Brevet FR2410633A1 — publié le 19790629

La présente invention- concerne un procédé et un dispositif de traitement des eaux salées,et plus particulièrement des eaux de mer, permettant d'obtenir de l'eau potable a partir de ces dernières. L'obtention d'eau chimiquement#pure partir d'eau salée Dres-nte le grand inconvénient de fournir une eau impropre d la consommation humaine et animale au même titre que l'eau distillée. Il est donc nécessaire de l'enrichir, notamment en sels minéraux, mais le dosage est délicat. De plus, le nombre de composants chimiques nécessaires a la vie biologique a l'état de traces est très important. Le milieu marin, dans ce domaine, offre une composition chimique idéale lorsqu'il n'est pas pollué. Des études ont en effet permis d'établir que de l'eau de mer coupée d'eau pure, de façon a obtenir une eau ayant une teneur en chlorure de sodium voisine de 0,2 g/l présentait un equilibre biologique très satisfaisant, abstraction faite des polluants chimiques et germes pathogènes indésirables. Parmi les traitements déjà connus d'assainissement de l'eau on peut citer - les traitements par les rayons ultraviolets dont les propriétés germicides et virucides dans les milieux transparents sont souvent utilisées. Cependant > #certaines formes enkystées de parasites peuvent résister S ces traitements ; - les traitements thermiques qui, pour être efficaces, doivent être effectuEs a des températures supérieures a 1200 C pendant plusieurs minutes Cependant, de tels traitements thermiques, qui modifient profondément la composition chimique de l'eau, sont, de plus, insuffisants pour décomposer des éléments comme le mercure organique, mais suffisant pour faire réagir entre eux une partie des sels minéraux, ce qui présente de graves inconvénients. La présente invention due a MPII. Claude LEVAILLANT et Dominique TRONC de CGR-MeV en collaboration avec M. Claude Louis àLIN de l'Université René Descartes, Paris, a pour objet un procédé et un dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé permettant d'obtenir, a partir d'eaux salées polluées chimiquement et bacteriologiquement, une eau potable présentant un équilibre biologique satisfaisant, et cela à la température ambiante. Suivant l'invention, un procédé de traitement des eaux salées présentant une plage de densités déterminées, ce procédé destiné à l'obtention d'eau potable, comprenant au moins a) une étape de centrifugation des eaux salées primaires permettant de séparer de celles-ci les eaux dont les densités sont comprises entre deux valeurs d1 et d2 situées dans cette plage ; b) une étape d'irradiation, au moyen d'un faisceau F1 Su rayo:- nement ionisant, d'au moins la partie des eaux centrifugées dont les densités sont comprises entre d1 et d2 ; est caractérisé en ce que les eaux centrifugées irradiées, de densités comprises entre les valeurs dl et d25 sont mélangées avec de l'eau pure obtenue par un traitement des eaux salées primaires, ce mélange étant réalisé dans des proportions déterminées. Egalement suivant l'invention, un dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé, comportant au moins - un système de centrifugation S plusieurs niveaux permettant de séparer des eaux salées primaires les eaux dont les densités sont comprises entre les valeurs d1 et d2 ; - un système d'irradiation fournissant un faisceau Fi de rayonnement ionisant destiné à irradier les eaux centrifugée ayant des densités comprises entre d1 et d2 ; est caractérisé en ce qu'il comporte - un système d'obtention d'eau pure à partir des eaux primaires ; - un système mélangeur permettant de mélanger, dans des proportions déterminées, les eaux irradiées de densités comprises entre les valeurs d1 et d2 et l'eau pure fournie par ledit système d'obtention d'eau pure. L'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques apparaîtront à l'aide de la description ci-après et des dessins qui l'accompagnent et sur lesquels Les figures 1 et 2 représentent schématiquement deux exemples de réalisation d'un dispositif