Brevet FR2842121A1 — publié le 20040116

La présente invention concerne un dispositif de filtration d'eau en continu afin de purifier celle-ci de toutes les espèces et tous les stades de nématodes (parasites des plantes). Les exploitations horticoles, maraîchères et les pépinières sont confrontées aux problèmes induits par leur nouveau système de production: le hors-sol. Cette technique culturale permet de mieux maîtriser les différents paramètres culturaux telle que la fertirrigation. Pour des raisons économiques et législatives liées à la protection de l'environnement, les effluents d'eau non absorbés par les plantes sont à présent recyclés afin d'être à nouveaux enrichis en éléments minéraux pour repartir alimenter les 15 cultures. Ce retour de solution en continu n'est pas sans inconvénient: en effet, si une plante est contaminée par une bactérie, un champignon pathogène, un virus ou une espèce de nématodes phytophages, le risque de contamination total des surfaces exploitées est rapide et économiquement 20 catastrophique. Plusieurs recherches ont déjà pris en considération les facteurs champignons, bactéries et virus pour les cultures de fleurs coupées hors-sol, mais n'ont, jusqu'à présent, pas considéré une importance majeure à la présence de nématodes phytophages en hors-sol, en condition hydroponique, sur substrat minéral ou organique. La capture de ces nématodes dans des conditions réelles d'utilisation n'a aujourd'hui aucun équivalent. Les différents systèmes de désinfection à présent sur le marché sont soit très coteux ou sans efficacité sur les nématodes 30 et trop contraignant dans l'utilisation. En horticulture, maraîchage et pépinière hors-sol, les exploitations fonctionnent de plus en plus en circuit fermé pour des raisons autant économique qu'écologique. De ces cultures découlent la prolifération de parasites tels que des 35 pathogènes, bactéries, et dans notre application des nématodes phytophages nuisibles à celle-ci. Sur ce circuit quasi fermé de solution nutritive viennent se greffer plusieurs possibilités de technologies de désinfection telle que la thermothérapie, o l'eau est montée 40 à très haute température (90 O C pendant 30 secondes), le traitement à l'ozone, le rayonnement d'ultraviolets. La première technique est très onéreuse et encombrante, les deux autres aussi coteuses manquent d'efficacité sur les pathogènes, les bactéries et les virus et ne sont à ce jour 45 pas efficaces sur les nématodes. Dans les mêmes objectifs, la désinfection au chlore gazeux ne fait pas non plus preuve d'efficacité sur les différents stades de nématodes à moins d'injecter une concentration telle qu'elle serait toxique pour les plantes. La technique plus traditionnelle qui consiste à utiliser la lutte chimique est à proscrire pour plusieurs raisons. Tout d'abord la législation française interdit formellement l'utilisation de matières actives non homologuées et l'utilisation non conforme à l'homologation du 55 produit commercial. De plus, l'utilisation trop dangereuse de matières actives très toxiques est très délicate en culture hors-sol, et sans aucune connaissance des conséquences sur les cultures, l'utilisateur et l'environnement. Enfin, nos différents tests en serre, en collaboration avec un 60 laboratoire national de nématologie, nous ont prouvé l'inefficacité absolue de différentes matières actives en condition hydroponique. La dernière technique à laquelle est apparentée la nôtre est la filtration. Plusieurs installations peuvent être 65 envisagées en culture hors-sol: la filtration sur lit de sable, sur laine minérale et l'ultrafiltration. La première technique consiste à faire circuler l'eau du réseau dans une colonne de sable de faible granulométrie. Ne pouvant fonctionner qu'en filtration lente, le débit de passage est 70 d'environ 1 mètre cube par heure induisant des contraintes de stockage d'effluent importantes en amont du système. De plus, cette technologie ne permet de retenir seulement les éléments les plus grossiers. La seconde est représentée par une colonne verticale o l'élément filtrant est constitué de 75 laine de roche (cf. Brevet no FR 2 758 135 - Ai). Ce procédé de filtration opère aussi de façon lente (0,1 à 0,3 m/h) entraînant les mêmes contraintes techniques que la première. Enfin, la dernière technique caractérisée par l'ultrafiltration consiste à faire circuler l'eau polluée au 80 travers de membranes céramiques. Ce type d'installation très coteuse rentre encore dans le cadre de la filtration lente. Plus l'exploitation est importante, plus les besoins journaliers en eau fertilisée sont proportionnels. D'o une nécessité de capacité de stockage conséquente des effluents 85 en amont des filtres complètement démesurée. Tout ceci impliquant des besoins de place importants et des investissements colossaux. Un utilisateur, avec un débit et une pression hydraulique envisageable sur une exploitation horticole n'a actuellement aucun moyen de lutte adapté permettant la capture de ces nématodes. Le dispositif selon l'invention permet une mise en place rapide, adapté à tous les systèmes hydrauliques d'exploitations