuve en faveur de la nécessité d'éviter l'emploi des procédés plus lents de la nature.
L'aération effective décrite ci-dessus des eaux usées domestiques produit encore un effet important et remarquable qui est le suivant; au cours de cette opération, les matières savon- neuses à l'état de fine division (qui sont d'habitude les plus dif- ficiles à éliminer) s'agglomèrent et se présentent tout d'abord sur le bac sous forme de mousse, dont il est facile de se débar- rasser avec les autres matières flottantes.
Brièvement résumée en faisant apparaitre les particula- rités qui la distinguent des procédés actuels plus couteux, l'in- vention consiste à faire arriver l'eau courante à épurer d'une manière continue, à en éliminer immédiatement les matières volumi- neuses et toutescelles qui sont susceptibles de provoquer des ohs-
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tructions ou d'interrompre les opérations ultérieures, puis à rédui- du mouvement d'avancement du courant et à ¯permettre re la vitesse/ainsi aux impuretés résiduelles de s'y déposer par la gravité, à laisser couler, d'une manière continue,
le courant d'eau épurée et à évacuer en même temps les impuretés déposées par la gra- vité sous forme de boues aqueuses concentrées se trouvant encore à l'état de fraicheur et à peu près sans odeur et à détruire ces boues fraîches en les faisant brûler.
Pour préciser encore l'invention, la destruction précitée s'effectue en chauffant et séchant les boues aqueuses et en brûlant ensuite leurs résidus combustibles à la fois pour détruire les ma- tières organiques et pour fournir de la chaleur au dit séchage et obtenir comme produit final, des cendres inoffensives.
Il convient ensuite de considérer que cette opération de séchage s'effectue à basse pression et que la vapeur est produite à une température correspondant à cette pression. De préférence, on condense cette vapeur en obtenant comme autre produit final, de l'eau inoffensive.
Les matières éliminées au début, les boues déposées et les boues remontées à la surface peuvent être soumises à ce séchage et à cette combustion progressifs dans un appareil qui peut être le même.
Enfin, il y a lieu de considérer la phase du procédé, qui consiste à aérer la totalité de l'eau dans l'espace ou atmos- phère se trouvant au-dessus du courant d'eau, et qui a pour effet extrêmement important de provoquer l'oxydation des matières organi- ques non recueillies par la gravité. L'invention consiste à ce pro- pos à mettre à l'état de fine division mécaniquement le courant d'eau partiellement épurée, et à élever l'eau temporairement ou à la projeter dans l'air sous forme de fines gouttelettes ou de brouillard qui absorbent facilement l'oxygène de l'air, en détrui- sant ainsi par oxydation le résidu des matières organiques dissou- tes et colloïdales et évacuant l'eau ainsi épurée contenant d'habi- tude une forte proportion d'oxygène dissous.
L'invention consiste aussi à faire servir l'oxydation pré-
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citée par l'action de l'air, comme moyen de séparer les matiè- res savonneuses à l'état de fine diffusion qui d'habitude ne se laissent pas séparer.
Ainsi qu'il a déjà été dit, l'eau aéré peut subir et subit d'habitude une nouvelle clarification par la gravité avant d'être évacuée sous forme d'effluent définitif.
Une autre opération que l'on peut effectuer à volonté en appliquant le dit/procédé et qui sera décrite ci-après, consis- te à pulvériser à l'état de fine division et à mélanger avec l'eau souillée qui arrive, une huile minérale légère, qui suppri- me les odeurs, et qui, ce qui est plus important, possède une cer- taine affinité pour les matières organiques; il en résulte que ces matières, ainsi mélangées à l'huile, se présentent sous for- me de mousse et peuvent être évacuées sous cette forme. On dispo- se là d'un autre moyen d'éliminer rapidement les matières nuisi- bles plus fines, qui a pour effet de supprimer le développement des bactéries.
De plus, l'invention consiste dans un ou plusieurs bacs de sédimentation d'une forme nouvelle et dans quelques appareils accessoires nouveaux que l'on peut y adjoindre pour effectuer les diverses opérations élémentaires du procédé défini ci-dessus.
T'ous ces éléments mécaniques seront décrits ci-après en détail et clairement expliqués.
Les gens du métier comprendront sans peine tout de suite la valeur de simplification, les mérites intrinsèques et les avan- tages de l'invention, telle qu'elle a été définie ci-dessus. Ces qualités deviennent encore plus apparentes et plus frappantes dans du travail la préparation/et dans la pratique.
On suppose que la description qui précède est suffisante pour permettre à quiconque de mettre l'invention en pratique avec succès. Cependant chacune de ces questions et quelques autres se- ront rappelées, en particulier à propos du nouvel appareil repré- senté à titre d'exemple sur le dessin ci-annexé sur lequel :
La figure 1 est une vue en perspective d'un élément de
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bac unique ou bac unitaire à section transversale en forme d'auge, faisant l'objet de l'invention;
La figuré 2 est une coupe transversale du dit bac;
La figure 3 est une vue en perspective du dit bac disposé de façon à servir au traitement primaire de l'eau souillée ;
La figure 4 est une autre vue en perspective dudit bac uni- taire équipé pour le traitement secondaire de l'eau;
La figure 5 est une vue en perspective de deux de ces bacs avec les pièces accessoires constituant une installation d'épura- tion de faible importance, mais complète;
La figure 6 est une élévation latérale de l'appareil repré- senté sur la figure 5 ;
La figure 7 est une vue en plan dudit appareil ;
La figure 8 est une coupe horizontale faite à peu près sui- vant la ligne 8-8 des figures 18 et 19, dont il sera question ci-après;
La figure 9 est une vue en plan également de la figure 19;
La figure 10 est une coupe verticale longitudinale suivant la ligne 10-10 de la figure 7;
La figure 11 est une coupe semblable suivant la ligne 11-11 dénia figure 7;
La figure 12 est une coupe verticale transversale suivant la ligne 12-12 de la figure 7 ;
La figure 13 est une coupe suivant la ligne 13-13 de la figure 7 ;
La figure 14 est une coupe suivant la ligne 14-14 de la figure 7;
La figure 15 est une coupe suivant la ligne 15-15 de la figure 7;
La figure 16 est une coupe suivant la ligne 16-16 de la figure 7 ;
La figure 17 est une coupe suivant la ligne 17-17 de la figure 7;
La figure 18 est une coupe verticale suivant la ligne 18-18 de la figure 19 qui représente d'une manière plus détaillée la forme
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de construction et de fonctionnement de l'appareil combiné de dessication et d'incinération des boues faisant l'objet de l'inven- tion et visible sur les figures 3 et 4;
La figure 19 est une coupe verticale suivant la ligne 19- 19 de la figure 18;
La figure 19a est un détail de la fixation de la tige de réglage thermostatique de la vitesse;
La figure 20 est une vue en bout de la partie supérieure de l'incinérateur;
La figure 21 est une élévation de l'extrémité opposée du dit appareil permettant de voir le mécanisme thermostatique qui règle la vitesse de marche de cet appareil dit "décinérateur" conformément à la température de combustion qui y règne ;
La figure 22 est une vue en perspective représentant la forme de construction et d'application de l'appareil élémentaire d'épuration initiale ou tamis rotatif à l'un des bacs élémentai- res, faisant l'objet de l'invention et représenté la première fois sur la figure 3;
La figure 23 est une coupe verticale longitudinale de cet- te portion de l'appareil fait à peu près suivant la ligne 10 de la figure 7;
La figure 24 est une vue en bout de l'appareil suivant la ligne 24-24 de la figure 23;
La figure 25 est une coupe horizontale suivant la ligne 25-25 de la figure 23;
La figure 26 représente l'autre extrémité de la boite du tamis, vue à peu près suivant la ligne brisée 26-26 de la figure 25 et faisant apparaitre le mécanisme à vitesse variable de comman- de du tamis;
La figure 27 est une coupe verticale longitudinale à plus grande échelle faisant mieux apparaitre la forme de construction et le fonctionnement du tamis;
La figure 28 est une coupe partielle de l'élément rotatif
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du tamis suivant la ligne 28-28 de la figure 27;
La figure 29 est une coupe verticale partielle représentant la forme de construction de la boite du tamis dont l'élément rotatif a été enlevé;
La figure 30 est une vue en plan partielle de la figure 29;
La figure 31 est une coupe verticale longitudinale à plus grande échelle faite à peu près suivant la ligne 10 de la figure 7 et faisant mieux apparaitre la forme de construction et l'agencement des éléments servant à écumer la mousse et à aérer l'eau, faisant l'objet de l'invention;
La figure 32 est une vue analogue à peu près suivant la ligne 11 de la figure 7, représentant l'élément d'aération dans le bac secondaire;
La figure 33 est une coupe horizontale analogue à plus grande échelle suivant la ligne 33-33 des figures 6,31 et 32 et faisant apparaitre clairement la forme de construction des éléments d'aération et l'agencement relatif de ces éléments dans les bacs unitaires voisins;
La figure 34 est un plan schématique représentant l'appli- cation de l'invention au traitement de grands volumes d'eau, tels que l'exigent les municipalités importantes ;
La figure 35 est une élévation latérale de la figure 34;
La figure 36 est une coupe verticale faite à peu près sui- vant la ligne 36-36 de la figure 34;
La figure 37 est une coupe faite à peu près suivant la ligne 37-37 de la figure 34;
La figure 38 est une coupe transversale suivant la ligne 38-38 de la figure 34;
La figure 39 est une coupe verticale partielle suivant la ligne 39-39 de la figure 3;
La figure 40 est un plan à plus grande échelle de la figure 34, faisant mieux apparaitre la forme de construction et le fonction- nement du groupe d'éléments de tamisage précédant les derniers bacs de sédimentation;
La figure 41 est une coupe verticale suivant la ligne 41-41
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de la figure 40;
La figure 42 est une coupe verticale longitudinale faite à peu près suivant la ligne 42-42 de la figure 40, mais sur laquel- le sont supprimés les éléments espacés des tamis;
La figure 43 est une coupe de détail à plus grande échel- le faisant mieux apparaître la commande à vitesse variable ou appa- reil utilisé avec le tamis rotatif faisant l'objet de l'invention;
La figure 44 est une coupe transversale faite à peu près suivant la ligne 44-44 de la figure 43.
