Installation d'évacuation des boues sédimentées d'un bassin de décantation
Dans les installations de décantation des boues, notamment dans les installations faisant partie d'une station d'épuration des eaux usées, il est nécessaire d'évacuer périodiquement ou continuellement les boues bio logiques, floconneuses et légères se déposant sur r le fond des bassins de décantation. Dans certaines installations connues, on utilise à cet effet un organe râcleur du fond du bassin venant amasser les boues dans une trémie aménagée sur un bord du bassin, lorsque celui-ci est de forme rectangulaire, respectivement dans la partie centrale du bassin, si celui-ci est de forme circulaire. Les boues récoltées dans cette trémie sont ensuite évacuées par pompage.
Le désavantage des installations connues du type indiqué ci-dessus est que le déplacement de l'organe râcleur du fond crée des remous et remet partielllement en suspension les boues légères et floconneuses accumulées devant l'organe racleur, même si le mouvement de celuici est lent. Cette remise en suspension des boules pollue l'effluent d'eau décantée sortant du bassin de décantation et l'élimination des boues est, de ce fait, imparfaite. En oultre, avec ces installations de type classique connu, il est en générai nécessaire de prévoir une ou plusieurs trémies disposées à un niveau inférieur à celui du fond du bassin de décantation pour accumuler les boues râclées. La construction de telles trémies entraîne nécesclairement un coût de construcfton plus élevé.
L'installation d'évacuation des boues sédimentées dans un bassin de décantation à fond sensiblement plant selon l'invention est caractérisée en ce qu'elle comprend au moins une buse d'aspiration constituant l'orifice inférieur d'un tube d'aspiration de pompe supporté au-des sus du niveau du bassin par r un pont roulant dont les mouvements permettent à la buse de balayer toute l'étendue du fond du bassin à faible distance de celui-ci, une conduite déversant les boues aspirées par ledit tube dans une rigole extérieure au bassin.
Avec la nouvelle installation définie ci-dessus, la couche des boues sédimentées est aspirée directement et évacuée de suite, sans passer par une trémie d'accumulation et ceci dans les meilleures conditions, quand il s'agit d'une boue biologique activée, car l'aspiration près du fond du bassin ne remet pas la boue en suspension. Au contraire, la boue est sucée sur toute la surface correspondant à l'ouverture de la buse, sans recours à des lames racleuses. Le principe de fonctionnement de cette installation ne favorise donc pas la remise en suspension des boues dans l'eau du bassin comme c'est le cas avec les organes racleurs usuels.
De préférence, on utilise comme pompe une pompe à émulsion d'air, ce qui fait que l'air introduit dans la pompe pour créer l'émulsion d'eau et de boue contribue directement à maintenir cette boue biologique activée, en parfît état par l'oxygénation dont elle dépend pour garder tout son pouvoir d'épuration.
Cette boue est donc prête à être renvoyée dans les bassins aérés d'activation pour réaliser l'épuration.
I1 est à noter qu'il est parfaitement possible d'utiliser en lieu et place d'une pompe à émulsion une pomlpe usuelle centrifuge. Toutefois, dans ce cas, l'avantage de la réoxygénation de la boue qui découle de l'utilisation d'une pompe à émulsion est supprimé.
Le dessin annexé représente, schématiquement et à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'installation selon l'invention.
La fig. 1 est une vue en coupe longitudinale d'un bassin de décantation de forme générale rectangulaire muni de l'installation d'évacuation des boues selon l'in- vention.
La fig. 2 est une vue en plain de ce bassin de décantation.
La fig. 3 est une vue en coupe transversale de ce même bassin de décantation.
L'installation de décantation représentée au dessin comprend un bassin de décantation 1 de forme générale rectangulaire à fond 2 parfaitement horizontal. Une conduite 3 permet l'amenée d'eau usée dans ce bassin 1, alors qu'une conduite d'évacuation 4 permet à l'effluent d'eau décantée de sortir du bassin 1 après avoir franchi un déversoir 5.
