Brevet FR2031386A1 — publié le 19701120

i 2031386 La présente invention a pour objet un procédé de purification de l'eau des puits creusés dans le sol, et plus particulièrement des puits profonds, pour en éliminer le fer par l'introduction, dans l'eau du puits, d'oxygène ou d'une substance ca-5 pable de libérer de l'oxygène, et par filtration afin de séparer l'oxyde de fer qui est précipité. Un puits à eau, aux termes de la présente invention, est tin puits profond dans lequel l'eau du sol s'infiltre depuis une zone très étendue, dans le sens vertical du puits, ce qui per-10 met d'obtenir de l'eau en grandes quantités. Dans un tel puits on peut obtenir des milliers de litres d'eau par minute, et parfois même des dizaines de milliers de litres par minute. L'eau est extraite du puits par pompage et dirigée vers le lieu de consommation. Ces puits sont désignés par l'expression de "puits profonds" 15 (puits de forage) ou puits tubulaires,. Parfois, l'eau du sol est d'une pureté telle qu'il n'est pas nécessaire de prévoir une installation particulière pour la purifier, l'eau pouvant être utilisée telle quelle. La plus redoutable des impuretés, dans ces puits, et en général la seule 20 qu'il faut éliminer, est constituée par des ions fer. Pour séparer ceux-ci, il faut construire une installation de purification dans laquelle on ajoute à l'eau soit de l'oxygène, soit une substance capable de libérer de l'oxygène, ce dernier faisant précipiter le fer sous forme d'oxyde de fer. L'oxygène peut être ajoute à l'eau, 25 par exemple sous forme d'oxygène pur ou en effectuant une aération de l'eau que l'on fait s'écouler à travers une structure étagée. La quantité d'oxygène nécessaire pour faire précipiter les ions fer if est pas considérable. Après la précipitation de l'oxyde de fer, l'eau est filtrée, par exemple en la faisant pas-30 ser à travers une ou plusieurs couches de sable. Le coût de l'installation d'un poste de purification est élevé. En outre, le coût de l'exploitation d'un tel poste entre également en ligne de compte car il faut de temps à autre regénérer les couches de sable afin d'enlever l'oxyde de fer qui a été précipité. 35 Or, il a été constaté que, dans les localités où l'eau de pluie peut pénétrer dans le sol et se mélanger à l'eau déjà présente dans celui-ci, cette eau du sol ne comporte pas d'ions fer. L'eau de pluie entraîne avec elle de l'oxygène et précipite le fer. Entre les couches distinctes qui constituent le sol on 69 31005 2 2031386 observe souvent des couches brunâtres contenant de l'oxyde de fer. Sur un côté de ces couches l'eau du sol contient du fer, alors qu'elle en est exempte de l'autre côtéa La présente invention est basée sur l'application de cette constatation. Le procédé suivant 5 l'invention est caractérisé par le fait que, dans la couche du sol qui entoure un puits et qui contient de l'eaxdesol, il existe de l'eau d'apport ou d'alimentation qui contient de l'oxygène ou \me substance capable de libérer de l'oxygène. Par ce procédé, on utilise en un certain sens les moyens qu'offre la nature pour pu~ 10 rifier l'eau. L'eau d'apport ou d'alimentation oxyde le fer dans l'eau du sol et l'oxyde de fer ainsi précipité reste dans le sol. Ainsi qu'il a été indiqué plus haut, la quantité d'oxygène requise pour effectuer cette précipitation est relativement faible. Pour cette raison, la quantité d'eau d'apport néces-15 saire n'est pas considérable non plus. Il a été constaté que l'on peut interrompre l'alimentation en eau d'apport pendant une période de plusieurs mois sans risque de constater une remontée jusqu'à une valeur nuisible, de la teneur en fer de l'eau extraite du puits. Suivant un mode avantageux de réalisation de 1'inven-20 tion, on introduit des tuyaux dans le sol qui entoure la eouche de sol aquifère, et on alimente ces tuyaux en eau. Au cas où l'eau du sol s'écoulerait dans une certaine direction, les tuyaux précités peuvent être disposés sur le côté du puits d'où provient lamasse principale de l'eau ou de la nappe aquifère. Il va de soi 25 que la purification de l'eau du sol effectuée par ce procédé est sensiblement plus économique que le procédé antérieurement connu qui nécessitait l'installation d'un poste spécial de purification. Il est avantageux que l'eau d'apport ou d'alimentation soit prélevée par une dérivation qui puise l'eau du puits et dans 30 laquelle on ajoute de l'oxygène où une substance capable de libérer de l'oxygène. Suivant un mode de réalisation de l'invention, l'eau d'alimentation ou d'apport est dirigée sous pression dans le puits profond lui-même, à partir duquel, elle se répand dans le sol aqui-35 fère environnant. En d'autres termes, dans le tuyau fixe s or teint du puits on inverse le sens d'écoulement de l'eau, et en même temps on introduit dans l'eau de l'oxygène ou une substance capable de libérer de l'oxygène. Après l'introduction de l'oxygène, par ce procédé, dans la couche aquifère qui entoure le puits, on peut 69 31005 3 2031386 extraire de ce dernier de l'eau exempte de fer pendant une période de plusieurs mois, avant qu'il soit nécessaire d'introduire à nouveau de l'oxygène. L'invention a également pour objet une installation 5 pour la mise en