Pour expliquer cette abondance de figures, il y a lieu de considérer qu'il ne s'agit pas seulement de figures données à titre d'explication, mais de dessins d'exécution qui, quoique non tracés aux cotes réelles sont cependant exactement à l'échelle et peuvent être utilisés en toute sécurité pour obtenir les résultats démontrés décrits ici.
En général, les installations de cette nature doivent être abritées sous un toit ou dans un local pour éviter la dispersion des mousses des bacs et obtenir des températures de fonctionnement raisonnables. Les divers types de construction que l'on peut adjoin- dre à ces installations sont évidents et n'ont pas besoin d'être représentés.
Quoiqu'il ne soit pas possible d'exposer ici toutes les formes possibles et applications de 'l'invention, les unes étant plus étendues que les autres, on peut se rendre clairement compte de toutes ces applications en considérant l'invention comme consti- tuant une installation de traitement et d'élimination des eaux usées domestiques, les besoins de cette branche de la question en- globant ceux de toutes les autres. D'autres applications apparai- tront comme évidentes aux gens du métier à propos des opérations de même nature consistant dans le traitement de grands volumes d'eau potables, et des résidus de diverses installations industrielles encombrés de matières organiques, telles que les entreprises d'em- ballage, les manufactures de papier, lesblanchisseries, les sucre- ries et similaires.
L'invention peut servir à diverses autres ap-
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plications, y compris celles qui comportent l'introduction de pro- duits chimiques pour lesquelles des mesures simples sont prises ici.
Les spécialisations indiquées ci-après seront aussi abré- gées que possible, de peur de masquer la grande simplicité et les principaux mérites de l'invention par une trop grande abondance de mots.
Pour des applications spéciales ou dans des conditions fa- vorables les bacs servant à la mise en oeuvre de l'invention peuvent avoir des dimensions différentes et se faire en bois ou en béton, mais on obtient de nombreux avantages et on réalise des économies considérables'en adoptant la nouvelle pratique et leur donnant la nouvelle forme décrite ci-après.
Les bacs normaux en métal de l'invention ont tous les mê- mes dimensions, et ces dimensions sont celles qui conviennent à une construction rapide, à un transport facile par chemin de fer, par . bateau et par camion et à une installation facile sur le terrain choisi. Ainsi qu'on le verra on peut placer côte à cote un nombre quelconque de bacs, pour obtenir la capacité nécessaire.
En pratique, les dimensions les plus grandes d'une unité de base à recommander sont celles qui en longueur en hauteur et en largeur conviennent au transport par chemin de fer. Ainsi qu'on s' en rendra compte, le poids de ces bacs unitaires en métal n'est pas grand par unité et ils sont peu coûteux à construire dans une usine centrale, par conséquent soit montés, soit démontés, leur transport ne coûte pas cher,,ainsi que leur mise en place.
Les figures 1 et 2 sont celles qui représentent le mieux la forme du bac unitaire normal de l'invention ouvert en haut. Sa longueur est égale à six ou sept fois sa largeur et sa hauteur ou profondeur est à peu près égale à une fois et demie sa largeur.
Ainsi qu'on peut le voir, l'eau circule dans chaque bac dans le sens longitudinal et grâce à la faible largeur du bac, on évite qu'il s' y forme des courants sinueux ou transversaux, sans qu'il soit néces- saire de monter des cloisons longitudinales dans le bac. Cependant, on peut y suspendre des cloisons de séparation, si on le désire,
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tous les appareils d'équipement destinés à être placés dans le bac et décrits ci-après étant prévus en vue d'admettre les dites cloisons.
Le bac unitaire représenté sur la figure 2 est entière- ment formé de plaques métalliques : il a la forme d'un V, analogue à celle d'une auge avec un fond étroit 2, des portions latérales inclinées 3,3, surmontées de portions verticales 4,4. Les portions latérales inclinées convergent vers le bas suivant des an- gles de deux pour un, sur lesquelles glissent les matières préci- pitées qui se rassemblent sur le fond étroit 2.
De préférence les bouts 5 du bac sont formés par des pla- ques rectangulaires, dont les parties inférieures 5', avec le fond de l'auge constituent une assise convenable pour le bac. De préfé- rence, on renforce cette assise par des consoles latérales 7.
Les bords 4' des côtés 4,4 du bac sont rabattus en dedans, de même que les bords supérieurs 5" des bouts 5, et ces bords ra- battus avec les parties coudées 6, formées à la jonction des por- tions 3 et 4 fournissent une résistance dans le sens transversal largement suffisante. Par suite les portions et 4 qui s'étendent dans le sens longitudinal peuvent être faites en plaques métalli- ques relativement minces. Les plaques de bout sont un peu plus épaisses et réunies d'une manière rigide par soudure ou de toute autre façon, avec les portions 2,3 et 4.
Ainsi qu'on peut-le voir, sur d'autres figures du dessin, une chaîne de remorque 8 portant des racloirs 8' (ou tout autre appareil transporteur de boues) circulent d'un bout à l'autre sur le fond du bac et pour qu'elle s'y adapte convenablement, il faut que le fond du bac soit en ligne droite et résistant. Par suite le fond du bac est formé d'une plaque de métal plus épaisse que les plaques latérales et forme une auge rigide pour les boues. Le- dit élément comporte une portion 2 et des portions latérales 2' en une seule pièce avec elle qui se terminent par des bords rabat- tus en dehors 2" servant à la raidir. Ce fond de l'auge s'étend d'un bout à l'autre du bac.
Les bords de l'auge sont réunis d'une
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manière étanche aux bords inférieurs des portions 3, de préférence par soudure autogène étanche aux fuites. Cette soudure peut être emplacée par des rivets ou des boulons, lorsque le bac doit être expédié démonté dans un endroit où on ne dispose pas de soudeurs.
Il est évident que les portions désignées par 2' forment une partie des côtés du bac et sont inclinées suivant le même angle .
En pratique, la chaîne de remorque 8 se déplace lentement dans la portion en forme d'auge du bac et évacue les matières dépo- sées à l'une des extrémités du dit bac. En ce point le bac comporte un orifice de vidange des boues et un tuyau ascendant 9 par lequel les boues sont amenées au "décinérateur" des boues dont il a été question antérieurement. Ledit tuyau peut se trouver à l'extérieur du bac, comme sur les figures 1 à 5, ou à l'intérieur, comme sur les figures 6, 7, 34 et 36. Dans tous les cas le bac comporte une soupape de vidange 9'.
La chaine de remorque est une courroie articulée 8 sur la- quelle sont montés séparés par des intervalles convenables des ra- cloirs ou palettes 8'. Elle circule sur des roues à chaine fixées dans le plan longitudinal médian du bac. De préférence, la chaine reçoit son mouvement au sommet du bac ainsi qu'on peut le voir sur les figures 3 à 5, mais, si on le désire, une de ses roues de sup= port immergée peut être commandée à travers une boite à garniture 10 à la partie inférieure du bac, comme sur les figures 10, 11 et 12.
Dans la pratique, le mouvement de la chaîne de remorque est d'environ 33 cm par minute, vitesse à laquelle les boues amenées à l'évacuation sont encore à l'état de fraîcheur et qui n'est pas suffisante pour donner lieu à de la turbulence dans le bac.
Il est évident que l'installation du tuyau ascendant et de la chaîne de remorque avec ses roues sert de complément à l'uni- té de base et la rend prête à être transportée et au montage sur place de tous les autres éléments nécessaires au service à assurer, et qui sont fabriqués séparément, ainsi qu'on le verra ci-après.
Quelques entretoises transversales (non figurées) peuvent
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être montées entre les côtés du bac et seront utiles dans le cas où il s'agit de manutentionner un bac vide, mais ne sont pas in- dispensables comme supports des côtés du bac, rigides par eux- même s.
On remarquera que les bacs ainsi construits ne comportent aucune pièce faisant saillie sur leurs côtés et empêchent de les placer et de les fixer l'un à l'autre côté à cote pour se servir de support mutuel sur une fondation commune.
