Brevet FR2751636A1 — publié le 19980130

PROCEDE ET INSTALLATION DE RECUPERATION DE NAPPES D'HYDROCARBURES ET AUTRES POLLUANTS LIQUIDES La présente invention est relative à un procédé et une installation pour collecter des polluants liquides d'une densité inférieure à celle de l'eau et notamment des nappes d'hydrocarbures répandues sur l'eau. Le procédé selon l'invention est caractérisé en ce qu'au moins un récipient, appelé également nacelle, ayant des orifices d'entrée et de sortie, est déplacé à la surface de la nappe polluante pour créer une entrée et une circulation d'eau interne dans le récipient et que ce récipient contient un matériau de retenue des polluants liquides et notamment des hydrocarbures. Le matériau de retenue présente des propriétés d'adsorption et/ou d'absorption. Il est à titre d'exemple avantageusement constitué par un absorbant du type décrit dans la demande de brevet suisse N 1 466/95-5 du 18 mai 1995, à laquelle le lecteur pourra se référer pour de plus amples détails. La séparation de l'eau et du polluant intervient directement dans le récipient et l'eau dépolluée est rejetée à l'extérieur, ce qui limite les quantités de polluant à traiter ou à récupérer. Le récipient est vidé périodiquement et le matériau saturé de polluants, notamment d'hydrocarbures, est remplacé par un matériau vierge. L'invention concerne également une installation pour la mise en oeuvre du procédé susmentionné, laquelle installation est caractérisée en ce qu'elle comporte des récipients agencés pour flotter sur l'eau, un matériau de retenue des polluants liquides logé à l'intérieur des récipients, des orifices d'entrée et de sortie ménagés dans chaque récipient et un système de halage des récipients à la surface de l'eau, afin de créer une entrée et un écoulement de l'eau polluée à l'intérieur des récipients. Les récipients sont de préférence attelés le long d'un câble ou d'une chaîne, ou de tout autre moyen permettant le déplacement de chaque récipient à la surface de l'eau. Le système de halage, installé sur une embarcation ou sur un rivage, permet de ramener les récipients vers les ensembles de traitement en vue d'un remplacement du matériau saturé de polluants par un matériau vierge. Un câble constitue avantageusement une boucle sans fin, qui passe sur une poulie motrice, laquelle peut, à titre d'exemple, être disposée à bord d'une embarcation. La rotation de la poulie engendre un défilement continu des récipients à la surface de l'eau et une remontée périodique à bord des récipients, pour les opérations de remplacement du matériau de retenue des polluants. L'embarcation, qui peut être une barge tractée par un remorqueur ou tout autre moyen, même fixe, mettant en oeuvre le déplacement des récipients, balaye la nappe polluante entraînant les récipients qui collectent cette nappe polluante. Le long de la trajectoire de défilement des récipients hors de l'eau, sont disposés successivement, l'unité de vidage des récipients, l'unité d'extraction du polluant hors du matériau de retenue, l'unité de lavage des récipients et l'unité de remplissage de ces récipients par un matériau vierge. Ces opérations sont automatisées, ainsi que l'essorage du matériau de retenue saturé permettant la récupération des polluants liquides, par exemple des hydrocarbures. La capacité de traitement de l'installation dépend du nombre de récipients, de leur taille, de leur vitesse de défilement, du pouvoir d'adsorption/absorption et de rétention du matériau de retenue, de la quantité de matériau contenue dans chaque récipient, ainsi que de la quantité et de la viscosité des polluants à la surface de l'eau. Selon un développement de l'invention le matériau de retenue des polluants liquides, appelé aussi "mousse absorbante", dont le volume est particulièrement important, peut être fabriqué à bord de l'embarcation, les matières premières pour la fabrication de cette mousse étant stockées dans des fûts. Un procédé et les équipements pour la fabrication d'une mousse absorbante convenant comme matériau d'adsorption/absorption sont décrits dans la demande de brevet suisse sus-indiquée. Selon un autre développement important de l'invention, l'installation est conçue en éléments prêts à monter, afin de faciliter le