FR2501054A1 - Procede et appareil pour nettoyer des bassins - Google Patents

Abstract

L'APPAREIL COMPORTE UN CONDUIT D'ASPIRATION 18 QUE L'ON INTRODUIT AU FOND D'UN BASSIN 16 A NETTOYER ET QUI EST RACCORDE A UNE POMPE 22 QUI DEVERSE LE LIQUIDE CHARGE DE SEDIMENT DANS UN PREMIER COMPARTIMENT A D'UNE CUVE 90 D'OU CE LIQUIDE EST REPRIS PAR UNE POMPE 28 ET ENVOYE DANS UN PREMIER SEPARATEUR 34 QUI EXTRAIT UNE PARTIE DU SEDIMENT ET LE DECHARGE DANS UN RECEPTACLE 38 ET ENVOIE LE LIQUIDE PARTIELLEMENT TRAITE DANS UN SECOND COMPARTIMENT B DE LA CUVE OU IL EST REPRIS PAR UNE POMPE 50 ET ENVOYE DANS UNSECOND SEPARATEUR 54 QUI DECHARGE LE SEDIMENT SEPARE DANS UN RECEPTACLE 56 ET ENVOIE LE LIQUIDE TRAITE DANS UN TROISIEME COMPARTIMENT C DE LA CUVE. APRES UN PASSAGE EVENTUEL DANS UN TROISIEME SEPARATEUR ET UN TRAITEMENT DE CLARIFICATION SUPPLEMENTAIRE, LE LIQUIDE EST RETOURNE AU BASSIN. APPLICATION, NOTAMMENT, AU NETTOYAGE DES BASSINS DES TOURS DE REFROIDISSEMENT ET DES UNITES DE CONVERSION DU SOUFRE.

Description

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PROCEDE ET APPAREIL POUR NETTOYER DES BASSINS

La présente invention se rapporte, d'une manière générale, à des procédéset appareils pour séparer des matières solides de liquides et

elle a trait plus particulièrement à une installation conçue pour effec-

tuer sélectivement ou continuellement le nettoyage de bassins de tours de refroidissement, d'unités de conversion du soufre, de séparateurs

A.P.I. (Institut américain du pétrole),d'étangs à déchets et analogues.

Il existe de nombreuses situations et procédés dans lesquels des liquides qui sont recueillis ou sont stockés ou utilisés dans des cuves ou bassins accumulent des sédiments ou deviennent contaminées par des

sédiments. Un cas courant est celui des bassins des tours de refroidisse-

nient. Une tour de refroidissement est une structure sur laquelle on fait s'écouler ou ruisseler de l'eauen circulation qui doit être réutilisée en tant que fluide de refroidissement, dans le but de réduire la température de l'eau par évaporation partielle. Un bassin de tour de refroidissement est une cuve ou récipient volumétrique pour l'eau en circulation qui s'est écoulée ou a ruisselé du sommet de la tour de refroidissement jusqu'à la

partie la plus basse de la tour. Les parois des bassins des tours de re-

froisissement sont typiquement construits en béton et ont une profondeur de bassin typiquement comprise entre environ l met environ 10 m. A partir du bassin, l'eau "refroidie" s'écoule jusqu'au côté aspiration d'une

pompe, ou d'une série de pompes, qui refoulent l'eau sous pression à tra-

vers divers échangeurs de chaleur que l'on désire refroidir. L'eau chauf-

fée sortant des échangeurs de chaleur est ensuite conduite jusqu'à la par-

tie la plus haute de la tour de refroidissement et est déversée sur la tour de refroidissement en un jet pulvérisé ou est distribuée d'une

manière appropriée pour favoriser la baisse de température par une éva-

poration partielle. La fonction de l'eau de refroidissement est thermo-

dynamique. L'eau provenant dela tour de refroidissement traverse des échangeurs de chaleur soit à l'intérieur, soit à l'extérieur de tubes d'échangeurs de chaleur typiques, de façon à absorber la chaleur de substances ayant des températures plus élevées, substances qui sont typiquement gazeuses ou liquides. Après ce passage, l'eau chauffée est

retournée à la partie supérieure de la tour de refroidissement et des-

cend par gravité à travers la structure dela tour de refroidissement, à la suite de quoi l'eau est refroidie en préparation d'un autre cycle de refroidissement. Le rendement de la fonction thermodynamique de l'eaudela tour de

refroidissement est inversement proportionnel à sa température,c'est-à-

dire que plus la température de l'eau de refroidissement est basse, plus

le rendement del'échange de chaleur avec son milieu d'échange est élevé.

En d'autres termes, plus la différence de température entre l'eau de re-

froidissement et son milieu d'échange est élevée, plus l'effet thermo-

dynamique du processus est favorisé et accru. Il existe de nombreux phé-

nomènes naturels et bien compris qui dégradent le rendement del'eau de

refroidissement en accroissant sa température et en diminuant,par consé-

quent,la différence de température entre elle et son milieu d'échange.

L'un de ces phénomènes qui dégradent le rendement est la corrosion et l'érosion des canalisations au-cours du processus d'écoulement qui ont pour résultat que des matières ferreuses ou ferriques se déposent dans

l'eau. Ces matières ferreuses ou ferriques ont pour effet que l'eau re-

tient la chaleur et elles empêchent, de ce fait, l'abaissement désiré de

température lorsque l'eau descend à travers l'ensemble de tour de re-

froidissement. La composition chimique de l'eau lorsqu'elle sort de sa source d'origine est également un phénomène qui dégrade le rendementque cette source provienne ou non de couches aquafères souterraines: de rivières, de torrents,de lacs ou bayous etc... Pour avoir un rendement convenable, l'eau devrait être exempte autant que possible des compositions chimiques

qui dégradent son rendement.d'échange de chaleur pendant un cycle de re-

froidissement.

