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Perfectionnements aux diffuseurs pour la diffusion de gaz dans les liquides.
Cette invention est relative aux perfectionnements dans ou relatifs aux diffuseurs pour la diffusion des gaz dans les liquides.
Un tybe bien connu de diffuseur comprend une auge en fonte dont la partie supérieure est fermée par une pla- que diffusante poreuse. Le diffuseur est placé dans le li- quide à traiter et le gaz est admis aous pression dans l'auge: il diffuse ainsi dans le liquide au travers de
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la plaque poreuse. Des diffuseurs de ce genre sont large- ment employés dans les procédés de sédimentation accélérés de purification des eaux d'égoûts qui comprennent l'étape de diffusion d'air dans les eaux à traiter.
Les diffuseursdu type mentionné ci-dessus sont sus- ceptibles de donner des ennuis dûs aux causes suivantes : a) L'auge en fonte se rouille intérieurement et les passages d'air se bouchent partiellement ; b) Les auges ne peuvent pas , pour des raisons cons- tructives, avoir une longueur supérieure à 4'6" etchaque auge exige un tuyau de descente séparédepuis la conduite principale d'alimentation en air située à la partie sapé- rieure de l' installation jusqu'au diffuseur placé dans le liquide.
Les corrosions à l'intérieur de ces tuyaux de descente provoquent des dépôts supplémentaires l'in- térieur des auges etconduisent à des bouchages supplémen- Lires des passages d'air. c) des difficultés se rencontrent dans le démontage des plaques poreuses des auges pour le nettoyage ou le rem- placement d'une plaque défectueuse.
Les buts le la présente invention sont d'éliminer; au moins dans une mesure appréciable, les défauts ci-dessus mentionnes dans les diffuseurs.
Suivant la présente invention, il est procuré un diffuseur pour la diffusion des gaz dans les liquides com prenant un tuyau ou conduit diffuseur ayant una entrée Jour le gaz et'une sortie pour ce gaz, un dôme ou corps creux ayant des parois latérales diffusantes poreuses, et des moyens de montage et de fixation amovible de ces dômes ou corps creux sur la sortie du conduit ou tuyau de diffusion, de faon à enfermer cette sortie dans le dôme ou corps creux, et des moyens de scellement entre le dôme ou corps
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creux et le tuyau ou conduit de façon que le gaz puisse seule- ment s'échapper par les parois poreuses.de ce dôme ou corps creux.
Le dôme diffuseur peut être réalisé en tout ma- tériau qui divisera le gaz. fourni au diffuseur en fines bulles quittant la paroi extérieure de la chambre diffusante.; par exemple, le matériau peut être une pierre artificielle faite d'aggrégat finement divisé cimenté.
Le terme "dôme" employé dans la description est censé comprendre tout corps creux fermé ayant des parois poreuses ou partiellement poreuses, qu'il soit de- forme cu- lindrique, hémisphérique, conique ou autre, et, soit de cons- truction intégrale, soit comportant, par exemple, un couvercle amovible qui peut être poreux ou non et qui ferme l'extrémité. d'un élément creux ayant une paroi poreuse.
L'invention sera décrite; pour l'exemple, avec référence aux dessins annexés. Dans les dessins :
Figure 1 est une vue en section longitudinale d'un tank de traitement d'eau d'égoût du type sillonné pour la réalisation du procédé de traitement des eaux d'égout par sédimentation activée et montre un tuyau de descente simple alimentant une rangée de diffuseurs conformes à la présente invention.
Figure 2 est une section transversale du tank montré à la figure 1.
Figure 3 est une section en.,élévation d?-un tank de traitement d'eau d'égout du type à courant spiral.
Figures 4 et 5 sont des élévations en section par- tielle montrant deux dispositifs différents pour la fixation de deux ou plusieurs diffuseurs.
Figures 6,7, 8 et 9 sont des élévations respecti- vement latérales .et en bout, montrant deux dispositions dif- férentes pour l'alimentation des diffuseurs en air.
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Figures 10, 11 et 12 sont des détails en section en élévation montrant trois dispositifs différents de diffu- seurs etd'élémëntsdiffuseurs conformas à l' invention.
Dans les figures 1,2 et 3, la méthode dans laquelle un tuyau diffuseur 10 avec des éléments poreux 12 montés sur lui est employé dans un tank d'aérage pour la réalisa- tion de l'épuration d'eau, d'égout par le procédé de sédimen- tation activée, est montrée d'une façon générale. L'air est fourni à une série de tels tanks à partir d'une canalisation principale air 11 au sommet du tank par une vanne de con- trôle 13 et un tuyau de descente 14. Le tuyau de descente unique 14 alimente une longue série d'éléments diffuseurs 12 places le long du tuyau diffuseur 10.
