Brevet FR2862958A1 — publié le 20050603

La présente invention concerne un procédé de dépollution d'une retenue d'eau et les produits pour sa mise en oeuvre. Des étendues d'eau vivante comme les mers ou les océans s'entretiennent naturellement. Par contre, les retenues d'eau dormante, comme par exemple les piscines ou les étangs, doivent être entretenues, sinon elles deviennent rapidement un bouillon de culture pour les algues et les bactéries. En outre, elle peuvent se transformer en réservoir de produits insecticides ou pesticides, d'engrais, de métaux lourds, et/ou d'hydrocarbures comme des huiles par exemple de protection solaire. Les piscines sont polluées par des résidus de peau humaine, la 15 sueur, l'urine, des bactéries et virus, des pollens, des cadavres d'insectes, de la terre, des feuilles mortes, divers débris végétaux, etc. Pour entretenir une piscine, on utilise habituellement un dispositif de filtrage, qui soutire de l'eau de la piscine pour la soumettre à une filtration et souvent à divers traitements, pour la réinjecter dans la piscine une fois la dépollution effectuée. Les traitements actuels de l'eau des piscines combinent un traitement physique et un traitement chimique. Le traitement physique consiste à éliminer les impuretés de taille suffisante pour être retenues par un système de filtration à base par exemple 25 de sable ou de diatomées. Un traitement chimique complémentaire est nécessaire pour notamment désinfecter l'eau et éliminer les micropolluants, les algues et les colloïdes. On utilise à cette fin toute une panoplie de produits comme des antialgues, des correcteurs de pH, des anticalcaires, des oxydants, des détartrants, des floculants. Ceux-ci sont loin d'être inoffensifs. La plupart portent des mentions telles que "nocif", "irritant, "comburant", "corrosif', "dangereux pour l'environnement", "tenir stocké à l'abri de la chaleur", "tenir éloigné des enfants", etc.... Tous ces produits actifs sont dissous dans l'eau et entrent en contact avec la peau et les yeux des baigneurs. II existe d'autres procédés, permettant de limiter l'utilisation des désinfectants chimiques. On peut citer en particulier les rayons U.V. et le charbon actif. Ces procédés nécessitent l'installation d'appareillages spéciaux et en général coûteux. On connaît aussi les procédés libérant de l'oxygène actif comme les procédés par électrolyse qui transforment le chlorure de sodium en hypochlorite de sodium qui se retransforme ensuite en chlorure de sodium en libérant l'oxygène actif. Cette technique évite l'emploi de produits chlorés et permet d'éviter l'emploi des algicides et des floculants. Mais même si l'oxygène actif est moins agressif que le chlore, il modifie les paramètres chimiques de l'eau traitée. En outre, cette technique comporte des risques importants de corrosion dans le cas de tuyauteries en acier et n'est pas utilisable pour un aquarium de poissons d'eau douce par exemple. II serait donc souhaitable de disposer d'une technique efficace, naturelle et de préférence bon marché, pour traiter les eaux dormantes et plus particulièrement les eaux de piscines. Il serait également souhaitable de disposer d'une technique polyvalente, facile à mettre en oeuvre, compatible avec tous les systèmes existants de filtration, sans avoir recours à des modifications des installations existantes. La chitine a déjà été utilisée dans le traitement des eaux polluées. Elle a été solubilisée dans un acide faible puis les sels solubles obtenus ont été utilisés pour floculer des eaux polluées et ainsi les clarifier. Or, après de longues recherches, le demandeur a découvert que l'utilisation de copeaux d'un polymère cationique adsorbant, insoluble dans l'eau à pH supérieur à 5 et notamment à 6,5, et particulièrement l'utilisation de chitine sous forme de copeaux pour traiter les eaux retenues, permettait de répondre aux problèmes évoqués ci-dessus. Le procédé selon l'invention est fondé sur le barbotage de copeaux notamment de chitine dans un flux de l'eau retenue à traiter notamment en les installant dans un récipient souple permettant d'être traversé par le maximum de flux aqueux. C'est pourquoi la présente invention a pour objet un procédé de traitement d'une eau retenue, caractérisé en ce qu'un flux d'un courant d'eau retenue à traiter est mis en contact avec des copeaux d'un polymère cationique adsorbant, insoluble dans l'eau à pH supérieur à 5 et notamment à 6,5, notamment des copeaux de chitine. Par " eau retenue ", on entend par exemple, un étang, une mare, un bassin de décantation, un