APPAREILS DE DÉCANTATION CONTINUE

Le système d'épuration continu le plus simple consiste dans l'emploi de grands réservoirs où on fait arriver l'eau à traiter, préalablement mélangée au réactif épurant. Subissant un mouvement très lent, l'eau laisse déposer ses impuretés de la même manière qu'un ruisseau bourbeux se dépouille de son limon en traversant un étang.

La disposition la plus employée consiste à faire arriver l'eaii dans le bas des réservoirs, et à la prendre, clarifiée, par le haut. On fait souvent usage de ce système dans les appareils à décantation, mais pour en diminuer le volume, on y adjoint des dispositifs propres à hâter la clarification.

Appareil Howatson. — L'appareil Howatson, représenté par la figure 99, contient un grand nombre de cloisons métalliques qui constituent la partie originale du décanteur.

L'eau traitée circule dans les deux parties de l'appareil, séparées par une cloison; elle y abandonne ses impuretés les plus lourdes, puis elle circule entre les cloisons inclinées.

Par suite de la faible hauteur des tranches liquides, on conçoit qu'une molécule de substance qui a échappé à la décantation dans les bacs pourra se déposer sur la face supérieure des lames A A' BB'(fig. 100).

Cela arrivera si la vitesse de l'eau est assez faible, et l'écartement assez petit, pour que la résultante des vitesses, celle que l'eau imprime à la molécule, et celle que lui donne la pesanteur, amène cette molécule môme, partant du point B', à venir toucher la face supérieure de A A'; à l'action retardatrice de la pesanteur s'ajoutera alors le frottement sur A A', ou sur le dépôt qui s'y trouve déjà et l'attraction de cette masse, la molécule solide restera en

324 EPURATION DES EAUX

repos. De raccumulalion de ces particules résultera sur A A' une couche de dépôt qui ira en augmentant constamment par Tapport incessant de Teau.

Le décanteur Howatson opère donc comme le vase cloisonné horizontalement, dont nous avons parlé au sujet des expériences de MM. Wancklyn et Chapmann sur le filtrage, page 150.

L'épuration est moins bonne pour une même distance normale

Fig. 99.

Décanteur Howatson.

ïîg. 100.

Cloisons inclinées pour décantation.

aa^ (fig. 100), entre les cloisons, que si Ton faisait usage de cloisons horizontales. Avant d'échapper au courant qui l'entraîne, la particule solide a à parcourir un chemin vertical b ô' d'autant plus considérable que les cloisons se rapprochent de la verticale.

D'autre part, cette disposition de cloisons inclinées a un avantage sur les cloisons horizontales, c'est celui d'un nettoyage facile. Tandis que les dépôts réunis sur les cloisons horizontales ne pourraient en être enlevés que manuellement ou àTaide de courants

Traité de Y Epuration des enux.

FONCnONNEMENT DU SYMtME

ftÉACTION CBIM IQUE. L» réfcdtf amplojé »t la l«it ds ch&uj Le c»rbotiai.o da chaui qui coa*iiiue eMeoOellemtnt l'élÉment mcruiwnt da l'eau à iraitor est précipité A l'iut iniùlubls

FONCTIÔPiNEMEPlT DU SYSTÈME. L't»u crtie proTBnÉîit d'un vf^utni de la Sommo aat dirigée par la tujm TTT ti^m U guém» de r^puraûond'où «Ha tat dingëa succasiivamaot dans Von dle< 4 hassms ea maconr.enc.

Le réactiJ <!oaé et préparé dit^i l'une des daui bftche« 6B où t'en maintient une agitaUon continue e«t projeté en lûiûce ftlet dana l& tuyaa d'arrivée de l'eau cru» La réaction commence irriBr-àdiateiûRtsl dîna ce tuyau et elle a'achève dana le bMcin.

A.pie*.yLne pénîïda da repos de la heures au fnoira.on oÙTro unttdaa T»onea d6 dia^nbulion et l'eau pnsf! àla partie anpineare s'écoule danilBB réeervoira dea gara* d* Amiens et da Longueau ea açhuvaijt aa clarilicatioD par aon paaaa^ge Itravers Ist iiltres

Les boues de carbonate da cbaux aontvidangéaa périodiquement et prajatéea à travarti uue ngole en Cimeot et au mojen d« chaaaes d'aau dans un emprunt à 600 métTflsdadiatance

Leifiliraaaont garnis d'épongaa de Babaraaet ds copeaux fibreux, la nettoyage peEait automa- Uquamectparle robinstinïénaur.

La disposition établie permet du traiter jusmx'à. 280(r* d'&au en 24 betireSn

^Bard de prised'eau

<A SembUblM)

C^ovipô |\suivantCD

d'eau énergiques, ceux qui sont réunis sur des cloisons forte-ment inclinées finissent par former une masse qui coule sous Tac-tion de la pesanteur et tombe sur les orifices de vidange. Le courant d'eau ascendant que rencontrent ces dépôts dans leur mouvement de descente n'a pas la vitesse nécessaire pour entraîner des précipités maintenant agglomérés et plus denses, et la clarification de Teau s'opère ainsi automatiquement et d'une façon continue.

Dans les appareils construits sur ce principe, les cloisons devront être d'autant plus voisines qu'elles se rapprocheront de la verticale, pour avoir le même effet utile.

Les eaux dont le décantage est difficile n^abandonnent pas tous leurs principes, dans ces décanteurs dont on ne peut indéfiniment augmenter et le volume et le nombre de cloisons, aussi les surmonte-t-on d'un filtre, formé dans l'appareil Howatson de copeaux ou fibres de bois. Ce filtre continue l'action du décanteur à cloisons, l'eau y circule lentement et se dépouille de ses impuretés ténues qui s'arrêtent sur les fibres de bois.

Un nettoyage fait par arrosage du filtre peut le décrasser partiellement et contribue à maintenir propres les tôles inclinées.

Quand le filtre est par trop encrassé, on doit enlever les copeaux et les laver ou les remplacer.

Le réactif employé dans ce système d'épuration estFeau de chaux, on y adjoint, pour les eaux séléniteuses, le carbonate de soude.

L'eau de chaux est préparée dans deux bacs fonctionnant alternativement. A une quantité d'eau déterminée on ajoute la chaux éteinte, puis le carbonate de soude, on brasse et on abandonne au repos.

L'eau se clarifie rapidement, on la prend par un tuyau à flotteur et on la laisse couler dans des petits bacs, munis de robinets à flotteurs qui maintiennent le niveau constant. Sous charge constante, le réactif s'écoule par des robinets réglés, en même temps qu'un courant d'eau à épurer, amené sous pression constante par un autre robinet réglé. Le mélange et la réaction se font dans la cuve non cloisonnée où la décantation commence. Deux robinets de vidange permettent d'extraire les boues.

