Brevet FR2741333A1 — publié le 19970523

Dispositif de filtration d'effluents aqueux faiblement chargés en produits polluants, notamment en hydrocarbu res La présente invention concerne un dispositif de filtration d'effluents aqueux faiblement chargés en produits polluants, notamment en hydrocarbures. De nombreuses industries rejettent actuellement des effluents renfermant de faibles quantités, en général 2 à 5 i de polluants organiques, en particulier d'hydrocarbures qui sont souvent envoyés à l'égout sans autre précaution. Cette situation n'est pas sans présenter de nombreux inconvénients dont le principal, d'ordre écologique, est lié au risque ainsi encouru par l'environnement. Un autre inconvénient d'un tel rejet, d'ordre purement économique, est lié aux quantités non négligeables de composés organiques revalorisables qui sont ainsi perdus. Parmi les processus industriels entraînant le rejet de quantités relativement importantes de tels effluents aqueux faiblement chargés en polluants organiques, on peut, à titre d'exemple, citer les processus de traitement de boues pétrolières : dans les raffineries, il existe des bacs de décantation des différents déchets qui peuvent contenir de nombreuses tonnes d'eau, de sédiments et d'hydrocarbures. Les boues rassemblées dans ces bacs sont reprises au moyen de pompes puis conduites dans des cuves mélangeuses où elles subissent des opérations de chauffage et d'agitation avant d'être transférées, par des pompes de transfert, dans des organes de centrifugation au niveau desquelles on leur ajoute des adjuvants de coagulation, en particulier des polymères de nature à favoriser leur floculation. A la sortie de ces organes de centrifugation, on récupère, d'une part, une boue pelletable ou non et, d'autre part, un liquide émulsionné constitué d'eau et d'hydrocarbures. Le liquide émulsionné passe alors dans un séparateur à la sortie duquel on récupère les hydrocarbures ainsi qu'un liquide essentiellement constitué d'eau et renfermant une faible quantité d'hydrocarbures que l'on ne cherche en général pas à récupérer. La présente invention a pour objet de remédier à ces inconvénients en proposant un dispositif de filtration d'effluents aqueux faiblement chargés en produits polluants, permettant d'effectuer de façon simple et peu onéreuse, une épuration de ces effluents de manière à rejeter directement à l'égout une eau sans danger pour l'environnement, et, le cas échéant, à récupérer les matières organiques revalorisables contenues dans ces effluents. Conformément à l'invention, ce dispositif est caractérisé en ce qu'il est constitué, d'une part, par un réservoir obturé à sa partie supérieure par une paroi perméable essentiellement horizontale équipée d'un élément absorbant amovible laissant passer l'eau mais retenant la quasi totalité des composés organiques, notamment les solvants, les graisses et les hydrocarbures, et d'autre part, par des organes d'aspersion montés au-dessus de l'élément absorbant et reliés à une conduite d'arrivée des effluents à traiter de façon à permettre leur répartition sur la totalité de la surface de I'élément absorbant et la récupération à la partie inférieure du réservoir d'une eau épurée pouvant soit être directement rejetée à l'égout sans danger pour l'environnement, soit être recyclée. Selon une caractéristique préférentielle de l'invention, l'élément absorbant occupe la majeure partie de la surface de la paroi perméable d'obturation du réservoir. Selon une autre caractéristique de l'invention, le réservoir est de forme essentiellement cylindrique tandis que l'élément absorbant, lui aussi de forme cylindrique, comporte une face principale essentiellement circulaire tournée vers l'extérieur et située en regard des organes d'aspersion. Bien entendu, la mise en oeuvre d'un tel dispositif n'est, en aucune manière, limitée au traitement susmentionné des boues pétrolières, et peut être adapté à l'épuration de tous les effluents aqueux renfermant quelques pour-cent de composés organiques polluants. A titre d'exemple, on peut ainsi traiter les effluents aqueux provenant du dépotage des véhicules de nettoyage des