FR3008694A1

FR3008694A1 - Table de deshydratation pour installation de traitement des boues

Info

Publication number: FR3008694A1
Application number: FR1357094A
Authority: FR
Inventors: Marc Gombart
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2013-07-18
Filing date: 2013-07-18
Publication date: 2015-01-23
Anticipated expiration: 2033-07-18
Also published as: FR3008694B1

Abstract

L'invention concerne une table de déshydratation (11) notamment pour déshydrater un mélange d'une boue et d'un matériau minéral, comprenant : une bande poreuse (18) présentant une face inférieure (20) et une face supérieure (19) sur laquelle destiné à être déposé ledit mélange (44); au moins deux rouleaux d'entraînement (22, 24), entre lesquels est tendue ladite bande poreuse (18), lesdits rouleaux d'entraînement (22, 24) entraînant en translation ladite bande poreuse (18) dans un sens d'entraînement (27); un moyen d'aspiration (26) installé en dessous de ladite bande poreuse pour aspirer, par dépression, l'eau contenue dans ledit mélange (44) à travers ladite bande poreuse (18), Selon l'invention, ladite table comprend en outre au moins un moyen de roulement subsidiaire (25) s'étendant transversalement au sens d'entraînement (27) et étant monté libre en rotation autour d'un axe (31), et en ce que ladite face inférieure (20) de ladite bande vient tangenter ledit moyen de roulement subsidiaire (25) de manière à entraîner en rotation ledit moyen de roulement subsidiaire (25) dans le sens d'entraînement (27).

Description

Table de déshydratation pour installation de traitement des boues La présente invention se rapporte à une table de déshydratation pour traitement d'une boue ainsi qu'une installation de traitement de boue comprenant une telle table de déshydratation. Les boues sont d'origines diverses et elles se présentent sous forme liquide. Elles incluent des particules solides en suspension, notamment de matières organiques, et de grandes quantités d'eau. Les particules organiques sont de nature à favoriser le développement de la fermentation, et partant, le dégagement d'odeurs nauséabondes. Aussi, les traitements visent à stabiliser ces boues pour éviter la fermentation. Les traitements visent également à en extraire l'eau afin de réduire les volumes de stockage et les coûts de transport. En outre, des traitements d'hygiènisation sont destinés à tuer les agents pathogènes qu'elles renferment.

Ainsi, on connait différents procédé de traitement des boues pour concentrer les matières solides. Ces procédés se différencient pour l'essentiel par la phase de conditionnement des boues dans laquelle on leur fait subir une transformation chimique et/ou mécanique et ensuite par la phase de déshydratation.

