Brevet FR2696946A1 — publié le 19940422

DISPOSITIF DE DEPOLLUTION POUR CONDUITE D'EAU La présente invention concerne la dépollution des eaux circulant dans une conduite, notamment des eaux de rejets industriels Elle concerne plus particulièrement un dispositif permettant d'assurer la dépollution des eaux circulant naturellement, sans pompage, dans de telles conduites. La protection de l'environnement conduit les pouvoirs publics à imposer des conditions de plus en plus draconiennes aux industriels en ce qui concerne les rejets notamment liquides provenant de leurs ateliers de fabrication Ceci conduit lesdits industriels à mettre en place des installations de traitement des eaux destinées à éliminer tous les corps indésirables et principalement toxiques qui y sont présents avant que ces eaux soient elles-mêmes rejetées dans les cours d'eau naturels. Cependant il est fréquent de constater que malgré les précautions prises des cours d'eau naturels peuvent être pollués d'une manière anormale en cas de pluies abondantes Cette pollution provient de ce que le sol des ateliers voire même des terrains entourant une usine peut être imprégné par des espèces solubles polluantes voire même toxiques provenant des liquides, des vapeurs ou même des poussières rejetées par l'usine Les pluies abondantes lavent le terrain, emportent les corps à l'état dissous et sont emportés dans l'eau de pluie qui ruisselle et est collectée dans les conduites d'eau qui vont jusqu'au cours d'eau naturel. Le but que se sont fixé les demandeurs est de proposer un dispositif de dépollution qui puisse remédier à l'inconvénient précité. Ce but est parfaitement atteint par le dispositif de dépollution pour conduite d'eau de l'invention Ce dispositif comporte: a) une cuve qui est fermée par un couvercle et qui est disposée sur le parcours de ladite conduite avec un premier orifice de raccordement à la partie amont de la conduite et un second orifice de raccordement à la partie aval de la conduite, b) au moins un cadre rigide de rétention sur lequel est placé un matériau plan filtrant à fonction chimique rétentrice des corps toxiques présents dans l'eau, c) au moins un ensemble de glissières qui sont fixées à l'intérieur de la cuve et selon lesquelles peut être monté de manière amovible et étanche un cadre de rétention qui, une fois monté, délimite dans la cuve au moins deux compartiments, à savoir un compartiment amont dans lequel débouche le premier orifice et un compartiment aval dans lequel débouche le second orifice. Ainsi les eaux qui s'écoulent à l'intérieur de la conduite pénètrent, par l'intermédiaire du premier orifice, dans le compartiment amont; elles viennent en contact avec le matériau filtrant qui retient chimiquement les corps toxiques présents dans l'eau, l'eau ainsi débarrassée de ces corps toxiques passe à travers le matériau filtrant, pénètre dans le compartiment aval et, passant par le second orifice, poursuit son parcours dans la conduite jusqu'à être déversée, par exemple dans la rivière longeant l'usine Ainsi les eaux rejetées dans ce cours d'eau naturelle sont totalement exemptes de corps toxiques. On comprend que le matériau filtrant monté sur le cadre rigide doit comporter deux particularités, d'une part être suffisamment perméable pour permettre l'écoulement naturel du liquide et d'autre part présenter dans sa structure chimique des groupements fonctionnels aptes à retenir les corps toxiques présents dans l'eau Cette rétention chimique peut être obtenue par échange d'ions, complexation, adsorption ou coalescence. De préférence ce matériau filtrant est un non-tissé en polypropylène sur la structure duquel les groupements fonctionnels ont été greffés par voie radicalaire. L'avantage du polypropylène est qu'il arrête naturellement les traces d'hydrocarbures qui peuvent être présentes dans l'eau. Selon un mode particulier de réalisation, la cuve a sensiblement la forme d'un parallélépipède rectangle avec deux orifices qui débouchent sur deux faces en vis-à-vis, le second orifice étant au niveau du fond de la cuve, et l'ensemble de glissières est monté à l'intérieur de la cuve parallèlement à ces deux faces De plus la hauteur du cadre est très nettement supérieure à la hauteur du second orifice. Comme on peut le comprendre, lorsque le débit de l'eau qui traverse la conduite est faible, l'eau qui pénètre dans le premier compartiment va traverser rapidement le matériau filtrant et passer dans le second compartiment Par contre lorsque le débit traversant la conduite est plus élevé, ou encore lorsque la porosité du matériau filtrant va diminuer par exemple du fait d'un léger colmatage, le niveau d'eau dans le premier compartiment va s'élever dans la cuve, voire même remplir totalement le premier compartiment Il va donc s'établir un équilibre, la cuve servant de réservoir tampon, régulant la capacité de diffusion de l'eau à travers le matériau filtrant. De préférence le matériau filtrant est réalisé sous la forme d'une poche et le cadre rigide est enfilé dans ladite poche en sorte que c'est le matériau plan qui assure lui-même l'étanchéité du cadre lors