La plus petite installation de traitement de l'eau envi- sagée est assez grande pour satisfaire aux besoins d'une commune ou industrie ordinaire et comporte un de ces bacs unitaires équi- pé pour le traitement primaire ou secondaire. La figure 3 repré- sente une unité unique convenant.au traitement primaire et la fi- gure 4 montre de quelle façon l'unité est équipée pour effectuer le traitement "final" de l'eau.
L'unité de traitement primaire, représentée sur la figu- re 3, comporte un élément en forme de boite I, destiné à recevoir l'arrivée d'eau souillée et à en éliminer d'abord une portion im- portante d'impuretés avant que l'eau commence à circuler d'arrière en avant dans le bac de sédimentation. Les figures 22 à 30 repré- sentent le détail dudit élément I. Le bac est équipé ensuite avec un laminoir W et un dessicateur et un incinérateur D combinés, destinés au traitement des matières extraites au début et des bouesdu fond du bac qui sont amenées à l'élément D par le tuyau ascendant 9 précité. Les figures 8,9, 18 à 20 représentent l'élé- ment D en détail. Enfin l'extrémité de -sortie du bac comporte un appareil à écumer la mousse S placé en avant d'un déversoir 11 du liquide effluent.
L'appareil à écumer S est représenté en détail sur les figures 31 et 330 0 désigne un séparateur d'huile ou de mousse qui reçoit la mousse aqueuse de l'appareil à écumer S et en évacuant l'excès d'eau, prépare les huiles et graisses sales 4 être consumées dans l'incinérateur D. Une canalisation pour l'hui- le est prévue entre 0 et D (non figurée).
L'unité de traitement secondaire, telle qu'elle est
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représentée sur la figure 4 comporte une auge d'admission 12 pénétrant d'habitude sur con coté, et ce qui est important, comporte un appa- reil commandé par un moteur et une boite A par lequel et dans laquel- le l'eau qui arrive est transformée progressivement en un brouillard ou en fines gouttelettes st par suite mélangée intimement avec l'air admis d'une manière continue dans la boite A. En sortant de l'élé- ment A, l'eau aérée tombe dans le bac situé au-dessous. Les détails mécaniques de cet appareil sont nettement visibles sur les figures 10, 11, 16,27, 31,32 et 33.
En se déplaçant lentement à la surfa- ce de l'eau qui remplit le bac, les mousses résiduelles précitées viennent rencontrer un appareil à écumer S'et sont éliminées par lui, tandis que l'eau épurée est évacuée par la rigole T de déverse- ment à l'extrémité et par le tuyau T'. Sur la figure 4,13 désigne l'orifice de vidange de l'appareil à écumer S'.
Sur toutes les figures du dessin le niveau ou surface de l'eau dans les bacs pleins est désigné par WL.
Le prix de ces unités complètement équipées et la dépense de leur manutention et de leur installation sont si peu élevés que même de petits communes peuvent se les procurer facilement pour les utiliser par paires et réaliser ainsi un traitement complet et une épuration des eaux neuves et des eaux usées. Ces installations sont représentées sous cette forme sur les figures 5, 6,7, 10, 11, 12, 13,14, 15, 16 et 17. Une installation de cette nature même servant à se débarrasser complètement des eaux usées n'a pas besoin de com- porter plus d'une aire de ces unités, placées cote à côte sur une surface ou plateforme facile à enclore dans un petit bâtiment. En ré- alité en les utilisant sur toutes les installations hydrauliques, on supprimerait les réseaux d'égouts étendus considérés aujourd'hui comme nécessaires.
Lorsqu'on place les unités par paires, il est préférable de munir l'unité primaire d'un dispositif d'aération, en doublant ainsi l'installation d'aération de l'eau.
Dans ces conditions, le mécanisme servant à l'oxydation de l'eau et appartenant au bac primaire est Utilisé à élever l'eau dans l'air,' puis le moyen le plus commode consiste à faire tomber
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l'eau aérée dans une rigole transversale par laquelle elle s'écou- le dans le mécanisme d'aération du bac secondaire, L'eau y arrive à un niveau plus élevé que celui qui est maintenu dans le bac pri- maire et il devient alors très commode de répartir la mousse re- cueillie dans le bac secondaire directement sur l'eau du bac primai- re et de s'en débarrasser par-,, l'appareil à écumer'primaire S et un unique séparateur d'.huile 0.
On se rendra facilement compte des résultats définitifs obtenus au moyen de ces unités jumelées d'après la description donnée ci-après du fonctionnement du procédé dans la pratique.
Il suffit d'indiquer que la sédimentation de l'eau dans chaque bac doit être conduite lentement, une période de séjour de deux heures dans le bac étant recommandée.
Les bacs unitaires qui conviennent le mieux au transport sur les chemins de fer américains peuvent avoir environ 12,20 m de longueur, 1,82 à 2,44m de largeur et 2,74 à 3,05 m de profon- deur et sont prévus pour fonctionner sur la base d'un séjour de deux heures par bac. L'adoption de périodes plus longues ou plus courtes reste à la discrétion de l'usager.
Pour tenir compte des aléas, on considère que la section transversale effective de chaque base s'étend d'un de ses cotés à l'autre et du niveau de l'eau WL à un point situé à mi-distance entre les angles ou coudes 6 et le fond 2, l'eau contenue dans la portion inférieure du bac étant considérée comme relativement inac- tive. D'après les chiffres donnés ci-dessus relatifs au fonction- nement, on voit que le bac unitaire de l'invention a une capacité largement calculée, étant mesurée par le nombre de litres qui cir- cule dans le bac par jour, même en y faisant séjourner l'eau pen- dant deux heures pleines. On peut augmenter la capacité en augmen- tant le nombre d'unités comme l'indiquent'les figures 34 à 43, in- cluse dont il sera question plus loin.
Ces dimensions sont choisies arbitrairement afin que toutes les pièces, fabriquées de référence dans une usine centra-
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le, puissent être expédiées d'une manière commode sur les wagons normaux des chemins de fer américains, ainsi que par camions et par bateaux. Mais il est évident que l'invention n'est pas limitée aux dimensions indiquées, car elle peut être mise en pratique dans des appareils de dimensions plus grandes ou plus petites; et il n'est pas douteux que dans d'autres pays ces bacs métalliques seront cons- truits de façon à se conformer aux moyens de transport dont on dis- pose. Quelles que soient les dimensions, les avantages de la normali- sation profitent d'une manière définie tant au fabricant qu'à l'ache- teur.
Si l'on se reporte aux figures 3, 5, 7, 10, 12,13, 14 et 22 à 30, on voit que le traitement "initial" décrit ci-dessus s'effectue dans l'élément I. Cet élément est prévu de façon . être fabriqué séparément, puis monté sur l'extrémité du bac unitaire complémentaire.
Ledit élément "initial" I comporte un espace ou puits 14 dans lequel arrive l'eau usée, Ce puits est de petites dimensions, étroit, le liquide y est agité et n'y séjourne que peu de temps Cependant, les matières lourdes s'y déposent pour en être retirées à la main si possible. L'élément I comporte aussi un élément 15 qui est un tamis rotatif continu pour l'eau usée, comportant un grand nombre d'ouvertures de passage étroites et qui cependant se nettoie automatiquement.
L'eau usée sortant du puits 15 passe à travers le tamis, puis de là dans le bas de sédimentation. Le tamis qui n'est immergé que partiellement et tourne lentement sert à retenir les matières dont les dimensions sont plus grandes que ses trous et plusieurs de dimensions moindres. Comme ce tamis tourne, il sert aussi à remonter les matières retenues hors de l'eau et à les évacuer sous forme de refus de tamisage relativement secs. Un transporteur 16 placé aussi dans l'élément 1 sert à recueillir ces refus et les distribue de préférence d'abord à un laminoir W, puis au décinérateur D.
L'élément I comporte de plus un mécanisme faisant tourner lentement le tamis et le transporteur 16. Ces deux appareils sont
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commandés à vitesse constante, mais ainsi qu'il sera expliqué, il vaut mieux que le mécanisme de commande soit construit de façon à faire varier automatiquement la vitesse de rotation du tamis con- formément aux variations de qualité et de nature de l'eau usée.
Cette variation de vitesse empêche que le puits 14 eu le tamis 15 soient submergés.
En faisant ainsi tourner lentement le tamis à faible vi- tesse automatiquement variable, on peut réaliser et maintenir sur le tamis en permanence un matelas ou accumulation de matières de l'eau usée : ce matelas empêche de passer, et retient sous forme de refus de tamisage même des matières solides très fines, ainsi que la mousse et de nombreuses matières visqueuses et gélatineuses, qui jusqu'à présent empêchaient ou prolongeaient les opérations de sédimentation.
La nature et le rôle général de l'élément I étant ainsi expliqués, si on se reporte aux figures 22 à 30 qui font apparaitre avec plus de détails les nouveautés qu'il comporte, on se rend fa- cilement compte que cette caractéristique de l'invention est simple et efficace et qu'en lui donnant des dimensions différentes, on le rend susceptible d'un grand nombre d'applications variées.
