Installation d'épuration mécanique des eaux. On sait que pour obtenir un résultat inté ressant dans la clarification des eaux, il .est avantageux d'effectuer cette épuration en deux phases, à savoir: 10 Epuration mécanique de l'eau déter minant par filtrage une clarification préa lable; \?e Epuration biologique ou bactérienne obtenue par oxydation des eaux sur des champs d'épandage.
La présente invention a pour objet une installation d'épuration mécanique des eaux, assurant la récupération des matériaux fil trant,. Ladite installation ne permet que d'effectuer la première phase indiquée ci- dessus, mais avec un encombrement restreint.
Elle est caractérisée en ce qu'elle com porte, en premier lieu, un appareil de filtra tion présentant au moins deux lits filtrants, l'un des lits étant constitué par des matériaux filtrants reposant .sur une chaîne sans fin à fond perforé animée d'un mouvement .continu de translation en vue de transporter les maté riaux filtrants frais sous des conduites ame nant l'eau à épurer sous forme de pluie et de déverser les matériaux filtrants pollués, l'au tre lit étant formé par des bacs amovibles dis posés à l'intérieur -de la chaîne, et garnis de matériaux filtrants, qui reçoivent l'eau sor tant du premier lit, en second lieu un sécheur dans lequel sont amenés les matériaux fil trants pollués déversés par la chaîne, en troi sième lieu,
un crible recevant les matériaux sortant du sécheur et rejetant ceux de trop petit calibre et enfin un transporteur rame nant au premier lit filtreur les matériau3ufil- trants régénérés sortant du crible.
Lorsque les matériaux constituant le deuxième lit .de filtration sont colmatés et eharwés d'impuretés, ils peuvent également être convenablement séchés et régénérés et- ainsi servir pendant une durée indétermi née. Les deux premiers lits peuvent être constitués par une couche .de mâchefer.
Le .dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution -de l'instal lation suivant l'invention.
La fig. 1 en est une vue d'ensemble; La fig. 2 est, à échelle agrandie, une coupe transversale par 2-2 de la fig. 1; La fig. 3 est une vue -de détail à grande échelle d'une tubulure et d'une turbine de dis tribution .d'eau à traiter; La fig. 4 est, à échelle réduite, une vue en plan de la fég. 3; La fi,,. 5 montre en coupe longitudinale un sécheur et un crible.
L'appareil -de filtration, ainsi que le mon trent les fig. 1 et 2, est .constitué par trois lits filtrants superposés d'épaisseurs et de compo sition appropriées.
Le premier lit 1 est de préférence formé par du mâchefer; le deuxième lit 2 est égale ment constitué par .du mâchefer, mais a une épaisseur double de celle du premier lit. En fin, le troisième lit 3, -d'épaisseur sensible ment égale à celle du premier lit, est avanta geusement constitué par -du silex concassé destiné principalement à éliminer les matières colloïdales.
L'eau à épurer est amenée par la colonne montante 4 à une série de rampes de distri bution 5, .chacune de ces rampes .étant munie .d'une série de tubulures 6 terminées par une petite turbine 7 dont le détail sera .donné plus loin en regard des fig. 3 et 4 et qui est -des tinée à répandre sous forme -de pluie l'eau à distribuer.
Les rampes- de distribution 5 s'étendent sur toute la largeur -du lit filtrant 1 et sont disposées, comme montré .à. la fig. 1,. de façon à répartir l'eau sur environ 1f, .de la longueur' du lit filtrant.
La couche filtrante du premier lit est dis posée dans une série d'éléments -de couloir 8 constitués par un fond 9 perforé ou grillagé s'étendant sur toute la largeur du lit filtrant et par deux joues ou flasques 10 en tôle de forme appropriée pour permettre le recouvre ment partiel des flasques d'un. élément 8 par les flasques de l'élément suivant, comme il est montré à la fig. 1.
Chacun .des éléments 8 est muni de ga lets 11 roulant sur un chemin de roulement 7 2 et l'ensemble des éléments et du chemin de roulement 12 est agencé de manière à for mer une chaîne sans fin pouvant être animée d'un mouvement lent, continu -de translation dans le sens -de la flèche I' (fig. 1). Ce mou vement est produit par l'intermédiaire d'une série d'arbres de commande 13 entraînés si multanément par une chaîne agissant sur -des roues 14.
Ces arbres 13, qui sont convenablement répartis sur tout le parcours prévu de la chaîne sans fin constituée par les éléments 8, sont munis de deux galets 15 à périphérie striée ou crantée, constamment appliqués contre un tronçon de rail 16 fixé au fond de chaque élément 8. L'entraînement -de l'en semble des éléments 8 a lieu par friction, les galets 15 pouvant être en bronze et les tron çons -de rails 16 en fibre ou autre matière si milaire.
Afin d'assurer une friction constante, chacun des arbres 13 est supporté par un montage .coulissant muni -de ressorts tendant appliquer constamment les galets moteurs 15 contre les rails 16.
