Brevet FR2577917A1 — publié le 19860829

La présente invention concerne un séparateur à hydrocarbures à système coalesceur intégré ou associé. Ce séparateur est destiné au prétraitement des eaux fluviales ou industrielles, afin de débarrasser celles-ci des hydrocarbures et des matières lourdes qu'elles contiennent. Des séparateurs statiques ont été utilisés depuis très longtemps pour décanter les matières légères contenues dans des affluents. Leur principe de base est défini actuellement par des normes qui imposent certaines contraintes telles que : temps de passage, rendement, surfaces de séparation, etc... Les séparateurs à coalescence ont été réalisés et ont fait l'objet d'une protection industrielle par les brevets suivants - FR.A.2.448508 concernant un procédé de déshuilage des eaux chargées de matières en suspension par coalescence et filtration sur au moins un lit oléophile régénérable,caractérisé en ce qu'on fait circuler les eaux à traiter de haut en bas sur au moins un lit de matériau fibreux, les autres étant granulaires ; les lits fibreux et granulaires étant régénérés automatiquement par déclenchement automatique d'un signal donné par la perte de charge ; la dite régénération étant obtenue par circulation de bas en haut d'air et d'eau à travers les lits de filtration. - FR.A.2.455475 qui décrit une membrane pour ultrafiltration en polyuréthane linéaire, ayant une perméabilité hydraulique pour l'eau d'environ 50 à 500 litres/M2 h, mesurée sur une membrane ayant une épaisseur d'environ 0,020 mm pour une différence de pression de 1 bar et pour une température de 200 C, et un facteur de séparationo(, déterminé à 250 C avec une émulsion huile/eau à 2 %, d'environ 2 X 10-3 à 1 X 10-4. Ces solutions font appel à un matériau oléophile fibreux éliminant les matériaux granulaires ou les matériaux tissés, à cause de leur faible capacité de traitement, de leur cout élevé et de leur mise en oeuvre délicate, cependant ils ne peuvent etre incorporés à des réseaux d'eaux pluviales étant donné les très fortes pertes de charge que nécessitent leur fonctionnement. La teneur en hydrocarbure à l'entrée ne doit pas excéder 70 ppm pour garantir une teneur inférieure à 20 ppm à la sortie et aucun dispositif de protection n'est prévu pour protéger le filtre en cas d'arrivée massive d'hydrocarbures. Le séparateur à hydrocarbures selon l'invention, remédie aux inconvénients des séparateurs cités ci-dessus, car avec celui-ci, en effet, une teneur en hydrocarbures à l'entrée de 4 250 ppm peut être réduite à 20 ppm à la sortie. Il permet d'assurer le traitement d'éffluents à des débits de 6 à 360 m3/heure tout en assurant une protection efficace du filtre coalesceur grâce à la présence, dans la phase statique, d'un obturateur automatique. Le filtre peut-être nettoyé très facilement. Les hydrocarbures coalescés durant le temps de fonctionnement ou de repos du séparateur sont retenus prisonniers et peuvent être aisément éliminés par un purgeur manuel ou automatique. Ce séparateur à hydrocarbures de conception monobloc ou associée se caractérise principalement en ce qu'il résulte de la combinaison d'un séparateur statique (conforme à la norme DIN 1999) et d'un séparateur coalesceur, en ce que le séparateur statique est équipé d'un dispositif automatique d'obturation, en ce que le filtre coalesceur est équipé d'un dispositif de retenue et de purge des hydrocarbures coalescés pendant les périodes d'inutilisation et en ce que le tube plongeur, le dispositif de retenue et de purge des hydrocarbures,le filtre coalesceur et la colonne de sortie du filtre constituent un sous-ensemble démontable. Le dispositif de retenue et de purge des hydrocarbures coalescés pendant les périodes d'inutilisation est constitué d'une chambre conique, fixée à la partie supérieure du filtre, dans laquelle pénètre, jusqu'à la base, un tube plongeur, et d'un purgeur automatique ou manuel. Le sous ensemble constitué du tube plongeur, des dispositifs de retenue et de purge des hydrocarbures, du filtre coalesceur et de la colonne de sortie, est fixé sur l'orifice de sortie du séparateur statique par l'intermédiaire d'un raccord fileté. D'autres caractéristiques et avantages apparattront dans la description qui va suivre d'un séparateur monobloc selon l'invention, donné à titre d'exemple non limitatif au regard du dessin annexé représentant une vue en coupe longitudinale de l'ensemble. En examinant ce dessin on remarque que ce séparateur est constitué de deux compartiments 1 et 2 contenant respectivement le séparateur statique et le séparateur coalesceur. Le