Sur les figures 23,24, 25 et 26, on se rend compte des dimensions limitées du puits d'agitation 14 ; on remarque également l'orifice de sortie ou poche formée dans la paroi 14a dudit élément, par laquelle l'eau s'écoule vers le tamis rotatif 15. Il est impor- tant qu'il ne reste dans le puits qu'une faible quantité de matières organiques, d'où l'agitation qui y est maintenue et il est aussi important que l'eau soit calme en arrivant au tamis et en le traver- sant. Telles sont les fonctions de ce petit puits récepteur nouveau.
Le tamis peut être placé en travers dans un courant d'eau ou dans une rigole, mais il fonctionne beaucoup mieux, lorsqu'il ne reçoit pas, ainsi qu'on peut le voir, le choc ou impact du courant d'eau qui arrive. Une faible charge hydrostatique de quelques centi- mètres, ainsi que le montre la figure, est suffisante pour assurer l'écoulement et on empêche les passages de tamis de s'obstruer par l'action violente du courant.'.
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Le tamis 15, tel qu'on peut le voir de préférence sur les figures 27 et 28, comporte un grand nombre de disques 15a minces, concentriques et parallèles, se nettoyant facilement, séparés par des intervalles convenables et montés perpendiculairement sur un axe commun ou support et disposés de façon à tourner simultanément.
La périphérie et les parois des disques sont lisses. Ce tamis est placé dans la poche 14a construite de façon à entourer les parties noyées du tamis qui constitue le seul passage par lequel l'eau usée peut circuler du puits 14 dans le bac qui se trouve au-dessous de lui. '
L'eau usée passe par les intervalles qui séparent les dis- ques de tamissage, en laissant un amoncellement ou paillasson M de matières solides de l'eau usée en travers et sur le coté du tamis où l'eau arrive. Ainsi qu'on le voit, ces amoncellements se forment d'une manière continue sur la partie noyée du tamis tournant lente- ment, et sont entrainés d'une manière continue par la partie arrière non noyée du tamis.
Le tamis rotatif reçoit d'abord et retient les matières arrêtées, puis les fait remonter au-dessus du niveau de l'eau dans le puits 14. Le paillasson ainsi formé épais ou mince, subit un sé- chage considérable et l'eau s'y vidange par capillarité pendant qu' il circule en présence de l'air sur les portions supérieure et arriè- re du tamis, et un couteau 18 à bord mince coopérant avec le tamis rotatif sert à racler ou à débarrasser les disques du paillasson re- lativement sec, ainsi qu'on le voit sur la figure 27. Les refus de tamisage tombent ensuite dans la rigole 19, où ils sont entrainés au dehors par le transporteur 16.
En pratique, en espaçant les disques de 0,8 à 1 mm, on empêche d'arriver dans le bac de sédimentation toutes les matières à gros grains, et toutes les brindilles, pailles, fils et similai- res qui pourraient obstruer ou bloquer un élément quelconque de l'installation, en satisfaisant ainsi à l'un des buts primaires de l'invention. De ce fait et grâce à la présence du paillasson M, le tamis arrête aussi un grand nombre de matières qui, sans lui auraient traversé un tamis même fin, et satisfait ainsi à un autre but impor-
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tant de l'invention.
Il convient d'indiquer maintenant que l'invention englobe aussi l'emploi de ce même tamis, comme moyen de déshydrater d'une manière pouvant être mesurée les boues aqueuses recueillies dans le bac de sédimentation. Dans ce cas, on fait arriver la boue dans le puits 14 en la réunissant avec l'eau usée qui y arrive, elle s'y ta- mise finement et s'agglomère en paillasson avant d'arriver dans l'in- cinérateur. En réalité, cette manière de faire simplifie l'opération de la dessication et dans un grand nombre de cas a donné toute satis- faction. On n'a pas joint de figure représentant le dispositif par lequel les boues sont amenées au puits du tamis, car ce dispositif simple parait évident.
Les pierres et autres matières lourdes similaires ne sont pas maintenues assez fortement contre le tamis pour pouvoir être sou- levées et passer sur lui, et pour que ces matières soient rejetées avec certitude, la portion inférieure 14b de la poche 14a a une forme inclinée et est complétée en haut par une "bande d'arrêt" ou barre 17, analogue à un seuil, qui est placé au voisinage de la partie inférieu- re du tamis, mais ne s'appliquant pas contre, ni ne le touchant.
Le mouvement de rotation du tamis dans la direction de la flèche (fig.
27) repousse d'une manière continue les matières vers l'arrière sur la barre d'arrêt 17, tandis qu'en même temps le courant d'eau pousse ou amoncelle les matières à grains fins d'une manière continue vers l'avant dans l'espace en forme de coin qui se trouve entre la partie inférieure du tamis et la dite barre 17. Cette condition de relation est importante, parce qu'elle permet de faire tourner le tamis à une vitesse quelconque sans découvrir ni barrer la partie inférieure du tamis et l'eau usée qui arrive est toujours forcée de passer à la par- tie inférieure du tamis à travers un paillasson ou couche épaisse de matières amoncelées qui le protège ou le "calfate".
En détail, les parois de la poche 14a sont complétées par des portions de plaques 14c profilées et par des plaques 14d, dites joues amovibles, dont la forme s'adapte aux disques extrêmes du tamis et qui coopèrent avec eux. De préférence les joues 14d pénètrent dans
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des rainures respectives 15x du tamis rotatif et sont placées de façon à empêcher l'eau usée de passer par les extrémités du tamis et cependant à ne pas empêcher le mouvement de rotation du tamis.
De préférence, l'élément qui supporte les disques du tamis est tubulaire (voir l'élément 15b) et est monté sur un arbre central 15c par exemple par les parties extrêmes 15b. Les disques ont évi- demment la forme d'anneaux et sont séparés par des pièces d'écarte- ment 152.en forme d'anneaux plus petits. Toutes ces pièces sont montées d'abord folles sur le tube ou manchon 15b puis sont mainte- nues serrées en place par les disques extrêmes plus épais 15f.
Ceux-ci pénètrent télescopiquement dans les extrémités de l'élément tubulaire 15b et sont ajustés et serrés au moyen de vis 15g qui se vissent dans les éléments 15d.
Dans l'une des parois du puits 14 se trouve une ouverture dont la partie inférieure est au-dessous du niveau de la partie su- périeure du tamis 15 et lorsque le tamis tourne trop lentement ou s'arrête et que l'eau usée continue à couler dans le puits, le ni- veau de cette eau s'élève rapidement et elle se déverse par l'ouver- ture 25. L'eau usée ne peut pas couler sur le tamis. De préférence un tuyau descendant 25a amène le trop plein dans la rigole T de 1' unité voisine, qui l'évacue de l'installation. Une dérivation est donc établie. Ainsi qu'on le voit, lorsque le tamis s'immobilise, le paillasson M s'épaissit tellement que l'écoulement de l'eau à travers le tamis est réduit ou interrompu, en faisant monter le ni- veau du liquide dans le puits 14.
Ce sont justement ces variations de niveau dans le puits récepteur 14, qui correspondent directement aux variations d'épais- seur du paillasson sur le tamis que l'on utilise pour régler la vites se à laquelle le tamis tourne normalement. A cet effet un flotteur pivotant 26 est placé dans le puits 14 et est destiné à faire fonc- tionner un mécanisme de changement de vitesse pour le tamis. Les détails de ce mécanisme sont clairement visibles sur les figures 25, 26,43 et 44; il est caractérisé par un élément 27, analogue à un disque de friction et par un élément coulissant 28 coopérant avec
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lui et analogue à une poulie de friction. Le mécanisme est simple, mais solide et fonctionne automatiquement. Il ne nécessi- te aucune explication détaillée.
En se reportant au dessin, on voit que le centre du dis- que 27 est fixé et que le disque est réuni à l'arbre du tamis par l'intermédiaire d'un engrenage 29 de réduction à petite vitesse.
Les paliers fixes de l'arbre du tamis sont désignés par 15y. Au contraire la poulie 28 est montée sur une rainure ou clavetée sur un arbre transversal 30 et peut se déplacer suivant l'axe de cet arbre et sur lui. La poulie 28 est toujours en contact de fonctionnement avec la face du disque 27.
L'arbre 30 et la poulie 28 tournent d'une manière conti- nue et pour éviter le glissement, le disque est garni d'un revête- ment 27a, mou et résistant, formé d'habitude d'une feuille de caout- chouc avec une toile par derrière, fixé sur lui par des cordons 27b; et la périphérie 28' de la poulie 28 est cannelée ou moletée de façon à pouvoir s'accrocher sur le caoutchouc plus mou. Un res- sort à boudin 31 applique constamment le disque contre la poulie.
L'arbre tourne très vite, mais à une vitesse constante sous l'ac- tion d'un moteur 32 par l'intermédiaire d'un mécanisme de réduction 33 (voir les figures 25 et 26). La vitesse de l'arbre et de la pou- lie est d'environ 70 tours par minute pour assurer un coulissement rapide de la poulie de la manière décrite ci-après.
