DISPOSITIF DE FLOTTATION RAPIDE D'EAUX CHARGEES EN MATIERES
EN SUSPENSION, ET PROCEDE DE MISE EN OEUVRE
L'invention est relative à un dispositif de flottation rapide, notamment
à air dissous, pour traitement d'une eau chargée en matières en suspension
(MES), dispositif du genre de ceux qui comportent une zone de mélange,
notamment avec moyens d'injection d'un liquide pressurisé contenant de l'air
dissous, séparée d'une zone de flottation par une paroi au-dessus de laquelle
passe le liquide à traiter provenant de la zone de mélange, la zone de flottation
comportant en partie basse un plancher perforé, situé au-dessus d'un radier,
une évacuation d'eau flottée étant prévue sous le plancher jusqu'à un système
de sortie.
Des dispositifs de flottation de ce genre sont connus, notamment
d'après le Mémento technique de l'eau, dixième édition, Degrémont, Tome 2,
pages 875-879 relatives à des flottateurs à lit de bulles dans lesquels
l'accrochage entre les bulles d'air et un floc est amélioré et permet des fortes
vitesses ascensionnelles des agrégats bulles-flocs jusqu'à des valeurs de 30-
40 m/h.
EP 1 937 600 concerne également un dispositif de flottation de ce
genre, intégré dans un dispositif de clarification comportant une zone de
filtration membranaire en aval de la zone de flottation.
Grâce à l'apparition de ces flottateurs rapides à air dissous, ces
dernières années, leur domaine d'application s'est largement étendu, et ils sont
utilisés dans de nombreuses applications telles que, entre autres, les eaux
potables, les eaux de mer, les eaux résiduaires, les eaux industrielles et les
eaux sales de lavage de filtres.
Certaines de ces eaux sont plus ou moins chargées en matières en
suspension, de sorte que les risques de dépôt sur les radiers des dispositifs de
flottation augmentent. L'inconvénient principal de tels dépôts est de nuire à la
répartition hydraulique des appareils, en particulier pour l'écoulement de l'eau
au-dessus du plancher et son caractère uniforme. La répartition hydraulique est
d'autant plus critique que les appareils sont à grande vitesse de flottation,
notamment de 20 à 40 m/h sur la surface de flottationv
La maîtrise de ces dépôts sur le radier est un point important pour
garantir la répartition du débit sur la largeur du flottateur et en pérenniser le bon
fonctionnement.
L'évacuation des boues de fond peut se faire, comme pour les boues
flottées, par l'utilisation d'un racleur mécanique, ou d'un aspirateur mobile de
fond, qu'il convient d'introduire dans l'espace réduit existant entre le plancher
perforé et le radier. Une telle opération est relativement compliquée.
Pour garder un caractère simple, économique et écologique à
l'exploitation de la flottation, on souhaite minimiser tous les équipements
mécaniques de sorte qu'une telle évacuation par racleur n'est pas satisfaisante.
Pour maîtriser les dépôts de fond, avec évacuation sans faire
intervenir de moyen mécanique et sans raclage, il a été proposé de recourir à
des trémies multiples sous toute la surface de flottation, ou à des réseaux de
fond, qui peuvent être constitués de tubes perforés.
Cette solution n'est pas entièrement satisfaisante car les trémies
induisent des coûts de génie civil et/ou d'équipements importants, tandis que
les réseaux sont sujets au colmatage.
L'invention a pour but, surtout de fournir un dispositif de flottation
rapide, du genre défini précédemment, qui ne présente plus ou à un degré
moindre les inconvénients évoqués ci-dessus, et qui permet, en particulier, de
maîtriser les dépôts de boues dans l'espace situé sous le plancher en limitant
leur formation et en permettant un nettoyage aisé si besoin est. En particulier,
les eaux que l'invention vise à traiter peuvent présenter une concentration en
matières en suspension (MES) comprise entre 20 et 1000 mg/L.
Selon l'invention, le dispositif de flottation rapide du genre en
question est caractérisé en ce que :
au moins deux canaux séparés, orientés selon le sens d'écoulement
de l'eau, sont prévus sous le plancher, et sous d'éventuels ouvrages
prolongeant le plancher, jusqu'en amont du système de sortie,
l'extrémité aval des canaux est ouverte et située au-dessus du
niveau du plancher,
et un moyen d'évacuation est prévu, pour chaque canal, en bout de
la partie basse aval de ce canal.