Les bords supérieurs longitudinaux 6 du bassin 1 constituent des chemins de roulement pouf un pont roulant 7 disposé transversalement sur le bassin 1. Les roues 8 de support de ce pont roulant 7 peuvent être constituées par des roues garnies de bandage souple, par exem- pie de bandages en caoutchouc, auquel cas ces roues 8 peuvent rouler directement sur les chemins de roulement 6 bétonnés. Bien entendu dans ce cas, des roues ou galets de guidage latéral devront être prévues pour que le pont roulant 7 conserve Qoujours -sa position correcte sur les chemins de -roulement 6.
On peut également disposer sur les bords longitudinaux du bassin 1 des rails et utiliser dans ce cas des roues 8 du type roues de chemin de fer assurant simultanément la sustentation et le guidage du pont roulant 7.
Ce pont roulant 7 porte un ou plusieuns tubes verticaux d'aspiration 9 portant à leur extrémité inférieure des buses 10 d'aspiration. L'orifice d'entrée de ces buses 10 est situé à une faible distance 1 1 du fond 2 du bassin 1 (de préférence 5 à 15 mm). Dans le cas de l'utilisation d'une ou plusieurs pompes à émulsion d'air, chaque tube 9 est pourvu à sa partie inférieu, re d'un diffuseur d'air 12 alimenté par une conduite d'air comprimé 13 raccordée à un surpresseur d'air 14 situé Isur le pont roulant 7.
Chaque tube vertical 9 est relié à sa partie ?supérieure à une conduite de refoulement 15 destinée à déverser dans une rigole 16 les boues aspirées dans le fond 2 du bassin 1. Dans le cas d'un bassin de décantation 1 de forme rectangulaire, la rigole 16 est d'disposée latéralement par rapport au bassin 1 sur l'un des côtés longitudinaux de celui-ci.
Les déplacements du pont roulant 7 sont commandés par un moteur, de préférence un moteur-réductear électrique 17 alimenté en courant à partir d'un conducteur non représenté.
De préférence, la commande du moteur 17 se fait de manière qu'à l'arrivée du pont roulant à une extrémité du bassin 1, le sens de marche du moteur soit inversé automatiquement paf un inverseur électrique de conception courante.
Le fonctionnement de l'installation d'évacuation des boues 'sédimentées d'un bassin de décantation décrite cidessus se fait de la manière suivante:
L'eau traversant le bassin 1 à très faible vitesse permet la décantation de la boue vers le fond 2. Le pont roulant 7 mû électriquement parcourt t ce bassin 1 en mouvement de va-et-vient à vitesse réduite. Le surpresseur d'air 14 étant en fonction continue, de l'air est diffusé par les diffuseurs 12 ce qui provoque une émulsion d'eau, d'air et de boue à la partie inférieure des tubes verticaux 9.
Ce mélange eau, air et boue étant de plus faible densité que l'eau se trouvant dans le bassin 1, il se produit une élévation de ce mélange dans chaque tube 9 et l'écoulement de celui-ci par les conduites 15 dans la rigole 16. Les buise d'aspiration 10 sont de forme et en nombre suffisant pour s'étendre sur toute la largeur du fond 2 du bassin 1, ce qui permet de balayer toute l'étendue de ce fond 2 à chaque mouvement de va-et-vient du pont 'renient 7 entre les deux extrémités du bassin 1.
Du fait de l'effet de succion se produisant sous chaque buse 10, la boue est aspirée et refoulée hors du bassin de e décantation 1 sans créer des remous dans ce bassin. En variant, le débit d'air d'alimentation des diffu seurs 12, on peut faire varier lie débit pompé pour adapter celui-ci aux nécessités d'exploitation.
De préférence, des moyens de réglage sont prévus pour permettre d'ajuster en hauteur chaque tube 9, respectivement chaque buse 10 de manière à amener l'fies- pace 1 1 séparant l'orifice de chaque buse 10 du fond 2 à Ia dimension la plus s judicieuse selon les nécessités d'exploitation de l'insballlation.