Les formes de cet appareil peuvent être modifiées et l'ont été

EPURATION DES EAUX

dans la pratique. La recherche de Téconomie a amené l'inventeur à substituer à la forme primitive la forme cylindrique, et même dans certains cas à supprimer les cloisons, en cherchant simplement à produire un courant ascensionnel, lent et régulier. Le

Fig. 101. — Appareil cylindrique Howatson.

filtre de copeaux doit être alors plus puissant, son encrassement est plus rapide.

La figure 101 montre une de ces dispositions des appareils Howatson *.

Appareil à décantation continue de Bérenger et Stingl. —

' Pour la commodité des explications, nous avons placô d'abord Tappareil Howatson qui, chronologiquement, devrait être place après les appareils Bérenger et Stingl, Gaillet et Huet.

MM. Bérenger et Stingl, aux prises avec les difficultés de lafiltration des masses de précipités que fournit Tépuration à la chaux, difficultés constatées par les ingénieurs dé la Compagnie du chemin de fer du Nord dans l'installation de Fives et par M. Comut, ingénieur de l'Association des propriétaires d'appareils à vapeur du Nord, ont été amenés à créer les appareils à décantation con-

Fig. 102. — Dccanteurs Bérenger et Stingl*

iinue que nous allons décrire et dont un spécimen a été mis en fonctionnement à la gare d'Arras.

La théorie de ces appareils, d'après les inventeurs, est la suivante :

Si, dans un vase cylindrique A (fig. 102), nous faisons arriver un liquide à clarifier de façon à ce que ce liquide vienne frapper sur le fond d'un petit vase conique C, le liquide éprouvera un choc qui le forcera à changer de direction et à suivre dans un mouvement ascensionnel les parois du vase C. La vitesse initiale du courant se trouvant affaiblie dans le cylindre A, les matières en suspension, plus denses, que l'eau, soumises d'une part à l'impulsion

328 EPURATION DES EAUX

des filets liquides, et de l'autre à raclion de la pesanteur agissant en sens contraire finiront par se séparer du liquide et prendre une direction inverse de celle du courant, c'est-à-dire se mettront à descendre ; lorsqu'elles auront atteint la zone aa bb placée en dehors de ce courant, elles lui échapperont d'une façon définitive et se rassembleront sur l'orifice de vidange D.

Toutes les matières en suspension dans l'eau ne sont pas également denses et volumineuses. Le cylindre décanteur de MM. Bérenger et Stingl laissant échapper des matières ténues, ils lui adjoignirent un second cylindre E d'une section plus grande. La vitesse étant plus faible, on obtenait un nouveau dépôt dans ce cylindre ; un troisième cylindre F, de section plus grande encore, recueillait les particules les plus fines et les plus légères.

Les inventeurs en étaient arrivés à cette disposition par une suite de tâtonnements. En se basant simplement sur le principe que nous avons énoncé plus haut, on serait arrivé à faire le premier vase à plus grande section pour permettre au courant de n'avoir pas plus de vitesse que dans le n** 3 et on aurait dû atteindre le même but avec une disposition moins coûteuse et moins encom* brante.

Cette disposition en série avait paru cependant donner des résultats puisqu'elle fut répétée et que, même pour . des eaux dont la décantation était difficile, on porta le nombre des vases à 6, 8 et plus.

On arrive ainsi à des installations encombrantes et à un volume d'appareil tel que l'eau y séjourne au moins trois heures, bien que d'après les prévisions des inventeurs un semblable appareil à doux clarificateurs (A E) dût suffire à tous les besoins de la pratique et donner de l'eau claire en une heure à une heure et demie. En plus du clarificateur, l'appareil Bérenger et Stingl comporte un mélangeur, où l'eau et le réactif arrivent par un tuyau central, subissent un choc au fond de l'appareil et remontent pour se déverser dans le premier clarificateur.

Bien que ce mélangeur ait des dimensions horizontales restreintes, on le munit d'un robinet de purge pour évacuer les dépôts qui peuvent s'y rassembler.

L'appareil Bérenget et Stingl constituait, lors de son -apparition»

un progrès sur les autres appareils d'épuration, mais il donnait cependant des résultats fort imparfaits. D'après le rapport de MM. Carcenat et Derennes', Fappareil d'Arras, bien qu'il ait été perfectionné, ne donne pas des résultats complètement satisfaisants et devra céder la place à des appareils de décantation du système de la Compagnie du Nord. M. Cornut, ayant eu à examiner cet appareil, se prononça ainsi :

« Ce procédé est assez simple, mais il n'a pas paru possible, à moins d'exagérer considérablement le nombre des cuves servant à la décantation, d'enlever tout le dépôt contenu dans les eaux; aussi il parait bien préférable d'ajouter un filtre à la suite des décanteurs.

« Ce filtre, recevant des eaux déjà très déchargées de matières solides, a une durée beaucoup plus grande et n'offre plus alors les inconvénients de nettoyage et d'entretien qu'on leur reproche si justement. »

MM. Bérenger et Stingl ont reconnu d'ailleurs la justesse de ces critiques et ajouté un filtre à leurs appareils d'épuration continue.

Système Fichier et Sediaêck. — Nous dirons quelques mots du système Pichler et Sedlaëck que décrivent MM. Gaillet et Huet, dans leur Elude sur les eaux industrielles y et qui est évidemment inspiré par l'appareil Bérenger et Stingl.

Cet appareil se présente sous une forme extérieure plus simple que celui de MM. Bérenger et Stingl.

Tous les cylindres sont placés concentriquement (fîg. 103).

L'eau traitée arrive par le tuyau A, monte dans le cylindre B, coule dans un espace ménagé entre ce cylindre et une chemise de tôle G, frappe sur un vase conique, remonte et continue ainsi (dans le sens indiqué par les flèches) à suivre une série de mouvements d'ascension et de descension, dans des cylindres de plus en plus volumineux et de hauteur de moins en moins grande, et entre ces cylindres et la chemise dont ils sont munis. Elle traverse un filtre annulaire, coule dans un canal circulaire et s'écoule clarifiée.

* Mémoires de la Société des Ingénieurs civilsy octobre 1890 {loc. ci7.).

EPURATION DES EAUX

Tous les cylindres sont terminés dans la partie basse par des parties coniques qui aboutissent à un grand robinet D, dont la clé est percée d'un grand nombre d'ouvertures par où s'effectue

Fig. 103. — Décanteurs Pichler et Sedlaêck.

la vidange des boues. La clé est creuse et forme un canal qui se continue par un tube E. Malgré sa simplicité apparente qui firappe favorablement quand on examine l'aspect extérieur, comparé à

celui de l'appareil Bérenger et Stingl, ce système est en réalité plus compliqué que celui de ces derniers, et d'une construction plus coûteuse. Il exige un poids de tôle bien supérieur, comme on peut le reconnaître par un examen rapide, il présente de plus une chance d'irrégularité dans le fonctionnement, provenant de la simplification même de la robinetterie. Tandis qu'on est certain de purger chacun des réservoirs de l'appareil Bérenger, on peut laisser s'encrasser un des cylindres de cet appareil si les orifices de vidange se bouchent, et cela sans que rien vienne en avertir. C'est un inconvénient d'autant plus sérieux que le nettoyage est difficile, sinon impossible. De plus, il occasionne une perte d'eau inutile lors du nettoyage ; les cylindres les plus encrassés donnent encore de l'eau trouble quand les autres rejettent inutilement de l'eau claire. Cet appareil n'est donc pas un perfectionnement de l'appareil Bérenger et Stingl, dont il a d'ailleurs les défauts, auxquels sa disposition en ajoute d'autres.