aquarium, un bassin d'élevage de poissons, notamment un spa ou un jacuzzi et tout particulièrement un piscine. La chitine est un produit naturel extrait de carapaces de crustacés ou de plumes de calmars. Elle est constituée d'une chaîne linéaire de groupes acétylglucosamine. Le chitosan est obtenu par désacétylation de la chitine. La chitine est insoluble dans l'eau à pH supérieur à 5 et généralement à 6,5. La chitine utilisée pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention a avantageusement un taux d'acétylation allant de 10 à 98 %, avantageusement de 15 à 85 %, de préférence de 15 à 60 %, tout particulièrement de 20 à 40%. Par " copeaux ", on entend toute forme solide à forte surface spécifique, notamment une forme de copeaux, paillettes ou lamelles, de taille telle qu'ils ne traversent pas un tamis de maille de 2 mm2. Les copeaux ont une surface de contact avec le milieu de préférence supérieure à 20 mm2, notamment supérieure à 30 mm2, tout particulièrement supérieure à 40 mm2. De tels copeaux de chitine peuvent être obtenus auprès notamment des sociétés France CHITINE, Orange France, PRIMEX en Islande ou VANSON aux USA. On peut cependant aussi utiliser des copeaux ou particules inertes recouverts de polymère cationique adsorbant comme de chitine, mais à coût 25 supérieur. Le débit du flux de courant d'eau, dépendant des volumes à traiter et de la quantité de copeaux mise en oeuvre, pour une piscine de 90 m3 et 20 g de copeaux de chitine, sera avantageusement supérieur à 10 m3/heure, avantageusement supérieur à 15 m3/heure, de préférence supérieur à 20 m3/heure. Le débit sera tout particulièrement de 15 à 30 m3/heure. II n'y a pas de limite supérieure et plus la circulation est importante, plus les copeaux de chitine pourront exercer leurs effets rapidement. On pourra commencer un traitement avec un débit plus important par exemple pour débuter un traitement et diminuer ensuite le débit pour simplement maintenir l'activité à un niveau suffisant. Pour exercer ses effets, selon l'invention les copeaux d'un polymère cationique adsorbant comme de chitine ne doivent pas être comprimés. En effet, il est souhaitable que la plus grande surface possible des copeaux soit en contact avec l'eau à traiter. Dans des conditions préférentielles de mise en oeuvre de l'invention, les copeaux secs, emballés pour être directement utilisés selon l'invention, sont malléables lorsqu'on les manipule entre les doigts, et avantageusement on les conditionne dans un conditionnement ayant le volume qu'occupent naturellement les copeaux, sans compression ni tassement, ou avec une légère compression inférieure à 20 % du volume initial, de sorte que les copeaux occupent 80 % ou plus de leur volume initial. Dans d'autres conditions préférentielles de mise en oeuvre de l'invention, les copeaux sont installés dans une poche souple, perméable à l'eau et avantageusement déformable, notamment dans un filet fermé. Le filet pourra, selon la taille des copeaux à retenir, avoir des mailles ayant une surface pouvant aller de 1 à 50 mm2, avantageusement de 2 à 20 mm2, de préférence de 3 à 10 mm2, notamment de 3 à 8 mm2, tout particulièrement de 4 à 6 mm2 (pour des mailles de forme carrée ou hexagonale). A titre illustratif, l'installation de 25 g de copeaux de chitine versés sans tassement dans un filet pour occuper un volume d'environ 1 litre donne de très bons résultats pour traiter une piscine de 90 m3 pendant 1 mois pour une température d'eau jusqu'à 25 C. Dans des conditions préférentielles de mise en oeuvre de l'invention, les copeaux d'un polymère cationique adsorbant comme des copeaux de chitine sont installés dans le circuit de filtration ou de traitement de l'eau d'une piscine. Un tel circuit comprend habituellement, reliés par des conduits, un récupérateur (skimmer), retenant les grosses impuretés comme les feuilles ou le gazon, un pré-filtre, une pompe et un filtre à sable ou diatomées, avant de retourner dans le bassin de la piscine. Les copeaux d'un polymère cationique adsorbant comme de chitine peuvent être installés dans le circuit de filtration ou de traitement par exemple dans le skimmer, dans une enceinte traversée par le flux de circulation installée avant le pré-filtre, entre le pré-filtre et la pompe, entre la pompe et le filtre à sable ou à diatomées, ou entre le filtre et le retour vers le bassin et tout particulièrement dans l'enceinte du pré- filtre. Cette dernière disposition permet particulièrement de bénéficier de l'installation existante sans modification des conduites. On peut bien