Dans le cas d'un bassin 1 de forme 'très allongée et étroite, une seule buse 10 fixée à l'extrémité d'un tube 9 pourrait être suffisante pour provoquer l'aspiration des boues décantées. Par contre, dans le cas d'un bassin d'une grande largeur, plusieurs buses 10 sont utilisées, raccordées chacune à un tube d'aspiration 9, ceux-ci pouvant être munis chacun d'une pompe ou être reliés à une pompe commune d'aspiration.
Dans le cas d'un bassin de décantation 1 de forme circulaire, le pont roulant 7 est disposé selon le diamètre ou selon un rayon du bassin 1 et est entraîné en mouvement pivotant dans un seul sens ,au-dessus du bas sm. Dans ce cas, l'orifice de la ou des buses 10 s'étend sur toute la longueur du diamètre, respectivement sur la longueur d'un rayon die ce bassin circulaire. Bien entendu, dans le cas de l'utilisation d'un pont pivotant formuant un rayon du bassin circulaire, un support et pivot central devront être prévus dans le bassin 1.
Installation for the evacuation of sedimented sludge from a settling tank
In sludge settling installations, in particular in installations forming part of a wastewater treatment plant, it is necessary to periodically or continuously evacuate the biologic, flocculent and light sludge settling on the bottom of the basins. settling. In some known installations, a scraper member from the bottom of the basin is used for this purpose which collects the sludge in a hopper arranged on one edge of the basin, when the latter is rectangular in shape, respectively in the central part of the basin, if that - this is circular in shape. The sludge collected in this hopper is then removed by pumping.
The disadvantage of known installations of the type indicated above is that the movement of the scraper member from the bottom creates eddies and partially resuspends the light and flaky sludge accumulated in front of the scraper member, even if the movement of the latter is slow. . This resuspension of the balls pollutes the settled water effluent leaving the settling basin and the elimination of the sludge is, therefore, imperfect. In addition, with these installations of known conventional type, it is generally necessary to provide one or more hoppers arranged at a level lower than that of the bottom of the settling basin to accumulate the scraped sludge. The construction of such hoppers necessarily entails a higher construction cost.
The installation for evacuating the sedimented sludge in a settling tank with a substantially planted bottom according to the invention is characterized in that it comprises at least one suction nozzle constituting the lower orifice of a suction tube of pump supported above the level of the basin by a traveling crane whose movements allow the nozzle to sweep the entire extent of the bottom of the basin at a short distance from the latter, a pipe discharging the sludge sucked by said tube into a channel outside the basin.
With the new installation defined above, the layer of sedimented sludge is sucked up directly and evacuated immediately, without going through an accumulation hopper and this under the best conditions, when it is an activated biological sludge, because the suction near the bottom of the basin does not resuspend the mud. On the contrary, the sludge is sucked over the entire surface corresponding to the opening of the nozzle, without recourse to scraper blades. The operating principle of this installation therefore does not promote the resuspension of the sludge in the water of the basin as is the case with the usual scraper members.
Preferably, an air emulsion pump is used as the pump, which means that the air introduced into the pump to create the water and sludge emulsion directly contributes to keeping this activated biological sludge, in perfect condition by oxygenation on which it depends to keep all its purifying power.
This sludge is therefore ready to be returned to the aerated activation basins to carry out the purification.
It should be noted that it is perfectly possible to use a conventional centrifugal pump instead of an emulsion pump. However, in this case, the advantage of re-oxygenating the sludge which results from the use of an emulsion pump is eliminated.
The appended drawing represents, schematically and by way of example, an embodiment of the installation according to the invention.
Fig. 1 is a view in longitudinal section of a settling basin of generally rectangular shape provided with the sludge evacuation installation according to the invention.
Fig. 2 is a plain view of this settling basin.
Fig. 3 is a cross-sectional view of the same settling basin.
