Brevet FR2797439A1 — publié le 20010216

Dispositif de production d'eau potable par ultrafiltration L'invention concerne un dispositif pour la production d'eau potable par ultrafiltration à partir d'une eau brute. on connaît déjà des dispositifs de ce genre qui permettent de produire de l'eau potable à partir d'une eau brute considérée comme chimiquement potable, mais bactériologiquement non potable. I1 peut s'agir par exemple d'une eau de pluie, de puits, de rivière, etc. Le traitement de cette eau brute s'effectue par des moyens d'ultrafiltration, en particulier un cylindre creux en céramique. Ces dispositifs connus sont conçus pour être installés définitivement à poste fixe, par exemple dans des hôpitaux, des hôtels, etc., en étant raccordés d'une part à une source d'alimentation en eau brute et d'autre part à un circuit de distribution d'eau potable. En outre ils doivent être raccor dés au secteur électrique. I1 en résulte que ces dispositifs ne sont ni mobiles, ni autonomes. L'invention a notamment pour but de surmonter les inconvé nients précités. Elle vise en particulier à procurer un dispositif de produc tion d'eau potable par ultrafiltration susceptible de constituer une unité autonome et mobile pour délivrer de l'eau potable à partir d'eau brute dans des sites où une telle demande en eau potable s'avère impérieuse. I1 peut s'agir par exemple de sites dans des pays en voie de dévelop pement, de sites ayant subi une catastrophe naturelle, etc. L'invention propose à cet effet un dispositif de production d'eau potable par ultrafiltration, lequel comprend un conteneur transportable contenant des moyens d'aspiration propres à aspirer une eau brute à traiter, un module d'ultra- filtration alimenté en eau brute et propre à produire une eau potable, une citerne de stockage de l'eau potable et des moyens distributeurs alimentés à partir de la citerne de stockage. on procure ainsi un dispositif qui constitue une unité autonome et mobile dont les différents équipements sont inclus dans un conteneur, de préférence du type standard, susceptibles d'être transportés facilement par route, rail ou bateau. Cette unité renferme donc tous les éléments nécessaires à la production de l'eau potable et, une fois acheminée sur site, il suffit de la raccorder à la source d'eau brute disponible pour la rendre immédiatement opérationnelle et permettre la distribution de cette eau potable à partir des moyens distributeurs. Dans une forme de réalisation préférée de l'invention, le dispositif comprend en outre un réservoir tampon pour le stockage de l'eau brute, qui est interposé entre les moyens d'aspiration et le module d'ultrafiltration et qui est équipé d'un capteur de niveau minimal et d'un capteur de niveau maximal. De préférence, le module d'ultrafiltration est de type tangentiel et comprend des tubes en céramique. I1 peut s'agir d'un module prêt à l'emploi disponible dans le commerce. Selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention, le module d'ultrafiltration est relié à un sac filtrant jetable pour la récupération des boues, ce sac filtrant étant placé au dessus d'un bac pour la récupération des eaux usées non filtrées. Selon encore une autre caractéristique avantageuse de l'invention, la citerne de stockage de l'eau potable est un réservoir souple installé sur le conteneur et protégé par une toiture et des grilles démontables. Les moyens distributeurs comprennent avantageusement au moins un distributeur choisi parmi un distributeur d'eau fraîche, un distributeur de glaçons, un distributeur d'eau potable à la température ambiante et un distributeur d'eau de rinçage chlorée. Ces moyens distributeurs sont avantageusement équipés de moyens de paiement par carte magnétique. Selon encore une autre caractéristique de l'invention, le conteneur est divisé par au moins une cloison en au moins deux compartiments : au moins un local technique fermé au public et contenant notamment les moyens d'aspiration, le module d'ultrafiltration et la citerne de stockage de l'eau potable, et un local public ouvert au public et contenant notamment les moyens distributeurs. Selon encore une autre caractéristique de