oeuvre du procédé exposé ci-dessus. Cette installation est caractérisée par le fait qu'elle comprend des tuyaux qui pénètrent dans la couche de sol aquifère qui entoure le puits, ainsi qu'une pompe destinée à introduire de l'eau dans ces tuyaux. Suivant un mode avantageux de réalisation de l'ins-10 tallation suivant l'invention, le côté aspiration de la pompe précitée est relié par un tuyau de dérivation au tuyau d'extraction de l'eau du puits, tandis qu'un dispositif, destiné à ajouter à l'eau de l'oxygène ou une substance propre à dégager de l'oxygène, est placé sur le côté aspiration ou sur le côté refoulement de la 15 pompe. Ce dispositif peut être constitué, par exemple, par un tuyau relié à une bouteille d'oxygène ou à un compresseur d'air. L'invention sera maintenant décrite à titre d'exemple non-limitatif en se référant au dessin annexé, dans lequel : La Figure 1 montre en coupe verticale un puits et 20 le sol environnant, et La Figure 2 montre la même zone vue en plan. Si l'on »e reporte au dessin, on voit que l'eau afflue dans le puits 1 à partir des couches aquifères du sol environnant. De ce puits 1 s'élève un tuyau 2 qui sert à diriger l'eau vers le 25 lieu de consommation. La pompe d'extraction de cette eau peut être disposée soit dans le puits lui-même, soit en un autre point le long du tuyau 2. A partir de ce tuyau 2, une dérivation 3 aboutit à la pompe 4 qui refoule l'eau par un autre tuyau 5 dans plusieurs 30 tuyaux verticaux 6 à 11 qui traversent le sol aquifère entourant le puits. La distance radiale entre ces tuyaux verticaux 6 à 11 et l'axe du puits 1 est de quelques mètres ou plusieurs dizaines de mètres, selon la nature du sol qui entoure le puits. Sur le tuyau de dérivation 3 est fixé un élément de tube 12 qui sert à diriger 35 de l'oxygène ou une substance capable de libérer de l'oxygène dans l'eau d'alimentation ou d'apport. Au cas où la présence de certains produits chimiques serait nécessaire à la purification de l'eau du sol, ceux-ci peuvent également être introduits par le tube 12. Ces produits chimiques peuvent être, par exemple, de 6'9 31005 4 2031386 l'hydrate de soude et de la soude, qui neutralisent l'eau du solo L'eau doit être neutre afin d'empêcher qu'elle ne prélève du fer par corrosion, par exemple sur les parois du réseau de tuyaux. Les produits chimiques de neutralisation servent égale-5 ment à décomposer l'acide carbonique libre, afin d'obtenir de l'anhydride carbonique et de l'oxygène, ce dernier faisant à son tour précipiter le fer» Au cas où le sens principal de circulation de l'eau du sol (Figure 2) serait par exemple du haut en bas de cette fi-10 gure, les tuyaux 10 et 11, et éventuellement aussi les tuyaux 6 et 9» pourraient être supprimés en totalité» Il est évident pour tout spécialiste de la question que diverses variantes peuvent être apportées à la mise en oeuvre de l'invention sains sortir du cadre de celle-ci. 69 31005 5 2031386 REVENDICATIONS 1.- Procédé de purification de l'eau extraite d'un puits de sol, notamment d'un puits profond, afin d'en éliminer le fer par l'introduction d'oxygène ou d'une substance propre à 5 dégager de l'oxygène dans l'eau et par l'extraction de l'oxyde de fer par filtration, caractérisé par le fait que la couche de sol aquifère qui entoure le puits est alimentée avec de l'eau contenant de l'oxygène ou une substance propre à libérer de l'oxygène. 10 2.- Procède suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que des tuyaux, à travers lesquels on introduit l'eau d'alimentation, sont enfoncés dans la couche de sol aquifère qui entoure le puits. 3«- Procédé suivant la revendication 2, caractérisé 15 par le fait que les tuyaux d'introduction de l'eau d'alimentation sont placés du cêté du puits d'où provient l'écoulement principal d'eau du sol. 4.- Procédé suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que l'eau d'alimentation est 20 prélevée à l'aide d'un tuyau de dérivation dans l'eau fournie par le puits lui-même, l'oxygène ou la substance capable de libérer de l'oxygène étant ajouté à cette eau d'alimentation. 5.- Procédé suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que l'eau d'alimentation est dirigée sous pression 25 dans le puits profond lui-même, d'où elle se répand dans la couche aquifère environnante» 6.- Installation pour la miseen oeuvre du procédé suivant la revendication 1, caractérisée par le fait qu'elle comporte des tuyaux qui traversent la couche de sol aquifère qui entoure 30 le puits, ainsi qu'une pompe destinée à refouler l'eau d'alimentation à travers ces tuyaux. 7.- Installation suivant la revendication 6, caractérisée par le fait que le côté aspiration de la pompe précitée est reliée par un tuyau de dérivation au tuyau vertical par lequel 35 passe le débit du puits, et qu'un dispositif est agencé sur le cSté aspiration ou refoulement de la pompe pour ajouter de l'oxygène ou une substance propre à libérer de l'oxygène dans l'eau d'alimentation. 8.- Installation suivant la revendication 6 ou 7i 69 31005 6 2031386 caractérisée par le fait que les tuyaux qui traversent la couche de sol aquifère entourant le puits sont disposés du côté du puits d'où provient le principal écoulement dfeau du sol.