Appareils Gaillet et Huet. — MM. Gaillet et Huet, après avoir construit les appareils de M. Bérenger, ont été amenés à imaginer un système qu'ils ont modifié à diverses reprises, et dont le fonctionnement est meilleur que celui des appareils Bérenger et Stingl à décantation continue.

Pour répondre à différents besoins, les constructeurs ont donné des formes diverses à leurs appareils. Nous décrirons l'appareil dit vertical (fig. 104).

Le décanteur qui constitue la partie originale de l'appareil est formé d'une cuve en tôle, dans laquelle se trouve une série de diaphragmes en forme de gouttières inclinées à 45**, comme le montrent la coupe et la vuô de côté.

Ces diaphragmes sont rivés sur les parois pour y faire joint hermétique. Un de leurs bords, soit supérieur, soit inférieur reste isolé de la paroi.

L'eau traitée arrive par un gros tuyau latéral, descend sous le premier diaphragme, qui laisse entre lui et le fond incliné de Tappareil un espace assez grand ; les boues les plus lourdes se rassemblent à la partie inférieure de la gouttière, l'eau remonte en suivant la pente de 45^, redescend ensuite, remonte et suit ainsi un

EPURATION DES EAUX

KHV

Fig. 104. — Epurateur rertical Gaillet et Huet.

chemin contrarié par les chicanes, qui la forcent à une série de changements de direction.

Après ce trajet sinueux, Teau traverse un filtre de copeaux ou de fibres de bois et sort clarifiée.

Les diaphragmes sont de plus en plus écartés, de façon à produire, comme dans Fappareil Bérenger et Stingl, le dépôt successif des substances plus ou moins denses ou volumineuses que contient l'eau corrigée.

Dans son parcours entre les cloisons, Teau laisse tomber, sur les tôles, les particules qu'elle contient, ces particules se réunissent, forment un dépôt qui glisse sur les tôles et se rassemble aux points bas où se trouvent des orifices de vidange.

Le dépôt qui glisse sur les cloisons qui n'aboutissent pas aux robinets vient, en tombant, rencontrer les filets d'eau montants, mais on peut admettre qu'il échappe en partie à cette action et que le dépôt ne se trouve pas reporté sur les cloisons immédiatement supérieures.

Ceci est d'autant plus vrai, d'après les inventeurs, que le courant se fait surtout sentir dans les parties supérieures du dièdre qui forme la gouttière et que les filets liquides, à la partie inférieure, là où tombe le dépôt, ont une vitesse relativement faible.

En principe, on le voit, cet appareil diffère donc de celui d'Howatson, bien qu'il présente comme ce dernier une série de cloisons placées à l'intérieur du décanteur et sur la surface desquelles s'effectue le dépôt. Mais tandis que, dans l'appareil Howatson, on profite de la section totale du vase pour diminuer la vitesse des filets liquides, et produire ainsi le décantage par un repos relatif dans des couches minces, dans l'appareil Gaillet et Huet on a donné une grande vitesse aux filets liquides, en leur faisant suivre le trajet sinueux que nous avons décrit et on compte pour les dépouiller des impuretés solides qu'ils entraînent sur Teffet des chocs, du changement de direction, du frottement sur les parois et de l'attraction moléculaire exercée par ces parois.

En résumé, ces appareils sont de véritables filtres métalliques. Dans le système Howatson, on a utilisé pour le décantage le mode de fonctionnement qui découle le plus rationnellement des principes que nous avons établis en traitant de lafillration (p. 148).

Dans le système de MM. Gaillet et Huet on se base surtout sur l'effet des chocs et des changements de direction.

Ces inventeurs, suivant la voie où s'étaient engagés MM. Bérenger et Stingl, ont ajouté aux observations de leurs prédécesseurs leurs observations propres d'où ils ont conclu c que plus la marche de l'eau était contrariée, plus le dépôt était rapide, et qu'en somme, en contrariant la marche de l'eau, on pouvait arriver à faire de la faible vitesse d'ascension un élément tout à fait accessoire de la décantation ».

C'est là évidemment une traduction toute personnelle de remarques telles que la constatation de dépôts considérables de précipités dans les gouttières des appareils Bérenger, où la vitesse est plus grande que dans le décanteur, de dépôts également abondants sur l'arête de débordement de la tôle du décanteur, sur les objets en saillie : boulons, cornières, etc.

Partant de ce point de vue, MM. Gaillet et Huet ont assimilé leurs décanteurs à des filtres et donné de la filtration une théorie que nous ne pouvons admettre complètement.

Dans leur Elude sur les eaux industrielles et leur épuration^ MM. Gaillet et Huet disent : *

« Si dans un réservoir vertical nous plaçons une série de lames horizontales n'obstruant pas complètement la section, ou une série de diaphragmes horizontaux percés de trous, nous constatons que l'eau chargée de particules solides, qu'on fait arriver de bas en haut dans ce réservoir, se clarifie beaucoup plus vite que dans un réservoir identique comme formes et dimensions extérieures, mais ne renfermant pas d'obstacles.

« En concevant l'augmentation progressive du nombre des diaphragmes perforés ou des lames horizontales, on arrive à établir un véritable filtre entièrement métaUique, et cette conception permet d'établir une théorie rationnelle de la filtration sur les corps non poreux, comme les graviers, les copeaux de bois, etc. Le filtre de gravier comme le filtre métallique, dont nous parlons ci- dessus agit, non par porosité, ni par capillarité, comme le font les corps poreux, mais simplement par frottement en offrant au passage du liquide chargé de particules solides des obstacles sur

lesquels ces particules tendent à se déposer et se déposent effectivement d'une manière plus ou moins complète. »

A notre avis, MM. Gaillet et Huet sacrifient d une façon trop absolue la part qui vient à la décantation proprement dite dans le filtrage au travers du gravier, du sable, des copeaux et autres éléments incohérents.

Nous nous arrêterons un instant sur l'analyse de ces phénomènes qu'il nous paraît intéressant de développer, tant au point de vue de Tétude des filtres, que de celles des décanteurs continus.