de son coulissement dans les glissières En plus de la facilité de mise en place du matériau filtrant par rapport à son cadre, la forme de poche précitée présente la particularité d'interposer sur le trajet du liquide une double paroi Il est possible de confectionner cette poche à partir de la superposition de deux matériaux filtrants comportant respectivement des fonctions chimiques de rétention différentes. Selon un autre mode de réalisation, le dispositif de dépollution selon 1 'invention comporte deux ou trois cadres rigides de rétention et deux ou trois ensembles de glissières. Avantageusement dans ce cas, l'un des matériaux plans comporte structurellement des fonctions échangeuses d'ions anioniques et l'autre des fonctions échangeuses d'ions cationiques. La présente invention sera mieux comprise à la lecture de 4 2696946 la description qui va être faite d'un exemple de réalisation du dispositif de dépollution pour conduite d'eau illustré par le dessin annexé dans lequel: la figure I est une vue schématique de dessus dudit dispositif la figure 2 est une vue schématique en coupe selon l'axe AA de la figure I et la figure 3 est une vue en perspective d'un cadre en train d'être enfilé sur un matériau filtrant en forme de poche. Le dispositif I de dépollution est disposé sur le parcours d'une conduite d'eau, à la manière d'un regard Ainsi il est interposé et raccordé d'une part à une conduite amont 2 et d'autre part à une conduite aval 3 Les termes amont et aval sont pris par rapport à la direction de déplacement de l'eau à l'intérieur du dispositif 1. Ledit dispositif I comporte une cuve 4 qui a, dans l'exemple représenté, sensiblement la forme d'un parallélépipède rectangle La conduite amont débouche dans la partie inférieure de la face 5, au niveau du fond de la cuve 4. La conduite aval 3 débouche dans la partie inférieure de la face 6, en vis-à-vis de la face 5, au niveau du fond de la cuve 4. Les conduites amont 2 et aval 3 ont, de manière connue, une déclivité suffisante pour permettre l'écoulement naturel de l'eau dans le sens de la flèche D. A l'intérieur de la cuve, sur le fond 7 et sur les deux autres faces 8 et 9 sont fixés deux jeux de glissières 10 et Il. Chaque jeu de glissières est destiné à recevoir un cadre rigide, respectivement 12 et 13, sur lequel est placé un matériau filtrant respectivement 14 et 15. Dans la représentation qui en est faite à la figure 3, le matériau filtrant est réalisé sous la forme d'une poche ouverte à une extrémité, tandis que le cadre rigide 12,13 est composé de deux montants rectangulaires 16,17 accolés et reliés entre-eux par un ensemble de ressorts, non représentés sur la figure. Lors de l'introduction du cadre 12 à l'intérieur de la poche constituant le matériau filtrant 14, l'opérateur prend soin de comprimer le ressort, la dimension de la poche étant choisie pour que ledit cadre puisse être entré dans la poche sous cette condition Une fois le cadre 12 introduit entièrement dans la poche, les ressorts ainsi libérés assurent la mise en tension du matériau filtrant sur le cadre 12. Chaque jeu de glissières 10,11 est composé de plaques fixées à la paroi correspondante de la cuve et délimitant un espace intérieur apte à recevoir le cadre 12,13 muni de son matériau filtrant 14. Dans le cas précité d'un matériau sous forme de poche, l'étanchéité du cadre par rapport à la cuve est obtenue grâce à la compression du matériau filtrant lui-même et également à l'action des ressorts. La cuve 4 est fermée à sa partie supérieure par un couvercle 18, sur la face intérieure duquel peuvent être également fixées des glissières, permettant d'assurer une étanchéité parfaite du cadre par rapport à la cuve. Comme on peut le voir aux figures I et 2, les deux cadres 12,13 équipés de leur matériau filtrant 14,15 délimitent l'intérieur de la cuve 4 en trois compartiments: le compartiment amont 19 dans lequel débouche la conduite amont 2, le compartiment aval 20 qui donne dans la conduite aval 3 et enfin le compartiment intermédiaire 21 qui se trouve entre les deux cadres 12,13. Le matériau filtrant est un tissu réalisé à partir de fils de filaments continus en polypropylène Ce tissu a subi un traitement préalable de greffage à l'aide d'un monomère polymérisable comportant une ou plusieurs fonctions rétentrices de corps toxiques Comme fonctions aptes à réaliser la rétention des corps toxiques présents dans un liquide, on retient en particulier des groupements échangeurs d'ions, anioniques et cationiques, des groupements complexants, ou encore des groupements aptes à assurer l'adsorption ou la coalescence desdits corps. Le greffage du polypropylène est obtenu par un traitement préalable d'activation par exemple par irradiation sous faisceaux d'électrons, suivie d'une étape d'imprégnation par un bain contenant le monomère polymérisable à fonctions rétentrices. Le fonctionnement du dispositif est le suivant L'eau 22 provenant de la conduite amont 2 arrive dans le compartiment amont 19 au contact du matériau filtant 12 Ce matériau 12 a une perméabilité suffisante pour permettre la diffusion de cette eau 22 jusqu'au