Brevet FR2182166A1 — publié le 19731207

La présente invention concerne un adsorbant fait d'une substance en mousse, qui est approprié pour recueillir les huiles flottant à la surface de la mer ainsi que des eaux douces ou des huiles résiduaires présentes dans les eaux d'égout et les eaux résiduaires industrielles, etc. 5 et pour éviter que ces huiles ne se dispersent pour faciliter le nettoyage de la surface des eaux et le rejet desdites huiles. La pollution de la surface de la mer par rejet de pétrole, par les huiles résiduaires contenues dans les eaux résiduaires industrielles etc. s'agrave d'année en année et la destruction de l'environne-10 ment naturel des êtres humains, sans parler des dommages au varech et autres produits de pêche, est devenue un problème urgent qui attend une solution. Parmi les procédés existant pour le rejet des huiles flottant à la surface de l'eau ou des huiles résiduaires, on a déjà proposé un pro-15 cédé consistant à étendre des nattes de paille dans la zone d'écoulement de l'huile pour que les huile s'y adsorbent et à jeter ces nattes de paille au feu. Dans ce procédé cependant il est impossible d'adsorber sélectivement les huiles. On a également proposé un procédé consistant à disperser de petits morceaux de^mousse de polyéthylène ou de polystyrène traités 20 pour les rendre insolubles, de perlite (substance poreuse obtenue par chauffage de l'obsidienne et analogues), etc. à la surface de la mer pour y adsorber les huiles. Dans ce procédé,cependant, dans la mesure où la densité apparente des petits morceaux de substances poreuses classiques est assez faible pour vaincre la tension superficielle de-l'huile, lesdits 25 morceaux parviennent juste à flotter sur la pellicule d'huile et ne parviennent pas à adsorber efficacement l'huile. Outre ces inconvénients, on peut craindre que le polystyrène se disolve dans l'huile et que le volume d'eau devienne trop important au moment de l'adsorption. L'invention a principalement pour objet un adsorbant fait 30 d'une substance en mousse et qui est approprié pour adsorber efficacement les huiles. L'invention concerne également un adsorbant capable de réduire à une quantité extrêmement faible l'eau servant de support au moment de l'adsorption des huiles. L'invention concerne également un adsorbant pouvant être fabriqué à un prix de revient relativement bas. 35 L'adsorbant selon l'invention est caractérisé en ce que a) il n'est pas hydrophile mais oléophile et il est insoluble, non seulement 73 15228 ' 2182166 dans l'eau,mais aussi dans l'huile à adsorber ; b) il a une densité apparente inférieure à 1 et peut flotter sur la surface de l'eau ; c) il est difficile à électriser ; d) il est facile à manipuler et à jeter lorsque l'on a recueilli les huiles ; et e) il n'est pas coûteux,même 5 lorsqu'on l'utilise en grande quantité. Bien que tous les caractères précédents a)à e) soient bien entendu des conditions nécessaires pour atteindre le but de l'invention, la condition a) est importante pour l'adsorption sélective des huiles sans adsorption de l'eau, la condition b) est indispensable pour éviter que 10 l'adsorbant coule au fond de l'eau et la condition c) est importante pour rendre facile la manipulation d'une grande quantité de l'adsorbant. Plus précisément, l'adsorbant selon l'invention est fait d'une substance en mousse consistant en 5 à 90 % en poids d'une résine synthétique insoluble dans l'eau ainsi que dans les huiles et 10 à 95 % 15 en poids d'une charge inorganique et ayant une densité apparente inférieure à 1. La substance en mousse est utilisée selon l'invention sous forme de feuille ou de grains J,es huiles à jeter au moyen de la substance en mousse selon l'invention comprennent : 1) le pétrole brut, l'huile lourde ou l'huile de poisson flottant à la surface de la mer comme indiqué 20 ci-dessus ; 2) le pétrole brut en suspension dans l'eau de mer utilisée comme lest peur les navires;et 3) le pétrole brut contenu dans l'eau de mer utilisée pour purger la conduite reliant le pétrolier au mouillage avec le réservoir à quai. En outre, on peut également jeter au moyen de l'adsorbant selon l'invention l'huile lubrifiante mélangée à 1' eau résiduaire déchargée 25 par les usines à gaz et analogues. L'invention est décrite en détail ci-après en référence aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue en plan d'un mode de mise en oeuvre de l'invention dans lequel l'adsorbant est sous la forme d'une feuille ; 30 - la figure 2 est une vue latérale d'un autre mode de mise en oeuvre de 1'invention ; et - la figure 3 est une vue en coupe fragmentaire agrandie d'un autre mode de mise en oeuvre de l'invention. On prépare l'adsorbant selon l'invention de la manière suivante. 