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L'invention concerne un appareil et un procédé pour le traitement de liquides résiduaires organiquement pollués, tels que les eaux d'égout sanitaires, eaux résiduaires industrielles, et elle concerne plus spéciale- ment un appareil à compartiment multiples pour ce traitement.
Le but principal du traitement de liquides organiquement pollués, qu'il s'agisse d'eaux d'égout sanitaires ou d'eaux résiduaires industriel- les, est d'éliminer ou de minimiser les inconvénients et dangers pour la santé, qui résultent deleur déchargement dans des cours d'eau. Parmi les effets nuisibles résultant du déversement de liquides pollués qui n'ont pas été traités ou ne l'ont été que d'une façon insuffisante, on peut citer la présence de particules solides, la génération d'odeurs putrides, et la destruction de poisson et autres formes de vie aquatique dans les eaux re- cevant lesdits liquides.
Dans la grande majorité des cas, ces effets sont non seulement causés par des propriétés des constituants polluants eux- mêmes, mais aussi par leur décomposition bactérienne et l'épuisement de la teneur en oxygène dissous, qui en résulte dans les eaux recevant les liqui- des. Le problème consiste donc à prévoir des moyens par lesquels les cons- tituants polluants sont séparés du liquide et/ou sont stabilisés dans des conditions contrôlables.
On a déjà proposé des procédés de traitement par lesquels les constituants polluants contenus dans les liquides pollués peuvent être sé- parés et stabilisés. D'une façon générale, ces procédés peuvent être clas- sés selon la teneur en oxygène dissous du liquide soumis au traitement.
Les procédés réalisés en présence d'oxygène dissous sont appelés aérobiose tandis que ceux dans lesquels de l'oxygène dissous n'est pas présent Sont appelés anaérobies.
Les appareils utilisés pour la mise en oeuvre de ces procédés peuvent être classés en deux groupes principaux. Le premier peut être con- sidéré comme comprenant les appareils qui agissent seulement comme moyens de séparation mécanique ou physique pour enlever du liquide les matières polluantes solides et comprennent des appareils tels que des dispositifs à barreaux, écrans, et clarificateurs à dépôt par gravité. Le deuxième groupe comprend les dispositifs qui exercent non seulement une,fonction physid@@@e, mais aussi --une fonction biochimique.
Comme exemple de ce groupe on peut citer les installations telles que les filtres à dégouttement, les réservoirs de contact à aération à boue activée, et les cuves de digestion ' ou digesteurs.Généralement parlant, les dispositifs du premier groupe peu- vent seulement être employés pour effectuer le soi-disant traitement "pri- maire", ou bien ils peuvent être employés en combinaison avec on on plusieurs dispositifs du deuxième groupe pour effectuer un traitement "complet".
Dans une installation typique pour le traitement de liquides or- ganiquement pollués, la pratique courante a consisté à enlever les solides rapidement précipitables dans une station de clarification dans laquelle on maintient des conditions de repos et dans laquelle les solides rapide- ment précipitables se déposent sous la forme d'une boue sur le fond de la station. Le liquide clarifié, dont une partie des solides a ainsi été sépa- rée, peut dans certains cas être déversé comme tel, ou il peut être soumis à un traitement additionnel par lequel on enlève les matières solides fines en suspension, colloïdales et dissoutes.
Les boues formées dans le clarifi- cateur initial ou primaire, ensemble avec les boues provenant éventuellement des phases ultérieures du traitement, sont en général amenées dans une sta- tien de digestion où elles sont soumises à la décomposition bactérienne dans des conditions anaérobies. Les solides sont liquéfiés ou gazéifiés, ce qui permet d'en disposer plus facilement dans la suite, tandis qu'on produit du gaz de valeur.
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Afin d'assurer une construction compacte et économique, il a long- temps été d'usage d'effectuer la clarification par dépôt et la digestion anaérobie de la boue dans un appareil unitaire combiné, tel que par exemple le réservoir Imhoff bien connu ou l'appareil décrit dans le brevet américain N 1. 925.679 accordé le 5 septembre 1933 à John F. Skinner. Les appareils de ce genre comportent deux chambres horizontales superposées verticalement et à communication hydraulique entre elles;
la chambre supérieure sert de station de sédimentation ou clarification à travers laquelle le liquide in- troduit par les moyens d'amenée passe directement aux moyens d'écoulement de l'appareil combiné, tandis que la chambre inférieure sert à la décompo- sition anaérobie des solides enlevés par'gravité du liquide pollué pendant son passage à travers la chambre supérieure. -
L'invention a pour but principal d'améliorer l'appareil double de clarification et de décomposition anaérobie décrit ci-dessus, ainsi que le mode opératoire de celui-ci, de façon que son efficacité de fonctionne- ment soit sensiblement augmentée pour ce qui concerne le degré d'épuration obtenu.