Dans certains cas, on ajoute des produits chimiques de traitement

de l'eau au courant d'eau de refroidissement pour provoquer la précipi-

tation des matières solides indésirables et pour maintenir le nombre

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d'ions d'hydrogène de façon que la solution ne soit ni excessivement acide ni excessivement basique. De tels produits chimiques de traitement de l'eau peuvent avoir des effets nuisibles sur le rendement d'échange

de chaleur de l'eau.

Presque toutes les tours de refroidissement sont situées dans des emplacements dégagés et sont, par conséquent, susceptibles d'être l'objet de dépôt de produits contaminants,tels que de la poussière, du limon, du sable entraînés par le vent, etc..., qui pénètrent dans le bassin de la tour de refroidissement et diminuent le refroidissement par convection et par conduction del'eau pendant qu'elle circule à travers l'échangeur

de chaleur ou descend à travers la tour de refroidissement.Il est impor-

tant de noter que les dépôts de ces divers sédiments dans le bassin de la tour de refroidissement s'accumulent incrémentiellement au cours d'une longue période de temps et qu'ils entraînent une diminution importante

du rendement du système thermodynamique. Pour cette raison, il est néces-

saire de temps à autre d'enlever ces produits contaminants, qui dégradent

le rendement, du bassin de la tour de refroidissement.

Dans le passé, et encore actuellement, le procédé usuel utilisé pour enlever les sédiments des bassins des tours de refroidissement a consisté à nettoyer le bassin en le vidant de son eau et en le nettoyant

manuellement après que l'eau a été enlevée. Dans un cas, la tour de re-

froidissement est mise hors service et l'eau "libre" est vidangée du bas-

sin de la tour de refroidissement. Après que cette opération a été effec-

tuée, des ouvriers ou plongeurs entrent dansle bassin avec des pelles, des cuillers ou autres outils et ils enlèvent manuellement le sédiment et

le chargent dans des récipients placés à l'extérieur du mur du bassin.

Dans un autre cas, des ouvriers ou plongeurs entrent dans le bassin avec des tuyaux aspirateurs et provoquent "l'aspiration" du sédiment dans des camions aspirateurs à liquide qui transportent le sédiment jusqu'à une

"décharge" o ils l'abandonnent finalement.

Les procédés ci-dessus utilisés pour le nettoyage des bassins des

tours de refroidissement sont extrêmement onéreux du fait que l'installa-

tion de tour de refroidissement et l'équipement d'échangeurs de chaleur qu'elle dessert, c'est-à-dire le complexe d'échangeurs de chaleur, doivent

être arrêtés pendant la période de temps au cours de laquelle les opéra-

tions de nettoyage du bassin sont effectuées. L'interruption qui en ré-

sulte du fonctionnement d'installations pétro-chimiques pendant cette pé-

riode de temps peut entraîner la perte de revenus s'élevant à des dizaines

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de milliers de dollars par jour et entraîner la cessation des livraisons de matières énergétiques au marché pendant cette période de temps. En

outre, la totalité de l'eau traitée chimiquement qui est vidangée du bas-

sin doit être transportée jusqu'à un site approprié en vue de pouvoir y être abandonnée finalement sans danger. Un volume important de produits chimiques de traitement del'eau est perdu et doit être remplacé,ce qui

entraîne un coût important qui accroît le coût global du processus d'é-

change de chaleur et a, de ce fait, des répercussions nuisibles sur la

capacité concurrentielle du processus particulier en cause.

Un autre procédé utilisé pour effectuer le nettoyage des bassins des tours de refroidissement est exécuté typiquement dans des conditions suivant lesquelles la tour de refroidissement reste en service et des ouvriers ou plongeurs entrent dans le bassin avec des tuyaux aspirateurs et provoquent le transfert du sédiment et d'une quantité importante de l'eau traitée chimiquement à des camions aspirateurs. Ces camions

transportent ensuite l'effluent jusqu'à une "décharge" sûre et l'y aban-

donnent. Dans ce cas également, comme mentionné ci-dessus, une quantité importante de produits chimiques de traitement de l'eau est perdue au

cours du processus de nettoyage. Il serait désirable de réaliser un pro-

cédé de nettoyage d'une tour de refroidissement qui permette à l'installa-

tion d'échange de chaleur, à la tour de refroidissement et au processus

de se poursuivre dans des conditions de production normales-et qui per-

mette d'effectuer un nettoyage efficace de manière à favoriser l'obtention

d'un effet thermodynamique efficace sans qu'il soit nécessaire que des ou-

vriers ou des plongeurs entrent dans le bassin de la tour de refroidisse-

ment et effectuent des opérations de nettoyage.

Selon la pratique habituelle, lorsqu'il est transporté jusqu'à une décharge par un camion, l'effluent,qui a une faible viscosité,est soumis à de brusques changements de position lorsque le camion vire, s'arrête ou

démarre brusquement,ce qui rend difficile la conduite ou peut même pro-

voquer le renversement du camion; un problème auquel la présente invention

apporte un remède.

Une autre situation dans laquelle des sédiments s'accumulent est celle des bassins d'oxydation des unités de conversion du soufre que l'on appelle également "unités de conversion du gaz de queue". Ces unités sont utilisées pour éliminer le soufre du gaz de queue par un procédé que l'on appelle quelquefois le "procédé Stretford-Holmes". Ces unités utilisent un liquide appelé solution Stretford et le soufre est entraîné par la solution

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Stretford à travers un bassin d'oxydation qui est un grand bassin caver-

neux, jusqu'à une fosse à mousse. Pendant le fonctionnement de l'unité, les grosses particules de soufre ne conservent pas une vitesse suffisante pour traverser l'unité et parvenir jusqu'à la fosse à mousse. Ces grosses particules de soufre se déposent pour former un sédiment dans le bassin

d'oxydation. A mesure que le sédiment s'accumule dans le bassin, le vo-

lume de solution Stretford disponible pour être utilisé dans le processus diminue,ce qui rend le processus moins efficace. En outre, étant donné que la solution Stretford est très onéreuse, c'est un gaspillage du point

de vue économique que d'avoir des volumes importants de la solution rete-

nus dans le sédiment.

