Brevet FR2622880A1 — publié le 19890512

La présente invention concerne une machine destinée à la dépollution, principalement en surface de z6nes aquatiques atteintes par des détritus flottants de consistance solide, pulvérulente, visqueuse ou liquide néfastes et dangereux pour cet environnement et à condition que ces produits soient insolubles et non miscibles dans l'eau qui les porte. Ces mêmes produits peuvent également être déposés sur les grèves par les mouvements de marée de la mer ou sur les plans d'eaux dormantes par les vents et courants. La machine objet de l'invention, présente une bivalence de fonctionnement de par sa conception de véhicule automoteur aux qualités nautiques mais aussi terrestres. Cette double utilisation a été rendue possible par le système selon l'invention, collecteur-sélecteur du produit visqueux ou liquide. De tous les engins connus depuis un certain temps beaucoup ont été conçus surtout pour dépolluer l'eau de mer des hydrocarbures répandus par accidents. Ils font tous appel à des engins flottants automoteurs ou tractés équipés de puissantes pompes qui émulsionnent l'eau et les hydrocarbures ce qui ne facilite pas la phase de séparation de deux produits. Pour pallier ces inconvénients, d'autres systèmes sont également employés et, en particulier, ceux qui mettent en accélération l'eau polluée dans des conduites appropriées en évitant l'émulsion. Ladite machine appartient à cette dernière catégorie d'appareils, et en représente un perfectionnement. On comprendra mieux l'invention à l'aide de la description ci-après faite en référence aux figures annexées d'un mode de réalisation, non limitatif,de l'invention. - la figure 1 représente une vue d'ensemble écorchée de la machine montrant les principaux dispositifs internes; - la figure 2 représente un appareillage complémentaire pouvant être attelé à l'avant de la machine. - et la figure 3 est une coupe verticale d'un détail de la figure 1. L'ensemble de ladite machine selon la figure 1 est constitué principalement d'un chassis-caisson (1) caractérisé en ce que sa forme longitudinale s'apparente à celle de la "trompe de VENTURI" avec, à l'avant un convergent (5), un col (6) dans sa partie centrale, un divergent (7) à double sortie. Dans cette réalisation transversalement les sections évoluent toujours selon 2 2622880 des formes rectangulaires. A la naissance du col (6) une fente T se raccorde avec un conduit (15) coudé vers l'arrière puis montant verticalement dans une cuve (14) ou sélecteur. Dans le col (6) une deuxième fente ou ouverture T', plus en arrière de la première fente T, se prolonge par un conduit rectiligne (16) débouchant dans le fond de la cuve (14) avec une certaine inclinaison d'arrière en avant. Le divergent (7) est à double sortie se transformant chacune en tunnel et tuyère (8) d'éjection du flux engendré par une hélice propulsive (9). Si un tel dispositif se déplace au ras de la surface d'une eau polluée (E) par des hydrocarbures (H), le convergent (5) étant orienté vers l'avant (flèche F1), le liquide à deux composants va s'engouffrer et progresser vers le col (6) les hydrocarbures de densité inférieure à celle de l'eau et non miscibles restant constamment au niveau supérieur. Arrivés au droit de la fente (T) les hydrocarbures tentent de refaire surface: ils s'élèvent naturellement dans le conduit (15). Les hydrocarbures arrivés au niveau supérieur du conduit (15) poursuivent leur ascension vers le plan d'eau supérieur, maintenu par un vide partiel dans l'enceinte (14). Le courant d'eau créé par la dépression existant dans le conduit (16) favorise l'entrée par la fente T et assure l'évacuation de l'eau entrant dans le sélecteur (14). Les faibles quantités d'eau résiduelle entraînées et décantées dans le conduit (15) tombent dans le fond du sélecteur (14) qui est en communication avec un conduit (16) positionné obliquement d'arrière en avant et débouchant dans le col (6) de la "trompe VENTURI". La vitesse du flux de l'eau en dépollution dans le col (6) créé une dépression dans la conduite (16). L'eau résiduelle du sélecteur (14) est aspirée et éjectée avec l'eau dépolluée. Quand le niveau dans le sélecteur (14) monte à un niveau suffisamment élevé, les hydrocarbures surnageant sur la masse d'eau décantée, sont repris directement dans une goulotte de récupération (17), et évacués par une pompe (non représentée), puis sont stockés dans un réservoir (également non représenté). Tout dispositif approprié du contrôle du niveau des hydrocarbures (flotteur, sonde, etc...) peut asservir l'automatisme de ladite pompe. Les hydrocarbures et en particulier ceux que l'on nomme communément pétroles bruts, ont des viscosités très variables et les produits très visqueux auront leur indice de viscosité réduit artificiellement par un dispositif de réchauffage situé au niveau des grilles en avant de la machine. Pour dépolluer les eaux chargées de détritus de consistance solide et flottants, ladite machine est munie d'un système de grille fixe et mobile dans sa partie frontale. La grille fixe (10) ferme totalement l'entrée du convergent (5) et joue le rôle de filtre évitant la pénétration de détritus solides dans la "trompe VENTURI". L'accumulation s'accroît au fur et à mesure de l'avancement de la machine et lorsque la perte de charge à l'entrée devient trop importante, on considère que le seuil d'occlusion est atteint, et le personnel de bord met en action une grille mobile (11) m e mécaniquement par un système de bielles (13) et rampes de guidage (12') en commençant par un déplacement, dans la partie basse, sensiblement dans le même plan que la grille fixe (10) pour arriver perpendiculaires à celle-ci dans la partie haute, puis suivre grâce aux rampes (12') la courbure du tablier (12). Ces manoeuvres peuvent être rendues automatiques à partir de la mesure précitée de la perte de charge; la grille mobile (11) va progressivement ramasser les détritus et en fin de course haute déverse ceux-ci dans un container (18) amovible par un portique de manutention (19) pour son déchargement. D'autres moyens équivalents peuvent être prévus, par exemple: goulotte, tapis, vis de transfert et analogues. A la manoeuvre inverse de la grille mobile (11) celle- ci bascule et joue le rôle de peigne dans sa descente, en venant décrasser la grille fixe (10). Cette machine conçue pour dépolluer est caractérisée au surplus en ce qu'elle est partie -intégrante d'un véhicule amphibie capable d'évoluer en milieu aquatique, même de très faible profondeur, marécageuse ou sur sol sec. Le chassis-caisson (1), à cet effet, supporte à l'avant deux caissons latéraux de flottabilité (2) disposés de part et d'autre de l'entrée du convergent (5) et de la grille fixe (10). Dans sa partie centrale, deux trains de roulement chenillés (3) sont reliés mécaniquement ou hydrauliquement à un générateur de puissance installé à bord, et non représenté. Ils ont la particularité d'être escamotables pour la navigation afin de rendre réglables à volonté la garde au sol des roues ou la ligne de flottaison, en fonction du lieu d'évolution. Les roues (4), de grand diamètre, sont creuses, en forme de tambour étanche, apportant une réserve de flottabilité à ladite machine. Sa partie postérieure se termine par un troisième caisson de flottabilité (2') transversal,de longueur identique au gabarit de largeur de ladite mchine. Sa partie supérieure constitue une plate-forme utile pour les manoeuvres. Les caissons de flottabilité avant (2) peuvent être ballastés à la demande pour obtenir un changement d'assiette ou de hauteur de flottaison de ladite machine. Le chassis-caisson (1) dont la partie postérieure forme un divergent (7) se scinde en deux tuyères (8) formant chacune tunnel pour une hélice de propulsion (9). Chaque tuyère (8) est disposée obliquement par rapport à l'axe de ladite machine qui se trouve propulsée par les jets divergents, tandis que la poussée de chaque hélice (9) converge vers ce même axe, en assurant une progression linéaire. Le déplacement de ladite machine en milieu aquatique est assuré d'une façon parfaite par la résultante de ces effets. Au surplus, pour faire évoluer et changer de cap ladite machine on modifie l'orientation des jets en les déviant plus ou moins par le pivotement de coquilles (9') autour d'un axe vertical (9") et commandé depuis la cabine de pilotage. Cet axe de pivotement (9") a l'originalité d'avoir une seconde fonction: il sert à oxygéner l'eau dépolluée éjectée par les tuyères par un dispositif de distribution et de répartition d'air puisé dans l'atmosphère (non représenté). Lorsque les profondeurs deviendront trop faibles pour faire flotter ladite machine, c'est-à-dire inférieures à son tirant d'eau, elle utilisera ses trains de roulement chenilles (3), l'engin étant mis en position haute et se déplacera comme ce type de véhicules tous terrains connus. Dans ce mode de fonctionnement, la quantité d'eau s'engouffrant par le convergent (5) peut être trop faible pour alimenter les hélices (9). Pour compenser, un dispositif de volet déflecteur représenté à la figure 3 permet de s'assurer d'une alimentation directe en eau provenant de dessous le véhicule. Ce dispositif consiste en un volet (27) basculant autour d'un axe horizontal XX' et s'ouvrant dans le fond du col (6), de manière, en étant relevé comme représenté figure 3, à constituer une trappe isolant le convergent (5) du col (6), mais provoquant l'entrée de l'eau située sous le véhicule, et qui s'évacue vers l'arrière par les tuyères (8) (flèches F2-F'2) qui sont ainsi convenablement alimentées. Sur sol sec ladite machine règlera sa garde au sol de telle manière que la grille mobile (11) ou peigne puisse effleurer le sol et ramasser les détritus. Selon une variante de construction, chacun des deux caissons latéraux 2 pourra être adapté au corps (1) de manière amovible, en comportant des logements pour les essieux des roues, l'ensemble étant donc entièrement démontable. Cependant, pour que la "trompe VENTURI" fonctionne correctement elle doit être alimentée en eau en quantité suffisante de telle manière que la profondeur du lieu à dépolluer donne un niveau supérieur à celui de la fente (T) défini par construction