L'invention réalise plus spécialement le but visé, en partie par une inversion opératoire de l'appareil, notamment en introduisant le courant de liquide pollué dans le compartiment inférieur de traitement anaérobie, en faisant passer une partie correspondante deliquide surnageant du compar- timent de digestion dans le compartiment supérieur de clarification, en évacuant par trop-plein le liquide clarifié du compartiment supérieur, en permettant aux solides se déposant dans celui-ci de retourner' dans le com- partiment inférieur, et en déchargeant la boue digérée du compartiment in- férieur.
Un autre objet de l'invention est de permettre l'emploi d'un équi- pement moins encombrant et donc plus économique pour obtenir les mêmes ré- sultats qualitatifs que par l'équipement actuellement prévu pour le traite- ment, ou bien d'augmenter considérablement la capacité si l'on maintient les dimensions de l'équipement actuel.
Dans le traitement bactérien aérobie de liquides organiquement pollués, les organismes comprenant la matière zoogléique sont sensibles au pH environnant. Aussi bien les pH excessivement élevés que les pH exclu- sivement bas ont un effet nuisible sur le processus biochimique au point de vue de la réalisation de l'épuration désirée. Pour ce qui concerne les pH élevés, il a été constaté que de sérieuses complications sont à craindre aux valeurs dépassant environ 8,0, tandis qu'aux valeurs dépassant envi- ron 8,8 la causticité présente aura non seulement pour effet d'inhiber, mais même de détruire effectivement les organismes aérobies.
Des effluents clarifiés obtenus par les appareils et procédés de la classe à laquelle ap- partient la présente invention sont fréquemment soumis à un traitement ul- térieur de nature biologique aérobie, et en pareil cas il est indispensable que lesdits effluents amenés à de tels moyens de traitement aérobie aient un pH inférieur aux valeurs indiquées ci-dessus. Comme il ressortira des exemples de mise en oeuvre de la présente invention, qui seront décrits ci- après, les réactions acidifiantes se produisant dans le compartiment de traitement anaérobie ont pour effet de réduire fortement le pH d'eaux d'é- gout qui entrent dans l'installation à un pH excessivement élevé.
Par consé- quent , un autre objet de l'invention est de produire une rédaction du pH d'eaux d'égout brutes qui entrent dans le système à des valeurs dépassant celles auxquelles on peut réaliser un traitement biologique aérobie satis- faisant.
Les graisses et autres matières grasses se trouvant dans les eaux d'égout brutes posent un des problèmes les plus difficiles à résoudre .Leurs effets nuisibles se ressentent surtout lorsqu'on applique un traitement se-
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condaire ou aérobie en faisant passer le liquide pollué à travers des lits poreux de menues particules portant la matière zoogléique purifiante, te. que c'estl le cas pour des filtres à sable et à dégouttement. Dans ces cas, les graisses ont tendance à obstruer les interstices entre les petites particules et donc à colmater le lit. Le problème devient encore plus com- pliqué lorsque les liquides à traiter contiennent aussi des agents émulsion- nants, tels que des détersifs.
Les graisses qui sont introduites sous for- me d'émulsion ont tendance à résister à la précipitation et elles atteignent les lits filtrants en quantité pratiquement non diminuée.
Jusqu'à présent, les moyens pour l'enlèvement des graisses ont en général été limités à des dispositifs de flottation et d'écumage rela- tivement coûteux et complexes. Il est toutefois bien connu que les émulsions de graisses de la nature que l'on rencontre généralement dans les liquides pollués peuvent être "brisées" par un certain nombre de procédés, parmi lesquels on peut citer le contact physique avec des solides. Il a, en outre, été constaté qu'il est d'autant plus facile de briser l'émulsion que la température est plus élevée.
Une installation de traitement selon l'inven- tion réalisera un haut degré d'enlèvement des graisses se trouvant dans le liquide brut, qu'elles soient émulsionnées ou non, grâce au fait que, dans la première phase du procédé, le liquide brut est amené en contact avec les solides présents dans le compartiment de traitement anaérobie, lesdits so- lides ayant tendance à non seulement éliminer les graisses par entrainement ordinaire, mais aussi à rompre les globules de l'émulsion de graisse et à libérer ainsi la graisse elle-même pour provoquer sa rapide décomposition anaérobie par les organismes bactériens présents.
