Brevet FR2702232A1 — publié le 19940909

La présente invention concerne un dispositif d'écrémage flottant, destiné à la récupération et au transvasement de couches superficielles de matieres ou de liquides polluants, telles que des nappes d'hydrocarbures, d'huile, de graisse, d'essence ou de fuel, sur un plan doleau, tel qu'une rivière ou un bassin. On connaît de nombreux dispositifs flottants portatifs permettant la récupération et le pompage de couches superficielles de polluants dont la densité est inférieure a celle de l'eau. De tels dispositifs comportent en général un groupe moto-pompe, des flotteurs et un deversoir central apte a contenir les polluants mélangés avec l'eau. Cependant, de tels dispositifs sont peu efficaces, car lors du pompage du mélange eau/polluants, des volumes d'eau considérables sont traités et pompés pour une quantité de polluants négligeable. Par conséquent, de tels dispositifs nécessitent le stockage du mélange eau/polluants évacué dans des bacs ou des citernes de volume considérable pour la décantation. Ces dispositifs comportent un système de réglage pour ne pomper que la seule couche superficielle de polluants. Ce réglage s'effectue par équilibre hydrostatique entre le débit de la pompe et l'entrée d'eau dans le déversoir central du dispositif. Plus l'on pompe, plus le déversoir central se vide et donc le dispositif s'allège, et l'entrée d'eau remonte vers la couche superficielle de polluants. Mais, ce réglage est approximatif, d'importants volumes d'eau sont traités, et le tirant d'eau dû au réservoir central est tel qu'il limite l'utilisation de ces dispositifs a des profondeurs supérieures à 50 cm (voir par exemple le dispositif DESMI, modèle 250). On sait également realiser des dispositifs d'écrémage flottants pour récupérer et évacuer des couches superficielles de polluants. Le dispositif d'écrémage ACME PRODUCTS COMPANY, modèles SK39T et FS 300.A comporte des ouvertures ménagées sur la surface latérale d'un flotteur, un groupe moto-pompe et un moyen de réglage mécanique de l'écrémeur consistant en plusieurs vis réparties au sommet d'un flotteur circulaire, lesdites vis faisant descendre ou monter une plaque de lest située sous le flotteur. Le réglage de ces vis permet de positionner le flotteur de sorte que la lèvre inférieure des ouvertures atteigne la couche superficielle de polluants. La couche superficielle de polluants passe alors à travers lesdites ouvertures jusqu'à une cuvette centrale à l'aplomb de l'orifice d'aspiration de la pompe.Ce dispositif d'ecrémage comporte de nombreux avantages par rapport aux dispositifs de pompage classiques car le réglage est plus fin et le tirant d'eau est faible. En revanche, ce dispositif est peu stable, car lors des variations de poids du tuyau d'évacuation dues aux variations de débit de la pompe, le flotteur bascule et une plus grande quantité d'eau se déverse dans la cuvette ce qui rend le réglage fin inopérant. Il est d'ailleurs particulièrement difficile de réaliser ce réglage du fait de la multiplicité des points de réglage. En outre lorsque l'on veut déplacer le dispositif d'écrémage sur le plan d'eau, une plus grande quantité d'eau se déverse dans la cuvette du fait du basculement du flotteur. Le but de la présente invention est de proposer un dispositif d'écrémage flottant qui élimine les inconvénients précités, qui est léger, stable, d'un tirant d'eau faible, et de réglage simple et sélectif. Un autre but de l'invention est de proposer un dispositif d'écrémage flottant que l'on peut déplacer sur un plan d'eau tout en gardant une bonne sélectivité de l'écrémeur. La présente invention a pour objet un dispositif d'écrémage flottant, destiné à la récupération et au transvasement de couches superficielles de polluants sur un plan d'eau, comportant un moteur et une pompe montés sur un flotteur réalisé par exemple en mousse de polyuréthane, une conduite tubulaire flexible d'évacuation des polluants fixée à l'une de ses extrémités à l'orifice de sortie de la pompe, l'autre extrémité s'éloignant du flotteur, par exemple vers