De préférence, l'extrémité aval ouverte des canaux est située à au
moins 1 m ( 1 mètre) au-dessus du niveau du plancher. Avantageusement,
cette extrémité aval ouverte des canaux est située au niveau de la sur-verse de
l'eau flottée, ou préférablement au-dessous, à environ 40 cm au-dessous du
bord supérieur du déversoir de l'eau flottée.
Les canaux situés sous le plancher peuvent être séparés par des
murets supportant le plancher. Avantageusement, les canaux présentent une
partie ascendante juste en amont du système de sortie, lesdites parties
ascendantes étant séparées par les murets qui remontent au-delà du plancher.
Les canaux peuvent comporter, au pied de leur partie ascendante,
un point de reprise des boues et une tuyauterie d'extraction. Ce point de reprise
peut être constitué par une cavité dans laquelle plonge l'extrémité de la
tuyauterie d'extraction.
Les canaux sont avantageusement profilés pour assurer une vitesse
suffisante, sensiblement constante, de l'écoulement de liquide, supérieure à la
vitesse d'arrachement des boues. La vitesse d'arrachement des boues est la
vitesse horizontale nécessaire au-dessus d'un lit de boues qui permet la mise
en suspension des boues de la surface de ce lit. Le profil des canaux est
avantageusement assuré par un fond incliné d'amont en aval entraînant une
augmentation de la profondeur et de la section d'amont en aval.
La section de la partie ascendante des canaux peut être déterminée
pour que la vitesse ascensionnelle du liquide soit supérieure à la vitesse de
décantation des particules les plus grosses pouvant échapper à la flottation.
Un moyen de prélèvement d'eau flottée peut être prévu dans une
des parties ascendantes des canaux, notamment lorsqu'une partie banalisée
est située au-dessus des extrémités hautes des canaux et communique avec
tous les canaux, pour une pressurisation et injection d'eau dans la zone de
mélange.
L'invention est également relative à un procédé de mise en oeuvre
d'un dispositif de flottation rapide tel que défini précédemment, caractérisé en
ce que, lors du fonctionnement en production, sans arrêter l'arrivée d'effluents à
traiter, on effectue, pendant un temps réduit généralement inférieur à 2 min ,
une extraction à fort débit instantané sur chaque canal par ouverture du moyen
d'évacuation pour purger les boues déposées en pied de la partie ascendante
du canal.
Pour assurer un nettoyage de la partie d'un canal située sous le
plancher, on arrête la production et l'arrivée d'effluent à traiter, et on effectue
sur le canal concerné un balayage par ouverture prolongée, supérieure à
1 min, du moyen d'évacuation du canal pour abaisser le niveau de liquide audessous
du bord supérieur de la partie ascendante du canal et pour balayer le
canal essentiellement par de l'eau qui traverse le plancher, et pour arracher et
évacuer les boues déposées dans le canal.
Avantageusement, la vitesse d'écoulement dans les canaux, lors
d'un nettoyage est comprise entre 200 et 1000 m/h, selon la nature des boues.
L'invention consiste, mises à part les dispositions exposées cidessus,
en un certain nombre d'autres dispositions dont il sera plus
explicitement question ci-après à propos d'un exemple de réalisation décrit avec
référence aux dessins annexés, mais qui n'est nullement limitatif. Sur ces
dessins :
Fig. 1 est une coupe schématique verticale d'un dispositif de
flottation rapide selon l'invention.
Fig. 2 est une vue de dessus du dispositif de Fig. 1.
Fig. 3 est une coupe verticale simplifiée semblable à Fig. 1 illustrant
une extraction de boues en pied de partie ascendante d'un canal lors de la
production.
Fig. 4 est une coupe schématique suivant la ligne IV-IV de Fig. 3 .
Fig. 5 est une coupe verticale simplifiée, semblable à Fig. 1, illustrant
un nettoyage hydraulique périodique, avec arrêt de production et
Fig. 6 est une coupe schématique suivant la ligne VI-VI de Fig. 5 .