stockage, le transport, la manutention et la mise en place sur une embarcation ou sur tout autre point fixe ou mobile. Ces éléments peuvent être empotés dans des conteneurs standard. D'autres avantages et caractéristiques ressortiront clairement de la description qui suit d'un mode de mise en oeuvre de l'invention donné à titre d'exemple et représenté dans les dessins annexés, sur lesquels: la figure 1 est une vue schématique en perspective d'une embarcation équipée d'une installation selon l'invention; la figure 2 est une vue en plan de l'installation selon la figure 1; la figure 3 est une coupe suivant la ligne III-III de la figure 2; les figures 4 et 5 sont des vues, respectivement en élévation et en plan du conteneur de fabrication de la mousse, les parois latérales étant supposées enlevées. L'invention est décrite, ci-dessous, dans son application préférentielle à une installation disposée sur une embarcation, mais il est important de noter que cette invention peut être utilisée sur un point fixe permettant de protéger toute zone risquant d'être polluée. Sur les figures une embarcation 10, remorque à l'arrière un câble 11 ou une chaîne, en forme de boucle sans fin. Au câble 11 sont attelés des récipients 12, régulièrement échelonnés le long du câble 11 et agencés pour flotter sur l'eau. Chaque récipient 12 a des orifices avant 13 d'entrée d'eau et des orifices arrière 14 de sortie et il contient une mousse 17 d'absorption des polluants liquides. A bord de l'embarcation 10 est disposée une poulie d'extrémité 15, entraînée en rotation par un moto-réducteur 16. L'extrémité de la boucle du câble 11 passe sur la poulie 15, de façon à entraîner le câble 11 et à haler les récipients 12 sur la surface de l'eau. L'arrière de l'embarcation 10 présente un plan incliné 18, prolongé à bord par une gouttière 19 de glissement des récipients 12. Il est facile de comprendre qu'une rotation de la poulie 15 provoque un déplacement des récipients 12 sur la surface de l'eau et que l'eau polluée entre par les orifices avant 13 dans le récipient 12, où elle entre au contact de la mousse 17. Les polluants liquides sont retenus par la mousse 17, qui laisse passer l'eau, laquelle ressort par les orifices arrière 14. La mousse 17 se charge progressivement de polluants liquides et l'ensemble est agencé de façon que la mousse 17 soit saturée lorsque le récipient 12 aborde le plan incliné 18 et est hissé à bord. Sur la trajectoire en demi-boucle de déplacement du récipient 12 à bord de l'embarcation 10, sont disposés successivement un emplacement de vidage et d'extraction 20 de la mousse saturée 17, un emplacement de lavage 21 et un emplacement de remplissage 22 de mousse 17. L'emplacement de lavage 21 est situé dans la partie courbe, tandis que les emplacements de vidage 20 et de remplissage 22 sont respectivement à l'entrée et à la sortie de la demi-boucle. Les récipients 12 défilent en continu à faible vitesse et les opérations de vidage, lavage et remplissage s'effectuent simultanément sans aucun arrêt. La mousse saturée 17 passe dans une essoreuse 23 à rouleaux ou une centrifugeuse ou autre système d'extraction, avant d'être stockée pour être traitée à terre. Les polluants liquides récupérés sont canalisés vers une citerne qui peut être flottante. La poulie d'extrémité 15 et son moto-réducteur 16 sont logés au centre d'un premier conteneur 25, arrimé transversalement à l'arrière de l'embarcation 10. Les deux grandes faces latérales, à l'avant et à l'arrière, sont relevées ou rabattues lors de la mise en place sur l'embarcation 10. Les deux petites faces latérales portent des tourets 24 d'enroulement du câble 11 pendant les périodes de stockage de l'installation. Pendant ces périodes les dispositifs de vidage 20 et de remplissage 22 ainsi que l'essoreuse 23 sont stockés dans un deuxième conteneur 26, disposé parallèlement au premier 25, un peu plus à l'arrière de l'embarcation 10. Les deux grandes faces latérales de ce deuxième conteneur 26 sont également relevées, lors de la mise en place et les dispositifs de vidage 20, de remplissage 22 et d'essorage 23 sont extraits et déployés hors du conteneur 26, par exemple par roulement ou pivotement. La demi-boucle du câble 11 traverse le deuxième conteneur 26, en