Etude analjrtique de la décantation continue et du filtrage. — Lorsque dans un décanteur continu on fait circuler l'eau verticalement de haut en bas, comme dans certaines parties de l'appareil Bérenger et Stingl, de l'appareil Pichler et Sedlaëck (fîg. 102 et 103), les particules plus denses que l'eau prennent une vitesse résultant de l'impulsion que leur donnent la pesanteur et les mouvements des filets liquides ; elles tendent ainsi à gagner rapidement le fond des vases, la vitesse acquise peut les précipiter sur le fond, les agglomérer aux impuretés déjà réunies et les faire ainsi échapper à Faction du courant d'eau (fîg. lOS).

Pendant le changement de direction qui se fait dans les veines liquides entre les deux mouvements d'ascension et de descension, d'autres particules peuvent échapper, en suivant la direction que Ton obtiendrait en traçant la résultante des vitesses, et venir rencontrer les parois où l'adhérence, l'action de masse les retiennent.

Celles qui sont emportées dans le mouvement vertical d'ascension doivent parcourir le trajet complet du vase où se fait ce mouvement, la pesanteur ne pouvant agir sur elles que comme force retardatrice de leur mouvement.

Il peut arriver cependant que ce mouvement d'ascension s'arrête pour une matière en suspension ; c'est dans le cas où elle viendra frapper un obstacle auquel elle adhérera.

Si c'est un précipité chimique en voie de formation, il peut s'arrêter de lui-même par suite de l'agrégation pendant le trajet des particules solides qui, présentant plus de masse, peuvent résister à l'impulsion du liquide et à un point de la course commencer à descendre.

Cet arrêt du mouvement d'ascension se fera d'autant mieux si des chocs viennent favoriser le rassemblement des particules solides ; les substances en suspension s'arrêteront alors et resteront collées aux corps qu'elles auront rencontrés ou, devenues plus pesantes, commenceront à descendre.

Si nous examinons le cas d'une circulation horizontale de l'eau, nous voyons que les particules solides, entraînées par ce mouvement et sollicitées d'autre part par la pesanteur, suivront un trajet résultant de la composition des vitesses imprimées par ces deux forces.

Une grande vitesse du liquide, un trajet court dans un vase à grande profondeur ne permettront pas aux corps en suspension de se déposer, alors qu'une moindre vitesse, une plus grande densité ou le fractionnement du vase en couches minces auraient permis à ces substances de tomber sur la paroi inférieure du vase et d'y rester en repos.

Le choc contre un corps résistant peut amener la chute ou l'arrêt des corpuscules en agissant de la manière que nous venons d'examiner plus haut. De même pour le rassemblement des précipités s'effectuant pendant le trajet.

On se rendra compte de l'influence des grandeurs de composantes horizontales (vitesse des filets liquides), et verticales (vitesse imprimée par la pesanteur), en examinant les figures 106 et 107 montrant le trajet VR suivi par une molécule sous l'influence des deux forces qui agissent sur elle pendant le parcours du liquide de AA' en BB'.

. La figure 106 montre l'influence du fractionnement en tranches minces ; le fond CD reporté en C D' peut arrêter le mouvement des particules qui sans cela atteindraient l'orifice BB'.

Si les filets liquides circulent entre des parois inclinées, des phénomènes semblables se produiront et nous n'y insisterons pas.

On peut donc concevoir que le repos relatif dans les décanteurs continus est un élément de la clarification et, sans mettre en doute la valeur des changements de direction multipliés des veines liquides, au point de vue du rassemblement du précipité et de sa mise en contact avec les parois métalliques, nous pensons que la diminution de vitesse n'est pas un facteur à négliger.

MM. Gaillet et Huet, dans la disposition de leurs appareils, le sacrifient en donnant aux veines liquides une grande vitesse. Ils y reviennent cependant, implicitement, en augmentant la section offerte au passage de l'eau entre les cloisons supérieures de leur appareil vertical. Ils semblent également reconnaître la nécessité de la diminution de vitesse dans un de leurs appareils horizontaux, plus récemment créés, où les inventeurs ont diminué la vitesse d'ascension et de descension ainsi que le nombre des changements de direction, par une modification du cloisonnement.

La disposition de M. Howatson tire, à notre avis, son efficacité du repos relatif du liquide en lames minces, c'est une décantation qui se produit et non un simple arrêt des particules par TefTet du frottement et de l'attraction des masses métalliques.

Si dans l'expérience de MM. Wancklyn et Chapmann que nous avons citée {Etude de la filtration), nous supposons que dans la caisse cloisonnée horizontalement, on abandonne un liquide trouble au repos et qu'on soutire la partie claire par des ajutages a (fîg. 108), puis qu'on remplisse de nouveau et qu'on recommence la même opération, on aura produit une clarification rapide par intermittences.

Si l'eau circule dans le sens indiqué par les flèches avec une vitesse suffisamment réduite et sort par le robinet A, les autres ajutages aa étant fermés, nous aurons produit une clarification continue. Cette clarification est-elle due au repos relatif ou aux changements de direction? L'expérience ne le montre pas.

Si nous prenons la disposition de la figure 109 et que nous fassions marcher le courant à faible vitesse en ouvrant tous les ajutages, nous obtiendrons également de l'eau clarifiée. Cette fois, nous avons supprimé les changements de direction multiples delà disposition précédente. Si le nombre de tranches liquides estn, la vitesse V du liquide dans la première caisse n'est plus ici que — , le frottement a diminué par ce fait et par suite de la diminution de longueur du trajet, le résultat n'est pas moins bon cependant, et c'est à la diminution de vitesse et à la décantation qu'on le doit.

Bien plus, alors qu'on a atteint dans la première caisse la

vitesse limite V, à laquelle l'eau commence à couler trouble, l'eau

coulant à la vitesse — continue à couler claire de la deuxième caisse, n

EPURATION DES EAUX

Fig. 105.

Fig. 108.

tOaa

iba

tdaa

tfriA

Fig. 106.

Fig. 107.

Fig. 109.

Fig. 110. Fig. 111.

Fig. 105 à 111. — Schémas pour Tétude analytique de la décantation.

ce qui iodique pour cette disposition des filets liquides en mouve-

ment, la prédominance de la diminution de vitesse sur les autres causes d'arrêt du précipité.

Cette expérience ne cesse pas d'être vraie si on augmente le nombre de tranches n, et l'on en arrive alors au filtre de fragments d'ardoises de MM. Wancklyn et Chapmann et, en généralisant, aux filtres de gravier, de sable et autres corps non poreux.

La théorie de MM. Gaillet et Huet sacrifiant tout aux changements de direction et faisant [un élément négligeable de la diminution de vitesse ascensionnelle, étendue aux filtres à gravier et à sable amènerait pour ceux-ci à cette conclusion :

Si nous prenons un filtre formé d'un certain nombre n de ces éléments non poreux contenus dans un vase de volume V (fig. 110), de section S, il y aurait intérêt, pour augmenter la puissance de filtration de cet appareil, à lui donner la forme indiquée parla figure 111.