Une autre situation qui entraîne l'accumulation de sédiments est

celle des fosses de réserve des champs pétrolifères et des étangs à dé-

chets. De telles fosses et étangs contiennent toutes sortes de déchets

chimiques,industriels et pétroliers qui sont nuisibles pour le milieu en-

vironnant. On a déjà suggéré des méthodes pour traiter l'eau contenue dans de telles fosses et étangs, mais le simple traitement de l'eau ne supprime pas les sédiments et ne vise même pas à résoudre les problèmes

qu'ils posent.

Par conséquent, les caractéristiques de la présente invention sont notamment:

- de réaliser un appareil et un procédé perfectionnéspour la sépa-

ration de liquides de matières solides etpourl'élimination sans danger des matières solides séparées;

- de réaliser un nouvel appareil et un nouveau procédé pour effec-

tuer le nettoyage des bassins des tours de refroidissement et des unités de conversion du soufre tout en permettant le maintien en fonctionnement des tours et des unités pendant le processus de nettoyage; - de réaliser un nouvel appareil et un nouveau procédé pour enlever

le sédiment des bassins des tours de refroidissement et des unités de con-

version du soufre sans qu'il soit nécessaire que des ouvriers entrent dans les bassins des tours de refroidissement o le personnel pourrait être mis en contact avec des produits chimiques dangereux;

- de réaliser un nouvel appareil et un nouveau procédé pour effec-

tuer le nettoyage des bassins dans lesquels la perte de liquide est main-

tenue à une valeur minimale pendant le processus de nettoyage;

- de réaliser un nouvel appareil et un nouveau procédé pour net-

toyer les installations des tours de refroidissement et les unités de con-

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version du soufre-grâce auxquels les opérations de nettoyage peuvent

être effectuées à des intervalles rapprochés et l'eau de la tour de re-

froidissement peut être maintenue à un rendement thermodynamique optimal; - de réaliser un procédé pour améliorer la sécurité du transport de l'effluent.

D'autres buts, avantages et caractéristiques de l'invention appa-

raitront aux spécialistes de la technique à l'étude du mode de réalisation illustratif que l'on va décrire ci-après et divers avantages mentionnés ici apparaîtront aux spécialistes de la technique

lorsqu'ils utiliseront l'invention en pratique.

La présente invention a pour objet la réalisation d'un procédé et d'un appareil pour effectuer le nettoyage de bassins contenant un liquide

et un sédiment. Le sédiment et les débris qui se déposent au fond du bas-

sin sont enlevés par un appareil aspirateur qui comporte une pompe qui retire par aspiration une certaine quantité de liquide chargé de sédiment du fond du bassin. Le liquide chargé de sédiment est mis sous pression par la pompe et transporté par des conduits jusqu'à un premier récipient

ou cuve collectrice qui comporte un orifice de sortie dans sa partie in-

férieure. Une seconde pompe est montée avec son orifice d'aspiration rac-

cordé à l'orifice de sortie du fond de la cuve collectrice et la seconde pompe refoule le liquide chargé de sédiment,soutiré de la cuve collectrice, à travers un séparateur primaire qui peut avantageusement être constitué par une batterie de séparateurs du type hydrocyclonescomportant une série

de séparateurs hydrocyclones.

Bien que la présente invention soit décrite ici en se référant à l'emploi de séparateurs hydrocyclones pour l'exécution de la fonction de séparation des matières solides, ceci ne doit pas être considéré comme destiné à limiter la portée de l'invention d'une quelconque manière. Il

entre dans le cadre et l'esprit de la présente invention d'utiliser égale-

ment d'autres moyens de séparation. Une petite quantité d'eau est déchar-

gée avec les matières solides séparées à la sortie du séparateur primaire dans un réceptacle,après quoi on peut mélanger un agent coagulant à la

boue de façon à la stabiliser en vue de son transport; ensuite, on trans-

porte la boue stabilisée jusqu'à une décharge. Alternativement, on peut concentrer la boue en éliminant le liquide qu'elle contient. Le liquide

partiellement nettoyé déchargé du séparateur primaire est ensuite trans-

porté jusqu'à une seconde cuve ou récipient qui est également muni d'une ouverture de sortie dans sa partie inférieure. Une troisième pompe soutire

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du liquide du fond du second récipient et refoule ce liquide à travers un appareil séparateur secondaire qui peut être également constitué par une batterie d'hydrocyclones. Dans ce cas également la boue déchargée

du séparateur secondaire peut être traitée de la manière décrite ci-

dessus. Le liquide qui sort du séparateur secondaire est ensuite envoyé dans une troisième cuve ou récipient. Le liquide soutiré du troisième

récipient peut être traité par un séparateur tertiaire afin d'être dé-

barrassé de quantités supplémentaires de matières solides, le liquide sortant du séparateur tertiaire étant transporté jusqu'à un quatrième

récipient. Le liquide propre est ensuite transporté du quatrième réci-

pient en retour jusqu'au bassin par une pompe et un réseau de canalisa-

tions. Les quatre récipients sont entre eux dans une relation telle qu'il existe un système fluidique équilibré. Des déversoirs sont prévus

dans les second, troisième et quatrième récipients pour permettre au li-

quide en excès dans le second récipient de s'écouler dans le premier réci-

pient ou cuve collectrice. Le liquide en excès dans le troisième récipient s'écoule par dessus le déversoir dans le second récipient ou récipient récepteur. De même, le liquide du quatrième récipient peut s'écouler par dessus le déversoir dans le troisième récipient. Il est ainsi réalisé un

système d'écoulement du liquide entièrement équilibré en débit volumique.