horticoles. En effet, ce procédé est positionné en circuit fermé et surtout quasi continu, sans nécessité de cuves de stockage en amont. Adapté a une variante de débit de 1 à plus de 10 mètres cube par heure, le dispositif conserve une efficacité absolue jusqu'à la limite de pression différentielle maximale de 2,5 bars. Cette dernière donnée définit également la durée de vie des éléments filtrants. Il comprend, en effet, selon une première 105 caractéristique une succession de modules de piégeage, dans lequel l'eau chargée en nématodes pénètre dans le système et en ressort débarrassée de ces parasites. Le(ou les) premier(s) étage(s) (figure 1), o se situe l'arrivée d'eau, a(ont) pour objet d'isoler les nématodes des matières en suspension inertes initialement présentent. L'eau brute entre dans le préfiltre par l'orifice (1) et traverse une enveloppe (2) synthétique ou minérale destinée à retenir 115 la majorité des insolubles inertes supérieurs au millième de millimètre. L'eau ressortant par l'orifice (3) ne contient pratiquement plus, à l'échelle micronique, que des parasites. Le(ou les) étage(s) intermédiaire(s) (figure 2) a(ont) pour but de baisser la concentration volumique de ces parasites par rétention d'une forte proportion d'entre eux. En effet, à la sortie du(des) premier(s) étage(s), l'eau entre dans le filtre à cartouches par l'orifice (4) et va 125 traverser un milieu (5) organique, minéral ou synthétique. Celui-ci est poreux ( taille moyenne des pores de l'ordre de 0,5 à 1pm environ) et d'épaisseur supérieure à 20 mm environ afin que la probabilité de capture soit élevée ( elle est proportionnelle à l'exponentielle de l'épaisseur).D'un point 130 de vue préférentiel, nous utiliseront le média de 1 micron. L'eau ressortant par l'orifice (6) accuse encore la présence de parasites mais en concentration volumique beaucoup plus faible. Le(ou les) étage(s) final(aux) constitue(nt) le polissage terminal pour la capture des parasites toujours présents. A la sortie de 1'(les) étage(s) intermédiaire(s), l'eau entre dans le filtre à membranes par l'orifice (7) et 140 traverse une membrane organique, minérale ou synthétique (8). Celle-ci est de porosité très fine (supérieure au nanomètre mais inférieure au micromètre) et fait ainsi écran aux derniers parasites. L'eau ainsi purifiée de ces parasites ressort du système( combinaison de plusieurs modules) par l'orifice (9). Selon des modes particuliers de réalisation: - Chaque module pourra être équipé d'un appareil mesurant la pression à l'intérieur de l'enceinte (manomètre relatif par exemple) - Chaque module pourra être équipé d'un appareil mesurant le débit circulant à son entrée et/ou à sa sortie (débitmètre massique par exemple) - Chaque module pourra être équipé d'un appareil 160 mesurant la température de l'eau circulant dans l'enceinte (sonde thermique par exemple) - Chaque module pourra être équipé d'un système maintenant la température constante à l'intérieur de l'enceinte (enveloppe tracée et calorifugée par exemple) - Chaque module pourra être équipé d'une vanne sur sa partie supérieure dans le but de purger l'air résiduel dans l'enceinte - Chaque module pourra être équipé d'une vanne sur sa partie inférieure, afin de vidanger l'eau restante après utilisation ou intervention sur le système. Selon un dispositif non illustré, les trois filtres peuvent être assemblés et fixés sur un socle permettant une mise en place rapide pour un encombrement minimum. Le dispositif selon l'invention est particulièrement 180 destiné à la filtration de toutes espèces et tous stades de développement de nématodes en exploitation horticole: fleurs coupées, plantes en pots, pépinières; et maraîchères horssol. REVENDICATIONS 1) Dispositif pour filtrer l'eau de toute espèce et de tout stade de développement de nématodes par la succession de trois technologies de filtration, caractérisé en ce que cette combinaison comporte un premier module contenant une enveloppe 10 synthétique ou minérale de l'ordre du millième de millimètre permettant une pré-filtration stoppant les particules inertes et vivantes d'un calibre supérieur à ce seuil, un second module comprenant des cartouches d'une épaisseur de milieu filtrant supérieur à 20 mm et de nature soit organiques, minérales ou 15 synthétiques dont le seuil de filtration peut varier de 0,5 à 1 micron piégeant une majeure proportion des différents stades de nématodes, un dernier module contenant des cartouches à membranes organiques, minérales ou synthétiques, le seuil de ces dernières cartouches étant supérieur au nanomètre et inférieur au 20 micromètre faisant office de polissage final capturant les derniers individus. 2) Utilisation du dispositif selon la revendication 1 dans les exploitations horticoles (fleurs coupées, plantes en pots, pépinières) et maraîchères hors-sol contaminées par une quelconque espèce de nématodes. 3) Utilisation selon la revendication 2 caractérisée en ce que les différents modules filtrants permettent la capture des nématodes à des débits variant de 1 à plus de 10 mètres cubes par heure, étant installés en direct sur tous types de circuit hydraulique.