position de fonctionnement de l'installation, pour atteindre la poulie d'extrémité 15 logée dans le premier conteneur 25. Deux autres conteneurs 27,28, disposés à l'arrière du premier conteneur 25, sont utilisés pour le logement des récipients 12, lorsque ceux-ci sont détachés du câble 11. Les autres accessoires de l'installation sont logés dans les emplacements disponibles dans l'un quelconque des conteneurs précédents 2528 ou dans un conteneur additionnel. Les conteneurs 25-28 sont de taille standard, ce qui facilite leur manutention et leur arrimage sur l'embarcation 10. Il est clair qu'une répartition différente des éléments prêts à monter, dans les différents conteneurs 25-28 est possible, l'essentiel étant le regroupement de tous les éléments dans des conteneurs pour le stockage et la facilité de montage de l'installation. Un cinquième conteneur 29 constitue l'unité de fabrication de la mousse 17 décrite dans le brevet suisse précité. Sur la figure 1, ce cinquième conteneur 29 est disposé longitudinalement à côté des autres conteneurs, mais, selon la taille du conteneur 29 et de l'embarcation 10, la disposition peut être différente. En se référant aux figures 4 et 5, on reconnait les principaux constituants de cette unité de fabrication, décrite dans la demande de brevet suisse précitée, notamment; le groupe électrogène 30 avec son armoire de distribution 31, le compresseur 32, le groupe de production de froid 33 avec le vase d'expansion 34, la mélangeuse 35, le coffret électrique 36, le groupe d'agent d'expansion 37, les pots de rinçage 38, le groupe résol 39, le groupe réticulant 40, le tapis roulant 41 avec à l'une de ses extrémités la tête de coulée 42 et à l'extrémité opposée la déchiqueteuse 43, les cuves 44 de stockage des matières premières et le système de ventilation 45. Selon l'invention le tapis roulant 41 s'étend le long de l'une des grandes parois du conteneur 29 et occupe avec la déchiqueteuse 43, disposée à son extrémité, la quasi totalité de la longueur du conteneur 29. Les autres composants de l'unité de fabrication de la mousse 17, notamment les cuves 44, le groupe électrogène 30, l'armoire de distribution 31, le compresseur 32, le groupe de froid 33, le groupe agent d'expansion 37, le groupe réticulant 40, la mélangeuse 35, le groupe résol 39 et le coffret électrique 36 sont alignés le long de l'autre grande paroi. Dans l'exemple illustré par les figures 4 et 5, le conteneur 29 est du type standard 40 pieds, tandis que les autres conteneurs 25-28 sont du type standard 20 pieds. Le fonctionnement de l'unité de fabrication est décrite dans le brevet suisse précité et il suffit de rappeler que l'agent d'expansion, le résol et le réticulant, stockés, préparés, conditionnés dans les groupes respectifs, sont mélangés dans la mélangeuse 35 et amenés à la tête de coulée 42, située audessus du tapis roulant 41. La mousse expansée formée sur le tapis 41 se refroidit et est introduite à la fin du tapis 41 dans la déchiqueteuse 43, qui la fragmente en petits blocs de mousse, servant au remplissage des récipients 12. Le fonctionnement de l'installation ressort de l'exposé précédent. Après mise en place et montage de l'installation sur l'embarcation 10 et arrivée de cette dernière sur le site pollué, on met l'installation en route pour engendrer la circulation des récipients 12. L'embarcation peut poursuivre à faible vitesse sa course pour balayer la zone polluée en traînant le câble 11 et les récipients 12 comme un filet ou au contraire s'arrêter et se déplacer par intermittence. Le déplacement relatif des récipients 12 sur l'eau, engendré par le défilement du câble 11 et/ou le déplacement de l'embarcation 10, provoque l'entrée de l'eau et la circulation à l'intérieur du récipient 12. En fin de parcours le câble 11 tire les récipients 12 à bord, où ils sont vidés, nettoyés et remplis de mousse vierge avant d'amorcer un nouveau parcours sur l'eau. La fabrication à bord de la mousse permet la réalisation d'une unité autonome, mais il est clair que cette mousse peut être stockée à bord ou être approvisionnéé au fur et à mesure par une autre embarcation, équipée d'une unité de fabrication ou transportant la mousse vierge. Le système de récipients flottants selon l'invention