L'installation d'enlèvement de sédiment de la présente invention peut comporter un piège à débris dans le but d'intercepter les produits contaminants solides tels que les insectes, la cellophane, les fragments de bois, etc... qui peuvent être présents dans le bassin, protégeant ainsi

l'installation de séparation d'une obstruction par de tels débris.

L'installation d'enlèvement de sédiment de la présente invention peut également comporter undispositif à tamis vibrant pour éliminer les plus petites particules de sable et analogue de façon à réduire l'usure

des pompes et autres équipements.

Il peut être également désirable d'utiliser des cuves de stockage (de décantation), des précipitateurs électrostatiques, des transporteurs à dépression, etc... dans le cas o l'on désire qu'une clarification

poussée de l'eau soit effectuée avant que l'eau de refroidissement net-

toyée soit retournée au bassin.

Le dispositif aspirateur servant à enlever le sédiment du fond des bassins peut comporter desdispositifs de lestage ou des dispositifs à flotteurs. En outre, des parties de l'installation peuvent être montées

sur un ponton ou chaland en vue de permettre son utilisation par le net-

toyage d'étangs, de lacs et autres étendues d'eau.

Lorsqu'on le désire, on peut utiliser une pompe d'injection pour injecter des agents floculants dans le courant en circulation dans la canalisation de transport de liquide entre la cuve collectrice et la se-

conde pompe. De cette manière, le dépôt de matières solides dans l'ef-

fluent peut être accéléré pendant le cycle de séparation et la première

batterie de séparateurs peut être rendue plus efficace dans son exécut-

tion de la séparation des matières particulaires solides qui pourraient

sinon poursuivre leur trajet dans l'installation de séparation.

Pour que la manière suivant laquelle les avantages et caractéris-

tiques ci-dessus décrits de l'invention sont obtenus ainsi que d'autres qui apparaîtront ultérieurement, puisse être comprise dans ses détails,

on obtiendra une description plus précise de l'invention que l'on a bri-

èvement résumé ci-dessus en se référant à son mode de réalisation spéci-

fique qui a été représenté dans les dessins annexés qui font partie de la

présente description. Il doit être bien compris,cependant, que les dessins

annexés ne représentent qu'un mode de réalisation caractéristique de l'in-

vention et qu'ils ne doivent pas être considérés comme en limitant la por-

tée car l'invention peut faire l'objet d'autres modes de réalisation tout

aussi efficaces.

Dans les dessins: la Fig. 1 est une représentation schématique d'une installation de nettoyage pour séparer le sédiment de liquides contenus dans des bassins conformément aux enseignements de la présente invention;

la Fig. 2 est une vue partielle schématique qui représente une va-

riante de réalisation de la présente invention qui comporte un piège à dé-

bris et un dispositif d' aspiration flottant et mobile; la Fig. 3 est une vue partielle schématique qui représente un mode de réalisation de l'invention dans lequel certains éléments sont montés sur un ponton pour permettre son emploi pour le nettoyage d'étangs, de lacs et autres étendues d'eau; la Fig. 4 est une vue partielle schématique qui représente des

moyens servant à agiter le sédiment afin d'assurer un ramassage plus ef-

ficace de la matière; la Fig. 5 est une vue partielle schématique qui représente une autre variante de la présente invention qui comporte un injecteur de floculant servant à injecter un agent floculant dans le courant en circulation avant

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la séparation primaire des matières solides;

la Fig. 6 est une vue partielle schématique qui représente égale-

ment une variante de la présente invention dans laquelle une clarifica-

tion poussée du liquide peut être effectuée au moyen de cuves de décanta-

tion, de précipitateurs électrostatiques,de transporteurs à dépression et analogues; la Fig. 7 est une vue partielle schématique qui représente des moyens servant à introduire un coagulant dans la suspension épaisse afin d'accroître sa viscosité pour permettre son transport sans danger jusqu'à une décharge; et la Fig. 8 est une vue partielle schématique qui représente des

moyens servant à concentrer la suspension épaisse et à récupérer le li-

quide qu'elle contient.

On se référera maintenant aux dessins et tout d'abord à la Fig. 1 sur laquelle on a désigné par la référence générale 10 une installation de nettoyage qui est utilisée pour enlever le sédiment 12 d'un liquide 14 contenue dans un bassin 16. Considéré sous l'aspect le plus général de la présente invention, le bassin 16 peut être un récipient quelconque

destiné à recevoir du liquide et un sédiment. Suivant un aspect particu-

lier de la présente invention, le bassin 16 est un bassin de tour de re-

froidissement destiné à recevoir de l'eau de refroidissement et du sable,

du limon et de la boue. Suivant un autre aspect particulier de la pré-

sente invention, le bassin 16 est un bassin d'oxydation d'une unité de conversion du soufre destiné à recevoir de la solution Stretford et des particules de soufre. Le bassin 16 peut également être un séparateur A.P. I. (Institut américain du pétrole) ou même un lac ou un étang ou une masse d'eau ou de tout autre fluide contenant des couches de sédiment,

qui peut contenir presque n'importe quoi,sur son fond.