C'est-à-dire : ayant le même nombre d'éléments, gardant le même volume, à diminuer la section en augmentant la hauteur. On augmente ainsi la vitesse ascensionnelle, le frottement, le nombre de changements de direction. L'expérience prouve qu'on obtient de meilleurs résultats en diminuant au contraire la vitesse.

En résumé, et c'est à cette conclusion que nous voulions en arriver par cette discussion 'qui ne met pas en cause les résultats obtenus avec les appareils de MM. Gaillet et Huet, mais qui vise la théorie qu'ils donnent de la filtration à travers les filtres de corps non poreux, la clarification des eaux troublées par les corps en suspension, précipités chimiques ou autres, est due, dans les filtres formés de corps non poreux (sable, gravier, copeaux, etc.) non seulement aux frottements, changements de direction, attraction des masses que les particules en suspension subissent dans le filtre, mais encore au dépôt de ces substances, produit dans les interstices du filtre par l'action de la pesanteur.

Préparateurs et distributeurs de réactifs épurants. — Dans les appareils où l'on effectue l'épuration chimique des eaux, le décanteur joue un grand rôle et sert souvent de caractéristique à l'appareil tout entier. La préparation et la distribution des réactifs ont cependant un rôle assez important dans certains cas, et nécessitent

des appareils spéciaux dont les inventeurs ont varié le principe et la disposition.

Les réactifs très solubles, comme le carbonate de soude, les oxalates, ne donnent pas lieu le plus souvent à des dispositions spéciales, mais les réactifs peu solubles et surtout la chaux qui est le plus communément employée, sont préparés et distribués de façons très diverses.

Les appareils préparateurs de chaux peuvent se diviser en deux classes :

l"" Les appareils préparant et distribuant la chaux à Tétat de lait ;

2^" Les appareils préparant et distribuant la chaux à Tétat de dissolution.

Nous avons vu que les ingénieurs de la Compagnie du chemin de fer du Nord ont préféré le premier système au second, comme étant moins encombrant et plus économique.

Dans de grandes installations cependant, et Ton peut citer entre autres celle de Cantorbéry, c'est Teau de chaux que Ton emploie.

Préparateurs de lait et d'eau de chaux. — - Les appareils préparateurs de lait de chaux se composent de bacs où Ton met une quantité déterminée d'eau et de chaux éteinte. Le mélange est brassé et maintenu, à composition constante, par un agitateur mécanique ou une insufflation d air.

Dans certaines installations on laisse écouler simplement ce lait par la partie inférieure du bac ouvert, ce qui est irrationnel, quand on procède par addition d'un filet de lait de chaux à un courant d'eau brute réglé, puisque la hauteur du lait variant constamment, le débit va lui-même constamment en décroissant. Dans d'autres on prend ce liquide d'une façon plus méthodique au moyen de pompes ou de norias qui le déversent régulièrement dans l'eau à épurer.

Les constructeurs d'appareils à décantation continue préfèrent l'emploi de Teau de chaux claire, supérieure suivant eux, comme régularité, au lait de chaux.

L'inconvénient de Teau de chaux, c'est la grande quantité qui est nécessaire pour l'épuration, à cause de la faible solubilité de

la chaux et par suite le grand volume des vases où Ton doit préparer cette eau de chaux.

A 15 degrés centigrades, Teau dissout 1^,28 de chaux (Ca 0) par litre, et cette solubilité va en décroissant avec la température, de façon à n'être plus que 0«%788 par litre à 100** (Dalton).

Le titre hydrotimétrique d'une eau de chaux saturée est donc sensiblement de 230"*; en pratique, on dépasse rarement 180®, soit 4 gramme par litre environ. En supposant qu'on ail de Teau de <^haux à cette teneur, on voit qu'il faudra parfois employer de grands volumes de cette eau.

Supposons, par exemple, qu'on ait à épurer une eau contenant 300 grammes de carbonate de chaux par mètre cube, dont, par conséquent, 30 degrés hydrotimétriques seront dus à ce carbonate, il faudra pour précipiter ce carbonate, en saturant l'acide carbonique qui le tient en dissolution,

— = 168 grammes ne chaux (GaO)

•ce qui nécessitera 168 x 100 = 168 litres d'eau.

Si l'on épure 100 mètres cubes par jour, l'emploi de l'eau de chaux nécessitera un vase préparateur de 16 800 litres, ou mieux, deux vases de 8 400 litres fonctionnant alternativement, d'est un volume considérable.

La préparation discontinue de l'eau de chaux dans ces bacs a ■d'autres désavantages; elle nécessite beaucoup de main-d'œuvre;

8^^,400 d'oxyde de calcium exigent environ — - — :^ =

12 kilogrammes de chaux vive du commerce.

Cette chaux se délite par l'extinction et se répand dans l'eau en formant un lait très peu épais, mais qui cependant enlève toute transparence à l'eau, que vient troubler encore le précipité de carbonate de chaux formé. On ne peut juger de la fin de l'opération puisqu'il reste toujours à l'état de suspension les impuretés insolubles de la chaux, silice, alumine, oxyde de fer, calcaire non décomposé, chaux trop cuite et difficilement soluble, etc., et que d'autre part le trouble est augmenté par la précipitation.

La dissolution de la chaux se faisant d'autant plus lentement qu'on approche de la saturation et les fragments qui refusent de se

342 EPURATION DES EAUX

dissoudre étant ceux qui ne sont pas dans un état de division suffisant et que leur densité entraîne au fond, il faut aller consciencieusement avec le râble chercher ces parcelles, sur le fond, dans les angles du bac où les remous les amènent, et les maintenir en suspension par une agitation vigoureuse. Si la chaux n*est pas d'excellente qualité, si elle ne se divise pas bien à Textinction, la dissolution de la totalité de la chaux est pratiquement impossible; il faudrait des journées de travail pour arriver à dissoudre, non pas la quantité de chaux correspondant à la saturation, mais simplement celle qui correspond à la teneur de 1 gramme par litre.

Aussi, dans la pratique, on use de subterfugss. On brasse pendant un temps donné, une demi-heure par exemple, et Ton admet qu'on arrive à un titre déterminé par Texpérience. On cherche à se rapprocher de la saturation, en employant, non plus la chaux qui correspond au chiffre théorique, mais trois ou quatre fois cette quantité ; il reste constamment un excès de chaux avec les boues dans le bac ; on Tévacue avec ces boues au moment de la vidange.

Pendant Técoulement de l'eau de chaux, le titre ne varie pas sensiblement, la chaux qui se trouve sur le fond, noyée dans la boue, n'a pas assez de contact avec l'eau pour l'enrichir d'une façon notable.