est applicable à des installations montées à demeure sur une embarcation, les containers étant alors superflus, ainsi qu'à des installations fixes, soit de protection d'une zone particulière, soit de confinement d'une zone à risque de pollution telle qu'une plate-forme de forage. Le spécialiste adaptera facilement les différents composants de l'installation à ce genre d'applications, par exemple en définissant la trajectoire de déplacement des récipients ou en prévoyant un débrayage des récipients du câble pour leur vidage. Revendications 1. Procédé de collecte de polluants liquides d'une densité inférieure à celle de l'eau, notamment de nappes d'hydrocarbures répandues sur l'eau, caractérisé en ce qu'au moins un récipient (12) ayant des orifices d'entrée (13) et de sortie (14) est déplacé à la surface de l'eau polluée pour créer une entrée et une circulation interne dans le récipient (12) de l'eau polluée et que le récipient contient un matériau (17) de retenue des polluants liquides et notamment des hydrocarbures. 2.Installation pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte des récipients (12) agencés pour flotter sur l'eau, un matériau (17) de retenue des polluants liquides logé à l'intérieur des récipients, des orifices d'entrée (13) et de sortie (14) ménagés dans chaque récipient (12) et un système de halage (11,15) des récipients à la surface de l'eau, pour créer une entrée et un écoulement de l'eau polluée à l'intérieur des récipients. 3. Installation selon la revendication 2, caractérisée en ce qu'une pluralité de récipients (12) sont attelés, l'un derrière l'autre, le long d'un câble (11) ou d'une chaîne, halé par une embarcation (10) ou par un treuil disposé en un emplacement fixe ou mobile, et qu'un dispositif (15,16) d'entraînement du câble (11) ou de la chaîne est agencé pour déplacer les récipients à la surface de l'eau et les hisser hors de l'eau. 4. Installation selon la revendication 2 ou 3, caractérisée en ce que le câble (11) ou la chaîne constitue une boucle sans fin, passant sur une poulie d'extrémité motrice (15), qui engendre un défilement continu des récipients (12). 5. Installation selon la revendication 2, 3 ou 4, caractérisée en ce qu'elle comporte un dispositif de vidage (20) des récipients (12) et d'extraction des polluants liquides hors du matériau de retenue (17) et un dispositif de remplissage (22) par un matériau (17) vierge. 6. Installation selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, disposée à bord d'une embarcation, caractérisée en ce que le dispositif de vidage (20) et le dispositif de remplissage (22) des récipients (12) sont disposés sur la trajectoire de défilement des récipients sur l'embarcation (10) et que les opérations de vidage et de remplissage sont effectuées automatiquement au cours du défilement des récipients (12). 7. Installation selon la revendication 6, caractérisée en ce qu'un dispositif d'essorage (23) du matériau (17) de retenue des polluants liquides et un dispositif de fabrication dudit matériau sont embarqués sur-l'embarcation (10). 8. Installation selon l'une quelconque des revendications 2 à 7, caractérisée en ce qu'elle est constituée d'éléments prêts à monter, ayant un premier élément, agencé en conteneur (25), qui comprend essentiellement le câble d'entraînement (11), la poulie d'extrémité (15) et son moto-réducteur (16) et un deuxième élément (26), agencé en conteneur, qui comprend les unités de vidage (20) et de remplissage (22) des récipients (12) et une unité d'essorage (23) du matériau (17) de retenue des polluants liquides. 9. Installation selon l'une quelconque des revendications 2 à 8, caractérisée en ce qu'elle comprend un conteneur (29) rassemblant les éléments de fabrication du matériau (17) de retenue des polluants liquides. 10. Installation selon la revendication 9, caractérisée en ce que lesdits éléments de fabrication du matériau (17) comprennent notamment une mélangeuse (35), un tapis roulant (41), une tête de coulée (42) disposée à l'une des extrémités du tapis (41), une déchiqueteuse (43) et que le tapis (41) s'étend le long de l'une des grandes parois du conteneur (29) et occupe, avec éventuellement la déchiqueteuse (43), la quasi totalité de la longueur du conteneur (29).