On remarquera que l'arbre 30 n'est pas rigide, une fois sorti de la boite de réduction de vitesse 33. Il comporte un joint universel 34 par l'intermédiaire duquel il est commandé et qui lui permet de prendre un certain angle par rapport au rayon du disque 27. A cet effet, l'extrémité libre 30' de l'arbre 30 est monté dans un palier porté par un bloc à pivot 35 accouplé avec le flotteur 26 dont il a été question ci-dessus. Ledit bloc 35 est guidé par une colonne fixe 37 et monté sur de petits galets antifriction; ce bloc s'oppose à la poussée du ressort 31 qui passe par la poulie 28 et l'arbre 30.
La liaison entre le bloc à pivot 35 et le flotteur 26
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s'établit par l'intermédiaire d'une tige 38, d'un bras 39 et de l'ar- bre oscillant 40 solidaire du flotteur 26,
Un niveau'normal de fonctionnement est établi dans le puits récepteur 14, à peu près comme l'indiquent les figures 23 et 27, et les pièces 26, 40 et 35 sont réglées de façon à maintenir l'arbre 30 dans sa position neutre ou radiale par rapport au disque de friction 27. Puis, lorsque le flotteur monte ou descend, son mouvement se communique au bloc 35 et par lui à l'arbre 30 qui prend une position angulaire sans cesser de tourner.
Ces mouvements amènent la poulie de friction dans une position non rectiligne par rapport à la face du disque 27 et par suite la poulie qui tourne d'un mouvement continu prend aussitôt un mouvement hélicoïdal vers l'intérieur ou l'exté- rieur du disque 27, suivant la direction dans laquelle l'extrémité libre de l'arbre 30 a dévié. lorsque le niveau monte dans le puits 14, la poulie de fric- tion 28 suit un trajet hélicoïdal vers le centre du disque de fric- tion et fait augmenter progressivement la vitesse de rotation du dis- que et du tamis. Cette ascension du niveau indique que le paillasson M a augmenté et est plus épais qu'il ne devrait être, et comme le mouvement de rotation du tamis augmente, le paillasson ne tarde à s'amincir en permettant au niveau du liquide de reprendre sa hau- teur normale.
Inversement, et ainsi qu'il arrive souvent, l'eau usée est trop claire (contient peu de matières solides) et comme elle passe plus librement à travers le tamis, le niveau baisse dans le puits A ce moment l'arbre dévie dans l'autre sens ce qui a pour ef- fet de faire suivre à la poulie de friction un trajet hélicoïdal vers l'extérieur sur le disque de friction 27 et la vitesse du ta- mis diminue sensiblement en permettant ainsi au paillasson des matiè- res solides de l'eau usée de reprendre son efficacité normale, et par suite, au niveau dans le puits de se rétablir à sa hauteur nor- male.
La pratique a démontré que la vitesse de rotation du tamis n'a pas besoin de dépasser un tour par minute, lorsque les eaux usées à traiter sont lourdes ou riches en matières solides et peut
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ne pas dépasser un huitième de tour par minute lorsqu'elles sont légères ou claires. Il est évident que la vitesse du tamis rota- tif, qu'elle soit constante ou variable doit toujours être détermi- née conformément à la nature et au volume du liquide à traiter .
Le moyen le plus commode consiste à commander le transpor- teur 16 par l'arbre du tamis par exemple par des roues à chaîne grande et petite et par une chaine 41, ainsi que le montrent les figures 25 et 26.
L'écoulement de l'eau usée à travers le tamis est représen- té par les lignes 20 en pointillé de la figure 27. L'eau usée amélio- rée dépasse le seuil 17 et tombe dans le canal 21. Ce canal est fixé sur le fond de l'élément I en forme de boite et pénètre dans la par- tie supérieure d'un canal descendant 22, situé au-dessous de lui et plus large qui est destiné à répartir l'eau usée suivant toute la largeur du bac situé en dessous.
De préférence, le canal vertical 22 contient un certain nom- bre de chicanes 22 'fixes qui provoquent la dispersion du liquide qui s'écoule dans le sens latéral et lui font subir en quelque sorte une série de laminages. Ces laminages successifs ont pour effet d'agglo- mérer les résidus solides de l'eau usée et sont importants, surtout lorsqu'on emploie de l'huile minérale dans l'installation, ainsi qu'il sera décrit ci-après. De préférence, l'extrémité 5 du bac comporte un élément transversal en forme d'auge 23 avec un bord rabattu vers le haut 24. Ces éléments de déviation changent la direction descendan- te de l'écoulement du liquide et dirigent doucement le courant vers le haut de sorte que les résidus plus légers que l'eau remontent ra- pidement à la surface du liquide dans le bac, pour être ensuite éli- minés sous forme de mousse.
L'eau fortement épurée commence alors à circuler lentement vers l'avant du bac.
Lorsqu'on a à traiter des eaux nocives, ou en cas de mala- dies, ou lorsqu'il est nécessaire d'ajouter à l'eau une substance re- tenant par affinité les matières organiques dissoutes ou en suspension de la manière décrite précédemment, on fait arriver dans le puits 14 un courant d'huile minérale, telle que du pétrole lampant.
Cette
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huile supprime les odeurs et se combinant immédiatement avec les matières organiques et clarifiée en partie par le tamis entre dans le canal descendant 22, où sous l'action de laminage décrite ci-des- sus, elle se mélange davantage avec l'eau usée et vient en contact intime avec les matières organiques résiduelles, Etant dirigé vers le haut par les éléments de déviation 23 et 24, le mélange huileux fortement chargé de matières organiques, arrive à la surface du courant principal, tandis que l'eau épurée davantage circule vers 1" avant dans la partie inférieure du bac. La mousse huileuse ainsi for- mée sur l'eau est recueillie par l'appareil à écumer S et amenée de la dans le séparateur 0. Seule l'huile fortement polluée à besoin d' être reprise dans le décinérateur pour y être brûlée.
L'huile res- tante est clarifiée et retournée dans le puits 14, en d'autres ter- mes, on établit un circuit de circulation de l'huile:, Le volume d' huile utilisée n'a pas besoin d'être considérable.
On peut introduire de la même manière des produits chimi- ques, acides ou abalins dans l'installation, si l'on considère qu'il est utile de'le faire ; et dans cette installation il n'est pas plus difficile de se débarrasser des précipités chimiques que des boues fraîches ordinaires.
Les installations de traitement des eaux usées actuelles sont sérieurement endommagées lorsqu'on déverse dans les égouts qui les alimentent des déchets de coton, des huiles, des graisses et des produits chimiques. Au contraire on remarquera tout de suite.que la nouvelle installation permet de le faire, puisque des mesures ont été prises à cet effet et ne dépend pas de moyens auxiliaires biolo- giques.
La direction du mouvement du liquide dans les bacs accou- plés est indiquée par des flèches. Ainsi qu'il a été décrit précé- demment, la séparation par la gravité des impuretés a pour résultat un dépôt de corps solides fins au fond du bac et la formation d'une mousse à la surface du courant qui circule lentement.
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Le nouvel appareil à écumer servant à éliminer ou à décan- ter la mousse précitée est représenté en détail sur les figures 31 et 33. En avant du déversoir du bac, de quelque nature qu'il soit, se trouve une auge transversale 42 comportant un tuyau de vidange 42' qui aboutit au séparateur 0. La paroi 42a de l'auge qui se trouve du côté de l'arrivée du liquide se termine au-dessous du niveau de l'eau WL et sert à supporter une barre transversale mobile 43, fixée sur elle d'une manière réglable par des boulons formant verrous 44.
La barre 43 s'étend d'un côté à l'autre du bac. Elle comporte une surface directrice 43' légèrement inclinée et sa position est réglée de façon qu'une nappe d'eau et de mousse s'écoule par la gravité au- dessus de son bord supérieur. L'élément désigné par 42b est une cloi- son dirigée vers le bas, permettant aux matières flottantes de se rassembler plus facilement,
Toutes les matières solides qui se sont enrobées ou empri- sonnées de nouveau dans la mousse qui avance lentement se trouvent à la partie inférieure de cette mousse, et pour éliminer la boue avec succès, il faut faire flotter ces matières sur une couche d'eau. Il est avantageux que la quantité d'eau ainsi déversée soit faible pour réduire au minimum l'opération de la dessication finale.
Pour arri- ver à ce résultat, le sommet 43' de la barre 43 comporte un certain nombre de guides 43a pour la mousse, en saillie, en forme de V sépa- rés seulement par des orifices 43b d'évacuation étroits. On peut éva- cuer par ces orifices étroits 43b sans grand excès d'eau des courants de mousse d'une épaisseur considérable. De préférence la barre entiè- re 43 est une pièce de fonte et on place une bande formant garniture entre ladite barre et la paroi 42a de l'auge. L'élément 45, visible sur la figure 31 est un déversoir de sûreté placé à l'extrémité de sortie du bac primaire.
Il sert à évacuer directement un liquide ef- fluent primaire au moment où l'aérateur décrit en détail ci-après est fermé et cesse de faire passer le liquide efflment du bac pri- maire au commencement du bac secondaire, opération qui est une carac- téristique de l'agencement des unités de la figure 5 montées en série.