Cette pratique a l'inconvénient d'amener à une dépense de chaux exagérée, l'excès de ce réactif étant perdu au moment des vidanges qu'on doit pratiquer assez fréquemment, mais on diminue ainsi la main-d'œuvre dont le coût est assez souvent plus élevé que celui du réactif.

En procédant ainsi, avec une chaux régulière de composition et de cuisson, une eau brute de titre à peu près constant, et employant des ouvriers consciencieux, on peut arriver à donner à l'eau de chaux un titre régulier et suffisant pour l'épuration, eu égard à la capacité des bacs et au volume d'eau à traiter.

Pour plus de sûreté, on contrôle le titre hydrotimétrique de l'eau de chaux avant de l'employer.

Malgré la simplicité des opérations hydrotimétriques, ce contrôle joint au titrage des eaux à traiter, parfois nécessaire (pour des eaux à titre variable) et finalement au titrage de l'eau corrigée, ne

laisse pas que d'être onéreux. Mis entre les mains d'un ouvrier où même d'un contremaître, on peut lui voir donner les résultats les plus fantaisistes. Nous en avons souvent fait l'expérience, et nous invoquerons, à Tappui de notre dire, l'autorité de M. l'abbé Vassart, professeur de teinture à l'École nationale des Arts industriels de Roubaix qui, dans son Etude sur les eaux et les savons y dit:

« C'est par ignorance de ces remarques (les précautions à prendre pour faire convenablement une analyse hydrotimé trique), que dans certains ateliers on a fait longtemps et on continuait encore à faire, il y a peu de temps, des analyses d'eau dérisoires. Ainsi on achetait la liqueur savonneuse en touries et l'on s'en servait jusqu'à épuisement, comme au premier jour, sans aucune vérification de la liqueur et, par suite, sans aucune correction sur les résultats trouvés ^ »

C'est cependant par ce contrôle, sérieusement pratiqué, qu'on peut espérer (à moins de conditions exceptionnellement favorables) corriger convenablement l'eau brute en employant la chaux.

La disposition des bacs à réactif au sommet des appareils à épurer dans lesquels ils déversent leur contenu par simple écoulement oblige à soutenir de grands vases et de grands poids à une hauteur considérable.

On peut, à la rigueur, faire la préparation au bas de l'appareil dans des cuves placées sur le sol, ce qui évite les supports et diminue la main-d'œuvre qui peut ainsi être plus facilement surveillée, mais cette disposition prend plus de place et nécessite l'emploi de pompes, à débit réglé, envoyant l'eau de chaux dans le haut des décanteurs.

Certains industriels, peu confiants dans la régularité et dans l'efficacité du brassage à la main, surtout du brassage qui s'exécute dans le haut de réservoirs élevés, difficilement accessibles, font remuer le réactif à l'aide d'agitateurs mécaniques, ou par insufflation d'air, avec un appareil Koerting par exemple.

Les constructeurs d'appareils à épurer les eaux par la chaux ont

• Des eaux et des savons au point de vue industriel y par M. l'abbé H. Vassart, président de la Société d'Emulation de Roubaix, membre de la Société industrielle du Nord de la France (Roubaix, 1887, A. Reboux, éditeur).

Fig. 112. — Epuration avec préparation automatique et continue de réactif. (Système Gaiilet et Huet.)

cherché à créer, pour éviter les inconvénients que nous venons de sîg-naler, des appareils préparant automatiquement le lait de chaux.

Préparateur automatique Gaillet etHuet. — La figure 112 représente le préparateur continu d'eau de chaux adopté par MM. Gaillet et Huet pour leurs épurateurs verticaux. (Le décanteur vertical est figuré à gauche du dessin.)

Cet appareil est surmonté d'une cuvette à fond perforé, dans laquelle on place la chaux nécessaire pour le travail d'une journée. Le niveau du liquide dépasse toujours de quelques centimètres le fond perforé, de telle sorte que la chaux s'éteint d'elle-même sans manutention et descend naturellement jusqu'au fond du saturateur. L'eau nécessaire à la préparation du réactif arrive dans le tube central, descend jusqu'à l'agitateur, se trouve ainsi en contact intime avec la chaux, et remonte saturée en s'éclaircissant pour déborder par le haut dans l'entonnoir de l'épurateur par un réservoir approprié.

Ces appareils de préparation automatique et continue n'exigent pas nécessairement l'emploi de force motrice, bien qu'il soit préférable, en général, d'après MM. Gaillet et Huet, de leur donner un mouvement continu. La force absorbée dans ce cas est d'ailleurs absolument insignifiante.

Cette disposition du préparateur d'eau de chaux supprime certains inconvénients que nous avons signalés, mais on ne peut être assuré de la régularité de l'épuration.

Nous croyons que c'est l'avis des constructeurs eux-mêmes, qui recommandent plutôt la préparation intermittente dans des bacs jaugés.

Epurateur horizontal Gaillet et Huet. — La figure 113 montre la disposition adoptée par MM. Gaillet et Huet dans leur appareil à décantation continue du type dit horizontal.

Ce système prend plus de place sur le sol que l'appareil vertical. Il présente cet avantage que la circulation de l'eau est visible, l'appareil étant ouvert à la partie supérieure ; le nettoyage des cloisons est facilité par cette disposition.

Fig. 1 14. — Épurateur cylindrique Gaillet et Huet.

348 EPURATION DES EAUX

L'un des types de ces appareils a une circulation semblable à celle que nous avons vue dans le type vertical (c'est celui que représente la figure 113). Dans un autre type, on a donné aux filets liquides une moindre vitesse par suite de la disposition prise pour les cloisons. En même temps, on diminue le nombre de changements de directions.

L'inspection de la figure montre le fonctionnement de ces appareils.

Les bacs préparateurs de réactif sont à là partie supérieure ; ils laissent couler le réactif dans un bac régulateur où le niveau est maintenu constant par un flotteur commandant un clapet.

L'eau à traiter arrive également dans un bac régulateur placé près du précédent. La figure 113 donne la disposition de ces régulateurs.

L'arrêt et la mise en marche de l'appareil peuvent être rendus automatiques par un flotteur placé sur l'eau clarifiée au-dessus du filtre de copeaux.

Au moyen d'un renvoi, ce flotteur commande une soupape ordinaire ou à boulet, ainsi que le montre la figure.

Pour donner une idée de la puissance de ces appareils, nous dirons que le type horizontal qui a figuré à l'Exposition de 1889, dont le bac décanteur avait 5 mètres de long, 1",60 de large et 2"™, 40 de hauteur, avec un filtre de copeaux de 0™,70 d'épaisseur, et surmonté de bacs préparateurs de 2"*,05 de long sur 1",80 de large et 1™,70 de hauteur, pouvait épurer, d'après MM. Gaillet etHuet, 85 mètres cubes en 12 heures, ou 170 mètres cubes en 24 heures, puisqu'il n'y avait pas d'arrêt pour les nettoyages, la vidange des boues par les robinets inférieurs R se faisant sans arrêter la marche.