Le conditionnement des boues a pour objet de faire coaguler les particules en suspension et/ou de les faire floculer de manière à pouvoir ensuite faire décanter la boue et en extraire des parties substantielles d'eau. Le conditionnement permet également, d'y ajouter des matières minérales permettant essentiellement de faciliter la déshydratation et aussi, par un choix spécifique de ces matières minérales, de les valoriser ensuite pour l'amendement agricole. Les conditionnements de boues peuvent être de type organique en utilisant des polymères ou de type minéral en utilisant le plus souvent le chlorure ferrique et la chaux. S'agissant de la phase de déshydratation, les outils les plus utilisés sont les centrifugeuses, les filtres-presses ou les filtres-presses à bande. Ils permettent d'augmenter considérablement le pourcentage massique de matières sèches des boues, ou la siccité. Des procédés connus de déshydratation présente une phase de conditionnement sous agitation où l'on introduit du chlorure ferrique et de la chaux dans la boue à traiter et où la phase de déshydratation est réalisée sur filtre-presse. La boue conditionnée sous agitation est alors pompée vers le filtre-presse avec un temps de séjour moyen supérieur à 15 minutes, usuellement compris entre 30 et 60 minutes. Cependant, il a été observé que le pourcentage de matières sèches de boue obtenue après traitement présentait de grandes variations pour un même procédé de déshydratation. Pour remédier à ce problème, le document japonais JP2007-260572 propose une table de déshydratation comprenant d'une part une bande poreuse mobile en translation sur laquelle la boue conditionnée est déposée puis transportée jusqu'à une trémie de récupération, et d'autre part un moyen d'aspiration susceptible d'aspirer par dépression, par en dessous de la bande poreuse, l'eau contenue dans la boue conditionnée déposée sur la table à travers la bande poreuse. Bien que cette table permette une déshydratation homogène de la boue conditionnée en continu, l'aspiration de l'eau ralentit le mouvement de translation de la bande, ce qui risque de réduire le rendement des traitements. Aussi, un problème qui se pose et que vise à résoudre la présente invention est de fournir une table de déshydratation permet d'obtenir des boues traitées avec un pourcentage de matières sèches homogènes, sans que le transport des boues conditionnées ne soit empêché par l'aspiration. Table de déshydratation notamment pour déshydrater un mélange d'une boue et d'un matériau minéral, comprenant : une bande poreuse présentant une face inférieure et une face supérieure sur laquelle destiné à être déposé ledit mélange; au moins deux rouleaux d'entraînement, entre lesquels est tendue ladite bande poreuse, lesdits rouleaux d'entraînement entraînant en translation ladite bande poreuse dans un sens d'entraînement; et un moyen d'aspiration situé en dessous de ladite bande poreuse de manière à aspirer par dépression l'eau dudit mélange à travers ladite bande poreuse. Selon l'invention, ladite table comprend en outre au moins un moyen de roulement subsidiaire s'étendant transversalement au sens d'entraînement et étant monté libre en rotation autour d'un axe, et en ce que ladite face inférieure de ladite bande vient tangenter ledit moyen de roulement subsidiaire de manière à entraîner en rotation ledit moyen de roulement subsidiaire dans le sens d'entraînement. Ainsi, une caractéristique de l'invention réside dans la mise en oeuvre d'un moyen de roulement subsidiaire venant tangenter ladite bande poreuse et étant entrainé en translation par ladite bande. De la sorte, le moyen de roulement subsidiaire permet de soutenir ladite bande de manière solide. Par conséquent, on peut empêcher que la bande poreuse soit entraînée par aspiration vers le moyen d'aspiration et que le mouvement en translation de la bande poreuse soit ralenti. Avantageusement, la table de déshydratation comprend une pluralité de moyens de roulement subsidiaires agencés l'un à côté de l'autre suivant un plan parallèle à la bande poreuse. Grâce à cette caractéristique, le maintien de la bande poreuse est encore plus assuré.

Selon un mode préféré de l'invention, ledit moyen de roulement comprend une tige montée fixe sur ladite table et s'étendant transversalement audit sens d'entraînement, et un rouleau monté librement en rotation autour de ladite tige. Selon un autre mode préféré de l'invention, le moyen de roulement comprend d'une part une tige montée fixe sur ladite table et s'étendant transversalement audit sens d'entraînement, et d'autre part au moins un galet montés librement en rotation autour de ladite tige. Selon un autre mode préféré de l'invention, ledit moyen de roulement comprend d'une part une tige montée librement en rotation autour dudit axe sur ladite table et s'étendant transversalement audit sens d'entraînement, et d'autre part un rouleau ou au moins un galet monté fixe autour de ladite tige. Le moyen de roulement selon l'invention sert à un support sur lequel la bande poreuse peut être entraînée de manière à diminuer les forces de frottement de la bande sur les moyens de roulement. Avantageusement, ledit moyen de roulement comprend, outre les galets, au moins une entretoise montée autour de ladite tige. Elles permettent de maintenir constant l'écart entre deux galets et d'éviter les déplacements des galets sur l'axe longitudinale de la tige.

Préférentiellement, le moyen d'aspiration est situé entre les rouleaux d'entraînement et comporte un carénage terminé par une trompe à eau. Ainsi, le moyen d'aspiration comprend une trompe à eau apte à créer une dépression par effet venturi, ce qui permet d'aspirer à un coût avantageux, l'effluent de la boue conditionnée à travers la bande poreuse. La mise en oeuvre d'une trompe à eau, laquelle permet d'obtenir une dépression modérée. Dans certaines conditions, où une forte aspiration est nécessaire, on peut, bien évidement, mettre en oeuvre une pompe à vide. Préférentiellement, ladite bande poreuse est formée dans un matériau métallique. Etant donné que le moyen de roulement selon l'invention supporte mieux le poids de la bande, la bande poreuse peut être formée dans un matériau plus lourd et plus résistant que celui de l'art antérieur. La bande poreuse peut être une toile métallique tissée, et réalisée par exemple avec des fils d'inox tissés avec une maille fine.

Alternativement, ladite bande poreuse est formée dans un matériau organique. La bande peut être une toile synthétique tissée, et réalisée par exemple avec des fils de polyamide tissés avec une maille fine. Selon l'invention, la bande poreuse peut présenter une largeur d'au moins 30cm, et de préférence, entre 50cm et 2m.