Cependant, on ne laisse pas normalement le niveau de l'eau
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dans le bac primaire monter à une hauteur suffisante pour qu'elle sorte par le déversoir 45. Au contraire le bac primaire comporte un déversoir normal 47 placé plus bas. Ce déversoir normal est formé par l'un des bords d'un canal étroit 48, légèrement immergé, et l'au- tre bord du dit canal se prolonge par une plaque inclinée 49 soudée sur lui. Un élément R rotatif à grande vitesse qui doit être de for- me cylindrique, et qui est l'aérateur caractéristique de l'invention, coopère avec les éléments précités et est toujours noyé en partie dans l'eau qui se trouve en permanence dans le canal 48.
Cet élément R dont la forme de construction la mieux appropriée sera décrite ci- après est monté sur des tourillons fixes ou paliers 50 de chaque cô- té du bac et tourne sous l'action d'un moteur électrique R'.
En tournant dans la direction de la flèche (fig.31) et en- trainant de l'eau dans l'angle voisin formé par les éléments 48 et 49, cet élément rotatif se charge d'eau et la projette vers le haut sous forme de brouillard ou de fines gouttelettes. L'eau à l'état de fine division pénètre dans la chambre d'aération A dont il a été question précédemment et se mélange avec une quantité d'air considé- rable. L'oxydation des impuretés qui en résulte a été décrite anté- rieurement. L'eau tombe dans ladite chambre.
Parallèlement à l'élé- ment rotatif R se trouve une auge 51 dont la plaque 49 constitue l' une des parois et dans laquelle l'eau qui retombe se rassemble,
Le sommet de la chambre A est ouvert pour permettre à l' air d'y entrer et comporte à sa partie inférieure un élément mélan- geur d'air secondaire, constitué par une paroi inclinée a' qui diri- ge l'eau qui retombe dans ladite auge 51. La paroi inclinée a' com- porte plusieurs gradins ou rebords a2 sur lesquels l'eau retombe en cascades et de plus des fentes d'admission d'air a3, placées au-des- sous des gradins a2, pour assurer un mélange parfait de l'air avec l'eau qui retombe.
Dans le second bac se trouvent des éléments semblables 48a, 49a, Ra, 50a, R" et A, placés en travers dudit bac et de préférence dans le prolongement de ceux du premier bac et servant au même usage Mais l'auge réceptrice est partagée ici en deux étages, dont l'étage
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inférieur 51a communique avec l'auge 51 par une ouverture 52 convena- blement étanche percée dans les parois contigües des bacs, tandis que le fond de la portion 51b supérieure est formé par une plaque suréle- vée 53. L'eau sortant de l'auge primaire 51 coule dans le canal 51a et est distribuée à l'élément tournant Ra par des ouvertures 49b mé- nagées dans la paroi inclinée 49a.
La cavité en forme d'auge qui contient l'élément rotatif Ra s'adapte exactement audit élément par une plaque arrière 54 dont le bord inférieur est soudé sur l'élément 48a. Une plaque 55 sembla- ble de protection contre les éclaboussures est prévu pour l'élément rotatif R, mais s'arrête à une certaine distance du canal 48 pour laisser entrer l'eau librement,
L'eau ayant été élevée au-dessus du compartiment primaire est reprise et élevée de nouveau par l'action de l'élément rotatif Ra pour se rassembler dans l'auge 51b et se vidanger par la plaque surélevée 530 C'est ainsi que s'explique le fait, dont il a été que s- tion ci-dessus, que le niveau de l'eau maintenu dans le bac secondai- re est plus élevé que dans le bac primaire,
ce rapport de hauteur pouvant être établi grâce à la nature de l'opération d'aération du procédé et étant utilisé ici en vue de simplifier la construction et afin que la mousse formée dans le bac secondaire puisse être re- tournée par la gravité dans l'appareil à écumer du bac primaire au lieu de rester dans le premier de ces bacs dont elle serait plus difficile à évacuer.
Ainsi qu'il a été dit antérieurement, un appareil à écu- mer S' semblable, placé à la sortie du bac secondaire retourne la mousse qu'il a recueillie dans le bac primaire et la vidange du li- quide effluent T du second bac se trouve évidemment à un niveau de hauteur correspondante.
Il convient ici de faire remarquer que le fait exposé ci- dessus de la possibilité d'élever le niveau de l'eau usée et d'éva- cuer un liquide effluent à un niveau plus élevé est une particulari- té déterminée de l'invention. Il est clair que l'aération de l'eau implique non seulement sa mise à l'état de fine division en présence
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de l'air, mais encore l'élévation de son niveau dans l'air et il en résulte qu'il n'est pas nécessaire de ramener l'eau dont le niveau a été élevé au niveau dont elle provient, mais qu'elle peut être dis- tribuée à un niveau plus élevé.
L'invention comporte un agencement, qui n'a pas été spécia- lement représenté, de bacs unitaires, placés à des niveaux succes- sifs de plus en plus élevés et la distribution d'un liquide effluent aéré ou oxydé à un niveau, qui, contrairement à la pratique habituel- le, est sensiblement plus haut que le niveau de l'eau arrivant dans l'installation. De plus, il est évident que cette élévation du niveau qui donne lieu à une épuration d'un degré élevé est obtenue au prix d'une dépense de force motrice très faible, ce qui constitue un au- tre avantage déterminé.
Un intérêt tout spécial s'attache au dispositif commandé par un moteur, nécessaire dans l'invention pour amener l'eau à l'état de fine division en mélange avec l'air et comportant une élévation considérable du niveau de l'eau. Pour réduire au minimum la consomma- tion de force motrice, il faut éviter l'emploi de pompes, buses de projection aubes rotatives et palettes agitatrices, car la totalité de l'eau doit être mise en mouvement et ces opérations de déplacement entrainent une dépense de force motrice trop considérable.
On peut faire subir l'aération seulement à une portion li- mitée de l'eau, en s'en rapportant à la diffusion finale de cette eau dans le reste du liquide. Mais il est bien connu que la quantité d'oxygène que l'eau peut contenir est faible et qu'il vaut beaucoup mieux disperser l'eau et ±'exposer en totalité à l'action de l'air, ainsi qu'on le fait par le nouveau procédé.' Ceci étant admis, la con- sommation de force motrice doit être prise en sérieuse considération.
Pour être pratique, il faut que l'opération soit simple et peu cou- te use
A rencontre des procédés antérieurs, l'invention est basée sur le principe de l'utilisation de la tension superficielle de l'eau pour réaliser le contact instantané d'une pellicule d'eau avec un élé- ment rotatif, pellicule qu'il s'agit de mettre en mouvement et d'éle-
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ver. De plus, on fait tourner cet élément à une vitesse qui surmon- te cette tension superficielle de la pellicule d Teau et la détache de façon à former une pellicule.
Ainsi qu'il est connu, lorsqu'une pellicule de cette nature est mise en liberté dans l'air elle se sé- pare immédiatement en un grand nombre de fines particules,
Il convient ensuite de remarquer que le détachement ainsi provoqué par la force centrifuge exige une vitesse de rotation dé- terminée ; cette vitesse n'est pas grande mais doit toujours faire naitre un couple suffisant pour projeter l'eau entrainée dans l'espa- ce à une distance considérable.
Etant dirigées par les éléments 48 et 49 situés tout près de l'élément rotatif, les trajectoires de l'eau entrainée en ce point prennent une direction verticale et vers les parois inclinées des chambres d'aération, permettant ainsi à l'eau de rencontrer une provision d'oxygène dans l'air qui se trou- ve en permanence et circule dans chaque chambre d'aération A (voir les lignes en pointillé des figures 31 et 32).
Il est facile de comprendre d'après ce qui précède que les éléments rotatifs R et Ra précités amènent simplement des surfaces planes au contact de l'eau dans laquelle ils sont partiellement im- mergés. En pratique, ils ont environ 152 mm de diamètre. D'abord ils ne doivent pas déplacer l'eau, mais simplement être mouillés ou re- couverts d'une pellicule d'eau. Il est évident que la quantité d'eau entrainée vers le haut par unité de mouvement est faible, mais un élément rotatif de 152 mm. de diawètre qui tourne à 30600 tours par minute environ se recouvre d'une pellicule d'eau et la projette avec une telle rapidité qu'il en résulte dans l'ensemble un écoulement d'eau considérable par unité de longueur de l'élément rotatif. L'ef- fort nécessaire est faible et la consommation de force motrice est peu importante.
La totalité de l'eau qui traverse l'installation est ainsi projetée dans l'air à peu de frais.
Un simple cylindre peut servir dans ce but, mais comme cette phase de l'invention dépend de l'étendue des surfaces mouillées par unité de longueur de l'élément rotatif, il vaut mieux que les dits éléments soient formés d'un grand nombre de disques ayant même axe et séparés par des intervalles convenables, qui tous ensemble
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possèdent une surface plus étendue pour recevoir et projeter l'eau.
Cet élément rotatif à disques multiples est analogue au tamis 15 employé au commencement de l'installation, mais les disques de l'a- érateur sont plus petits et séparés par des intervalles plus grands.'
Les éléments aérateurs R et Ra construits sous la forme de disques choisie de préférence, sont représentés particulièrement sur la figure 33. Ainsi qu'on peut le voir, il vaut mieux que les disques centrifuges r soient disposés par groupes, mesure que l'on adopte pour ménager des passages permettant aux courants d'air d'en- trer librement et de se déplacer dans la chambre A, même si cette chambre A parait être complètement remplie de fines gouttelettes.