Ce chiffre varie avec la nature des eaux ; chargées de matières organiques, elles exigeraient probablement un moindre débit pour sortir clarifiées.

Epurateur cylindrique de H. Paul Gaillet. — M. Paul Gaillet a créé récemment un type d'épurateur cylindrique (fig. 114). Pour des raisons d'économie, cette forme tend à se substituer aux autres ; pour les mêmes raisons, le préparateur d'eau de chaux <est simplifié et ramené à la forme d'un simple bac placé dans

l'enveloppe cylindrique et où la chaux placée dans un panier de tôle perforée se délite et se dissout sous l'action d'un courant d'eau. Li'ensemble indique la préoccupation de faire un appareil ramassé et peu coûteux, mais la préparation d'eau de chaux prête à la critique en ce qui concerne la régularité.

Les cloisons du décanteur sont formées de tôles de forme triangulaire, démontables, venant s'emboiter dans une colonne centrale où viennent converger les boues dont un seul robinet permet la vidange.

Quelles que soient les critiques que nous ayons faites des appareils Gaillet et Huet, nous devons dire que les nombreuses applications de ce système et les distinctions dont ses auteurs ont été l'objet s'expliquent par le soin minutieux avec lequel les détails de ces appareils ont été étudiés et aussi par l'attention apportée à leur construction. Tels qu'ils sont, ils marquent un progrès dans la voie ouverte par MM. Berenger et Stingl.

A cause de l'intérêt très grand marqué par l'industrie aux appareils à décantation continue, nous citerons encore un certain nombre d'autres types dont nous donnerons plus brièvement la description.

Appareil Desrumeaux. — Cet appareil a deux parties originales, ou qui paraissent telles, le préparateur de réactif et le décanteur à lames hélico-conoïdales.

Le principal réactif est la chaux à l'état de dissolution, à laquelle on adjoint, au besoin, la soude caustique liquide et une solution de fer au maximum.

La chaux est chargée dans une cuvette c (iig. 115) une fois par jour ; elle s'éteint sous l'action d'un courant d'eau qui coule dans la cuve de malaxage e par un tuyau dd; elle est agitée par un arbre vertical 6, lequel est mis en mouvement par une roue à auges B, fonctionnant sous l'action du courant d'eau à épurer. Des lames//, placées dans la cuve de malaxage, empêchent le mouvement de se transmettre à l'eau qui circule au-dessus, et permettent la décantation de la chaux, qu'une disposition semblable à celle du décanteur retient et ramène constamment au malaxage. L'eau de chaux claire se rend au décanteur.

350 EPURATION DES EAUX

Celui-ci est formé de deux cylindres concentriques d'inégale hauteur. Le cylindre E sert de noyau à une ou plusieurs hélices formées de lames conoïdales qui viennent effleurer le cylindre extérieur. Des cloisons verticales m m placées au-dessous des lames servent de chicanes ; d'autres cloisons placées en dessus divisent les spires en un certain nombre de compartiments et servent d'arrêt pour les boues qui glissent sur les lames. Au point d'intersection de ces cloisons verticales, des lames hélico- conoïdales et du cylindre intérieur s sont percés des orifices n n communiquant avec des tuyaux collecteurs de boues I. Une soupape S sert à la vidange. La clarification est complétée par un filtre de copeaux ou d'épongés H,

Le mélange d'eau à épurer et de réactif arrive dans la cuve E où se fait la réaction et passe dans la cuve F. L'eau troublée remonte en suivant l'hélice et abandonnant ses dépôts sur les lames où ils glissent jusqu'aux chicanes qui les amènent aux tuyaux collecteurs.

Pour diminuer l'écartement entre les lames sans augmenter la vitesse, on fait usage de plusieurs hélices. On peut en intercaler un certain nombre de même pas ; le nombre de spires de chaque hélice ne change pas, la vitesse et la longueur du trajet à parcourir par l'eau ne varient pas non plus, bien que la distance entre les tôles inclinées soit diminuée.

A première vue, on peut reprocher à ces hélices de n'être pas disposées de façon à faire joint le long des parois du grand cylindre et à permettre ainsi à une certaine quantité d'eau d'échapper à la résistance que lui causerait le trajet sinueux, en montant tout simplement le long des parois. Nous ne savons si, par un artifice quelconque, les constructeurs obvient à cet inconvénient.

La méthode de préparation automatique de la chaux n'échappe pas non plus à la critique. On charge au maximum une fois par jour, disent les notices publiées sur cet appareil, mais n'est-il pas supposable que la chaux s'éteignant dans la première heure du travail va donner, puisqu'elle se trouve en excès, une solution approchant de la saturation.

Quand au contraire on arrivera à la fin de la journée, il ne restera dans la cuve de malaxage qu'une partie de cette chaux et celle que sa texture rend le plus difficile à dissoudre. A ce moment, la

solution ne sera-t-elle pas forcément plus pauvre en chaux? On pourrait essayer de parer à cet inconvénient en chargeant

Fig. 115. — Epurateur Desrumeaux.

une quantité de chaux supérieure à la quantité théorique, mais ce ne serait là qu*un palliatif. Nous Tavons dit : en pratique, on n'ar-

352 EPURATION DES EAUX

rive pas à dissoudre toute la chaux théoriquement soluble. On se rapproche de la saturation en agitant vigoureusement le liquide, employant une chaux d'excellente qualité, en laissant longtemps au contact, et en opérant en présence d'un excès de chaux.

On se trouvera toujours, quoi qu'on fasse, dans la préparation automatique, dans des conditions plus favorables à la saturation au commencement du travail qu'à la fin et il en résultera par suite une irrégularité de composition de l'eau corrigée.

Un excès de chaux pourrait nuire, d'autre part, au fonctionnement assez délicat de l'agitateur mû par la faible force hydraulique dont on dispose. On ne pourra laisser cet excès d'une opération à l'autre dans le malaxeur, sous peine de l'embourber de cette chaux et du carbonate qui se forme par la réaction de l'eau. Il faudra vider fréquemment, d'où une perle forcée de réactif.

Cette préparation automatique de l'eau ne nous semble donc pas théoriquement satisfaisante et ne pourrait être utilisée que pour des usages où la variation du titre de l'eau n'est pas un danger.

Appareil Dervaux. — L'appareil Dervaux dit épurateur automatique (flg. 116) se compose d'un décanteur D surmonté d'un filtre de copeaux F, d'un préparateur automatique de chaux S, dit saturateuvy d'un vase chargeur J et de bacs de distribution B.A.C.R.

La chaux est chargée toutes les vingt-quatre heures dans le chargeur J ; un tuyau V amène un courant de l'eau à traiter qui passe dans le chargeur, entraîne la chaux dans le saturateur de forme conique S ; la chaux est maintenue en suspension dans ce vase par suite de sa forme.