L'installation 10 peut avantageusement être réalisée sous la forme

représentée sur la Fig. 1 des dessins qui comporte un conduit d'aspira-

tion, désigné par la référence générale 18,- qui est agencé de façon à pé-

nétrer dans le bassin 16 et à présenter une ouverture d'aspiration 20 si-

tuée au fond ou à proximité du fond du bassin 16. Il est prévu une pre-

mière pompe 22 dont le côté aspiration est raccordé au conduit d'aspira-

tion 18 tandis que le côté refoulement de la pompe 22 est raccordé à un conduit de transport 24 dont l'ouverture de sortie 26 est positionnée de façon à déverser le liquide dans un premier récipient ou cuve A que l'on peut également appeler un récipient collecteur. Lorsque la pompe 22 est actionnée, le sédiment 12 déposé sur le fond ou au voisinage du fond du

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bassin 16 est aspiré,ainsi que des débris et autres matières étrangères,

dans le conduit 18 et ce liquide chargé de sédiment est transporté jus-

qu'à la cuve collectrice A et y est déversé. Une première crépine 19 peut être disposée dans le conduit d'aspiration 18 afin d'éliminer du courant de liquide en amont de la pompe 22 les débris solides, tels que

les insectes, les morceaux de bois et autres détritus.La première cré-

pine 19 sert à protéger les diverses pompes et les divers séparateurs de matières solides pour éviter qu'ils soient endommagés ou obstrués par les débris autres que le sédiment. En outre, un tamis vibrant 27 peut être disposé au-dessous de l'ouverture de sortie 26-afin d'éliminer les détritus restants. Dans le mode de réalisation préféré le tamis vibrant

27 a une ouverture de maille de l'ordre de 850 pm.

Il est prévu une seconde pompe 28 dont l'ouverture d'aspiration est

raccordée à un conduit 30 qui est raccordé à un orifice de sortie 32 for-

mé au fond de la cuve collectrice A. Le côté refoulement de la pompe 28

est raccordé à un dispositif séparateur primaire 34 par un conduit de rac-

cordement 36. Le dispositif séparateur primaire 34 peut être réalisé sous

l'une quelconque de diverses formes appropriées, mais pour plus de simpli-

cité et pour faciliter la compréhension, on l'a représenté sur le dessin

comme étant constitué par une batterie d'hydrocyclones qui comporte plu-

sieurs dispositifs hydrocyclones montés dans une disposition en série et

conçus pour séparer les matières particulaires du liquide qui y est re-

foulé par la pompe 28. Les hydrocyclones du séparateur primaire 34 sont choisis de façon à enlever les particules dont la grosseur est supérieure à une certaine grosseur, cette grosseur étant déterminée par la nature des

sédiments et du liquide. Dans le mode de réalisation préféré de la pré-

sente invention, le séparateur primaire 34 est conçu pour enlever les par-

ticules dont le diamètre maximal est supérieur à 50-74 pm. La matière par-

ticulaire séparée par la batterie 34 de séparateurs est déposée dans un ré-

ceptacle à déchets 38 par les diverses ouvertures de sortie 40 de la batte-

rie de séparateurs. La matière particulaire séparée sort des ouvertures de décharge 40 du séparateur avec une petite quantité de liquide et on

peut jeter au rebut cette matière de déchet ou la soumettre à un traite-

ment supplémentaire, comme on le décrira en plus de détails ci-après.

Lorsque la pompe 28 refoule le mélange de liquide et de sédiment qu'elle

soutire du récipient A, à travers la batterie 34 de séparateurs de ma-

tières solides, cette batterie de séparateurs enlève pratiquement toutes les particules dont la grosseur est supérieure à une certaine valeur

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il

ainsi qu'une petite quantité de liquide.

La décharge de la batterie 34 de séparateurs contenant le liquide et la matière particulaire plus fine est transportée par un conduit 42 jusqu'à un orifice de sortie 44 qui est positionné de façon à déverser le liquide en partie nettoyé dans un second récipient B. Ce second récipient qui peut être séparé du récipient A ou assemblé au récipient A et former avec lui des compartiments d'une cuve est également muni dans son fond d'une ouverture de sortie 46 qui est en communication avec un conduit d'aspiration 48 d'une troisième pompe 50. Un conduit de refoulement 52 de la pompe envoie l'eau mise sous pression par la pompe dans un séparateur secondaire 54 de matières solides qui peut avantageusement être constitué par une batterie d'hydrocyclones, comme représenté, ou peut avoir toute autre forme appropriée entrant dans le cadre et l'esprit de la présente invention. Dans le mode de réalisation préféré, le séparateur secondaire 54 est conçu pour enlever du liquide les particules dont le diamètre maxi-

mal est supérieur à 10 mm environ. Lorsque la pompe 50 refoule la matière,

soutirée du récipient B, dans le séparateur secondaire 54 la quasi-totali-

té de la matière particulaire non enlevée par la batterie 34 de sépara-

teurs est séparée et déchargée dans un réceptacle 56 par une série d'ori-

fices de décharge 58 du séparateur. Une petite quantité de liquide est dé-

chargée par les orifices de sortie 58 en même temps que la matière parti-

culaire, qui dans ce cas également, peut être soumise à un traitement sup-

plémentaire ou jetée directement.

Le liquide qui a fait l'objet dela séparation secondaire et quitte

le séparateur secondaire 54 est transporté par un conduit 60 dont l'ouver-

ture de sortie 62 est positionnée de façon à déverser le liquidbdans un

troisième récipient C. Bien que le liquide ayant fait l'objet de la sépara-

* tion secondaire, contenu dans le récipient C, soit essentiellement propre et, sous certains aspects de la présente invention, suffisamment propre pour être retourné au bassin 16, sous d'autres aspects de la présente

invention, un séparateur tertiaire des matières solides peut être néces-

saire. Par conséquent, le récipient C comporte dans son fond un orifice de sortie 62 qui communique avec un conduit 64. Le conduit 64 est raccordé au côté aspiration d'une quatrième pompe 66 dont le côté refoulement est

raccordé par un conduit 70 à un séparateur tertiaire 68 de matières so-

lides. Dans le mode de réalisation préféré, le séparateur tertiaire 68 de matières solides comprend une batterie d'hydrocyclones conçus pour enlever les particules dont le diamètre maximal est supérieur à environ 3 pm. La matière particulaire séparée par le séparateur tertiaire 68 est déchargée par une série d'ouvertures de décharge 72, en même temps qu'une petite quantité de liquide,dans un réceptacle 74 à déchets en vue d'être jetée

ou soumise à un traitement supplémentaire.