l'invention, le dispositif comprend un groupe électrogène pour l'alimentation du dispositif en énergie électrique. Ceci permet de conférer une autonomie au dispositif. Ce groupe électrogène est de préférence relié à une armoire électrique qui inclut notamment un chargeur de batteries. I1 est particulièrement avantageux que le dispositif com prenne en outre une unité de télégestion interrogeable à distance et propre à fournir des informations concernant notamment la consommation d'eau brute, la consommation d'eau potable, et d'éventuels défauts ou incidents de fonctionne ment. De préférence le dispositif comprend en outre un groupe de climatisation. I1 est avantageux également que le dispositif comprenne une balise de localisation pour repérer le site d'installation du conteneur. Selon encore une autre caractéristique de l'invention, le dispositif comprend en outre au moins un avertisseur choisi parmi des détecteurs de défauts électriques, des détecteurs de fumée, des détecteurs de température, des alarmes, des caméras de télésurveillance. De préférence, le dispositif comprend en outre un ensemble d'analyse de la qualité de l'eau en continu : pH, DCO, résistivité. Dans la description qui suit, faite seulement à titre d'exemple, on se réfère aux dessins annexés, sur lesquels - la figure 1 est une représentation schématique d'un dispositif selon l'invention ; et - la figure 2 est une vue en perspective d'un dispositif selon l'invention. Le dispositif représenté à la figure 1 comprend un conteneur transportable 10 constitué ici d'un conteneur standard en acier prévu pour être transporté par la route, le rail ou le bateau. Un tel conteneur a une longueur de 6 mètres, une largeur de 2,5 mètres et une hauteur de 2,6 mètres. I1 est équipé de moyens de manutention appropriés permettant son chargement et déchargement, en particulier sur le plateau d'un camion approprié. Le conteneur 10 est divisé par deux cloisons 12 et 146 en trois compartiments : deux locaux techniques 14 et 15 fermés au public et un local public 16 ouvert au public. Le dispositif est équipé de moyens d'aspiration propres à aspirer une eau brute à traiter pour la rendre pure et potable. Ces moyens comprennent une conduite d'alimentation ou de puisage 18 reliée à une pompe d'aspiration 20 et munie à son extrémité d'une crépine filtrante 22 et d'un clapet anti-retour 24 pour permettre un captage direct d'une eau brute 26 provenant d'un puits ou d'une rivière. La conduite 18 peut également être raccordée à un réservoir en charge ou à un réseau d'eau de ville 28. Dans ce cas, l'ouverture et la fermeture du circuit se fait à l'aide d'une électrovanne de puisage 30, également placée dans le local technique 14. Lors du transport et de l'entreposage du conteneur, la conduite 18 est démontée et rangée dans un logement (non représenté) prévu à cet effet. En aval, la conduite 18 est reliée à une conduite 32 débou chant dans un réservoir tampon 34 destiné au stockage de l'eau brute. Entre la pompe d'aspiration 20 et le réservoir tampon 34 sont interposés successivement un pré-filtre 36 muni d'un indicateur de colmatage, un compteur volumétrique 38 et une vanne manuelle 40. Le réservoir tampon 34 est équipé en outre d'une vanne manuelle 42 reliée à sa partie supérieure au réservoir d'eau potable pour permettre un rinçage périodique du réservoir. De plus, le réservoir tampon 34 est équipé d'un capteur de niveau minimal 44 et d'un capteur de niveau maximal 46 propres à piloter la pompe d'aspiration 20 ou l'électrovanne de puisage 30, de manière que le réservoir tampon 34 soit toujours rempli d'eau brute à un niveau compris entre le niveau minimal et le niveau maximal. Le réservoir tampon 34 est relié, en partie inférieure, à une conduite de sortie 48 sur laquelle sont montés une vanne manuelle 50 et un clapet anti-retour 52. La conduite 48 alimente en eau brute un module d'ultrafiltra- tion 54 fonctionnant par ultrafiltration tangentielle, qui est avantageusement un module disponible dans le commerce pouvant produire jusqu'à 20 m3 d'eau potable par jour à partir d'eau brute. Ce module comporte une pompe d'aspiration 56 alimentant un ensemble de tubes en