une berge, un réservoir ou un support flottant, au moins une ouverture ménagée sur la surface latérale du flotteur, de préférence au voisinage de son fond externe et débouchant dans une cuvette située à l'aplomb de l'orifice d'aspiration de la pompe, et des moyens de reglage du niveau d'immersion de ladite ouverture, caractérisé par le fait que l'ouverture est définie par une lèvre inférieure s'étendant suivant une direction horizontale et que les moyens de réglage sont aptes à faire basculer le flotteur autour d'un axe parallèle à ladite lèvre inférieure, de sorte que cette dernière se situe au niveau de la couche superficielle de polluants. Dans un mode de réalisation particulier de l'invention, l'ouverture est à moins de 10 cm du fond externe du flotteur. Bien entendu, on peut prévoir une pluralité d'ouvertures alignées suivant une direction horizontale. Dans un mode de réalisation préfére de l'invention, les moyens de réglage comportent un levier articulé sur ledit flotteur, de préférence au milieu des bords latéraux du flotteur, et apte à se déplacer entre une position de repos verticale et des positions de fonctionnement inclinées. I1 est prévu, avantageusement, des moyens de blocage du levier. Dans un autre mode de réalisation particulier de l'invention, le levier est pliable pour faciliter le rangement et le transport. La lèvre inférieure de l'ouverture se prolonge avantageusement vers l'extérieur du flotteur par une plage plane inclinée par rapport à l'horizontale, de préférence avec un angle compris entre environ 5 et 10 degrés, de sorte que lorsque les moyens de réglage sont en position de repos verticale, la plage est partiellement située sous le niveau d'eau. Cette plage plane permet à l'opérateur de visualiser facilement la montée du niveau d'eau jusqu'à la lèvre inférieure de l'ouverture lorsqu'il agit sur les moyens de réglage, afin de ne laisser passer que la couche superficielle de polluants à l'intérieur du flotteur. Dans un autre mode de réalisation particulier de l'invention, la lèvre inférieure de l'ouverture se prolonge vers la cuvette par un décrochement, de préférence sensiblement vertical, suivi d'une rampe d'écoulement. Le polluant plus visqueux, a tendance à s'éloigner du dispositif d'écremage du fait des vibrations provoquées par le moteur. Mais, du fait de la différence de niveau entre la lèvre inférieure de l'ouverture et la rampe d'écoulement, la couche superficielle de polluants est accélérée au niveau de la lèvre inférieure et pénètre plus facilement dans le flotteur. Dans un mode de réalisation particulier de l'invention, un évidement est ménagé entre ledit decrochement et ladite rampe d'écoulement, de préférence partiellement en retrait dans le decrochement vertical, ledit évidement comportant une crête à laquelle vient se raccorder une partie sensiblement horizontale de la rampe d'écoulement. Ce mode de realisation particulier découle de la découverte surprenante que lorsqu'on realise un decrochement suivi de cet évidement, la couche superficielle de polluants est attirée vers l'intérieur du flotteur. On a constaté expérimentalement qu'il se produit un tourbillon d'eau dans l'évidement et que la couche superficielle de polluants affleure cet évidement du fait de la plus grande viscosité des polluants par rapport à celle de l'eau. Dans un mode de réalisation préféré de l'invention une plaque, de préférence en matériau dur, tel de la tôle inox ou du plastic dur, est fixée sur la plage plane, la partie plane supérieure de ladite plaque se prolongeant vers l'intérieur du flotteur au-delà de la lèvre inférieure. Cette plaque est avantageusement collée sur la plage plane et peut servir de bouclier de protection. On peut augmenter ou réduire l'avancée de la partie plane supérieure de la plaque par rapport à la lèvre inférieure afin de régler la différence de niveau entre cette partie supérieure et la rampe d'écoulement. La partie inférieure de la plaque est avantageusement recourbée contre le fond du flotteur, la partie du flotteur située à l'avant de la lèvre inférieure s'emboîtant