Le liquide déchargé par le séparateur tertiaire 68 qui est débarrassé de toute matière particulaire d'une grosseur supérieure à environ 3 pm et est, par conséquent, pratiquement débarrassé de toute matière particulaire

est transporté par un conduit 76 dont l'ouverture de sortie 78 est posi-

tionnée de façon à déverser le fluide dans un récipient récepteur D. Le 1o récipient D est construit de façon à comporter en son fond une ouverture

de sortie 80 qui communique avec un conduit d'aspiration 82 d'une cin-

quième pompe 84. Le côté refoulement de la pompe 84 est raccordé à un conduit de transport 86 dont l'ouverture de sortie 88 est positionnée

de façon à redéverser l'eau nettoyée dans le bassin 16. -

Les récipients A, B, C et D peuvent être des structures de réci-

pient individuelles,si désiré,ou, alternativement, ils peuvent être cons-

titués par un récipient ou cuve à quatre compartiments, comme celui repré-

senté sur les dessins et désigné par la référence générale 90. Le réci-

pient 90 peut comporter des cloisons intermédiaires 92, 94 et 96 qui coo-

pèrent pour délimiter quatre compartiments internes séparés et distincts A, B, C et D. Les cloisons 92, 94 et 96 des compartiments sont construites de façon à former des déversoirs internes respectifs 98, 100 et 102 qui sont conçus de telle sorte que l'écoulement du liquide dans l'installation est équilibré. Tout liquide en excès dans le récipient D s'écoule dans la partie supérieure du récipient C. De même, le liquide partiellement clarifié en excès dans le récipient C s'écoule par dessus le déversoir dans le récipient B et le liquide en excès dans le récipient B s'écoule par dessus le déversoir 98 dans le récipient A, créant ainsi un système

d'écoulement qui est entièrement équilibré en débit volumique de liquide.

L'installation 10 peut, si désiré, être réalisée sous la forme d'un équipement portable monté sur un véhicule et qui peut être positionné en étroite proximité d'un bassin particulier qui doit être nettoyé et le conduit d'aspiration 18 peut simplement être introduit dans le bassin et

manipulé d'une manière appropriée quelconque de façon à effectuer l'en-

lèvement du sédiment accumulé. Egalement, si désiré, l'installation re-

présentée sur la Fig. 1 peut avantageusement être réalisée sous la forme

d'une installation fixe prévue dans le but d'effectuer un nettoyage per-

manent ou intermittent d'un ou de plusieurs bassins qui peuvent être dis-

posés en étroite proximité les uns des autres. Des conduits d'aspiration

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appropriés peuvent s'étendre jusqu'aux bassins respectifs en cause de façon à coopérer avec eux et une tubulure d'aspiration munie de vannes

peut être utilisée pour établir sélectivement une communication avec ce-

lui ou ceux des bassins des tours de refroidissement que l'on désire net-

toyer, toutes ces dispositions étant évidentes pour un spécialiste de la technique.

Sur la Fig. 2 à laquelle on se référera maintenant plus particu-

lièrement, on a représenté schématiquement un autre mode de réalisation

de l'invention dans lequel le conduit d'aspiration 18 est muni d'un dis-

positif de flottaison approprié 104 qui permet de faire flotter le con-

duit d'aspiration 18 dans le bassin 16, ce qui facilite le déplacement du conduit d'aspiration 18 sur le fond du bassin par le personnel ou par des moyens mécaniques appropriés quelconques. Il est, par conséquent,

inutile que le personnel entre dans le bassin 16 et soit exposé aux ef-

fets dangereux des matières chimiques quelconques que ce dernier peut éventuellement contenir.Grâce à l'emploi dela présente inventionil n'est

pas nécessaire de faire entrer des ouvriers ou des plongeurs dans le bas-

sin pendant le processus de nettoyage du fait que l'aspiration du sédi-

ment hors du bassin est effectuée et commandée à distance à partir de l'extérieur du bassin. Cet aspect est nettement avantageux,du point de vue des considérations de sécurité et d'hygiène du travail,par rapport aux procédés actuels suivant lesquels le personnel du service d'entretien est

exposé au liquide et à ses divers constituants chimiques.

Sur la Fig. 3 à laquelle on se référera maintenant,on a représenté l'emploi de l'installation de la présente invention, dans le cas o le bassin 16 est,d'une manière générale, un étang à déchets qui peut être spécifiquement une fosse à réserve d'un champ pétrolifère, une mare de décharge de produits chimiques ou analogues. Dans tous les cas, le bassin 16 est une masse d'eau dont les dimensions vont de celles d'une petite mare à un grand lac ou autre grande étendue d'eau qui contient sur son fond une couche de sédiment 12. Etant donné que le bassin 16 peut être

très grand, on utilise un bac ou ponton de travail 106 pour porter le per-

sonnel et divers éléments de l'installation 10. La crépine 19 et la pompe 22 sont portées par le. ponton 106 et le conduit 24 est agencé de façon à pouvoir être raccordé au reste de l'installation 10 monté à terre à côté du bassin 16. Le conduit d'aspiration 18 est monté de façon à s'étendre vers le bas à partir du ponton 106 pour aspirer le sédiment 12 du fond du bassin 16 par son orifice d'entrée 20. L'orifice d'entrée

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peut être muni de couteaux ou analogues pour faciliter l'enlèvement du sédiment. On peut déplacer le ponton 106 sur toute la surface du bassin 16 de façon à enlever pratiquement tout le sédiment qui se trouve sur son fond. Le liquide 14, qui est de l'eau, est nettoyé de la manière décrite ci-dessus et l'eau propre est retournée au bassin 16 par un con-

duit 86 qui la déverse par son orifice de sortie 88. Ainsi, l'installa-

tion de la présente invention fournit un procédé et un appareil pour net-

toyer les étangs à déchets.