de ladite machine. Pour le nettoyage du fond, un appareillage complémentaire a été prévu. Sa description en référence à la figure 2 permettra de -comprendre aussi son fonctionnement: Ce dispositif annexe venant en complément à ladite machine constitué principalement d'un radier (20) attelé à la partie frontale au droit de la grille fixe (10) et des deux caissons de flottabilité (2). Deux buses (22) débouchent dans la partie avant du radier (20) et se prolongent à l'extérieur pour recevoir deux culottes de raccordement (24) articulées sur un axe vertical puis en prolongement de celles-ci deux tubes (25) y sont reliés par un axe horizontal. Cette disposition donne à l'extrémité de chaque tube un degré de liberté tous azimuts. Un vérin (26) à double effet est accouplé aux deux culottes (24). Il a pour but de donner un mouvement de balançage ou papillonage aux deux tubes (26) exclusivement dans le plan horizontal. Au centre du radier (20) une écope (23), dont l'ouverture fait face aux deux bouches des buses (22), est reliée à une pompe aspirante non représentée, et prélève les déchets solides, l'excédent d'eau étant rejeté. Deux caissons de flottabilité (21) montés latéralement et escamotables par basculement compensent le poids de cet ensemble. Pour traiter des eaux polluées, ladite machine se déplace en marche arrière (inverse de F1) en traînant les deux tubes (25) qui, grâce à leur mobilité se maintiennent constamment au fond de l'eau à traiter ou à une profondeur prédéterminée et agissent sur une z8ne définie par l'amplitude du balayage engendrée par les mouvements alternatifs du vérin (26). L'eau polluée est accélérée dans le radier (20) par l'aspiration de la pompe (non représentée) et par le flux des hélices (9). L'eau dépolluée rentre dans la "trompe VENTURI" et se trouve éjectée par les deux tuyères (8) dont les coquilles (9') complètement pivotées vers l'extérieur de ladite machine en inversant le flux des hélices (9) pour assurer le déplacement en marche arrière. On remarquera que les deux jets d'eau dépolluée sont dirigés vers la zone en cours de traitement. D'autres aménagements peuvent être prévus pour améliorer le fonctionnement de cet engin dans certaines conditions difficiles. Ainsi, dans le cas de produits de pollution particulièrement visqueux, on peut prévoir un collier de distribution d'eau chaude autour du convergent (5) et/ou de ses annexes, et/ou un réchauffage en surface des polluants. Enfin, on notera que le papillonnage symétrique des tubes 25 permet d'éliminer l'usage des pieux de maintien, habituellement nécessaires avec ce genre d'engin. REVENDICATIONS 1. Machine pour dépolluer les milieux aquatiques et leurs abords caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens d'une part pour séparer et recueillir les matériaux polluants solides et d'autre part provoquer sur les mélanges huileux liquides une action de coalescence conduisant à leur séparation et à leur récupération séparée. 2. Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que lesdits moyens agissant sur les mélanges huileux liquides consistent en une "trompe de VENTURI" constituée elle-même par le chassis de la machine. 3. Machine à dépolluer selon les revendications 1 et 2 caractérisée en ce qu'elle est conçue comme un véhicule amphibie avec des moyens de propulsion terrestre et aquatique. 4. Machine à dépolluer selon les revendications 1, 2 et 3 caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens pour ajuster son niveau de travail efficace. 5. Machine à dépolluer selon la revendication 4, caractérisée en ce que lesdits moyens consistent en des ballasts dont le degré de remplissage assure la flottabilité adéquate. 6. Machine à dépolluer selon la -revendication 4, caractérisée en ce que lesdits moyens consistent en un système de réglage de la hauteur des trains de roulement. 7. Machine à dépolluer selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce qu'elle comporte en addition un dispositif amovible de récupération et de séparation pour traiter les zones de profondeur insuffisante pour amorcer la "trompe VENTURI". 8. Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que les moyens de séparation des matériaux polluants solides consistent en une grille fixe située à l'avant de la machine et une grille mobile dont les barreaux balayent des espaces libres entre les barreaux de la grille fixe puis amènent les matériaux recueillis jusqu'à un bac de stockage. 9. Machine selon la revendication 2, caractérisée en ce que le produit huileux extrait à hauteur du VENTURI est conduit à un bac sélecteur o la couche de produits purs est recueillie par une goulotte. 10. Machine selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, 8.2622880 caractérisée en ce que les sorties du chassis à l'aval du VENTURI sont orientées latéralement par des coquilles de déviation latérale. 11. Machine selon les revendications 1, 7 et 8, caractérisée en ce que ledit dispositif consiste en une paire de tubes d'aspiration orientables et débouchant dans un radier situé devant la grille et équipé de moyens d'aspiration des produits liquides.