En se reportant aux dessins, notamment aux Fig .1 et 2, on peut voir
que le dispositif de flottation D selon l'invention comporte dans un bassin, une
zone de mélange et de détente B dans laquelle l'eau qui doit subir la flottation
arrive selon la flèche F en partie basse, au-dessous d'une paroi m, en
provenance d'une zone de floculation, non représentée, située sur la gauche de
la paroi m selon Fig. 1.
La zone de mélange B est séparée d'une zone de flottation C par
une paroi n qui, de préférence, s'écarte de bas en haut de la paroi m. Le bord
supérieur de la paroi n est situé à distance, notamment de quelques dizaines de
centimètres, du niveau supérieur L du liquide dans la zone de flottation C. La
paroi n s'étend jusqu'au radier R constituant le fond du bassin.
L'eau passe par-dessus le bord supérieur de la paroi n pour arriver
dans la zone de flottation comme illustré par une flèche f 1 qui se divise en deux
branches dont l'une fia, dirigée vers le bas, représente le trajet de l'eau
débarrassée des matières en suspension, tandis que la flèche f 1b, dirigée vers
le haut, illustre le trajet des microbulles chargées de flocs qui se dirigent vers un
lit de bulles en surface de la zone de flottation C. Les boues flottées g
récupérées en surface de la zone C sont évacuées dans une fosse w de
stockage/dégazage/reprise des boues, en passant par-dessus une paroi p dont
le bord supérieur forme déversoir. La hauteur de la paroi p est généralement
comprise entre 2m et 5 m.
La zone de flottation C comporte en partie basse un plancher perforé
1 situé au-dessus du radier R à une distance relativement réduite, de l'ordre de
quelques dizaines de centimètres. Les perforations du plancher 1 sont prévues
pour assurer un écoulement uniforme dans la zone de flottation ; en particulier,
le diamètre des perforations est plus important en amont, au voisinage de la
paroi n, et diminue progressivement vers l'aval en direction de la paroi p. En
variante, les perforations peuvent avoir le même diamètre mais leur nombre par
unité de surface est plus élevé au voisinage de la paroi n et diminue vers l'aval.
Selon l'invention, au moins deux canaux séparés 2, indépendants,
orientés selon le sens d'écoulement de l'eau, sont prévus sous le plancher
horizontal 1 et s'étendent jusqu'en amont d'un système de sortie 3 de l'eau
flottée. Les canaux 2 continuent, au-delà du plancher 1, et passent sous le fond
4 de la fosse w constituant un ouvrage qui prolonge le plancher.
L'extrémité aval ouverte 2.1 des canaux est située à une distance q
(Fig.1 ) au-dessus du niveau du plancher 1, de sorte que chacun des canaux 2
comporte une partie ascendante 5, au-delà de la fosse w. La distance q est de
préférence d'au moins 1 mètre
Au pied de la partie ascendante, chaque canal comporte un point 6
de reprise des boues, en fond d'une cavité en tronc de pyramide inversé 6.1 ,
avec une tuyauterie d'extraction 7, munie d'une vanne 7.1 , constituant un
moyen d'évacuation V en bout de chaque partie basse aval de canal.
Les canaux 2 sont séparés par des murets verticaux 8 parallèles,
constituant les parois latérales de ces canaux. Les murets 8, dans leur portion
située sous le plancher 1, servent de supports à ce plancher et aux ouvrages
prolongeant ce plancher, notamment pour le fond 4 de la fosse w. L'utilisation
de ces murets comme supports du plancher élimine la nécessité d'autres types
de supports, tels que des potelets qui créent des zones de dépôt de boues.
La fosse w est délimitée par une paroi aval w.1 verticale. La partie
ascendante 5 des canaux est comprise entre cette paroi w.1 et une paroi
verticale aval 9 de l'installation, dont le bord supérieur 9.1 est légèrement
inférieur au niveau de la paroi p.
Les murets 8 s'étendent sous le fond 4 jusqu'à la paroi 9 et
comportent une partie verticale 8.1 , orthogonale à la paroi 9, délimitant la partie
ascendante 5 des canaux 2 . L'extrémité ouverte supérieure 2.1 des canaux
correspond au bord supérieur de la partie verticale 8.1 des murets.
L'extrémité aval ouverte 2.1 des canaux est située à une distance q
au-dessus du niveau du plancher 1, cette distance q étant avantageusement
égale à au moins 1 m. L'extrémité ouverte 2.1 est située au niveau 9.1 de la
sur-verse de l'eau flottée, ou de préférence à une distance j (Fig. 1) d'environ
40 cm, au-dessous.