Sur la Fig. 4 à laquelle on se référera maintenant, on a représenté

un mode de réalisation de l'installation qui est d'une utilisation parti-

culièrement appropriée pour le nettoyage des unités de conversion du soufre dans lesquelles le sédiment,qui est composé principalement de soufre solide est, par moment, difficile à mettre en suspension avec la

solution Stretford qui constitue le liquide.

Le bassin 16 est le bassin d'oxydation de l'unité de conversion du soufre. Les grosses particules de soufre qui ont une vitesse insuffisante pour traverser complètement l'unité se déposent à partir de la-solution Stretford 14 et s'accumulent sous forme d'un sédiment 12. Pour agiter le

sédiment 12 afin qu'il puisse être plus facilement aspiré dans l'ouver-

ture d'entrée 20, on monte un petit conduit 108,par exemple,à l'aide d'en-

tretoises d'espacement 110 et 112 sur le conduit d'aspiration 18.L'extré-

mité du conduit 108 est munie d'un tuyau flexible 114 lui-même muni d'une buse 116. Le.tuyau 114 est branché de façon à envoyer un courant d'air ou de solution Stretford et à le refouler dans le conduit 108 et par la buse 116 en direction de l'orifice d'entrée 20. L'air ou la solution Stretford est refoulé à grande vitesse et a pour effet d'agiter violemment

le tuyau 114 au voisinage de l'orifice d'entrée 20 pour agiter le sédiment.

Lorsqu'on utilise l'installation de la présente invention pour net-

toyer de l'eau, par exemple, l'eau d'un bassin de tour de refroidissement ou l'eau d'un étang à déchets, il peut être désirable d'injecter un agent

floculant dans'le courant en circulation de façon à favoriser la. sépara-

tion initiale des matières solides et la clarification de l'eau par le séparateur primaire 34 de matières solides. Comme représenté sur la Fig.5, un injecteur d'agent floculant, désigné par la référence générale 118, peut être placé dans le conduit d'aspiration 30 pour injecter un agent floculant dans le courant qui s'écoule à partir du récipient collecteur A. La pompe 28 effectue un mélange intime de l'agent floculant avant la clarification primaire del'eau par le séparateur primaire 34. Il existe

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une grande diversité d'agents floculants bien connus commercialement

disponibles qui accélèrent la "décantation" des matières solides de l'ef-

fluent au cours du cycle de séparation. La sélection de la nature chimique de l'agent floculant doit naturellement être compatible avec la nature chimique de l'eau contenue dans le bassin. Comme représenté sur la Fig. 6 à laquelle on se référera maintenant,

il peut être désirable de prévoir des mesures pour assurer une clarifica-

tion poussée du liquide qui doit être retourné au bassin,à la suite de la

séparation tertiaire. Une variante de réalisation de la présente inven-

tion peut, par conséquent, comporter-des cuves de décantation, des préci-

pitateurs électrostatiques, des transporteurs à dépression, etc..., qui ont été représentés schématiquement comme étant en communication avec le

conduit de refoulement s'étendant à partir de la pompe 84.

Comme précédemment mentionné, la matière particulaire et le liquide recueillis dans les réceptacles à déchets 38, 56 et 74 sont soit soumis à un traitement supplémentaire,soit jetés. Dans les cas o l'installation

de l'invention est utilisée pour nettoyer des bassins de tours de refroi-

dissement, des étangs à déchets ou autres bassins dans lesquels le liquide est de l'eau, la matière contenue dans ces réceptacles est une boue de sable, de limon et autres matières solides et d'eau. Etant donné que l'eau est généralement disponible en abondance,on peut jeter l'eau en tant que

partie de la boue.

Le procédé le plus commode pour se débarrasser de la boue consiste simplement à la charger dans des camions pour la transporter jusqu'à une décharge appropriée. Cependant, du fait de la teneur en eau de la boue, il peut être désirable d'introduire un agent coagulant dans la boue pour accroître sa viscosité, afin d'empêcher son déplacement ou son agitation

saccadée ou clapotage qui pourrait provoquer la perte de maîtrise du ca-

mion par le conducteur. Comme représenté sur la Fig. 7, le réceptacle 38

est muni d'un conduit 122 d'évacuation des déchets qui contient un injec-

teur 124 de produits chimiques. On peut introduire l'un quelconque des divers coagulants connus,au moyen de l'injecteur 124 de produits chimiques,

dans le conduit 122 à déchets pour accroître ainsi la viscosité de la boue.

On comprendra qu'un conduit semblable muni d'un injecteur semblable peut

être utilisé en combinaison avec chacun des réceptacles 56 et 74.

Dans certaines situations, il peut être désirable de concentrer la boue en enlevant de cette boue autant de liquide qu'il est possible. Ceci est particulièrement désirable dans le mode de réalisation utilisé pour

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1L, nettoyer le bassin d'une unité de conversion du soufre, cas dans lequel la solution Stretford est coûteuseet doit être récupérée. Cependant, ceci-est également désirable dans le cas o le volume de la décharge est restreint ou dans le cas o,pour une autre raison quelconque, le volume des déchets doit être réduit à un minimum. Sur la Fig. 8 à laquelle on se

référera, on a représenté un appareil pour récupérer le liquide et concen-

trer la boue. Il est prévu un conduit 126 de décharge pour évacuer la boue du réceptacle 38. Un séparateur centrifuge 128 est raccordé pour recevoir la boue par le conduit 126 et décharger la boue concentrée par un conduit - de décharge 132 et le liquide par un conduit 130. Le conduit 130 peut être

agencé de façon à retourner le liquide au bassin 16.