On obtient ainsi d'une manière certaine un meilleur équilibrage de l'air dans la chambre d'aération.
Les disques !:,'et les pièces d'écartement r' sont montés perpendiculairement sur un manchon central rigide r2.Les éléments r3 sont des pièces d'écartement en forme de manchons placés entre les groupes de disques. Après avoir mis les disques espacés dans leur position sur le manchon de support allongé r 2, on les fixe ou les immobilise sur ledit manchon par exemple par des contre écrous. L'élément rotatif comporte des tourillons qui s'étendent au delà des extrémités du manchon r2 et qui se logent dans les pa- liers extrêmes 50. De préférence ces paliers sont garnis de coussi- nets antifriction ou de roulements à billes (voir r5), et de pré- férence aussi les tourillons de l'élément rotatif font partie d'un arbre central r6 sur lequel le manchon r2 est claveté ou chevillé.
Cet arbre est accouplé avec le moteur de l'élément rotatif, et com- me il constitue un élément indépendant, il peut être retiré par une ouverture ménagée dans la paroi latérale du bac, lorsqu'on dé- sire monter dans le bac ou en démonter l'élément rotatif complet d'autre part.
Le meilleur moyen de réaliser d'une manière certaine la transmission de l'oxygène à l'eau consiste à partager ainsi l'eau en fines gouttelettes et à la mettre en contact avec l'air à 'l'état de brouillard. Il est donc avantageux que l'écartement des disques
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soit relativement grand, pour que l'eau ne soit pas saisie entre les disques et projetée à l'état de grosses gouttes ou de filets. On remédie à cette difficulté en montant entre les disques des pièces dTécartement r', qui sont plus larges qu'une goutte d'eau, en empê- chant ainsi l'eau d'être retenue par capillarité.
Il a été dit que l'élément rotatif a 152 mm de diamètre.
Il est évident que l'eau se détache sous l'action de la force centri- fuge et que cette force doit être suffisante si les éléments rotatifs sont plus grands ou plus petits. Mais il convient de remarquer qu'en ce qui concerne la force centrifuge, c'est l'élément rotatif de rayon minimum qui est le plus avantageux au point de vue du détachement de l'eau. Il est évident aussi qu'un petit élément rotatif, étant moins retardé par le frottement de l'eau est plus facile à entrainer qu'un élément rotatif de diamètre plus grand.
La manière de faire la plus pratique consiste à souder les blocs 50. formant paliers sur les rigoles rigides respectives 48, 48a, puis à les usiner, de façon à obtenir des paliers solides correctement alignés pour les arbres des aérateurs. De plus chacune des dites rigo- les et les éléments des auges combinés avec elles forment un élément unitaire d'atelier, qui, après avoir été fabriqué, peut être facile- ment soudé dans les bacs unitaires choisis, sans affecter l'aligne- ment de ces paliers d'arbres séparés par un grand intervalle,
Après avoir ainsi suivi le trajet parcouru par les eaux usées dans les bacs de sédimentation et étudié les traitements qu'el- les y ont subis, il reste à examiner en détail les éléments destinés à la destruction des impuretés qui ont été recueillies par le tamis 15,
par le séparateur de mousse 0 et en particulier par les chaines de remorque dans les bacs. On se débarrasse d'une manière absolument sûre de tous ces résidus dans l'appareil D que l'on a appelé déciné- rateur. Il convient de répéter ici que l'invention consiste aussi à brûler finalement tous les résidus nuisibles et dangereux re- cueillis dans l'eau que l'on traite ; on ne doit pas oublier non plus que toutes les impuretés recueillies dans l'installation contiennent de l'eau ou sont en suspension dans l'eau et qu'il faut se débarras-
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ser de cette eau avant que ces matières nuisibles puissent être brû- léeso.
Ces deux opérations nécessaires (dessication et incinéra- tion) sont effectuées par un élément de décinérateur qui est simple et peu couteux à construire et à faire fonctionner ainsi qu'on le comprendra facilement d'après l'exposé du principe d'après lequel il fonctionne. Ce principe est ancien et est celui qui consiste à fai- re bouillir de l'eau en y plongeant des pierres chauffées. Mais l'ins- tallation en question doit fonctionner d'une manière continue, et la forme donnée à l'appareil résulte de cette condition, ainsi que du fait que les matières une fois séchées doivent être finalement brû- lées. L'invention a encore pour but de ne pas amener les matières sé- chées sous la forme d'un gateau devant être ensuite fragmenté mais sous la forme pulvérulente qui permet de les brûler immédiatement en suspension.
La manière de faire la plus commode consiste à placer le décinérateur au voisinage des bacs de sédimentation et assez bas pour recevoir hydrostatiquement les boues du fond du bac à eau par l'intermédiaire de tuyaux 9 et 9a munis de soupapes appropriées et s'élevant du fond du bac et par l'intermédiaire d'un tuyau similai- re (non représenté) venant du séparateur de mousse et d'eau 0. Le la- minoir W, qui reçoit les refus de tamisage amenés par le transpor- teur 16 et est commandé par lui, est placé également plus haut que le décinérateur et l'alimente en matières pressées par une rigole descendante w' (voir fig. 3 et 5). Un égouttoir w" reçoit l'excès d'eau provenant du laminoir et la vidange dans le bac sur lequel le laminoir est monté.
Ainsi qu'on peut le voir de préférence sur les figures 15, 18 et 19, la portion formant le four du décinérateur consiste dans une grande chambre de combustion d étroite comportant une por- te dl pour l'admission d'air à sa partie inférieure et une ouvertu- re à sa partie supérieure, Dans cette chambre peut se trouver une grille à combustible. et une porte, mais il suffit généralement d'y installer un brûleur à huile ou à gaz. d 2, qui permet de chauffer la
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chambre du four au début. Les matières solides de l'eau usée brû- lées dans cette chambre fournissent une grande partie sinon la tota- lité de la quantité de chaleur nécessaire au séchage de tous les résidus recueillis dans l'eau usée.
Au sommet du four, se trouvent deux rigoles d 3 d'admission des boues et un chapeau d4 en forme de boite. Cette boite qui de pré- férence est amovible en une seule pièce des rigoles, contient deux groupes de galets à chaines, qui se commandent réciproquement (d5,d6, d7), dont les extrémités sont rabattues et sur l'ensemble desquelles circule une longue et large courroie chaine d8 qu'ils font mouvoir et qui est composée de plusieurs chaines en métal. Chaque rigole con- tient un galet qui est noyé dans les boues, qui sont amenées normale- ment d'une manière continue par chacune des deux rigoles d3.
La partie pendante de la courroie d8 pend dans la partie supérieure du four. On peut utiliser un brin unique ou, comme le mon- tre la figure un brin double. Le brin double convient mieux dans le cas de deux rigoles d'amenée des boues.
Les arbres des galets sont supportés par les extrémités de la boite qui forme le chapeau d4 et ainsi qu'on peut le voir les ga- lets de chaque groupe engrènent ensemble. Les deux groupes sont réu- nis par une courroie chaîne d10 (voir fig. 20) et un moteur unique d" fait tourner lentement tous les galets par l'intermédiaire d'un mécanisme réducteur d12 interposé.
La courroie chaine étant formée de plusieurs maillons compor- te plusieurs ouvertures, c'est à dire que la courroie en métal compor- te un grand nombre de trous et par suite laisse passer librement vers le haut les gaz provenant de la chambre de combustion d. Les gaz sor- tent par le haut du chapeau du four par une cheminée d9 ou tout au- tre dispositif d'échappement.
Pour empêcher la courroie de se déplacer sur les galets, les chaines sans fin élémentaires qui constituent la courroie d8 peu- vent être soudées par des chevillesou remanies par groupes de toute autre manière, et, ainsi qu'on peut le voir, les différents groupes peuvent être de longueurs différentes et former des échelons dx dans
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la partie pendante de la courroie. L'utilité de ces échelons sera indiquée ci-après.
La courroie chaine pendante est chauffée pendant qu'elle passe à travers le four et lorsqu'elle se déplace dans les rigoles en les traversant elle chauffe rapidement les boues qui y arrivent, en chassant l'eau à l'état de vapeur et épaississant et stérilisant la boue d'une manière continue. La vapeur dégagée s'échappe aussi- tôt par l'orifice de sortie d9 et ne pénètre pas dans la chambre de combustion et n'empêche pas la combustion de s'y effectuer. La che- minée en métal d9 représentée sur la figure, fonctionne à la manière d'un condenseur dans lequel la vapeur à basse pression se transforme tout de suite en eau qui se vidange en dx, constituant un produit final de l'opération, tandis que les gaz de la combustion s'échappent librement au dehors.
Comme la courroie chaîne est relativement froide lorsqu' elle sort des rigoles à boues, la boue épaissie y adhère ou se colle sur elle en grumeaux et est ainsi entrainée hors des rigoles et trans- portée vers le bas dans la partie la plus chaude de la chambre de com- bustion, L'eau résiduelle s'y évapore rapidement, en laissant les particules solides qui se détachent des chaînes sous l'action des se- cousses sous forme de poussière et par conséquent dans un état leur permettant de brûler en suspension dans la chambre d.
