Brevet FR2584305A1 — publié le 19870109

"Dispositif et procédé de filtrage d'eau souillée, notamment d'eau usée issue du nettoyage de plaques tubulaires d'échangeurs de chaleur, en particulier de centrales nucléaires". La présente invention concerne le filtrage d'eau chargée de boues après nettoyage sous pression de plaques tubulaires d'échangeur thermique, en particulier de centrales nucléaires. Ceci permet de récupérer l'eau, et donc de la recycler, éventuellement après stockage. On sait en effet que les plaques tubulaires à circulation d'eau, servant aux échanges thermiques dans les centrales nucléaires, tendent à s'engorger de déchets véhiculés par l'eau circulant dans un circuit d'échange de chaleur. Typiquement, un tel circuit produit environ 40 à 100 kg de boues en 6 heures. Typiquement, l'eau chargée de boues en contient 4 grammes par litre. Typiquement, les boues sont constituées de 66 8 de fer ou d'oxydes de fer 10 % d'oxyde de cuivre 0,2 % de chrome 0,13 8 de nickel 0,6 8 de manganèse, ainsi que des particules de cobalt, de zinc et d'autres éléments non déterminés, car variables. Ces chiffres concernent un exemple concret, destiné à illustrer les ordres de grandeurs, les proportions exactes pouvant varier selon les cas. Afin de remédier à l'engorgement des plaques tubulaires, il convient de les nettoyer au jet d'eau déminéralisée sous pression, et ce périodiquement. En milieu nucléaire, les boues et l'eau dans laquelle elles sont en suspension, risquent d'etre contaminées. Il est donc exclu, pour respecter des impératifs de sécurité, d'évacuer l'eau boueuse directement dans l'environnement. Il est plus avantageux de filtrer l'eau, de la stocker, et de la recycler d'une part ; d'autre part, les boues récupérées après filtrage sont mises en fats, puis évacuées. Plusieurs procédés et dispositifs de filtrage connus sont utilisés à ces fins. Parmi les procédés les plus répandus, on peut citer le passage de l'eau boueuse dans de la terre à diatomées. Ce procédé, certes efficace, présente un inconvénient majeur : l'installation mise en oeuvre présente un encombrement tel qu'elle ne peut être logée à l'intérieur de la centrale. Outre les difficultés qui résultent de cette localisation du dispositif en ce qui concerne son usage, on comprend aisément le problème de sécurité que pose l'implantation d'un tel dispositif pour 1 'environnement. Par ailleurs, le passage de l'eau dans la terre & BR Un autre procédé couramment utilisé est le filtrage par cartouches filtrante. Ce procédé implique plusieurs passages de l'eau dans les cartouches, avec renouvellement fréquent de celles-ci. Ceci amène un inconvénient, celui d'un usage d'une grande quantité de cartouches par rapport à la quantité de boues retenues. Or il est nécessaire de mettre en fûts l'élément filtrant comme les boues avant de les évacuer hors du site. La quantité d'élément filtrant est donc déterminante pour le volume global à évacuer et le coût du traitement des déchets. Il est courant, avant filtrage, de faire passer l'eau boueuse dans un tambour magnétique, ceci afin de retenir les particules de fer. Bien que celà réduise le volume des boues avant filtrage, l'efficacité de ce passage préalable est faible, une partie seulement des particules de fer étant retenues. L'objet de la présente invention est un dispositif de filtrage et un procédé le mettant en oeuvre, permettant de remédier aux inconvénients énoncés ci-dessus. A cet effet l'invention propose un dispositif de filtrage d'eau souillée notamment d'eau usée issue du nettoyage d'une plaque tubulaire d'échangeur thermique en particulier de centrale nucléaire, essentiellement caractérisé en ce qu'il comporte un filtre à déroulement de bande filtrante supportéee par une bande de grillage en métal inoxydable formant convoyeur sans fin. Selon un autre aspect de l'invention, la bande filtrante se déroule à partir d'un rouleau, à mesure que ledit convoyeur avance, et tombe par gravité, chargé de boues, à une extrémité du convoyeur, dans un bac de récupération. Selon un autre aspect de l'invention, outre la bande de grillage précité, toutes les pièces métalliques pouvant entrer en contact avec l'eau sont avantageusement en acier inoxydable. Selon un autre aspect de l'invention, les pièces métalliques pouvant entrer en contact avec l'eau ne présentent aucune zone de rétention d'eau. Selon un autre aspect de l'invention, la bande filtrante est du tissu retenant les particules de dimension supérieure à 5 microns, ledit tissu ne contenant pas plus de 5 particules pour mille de détergents anioniques et pas plus de une particule pour mille de sulfate et de chlorure. Ainsi, l'eau récupérée est suffisamment épurée pour permettre son