L'extrémité d'entrée d"air du tuyau diffuseur est relié au tuyau descendant 14 par un coude 15 et un joint à expansion 16. Le tuyau diffu- seur 10 peut être logé dans les sillons ou. posé sur des sup- ports 17,ces deux dispositions étant représentées dans les figures1et 2. En altern tive, pour le traitement des eaux d'égoût par la méthode du courant spiral; le tuyau diffu- seul' peut être supporté à la parti? inférieure et le long d'un coté du tank par des supports 17 comme représenté à la fig. 3.
Si le tuyau diffuseur est en deux ou plusieurs tronçons, ces tronçons peuvent être réunis l'un à l'autre par des joints à expansion 16 comme indiqué à la fig.4 ou par ces joints à collerettes comme indiqué à la figure 5.
Au lieu de connecter le tuyau descendant 14 au tuyau diffuseur 10 par un coude 15 comme indiqué aux figures 1,6 et 7; une connection en "T" peut être employée , comme indiqué aux figures 8 et 9, la connexion en "T" alimentant deux branches de diffuseurs. Pour éviter les poches de liquide tranquille ou une connexion en coude 15 ou uns connexion en T , 20 relie le tuyau diffuseur 10, ou bien où deux tuyaux diffuseurs sont réunis par un joint à expansion 16, ce coude
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de connexion , ou ce "T" de connexion ou ce joint à expansion peuvent être munis d'un ou plusieurs éléments diffuseurs en forme de dome 21 comme indiqué dans les figures 4,6,7,8 et 9.
Les dômes poreux 12 peuvent être disposés le long du tuyau diffuseur 10 sur une seule rangée comme indiqué aux fi- gures 1 et 2, ou bien le tuyau diffuseur peut porter deux ou plusieurs rangées de dômes, une rangée étant disposée le long d'un côté du tuyau et l'autre rangée le long de 1'autre côté.
La fig.3 montre un dispositif dans lequel il y a deux rangées de dômes, les dômes d'une rangée étant placés à un angle de 90 par rapport aux dômes de l'autre rangée. Une rangée sup- plémentaire de dômes verticaux peut être disposée entre les deux rangées disposées obliquement et les dômes d'une rangée peuvent être alternés par rapport aux dômes de l'autre rangée.
Le dôme diffuseur montré en détail à la figure 10 comprend une plaque de base 22fixée sur le tuyau diffuseur 10 et constituant un siège pour le dôme poreux proprement dit 23. Le dôme est fixé sur son siège p ar un tuyau 24 se..prolon- geant vers le haut et vissé dans une ouverture de sortie d'air 25 à la partie supérieure du tuyau diffuseur. Le tuyau 24 traverse la plaque de base 22 et la paroi supérieure du dôme.
Un écrou 26 vissé sur la partie inférieure du tuyau 24 fixe la plaque de base 22 .au tuyau diffuseur tandis qu'un écrou 27 fixe le dôme sur sa plaque de base. Une tresse de chanvre 28 est placée entre la base du dôme 23 et sa plaque de base pour empêcher les fuites d'air, sauf par les parois poreuses du dôme. Dans le même but, une rondelle cirée est placée entre l'écrou 27 et la partie supérieure du dôme. Un joint en cire bitumineuse est placé entre la plaque de base 22 et le tuyau diffuseur 10. Le tuyau 24, outre sa fonction pour la fixation du dôme sur le tuyau diffuseur, sert également comme connexion d'alimentation en air entre le tuyau diffuseur 10 et l'intérieur du dôme. Dans ce but, une ;ouverture latérale
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31 est pratiquée dans ce tuyau.
Un tuyau de caoutchoue 32 peut être placé sur le tube 24 jusqu'au dessus de l'ouverture 31 DOUX' agir comme valve de retenue, de la façon d'une valve de tube ci¯ambre à air; pour empêcher l'entrée du liquide dans le diffu- seur 10 via les parois poreuses du dôme et le tube 24 quand l'alimentation en air estcoupée.
Il y a évidemment une série d'éléments diffuseurs comme décrits ci-dessus placés le long du tuyau diffuseur 10.
La longueur et le diamètre du tuyau diffuseur varieront sui- vantl'importance de l'installation pour laquelle) il estre- cuis ; elle peut être de 9 à 50pieds et plus. Un diamètre convenable pour le tuyau diffuseur est 4" et l'espacement favorable pour les dômes de 6" à 9" d'axe en axe.