cuves à fuel ou des cuves de stations service, ou des véhicules de nettoyage des réseaux d'égout, ou plus généralement, les effluents aqueux rejetés par les processus de traitement physico-chimique. Il est à noter que le réservoir doit obligatoirement être équipé à son extrémité inférieure d'une vanne de vidange reliée à une conduite d'évacuation ; l'eau épurée récupérée par cette conduite peut être rejetée directement à l'égout, mais également être réutilisée en boucle de recyclage, par exemple dans le cadre d'une installation de nettoyage haute pression. De telles installations qui travaillent fréquemment sous des pressions pouvant aller jusqu'à environ 2 000 bars, travaillent actuellement en règle générale en eau perdue. Ce mode de fonctionnement qui présente l'inconvénient d'exiger une grande quantité d'eau et par suite d'entraîner une importante pollution va prochainement être interdit par les Autorités qui obligeront à effectuer un travail en boucle fermée. Or, le dispositif conforme à l'invention est justement de nature à permettre un tel mode de fonctionnement. Pour que le dispositif conforme à l'invention soit apte à fonctionner de manière satisfaisante, il convient de s'assurer que le niveau d'eau épurée présente dans la cuve ne s'élève pas au-delà d'un niveau prédéterminé pour ne pas atteindre et venir baigner l'élément absorbant. A cet effet, le réservoir coopère avec un bac de trop plein dans lequel l'eau épurée est transférée lorsqu'elle dépasse un niveau prédéterminé par l'intermédiaire d'une conduite de trop-plein. Selon une première variante de l'invention, les organes d'aspersion comportent au moins une buse d'aspersion montée fixe à l'extrémité de la conduite d'arrivée des effluents à traiter. Conformément à une seconde variante de l'invention, les organes d'aspersion comportent un joint tournant, monté à l'extrémité de la conduite d'arrivée des effluents à traiter, entraîné par un moteur et solidaire d'un bras rotatif essentiellement horizontal sur lequel est montée au moins une buse d'aspersion. Conformément à cette seconde variante de l'invention, il est avantageux de monter le joint tournant au niveau de l'axe du réservoir, et de concevoir le bras rotatif de sorte qu'il s'étende essentiellement le long d'un rayon de la face principale de l'élément absorbant. Il est à noter que lorsque le dispositif a fonctionné un grand nombre d'heures, il est possible de démonter l'élément absorbant pour le remplacer, et de récupérer les composés organiques qui y ont été retenus. Les caractéristiques du dispositif qui fait l'objet de l'invention seront décrites plus en détail en se référant aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est une vue schématique du dispositif con forme à l'invention, - la figure 2 est une vue de détail montrant une variante de ce dispositif. Selon la figure 1, le dispositif de filtration est constitué, d'une part, par un réservoir essentiellement cylindrique 1 reposant sur des pieds 2 et muni, à sa partie inférieure, d'une vanne de vidange 3 reliée à une conduite d'évacuation non représentée, et d'autre part, par des organes d'aspersion 4 montés à la partie supérieure du réservoir l et reliés à une conduite 5 d'arrivée selon la flèche a des effluents à traiter. Le réservoir l est obturé à sa partie supérieure par une paroi perméable 6 essentiellement horizontale équipée, sur la quasi totalité de sa surface, d'un élément absorbant cylindrique 7 muni, à sa partie supérieure d'une face principale circulaire 8 située en regard des organes d'aspersion 4. L'élément absorbant 7 est de nature à permettre le passage de l'eau contenue dans les effluents provenant de la conduite d'arrivée 5 selon la flèche a mais retient la quasi totalité des composés organiques pouvant y être renfermés, notamment les solvants, les graisses et les hydrocarbures. Le réservoir 1 coopère, par ailleurs, avec un bac de trop plein 9 auquel il est relié par une conduite de trop plein 10 et dans lequel l'eau contenue dans le réservoir est automatiquement transférée dès que son niveau dé passe un niveau de seuil prédéterminé schématisé par la double flèche b. La