Brevet FR2821072A1 — publié le 20020823

UNITÉ TRANSPORTABLE DE PRODUCTION D'EAU POTABLE A PARTIR DE MODULES DE TYPE CONTENEUR La présente invention a pour objet une unité transportable de production d'eau potable à partir de modules de type conteneur. Elle se rapporte d'une manière générale au domaine du traitement de l'eau et peut être utilisée dans de très nombreux cas mais est surtout destinée à être installée, de façon définitive, temporaire ou saisonnière, dans des régions sinistrées, isolées ou sans infrastructures suffisantes. Les installations permettant d'obtenir, à partir d'eau brute, de l'eau potable conforme aux règlementations de l'Organisation Mondiale de la Santé sont en général longues à installer et d'un coût élevé du en grande partie aux frais de transport dans les lieux écartés. Or le problème de l'eau potable devient de plus en plus important dans des régions à population croissante peu industrialisées qui ne disposent souvent que d'eau impropre à la consommation. Le brevet n FR 2 408 552 fait état d'une installation mobile de préparation d'eau potable dont les parties nécessaires pour cette préparation sont disposées dans un conteneur du commerce fabriqué en série, de dimensions conformes aux spécifications appropriées de l'Organisation Internationale de Normalisation (I. S. O. ). Les diverses parties de l'installation comportent en particulier un étage de séparation à filtres-presses, un filtre à charbon et un étage de dessalement ou démtnéralisation par osmose inverse sous pression. Ce type d'unités ne permettent pas de fournir plus de 3 ou 4 mètres cubes par heure d'eau potable et les filtres-presses, ainsi que l'osmose inverse sous pression, sont de gros consommateurs d'énergie. Le dispositif selon la présente invention a pour objectif de remédier à cet état de choses. Il permet en effet de réaliser des unités de traitement d'eau à consommation d'énergie réduite ayant un débit entre 5 et 200 m3/h, transportables par véhicules de transport de conteneurs standards par voie maritime, routière ou ferroviaire, ou encore par hélicoptère, pouvant être déplacées ou utilisées temporairement à faible coût. De plus, contrairement aux stations classiques, les produits résiduels formées de boues contenant les coagulants et les floculants. ne sont pas chargées de substances toxiques introduits ou résiduels du procédé lui-même. La structure d'une unité de traitement de l'eau comporte quatre sections installées chacune dans un ou plusieurs conteneurs de type standardisé transportables par les moyens connus de transport de conteneurs : une section de décantation avec injection de coagulant ou floculant et éléments spécifiques à structure incliné en nid d'abeille avec circulation de l'eau du bas vers le haut, un module de stockage intermédiaire de l'eau, un local technique et un module de filtration. Sur le dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif d'une des formes de réalisation de l'objet de l'invention, la figure 1 est un schéma de principe de l'installation de traitement de l'eau. Le dispositif selon la figure 1 est constitué d'une installation de traitement de l'eau d'une capacité de 200 m3/h basée sur un procédé physico-chimique, occupant une surface totale d'environ 300 m2 et comportant quatre sections réparties dans des conteneurs standards aux normes ISO (Organisation Internationale de Normalisation). La première section A est un module de décantation installé dans deux conteneurs de'12 mètres en parallèle travaillant ensembles en parallèle et comportant chacun trois compartiments : - Compartiment d'agitation rapide A1 à une vitesse de rotation d'environ 100-150 t/min pour assurer le mixage avec un coagulant ou un floculant tel que le sulfate d'aluminium At(SO3) 2 en poudre ou la silice activée, injecté par pompes doseuses. - Compartiment d'agitation mécanique A2 à vitesse inférieure, par exemple 15-30 t/min sans ajout d'autres substances - Compartiment de décantation A3 mécanique par lamelle en"nid d'abeille"avec séparation des boues par vannes à déclenchement programmé pour l'ouverture de celles-ci. Les lamelle forment des conduits parallèles inclinés à environ 550 par rapport à l'horizontale, parcourus de bas en haut par l'eau à traiter, et sur la paroi interne desquels se