Le moyen d'évacuation V ou système d'extraction, de chaque canal,
est prévu pour permettre de soutirer, aussi bien en production avec arrivée
continue d'effluents à traiter, ou à l'arrêt lorsque l'arrivée d'effluents à traiter est
stoppée, un débit Qs, sortant par la conduite 7, supérieur au débit nominal
d'alimentation Qa de chaque canal. Ce débit Qa correspond au débit d'eau
flottée qui traverse le plancher 1 et arrive dans chaque canal.
L'installation selon l'invention est conçue de telle sorte que la vitesse
d'écoulement Ua de l'eau dans chaque canal 2 sous le plancher 1,
correspondant au débit Qa d'alimentation dans la partie horizontale des canaux
est supérieure à la vitesse d'arrachement des boues pour limiter les dépôts lors
du fonctionnement au débit nominal de l'installation.
La vitesse d'arrachement des boues est la vitesse horizontale audessus
d'un lit de boues qui permet la mise en suspension des boues de la
surface de ce lit.
La vitesse ascensionnelle de l'eau, dans la partie ascendante 5, est
désignée par Ud et correspond au débit Qa. Les sections de passage sont
déterminées pour que cette vitesse Ud soit supérieure à la vitesse de
décantation des particules les plus grosses pouvant échapper à la flottation.
Le bord supérieur 9.1 de la paroi d'extrémité aval 9 constitue le
déversoir du système de sortie 3 par-dessus lequel passe l'eau flottée pour
tomber dans une goulotte 10 d'où elle est évacuée, en partie basse, par une
conduite 11. La goulotte 10 recueille l'eau flottée provenant des différents
canaux 2 et la conduite 11 recueille l'ensemble des flux déversés par chaque
canal.
La partie ascendante 5 de chaque canal peut être remontée jusqu'au
niveau d'eau sur le déversoir de sortie, c'est-à-dire jusqu'au niveau du bord 9.1 .
Avantageusement, la hauteur du déversoir propre à chaque partie ascendante
5 peut être réglable.
Dans le cas où la partie ascendante 5 est remontée jusqu'au niveau
d'eau de sur-verse 9.1 , le bord supérieur 2.1 se trouve au niveau du déversoir
9.1 . La répartition du débit d'eau flottée sur toute la largeur de l'ouvrage est
assurée par un niveau identique des déversoirs 9.1 associés à chaque partie
ascendante 5, en particulier si la répartition latérale de l'écoulement d'eau
flottée n'est pas assurée efficacement en amont par le plancher 1.
Dans le cas où le plancher 1 assure une bonne répartition latérale du
flux d'eau flottée, la partie ascendante 5 des canaux 2 peut s'arrêter à un
niveau 2.1 situé au-dessous du plan d'eau correspondant au niveau 9.1 du
déversoir, ce qui permet de conserver un seul déversoir, fixe ou mobile, pour
l'ensemble des sorties des canaux 2 . De préférence, le bord supérieur de la
partie verticale 8.1 du muret, correspondant au niveau 2.1 , s'arrête à une
distance j d'environ 40 cm sous le plan d'eau défini par le déversoir 9.1 . Il y a
alors banalisation des sorties des canaux qui sont en communication par la
zone située au-dessus des bords supérieurs des parties ascendantes 8.1 des
murets. Ceci permet un soutirage du débit d'eau (pour la pressurisation et son
injection dans la zone de mélange B) dans la partie ascendante de n'importe
quel canal 2, à un niveau relativement bas pour éviter la création de vortex.
L'eau prélevée dans un canal provient du flux général grâce à la communication
qui existe entre les divers canaux dans la zone banalisée située au-dessus des
bords supérieurs 2.1 .
L'eau prélevée par une conduite 12 pour la pressurisation par une
pompe 13 est envoyée dans un dispositif 14 pour injection et dissolution d'air
dans l'eau sous pression. L'eau pressurisée contenant de l'air dissous est
injectée par un tube 15 en partie basse de la zone de mélange B.
La section de passage des canaux profilés 2 augmente de l'amont
vers l'aval. Cette augmentation est avantageusement obtenue par une paroi de
fond 16 inclinée comme illustré sur Fig. 1 de l'amont vers l'aval.