compartlmeatl 1#est.muni#d1une manchette d'entrée 3 et d'un dispositif d'obturation automatique 4, du conduit 5, de communication des compartiments I et 2.Le compartiment 2 est muni d'un tube plongeur 6 faisant communiquer le conduit 5 avec le filtre coalesceur 7 dont la base est raccordée à une colonne de sortie 8, débouchant au niveau de la partie supérieure du filtre 7 Le filtre coalesceur 7 est éqllip;,à sa partie supérieure, d'un dispositif de retenue des hydrocarbures coalescés pendant les périodes d'inutilisation, constitué d'un cône 9, dans lequel pénètre l'extrémité du tube plongeur 3, et d'un conduit de vidange 10 avec vanne 11. L'orifice de sortie 12 est mis en communication avec le compartiment 2 par l'intermédiaire d'une manchette 13 dont l'orifice d'entrée 13a est situé en partie haute du com- arriment.Le séparateur est équipé de tampons de visite 14 et 15 qui permettent d'accéder à la vanne 11 et au filtre coalesceur 7 lui-même d'une part, et au dispositif d'obturation automatique 4. Ainsi, comme on le voit, les eaux chargées en hydrocarbures pénètrent tout d'abord dans le compartiment de séparation statique 1 par l'intermédiaire de la manchette d'entrée 3 puis s'écoulent dans le compartiment 2 par l'intermédiaire de l'obturateur automatique 4, du conduit 5,du tube plongeur 6, du cône 9, du filtre coalesceur 7 et d'une colonne de sortie 8. L'eau épurée s'écoule à l'extérieure du séparateur dès que le niveau atteint l'entrée 13a de la manchette 13 disposée en amont de l'orifice 12 de sortie vers l'extérieur. Le tube plongeur 6, le cône 9, le filtre coalesceur. 7, la colonne de sortie 8 ainsi que le conduit de vidange 10 et sa vanne 11 constitue un sous-ensemble démontable par l'intermédiaire du raccord fileté 16 ; ce qui permet de nettoyer le filtre facilement sans qu'il soit nécessaire de procéder, au préalable, à la vidange du compartiment 2. Le système constitué du tube plongeur 6 et du cône 9 évite aux hydrocarbures déjà coalescés durant le temps de fonctionnement ou de repos du réparateur d'etre entraînés par l'affluent, grâce à leur stockage en haut du cône. La vidange de ce système est assuré par purge automatique ou manuelle en partie haute. Le filtre coalesceur 7 est constitué d'un matériau oléphile fibreux éliminant les matériaux granulaires ou tissés, à cause de leur faible capacité de traitement. Ce système fibreux peut-étre associé, en amont, à un système coalesceur composé de granulés en matière plastique permettant de retenir les fibres et empêchant ainsi une trop rapide colmatation du filtre fibreux. Un matériau fibreux,polyester ou nylon enrobé d'une résine a des performances remarquables puisque l'affluent sortant est très pauvre en hydrocarbure (5ppm) et que la capacité de rétention est de 7 à 9g d'hydrocarbure par gramme de matériau e La conception du filtre permet d'installer un ensemble statique et coalesceur, d'adjoindra un séparateur coalesceur à un séparateur statique déjà en place ou de réaliser un tel ensemble en deux cuves séparées comprenant respectivement un séparateur statique et un filtre coalesceur. La principale application de ce séparateur concerne le trai-~ tement des eaux provenant de zones à hauts risques, telles que : stationsservices, ateliers, zones industrielles, aires de lavage, raffineries et toute autre zone susceptible de recevoir des hydrocarbures. REVENDICATIONS 1. Séparateur à hydrocarbures caractérisé en ce qu'il résulta de la combinaison d'un séparateur statique (1) et d'un séparateur coalesceur (2), en ce que le séparateur statique (1) est équipé d'un dispositif automatique d'obturation (4) et en ce que la filtre coalesceur (7) est équipé d'un dispositif de retenue et de purge des hydrocarbures coalescés pendant les périodes d'inutilisation. 2. Séparateur à hydrocarbures selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif de retenue et de purge des hydrocarbures coalescés pendant les périodes d'inutilisation est constitué d'une chambre conique (9), fixée à la partie supérieure du filtre coalesceur(7j dans lequel pénètre, jusqu'à la base,un tube plongeur (3), et diun purgeur automatique ou manuel. 3. Séparateur à hydrocarbures selon les revendications 1 et 2, caractérisé an ce que le tube plongeur (3), le dispositif de retenue et de purge des hydrocarbures, le filtre coalesceur (7) et le colonne de sortie (8) constitue un sous-ensemble démontable. 4. Séparateur à hydrocarbures selon la revendication 3, caractérisé en ce que le sous-ensemble se fixe sur l'orifice de sortie du séparateur statique (1) par l'intermédiaire d'un raccord fileté (16).