permettant la mise en oeuvre du procédé suivant l'invention. L'exemple de réalisation du dispositif suivant l'invention montré schématiquement en figure 1, comporte un système de centri fugation 1 3 plusieurs niveaux - trois niveaux A, B, C dans l'exemple représenté - permettant de séparer des eaux salées primaires ES (eaux de mer par exemple), l'eau salée Es dont la densité est comprise entre deux valeurs d1 et d2 déterminées.Le niveau A permet de rejeter l'eau de faible densité (densité inférieure d d#) et contenant par exemple des hydrocarbures polluant éventuellement l'eau de mer, tandis que le niveau C permet d'éliminer les-composants de densité élevée (supérieure a d2) qui peuvent se trouver en suspension dans l'eau salée S traiter, en particulier les métaux lourds (mercure par exemple) souvent concentrés dans les éléments vivants# contenus dans l'eau de mer. La sortie correspondant au niveau B du système de centrifugation i est reliée S un canal 2 d'irradiation en vis-a-vis duquel est disposée un système 3 d'irradiation fournissant un faisceau de rayonnements ionisants et qui peut être, comme dans l'exemple représenté, un accélérateur de particules délivrant un faisceau F1 d'électrons d'énergie déterminée. Le dispositif suivant l'invention comporte également un système d'obtention d'eau pure d partir des eaux salées primaires Es, soit-un système 4 de distillation des eaux salées ES par exemple, fournissant de l'eau distillée ED. Un mélangeur 5 destiné à recevoir,d'une part > l'eau salée Es irradiée sortant du canal 2 d'irradiation et,d'autre part > l'eau distillée ED fournie par le système 4 de distillation, permet de mélanger, dans des proportions déterminées, l'eau salée Es irradiée et l'eau distillée ED de façon à obtenir de l'eau potable Ep bien équilibrée en sels minéraux. Enfin, un système de mesure 6 de la salinité de l'eau potable Ep est placé en amont du circuit d'utilisation U. Le système de mesure 6 de salinité peut être constitué d'un pont de mesure de la resistance de l'eau Ep de mélange, ce pont (non représenté) fournissant un signal qui, après amplification, peut commander une vanne 7 pouvant isoler le circuit d'utilisation U du dispositif de traitement suivant l'invention en cas de fonctionnement défectueux de ce dernier. Un dispositif 8 de sécurité5 montré dans l'exemple de réalisation de la figure 2,peut aussi être associé au système dvirradiation, ce dispositif 8 de sécurité pouvant commander la fermeture de la vanne 7 si le faisceau F1 d'irradiation ne présente pas les caractéristiques désirées. La description du dispositif de traitement suivant l'invention qui précède n'est pas limitative, en particulier le système de centrifugation 1 à trois niveaux, A, B, C peut être remplacé par deux centrifugeusesa deux niveaux (non représentées) disposées en cascade. Par ailleurs, le système d'obtention d'eau pure qui, dans l'exemple décrit, est un système 4 de distillation, peut être aussi un appareil à osmose inverse ou un appareil d'électro-dialyse de types connus. Dans les exemples décrits et représentés,le lefaisceau d'irra- diation F1 est un faisceau d'électrons accélérés. Il est aussi possible d'utiliser un faisceau d'irradiation obtenu a partir de matériaux radioactifs comme le cobalt 60 par exemple. On peut aussi inclure dans la chaîne de traitement des eaux salées, en amont au canal 2 d'irradiation soumis au faisceau F1 de rayonnement ionisant, un système de traitement 12 par rayons ultraviolets (figure 2), ces rayons ultraviolets étant de puissants virucides. Un des avantages du procédé suivant l'invention est la haute pénétration des particules utilisées (électrons accélérés dans le cas présent), capables de détruire les formes enkystées de parasites et les germes protégés par une gangue de boue qui généralement résistent aux traitements habituellement utilisés. De plus, ce traitement par irradiation des eaux salées permet de détruire, a la température ambiante, le mercure organique et de nombreux composés organo-phosphorés. Bien