conduite de trop plein 10 est équipée d'un coude 10' afin d'éviter le transfert de la couche de surface dans le réservoir 9. Selon la figure 1, les organes d'aspersion 4 sont constitués par un joint tournant 11 fixé à l'extrémité de la conduite 5 ; ce joint est monté sur une potence 12 solidaire du récipient 1 au niveau de l'axe x-x' de celuici, en regard de la face principale 8 de l'élément absorbant 7. Le joint tournant 11 est entraîné en rotation par un moteur 13 et est solidaire dans son mouvement d'un bras rotatif 14 essentiellement horizontal portant une série de buses d'aspersion 15. Le nombre de trois buses d'aspersion choisi à titre d'exemple pour la figure ne doit, bien entendu, en aucune manière être considéré comme étant limitatif de l'invention. La longueur du bras rotatif 14 correspond essentiellement au rayon de la face principale 8 de l'élément absorbant 7 ; par suite, pendant sa rotation, les buses 15 permettent de répartir uniformément les effluents provenant de la conduite d'arrivée 5 selon la flèche a sur la totalité de cet élément. Les produits organiques polluants contenus dans ce liquide sont largement retenus par absorption sur l'élément 7 tandis que l'eau parvenant selon les flèches c dans le réservoir 1 est suffisamment pure pour être rejetée à l'égout ou recyclée dans le cadre d'un processus à boucle fermée. Conformément à la variante représentée sur la figure 2, le joint tournant 11 est remplacé par un joint fixe 16 monté de manière similaire sur la potence 12 solidaire du réservoir 1 à l'extrémité de la conduite 5 ; ce joint porte, à son extrémité, une buse d'aspersion médiane 17 susceptible de répartir l'eau amenée par la conduite d'arrivée 5 selon la flèche a sur la totalité de la face 8 de l'élément 7. REVENDICATIONS 10) Dispositif de filtration d'effluents aqueux faiblement chargés en produits polluants, notamment en hydrocarbures, caractérisé en ce qu'il est constitué - d'une part, par un réservoir (1) obturé à sa partie supé rieure par une paroi perméable (6) essentiellement hori zontale équipée d'un élément absorbant (7) amovible laissant passer l'eau mais retenant la quasi totalité des composés organiques, notamment les solvants, les graisses et les hydrocarbures, et - d'autre part, par des organes d'aspersion (4) montés au dessus de l'élément absorbant (7) et reliés à une con duite d'arrivée (5) des effluents à traiter de façon à permettre leur répartition sur la totalité de la surface de l'élément absorbant (7) et la récupération à la partie inférieure du réservoir (1) d'une eau épurée pouvant soit être directement rejetée à l'égout sans danger pour l'environnement, soit être recyclée. 20) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément absorbant (7) occupe la majeure partie de la surface de la paroi perméable (6) d'obturation du réservoir (1). 30) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le réservoir (1) est de forme essentiellement cylindrique tandis que l'élément absorbant (7), lui aussi de forme cylindrique, comporte une face principale (8) essentiellement circulaire tournée vers l'extérieur. 40) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le réservoir (1) est équipé d'une vanne de vidange (3). 50) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le réservoir (1) coopère avec un bac de trop plein (9). 60) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les organes d'aspersion (4) comportent au moins une buse d'aspersion (17) montée fixe à l'extrémité de la conduite d'arrivée (5) des effluents à traiter. 70) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les organes d'aspersion (4) comportent un joint tournant (11), monté à l'extrémité de la conduite d'arrivée (5) des effluents à traiter, entraîné par un moteur (13) et solidaire d'un bras rotatif (14) essentiellement horizontal sur lequel est montée au moins une buse d'aspersion (15). 80) Dispositif selon les revendications 3 et 7, caractérisé en ce que le joint tournant (11) est monté sur l'axe (x-x') du réservoir (1) tandis que le bras rotatif (14) s'étend essentiellement le long d'un rayon de la face principale (8) de l'élément absorbant (7).