Les lits filtrants 2 et -3, qui sont sembla bles entre eux, sauf en ce qui concerne leur profondeur et la nature de la, masse filtrante, sont agencés différemment du lit 1.
Chacun des lits 2 et 3 est constitué par une série -de bacs 17 dont le fond 18 est per- foré ou grillagé. Ces baes sont munis -de ga lets 19 pouvant rouler sur -des rails 20, ce qui :permet le déplacement transversal des bacs pour les amener sur des plateformes 21 et 22. Ces .déplacements .dans le sens de la flèche FI ou inversement. peuvent être effectués à l'aide de cabestans 23 (fig. 2).
Le dernier lit filtrant 3 est disposé au dessus d'une sorte de bassin ou cuvette 24 destinée là recueillir l'eau ayant passé succes sivement au travers des trois lits filtrants 1, 2 et 3 et à amener cette eau à la conduite d'évacuation 25, Entre les différents lits superposés et au moins entre le premier lit 1 -et le second lit 2 sont placés des bacs 26 à fond plat et per foré (fi-. 1 et 2), destines à répartir .convena- blement sur plusieurs bacs 17 adjacents, l'eau s'écoulant du premier lit filtrant 1.
Chacun des bacs 17 est divisé en casier 27, (le longueur égale .à la largeur des lits fil- trant::; et disposés comme montré en pointillé fi-. 1. Un pont roulant 28 est prévu au- dessus des plateformes 21 et 22 pour la ma nipulation des casiers 27 ainsi qu'on le verra par la. suite.
11 a été dit ci-dessus que l'eau à clarifier était distribuée par une série de tubulures 6 munies d'une petite turbine 7 répartissant l'eau. Les fib. 3 et 4 montrent une de ces tur bines.
L'eau à .distribuer arrive par la rampe de distribution munie d'un certain nombre d'a- jutages; chacun de tes ajutages est muni d'une rainure 29, dans laquelle est fixée, par un emmanchement à baïonnette, une buse 31 entourée par une douille 32 percée d'ouver tures 33 et munie, vers la moitié de sa lon gueur, -d'un collet 34 où est creusée une gorge 35, dans laquelle -est logée une butée à billes 36 portée par le moyeu 37 .de l'hélice à trois pales 38 formant turbine.
A la partie inférieure de la turbine, une seconde butée à billes 39 complète le mon- tage et assure un parfait centrage de la tur bine sur son support, sur lequel elle est main tenue par un écrou 40 et son contre-écrou 40a qui présente un logement carré 40b pour son serrage.
L'hélice est constituée, comme représenté aux fib. 3 et 4, par trois pales 38 disposées sur un prolongement circulaire 41 du moyeu avec lequel elles forment -de préférence une seule pièce.; ce prolongement a une forme co nique et est percé de trous 42.
Les pales, qui présentent, le long de leur bord supérieur, une partie recourbée 43, sont, de plus, com plétées par des petits ailerons 44 sur lesquels l'eau distribuée par les ouvertures 45 prévues sur la douille 32, vient frapper et produit ainsi la mise en rotation automatique de la turbine; l'eau est alors convenablement répar tie en pluie fine, d'une part, par son passage par les trous 42 et, .d'autre part, par la rota tion de la turbine qui projette cette eau en nappe circulaire sur le premier lit filtrant 1, Les ouvertures 33 permettent l'entrée d'air qui est aspiré par l'écoulement de l'eau dans la buse 31.
Cet air se mélange à l'eau et ce mélange intensifie l'oxydation des ma. tières contenues dans l'eau. Cette oxydation est encore amplifiée par la pulvérisation de l'eau par la turbine.
Dans le -cas de traitement d'eaux brutes n'ayant subi aucun dégrossissage préalable, il y aura intérêt à prévoir l'emploi d'une grille mécanique, de modèle connu, qui sera intercalée entre l'arrivée d'eau et la distribu tion aux turbines; cette grille placée horizon talement débarrassera l'eau de tous les dé pôts solides, léger ou compacts. Ces dépôts qui seront arrêtés par les barreaux de brille pourront être enlevés mécaniquement à l'aide de râteaux mobiles.
Cette disposition qui n'est pas représentée sur le dessin est connue en elle-même et cons titue un dispositif accessoire dont l'emploi en général n'est pas obligatoire.
Le sécheur représenté à la fib. 5 est constitué essentiellement par un cylindre creux formé d'une enveloppe 50, en toile mé tallique, métal perforé ou déployé, supporté par des armatures 51.
A ses deux extrémités, le cylindre est muni d'enveloppes en tôle comme montré en 52 et 53. Ce cylindre est incliné -et est animé d'un mouvement continu de rotation. Des nervures hélicoïdales sont enroulées, d'une part, à. l'extérieur de l'enveloppe perforée tomme montré en 54 et, d'autre part, à l'in térieur comme montré en 55. Ces hélices sont de même sens. Le cylindre est encastré dans une construction en maçonnerie constituant un foyer en 56 avec cendrier en 57 et une série de -carneaux tels que 58 assurant le passage et le retour des gaz chauds en vue .d'augmen ter leur action de séchage. Au bout .du cy lindre est prévue l'assise 59 d'une chambre à remous<B>60</B> dénommée généralement cyclone.