déposent les boues de décantation. Ces lamelle, sur lesquelles, sont constituées de plaque ondulées agrafées à surface non lisse, réalisées en polystyrène ou un autre matériau adapté à cette application. L'inclinaison peut varier en fonction de la qualité de l'eau à traiter, du débit et de la vitesse d'écoulement. La deuxième section B est un module de stockage intermédiaire d'eau constitué d'un conteneur de 6 mètres renforcé avec parois métalliques de 4 à 6 mm d'épaisseur (l'épaisseur des parois des conteneurs commerciaux standards étant de 1,5 mm). Elle forme un réservoir tampon permettant d'assurer un débit régulier vers la filtration et assure le besoin en eau de lavage des filtres. Elle permet en outre de minimiser les volumes pour le déplacement de l'installation car elle peut servir de conteneur de transport pour le matériel annexe de l'installation. La troisième section C constitue un local technique séparé en trois compartiments ayant chacun, pour des raisons de sécurité, un accès séparé par des portes extérieures : - Un compartiment de soufflage C1 abritant des pompes soufflantes d'air pour le nettoyage des filtres de la quatrième section ; groupe d'injection de chlore gazeux, selon cet exemple (ou éventuellement chlore en galets lorsque les bouteilles de chlore gazeux ne sont pas disponibles dans les pays de destination). - Un'compartiment d'injection C2 contnant des bacs de préparation et d'injection des coagulants/floculants pour la section A. - Et un compartiment chlore C3 reçevant les équipements nécessaires pour assurer la distribution et le dosage du chlore gazeux CI (bouteilles). La quatrième et dernière section D est un module de filtration équipé de filtres F (trois pour cette unité) disposés dans des conteneurs standards de 6 mètres pour faciliter le transport. Le plancher, métallique, est démontable ou non, avec des crépines de filtration disposées par exemple à raison de 36 par mètre carré. Sur ce plancher, il y a deux couches. Une première couche, d'une épaisseur de 0,15 m, de charge filtrate de silex concassé ou de sable calibré. La seconde couche, d'une épaisseur de 0,8 m, avec des particules de taille supérieure formée également de silex ou d'un autre matériau filtrat. Deux des trois filtres seulement fonctionnent simultanément, le troisième étant en attente ou en préparation (lavage à l'eau). Les filtres sont lavés une fois par jour, durant environ 15-30 min et à raison de 65 m3/jour et par filtre, selon l'encrassement. Les lavages (nombre et volume d'eau) dépendent de la qualité de l'eau entrée et de la capacité de l'installation. A l'entrée de l'installation, selon la source S (rivière, nappe souterraine ou autre) sont prévues des pompes PO de type immergé, équipé avec une robinetterie standard et appropriée. A la sortie de l'installation, l'eau traitée est dirigée soit vers un château d'eau, soit vers un système de pompes et de robinets, soit vers une distribution urbaine, soit encore vers un traitement supplémentaire, si nécessaire, de type stérilisation micro-biologique ou autre, par exemple stérilisation par rayons ultraviolets ou par ozone, ou dessalement par osmose inverse. La pression de sortie de l'eau traitée peut être rendue constante à l'aide d'un ballon Bp eau/air. La composition de l'installation décrite ci-dessus ne constitue qu'un exemple de réalisation. Les éléments de l'unité de traitement de l'eau seront répartis dans un nombre de conteneurs dépendant du débit à assurer et pourront même être tous disposés dans un conteneur unique de 6 ou 12 mètres dans le cas d'une faible capacité. Le positionnement des divers éléments constitutifs donne à l'objet de l'invention un maximum d'effets utiles qui n'avaient pas été, à ce jour, obtenus par des dispositifs similaires REVENDICATIONS 1 o. Unité transportable de production d'eau potable à partir de modules de type conteneur, ayant d'une manière générale pour objet le traitement de l'eau et utilisable dans de très nombreux cas, mais destinée en particulier à être installée, de façon définitive, temporaire ou saisonnière, dans des régions sinistrées, isolées ou sans infrastructures suffisantes, caractérisée en ce qu'elle comporte quatre sections installées dans un ou plusieurs conteneurs de type standardisé transportables par les moyens connus de transport de conteneurs : une première section (A) de décantation avec injection de coagulant ou floculant et équipée d'éléments spécifiques à structure inclinée en nid d'abeille avec circulation de l'eau du bas vers le haut, une deuxième section (B) constituant un module de stockage intermédiaire de l'eau, une troisième section (C) abritant un local technique et une quatrième section (D) formant un module de filtration. 