Brevet FR2599638A1 — publié le 19871211

- 1 La présente invention concerne un procédé et un dispositif individuel de filtration de liquide, notamment d'eau douce. Ce procédé et ce dispositif ont notamment pour but de rendre potable toute eau douce polluée, quel que soit son 05 degré de pollution. La potabilisation d'une eau peut se faire soit par voie uniquement mécanique, c'est-à-dire par passage d'eau à travers une unité filtrante, ou soit par voie mécanique et chimique c'est-à-dire par une filtration associée à l'action 10 de produits chimiques sur les matières en suspension. Des dispositifs individuels conçus pour répondre à ces besoins existent mais leurs performances sont limitées. Les premiers sont les appareils équipés de bougies filtrantes. L'unité de filtration est constituée par une ou plu15 sieurs bougies de porcelaine à porosité controlée. La filtration s'opère de l'extérieur de la bougie vers l'intérieur. Le colmatage de la bougie est rapide et le débit de filtration est très faible (moins de un à quelques litres à l'heure). D'autres appareils sont équipés de mem20 branes ou de cartouches de filtration. Le principe de fonctionnement de ces appareils repose sur le passage de l'eau à travers une ou plusieurs membranes de microfiltration. Mais ces dispositifs se colmatent facilement et sont inefficaces vis-à-vis des pollutions chimiques et bactériologiques. Le dispositif selon la présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients. Il ne se colmate pas et possède une efficacité accrue sur la pollution chimique et bactériologique. Le procédé, qui est aussi l'objet de l'invention, est 30 de conception et d'utilisation simple. Selon l'invention, le procédé de filtration, à l'intérieur d'un récipient tubulaire comportant un filtre fixe, est caractérisé par les étapes succesives suivantes: - à partir d'une position adjacente du filtre fixe et 35 d'un filtre mobile solidaire d'un organe de manoeuvre, on écarte le filtre mobile pour réaliser une première filtration à travers celui-ci, et - on rapproche le filtre mobile du filtre fixe pour réaliser une deuxième filtration à travers le filtre fixe. - 2 Selon un mode d'exécution particulier, on effectue pendant la deuxième filtration une opération de décolmatage du filtre mobile par passage, à travers le filtre mobile, d'une partie de l'eau filtrée une première fois. Selon un autre mode d'exécution, l'opération de décolmatage est réalisée, pendant la deuxième filtration, par solidarisation de l'organe de manoeuvre avec un couvercle étanche de façon à créer une chambre dépressionnaire au niveau de la zone colmatée. Le dispositif individuel de filtration selon l'invention est constitué par un récipient tubulaire muni d'un filtre fixe, à une extrémité d'un orifice d'évacuation et à l'autre extrémité d'un orifice de remplissage et d'un couvercle amovible, et est caractérisé en ce que le récipient com15 porte de plus un filtre mobile solidaire d'un organe de manoeuvre. Selon un premier mode de réalisation, les orifices de remplissage et d'évacuation sont obturés par des clapets dont l'ouver.ure est provoquée par le rapprochement du filtre fixe et du filtre mobile, et dont la fermeture est provoquée par l'écartement des deux filtres. Selon un deuxième mode de réalisation, le récipient comporte un second couvercle mobile, étanche, solidarisable à l'organe de manoeuvre, situé à distance du premier 25 couvercle, pour délimiter une chambre. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaltront dans la description détaillée, non limitative, de deux modes de réalisation de l'invention. Cette description sera faite en regard de dessins annexés dans 30 lesquels: - la figure 1 représente une coupe longitudinale d'un premier mode de réalisation de l'invention, - la figure 2 représente les différentes étapes de l'utilisation du premier mode de réalisation de l'invention, 35 - la figure 3 illustre une coupe longitudinale d'un second mode de réalisation, et - la figure 4 représente les différentes étapes de l'utilisation du second mode de réalisation. - 3 _ 2599638 Le dispositif individuel de filtration de l'eau selon l'invention illustré sur la figure 1 se présente sous la forme d'un récipient tubulaire 1. Il comporte à une extrémité un orifice d'évacuation 3 qui peut recevoir un bouchon 3', 05 et à l'autre extrémité, latéralement, un conduit de remplissage 4 qui, lui aussi, peut recevoir un bouchon 4'. A l'intérieur du récipient tubulaire est placé un filtre fixe 2 situé de préférence immédiatement en amont de l'orifice d'évacuation 3. Un autre élément filtrant 5 est mo10 bile et solidaire d'un organe de manoeuvre 