De là, les gaz sont expulsés par tirage forcé dans la cheminée 61. Une paroi 62 disposée parallèlement au cylindre 50, conduit les gaz vers l'extrémité du cylindre où ils pénètrent clans ce dernier et le parcourent suivant les flèches 63 pour déboucher dans le carneau 58.
Les matériaux à sécher sont amenés par une goulotte 64 et ils pénètrent dans le cy lindre 50. Les nervures 55 par suite de la ro tation du cylindre amènent progressivement les matériaux vers l'extrémité 53 d'où ils sont évacués par une goulotte 65. Au cours de leur passage dans le cylindre, les matériaux sont convenablement séchés par les gaz chauds traversant ledit cylindre. Au cours de ce séchage, il arrive que des matériaux, tels qu'en particulier des boues, traversent l'enveloppe perforée- du cylindre et tombent sur la paroi 62. Ces matériaux sont alors acheminés vers le foyer par l'action de la nervure hélicoïdale extérieure 54.
En tom bant dans le foyer, ils constituent un apport de combustible de faible valeur, il est vrai, mais néanmoins intéressant (de 1.200 à 1.800 calories). Les parties extrêmes du cy lindre qui, ainsi qu'on l'a vu, sont en tôle, servent à assurer l'étanchéité et les gaz sont ainsi convenablement canalisés dans la par tie utile du sécheur.
L'enveloppe en maçonnerie du sécheur sera. avantageusement con-#l:itllée par des dou bles ou triples paroi, avec circulation de gaz chauds après le deuxième retour de flammes en 58, -de manière à assurer le réchauffage des parois internes et éviter ainsi la perte de calories que cause -en général l'absorption par rayonnement. A leur sortie du cylindre sé cheur, les matériaux sont déversés .dans une fosse 66 d'où ils sont repris par un élévateur 6 et acheminés vers un tambour cribleur 68 muni de deux goulottes 69, 70.
Ce tambour cribleur 68 a son enveloppe constituée par un treillage calibré; les maté riaux d'un .ralibre déterminé passant à tra vers ce treillage, sont reçus dans la goulotte 69 assurant leur évacuation. Au contraire, les matériaux n'ayant pas passé à travers le treillage sont amenés à la. goulotte 70 dis- posée au-dessus du transporteur 71 qui con duit les matériaux au lieu -de leur réutilisa- tion.
Le fonctionnement de l'installation a lieu de la façon qui va être décrite principalement en regard de la fig. 1.
L'eau à épurer est amenée par la conduite 4 d'où elle est distribuée sur le premier lit filtrant se déplaçant d'un mouvement continu très lent suivant la flèche F (à titre d'exem ple, la vitesse de translation peut varier en tre 0,50 m et 2 m à l'heure). Pendant la tra versée du premier lit, l'eau à .épurer dépose au travers de ce lit une certaine quantité de matières qui colmatent le mâchefer consti tuant ce premier lit.
Ce mâchefer est déversé dans une fosse 72 d'où il est pris et trans porté par uit élévateur 73 à la goulotte 64, le conduisant au cylindre du sécheur où il est traité ainsi qu'il a été exposé ci-dessus et fi nalement conduit au tambour cribleur 68 où s'opère la sélection de calibre:
les matériaux répondant. aux conditions voulues sont déver sés par la boulotte 70 sur le transporteur 71 qui les amène au-dessus d'un second transpor teur 74 les répartissant convenablement sur toute la largeur du premier lit filtrant 1, et cela avant le poste de distribution d'eau, les mat6riaux de petit, calibre tels que les fu- mier.s qui ont été séchés sont évacués par la 10'0111otte 69.
Après son passage au travers du premier lit, l'eau traverse le deuxième lit filtrant, dont les matériaux de filtrage sont, de ce fait, plus ou moins colmatés. Les bacs con tenant ces matériaux peuvent être visités en les sortant ;à l'aide -des eabestants 23.
Les éléments reconnus pollués seront en levés et remplacés par des éléments neufs. Leur manipulation sera facilitée par l'emploi -du pont roulant 28 qui transportera en par ticulier les éléments pollués au-dessus de la fosse 72 où ils seront vidés, les matériaux étant alors transportés au sécheur en vue de régénération.
Une plateforme 75 (fig. 2) est prévue en regard du transporteur 74 et c'est à cet en- @droit du,e seront garnis avec -des matériaux neufs ou régénérés les éléments constituant les bacs 17 du deuxième lit.
On voit, d'après ce qui précède, que les mêmes matériaux sont employés indéfiniment après avoir été séchés et régénérés.