Dans une disposition modifiée de diffuseur montrée à la figure 11, le tuyau diffuseur 10 est munile long de sa longueur d'une série de bossages 33, un pour chaque dôme qu'il doit porter et alimenter en air. Chaque dôme poreux est fixé sur son bossage sur le tuyau diffuseur au moyen d'un goujon ou d'un houblon 34 etl'air est admis depuis ie tuyau diffuseur à l'intérieur du dôme par des ouvertures 35 dans le bossage 33. La valve de retenue pour éviter l'entrée d'eau de l'intérieur du dôme dans le tube diffuseur comprend un col- lier 36 qui coulisse sur la tige du goujon 34 et pose sur les trous 35 dans le bossage 33. Pendant la. diffusion de l'air, ce collier est levé par la pression de l'air dans le tuyau diffuseur.
Le dôme lui-même comprend une courte longueur d'un tuyau cylindrique poreux 37 fermé à son extrémité opposée au tuyau diffuseur par un chapeau métallique vissé sur la tige du boulon 34 et s'appuyant avec une pression de blocage sur le tuyau poreux, cette pression de blocage étant appliquée par la tête du boulon 34 ou par un écrou si un goujon est substi- tué au boulon. Une tresse de chanvre est placée entre le cha-
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peau 38 et le tuyau poreux 37 et une autre tresse de chan- vre est placée entre le bord inférieur du tuyau poreux et son bossage sur le tuyau diffuseur.
Dans la disposition de l'invention, montrée dans la figure 12, le d8me poreux est de forme tronconique, et la construction est semblable pour le reste à ce qui. a été décrit ci-dessus avec référence à la fig. 11, sauf que le boulon 34 est vissé dans un bloc ou logement de valve 41 qui est vissé à son tour sur le bossage 33 du tuyau diffu- seur. Le'bloc 41.contient une valve de retenue à bille 42 contrôlant la communication par un passage 43 entre le tuyau diffuseur 10 et l'intérieur du dôme.
Dans certains cas, la connexion entre l'intérieur d'un dôme poreux et le tuyau diffuseur 10 peut être directe par des trous dans la partie supérieure du'tuyau diffuseur.
Au lieu de fixer les dômes diffuseurs à la partie supérieu- re du tuyau diffuseur, ils peuvent être fixés dans des ou- vertures de ceux-ci au moyen d'un lutage en mastic .
Le joint à expansion 16 et le joint à expansion in- clus dans la connexion en coude 15 et dans la connexion en "@ "T" 20 sont tous de , construction similaire et représentés respectivement en détail dans les figures 4,5,6,7,8 et 9. Ce joint à expansion comprend une courte section tubulaire 44 et des anneaux à collerette 45 adaptés pour être rapprochés l'un vers l'autre par des boulons 46. Des tresses de chanvre sont placées dans ces anneaux 45, et les extrémités des tuyaux diffuseurs à relier' ensemble se prolongent au travers de ces tresses de chanvre. Quand les anneaux à collerette sont attirés l'un vers l'autre, les tresses de chanvre sont comprimées de façon à réaliser une connexion étanche aux fluides entre les tuyaux.
La perte de pression le long des tuyauteries peut être compensée et une diffusion d'air sensiblement uniforme obtenue en choisissant les entrées d'air du tyau diffuseur
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aux dômesrespectifs, d'un diamètre etd'un nombre tels que le volume d'air passant à chaque dôme est plus ou moins cons- tant, le diamètre et/cu le nombre de ces entrées étant, par exemple croissants avec la distance du dôme au tuyau descen- dant.
Dans les diffuseurs construitsjusqu'ici et ayant des plaques diffusantes plates diffusant horizontalement, une petite portion seulement des pores est active, un grand nombre de pores étant couverts d'un dépôt dû à des colonies ou des croissances bactériennes.Les éléments diffuseurs en forme de dôme conformes à la, présente invention ont des parois par lesquelles l'air diffuse latéralement, et dès lors qui ne sont pas aisément obs- truées par la matière Qui tombe.
Les dômes sont de préférence fixés sur les tuyaux dif- fuseurs soit verticalement, soit sous un angle avec la verti- cale ne dépassant pas 45 , et la hauteur des dômes est, en général; avantageusement de 4 1/2 pouces maximum.
Au lieu de fabriquer le tuyau diffuseur en fonte, il peut être fabriqué en autre matériau, par exemple en ciment d'asbeste ou en l'un des nombreux plastiques actuellement dis- ponibles.
EMI8.1
R a v e n d x c a fions.
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