The settling installation shown in the drawing comprises a settling basin 1 of generally rectangular shape with a perfectly horizontal bottom 2. A pipe 3 allows the supply of used water into this basin 1, while an evacuation pipe 4 allows the settled water effluent to leave the basin 1 after having crossed a weir 5.
The upper longitudinal edges 6 of the basin 1 constitute raceways for an overhead crane 7 arranged transversely on the basin 1. The support wheels 8 of this overhead crane 7 may be formed by wheels lined with flexible tires, for example. rubber tires, in which case these wheels 8 can roll directly on the concrete tracks 6. Of course in this case, lateral guide wheels or rollers will have to be provided so that the overhead crane 7 always keeps its correct position on the rolling tracks 6.
It is also possible to have rails on the longitudinal edges of the basin 1 and in this case use wheels 8 of the railway wheel type simultaneously providing support and guidance for the overhead crane 7.
This overhead crane 7 carries one or more vertical suction tubes 9 carrying at their lower end suction nozzles 10. The inlet of these nozzles 10 is located at a small distance 1 1 from the bottom 2 of the basin 1 (preferably 5 to 15 mm). In the case of the use of one or more air emulsion pumps, each tube 9 is provided at its lower part, re with an air diffuser 12 supplied by a compressed air line 13 connected to a air booster 14 located on the overhead crane 7.
Each vertical tube 9 is connected at its upper part to a discharge pipe 15 intended to discharge into a channel 16 the sludge sucked into the bottom 2 of the basin 1. In the case of a settling basin 1 of rectangular shape, the channel 16 is disposed laterally with respect to the basin 1 on one of the longitudinal sides thereof.
The movements of the overhead crane 7 are controlled by a motor, preferably an electric gear motor 17 supplied with current from a conductor, not shown.
Preferably, the motor 17 is controlled so that upon arrival of the overhead crane at one end of the basin 1, the direction of operation of the motor is automatically reversed by an electric inverter of current design.
The operation of the installation for removing sedimented sludge from a settling basin described above is carried out as follows:
The water passing through the basin 1 at very low speed allows the sludge to settle towards the bottom 2. The electrically driven traveling crane 7 travels through this basin 1 in a reciprocating motion at reduced speed. The air booster 14 being in continuous operation, air is diffused by the diffusers 12 which causes an emulsion of water, air and mud at the lower part of the vertical tubes 9.
This mixture of water, air and mud being of lower density than the water in the basin 1, there is an increase of this mixture in each tube 9 and the flow of the latter through the pipes 15 in the channel. 16. The suction nozzles 10 are of sufficient shape and number to extend over the entire width of the bottom 2 of the basin 1, which makes it possible to sweep the entire extent of this bottom 2 with each up-and-down movement. - comes from the bridge 'deny 7 between the two ends of the basin 1.
Due to the suction effect occurring under each nozzle 10, the sludge is sucked and discharged out of the settling basin 1 without creating eddies in this basin. By varying the flow rate of supply air to the diffusers 12, it is possible to vary the pumped flow rate in order to adapt it to operating requirements.
Preferably, adjustment means are provided to make it possible to adjust in height each tube 9, respectively each nozzle 10 so as to bring the space 1 1 separating the orifice of each nozzle 10 from the bottom 2 to the dimension Ia more judicious according to the operating needs of the insballlation.
In the case of a basin 1 of very elongated and narrow shape, a single nozzle 10 attached to the end of a tube 9 could be sufficient to cause the suction of the settled sludge. On the other hand, in the case of a basin of a great width, several nozzles 10 are used, each connected to a suction tube 9, these can each be provided with a pump or be connected to a common pump. suction.
In the case of a settling basin 1 of circular shape, the traveling crane 7 is arranged according to the diameter or along a radius of the basin 1 and is driven in a pivoting movement in one direction, above the bottom sm. In this case, the orifice of the nozzle (s) 10 extends over the entire length of the diameter, respectively over the length of a radius of this circular basin. Of course, in the case of the use of a pivoting bridge forming a radius of the circular basin, a support and central pivot must be provided in the basin 1.