Dans l'exemple représenté sur Fig. 2, trois canaux 2 parallèles sont
prévus en partie basse de l'installation. Le nombre de canaux peut être
supérieur et est déterminé en fonction des conditions d'exploitation.
Le procédé de mise en oeuvre du dispositif selon l'invention est le
suivant, notamment avec référence aux Fig.3 à 6 . Sur les Fig.4 et 6 seules deux
parties ascendantes 5 de canaux adjacents ont été représentées pour
simplifier, mais plus de deux canaux sont généralement prévus.
Production
En production, c'est-à-dire lorsque l'arrivée d'eau à traiter est
assurée en amont, de l'eau floculée arrive en partie basse de la chambre de
mélange B et se mélange avec l'eau pressurisée injectée par le tube 15 . Les
microbulles formées, auxquelles s'attachent des flocs, montent avec
l'écoulement d'eau pour former un lit de bulles en partie supérieure de la zone
de flottation C. Les boues flottées sont récupérées en surface puis évacuées
dans la fosse w de stockage/dégazage/reprise des boues.
L'eau flottée s'écoule de haut en bas dans la zone de flottation C et
traverse le plancher 1 pour s'écouler dans les canaux 2, remonter dans la partie
ascendante 5 et se déverser, par-dessus le bord supérieur 9.1 dans la goulotte
10 de récupération d'eau flottée.
Le système d'extraction formé par le moyen d'évacuation V prévu au
pied de la partie ascendante de chaque canal permet d'effectuer une extraction
des dépôts 17 de boues (Figs. 3 et 4) qui se sont produits autour du point de
reprise 6 des boues au pied de la partie ascendante 5 d'un canal. Pour cela, on
active l'ouverture du moyen d'évacuation V d'un canal, ce qui crée un fort débit
Qs d'écoulement, principalement de haut en bas dans la partie ascendante 5,
créant une forte vitesse d'entraînement, notamment double de celle du débit
nominal du canal si Qs = 2 Qa. On rappelle que Qa correspond au débit
nominal du canal.
Cette forte vitesse d'entraînement remet en suspension les
dépôts 17 autour du point de reprise des boues et permet de les évacuer. La
suppression des dépôts au pied de la partie ascendante 5 du canal élimine
aussi les amorces de dépôts dans la partie horizontale du canal 2, et en
particulier sous le plancher 1. Cette extraction d'une durée limitée de quelques
minutes, voire inférieure à 1 minute, correspond à une action préventive qui
peut être effectuée périodiquement sur chaque canal séparément sans
interrompre la production.
Nettoyage hydraulique
Il est en outre possible d'effectuer un nettoyage hydraulique
périodique (Fig.5 et 6) des canaux 2 dans leurs parties situées sous le plancher
1. Pour cela, le dispositif de flottation est mis à l'arrêt, l'arrivée d'eau à traiter
étant stoppée. Les extractions sont effectuées canal par canal.
Lorsque cette opération est effectuée sur un canal 2, par ouverture
du moyen de vidange V, dès que le niveau d'eau dans la partie ascendante 5
du canal devient inférieur à l'arase supérieure du muret 8.1 , c'est-à-dire devient
inférieur au bord 2.1 (voir Fig. 5 et 6), le débit d'eau d'extraction provient de
l'eau qui a traversé le plancher 1 et s'écoule horizontalement dans le canal 2.
Ce débit parcourt alors la partie horizontale du canal avec des vitesses
quasiment doubles des vitesses d'arrachement des boues, toujours dans le cas
où Qs = 2 Qa, dans l'hypothèse d'un canal 2 relativement propre dont la section
n'est pas diminuée par la présence de boues. La vitesse d'écoulement est
supérieure à cette valeur lorsqu'il y a des dépôts substantiels 18 de boues dans
le canal qui réduisent la section de passage. Ces survitesses permettent
l'entraînement des boues déposées 18 comme illustré sur Figs. 5 et 6 .
Exemple
La mise en oeuvre du procédé est détaillée à propos d'un exemple
qui concerne le cas d'eaux de lavage de filtres biologiques contenant des
matières en suspension selon une concentration comprise entre 200 et
1000 mg/L.