Ces caractéristiques de brisure des émulsions sont amplifiées par le fait que, par suite de la cha: leur amenée par des sources extérieures et par les processus bactériens exo- thermiques qui s'effectuent dans le compartiment de traitement anaérobie, la température dans ce compartiment est en général maintenue à un niveau sensiblement plus élevé que celles régnant dans le restant du système. Un autre objet de l'invention est,par conséquent, d'assurer l'élimination ef- fective de la graisse, et, en particulier,de la graisse émulsionnée, en tant que source de difficultés dans le traitement des liquides pollués.
La cause physique, biologique et chimique des caractéristiques fonctionnelles améliorées mentionnées ci-dessus peut être attribuée à une combinaison des facteurs comprenant un ou plusieurs des facteurs suivants.
Par suite de l'introduction du liquide pollué dans la chambre de digestion, les matières organiques formant les constituants polluants sont mises-en contact intime avec des organismes biologiques actifs, capables de produi- re leur décomposition en des composés inertes non nuisibles. En outre, la mise en contact physique effectif de tous ou une partie des solides du directeur avec les solides en suspension dans la liquide amené, provoque l'entraînement et l'adsorption des matières polluantes et joue donc un rô- le dans la clarification et l'épuration du liquide brut, d'une façon analo- gue à ce qui se produit dans le traitement par boue activée.
Etant donné que l'invention peut être réalisée sous différentes formes sans se départir de l'esprit ou les caractéristiques essentielles de l'invention, le mode d'exécution qui sera décrit ci-après est donné à simple titre démonstratif, sans aucun effet limitatif sur la portée de l' invention.
Dans les dessins annexés :
La figure 1 est une vue schématique d'ensemble d'une installation montrant les diverses trajectoires de circulation,
La figure 2 est une vue en coupe verticale d'une forme d'exéou- tion d'un appareil selon l'invention , et
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La. figure 3 est une vue de détail à plus grande échelle, montrant les moyens servant à ramener les solides déposés du compartiment supérieur ou de clarification dans le compartiment inférieur ou de traitement anaéro- bie de l'installation selon la figure 1.
La figure 1 montre le schéma de circulation dans un appareil se- lon l'invention. Le liquide pollué entre dans le compartiment inférieur de traitement anaérobie 20 par une canalisation appropriée par exemple un tuyau 15 muni d'une vanne 16. Dans ce compartiment anaérobie 20, des soli- des bio-chimiquement actifs agissent sur le liquide pollué pour en éliminer les constituants polluants et soumettre ces constituants polluants à une décomposition anaérobie.
Lors de l'introduction de nouveau liquide pollué dans le compar- timent inférieur 20, le liquide traité passe de ce compartiment,par le tuyau de communication hydraulique 21 et la vanne 22, dans le puits central d'a- limentation 23 et ensuite dans le compartiment supérieur ou de clarifica- tion 24. Dans des conditions de repos,'les solides partiellement ou complè- tement décomposés, qui se trouvent en suspension dans le liquide amené dans le compartiment supérieyr 24, peuvent se déposer.
L'effluent clarifié débor- de dans le chenal périphérique 26 et est évacué au moyen du tuyau 27, pour- vu d'une vanne 28 dans l'exemple illustré,
Les solides éliminés par gravité au cours du processus de clari- fication sont collectés par des moyens de raclage appropriés, comme montré dans la figure 2, dans la cuvette 29, d'où ils retournent par gravité dans le compartiment inférieur 2(Cet rentrent ainsi dans le processus continu de traitement anaérobie qui s'effectue dans ce compartiment.Puisque les solides sont accumulés dans le compartiment 20 et y sont retenus pendant des périodes relativement longues par comparaison au temps de séjour du li- quide pollué brut entrant dans le système, de la matière ou boue complète-- ment digérée doit être enlevée périodiquement,
afin d'éviter une densité excessive de solides dans le compartiment inférieur 20. Pour cette raison, il faut prévoir des moyens d'évacuation de la boue, tels que ceux figurés par le tuyau 35 etla vanne 36, pour enlever définitivement du système 1' excès de solides digérés.
Les processus de digestilon qui font partie de la fonction d'épu- ration du compartiment inférieur de traitement anaérobie 20, engendrent la formation de plusieurs produits différents, parmi lesquels des gaz. Ces gaz s'élèvent à travers le contenu liquide du compartiment de et s'achemi- nent vers la chambre à gaz 53, où ils montent jusqu'à la surface et sont finalement évacués, soit à titre de gaz perdusq, soit pour être utilisés par des moyens appropriés.