recyclage. Avantageusement, le tissu est constitué de fibrannes de viscose, liées par du latex SBR, mélamine formol. Selon un autre aspect de l'invention, l'eau traverse le filtre par gravité, étant déversée sur la face supérieure du tissu, et étant ensuite récupérée dans un bac situé en dessous du tissu. Selon un autre aspect de l'invention, l'ensemble du dispositif mis en oeuvre est disposé à l'intérieur du bâtiment réacteur d'une centrale nucléaire. Ainsi, seules les boues résiduelles et le tissu usagé sont évacués, après mise en fûts, vers un lieu spécialisé. Selon un autre aspect de l'invention, le filtrage se fait de manière continue. Avantageux en soi, cet aspect de l'invention est rendu possible grace à une commande automatique de l'avancement du convoyeur sans fin. Les caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront d'ailleurs de la description qui va suivre donnée à titre d'exemple d'un mode de réalisation en référence aux dessins annexés dans lesquels la figure 1 est une vue en perspective d'un dispositif selon l'invention, et la figure 2 est un diagramme symbolique représentant le procédé selon l'invention. De manière plus détaillée, la figure I représente un dispositif de filtrage 10 tel que mis en oeuvre dans un mode de réalisation de l'invention, décrit à titre d'exemple. Ce dispositif comporte une cuve Il formant bati, de forme sensiblement parallélipipédique, présentant des angles arrondis, cette cuve étant réalisée en acier inoxydable. La cuve Il est fermée sur cinq de ses faces, la face supérieure restant ouverte. Deux échancrures semi-circulaires 12 sont ménagées symétriquement par rapport à un plan vertical et longitudinalement médian de la cuve dans deux bords supérieurs des deux parois verticales parallèles audit plan, et sensiblement å proximité de l'une des parois verticales de la cuve 11 normale aux deux précédentes. Dans ces échancrures prend appui l'axe 13 d'un rouleau de tissu filtrant 14 dont la largeur est identique à la largeur interne de la cuve, c'est-à-dire la distance séparant les parois précitées. Le tissu déroulé est engagé de manière à contourner un rouleau tendeur 15 dont l'axe est situé à l'aplomb et en dessous de l'axe 13. Passé ce rouleau tendeur 15, le tissu se déroule de manière sensiblement horizontale, reposant sur un grillage formant convoyeur 16. Le convoyeur 16 est constitué d'une bande tressée de fils métalliques inoxydables, ladite bande étant refermée sur elle-même et entourant deux rouleaux parallèles 17 et 18 dont les axes sont situés chacun à l'une des extrémités de la cuve, disposés parallèlement à l'axe 13 et dans un plan sensiblement horizontal, de manière à tendre la bande. Les axes des rouleaux parallèles sont encastrés dans les parois correspondantes de la cuve Il et libres de tourner. L'un des axes est commandé en rotation par un ensemble moto-réducteur 19, et traverse à cette fin la paroi correspondante de la cuve par un joint étanche (non représenté), l'ensemble moto-réducteur étant disposé à l'extérieur de celle-ci. Le rouleau tendeur 15 est disposé de manière à ce que le tissu déroulé soit en contact étroit avec la bande du convoyeur 16. Le tissu se déroule sur le convoyeur 16 jusqu'au rouleau 18, situé à l'extrémité opposée à celle où il entre en contact avec celui-ci. Au-delà du rouleau d'extrémité 18, le tissu tombe par gravité dans un bec récupérateur 20. Le convoyeur 16 et la bande de tissu qu'il entraine passent, avant d'aboutir au rouleau 18, sous un répartiteur 21. Le répartiteur 21 est constitué d'un élément déflecteur transversal au convoyeur 16, et donc à la bande de tissu. Cet élément déflecteur, s'étendant sur toute la largeur de la cuve 11, comporte une partie pleine 22 présentant un profil concave, prolongée d'une plaque perforée 23 sensiblement horizontale. Un tuyau 24 d'amenée d'eau boueuse débouche par un orifice 25, étanche par rapport à l'extérieur de la cuve, à l'intérieur de celle-ci, au dessus et à l'aplomb de la partie 22 du répartiteur 21. Deux flotteurs 26 sont disposés au dessus du convoyeur et de la bande de papier, flotteurs solidaires de tiges 27 dont l'extrémité opposée est fixe. Un déplacement vertical des flotteurs détermine de la sorte un mouvement angulaire des tiges 27 dont l'extrémité opposée est reliée à des contacteurs 28. Ces contacteurs commandent l'action du moto-réducteur 19. En se reportant à la figure 2, le procédé de filtrage mettant en oeuvre le dispositif décrit ci-dessus est exposé. De l'eau déminéralisée est mise sous pression, afin de permettre le nettoyage au jet de la plaque tubulaire. A l'autre extrémité de la plaque tubulaire, on récupère une eau chargée de boues que l'on cherche & BR Cette eau est