céramique 58 pour produire d'une part de l'eau pure et potable évacuée en partie supérieure par une conduite de sortie 60 et, d'autre part, un filtrat (c'est-à- dire des boues) évacué par une conduite 62. L'eau potable évacuée par la conduite 60 est recueillie dans une citerne de stockage 64 constituée ici d'un réservoir souple formé d'un matériau de qualité alimentaire et ayant une capacité de 5 à 10 m3. Le réservoir est installé sur le toit 66 du conteneur et il est protégé par une toiture de protection et des grilles latérales, désignées dans leur ensemble par la référence 68. Lors du transport et du stockage du dispositif de l'inven tion, le réservoir 64, la toiture et les grilles 68 sont démontés pour limiter l'encombrement du conteneur. La citerne de stockage 64 loge intérieurement un capteur de niveau minimal 70 et un capteur de niveau maximal 72 qui commandent la marche et l'arrêt du module d'ultrafiltration 54, et en particulier la pompe d'alimentation 56. Le module d'ultrafiltration 54 est également logé dans le local technique 15 et il inclut des moyens permettant de chlorer, au niveau voulu, l'eau pure envoyée dans la citerne de stockage 64. Cette dernière est reliée en partie inférieure à une conduite de distribution 74 via une vanne manuelle 75. La conduite 74 est placée dans le local technique 14 et sert à alimenter des moyens distributeurs logés dans le local public 16. Ces moyens distributeurs comprennent dans l'exemple un distributeur d'eau fraîche au litre 76, un distributeur de glaçons 78, un distributeur d'eau potable à la température ambiante 80 et un distributeur d'eau de rinçage chlorée 82. Ces distributeurs sont équipés de lecteurs de carte magnéti que de prépaiement, respectivement 84, 86, 88 et 90. En variante, il est possible d'utiliser une centrale de paiement à carte magnétique avec sélection du produit à consommer :eau fraîche, glaçons, eau à la température ambiante, eau de rinçage, téléphone, etc. Le local 16 ouvert au public est fermé pour le transport par une porte non étanche (non représentée sur la figure 1). Une fois le conteneur installé sur site, les utilisateurs peuvent avoir accès à ce local public et prélever, de l'eau fraîche, des glaçons, de l'eau potable ou de l'eau de rinçage en payant avec une carte magnétique appropriée. Le local technique 14 est accessible au personnel d'entretien et interdit au public, et il comporte une porte d'entrée ver- rouillable. Le local technique 15 est réservé au personnel accrédité et il est séparé du local technique 14 par une porte étanche et verrouillable et un rideau souple. Le local 16 réservé au public est situé à l'arrière du conteneur et il est séparé du local technique 15 par une cloison 146 suppor tant les distributeurs. Le distributeur 82 permet de produire de l'eau de rinçage qui est chlorée à partir d'un réservoir 92 contenant un produit chloré et relié à la conduite 74, un clapet anti-retour 94 étant prévu pour empêcher le produit chloré d'accéder aux trois autres distributeurs 84, 86 et 88. Sous le distributeur d'eau de rinçage 82 est prévu un ensemble 96 de cuvette et drain pour la récupération des eaux usées. Cet ensemble 96 est relié par une conduite 98 à une conduite d'évacuation 100 pour les eaux usées qui sortent du conteneur. Les eaux usées et les boues évacuées par la conduite 62 sont récupérées dans un sac filtrant jetable 102 à l'intérieur du local technique 14. Ce sac filtrant 102 est placé au-dessus d'un bac 104 pour la récupération des eaux usées non fil- trées. Ces eaux sont évacuées également par la conduite 100, une vanne à commande manuelle 106 étant disposée sur la conduite 100 en aval de la conduite 98 et du bac de récupéra tion 104. Dans le local technique 14 sont en outre prévus des moyens (non représentés) pour le stockage du matériel. Par ailleurs, le dispositif de l'invention comprend des équipements électriques et électroniques disposés à l'inté rieur du local technique 15. Ces équipements comprennent un groupe électrogène 108 propre à fournir l'énergie électrique nécessaire au fonctionnement du dispositif. Ce groupe électrogène est alimenté par un réservoir 110 de gazole permettant