6. Le couvercle 11 comporte deux parties. La partie inférieure 7 peut être rendue solidaire de l'organe de manoeuvre 6 par une goupille 12 de façon à délimiter avec le filtre mobile 5, la surface interne et le rebord du couvercle 7, 15 une chambre 8. L'organe de manoeuvre 6 qui est ici représenté sous la forme d'une tige et d'une poignée, est creux. Cette cavité comporte à une extrémité une vanne 13 et débouche à l'autre extrémité en amont du filtre mobile 5, de façon à créer une 20 dépression dans la chambre 8, lorsque la vanne est ouverte. Les filtres 2 et 5 sont composés de plusieurs couches de matériaux différents. Le filtre 5 est composé dans sa partie supérieure d'une membrane 16, d'une couche intermédiaire de charbon actif 17 et d'une couche inférieure de matière 25 échangeuse d'ions 18. Le filtre 2 est composé d'une couche supérieure de matière échangeuse d'ions 18, d'une couche intermédiaire de charbon actif 17 et d'une couche inférieure constituée par une membrane 16 dont le seuil de filtration est inférieur au seuil de filtration de la membrane du filtre 30 mobile. Cependant, la disposition des couches 17 et 18 peut être inversée. Le conduit de remplissage 4 comporte à ses extrémités deux tamis perméables 14 et 14' entre lesquels sont placés un 35 désinfectant et un floculant 15 qui ont pour fonction lors du remplissage du récipient de créer la coagulation et la floculation des colloïdes et des matières en suspension dans l'eau, et d'assurer une désinfection en même temps qu'une oxydation des matières organiques. L'eau brute introduite dissout une quantité suffisante de substance et l'entraine à l'intérieur du récipient o elle agit. La figure 2 illustre, très schématiquement, les différentes étapes d'une utilisation du dispositif décrit plus 05 haut. Pour effectuer la filtration de l'eau, on opère comme suit: le conduit de remplissage 4 étant ouvert, on remplit le récipient i alors que le filtre mobile 5 est en position basse (étape I), puis on referme le conduit 4 (étape II). On 10 peut laisser reposer quelques minutes pour que les substances placées dans le conduit 4 puissent agir, puis éventuellement, on secoue. A partir de cette position adjacente des deux filtres, on remonte le filtre mobile pour réaliser une première filtation à travers celui-ci (étape III). Pendant cette fil15 tration, les matières en suspension sont retenues à la surface supérieure de la membrane du filtre mobile. On solidarise alors le couvercle mobile 7 à l'organe de manoeuvre 6 à l'aide des moyens de liaison 12 (étape IV)et on ouvre la vanne 13. L'ouverture de la vanne 13, qui peut 20 être une vanne à pointeau, est rapide et de courte durée pour réaliser une dépression suffisante pour décolmater la surface du filtre. L'opération pourra être répétée plusieurs fois si cela est nécessaire. Après avoir enlevé le bouchon de l'orifice d'évacuation 3, on rapproche le filtre mobile du filtre fixe pour réaliser une deuxième filtration à travers le filtre fixe et on récupère alors une eau potable (étapes V et VI). Les matières en suspension qui sont passées au travers du filtre mobile lors de la première phase sont retenues 30 par le filtre fixe dont la membrane présente un seuil de filtration légèrement inférieur à celui de la membrane du filtre mobile. En référence à la figure 3, qui illustre une coupe longitudinale d'un second mode de réalisation de l'invention, 35 le récipient 1 est muni d'un orifice d'évacuation 3, d'un conduit de remplissage 4 et d'un filtre fixe 2 du même type que dans la première réalisation. Le filtre mobile 5 est solidaire d'un organe de manoeuvre plein 19, par exemple une tige munie d'une poignée. Le récipient comporte de plus un premier clapet 9 qui obture l'orifice 3 et un second clapet à la base du conduit 4. Ces clapets s'ouvrent lorsqu'on rapproche le filtre mobile du filtre fixe. Le dispositif comporte de plus un étui de protection 20 adaptable sur la par05 tie basse du récipient 1. La figure 4 illustre les différentes étapes d'une utilisation du second mode de réalisation de l'invention. La filtration s'effectue alors selon les étapes suivantes: le conduit de remplissage étant ouvert, on rappro10 che le filtre mobile 5 du filtre fixe 2 et on plonge le dispositif dans l'eau brute: les clapets 9 et 10 sont ouverts et l'eau reste à l'intérieur du récipient (étape I). Lorsque les filtres mobile et fixe sont dans une position adjacente, on remonte le filtre mobile pour réaliser une 15 première filtration à travers celui-ci: les clapets sont alors dans un position fermée (étape II). On ouvre l'orifice d'évacuation 3 et on rapproche le filtre mobile du filtre fixe