La figure 2 montre un mode d'exécution de l'invention comprenant un réservoir ayant un fond 10, une paroi périphérique 11 et une cloison gé- néralement horizontale 12, cette cloison étant légèrement inclinée vers le bas, depuis ladite paroi périphérique vers l'axe central vertical du systè- me, et servant à diviser le réservoir en deux compartiments fonctionnant séparément, mais à communication hydraulique, notamment un compartiment su- périeur ou de clarification 24 et un compartiment inférieur 20 pour le trai- tement de liquides pollués dans des conditions anaérobies.
Ces liquides pollués entrent par un tuyau d'alimentation principal 13' conduisant au rac- cord 14, d'où partent les tuyaux de dérivation 15 et 17o Le tuyau 15, muni d'une vanne 16, sert à l'alimentation en liquide pollué brut du compartiment ¯inférieur 20, tandis que le tuyau 17, muni d'une vanne 18, sert à l'amenée alternative de liquide brut dans le puits central 19 qui s'ouvre dans le fond du compartiment inférieur 20. Le liquide pollué qui a subi le traitement
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dans des conditions anaérobies passe du compartiment 20, parrle tuyau de transfert 21 et la vanne de commande 22, dans le puitsscentral supérieur d'alimentation 23 et ensuite vers le bas dans le compartiment de clarifi- cation 24.
Après un temps de retenue et de clarification dans ce comparti- ment 24, l'effluent clarifié déborde par-dessus le trop-plein 25 et arrive dans le chenal 26 et ensuite dans le tuyau d'évacuation 27, qui est muni d'une vanne 28 dans l'exemple illustré.
La chambre à gaz 53, qui se trouve en communication hydraulique directe avec le compartiment de traitement anaérobie 20, s'étend vers le haut jusqu'à un niveau correspondant sensiblement à celui du sommet de la paroi extérieure du chenal périphérique 26 et possède une paroi commune avec une partie du compartiment de clarification 24 et avec une partie du- dit chenal périphérique 26o La partie de la paroi intérieure de la chambre à gaz 53, qui est commune au compartiment de clarification 24,s'étend de préférence vers le bas jusqu'à un niveau inférieur à.
celui de la partie adjacente de la cloison 12, de façon à former une lèvre 51 qui agit pour retenir le gaz s'élevant dans le compartiment de traitement anaérobie 20, de façon à former une poche de gaz 52 entre les compartiments de traitement anaérobie et de clarification, laquelle poche sert à assurer un isolement thermique entre ces deux compartiments. Il est également utile de munir la chambre à gaz 53 d'un dôme à gaz 54 , tel que montré dans le dessin,ce dôme étant muni d'un tuyau d'évacuation 55 et d'une soupape de commande 56.
Le compartiment inférieur traitement anaérobié 20 est'équipé d'une structure rotative de raclage comprenant des bras racleurs 30 portés par une armature 31, et des pales de raclage 32 s'étendant vers le bas de- puis les bras 30. L'ensemble de la structure de raclage est mis en mouve- ment par un couple transmis par l'arbre central de commande 44 qui est sup- porté à rotation par la structure 50 et le palier de butée 47, et est mis. en rotation par un moyen moteur quelconque, par exemple une transmission 49.
Le compartiment inférieur 20 est également pourvu d'un assemblage rotatif d'abattement de la mousse, comprenant des bras 37 pour briser la mousse, qui sont supportés par une armature 38 et sont munis de pales 39 s'étendant vers le hauto Pour briser plus efficacement la mousse qui a ten- dance à se former dans le haut du oompartiment de digestion, des pales 40 s'étendant vers le bas sont fixées sur le fond de la cloison 12 et sont a- genoées de telle façon que les pales 39 passeront, pendant leur mouvement de rotation, par les espaces fixes entre les pales 40 et les espaces entre ces pales fixes et la paroi périphérique 11.
Tout comme la susdite structu- re de raclage, l'ensemble du dispositif d'abattement de la mousse est mis en rotation par l'arbre central 440
En outre ,le compartiment de traitement anaérobie est, de préféren- ce, muni de deux moyens d'amenée de liquide pollué brut, les tuyaux 15 et 17, et de deux moyens d'évacuation de la boue,le tuyau 33 avec la vanne de commande 34 et le tuyau 35 avec la vanne de commande 36. Lorsque du liqui- de brut est introduit par le tuyau 15, de la boue est extraite par le tuyau 35. Lorsque du liquide brut entre par le tuyau 17, de la boue est évacuée par le tuyau 330
Le compartiment supérieur ou de clarification 24 est équipé d' une structure de raclage comprenant les bras raoleurs 41 supportés par l'armature 42 et portant les pales 43 qui s'étendent vers le bas depuis les bras 41.