Le moyen de roulement subsidiaire peut présenter une longueur sensiblement inférieure à la largeur de ladite bande poreuse. De plus, il présente un diamètre sensiblement inférieur à celui des rouleaux d'entrainement. La présente invention concerne également une installation de traitement 25 de boue comprenant la table de déshydratation telle que définie précédemment. Avantageusement, l'installation comprend en outre un conditionneur pour mettre en contact ladite boue avec un matériau minéral sous forme pulvérulente pour conditionner ladite boue, ledit conditionneur présentant une 30 ouverture de sortie, et une ouverture d'entrée située en surplomb de ladite ouverture de sortie de manière à former un écoulement gravitaire de ladite boue à traiter entre ladite ouverture d'entrée et ladite ouverture de sortie, ladite installation comprenant en outre un conduit d'amenée dudit matériau minéral débouchant au voisinage de ladite ouverture d'entrée, ledit conditionneur étant configuré de telle sorte que ledit matériau minéral et ladite boue se mélangent entre ladite ouverture d'entrée et ladite ouverture de sortie. La boue ainsi conditionnée à l'intérieur du conditionneur ne subit pas de destruction mécanique. Préférentiellement, l'ouverture de sortie dudit conditionneur débouche en surplomb de ladite bande poreuse de ladite table. De la sorte, la boue conditionnée s'écoule directement par gravité sur le support poreux selon un écoulement laminaire, sans perturber l'équilibre entre l'effluent et les particules solides en cours de séparation. Ainsi, contrairement aux pratiques selon l'art antérieur, où l'on tend à augmenter le temps de séjour des boues conditionnées pour favoriser un processus de maturation, selon l'invention, on raccourcit le temps de séjour et ont réduit les écoulements turbulents de manière à ne pas dégrader ni déstabiliser l'équilibre physico- chimique de la boue conditionnée. De plus, préférentiellement, le temps qui s'écoule entre l'étape de filtration et la mise en contact de ladite boue avec ledit matériau minéral pulvérulent est inférieur à dix minutes. Dans certaines circonstances, il est avantageux que ce temps soit inférieur à cinq minutes, afin d'éviter certaines transformations physico-chimiques de la boue conditionnée. D'autres particularités et avantages de l'invention ressortiront à la lecture de la description faite ci-après d'un mode de réalisation particulier de l'invention, donné à titre indicatif mais non limitatif, en référence aux dessins annexés sur lesquels : - la Figure 1 représente schématiquement une installation de traitement des boues selon l'invention; - la Figure 2 représente schématiquement une table de déshydratation selon un deuxième mode de réalisation; - la Figure 3 représente schématiquement une table de déshydratation selon un troisième mode de réalisation; La Figure 1 illustre une installation de traitement 10 conforme à l'invention. Elle comporte principalement une table de déshydratation 11 et un conditionneur 12.

La table de déshydratation 11 présente une bande poreuse continue 18 formant filtre. La bande poreuse continue 18 est faite d'un matériau métallique tissé, et réalisée par exemple avec des fils d'inox avec une maille fine. La bande poreuse 18 présente une face supérieure 19 et une face inférieure 20.

La table poreuse 18 de déshydratation 11 comprend en outre un rouleau d'entraînement amont 22 et un rouleau d'entraînement aval 24 entre lesquels est tendue ladite bande poreuse 18. Les rouleaux d'entraînement amont 22 et aval 24 peuvent être entraînés en rotation dans le sens d'une flèche 23, par exemple par un moteur d'entraînement (non illustré).