avec ladite plaque. Dans un mode de réalisation particulier de l'invention, le flotteur comporte un flotteur supérieur de sécurité et un flotteur inférieur déversoir, solidaires l'un de l'autre et entre lesquels est ménagée ladite ouverture, ledit flotteur supérieur de sécurité comportant un trou traversant à la verticale de la cuvette, la pompe étant montée en surplomb dudit trou traversant et de préférence au voisinage du fond de la cuvette, par exemple à environ 1 cm. Dans un autre mode de réalisation particulier de l'invention, le flotteur supérieur de sécurité est logé à l'intérieur du flotteur inférieur déversoir. Avantageusement, l'axe de l'orifice de sortie de la pompe est perpendiculaire à la direction de la lèvre inférieure. Dans un mode de réalisation particulier de l'invention, la conduite tubulaire flexible passe sur le sommet du flotteur, et de préférence dans une cavité ménagée dans le flotteur, l'axe de ladite cavite étant confondu avec celui de l'orifice de sortie de la pompe. Du fait que la conduite tubulaire flexible passe sur le sommet du flotteur, on peut facilement démonter le groupe moto-pompe du dispositif d'écrémage. Selon un mode de réalisation préferé de l'invention, la cuvette du dispositif d'écrémage flottant est à fond plat, de préférence légèrement incliné en direction de la lèvre inférieure. Si une grande quantité d'eau rentre dans le flotteur, par exemple à cause d'une vague, la cuvette est davantage alimentée en eau, ce qui entraîne une augmentation du débit de la pompe. Du fait que la conduite tubulaire flexible d'évacuation s'appuie sur le sommet du flotteur, le poids de la conduite tubulaire flexible augmentant suite à l'augmentation du débit, la lèvre inférieure de l'ouverture se soulève, ce qui entraîne une réduction du débit d'entrée d'eau. On a donc un système automatique de réglage en cas de variations du débit d'eau à l'entrée du flotteur. Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, le flotteur supérieur de sécurité est en retrait par rapport à la lèvre inférieure de l'ouverture ménagée dans le flotteur inférieur déversoir, afin d'augmenter la visibilité de la lèvre inférieure lorsque l'opérateur agit sur les moyens de réglage. Avantageusement, le flotteur a un volume tel qu'en cas de remplissage complet de la cuvette, la pompe étant à l'arrêt, le dispositif d'écrémage reste émergé. Dans un mode de réalisation particulier de l'invention, le flotteur comporte une collerette de protection du moteur contre les éclaboussures. Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, le flotteur comporte des moyens de préhension, tels que des poignées latérales, et des moyens de commande à distance du flotteur, tels que des prises et des câbles, Les prises sont avantageusement situées en partie basse du flotteur inférieur déversoir, pour ne pas perturber l'équilibre du dispositif d'écrémage. Dans un mode de réalisation particulier de l'invention, le flotteur comporte devant l'ouverture, des moyens de protection, tels que des pare-chocs, et des déflecteurs horizontaux articulés de part et d'autre de l'ouverture entre une position ouverte, dans laquelle les déflecteurs font un angle de 45 par rapport à la lèvre inférieure de l'ouverture, et une position fermée, dans laquelle les déflecteurs sont rabattus devant l'ouverture, lesdits déflecteurs supportant chacun une jupe verticale lestée. Lorsque le flotteur est posé sur l'eau, la jupe est en partie immergée. Cette dernière est réalisée en tissu imperméable aux types de polluants récupérés. Le lest de la jupe est situé avantageusement dans un ourlet à l'extrémité inférieure de la jupe, ledit lest étant fonction du poids du groupe moto-pompe, de sorte que le contrepoids du levier reste opérant quel que soit le groupe moto-pompe choisi. Dans un mode de réalisation particulier de l'invention, un dispositif anti-vibrations, tel qu'une plaque en caoutchouc enrobée d'une résine polymérée, est intercalé entre le flotteur supérieur de sécurité et le flotteur inférieur déversoir. Dans un autre mode de réalisation particulier de l'invention, des manchons flottants à forme profilée sont montés le long de la conduite tubulaire flexible de refoulement, afin d'offrir une résistance minimum lors du déplacement du dispositif d'écrémage à la surface de l'eau. Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, le flotteur comporte une armature interne métallique sur laquelle sont fixés les moyens de réglage, les déflecteurs et/ou des moyens de fixation du moteur et de la pompe. On choisit de préférence une pompe pouvant fonctionner en cavitation et qui puisse tourner à sec sans risque d'échauffement. Selon les conditions d'emploi et de sécurité, on peut utiliser différents types de moteurs tels que des moteurs thermiques et des moteurs à air. On utilise de préférence le moteur à un régime élevé, autorisant un débit supérieur au débit maximal d'entrée d'eau dans le flotteur, de sorte que le mélange eau/polluants soit immédiatement aspiré par la pompe. Pour mieux faire comprendre l'objet de l'invention, on va en decrire ci-après, à titre d'exemples purement illustratifs et non limitatifs, deux modes de réalisation représentés sur le dessin annexé dans lequel - la figure 1 est une vue en perspective du dispositif d'écrémage flottant selon l'invention, le levier étant dans une première position de fonctionnement inclinée; - la figure 2 est une vue en coupe latérale du dispositif d'écrémage flottant selon l'invention, le levier étant dans la position de repos verticale; ; - la figure 3 est une vue en coupe latérale du dispositif d'écrémage flottant selon la présente invention, le levier étant dans la première position de fonctionnement inclinée - la figure 4 est une vue en coupe partielle du dispositif d'écrémage flottant selon la presente invention, le levier etant dans une deuxième position de fonctionnement inclinée; - la figure 5 est une vue partielle en coupe du flotteur selon la présente invention; - la figure 6 est une vue partielle en coupe du flotteur selon un autre mode de réalisation de la présente invention. Sur les figures 1 à 4, on voit un dispositif d'écrémage flottant 1 qui comporte un groupe moto-pompe, comprenant un moteur 2 et une pompe 3, monté sur un ensemble flottant 4 désigné ci-après par le terme de "flotteur". Le flotteur 4 comporte un flotteur supérieur de sécurité 5 et un flotteur inférieur déversoir 6, le flotteur supérieur de sécurité 5 étant logé à l'intérieur du flotteur inférieur déversoir 6, de sorte qu'un espace de l'ordre de 1 cm subsiste entre le fond du flotteur supérieur de sécurité 5 et une cuvette 7 ménagée sur le flotteur inférieur déversoir 6. Un trou traversant est menagé au centre du flotteur supérieur de sécurité 5 de sorte que l'orifice d'aspiration de la pompe 3 soit à l'aplomb de la cuvette 7. L'orifice de sortie 3a de la pompe 3 est connecté à une conduite tubulaire flexible 8 qui s'étend le long d'un plan d'eau. La conduite tubulaire flexible 8 passe au-dessus du bord supérieur 6a du flotteur inférieur déversoir 6. Des manchons flottants 9 sont montés le long de la conduite tubulaire flexible 8. Le flotteur inférieur déversoir 6 comporte des poignées latérales 10, ainsi que des prises (non représentées sur les figures) pour la commande à distance, par exemple à l'aide de câbles. La partie 6b du flotteur inférieur déversoir 6 comporte une plage plane 11 inclinée par rapport à l'horizontale, ladite plage 11 étant limitée à sa partie supérieure par la lèvre inférieure 12 d'une ouverture ménagée dans le flotteur inférieur déversoir 6. Un pare-chocs 13 est monté devant ladite ouverture sur le flotteur inférieur déversoir 6 et il est fixé sur les parties latérales 6c du flotteur inférieur déversoir 6. Deux déflecteurs 14 horizontaux sont articulés sur les parties latérales 6c et supportent chacun une jupe 15 verticale lestée réalisée en tissu imperméable aux polluants. Un levier 16 est articulé sur un axe horizontal 17 entre les deux flotteurs. La partie 5a du flotteur supérieur de sécurité 5 est en retrait par rapport à la lèvre inférieure 12, de sorte que l'opérateur ait une plus grande