35 On mélange 5 à 90 % en poids d'une résine synthétique comprenant au moins une substance choisie parmi 73 15228 2182166 le polyéthylène, le polypropylène, les copolymères éthylène-acétate de-vinyle,etc. et totalement insoluble dans l'eau ainsi que dans l'huile à adborber, avec 10 à 95 % en poids d'au moins une charge inorganique telle que sulfite de calcium, gypse, carbonate de calcium, silice, talc, etc. 5 et l'on malaxe le mélange résultant avec 0,5 à 10 parties en poids d'un agent gonflant classique tel que benzène sulfonylhydrazide et diazocarbonylanûde et une. quantité appropriée d'un agent réticulant convenable tel que tertio-butylperoxy-isopropylbenzène. Ensuite on transforme la composition ainsi préparée en une mousse ayant une densité apparente inférieure à 1, ordinai-10 rement comprise entre 0,05 et 0,8 et de préférence entre 0,1 et 0,8. La matière en mousse ainsi obtenue est applicable telle quelle ccmme adsorbant mais, pour la commodité du transport et de 1'utilisation,il est préférable de la mettre en forme de feuilles, grains et analogues. Dans le cas où l'on moule la composition précédente en feuil-15 les de mousse, pour faciliter l'adsorption de l'huile sur ladite feuille, il est souhaitable non seulement d'augmenter sa surface en produisant une surface rugueuse ou en y formant de nombreux pores, mais aussi d'adopter une construction comportant des portions ayant des fentes (fentes qui doivent rester intactes ) ou des mailles sur la surface de ladite feuille 20 pour faciliter l'adhésion et la rétention des huiles. Dans les dessins annexés illustrant l'invention : - la figure 1 est une vue en plan d'une feuille préparée avec production de nombreux pores dans la feuille 1 en mousse ; - la figure 2 est une vue latérale d'une feuille préparée 25 avec formation de nombreuses protubérances sur la surface de ladite treille 1 ; et - la figure 3 est une vue en coupe latérale est une v«t en coupe latérale partielle agrandie d'une feuille préparée avec des 4 sur la surface de la feuille pour augmenter la surface et faciliter 1'adhésion, l'adhérence et la rétention de l'huile sur ladite feuille. 30 L'épaisseur de la feuille varie entre 0,1 mm pour une feuille mince et 10 à 20 mm environ. Les dimensions de la feuille peuvent . être déterminées de manière facultative mais il convient, pour la manipulation de la fabrication, le transport, le rejet des huiles flottantes etc, de les ajuster,par exemple ,à 900 mm x 1800 mm. 35 Cependant, dans cas où la composition précédente est sous la forme d'une mousse en granules,i1 suffit de broyer la mousse à iip» dimension de grain appropriée. La dimension de grain appropriée est d'environ 1 à 30 mm. La proportion de charges inorganiques dans ladite ccirr 73 15228 4 2182166 position dans ce cas est également, comprise dans l'intervalle de 10 à 95 % en poids,de préférence de 40 à 90 %, Le mélange d'une quantité relativement grande de charge inorganique facilite le traitement mécanique tel que le broyage et rend facile l'obtention- d'un matériau granulaire ayant une 5 dimension de"grain souhaitée. En outre,on peut éviter efficacement que le matérla^ granulaire ainsi obtenu soit électrisé, de sorte,qu'il est facile à disperser. En outre, en faisant varier la quantité de charges inorganiques, # on peut choisir la densité apparente à volonté pour assurer un contact suffisant entre les huiles flottantes et l'adsorbant. Il va sans dire que 10 plus la proprotion de charges inorganiques est élevée plus le prix de revient de la production de l;adsorbant est faible. On supposa que la matière en mousse ou adsorbant selon l'invention est. rejeté ou dispersé sur la surface de l'eau ou flotte l'huile, recueillie après adsorption et succession desdites huiles sur l'adsorbant, 15 essorée au moyen de cylindres par exemple pour éliminer l'huile adsorbée qui y adhère et réutilisée ou brûlée ensuite. Il peut ainsi adsorber de l'huile à raison de 2 à 3 fois son poids. Dans le cas ou l'adsorbant selon l'invention est sous forme de- feuilles, il convient non seulement pour les manipulations au moment de l'épandage initial et de la récupération, mais 20 il rend également satisfaisantes l'adsorption et l'adhérence des huiles en raison des portions présentant des pores, des fentes et analogues prévus pour augmenter la surface et des portions présentant des fentes, des mailles et analogues pour faciliter l'adhérence et la rétention des huiles et conséquence on peut efficacement recueillir les huiles flottantes 25 par adsorption. Et, dans le cas où l'adsorbant selon l'invention est sous forme granulaire, les granulés ayant adsorbés l'huile s'agglomèrent jusqu'à former un bloc en facilitant l'opération de récupération. En outre, en faisant passer les eaux résiduaires industrielles et les eaux d'égouts, etc. contenant des huiles sur une colonne garnie avec l'adsorbant granulaire 30 selon l'invention, il est possible de séparer sélectivement lesdites huiles. Les exemples suivants illustrent