compartiment intermédiaire 21 Au cours de ce passage à travers le matériau filtrant 12, les fonctions rétentrices supportées par le matériau filtrant 12 arrêtent tout ou partie des corps toxiques présents dans cette eau 22 S'agissant en particulier de fonctions du type échangeurs d'ions anioniques, on comprend que seuls les corps toxiques dissous dans l'eau sous forme anionique sont retenus par le matériau filtrant 12. L'eau 23 contenue dans le compartiment intermédiaire 21 et débarrassée des corps toxiques à l'état d'anions qu'elle contient, passe à travers le matériau filtrant 13 pour pénétrer dans le compartiment aval 20 et passer dans la conduite aval 3. Lors du passage de cette eau 23 à travers le second matériau filtrant 15, les fonctions rétentrices supportées par celui-ci captent les corps toxiques correspondants contenus dans cette eau 23 S'agissant de fonctions d'échanges d'ions du type cationique, le second matériau filtrant 15 arrête les corps dissous dans l'eau 23 à l'état de cations Ainsi l'eau 24 passant dans le compartiment aval 20 et s'écoulant par la conduite aval 3 ne comporte plus de corps toxiques arrêtés par les fonctions rétentrices des matériaux filtrants 14 et 15. Bien sûr il revient à l'homme du métier de déterminer les fonctions rétentrices qui seront nécessaires en fonction du risque de pollution spécifique aux lieux d'implantations du dispositif de dépollution. La présente invention n'est pas limitée au mode de réalisation qui vient d'être décrit à titre d'exemple non exhaustif En particulier le matériau filtrant peut être sous forme d'une bande d'un non-tissé, en particulier de polypropylène. Ce matériau présente la caractéristique de retenir les traces d'hydrocarbure présentes dans l'eau à dépolluer Le matériau filtrant peut également être en cellulose. En particulier la cuve peut avoir une autre forme, par exemple celle d'un cylindre. De plus le montage du matériau filtant sur le cadre peut être réalisé par tout moyen approprié S'agissant d'une nappe de non-tissé, cette nappe peut être simplement placée entre deux montants rectangulaires et coincée entre celles-ci lors du coulissement de ces montants entre les glissières. Le matériau plan peut aussi être sous toute présentation lui assurant un contact étroit avec les eaux de rejet, par exemple sous forme de bourres, de mèches. De plus le nombre de cadres peut être supérieur à deux, par exemple trois cadres, équipés respectivement d'une nappe de polypropylène, d'un matériau filtrant anionique et d'un matériau filtrant cationique. REVENDICATIONS 1 Dispositif de dépollution pour conduite d'eau caractérisé en ce qu'il comporte: a) une cuve ( 4) qui est fermée par un couvercle ( 18) et qui est disposée sur le parcours de ladite conduite avec un premier orifice de raccordement à la partie amont ( 2) de la conduite et un second orifice de raccordement à la partie aval de la conduite ( 3), b) au moins un cadre rigide ( 12,13) de rétention sur lequel est placé un matériau plan filtrant ( 14,15) à fonction chimique rétentrice des corps toxiques présents dans l'eau, c) au moins un ensemble de glissières ( 10,11) qui sont fixées à l'intérieur de la cuve ( 4) et selon lesquelles peut être monté de manière amovible et étanche ledit cadre de rétention ( 12,13) qui, une fois monté, délimite dans la cuve au moins deux compartiments, à savoir un compartiment amont ( 19) dans lequel débouche le premier orifice et un compartiment aval ( 20) dans lequel débouche le second orifice. 2 Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le matériau filtrant ( 14,15) est un non-tissé en polypropylène sur la structure duquel des groupements fonctionnels de rétention ont été greffés par voie radicalaire. 3 Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que la cuve ( 4) a sensiblement la forme d'un parallélépipède rectangle avec deux orifices qui débouchent sur deux faces ( 8,9) en vis-à-vis, le second orifice étant au niveau du fond ( 7) de la cuve ( 4), et l'ensemble de glissières ( 10,11) est monté à l'intérieur de la cuve parallèlement à ces deux faces ( 8,9), et en ce que la hauteur du cadre ( 12,13) est très nettement supérieure à la hauteur du second orifice. 4 Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2 caractérisé en ce que le matériau filtrant ( 14,15) est réalisé sous la forme d'une poche et le cadre rigide ( 12,13) est enfilé dans ladite poche en sorte que c'est le matériau plan qui assure lui-même l'étanchéité du cadre lors de son coulissement dans les glissières. Dispositif de dépollution selon l'une des revendications I ou 3 caractérisé en ce qu'il comporte deux ou trois cadres rigides ( 12,13) de rétention et deux ou trois ensembles de glissières ( 10,11). 6 Dispositif selon la revendication 5 caractérisé en ce que les matériaux plans filtrants montés sur les cadres de rétention ( 12,13) comportant des fonctions rétentrices différentes. 7 Dispositif selon la revendication 6 caractérisé en ce qu'un des matériaux plans comporte structurellement des fonctions échangeuses d'ions anioniques et un autre des fonctions échangeuses d'ions cationiques.