visibilité de la lèvre inférieure 12. La figure 5 est une vue à plus grande échelle du flotteur 4. La lèvre inférieure 12 est située juste sous le niveau d'eau 18. Le niveau d'eau 18 comporte une couche superficielle de polluants 19 qui est accélérée au niveau de la lèvre inférieure 12 du fait de la différence d'hauteur entre ladite lèvre inférieure 12 et la crête 20 de l'évidement 21 ménagé dans la partie 6b du flotteur inférieur déversoir 6. Un tourbillon d'eau se forme dans l'évidement 21 et la couche superficielle de polluants 19 est entraînée le long de la rampe d'écoulement 22 vers la cuvette 7 à fond plat. Le flotteur inférieur déversoir 6 comporte une armature interne non représentée, sur laquelle sont fixées les poignées 10, l'axe 17 du levier 16, les pare-chocs 13 et les déflecteurs 14. Bien entendu, le flotteur supérieur de sécurité 5 peut également comporter une armature métallique interne. La figure 6 est une vue partielle à plus grande échelle du flotteur 4 selon une variante de réalisation de la présente invention. Dans l'état actuel de la technique, il est difficile et coûteux de fabriquer un évidement 21 tel que représenté sur la figure 5, surtout si l'on veut réaliser le flotteur 4 par moulage. Il est donc avantageux d'emboîter la partie 6b du flotteur inférieur déversoir 6 avec une plaque 23 comportant une partie plane supérieure 23a se prolongeant vers l'intérieur du flotteur 4 au-delà de la lèvre inférieure 12, une partie 23b fixée, par exemple par collage, sur la plage plane 11 et une partie inférieure 23c recourbée contre le fond du flotteur inférieur déversoir 6. On réalise ainsi un logement 21' entre la partie plane supérieure 23a de la plaque 23 et la crête 20, dont la fonction est identique à celle de l'évidement 21 représenté sur la figure 5. Il est bien entendu possible de prévoir d'autres modes de réalisation du logement 21' afin de faciliter sa fabrication. On va maintenant décrire le fonctionnement de ce dispositif d'écrémage flottant. On transporte et on pose le dispositif d'écrémage flottant sur un plan d'eau, le levier étant dans sa position de repos verticale, puis on met en route le moteur et on bascule le levier vers l'ouverture jusqu'à ce que la lèvre inférieure atteigne la couche superficielle de polluants. Si l'on utilise le dispositif d'écrémage en déplacement, on bascule le levier du côté opposé à l'ouverture et on enfonce le flotteur jusqu'à ce que la lèvre inférieure atteigne la couche superficielle de polluantes, en exerçant une poussée sur les poignées ou le levier. Lors du transport du dispositif d'écrémage, on peut avantageusement replier devant l'ouverture les jupes verticales afin de la protéger. Bien que l'invention ait été décrite en liaison avec un mode de réalisation particulier, il est évident qu'elle n'y est nullement limitée et qu'on peut lui apporter de nombreuses variantes et modifications sans pour autant sortir de son cadre ni de son esprit. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'écrémage flottant, destiné à la récupération et au transvasement de couches superficielles de polluants sur un plan d'eau (18), comportant un moteur (2) et une pompe (3) montés sur un flotteur (4), une conduite tubulaire flexible (8) d'évacuation des polluants fixée à l'une de ses extrémités à l'orifice de sortie (3a) de la pompe (3), une ouverture ménagée sur la surface latérale du flotteur (4), de préférence au voisinage de son fond et débouchant dans une cuvette (7) située à l'aplomb de l'orifice d'aspiration de la pompe (3), et des moyens de réglage du niveau d'immersion de ladite ouverture, caractérisé par le fait que l'ouverture est définie par une lèvre inférieure (12) s'étendant suivant une direction horizontale et que les moyens de réglage sont aptes à faire basculer le flotteur (4) autour d'un axe parallèle à ladite lèvre inférieure (12) de sorte que cette dernière se situe au niveau de la couche superficielle de polluants. 