Le dispositif de flottation permet de traiter un débit de 360 m3/h.
La surface du plancher perforé 1 assurant l'équi-répartition de
l'écoulement est de 18 m2. Ce plancher débouche sur quatre canaux 2
d'environ 1 m de large chacun. La hauteur et le profil de chaque canal sont
calculés de façon qu'en tout point du canal, au débit nominal, les vitesses
d'écoulement soient supérieures à celles d'arrachement des boues. Les
vitesses d'écoulement sont situées entre 200 et 1000 m/h selon la nature des
boues.
L'appareil est équipé d'un déversoir 9.1 mobile et l'option a été prise
de positionner le bord supérieur 2.1 de la partie ascendante 8.1 du muret
du canal à 250 mm au-dessous du déversoir 9.1 (j = 250 mm).
La sortie de l'eau flottée, qui passe sur le déversoir 9.1 , est de ce fait
banalisée, puisque répartie sur tous les canaux, et il est possible de soutirer
l'eau de pressurisation de l'une quelconque des cellules formées par les parties
ascendantes des canaux. Le débit de sortie Qs peut être égal à 180 m3/h alors
que le débit nominal d'un canal et d'une cellule est de 90 m3/h.
Le système d'extraction, par gravité ou par pompage, est prévu pour
assurer un débit de 180 m3/h.
Les extractions sont effectuées cycliquement, par l'utilisation de
vannes automatiques prévues dans les moyens d'évacuation V.
En production, pour éviter toute amorce de dépôt en sortie de la
partie horizontale du canal, en pied de la partie ascendante, des extractions
périodiques sont réalisées au minimum une fois par jour. Le sur-débit
instantané permet la remise en suspension, puis l'entraînement de toutes les
boues dans et autour de la zone d'extraction 6, comme exposé précédemment.
Toutefois, suite à de nombreux arrêts/démarrages et à des
fonctionnements à des débits inférieurs au débit nominal, des boues peuvent
s'accumuler sous le plancher 1, comme représenté en 18 sur Figs. 5 et 6 . Des
nettoyages hydrauliques préventifs sont réalisés périodiquement, en particulier
entre une fois par semaine à une fois tous les trois mois suivant le type de
boues à traiter. Comme exposé précédemment, cette opération consiste à
arrêter l'arrivée d'eaux à traiter dans le dispositif de flottation, et à lancer des
extractions cycliques pour chaque canal. Le niveau d'eau dans l'ouvrage
baisse.
Quand ce niveau passe en dessous du bord supérieur 2.1 de la
partie verticale 8.1 du muret terminant chaque canal 2, les canaux se
comportent en zones isolées ne communiquant que par l'amont du plancher 1.
Le débit d'extraction Qs, de 180 m3/h dans l'exemple considéré, va provenir
principalement de l'eau traversant le plancher 1. Ce débit d'extraction est alors
le double du débit nominal et crée sous le plancher de fortes vitesses
d'arrachement.
Si le canal 2 considéré comporte peu de dépôts, la vitesse
d'extraction est égale à deux fois la vitesse d'arrachement. Mais, si du fait d'une
maintenance plus espacée, ou d'un dysfonctionnement, les dépôts 18 sont
importants, alors la vitesse d'extraction peut atteindre dix fois la vitesse
d'arrachement, garantissant ainsi une remise en suspension de toute la boue.
Le soutirage dans une seule cellule formée par la partie ascendante
5 d'un canal se traduit par un abaissement de niveau h (Fig. 6) dans cette partie
ascendante 5 du canal 2 considéré. Cet abaissement h de niveau est de l'ordre
de quatre fois la perte de charge créée par le plancher 1 et la partie amont du
canal 2 au débit nominal, puisque la vitesse d'écoulement est égale à deux fois
la vitesse nominale (la perte de charge est proportionnelle au carré de la
vitesse). Ensuite, tous les niveaux dans les parties ascendantes des canaux
s'abaisseront en parallèle, la différence entre l'aval du canal en soutirage et
l'aval des autres canaux restant alors constante et toujours de l'ordre de quatre
fois la perte de charge initiale du plancher 1 et de la partie amont du canal.
Cette différence de niveau h reste de préférence inférieure à 1 m (un mètre).