Il est, par conséquent, évident que la présente invention est par-

faitement appropriée pour réaliser tous les objectifs et offrir tous les avantages ci-dessus énoncés ainsi que d'autres avantages qui apparaitront

à l'évidence et découlent de la description de l'appareil lui-même. Il

est bien entendu que certaines combinaisons ou sous-combinaisons pré-

sentent une utilité propre et peuvent être utilisées indépendamment d'autres caractéristiques et sous-combinaisons. Ceci est envisagé par

la présente invention et entre dans son cadre.

Etant donné que de nombreux modes de réalisation possibles de la présente invention peuvent être réalisés sans sortir de son cadre ni

s'écarter de son esprit,, il est bien entendu que toute la description

qui précède et tous les éléments représentés dans les dessins annexés doivent être interprétés comme donnés à titre d'illustration et non dans

un sens limitatif.

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Claims (11)

REVENDICATIONS

1.- Procédé pour nettoyer un bassin contenant un liquide qui contient des matières particulaires et des débris, ce procédé étant caractérisé en ce qu'il consiste: - à retirer du liquide avec les matières particulaires et les débris qu'il contient du fond du bassin (16); - à séparer les débris du liquide et des matières particulaires retirées du bassin; - à déposer le liquide et les matières particulaires après l'étape de séparation des débris, dans un bassin collecteur (A); - à soutirer de la partie inférieure du bassin collecteur le liquide et les matières particulaires; - à soumettre le liquide et les matières particulaires soutirés du bassin collecteur à une séparation primaire des matières solides pour enlever la plus grande partie des matières particulaires du liquide; - à déposer le liquide ayant fait l'objet d'une séparation primaire dans un récipient récepteur (B); - à soutirer le liquide ayant fait l'objet d'une séparation primaire de la partie inférieure du récipient récepteur; - à soumettre le liquide soutiré du récipient récepteur à une séparation secondaire pour en enlever pratiquement toutes les matières particulaires qu'il contient; et - à transporter le liquide ayant fait l'objet d'une séparation secondaire

en retour dans le bassin.

2.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on effectue la séparation primaire en refoulant le liquide provenant du bassin collecteur (A)

à travers une batterie primaire (34) de séparateurs de matières solides par les-

quels les matières particulaires extraites du liquide sont déchargées en vue

d'être jetées, avec une petite quantité dudit liquide.

3.- Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comporte, en outre, l'étape qui consiste à extraire pratiquement tout le liquide contenu dans les matières particulaires séparées au cours de l'étape de séparation

primaire de façon à concentrer les matières particulaires.

4.- Procédé selon une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en

ce qu'il comporte l'étape qui consiste à retourner le liquide extrait des

matières particulaires audit bassin.

5.- Procédé selon une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en

ce que la séparation secondaire des matières solides est effectuée en refoulant

le liquide provenant du récipient récepteur (B) à travers une batterie secon-

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daire de séparateurs de matières solides par lesquels les matières particu-

laires sont déchargées en vue d'être jYrées, avec une petite quantité du liquide.

6.- Procédé selon une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé

en ce qu'il comporte l'étape supplémentaire qui consiste à extraire la quasi-

totalité du liquide des matières particulaires séparées au cours de l'étape de séparation secondaire de façon ainsi à concentrer les matières particulaires.

7.- Procédé selon une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé

en ce qu'il comporte l'étape qui consiste à retourner le liquide extrait des

matières particulaires au bassin.

8.- Procédé selon une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé

en ce qu'il comporte, avant le transport du liquide ayant fait l'objet d'une séparation secondaire, en retour jusqu'au bassin, l'étape supplémentaire qui consiste à soumettre le liquide ayant fait l'objet d'une séparation secondaire

à une séparation tertiaire des matières solides.

9.- Procédé selon une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé

en ce que le bassin (16) est un bassin d'oxydation d'une unité de conversion du soufre, le liquide est une solution de conversion du soufre et les matières

particulaires contiennent du soufre.

10.- Procédé selon une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en

ce qu'il comporte l'étape qui consiste à agiter les matières particulaires et les débris situés sur le fond du bassin pour aider son enlèvement du fond dudit bassin.

11.- Appareil pour enlever le sédiment de bassins contenant un liquide et pour séparer le sédiment contenant des matières solides particulaires du liquide, cet appareil étant caractérisé en ce qu'il comprend: - une série de récipients (A, B, C, D) récepteurs de liquide, des premiers moyens de transport (18-27) pour enlever du sédiment et du liquide de la partie inférieure d'un bassin et pour transporter le liquide chargé de sédiment jusqu'à un premier (A) des récipients récepteurs; - des premiers moyens (34) séparateurs de matières solides pour recevoir le liquide chargé de sédiment provenant du-premier récipient récepteur, pour séparer une proportion importante des matières solides particulaires du liquide-et pour recueillir les matières particulaires séparées, les premiers moyens séparateurs de matières solides transportant le liquide partiellement épuré déchargé desdits moyens jusqu'à un second (B) des récipients récepteurs; - des seconds moyens (54) séparateurs de matières solides pour recevoir le liquide chargé de matières solides particulaires partiellement épuré du second réservoir pour séparer une nouvelle quantité de matières solides particulaires contenues dans le liquide partiellement épuré et pour recueillir les matières solides particulaires séparées; et

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- des moyens de retour du liquide nettoyé pour recevoir le liquide épuré déchargé par les seconds moyens séparateurs de matières solides et retourner le liquide épuré au bassin (16); les premiers moyens de transport comprenant:

- un conduit d'aspiration (18) ayant un orifice d'aspiration (20) suscep-

tible d'être positionné à l'intérieur du bassin au moins au voisinage du fond de ce bassin; - un conduit de transport (24) s'étendant jusqu'au premier récipient (A) récepteur de liquide; et

- une pompe (22) reliant entre eux les conduits d'aspiration et de trans-

port et susceptible d'être actionnée pour produire une aspiration dans

le conduit d'aspiration et provoquer l'écoulement de transport du li-

quide dans le conduit de transport.