amenée par le tuyau 24, en se reportant à nouveau à la figure 1, à se déverser sur l'élément déflecteur, ou répartiteur 21. Passant sur le répartiteur 21, l'eau chargée de boues est répartie sur toute la largeur de la bande de tissu, qu'elle traverse alors pour tomber dans le fond de la cuve 11. Le tissu filtrant présente une texture telle que les particules de dimension supérieure à 5 microns ne peuvent le traverser.La constitution d'une couche de boue sur le tissu provoque une auto-filtration qui augmente les performances de filtration. Les particules de dimensions supérieures, si elles sont contenues en suspension dans de l'eau utilisée en jet sous pression, peuvent en effet éroder les tubes du générateur de vapeur et détériorer certains éléments internes du circuit de circulation d'eau. Ainsi, les boues sont retenues sur sa face supérieure. De plus, le tissu choisi présente une teneur en chlorure et en sulfate inférieure à 1 particule pour 1000. De même, la teneur en détergents anioniques est inférieure à 5 particules pour 1000. Ceci évite de minéraliser l'eau de manière excessive, et évite ainsi des dépôts minéraux ultérieurs, indésirables dans un générateur de vapeur. Avantageusement, le tissu est constitué de fibrannes de viscose, liées par du latex SBR, mélamine formol. Il arrive, après qu'une certaine quantitée de boues ait été retenue, que le tissu soit saturé et ne laisse plus passer l'eau aussi aisément. Dès lors, l'eau tend à se maintenir à la surface supérieure de la bande de tissu, ce qui a pour effet de déplacer verticalement les flotteurs 26, qui se maintiennent à la surface de l'eau. Le déplacement vertical des flotteurs agit sur les contacteurs 28 par l'intermédiaire des tiges 27. Ces contacteurs déclenchent alors l'ensemble moto-réducteur 19 qui fait avancer le convoyeur jusqu'à ce que les flotteurs 26 redescendent, ce qui agit à nouveau, à l'inverse, sur les contacteurs 28 qui stoppent alors l'avancement du convoyeur. Le tissu et les boues tombent, à mesure de leur avancement, dans le bac 20 où ils sont égouttés et retirés pour mise en fûts. L'eau peut être vidangée, après filtrage, directement à partir de la cuve 11 qui forme réservoir. L'invention, dont un exemple de réalisation a été décrit ci-avant, englobe également les variantes et perfectionnements qui pourraient lui être apportés, notamment en améliorant la faible teneur en matières minérales de l'eau filtrée. REVENDICATIONS 1) Dispositif de filtrage d'eau souillée, notamment d'eau usée issue du nettoyage d'une plaque tubulaire d'échangeur thermique, en particulier de centrales nucléaires, caractérisé en ce qu'il comporte un filtre à déroulement de bande filtrante supportée par une bande de grillage en métal (16) inoxydable formant convoyeur sans fin. 2) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la bande filtrante (14) se déroule à partir d'un rouleau, à mesure que ledit convoyeur (16) avance, et tombe par gravité, chargé de boues, à une extrémité du convoyeur dans un bac de récupération (20). 3) Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que, outre la bande de grillage (16) précitée, toutes pièces métalliques pouvant entrer en contact avec l'eau sont en acier inoxydable. 4) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les pièces métalliques pouvant entrer en contact avec l'eau ne présentent aucune zone de rétention d'eau. 5) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la bande filtrante (14) est du tissu filtrant retenant toutes particules de dimension supérieure à 5 microns. 6) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le tissu présente une teneur en détergents anioniques n'excédant pas 5 particules pour 1000. 7) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le tissu présente une teneur en sulfate n'excédant pas 1 particule pour 1000. 8) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le tissu présente une teneur en chlorure n'excédant pas 1 particule pour 1000. 9) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le tissu est constitué de fibrannes de viscose, liées par du latex SBR, mélamine formol. 10) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'eau traverse le filtre par gravité, étant déversée sur la face supérieure du tissu, et est ensuite récupérée dans un bac Il situé en dessous du tissu. 11) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est disposé à l'intérieur du bâtiment réacteur d'une centrale nucléaire. 12) Procédé de filtrage des boues résiduelles du nettoyage d'une plaque tubulaire d'échangeur thermique de centrale nucléaire mettant en oeuvre un dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, et caractérisé en ce que le filtrage se fait de manière continue.