entendu, le fluide contenant des composants de densités élevés et qui est rejeté au niveau C par le système de centrifugation 1, peut être aussi traité par irradiation au moyen d'un faisceau F2 de particules fourni par un accélérateur auxiliaire 14 de particules, par exemple. Ce dispositif auxiliaire de traitement du fluide résiduel lourd est représenté en traits interrompus sur la figure 1. REVENDICATIONS 1. Procédé de traitement des eaux salées présentant une plage de densités déterminées, ce procédé, destiné a l'obtention d'eau potable comportant au moins a) une étape de centrifugation des eaux salées primaires permettant de séparer de celles-ci les eaux dont les densités sont comprises entre deux valeurs d1 et d2 situées dans cette plage ; b) une étape d'irradiation5 par un faisceau F1 de rayonnements ionisants, des eaux centrifugées dont les densités sont comprises entre d1 et d2 ; caractérisé en ce que les eaux de centrifugation irradiées, de densités comprises entre d1 et d2, sont mélanges avec de l'eau pure obtenue par traitement des eaux salées primaires, ce mélange étant réalisé dans des proportions déterminées. 2. Procédé de traitement des eaux salées suivant la revendilation 1 caractérisé en ce qu'un contrôle de la salinité de l'eau de mélange qui constitue l'eau potable, est effectué. 3. Procédé de traitement des eaux salées suivant l'une des revendicatiqns 1 et 2, caractérisé en ce que les eaux centrifugées de densités comprises entre d1 et d2 sont soumises a un traitement complémentaire aux rayons ultraviolets avant d'être irradiées par le faisceau F1. de rayonnements ionisants. 4 Procédé de trai- > ement des eaux salées suivant l'une des revendications 1, 2 et 3, caractérisé en ce que le faisceau F1 de rayonnements ionisants et un faisceau d'électrons accélérés. 5. Dispositif de traitement des eaux salées permettant la mise en oeuvre du procédé suivant la revendication 1, comportant au moins - un système de centrifug#ation a plusieurs niveaux permettant de séparer des eaux salées primaires les eaux de densités comprises entre d1 et d2 ; - un système d'irradiation fournissant un faisceau de rayonnements ionisants destiné S irradier les eaux centrifugées de densités comprises entre d1 et d2 caractérisé en ce qu'il comporte - un système d'obtention d'eau pure partir des eaux salées primaires ; - un système mélangeur permettant de mélanger dans des proportions déterminées, les eaux irradiées de densités comprises entre d1 et d2 et l'eau pure fournie par le système d'obtention d'eau pure ; 6.Dispositif de traitement des eaux salées suivant la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comporte un système de mesure de la salinité de l'eau de mélange constituant l'eau potable destinée a être envoyée dans un circuit U d'utilisation. 7. Dispositif de traitement des eaux salées suivant l'une des revendications 5 et 6, caractérisé en ce qu'un système de traitement complémentaire par rayons ultraviolets est disposé entre le système de centrifugation et le système d'irradiation par faisceau de rayonnements ionisants. 8. Dispositif de traitement des eaux salées suivant l'une des revendications 5, 6 et 7, caractérisé en ce que le système d'irradiation est un accélérateur d'électrons. 9. Dispositif de traitement des eaux salées suivant la revendication 6, caractérisé en ce que le système de mesure de la salinité de l'eau de mélange commande l'ouverture et la fermeture d'une vanne de sécurité disposée en amont du circuit d'utilisation. 10. Dispositif de traitement des eaux salées suivant l'une des revendications 5 a 9, caractérisé en ce que le système dtirra- diation par le faisceau F1 de rayonnements ionisants est associé à un système de sécurité commandant la vanne de sécurité disposée en amont du circuit U d'utilisation. 11. Dispositif de traitement des eaux salées suivant la revendication 5, caractérisé en ce qu'un système complémentaire d'irradiation permet d'irradier les eaux de centrifugation dont les densités sont supérieures à d2.