Toute comme les dispositifs de raclage et d'abattement de la mousse du compartiment inférieur 20, le dispositif de raclage du compartiment su- périeur est mis en rotation par l'arbre central 44 auquel il est fixé. La -
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boue récoltée par la structure de raclage est amenée vers l'axe central de l'appareil et déchargée dans la cuvette 29 qui comprend une enveloppe 45 et une plaque de fermeture 46, la boue passant ensuite,par gravité, à tra- vers une lumière ménagée entre les parties adjacentes de ladite enveloppe et ladite plaque, pour accéder ainsi au compartiment inférieur.
Les constituants polluants des liquides bruts introduits dans le compartiment de traitement anaérobie 20 par le tuyau 15, ou le tuyau 17 et le puits 19, sont amenés en contact intime soutenu d avec la boue de di- gestion et avec les organismes bactériens associés avec celle-ci. L'entrai- nement, l'adsorption et la décomposition biochimique directe qui en résulte produisent un enlèvement de constituants polluants organiques du liquide et leur dissociation ultime en matière solideappelée humus, gaz composés principalement dleméthane et anhydride carbonique et divers produits liqui- des en quantités relativement faibles. L'humus ou la fraction solide de la boue digérée résultant du processus s'accumule dans le compartiment de trai-i tement anaérobie 20 et est évacuée périodiquement ou continuellement.
Afin de faciliter l'activité biochimiquemet il est également désirable d'amé- liorer l'action de mélange hydraulique du liquide pollué d'alimentation par des moyens d'agitation mécanique. Ces deux effets sont réalisés dans l'ap- pareil représenté dans la figure 1 par la structure de raclage comprenant les bras racleurs 30, l'armature de support 31 et les pales 32 s'étendant vers le bas.
Cette strue fixée à l'arbre central 44 cet mise en rota- tion par celui-ci sert à agiter le contenu total du compartiment inférieur et à produire la circulation de la boue se déposant sur le fond, en dépla- gant celle-ci continuellement en direction sensiblement radiale vers l'axe vertical central de l'appareilo Lorsque le tuyau de décharge 35, muni de la vanne 36, est utilisé pour l'extraction de boue, la matière transportée par ladite structure de raclage du compartiment inférieur entre dans le cuvette 19 et est alors évacuée par le tuyau 35.
Lorsqu'il est jugé désira- ble d'enlever des matières digérées par le tuyau 33, muni de la vanne 34, ladite structure de raclage sert à égaliser la distribution des solides de la boue dans le compartiment et à assurer ainsi une densité uniforme de l' évacuation.
Des gaz composés principalement de méthane et d'anhydride car- bonique seront produits pendant la décomposition bactérienne anaérobie de la matière organique.Ces gaz ont tendance à monter à travers la masse en décomposition ou en digestion et entraîneront .en général de petites parti- cules solides de matière organique vers la surface de ladite masse. La ma- tière ainsi amenée en surface tend à former une mousse dense et tenace à la surface du compartiment de digestion, laquelle mousse offrira une résis- tance à la décomposition bactérienne si elle n'est pas détruite.
Pour cette raison, la construction illustrée dans la figure 2 est pourvue d'une struc- ture rotative d'abattement de la mousse, comprenant des bras 37, une marma- ture de support 38 et des pales 39 s'étendant vers le haut, cette structure brisant la mousse de surface et l'obligeant à redescendre dans la masse li- quide contenue dans le compartiment inférieur, pour être de nouveau soumi- se à l'activité décomposante des organismes bactériens anaérobies qui s'y trouvent.
Dans l'appareil illustré, les pales 39 de la structure rotative d'abattement de la mousse sont montées sur les bras de cette structure de façon à coopérer avec des pales fixes 40 s'étendant vers le bas et portées par la face inférieure de la cloison 12, afin d'assurer une meilleur effi- cacité d'abattement de la mousse en raison des forces de cisaillement engen- drées dans la mousse lorsque les pales tournantes 39 s'approchent des espa- ces entre les pales fixes 40 et traversent ces espaces.
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Les gaz dégagés de la mousse et du contenu liquide du comparti- ment inférieur sont arrêtés par la cloison 12 et la plaque 46 et s'accu- mulent dans la poche 52 délimitée par ladite paroi 12, l'enveloppe 45n la paroi périphérique 11, la lèvre 51 et la surface 48 de liquide contenu dans le compartiment inférieur, jusqu'à ce qu'une quantité suffisante de gaz soit accumulée pour qu'un apport additionnel de gaz engendré force le passage sous la lèvre 51 pour accéder dans la chambre à gaz 53.La poche de gaz 52, formée de la façon décrite,
agit comme un isolant thermique minimisant les pertes de chaleur du compartiment inférieur de traitement anaérobie 20 vers le compartiment supérieur de clarification 240 Cette caractéristique de ré- tention de la chaleur est une particularité désirable en ce sens que le de- gré d'activité bactérienne dans le compartiment inférieur 20 est sensible- ment réduit par un abaissement de la température ambiante pour l'exécution des réactions 'biochimiques.