2 . Unité transportable selon la revendication 1, se caractérisant par le fait que, pour une capacité réduite, l'ensemble des constituants de la station de traitement d'eau sont installés dans un conteneur unique de 6 ou 12 mètres conforme à la norme ISO. 3 . Unité transportable selon la revendication 1, se caractérisant par le fait que chacune des sections (A, B, C, D) est installée dans un ou plusieurs conteneurs de 6 ou 12 mètres conforme à la norme ISO. t 4 . Unité transportable selon l'une quelconque des revendications précédentes, se caractérisant par le fait que la première section (A) comporte au moins un compartiment de décantation (A3) mécanique par lamelles en"nid d'abeille"avec séparation des boues par vannes à déclenchement programmé pour l'ouverture de celles-ci, lesdites lamelles formant des conduits parallèles inclinés parcourus de bas en haut par l'eau à traiter, et sur la paroi interne desquels se déposent les boues de décantation, l'inclinaison desdits tubes pouvant varier èn fonction de la qualité de l'eau à traiter, du débit et de la vitesse d'écoulement. 5 . Unité transportable selon la revendication 4, se caractérisantpar le fait que les conduits parallèles sont inclinés à environ 55 par rapport à l'horizontale. 6 . Unité transportable selon la revendication 4, se caractérisant par le fait que les lamelles sont constituées de plaque ondulées à surface non lisse agrafées, réalisées en polystyrène ou un autre matériau adapté à cette application. 7 . Unité transportable selon l'une quelconque des revendications précédentes, se caractérisant par le fait que la première section (A) comporte, outre le compartiment de décantation, un compartiment d'agitation rapide (A1) à une vitesse de rotation d'environ 100 à 150 tlmin pour assurer le mixage avec un coagulant ou un floculant injecté par pompes doseuses et un compartiment d'agitation mécanique (A2) à vitesse inférieure, de l'ordre de 15 à 30 t/min sans ajout d'autres substances. 8 . Unité transportable selon l'une quelconque des revendications précédentes, se caractérisant par le fait que la troisième section (C) comporte un compartiment de soufflage (C1) abritant des pompes soufflantes d'air pour le nettoyage des filtres de la quatrième section (D) ainsi qu'un groupe d'injection de chlore, un compartiment d'injection (C2) contenant des bacs de préparation et d'injection des coagulants/floculants pour la première section (A) et un compartiment chlore (C3) recevant les équipements nécessaires pour assurer la distribution et le dosage de chlore gazeux CI (bouteilles). 9 . Unité transportable selon l'une quelconque des revendications précédentes, se caractérisant par le fait que la quatrième section (D) comporte un plancher métallique pourvu de crépines de filtration, et sur lequel sont disposées deux couches, une première couche, d'une épaisseur de 0,15 m, de charge filtrante de silex concassé ou de sable calibré, et une seconde couche, d'une épaisseur de 0, 8 m, avec des particules de taille supérieure formée également de silex ou d'un autre matériau filtrat. 10 . Unité transportable selon l'une quelconque des revendications précédentes, se caractérisant par le fait que la décantation dans la première section (A) est provoquée par un coagulant Cg ou un floculant tel que le sulfate d'aluminium ASO3) 2 en poudre ou la silice activée. 11 . Unité transportable selon l'une quelconque des revendications précédentes, se caractérisant par le fait que la deuxième section (B) est constituée d'un conteneur de 6 mètres renforcé avec des parois métalliques de 4 à 6 mm d'épaisseur. 12 . Unité transportable selon la revendication 11, se caractérisant par le fait que la deuxième section (B) est agencée pour servir de conteneur de transport pour le matériel annexe de l'installation lors des déplacements de cette dernière.