2. Dispositif d'ecrémage flottant selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les moyens de réglage comportent un levier (7) articulé sur ledit flotteur (4), de préférence au milieu des bords latéraux du flotteur (4), et apte à se déplacer entre une position de repos verticale et des positions de fonctionnement inclinées. 3. Dispositif d'écrémage flottant selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que ladite lèvre inférieure (12) de l'ouverture se prolonge vers la cuvette (7) par un décrochement, de préférence sensiblement vertical, suivi d'une rampe d'écoulement (22). 4. Dispositif d'écrémage flottant selon la revendication 3, caractérisé par le fait que la lèvre inférieure (12) se prolonge vers l'extérieur du flotteur (4) par une plage plane (11) inclinée par rapport à l'horizontale, de préférence avec un angle compris entre environ 5 et 10 degrés. 5. Dispositif d'écrémage flottant selon la revendication 4, caractérisé par le fait qu'un évidement (21,21') est ménagé entre ledit décrochement et ladite rampe d'écoulement (22), de préférence partiellement en retrait dans le decrochement, ledit évidement (21,21) comportant une crête (20) à laquelle vient se raccorder une partie sensiblement horizontale de la rampe d'écoulement (22). 6. Dispositif d'écrémage flottant selon la revendication 5, caractérisé par le fait qu'une plaque (23), de préférence en matériau dur, est fixée sur la plage plane (11), la partie plane supérieure (23a) de ladite plaque (23) se prolongeant vers l'intérieur du flotteur (4) au-delà de la lèvre inférieure (12). 7. Dispositif d'écrémage flottant selon la revendication 6, caractérisé par le fait que la partie inférieure (23c) de la plaque (23) est recourbée contre le fond du flotteur (4), la partie (6b) du flotteur (4) située à l'avant de la lèvre inferieure (12) s'emboîtant avec ladite plaque (23). 8. Dispositif d'écrémage flottant selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait que le flotteur (4) comporte un flotteur supérieur de sécurité (5) et un flotteur inférieur déversoir (6), solidaires l'un de l'autre, et entre lesquels est ménagée ladite ouverture. 9. Dispositif d'écrémage flottant selon la revendication 8, caractérisé par le fait que ledit flotteur supérieur de sécurité (5) comporte un trou traversant à la verticale de la cuvette (7), la pompe étant montée en surplomb dudit trou traversant, et de préférence au voisinage du fond de la cuvette (7). 10. Dispositif d'écrémage flottant selon la revendication 8 ou 9, caractérisé par le fait que le flotteur supérieur de sécurité (5) est en retrait par rapport à la lèvre inférieure (12) de l'ouverture ménagée dans le flotteur inférieur déversoir (6). 11. Dispositif d'écrémage flottant selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé par le fait que l'axe de l'orifice de sortie (3a) de la pompe (3) est perpendiculaire à la direction de la lèvre inférieure (12). 12. Dispositif d'écrémage flottant selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé par le fait que la conduite tubulaire flexible (8) passe sur le sommet du flotteur (4), de préférence dans une cavité ménagée dans le flotteur (4). 13. Dispositif d'écrémage flottant selon lune quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé par le fait qu'il comporte des moyens de préhension (10), tels que des poignées latérales, sur le flotteur (4). 14. Dispositif d'écrémage flottant selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisé par le fait que le flotteur (4) comporte des déflecteurs sensiblement horizontaux (14) articulés de part et d'autre de l'ouverture entre une position ouverte, dans laquelle les déflecteurs (14) font un angle de l'ordre de 45 par rapport à la lèvre inférieure (12) de l'ouverture, et une position fermée, dans laquelle les déflecteurs (14) sont rabattus devant l'ouverture, lesdits déflecteurs (14) supportant chacun une jupe verticale lestée (15). 15. Dispositif d'écrémage flottant selon la revendication 14, caractérisé par le fait que le flotteur (4) comporte une armature interne métallique sur laquelle sont fixés les moyens de réglage, les déflecteurs (14) et/ou des moyens de fixation du moteur (2) et de la pompe (3).