La chambre à gaz 53 sert en premier lieu de moyen de transfert des gaz, par lequel les gaz engendrés dans le compartiment de traitement anaérobie 20 sont transmis à un endroit où ils sont évacués comme gaz per- dus ou sont utilisés, sans qu'il soit nécessaire de permettre aux bulles de gaz de monter à travers le compartiment supérieur de clarification 24, en évitant ainsi de troubler les conditions de repos qui doivent être main- tenues dans celui-ci. Afin de produire la décharge contrôlée de l'installa- tion, il est désirable que la chambre à gaz 53--soit pourvue d'un dôme à gaz étanche 54 muni de moyens appropriés pour le réglage du débit, tels qu' un tuyau 55 associé avec une soupape, de commande 560
Dans des conditions normales de fonctionnement,
le contenu du compartiment de traitement anaérobie 20 sera sujet à un certain degré de ségrégation, de sorte que la densité de solides en suspension sera plus grande dans le régions adjacentes et voisines du fond que dans les régions plus élevées. Par conséquent, l'entrée des moyens de transfert du liquide ayant subi le traitement anaérobie, notamment le tuyau 21 avec sa vanne de commande 22, est agencée dans la partie supérieure du compartiment de trai- tement anaérobie 20, mais sous le niveau de l'écume surnageante qui peut se trouver dans celui-ci, tel que montré dans la figure 2.
Le liquide pol- lué brut entrant dans le compartiment 20 provoque un déplacement physique du contenu dudit compartiment, ainsi qu'un transport correspondant d'une partie du oontenur de ce compartiment vers et à travers lesdits moyens de transfert, à savoir le tuyau 21 avec sa vanne de commande 22. Le liquide ainsi transporté est décharge dans le puits d'alimentation 23 et traverse celui-ci de haut en bas pour se diffuser dans le contenu du compartiment de clarification 240
Le compartiment de clarification 24 a pour fonction d'assurer que les solides précipitables entraînés depuis le compartiment inférieur 20 se déposent par gravité et soient éliminésdu liquide traité.
Les matiè- res solides qui forment un dépôt de boue sur le fond du compartiment 24 consistent en grande partie de matière organique dans un état de décomposi- tion anaérobie partielle. Etant donné que la présence d'une quantité rela- tivement importante de bulles de gaz résultant de la continuation de la décomposition de ces boues dans le compartiment 24 aurait un effet nuisible sur la précipitation, il faut que la boue soit enlevée rapidement Afin de faciliter cet enlèvement, la forme d'excéution particulière illustrée dans la figure 2 comprend une structure de raclage rotative dans le compartiment 24, cette structure comportant les bras racleurs 41, l'armature de support 42 et les pales de raclage 43 s'étendant vers le bas,
ces pales étant mon- tées de telle façon que sous l'effet de la rotation elles déplacent la boue vers et dons la cuvette centrale 29. Cette dernière comprend essentiel- lement deux parties, à savoir une enveloppe suspendue 45 et une plaque-de-.
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fermeture 46. L'enveloppe 45 est statinaaire dans une ouverture centrale de la cloison 12 séparant les deux compartiments, de façon que son bord supérieur se trouve à fleur de la partie adjacente de la cloison 12.
La plaque de fermeture 46, qui est montée sur l'arbre moteur vertical 44 et tourne avec celui-ci, est disposée par rapport à l'enveloppe 45 de telle façon que la boue recueillie dans la cuvette 29 puisse passer par gravité à travers un espace convenable ménagé entre les parties voisines de l'en- veloppe 45 et de la plaque 46, pour être ainsi déchargée dans le comparti- ment de traitement anaérobie 20. Il convient de noter que le liquide et la matière solide sont empêchées de passer du compartiment inférieur 20 dans la cuvette 29, la boue en migration vers le bas formant elle-même un joint efficace. La construction de la cuvette 29 du compartiment supérieur sera décrite d'une façon plus détaillée ci-après avec référence à la figure 3.
Le processus de dépôt dans le compartiment supérieur 244 s'opère pendant la-migration du liquide suivant une direction générale radiale du puits central d'alimentation 23 vers le trop-plein piriphérique 25.Le li- quide se déversant par-dessus le trop-plein 25 dans le chenal 26 est trans- porté par celui-ci vers le tuyau d'évacuation 27 muni de la vanne de com- mande 28.