une autonomie de fonctionnement de plusieurs jours. Le groupe électrogène 108 est placé dans le local technique 14 et il est relié à une armoire électrique 112 placée dans le local technique 15. Cette armoire électrique inclut notamment un chargeur 114 pour des batteries 116 servant à l'alimentation des équipements électroniques qui seront décrits plus loin . Le groupe électrogène 108 est équipé d'un dispositif de démarrage automatique (non représenté) télécommandé par l'armoire électrique 112 et il est par ailleurs relié à un ensemble de batteries de démarrage 118. Un coffret électrique "marche/arrêt général" (non représenté) est installé dans le local technique 14 et il est donc accessible au personnel d'entretien en cas d'urgence. L'armoire électrique 112 centralise tous les éléments nécessaires à la répartition du courant électrique pour la protection de l'installation, du personnel et du matériel, les automatismes de démarrage, de télécommande et de sécurité et le chargeur de batteries 114. Le dispositif de l'invention comprend en outre une unité de télégestion 120, placée dans le local technique 15, et interrogeable à distance. Cette unité est propre à fournir des informations concernant notamment la consommation d'eau brute, la consommation d'eau potable, et d'éventuels défauts ou incidents de fonctionnement. Cette unité 120 est inaccessible au personnel d'entretien et elle fournit des informations à distance à un service de gestion qui peut procéder à tout moment à une interrogation téléphonique portant sur différents paramètres. Ces derniers concernent le comptage de la consommation d'eau brute, le comptage de la consommation d'eau potable reçue des distribu teurs 84, 86, 88 et 90, le comptage de la consommation de gazole, des défauts de fonctionnement (colmatage des filtres, surchauffe, etc), des alarmes d'incendie ou de vandalisme. Le local technique 15 est équipé en outre d'un groupe de climatisation 122 pour conserver une température ambiante acceptable. Le local technique 15 est ventilé par un groupe purificateur d'air 124 qui a également pour fonction de pressuriser le local pour limiter l'introduction de bactéries, poussières et pollens, plus particulièrement lors de l'ouverture de la porte pour les opérations d'entretien. Cette porte (non représentée) est équipée d'un rideau souple (non représenté). Par ailleurs, le conteneur est équipé d'une balise de localisation 126 pour permettre de localiser et repérer le conteneur, quel que soit son site d'installation. Le dispositif est équipé d'un ensemble 148 d'analyse de la qualité de l'eau en continu : pH, DCO (demande chimique en oxygène), résistivité. Le dispositif comprend en outre différents avertisseurs, à savoir un avertisseur de défauts électriques 128, un détec- teur de fumée 130 propre à déclencher une alarme d'incendie ou la mise en marche d'un extincteur. En variante, la sécurité incendie pilotée par les détecteurs de fumée peu être assurée par l'ouverture d'électrovannes situées à la base du réservoir d'eau potable 64 installé sur le toit du conteneur, pour procurer un arrosage d'eau dirigé vers les points susceptibles de surchauffe, tels que le collecteur et la tuyauterie d'échappement du groupe électro gène, le réservoir de carburant, etc. I1 est prévu aussi un détecteur de température 132 en cas de surchauffe anormale du local et des équipements qu'il contient, une alarme anti-cambriolage et vandalisme 134 et deux caméras de surveillance 136 prévues respectivement dans le local technique et dans le local public. Dans le local public sont en outre prévus une prise électri que 138 et un poste téléphonique 140 (représenté à la figure 2). La figure 2 montre une forme de réalisation du dispositif de l'invention qui est conforme à la représentation schématique de la figure 1. Les éléments repris de la figure 1 sont désignés par les mêmes références numériques. En outre, la figure 2 fait apparaître la porte 142 du local technique 14, une porte 13 montée sur la cloison 12 (en pointillés), la porte 144 et l'auvent 145 du local public, ainsi que la cloison 146. on procure ainsi un dispositif de production d'eau potable qui constitue une unité autonome et mobile propre à être implantée rapidement dans un lieu approprié où il est nécessaire de pouvoir procurer une eau potable à partir d'une eau brute. Ce dispositif peut être géré et surveillé à distance et nécessite seulement des visites d'entretien et de maintenance à intervalles plus ou moins espacés. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à la forme de réalisation décrite précédemment à titre d'exemple et s'étend à d'autres variantes. Revendications 1. Dispositif de production d'eau potable par ultrafiltra- tion, caractérisé en ce qu'il comprend un conteneur transportable (1) contenant des moyens d'aspiration (18, 20) propres à aspirer une eau brute à traiter, un module d'ultrafiltration (54) alimenté en eau brute et propre à produire une eau potable, une citerne de stockage (64) de l'eau potable et des moyens distributeurs (76, 78, 80, 82) alimentés à partir de la citerne de stockage (64). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un réservoir tampon (34) pour le stockage de l'eau brute qui est interposé entre les moyens d'aspiration (18, 20) et le module d'ultrafiltration (54) et est équipé d'un capteur de niveau minimal (44) et d'un capteur de niveau maximal (46). 3. Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le module d'ultrafiltration (54) est de type tangentiel et comprend des tubes en céramique (58). 4. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le module d'ultrafiltration (54) est relié à un sac filtrant jetable (102) pour la récupération des boues et placé au dessus d'un bac (104) pour la récupéra tion des eaux usées non filtrées. 5. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la citerne de stockage (64) de l'eau potable est un réservoir souple installé sur le conteneur (10) et protégé par une toiture et des grilles démontables (68). 6. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les moyens distributeurs comprennent au moins un distributeur choisi parmi un distributeur d'eau fraîche (76), un distributeur de glaçons (78), un distribu teur d'eau potable (80) et un distributeur d'eau de rinçage chlorée 82(). 7. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les moyens distributeurs (76, 78, 80, 82) sont équipés de moyens de paiement par carte magnétique (84, 86, 88, 90). 8. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le conteneur (10) est divisé par au moins une cloison (12, 146) en au moins deux compartiments au moins un local technique (14, 15) fermé au public et contenant notamment les moyens d'aspiration (18, 20), le module d'ultrafiltration (54) et la citerne de stockage (64) de l'eau potable, et un local public (16) ouvert au public et contenant notamment les moyens distributeurs (76, 78, 80, 82). 9. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il comprend un groupe électrogène (108) pour l'alimentation du dispositif en énergie électrique. 10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que le groupe électrogène (108) est relié à une armoire électrique (112) qui inclut notamment un chargeur (114) de batteries (116). 11. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu'il comprend une unité de télégestion (120) interrogeable à distance et propre à fournir des informations concernant notamment la consommation d'eau brute, la consommation d'eau potable, et d'éventuels défauts ou incidents de fonctionnement. 12. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisé en ce qu'il comprend un groupe de climatisation (122). 13. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 12, caractérisé en ce qu'il comprend une balise de localisation (126) pour repérer le site d'installation du conteneur. 14. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 13, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un avertisseur choisi parmi un détecteur de défauts électriques (128), des détecteurs de fumée (130), un détecteur de température (132), une alarme (134), une caméra de télésurveillance (136). 15. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 14, caractérisé en ce qu'il comprend un ensemble (148) d'analyse de la qualité de l'eau en continu : pH, DCO, résistivité.