Un dispositif de flottation selon l'invention peut être utilisé pour le
traitement d'eaux chargées en matières en suspension conduisant à une
mousse de boues en surface de la zone de flottation plus dense, et à une
accumulation d'éléments denses sous le plancher 1.

REVENDICATIONS
1. Dispositif de flottation rapide, notamment à air dissous, pour traitement d'une
eau chargée en matières en suspension (MES), comportant une zone de
mélange (B) séparée d'une zone de flottation (C) par une paroi (n) au-dessus
de laquelle passe le liquide à traiter provenant de la zone de mélange, la zone
de flottation comportant en partie basse un plancher perforé ( 1 ) , situé audessus
d'un radier (R), une évacuation d'eau flottée étant prévue sous le
plancher jusqu'à un système de sortie (3), caractérisé en ce que :
- au moins deux canaux (2) séparés, orientés selon le sens d'écoulement de
l'eau, sont prévus sous le plancher ( 1 ) , et sous d'éventuels ouvrages (w)
prolongeant le plancher, jusqu'en amont du système de sortie (3),
- l'extrémité aval (2.1 ) des canaux est ouverte et située au-dessus du niveau du
plancher,
- et un moyen d'évacuation (V) est prévu, pour chaque canal, en bout de la
partie basse aval de ce canal.
2 . Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'extrémité aval
ouverte (2.1 ) des canaux est située à au moins 1 m ( 1 mètre) au-dessus du
niveau du plancher ( 1 ) .
3 . Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'extrémité aval
ouverte (2.1 ) des canaux est située à proximité au-dessous du niveau (9.1 ) de
la sur-verse de l'eau flottée.
4 . Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisé en ce que les canaux (2) situés sous le plancher sont séparés par
des murets (8) supportant le plancher.
5 . Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que les canaux (2)
présentent une partie ascendante (5) juste en amont du système de sortie (3),
lesdites parties ascendantes étant séparées par les murets (8.1 ) qui remontent
au-delà du plancher.
6 . Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que les canaux (2)
comportent, au pied de leur partie ascendante (5), un point de reprise (6) des
boues et une tuyauterie d'extraction (7).
7 . Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que le point de reprise
(6) est constitué par une cavité (6.1 ) dans laquelle plonge l'extrémité de la
tuyauterie d'extraction (7).
8 . Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisé en ce que les canaux (2) sont profilés pour assurer une vitesse
suffisante, sensiblement constante, de l'écoulement de liquide, supérieure à la
vitesse d'arrachement des boues.
9 . Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que le profil des canaux
est assuré par un fond incliné (16) d'amont en aval entraînant une
augmentation de la profondeur et de la section d'amont en aval.
10 . Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que la section de la
partie ascendante (5) des canaux est déterminée pour que la vitesse
ascensionnelle du liquide soit supérieure à la vitesse de décantation des
particules les plus grosses pouvant échapper à la flottation.
11. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisé en ce qu'un moyen de prélèvement d'eau flottée ( 12,1 3) est prévu
dans une des parties ascendantes des canaux, notamment lorsqu'une partie
banalisée est située au-dessus des extrémités hautes (2.1 ) des canaux
et communique avec tous les canaux, pour une pressurisation et injection d'eau
dans la zone de mélange (B).
12 . Procédé de mise en oeuvre d'un dispositif de flottation rapide selon l'une
quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que, lors du
fonctionnement en production, sans arrêter l'arrivée d'effluents à traiter, on
effectue une extraction à fort débit instantané sur chaque canal par ouverture
du moyen d'évacuation (V) pour purger les boues ( 17) déposées en pied (6) de
la partie ascendante (5) du canal.
13 . Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce que pour assurer un
nettoyage de la partie d'un canal (2) située sous le plancher ( 1 ) , on arrête la
production et l'arrivée d'effluent à traiter, et on effectue sur le canal concerné un
balayage par ouverture prolongée du moyen d'évacuation (V) du canal pour
abaisser le niveau de liquide au-dessous du bord supérieur de la partie
ascendante du canal et pour balayer le canal essentiellement par de l'eau qui
traverse le plancher ( 1 ) , et évacuer les boues éventuellement déposées dans le
canal.
14. Procédé selon la revendication 13, caractérisé en ce que la vitesse
d'écoulement dans les canaux (2), lors d'un nettoyage, est comprise entre 200
et 1000 m/h, selon la nature des boues.