Comme mentionné ci-dessus, l'arbre moteur central 44, qui est supporté à r@tation par la structure 50 et le palier de butée 47, sert à transmettre le couple moteur depuis l'organe moteur 49 aux structures de raclage de la boue et d'abattement de l'écume dans le compartiment inférieur ou de traitement anaérobie 20, ainsi qu'à la structure de raclage de la boue dans le compartiment supérieur ou de clarification 24. En outre, ledit arbre 44 sert à mettre en rotation la plaque de fermeture 46 de la cuvette 29 du comp$ttent supérieur, afin de faciliter le passage rapide de la... boue contenue dans cette cuvette par dessus cette plaque 46 pour accéder dans le compartiment inférieur 20.
La figure 3 montre une vue à plus grande échelle des moyens de transport de la boue, utilisés dans la construction selon la figure 1 pour transférer les solides déposés dans le compartiment supérieur de clarifica- tion 24 vers le compartiment inférieur de traitement anaérobie 20. Comme mon- tré dans le dessin, ces moyens comprennent une enveloppe 45; dont le bord supérieur se trouve à fleur de la face supérieure adjacente de la cloison de séparation 12, ainsi qu'une plaque de fermeture 46 fixée à l'arbre moteur rotatif 440
Les pales racleuses 43 font partie de la structure de raclage du compartiment supérieur, qui a été décrite ci-desus, et servent à décharger les solides se déposant sur la cloison 12 dans le cuvette 29 formée par l' enveloppe 45 et la plaque de fermeture 46.
A mesure que la cuvette se rem- plit, il se crée une pression sous l'effet de laquelle la boue se trouvant dans la partie inférieure de la cuvette est forcée à travers l'ouverture annulaire ménagée entre l'enveloppe 45 et la plaque 46, pour entrer dans le compartiment de traitement anaérobie 20. Il convient de noter que la plaque tournante 46 fait saillie à l;extéreur de l'enveloppe 45 et qu'en outre ladite plaque est munie d'une bride périphérique 57 s'étendant vers le haut, qui empêche u que le gaz montant depuis le compartiment de traite- ment anaérobie 20 ne puisse pénétrer dans ladite cuvette, où il aurait ten- dance à agiter la boue entraînée dans celles-ci, en gênant ainsi la clarifi- cation effectuée dans le compartiment 24.
De plus,dans la construction il- lustrée et décrite, la boue relativement dense et compacte qui se trouve dans la cuvette est utilisée comme joint efficace pour empêcher la pénétra- tion de liquide du compartiment inférieur de traitement anaérobie 20 dans le compartiment supérieur de clarification 24. On peut donc dire que la
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structure de cuvette illustrée constitue un passage à une seule direction permettant le passage de solides du compartiment 24 dans le compartiment 20, mais empêchant tout passage en direction opposée, à savoir du comparti- ment 20 dans le compartiment 24.
Les avantages qui peuvent être obtenus par la mise en pratique des enseignements de la présente invention peuvent être illustrés par des données expérimentales ci-après, qui ont été obtenues dans le cas d'un appareil de traitement à compartiments jumelés, comprenant un compartiment de clarification et un compartiment sous-jacent de traitement anaérobie, qui communique hydrauliquement avec le premier compartiment, ledit appareil double ayant été adapté oonstructivement de façon à pouvoir fonctionner conformément à la présente invention. Le processus de circulation appliqué
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dans l'appareil prévoyait, en bref, .
troduction continue de liquide pol- lué brut dans le compartiment inférieur ou de traitement anaérobie et, après traitement dans celui-ci, le transfert du liquide par des moyens de communication hydraulique dans le compartiment de clarification , tandis que, après une période de repos, il était déchargé pour subir un traitement ultérieur dans des filtres à sable. Le liquide pollué qui a été soumis au traitement était constitué par des eaux d'égout provenant d'une station- service au bord d'une route, où de la nourriture était servie. Des échantil- lons destinés aux analyses enregistrées ont été prélevés pendant une pério- de de dix jours consécutifs à l'automne.
RESULTATS D'ESSAIS EXPERIMENTAUX.