l'invention sans en limiter la portée. EXEMPLE 1- A 100 parties d'un mélange de compositionssuivantes : 35 - polypropylène 10 % en poids 10 7, en poids"" - copolymère d'éthylène-acétate de vinyle 30 % en poids - sulfite de calcium 30 % en poids - carbonate de calcium 30 % en poids 73 15228 2182166 On ajoute 2 parties de benzènesulfonylhydrazide et 0,15 partie de t-butylperoxyisopropylbenzène et on transrorme le mélange en mousse par chauffage à 180°C pendant 20 minutes pour obtenir une feuille de mousse blanche ayant une densité apparente dg de 0,2 et ur.e épaisseur de 2 mm. Dans un 5 réservoir d'eau où la surface de l!aau a été recouverte d'huile lourde, on 2 jette un morceau dudit matériau en mousse en feuille de lm pesant 0,4 kg, on le retire et on le pèse : il pèse 1,4 kg et il est de couleur noire par suite de l'adsorption de 1 kg d'huile lourde. Lorsqu'on jette cette feuille au feu elle brûle facilement en ne laissant qu:une faible quantité de cendre. 10 EXEMPLE 2.- En broyant la feuille de mousse blanche obtenue à l'exemple 1 avec un marteau mécanique, on obtient un matériau granulaire ayant une dimension de grain d'environ 1 à 2 mm. Lorsque l'on jette 1 kg de ce matériau granulaire dans un réservoir d'eau dont la surface de l'eau a été recouverte 15 d'huile lourde et qu'on le retire et on le pèse, il pèse 4 kg et il est de couleur noire par suite de l'adsorption d'huile lourde. EXEMPLE 3.- A 100 parties d'un mélange de compositions suivantes : - polyéthylène moyenne-basse pression 50 % en poids 20 - carbonate de calcium 50 % en poids On ajoute 5 parties de dxazocarbonylamide et 0,3 partie de t-buylperoxyisopropylbenzène et on fait gonfler le mélange en chauffant à 190°C pendant 13 mn pour obtenir une mousse en feuille ayant une épaisseur de 3 mm, dfl = 0,3. Lorsque l'on jette un morceau de cette feuille de 2 25 mousse de 1 m pesant 1,3 kg dans 10 kg d'huile lourde, on le retire et on le pèse, il pèse 6 kg. Lorsque l'on essore avec un cylindre la feuille ayant adsorbé l'huile pour séparer l'huile adsorbée et qu'on réutilise la feuille ainsi essorée pesant 2,0 kg, dans les mêmes conditions que ci-dessus, il est 30 possible d'adsorber et de recueillir à nouveau 3 kg d'huile lourde. EXEMPLE 4.- En broyant avec un marteau mécanique la feuille de mousse obtenue dans l'exemple 3,on obtient un matériau granulaire ayant une dimension de grain d'environ 2 à 3 mm. Lorsqu'on jette 1 kg de ce matériau granulaire 35 dans 5 kg d'huile lourde et on le retire, il pèse 4,3 kg. 73 15228 6 2182166 EXEMPLE 5 A 100 parties d'un mélange de compositions suivantes : - copolymère d'éthylène-acétate de vinyle 60% en poids - gypse 40% en poids 5 on ajoute 5 parties de benzènesulfonylhydrazide et 0,2 partie de t-butylperoxyisopropylbenzène, et on transforme le mélange en mousse par chauffage à 180°C pendant 20 mn pour obtenir une plaque d'un matériau en mousse d = 0,1. Ensuite, en broyant cette plaque avec un broyeur du type cl à cisaillement, on obtient un matériau granulaire ayant une dimension de 10 grain d'environ 1 à 3 mm. Lorsque l'on disperse 10 kg de ce matériau granulaire sur 2 environ 100 m de la surface de la mer et qu'on le recueille et on l'examine, le matériau granulaire est taché de couleur foncée. Après en avoir essoré l'eau qui adhère à sa surface, il pèse 20 kg. 15 EXEMPLE 6. A 100 parties d'un mélange de compositions suivantes : - polyéthylène 25% en poids - copolymère d'éthylène-acétate de vinyle 15% en poids - sulfite de calcium 60% en poids 20 ' on ajoute 2 parties de diazocarbonylamide et 0,15 partie de 1,3-bi.sbenzène t-butylperoxyisopropylbenzène et on transforme le mélange en mousse par chauffage à 180°C pendant 20 mn pour obtenir une plaque de mousse, d = 0,2. Ensuite en broyant cette plaque de mousse avec un broyeur, on obtient un matériau granulaire ayant une dimension d'environ 25 1 à 4 mm. Lorsque l'on disperse 10 kg de ce matériau granulaire sur 2 environ 100 m de la surface de la mer sur laquelle on a répandu de l'huile lourde et qu'en l'a recueilli,on le pèse après avoir essoré l'eau adhérant à sa surface : il pèse 25,5 kg. 73 15228 7 2182166 R E V E N D I C A i I 0 X S 1. Adsorbant pour les huiles, caractérisé en ce qu:il est constitué d'une substance en mousse consistant en 5 à 90 % en poids d'une résine synthétique insoluble dans l:eau et dans l'huile à adsorber et 10 95 % poids d'une charge inorganique et il a une densité apparente inférieure à 1. 2. Adsorbant selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite substance en mousse est sous forme de feuille». 3. Adsorbant selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite substance en mousse est sous forme de feuilles présentant un grand nombre de pores, entailles ou protubérances. i. Adsorbant selon la revendication ls caractérisé en ce que ladite substance en mousse est sous forme granulaire.