Un moyen d'aspiration 26 est installé en dessous de la bande poreuse 18 entre les deux rouleaux d'entraînement amont et aval 22, 24. Il comporte un carénage 28 terminé par un système venturi à eau 29. Grâce à ce dernier, on crée une dépression à l'intérieur du carénage 28. La table de déshydratation 11 comprend une pluralité de moyens de roulement subsidiaires 25, chacun s'étendant transversalement au sens d'entraînement 27. Les moyens de roulement subsidiaires 25 sont montés libre en rotation. La face inférieure 20 de ladite bande poreuse 18 vient tangenter les moyens de roulement subsidiaires 25 pour pouvoir entraîner en rotation lesdits moyens de roulement subsidiaires 25, autour d'un axe transversal 31 (présenté sur la Figures 2 et 3) au sens d'entrainement, vers le sens d'entrainement 27. Dans ce mode de réalisation, les moyens de roulements subsidiaires 25 comprennent des rouleaux du type connu de l'homme du métier, chacun étant monté libre en rotation autour d'une tige 45 montée fixe sur la dite table de déshydratation 11. Les moyens de roulement subsidiaires 25 peuvent être logés, par exemple, à l'intérieure d'un caisson de vide 33. Le conditionneur 12 est constitué d'une goulotte évasée, et présente une ouverture d'entrée 14 dans la partie supérieure et une ouverture de sortie 16 à l'opposé dans la partie inférieure. L'ouverture de sortie 16 débouche en surplomb de la bande poreuse 18 au niveau du rouleau d'entraînement amont 22, tandis qu'en contrebas du rouleau d'entraînement aval 24, s'étend une trémie de récupération 30. Le conditionneur 12, présente en amont vers l'ouverture d'entrée 14 et à l'intérieur, une retenue 32. À l'intérieur de cette retenue 32 débouche un conduit d'amenée 34 de chaux et une conduite d'arrivée 36 de boue à traiter 37. Le conduit d'amenée 34 prolonge une trémie de stockage 38 contenant de la chaux 40, tandis que la conduite d'arrivée 36 prolonge une pompe 42, laquelle est apte à aspirer la boue dans un réservoir de stockage non représenté. La figure 2 illustre un second mode de réalisation selon lequel les moyens de roulement comprennent des galets 46 montés librement en rotation autour de la tige 45'. Dans ce cas, des entretoises 47 peuvent être montées entre les galets 46 afin d'éviter le déplacement en translation des galets 46 sur la longueur de la tige 45'. La figure 3 illustre un second mode de réalisation, lequel se diffère du deuxième mode en ce que la tige 45" est montée mobile en rotation par rapport à la table de déshydratation 11, tandis que les galets 46 sont montés fixe sur ladite tige 45". Dans ce cas, chaque tige 45" peut être montée sur le caisson de vide 33 à l'intermédiaire d'un roulement 48 qui permet de maintenir ladite tige 45" de manière mobile en rotation. Les galets 46 et entretoise 47 peuvent être remplacés par des rouleaux. Dans les deux modes de réalisations, les galets et les entretoises peuvent être du type connu de l'homme du métier.

On décrira à présent, le fonctionnement de l'installation de traitement de boue selon l'invention. La boue à traiter 37 se déverse à l'intérieur de la retenue 32 du conditionneur 12, tandis que la chaux 40 est délivrée à l'intérieur de cette même retenue 32 par l'intermédiaire du conduit d'amenée 34. L'alimentation en continu de la boue à traiter par l'intermédiaire de la conduite d'arrivée 36, provoque le débordement continu de la boue et de la chaux 40 au- delà de la retenue 32 et partant, la dispersion de la chaux à l'intérieur de la boue à traiter. Ensuite, à l'intérieur du conditionneur 12, la boue ainsi mélangée à la chaux s'achemine progressivement vers l'ouverture de sortie 16 en formant un écoulement gravitaire et en se mélangeant plus encore selon un écoulement laminaire. La boue ainsi conditionnée 44 à l'intérieur du conditionneur 12 ne subit pas de destruction mécanique. En outre, le temps de séjour moyen de la boue ainsi conditionnée 44 à l'intérieur du conditionneur est par exemple inférieur à 10 minutes, et préférentiellement inférieur à 3 minutes. La boue ainsi conditionnée, s'achemine en continu à l'intérieur du conditionneur 12 et se dépose en traversant l'ouverture de sortie 16, sur la bande poreuse 18 qui est entraîné lui-même en mouvement, du rouleau amont 22 vers le rouleau aval 24. La boue conditionnée 44 est alors entraînée en mouvement par la bande poreuse 18 vers le rouleau aval 24. Une fois que la boue conditionnée 44 se dépose sur la bande poreuse 18 de la table de déshydratation 11, elle se déplace grâce aux rouleaux amont 22 et aval 24 jusqu'à la trémie de récupération 30. Pendant que la boue conditionnée 44 se déplace sur la table de déshydratation 11, le moyen d'aspiration 26 aspire l'eau contenue dans la boue conditionnée 44. Le système venturi à eau 29 permet de créer une dépression à l'intérieur du carénage 28 comprise par exemple entre 0.05 bar et 0,95 bar et de préférence entre 0,3 bar et 0,6 bar. On observera que la dépression à l'intérieur du carénage 28 peut également être obtenue au moyen de ventilateurs. Etant donné que les moyens de roulement 25 supportent la bande poreuse 18 par sa face inférieure 20, elle peut se déplacer sans être entrainée par l'aspiration du moyen d'aspiration 26. Le débit de boue à traiter qui est introduite en amont à travers l'ouverture d'entrée 14 est ajusté avec la vitesse de rotation des rouleaux d'entraînement 22, 24 de manière à déposer une couche de boue conditionnée au niveau du rouleau amont 22, dont l'épaisseur est comprise par exemple entre 1 mm et 10 mm. En outre, la chaux 40, qui permet notamment de faire floculer les particules en suspension dans la boue, est mélangée à du carbonate de calcium. Par exemple, le mélange comprend 50 % de chaux et 50 % de carbonate de calcium. Bien évidemment, des mélanges différents sont mis en oeuvre en fonction de la nature même de la boue à traiter. Au surplus, du chlorure ferrique peut être ajouté à la boue à traiter au niveau de la retenue 32 pour améliorer la floculation des particules.

Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation ci-dessus présenté, à partir duquel on pourra prévoir d'autres modes de réalisation.

Claims

REVENDICATIONS1. Table de déshydratation (11) notamment pour déshydrater un mélange d'une boue et d'un matériau minéral, comprenant : - une bande poreuse (18) présentant une face inférieure (20) et une face supérieure (19) sur laquelle destiné à être déposé ledit mélange (44); - au moins deux rouleaux d'entraînement (22, 24), entre lesquels est tendue ladite bande poreuse (18), lesdits rouleaux d'entraînement (22, 24) entraînant en translation ladite bande poreuse (18) dans un sens d'entraînement (27); - un moyen d'aspiration (26) installé en dessous de ladite bande poreuse pour aspirer, par dépression, l'eau contenue dans ledit mélange (44) à travers ladite bande poreuse (18), caractérisée en ce que ladite table comprend en outre au moins un moyen de roulement subsidiaire (25) s'étendant transversalement au sens d'entraînement (27) et étant monté libre en rotation autour d'un axe (31), et en ce que ladite face inférieure (20) de ladite bande vient tangenter ledit moyen de roulement subsidiaire (25) de manière à entraîner en rotation ledit moyen de roulement subsidiaire (25) dans le sens d'entraînement (27).
2. Table de déshydratation selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend une pluralité de moyens de roulement subsidiaire (25) agencés l'un à côté de l'autre suivant un plan parallèle à la bande poreuse (18).
3. Table de déshydratation selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que ledit moyen de roulement subsidiaire (25) comprend une tige montée (45) fixe sur ladite table et s'étendant transversalement audit sens d'entraînement et un rouleau monté librement en rotation autour de ladite tige (45).
4. Table de déshydratation selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que ledit moyen de roulement subsidiaire (25) comprend au moins un galet (46).
5. Table de déshydratation selon la revendication 4, caractérisée en ce que ledit moyen de roulement (25) comprend en outre une tige montée fixe (45') sur ladite table (11) et s'étendant transversalement audit sensd'entraînement (27), ledit galet (46) étant monté librement en rotation autour de ladite tige (45').
6. Table de déshydratation selon la revendication 4, caractérisée en ce que ledit moyen de roulement (25) comprend une tige montée libre en rotation autour dudit axe (31) sur ladite table et s'étendant transversalement audit sens d'entraînement, ledit galet (46) étant monté fixe autour de ladite tige (45").
7. Table de déshydratation selon l'une quelconques des revendications 4 à 6, caractérisée en ce que ledit moyen de roulement (25) comprend au moins une entretoise (46) montée fixe ou libre en rotation autour de ladite tige (45").
8. Table selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que ladite bande poreuse est formée dans un matériau métallique.
9. Table selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que ladite bande poreuse est formée dans un matériau organique.
10. Installation de traitement de boue comprenant la table de déshydratation selon l'une quelconque des revendications précédentes.
11. Installation de traitement de boue selon la revendication 10, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre un conditionneur (12) pour mettre en contact ladite boue (37) avec un matériau minéral (40) sous forme pulvérulente pour conditionner ladite boue, ledit conditionneur (12) présentant une ouverture de sortie (16), et une ouverture d'entrée (14) située en surplomb de ladite ouverture de sortie de manière à former un écoulement gravitaire de ladite boue à traiter entre ladite ouverture d'entrée (14) et ladite ouverture de sortie (16), ladite installation comprenant en outre un conduit d'amenée (34) dudit matériau minéral (40) débouchant au voisinage de ladite ouverture d'entrée (14), ledit conditionneur étant configuré de telle sorte que ledit matériau minéral et ladite boue se mélangent entre ladite ouverture d'entrée (14) et ladite ouverture de sortie (16).