Les refus de tamisage qui pénètrent dans le four par la rigole w' tombent dans le sac ou poche formée dans la largeur de la courroie chaîne d8 et ladite chaine étant en mouvement, les matières se roulent et tournent sur la chaine jusqu'à ce qu'elles soient par- faitement sèches, puis elles s'enflamment et brûlent pendant qu'el- les sont encore en mouvement sur la chaine ou bien tombent à travers les trous de la courroie et brûlent dans la partie inférieure du four. Les échelons dx si la partie pendante de la chaine en compor- tent facilitent la répartition des refus de tamisage d'un côté à l'autre de la courroie en mouvement.
La cendre propre, obtenue finalement par le procédé est un autre produit final dudit procédé, ainsi qu'il a été dit ci-dessus';
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La pratique a démontré qu'une température de 317 à 370 C était une température convenable de la chaine pour réaliser l'éva- poration des boues et amener les matières solides dans un état de siccité leur permettant de brûler et que les chaines en métal résis- tent longtemps à la destruction à ces températures,.
La température et l'activité du feu dans la chambre de combustion varient évidem- ment avec la quantité d'air et de combustible qui y est amenée et pour maintenir les chaines à ces températures de marche qui donnent toute sécurité, on fait varier leur vitesse de translation d'une ma- nière inversement proportionnelle à la quantité de chaleur dégagée dans la chambre du four. A cet effet, on a prévu un mécanisme de changement de vitesse automatique, qui est de nature identique à ce- lui qui a été décrit ci-dessus à propos du tamis 15, mais qui dans le cas présent est contrôlé thermostatiquement par exemple par une tige thermostatique réglable placée dans la chambre du four.
Ce mécanisme de changement de vitesse automatique est re- présenté de préférence sur les figures 19 à 21 sur lesquelles les éléments caractéristiques dudit mécanisme sont désignés par 27x, 28x, 30x, 35x et 38x. Mais dans ce cas, la tige de commande 38x n'a pas besoin d'être actionnée par un flotteur. Au contraire elle est réunie à l'extrémité libre d'une tige thermostatique d14 bi-métalli- que et commandés par elle. Pour plus de commodité, elle est placée dans le chapeau métallique du four et fixée à son sommet par l'in- termédiaire d'un bloc formant pivot réglable d15. La tige thermosta- tique ainsi agencée peut être mue et réglée à la main pendant que le four et la courroie chaîne sont chauds.
Il est évident que la fle- xion thermique de la tige est destinée à faire mouvoir le bloc 35x du mécanisme variable. A l'aide de cette tige réglable à la main, le mécanisme de changement de vitesse peut être et est réglé au début pour une vitesse "normale" ou neutre qui correspond à la température à laquelle la courroie chaine doit être maintenue. Ensuite toute va- riation sensible de la température dans un sens ou dans l'autre a pour effet une variation correspondante de la vitesse de translation de la courroie chaine, telle s'elle est nécessaire pour empêcher
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la chaleur de l'endommager ou pour éviter un chauffage insuffisant de la courroie qui ralentirait le séchage des matières.
Les éléments d16, visibles sur la figure 18 représentent une petite chaudière ou générateur de vapeur que l'on peut installer dans le four d, dans le cas où on a l'emploi de vapeur sous pression, par exemple lorsqu'il parait avantageux de remplacer les moteurs électriques représentés sur les figures par de petites turbines à vapeur.
L'invention n'est pas limitée aux installations unitaires simples, car il est évident que l'installation peut subir une ex- tension par l'addition de bacs et en réagençant les éléments auxili- aires ci:'une manière un peu différente, par exemple, ainsi que le mon- trent les figures 34 à 41. Pour simplifier, les figures 34 à 41 sont limitées à la sédimentation primaire. L'addition du traitement se- condaire décrit ci-dessus est évidente pour les gens du métier.
Ainsi qu'on peut le voir sur la figure schématique 34, l' ensemble d'une installation agrandie peut comporter un ou plusieurs groupes de bacs en métal, décrits ci-dessus, désignés ici par 60.
Les bacs de chaque groupe sont alimentés par une rigole d'admission profonde 61, chaque groupe étant formé de deux de ces bacs placés bout à bout. Les autres extrémités des groupes sont desservies par des rigoles 62 pour le liquide effluent et disposées d'une manière semblable. La rigole 61 communique avec les bacs 60 par des orifices 60a à vannes et les bacs 60 communiquent avec les rigoles pour le liquide effluent par des déversoirs 60' placés en bout. A l'extrémi- té de sortie de chaque rigole 61 et 62 se trouve un appareil à écu- mer Sx. Les chaînes de remorque 8x sont visibles sur les figures 35 et 36.
Les tuyaux 9x de vidange hydrostatique des boues y sont éga- lement représentés et dans ce cas débitent les boues recueillies au fond des bacs dans des rigoles étroites 63 qui se trouvent à la partie supérieure de la rigole 61, et en sortant desquelles les boues sont transportées dans un collecteur de boues 65 par les tuy- aux 66 et 67. De ce collecteur, elles passent aux décinérateurs Dx.
Les mousses provenant des appareils à écumer Sx sont rassemblées
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dans un réparateur 68 par des tuyaux 69 et de là passent aux déci- nérataurso
Les conduites d'évacuation de l'installation sont toutes désignées par 70. La manière de faire la plus pratique consiste à agrandir et à séparer des bacs 60, les puits d'admission et les dis- positifs de clarification initiale des eaux usées par raison d'écono- mie
Les eaux brutes provenant de l'égout 71 pénètrent dans un collecteur de tête, faisant partie d'un bac ou rigole étroite 72, dans lequel se déposent les masses les plus lourdes. Cette rigole est visible de préférence sur les figures 34,35 et 37.
Elle est pré- vue comme devant être nettoyée à la main et comporte un déversoir de sûreté 73 destiné à dériver les eaux d'égouts en cas d'orage ou d' arrêt des tamis rotatifs 74. Ceux-ci sont placés sur les cotes de la rigole 72. Ils sont du type de construction à disque décrit antérieu- rement, mais leur capacité est plus grande et ils peuvent fonction- ner à une vitesse constante plus forte, car il ne serait pas prudent dans le cas présent de laisser se former de gros paillassons et leur fonction consiste seulement à éliminer rapidement les matières à gros grains qui pourraient obstruer les orifices de sortie des boues des puits 75 agrandis.
Chacun des dits puits comporte une des rigoles décrites ci-dessus et un tamis multiple à petite vitesse désigné par 77, ainsi que des poches 78 en dos digne qui amènent l'eau d'égout tami- sée à la rigole de distribution 61.
Les tamis à disques 77' sont disposés de préférence sur un bâti robuste 77" et comportent en dehors des paliers 77a qui sur- plombent les poches en dos d'âne 78. Ce bâti supporte également les rigoles de tamisage 77b qui, pour fonctionner, aboutissent aux rigo- les transporteuses 77c conduisant les matières aux décinérateurs.
Le dit bâti 77" supporte également la commande à vitesse variable bien connue maintenant des tamis à disques 77'. Les éléments de commande sont désignés par 27z, 28z et 32z, qui représentent res-
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pectivement le disque et la poulie de friction et le moteur de com- mande, Les arbres de commande à petite vitesse qui accouplent la commande par friction aux arbres des tamis sont désignés par 79o Il est évident que les tamis 77' fonctionnent avec des paillassons de tamisage fins, et que l'eau d'égout sortant du puits 76 arrive à la rigole de distribution 61 dans un bon état de clarification. Le flotteur 80 qui règle la vitesse des tamis est représenté sur la figure 42 et fonctionne sous l'action des variations de niveau WL de l'eau dans le bac 76.
L'installation importante représentée sur ces figures est représentée à une échelle très réduite, mais ses dimensions sont proportionnelleset ses dimensions réelles peuvent être déterminées par rapport aux dimensions ordinaires indiquées ci-dessus d'un bac unitaire unique. Elle est destinée à traiter plusieurs millions de litres d'eau d'égout par jour.
On voit d'après la description détaillée qui précède que tous les buts et objets poursuivis peuvent être atteints et sont at- teints ici par des moyens très efficaces qui cependant ne sont pas encombrants et ne coutent pas cher.
REVENDICATIONS --------------------------------
EMI43.1
l.- Un procédé d'épuration, des eaux caractérisé en ce qu'il consiste à faire arriver d'une manière continue le courant d'eau à purifier et à en extraire immédiatement les matières volumineuses et toutes celles qui seraient susceptibles de provoquer des obstruc- tions ou d'interrompre les opérations ultérieures, puis à réduire la ""' vitesse du mouvement d'avancement du courant, en permettant ainsi '" aux impuretés résiduelles de s'y déposer par gravité, à laisser cou- ler d'une manière continue le courant d'eau épurée et à évacuer en même temps les impuretés déposées par la gravité sous forme de boues .&queuses se trouvant encore à l'état de fraîcheur et à peu près sans odeur et à détruire immédiatement les matières organiques qu'elles contiennent en les faisant brûler.
2..- Un procédé d'épuration des eaux suivant 1, caractérisé en
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