EMI9.2
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Echantil-: <SEP> pH <SEP> Alcali-: <SEP> DOB <SEP> : <SEP> Grais <SEP> Solides <SEP> : <SEP> OD
<tb>
EMI9.3
lon N : s nzté : : ses :en Suspo: Brut Ef'f 0: Brut Eff e Brut Efra : Brut Ef f . s I3rut Slffi Brut Eff
EMI9.4
<tb> 1 <SEP> :9.4 <SEP> 7.2 <SEP> : <SEP> 185 <SEP> 423 <SEP> : <SEP> 255 <SEP> 92 <SEP> : <SEP> 4760 <SEP> 17.0:126 <SEP> 71 <SEP> 7.2. <SEP> 6.8
<tb>
EMI9.5
2 :9.0 7.3 : 246 468 : 769 144 :14402 22.2t496 83 :5.8 4.6 3 :9.77.5 : 280 477 : 664 174 : 99.6 28.6:316 7 :4.6 .1 a 7
EMI9.6
<tb> 4 <SEP> :9.8 <SEP> 7.5 <SEP> : <SEP> 341 <SEP> 469 <SEP> : <SEP> 499 <SEP> 171 <SEP> :19000 <SEP> 4404:375 <SEP> 59 <SEP> :5.8 <SEP> 1. <SEP> 4
<tb> 5 <SEP> 10.0 <SEP> 7.5 <SEP> : <SEP> 498 <SEP> 498 <SEP> : <SEP> 668 <SEP> 122 <SEP> :209.0 <SEP> 1804:423 <SEP> 72 <SEP> :5.1 <SEP> 2.7
<tb>
EMI9.7
6 :9.3 73 : 236 497 :
499 138 :15004 29.0:346 67 :505 1.7 7 j9,o 702 : 220 400 : 89 101 : 89.831.8:231 73 :509 1.8
EMI9.8
<tb> 8 <SEP> 10.0 <SEP> 7.4 <SEP> : <SEP> 472 <SEP> 532 <SEP> : <SEP> 600 <SEP> 113 <SEP> :19802 <SEP> 3306:409 <SEP> 101 <SEP> :6.4 <SEP> 3.3
<tb>
<tb> 9 <SEP> :9.5 <SEP> 7.3 <SEP> : <SEP> 296 <SEP> 560 <SEP> : <SEP> 389 <SEP> 113 <SEP> :84.6 <SEP> 32.2:214 <SEP> 90 <SEP> :700 <SEP> 006
<tb>
<tb> 10 <SEP> :9.27.4 <SEP> : <SEP> : <SEP> 230 <SEP> 576 <SEP> : <SEP> 436 <SEP> 133 <SEP> : <SEP> 74.6 <SEP> 29.0:118 <SEP> 174 <SEP> :4.8 <SEP> 0.0 <SEP>
<tb>
EMI9.9
Moyenne19es 7.36 : 300 490 t477 131 :128.7 28,,7:305 89 :508 205
1. Le terme "Brut" utilisé dans les entêtes des colonnes se réfè- re au liquide pollué brut entrant dans l'appareil de traitement doubleo
2.
Le terme "Eff" utilisé dans les entêtes des colonnes se ré- fère à l'effluent traité quittant l'appareil doubleo
Les initiales DOB désignent la demande d'oxygène biochimique, tandis que les initiales OD désignent l'oxygène dissous.
A l'examen du tableau ci-dessus on constatera qu'en moyenne la réduction DOB, en considérant le liquide pollué brut d'entrée par rapport à l'effluent traité se chiffrait approximativement à 72% , la réduction des Entières grasses approximativement à 77% et la réduction des solides en suspension à environ 71%. L'importance de l'efficacité fonctionnelle ainsi prouvée est évidente si l'on considère qu'avec une clarification or- dinaire et une digestion séparée des boues on. doit s'attendre raisonnablement
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à ce que les réductions correspondantes soient approximativement 25% à 40% pour DOB, 35% à 55% pour les matières grasses et 60% pour les solides en suspension.
En plus de ces bénéfices analytiques, il convient de noter qu'a- vant l'application des modifications décrites ci-dessus, l'installation ne fonctionnait pas d'une façon satisfaisante,en ce sens que les filtres à sable pour le traitement ultérieur étaient sujets à colmatage.De la grais- se, du savon et des solides détersifs étaient emportés vers les filtres et, après deux ou trois semaines de service, la couchesupérieure de sable était imprégnée de ces matières sur une épaisseur de 4 à 5 cm. environ, ce qui provoquait une obturation complète du lit, s'opposant au passage de nouvel- les quantités de liquide brut ayant subi le processus de dépôt';
Après avoir apporté à l'installation les modifications requises pour la rendre confor- me à l'invention, les difficultés résultant du colmatage des filtres à sa- ble ont été complètement éliminées. Pendant toute la durée des études ex- périmentales, qui s'est étendue sur quatre mois, il ne s'est pas manifesté de colmatage ni d'inondation des filtres.