pour réaliser une deuxième filtration à travers le filtre fixe. Les clapets sont alors de nouveau ouverts, l'eau 20 filtrée est alors évacuée (étape III). L'étui 20 permet, lorsqu'il est emboité, de ne pas souiller la partie basse du récipient lorsqu'on plonge celuici dans l'eau brute. Lorsqu'il est détaché du récipient, il peut alors servir de réserve d'eau. En reliant le conduit de remplissage à un tuyau plongé dans la source d'eau, ou en remplissant l'appareil avec l'étui 20, on peut alors effectuer une filtration en continu. En effet, lors de la deuxième filtration, l'eau filtrée est évacuée alors que de l'eau brute est aspirée et remplit le 30 récipient au-dessus du filtre mobile. On répète alors l'opération plusieurs fois et on réalise une filtration en continu (étape IV). Pendant la deuxième filtration, une opération de décolmatage du filtre mobile est effectuée par le passage au 35 travers du filtre mobile d'une partie de l'eau filtrée une première fois. Il sera utile, après quelques utilisations, une dizaine par exemple, de démonter le dispositif pour rincer tous les éléments, et, en particulier, le filtre mobile. - 6 REVENDICATIONS 1 - Procédé de filtration de liquide, notamment d'eau douce, à l'intérieur d'un récipient tubulaire (1) comportant un filtre fixe (2), caractérisé en ce que, successivement: - à partir d'une position adjacente du filtre fixe 05 (2) et d'un filtre mobile (5) solidaire d'un organe de manoeuvre (6), on écarte le filtre mobile pour réaliser une première filtration à travers celui-ci, - on rapproche le filtre mobile du filtre fixe pour réaliser une deuxième filtration à travers le filtre fixe. 10 2 - Procédé de filtration selon la revendication 1 caractérisé en ce que, pendant la deuxième filtration, on réalise une opération de décolmatage du filtre mobile (5) par le passage, à travers ce dernier, d'une partie du liquide filtré une première fois. 3 - Procédé de filtration selon la revendication 1 caractérisé en ce que, pendant la deuxième filtration, on réalise une opération de décolmatage du filtre mobile par solidarisation d'un organe de manoeuvre du filtre mobile, avec un couvercle étanche (7) de façon à créer une chambre dépression20 naire (8) au niveau de la zone colmatée. 4 - Dispositif individuel de filtration de liquide, notamment d'eau douce, du type constitué par un récipient tubulaire (1) muni d'un filtre fixe (2), à une extrémité d'un orifice d'évacuation (3) et à l'autre extrémité d'un orifice de remplissa25 ge (4) et d'un couvercle-amovible (11), caractérisé en ce que le récipient comporte en outre un filtre mobile (5) solidaire d'un organe de manoeuvre (6). - Dispositif individuel de filtration selon la revendication (4) caractérisé en ce que les orifices de remplissage et 30 d'évacuation sont obturés par des clapets (9) et (10) dont l'ouverture est provoquée par le rapprochement du filtre fixe et du filtre mobile et dont la fermeture est provoquée par l'écartement des deux filtres. 6 - Dispositif individuel de filtration selon la revendica35 tion 4, caractérisé en ce que le récipient comporte un second couvercle (7), mobile, étanche, solidarisable à l'organe de manoeuvre, situé à distance du premier couvercle, pour délimiter une chambre (8). - 7 7 - Dispositif individuel de filtration selon la revendication 6 caractérisé en ce que l'organe de manoeuvre est une tige creuse dont l'une des extrémités débouche au niveau de la chambre (8), l'autre extrémité étant obturée par une vanne 05 dont l'ouverture provoque une dépression au niveau de la zone colmatée du filtre mobile. 8 - Dispositif de filtration selon l'une des revendications 4 à 7 caractérisé en ce que est rapporté,dans sa partie supérieure un conduit comportant à ses extrémités deux tamis perméables (14) et (14') entre lesquels sont placés un désinfectant et un floculant (15). 9 - Dispositif de filtration selon l'une des revendications 4 à 8, caractérisé en ce que le filtre mobile comporte une couche de charbon actif, une couche de matière échangeuse d'ions 15 ainsi qu'une membrane située en amont. - Dispositif de filtration selon l'une des revendications 4 à 8, caractérisé en ce que le filtre fixe comporte une couche de charbon actif, une couche de matière échangeuse d'ions ainsi qu'une membrane située en aval. 11 - Dispositif de filtration selon l'une des revendications 4 à 10, caractérisé en ce qu'il comporte, en outre, un étui amovible adaptable sur le récipient (1) de façon à coiffer l'orifice d'évacuation (3). 12 - Dispositif selon les revendications 9 et 10, caractérisé 25 en ce que le seuil de filtration du filtre fixe est inférieur à celui du filtre mobile.