La chaux en excès et le carbonate de chaux contenu dans la chaux sont séparés, d'après l'inventeur, par un déjecteur K muni d'une soupape de vidange L. L'eau de chaux claire monte à la partie supérieure d'un vase cylindrique et s'écoule dans le bac distributeur C; elle s'y mélange à l'eau à traiter amenée par un tuyau P dans le bac A qui la laisse écouler dans C. Un bac B reçoit la solution de carbonate de soude venant du réservoir R et laisse couler cette solution dans le bac C où elle se mélange à l'eau de chaux et à l'eau à traiter.

On charge le réservoir R au moyen du chargeur J, où l'on met

DESCRIPTION DES APPAREILS 3o3

du carbonate de soude sec qu'on dissout par un courant d'eau venant de la conduite d'eau à épurer H, entrant par le robinet Z dans le chargeur et en sortant par le haut.

L'eau troublée sortant du distributeur G arrive dans le décanteur

Fig. 116. — Epurateur Dervaux.

OÙ elle doit se dépouiller de ses précipités en circulant, ainsi que l'indiquent les flèches, entre une série de cônes M. Les boues glissent sur les tôles inclinées, se réunissent sur le robinet de vidange V. L'eau achève de se clarifier en traversant le filtre de copeaux et sort claire en T.

L'appareil s'arrête automatiquement quand, la consommation cessant, Teau s'élève jusqu'au niveau n n dans le décanteur et dans le vase C. Les soupapes à flotteur ferment les arrivées d'eau. Le niveau baissant, l'appareil reprend sa marche.

Cet appareil a l'avantage de supprimer les organes mécaniques ; la préparation de l'eau de chaux s'y fait sans main-d'œuvre, la charge des substances épurantes se fait dans le bas de l'appareil et non à la partie supérieure.

Au point de vue de la régularité de la préparation de l'eau de chaux nous ferons au saturateur les mêmes objections qu'aux préparateurs automatiques des autres systèmes. Il ne nous paraît pas possible d'obtenir ainsi un titre constant.

D'autre part, le déjecteur K qui doit débarrasser constamment Teau du carbonate de chaux contenu dans la chaux, et aussi, nous le supposons du moins, du carbonate formé par la réaction de la chaux sur l'eau doit être insuffisant ou bien il doit enlever, dès le début du fonctionnement, après la charge de la dose journalière, la partie de la chaux la plus ténue, celle qui se dissoudrait le plus facilement.

La vidange des pierres et du sable qui doit se faire par le robinet N doit évidemment entraîner le carbonate de chaux incuit que Ton doit y trouver plutôt que dans le déjecteur K, et, en même temps, la chaux non dissoute et le carbonate précipité non entraîné qui, à la longue, embourberait l'appareil.

Le décanteur formé de cônes qui ne font pas joint avec la cuve peut être avantageux dans certains cas, en ce sens qu'on peut l'installer dans des cuves ou citernes existantes, ainsi que le dit l'inventeur, mais l'absence de joint peut laisser des doutes sur le bon fonctionnement de cet appareil.

N'est-il pas à craindre que sous la pression nécessaire pour vaincre la perte de charge, due aux frottements et remous dans le chemin sinueux que l'on veut faire parcourir à l'eau, elle ne prenne la tangente au premier circuit M et ne s'échappe tout sim- ])lement le long des parois du vase ?

L'avantage que trouve Tinventeur à cette disposition est de supprimer les multiples robinets de purge que l'on trouve dans les appareils du type Gaillet et Huet.

Fig. 117. — Epurateur Maignen.

356 EPURATION DES EAUX

Appareil Haignen. •— L'appareil Maignen se dilTérencie nettement des précédents par le distributeur de réactif et le décanteur (fig. H7).

L'eau à épurer arrive sur une roue hydraulique A' et la fait tourner. Le mouvement de cette roue se communique par un engrenage à un agitateur vertical qui fait sortir du récipient B une poudre anticalcaire. L'écoulement de cette poudre se fait par un orifice que Ton peut régler à volonté. Si l'eau arrive vite en A, la poudre s'écoule vite en B.

On peut, d'après M, Maignen, régler la dose à 1 centigramme près par litre d'eau.

Dans son trajet, la chaux est maintenue en suspension jusqu'à dissolution par le courant d'eau ; elle passe dans un vase décanteur L. La disposition, adoptée par l'inventeur pour ce décanteur, repose sur l'observation des phénomènes naturels.

« Le courant d'une rivière, dit M. Maignen, est augmenté en passant entre les arches d'un pont ; il forme des remous immédiatement après, et ensuite se répand dans les parties calmes de la rivière ; c'est là que se forment les dépôts et bancs de sable. II faut donc multiplier les parties calmes pour que le dépôt puisse se faire facilement. »

Partant de cette observation, M. Maignen a donné aux cloisons du décanteur les formes qu'indique la figure HT.

La circulation s'y fait le long de parois inclinées et sur les surfaces horizontales ; dans les espaces M, l'eau est en repos, c'est là que se forment les dépôts.

Les cloisons sont démontables, elles sont munies de caoutchoucs qui forment joint avec la paroi sur laquelle elles viennent porter. Les dimensions de ces cloisons sont forcément limitées, et par suite celles du décanteur. On devrait multiplier les éléments pour faire un appareil puissant. Jusqu'à présent, le système Maignen a surtout été employé pour les petites installations où sa simplicité le rend avantageux.

Pour obtenir une eau limpide, M. Maignen termine parfois son appareil par des filtres en tissu d'amiante à forme d'accordéon ayant de grandes surfaces sous de petits volumes.

Appareil Harié-DaTy. — Dans Tappareil Marié-Davy qui est relativement récent, Fauteur renonce au décantage par chicanes et cloisons. Il se contente de laisser Feau circuler à faible vitesse dans des réservoirs pour laisser effectuer la réaction et commencer la décantation, puis il clarifie Teau par le passage à travers des filtres composés d'éléments cylindriques creux, de dimensions convenables, pouvant être indépendants les uns des autres et remplacés facilement, même en marche.

La surface filtrante est celle d'une étoffe peluchée recouvrant les cylindres, et qui est faite de substance minérale, végétale, ou animale, suivant la nature de l'épuration et des eaux*

Les filtres sont placés dans un cylindre où se déposent les boues.

Nous nous sommes étendus sur l'étude de l'épuration chimique des eaux et sur la description des appareils qu'on a proposés pour la réaliser, à cause de la grande importance que présente cette question dans l'industrie, ainsi que le prouve la diversité des appareils construits dans ces dernières années et les nombreuses applications qu'ils ont reçues.

C'est, sans contredit, l'épuration par la chaux et la soude (ou le carbonate de soude) qui est le plus fréquemment employée pour les usages industriels et qui a servi de point de départ au plus grand nombre de recherches.