évidemment prévoir l'installation des copeaux d'un polymère cationique adsorbant comme de chitine dans une dérivation du circuit classique. Dans ce cas, on prévoira en général une pompe supplémentaire pour forcer le passage d'une partie du courant d'eau circulant par l'enceinte ou la canalisation où sont installés les copeaux de chitine. Dans d'autres conditions préférentielles de mise en oeuvre de l'invention, les copeaux d'un polymère cationique adsorbant comme de chitine sont installés à un emplacement où le courant d'eau circulant brasse lesdits copeaux. Les copeaux se déplacent ainsi dans le sac et si les copeaux de chitine sont installés dans un filet, le filet lui-même est agité par le courant d'eau circulant et se déplace dans l'enceinte. Les copeaux sont particulièrement installés à un emplacement de fort courant d'eau et placés dans un récipient ne gênant pas ou gênant peu la 20 circulation de l'eau. Dans encore d'autres conditions préférentielles de mise en oeuvre de l'invention, la totalité de l'eau à traiter est soumise de 2 à 10 fois par jour à l'action des copeaux d'un polymère cationique adsorbant comme de chitine, avantageusement de 3 à 8 fois par jour, particulièrement de 4 à 6 fois par jour. Pour un volume d'eau retenue plus important, et/ou des eaux à température inférieure à 20 C ou moins, on pourra se contenter de cycles plus longs, par exemple 1 fois par jour, voire 1 fois tous les 2 ou plusieurs jours. Le procédé objet de la présente invention possède de très intéressantes qualités. II permet d'éliminer rapidement de l'eau traitée les micropolluants organiques et notamment les bactéries, les micro algues, les spores, les lipides, les protéines, ou les métaux lourds. Il permet aussi d'éliminer rapidement de l'eau traitée les phosphates, les herbicides, les pesticides, les substances chlorées. Il permet de réduire ou supprimer le recours aux agents chimiques. L'eau peut être maintenue propre sans apport d'agents chimiques dissous. Un taux de chlore dissous de 0,4 ppm ne gène cependant en rien le procédé de la présente invention et permet de respecter les normes actuelles de désinfection applicables aux piscines publiques. Il permet notamment de diviser par 5 la quantité de chlore utilisée pour désinfecter des eaux retenues, notamment de piscines, à qualité égale. Lorsque la capacité d'action des copeaux est totalement utilisée, il suffit de les remplacer par des copeaux neufs et les copeaux usagés peuvent être éliminés sans risque avec les ordures ménagères. II est possible de conserver une piscine propre avec 1 g de copeaux par m3 et par mois, sans recours au moindre réactif chimique, même si l'eau conserve une température de 32 C pendant 15 jours consécutifs. Insolubles, les copeaux de chitine ne laissent aucun résidu dans l'eau. La chitine est un produit naturel, biodégradable, qui est ingéré par l'homme en grande quantité notamment pour effectuer un régime bloqueur de graisses. Il est donc atoxique. Le procédé de l'invention ne pas comporte de risques de corrosion dans le cas de tuyauteries en acier et est utilisable notamment pour un 20 aquarium de poissons d'eau douce. Le procédé de l'invention est très polyvalent, facile à mettre en oeuvre, compatible avec tous les systèmes existants de filtration, sans avoir recours à des modifications des installations existantes. Il n'est en particulier pas nécessaire de modifier une installation existante d'une piscine pour mettre en oeuvre le procédé de l'invention. Il se trouve en effet toujours un et souvent plusieurs emplacements adaptés où installer des copeaux dans un courant d'eau circulant. Ces qualités sont illustrées ci-après dans la partie expérimentale. Elles justifient l'utilisation des procédés ci-dessus décrits, dans l'entretien, le nettoyage, la dépollution et la désinfection des eaux retenues, notamment dans une piscine. C'est pourquoi la présente demande a aussi pour objet un procédé d'entretien, de nettoyage, de dépollution ou de désinfection d'une eau retenue, caractérisé en ce qu'un flux d'un courant d'eau retenue à traiter est mis en contact avec des copeaux d'un polymère cationique adsorbant comme de chitine. Le demandeur a également découvert que des conditionnements particuliers de copeaux d'un polymère cationique adsorbant comme de chitine étaient particulièrement adaptés à la mise en oeuvre de ses procédés ci- dessus décrits, permettant leur mise en oeuvre même sans modification d'une installation existante. C'est pourquoi la présente demande a encore pour objet un conditionnement de copeaux d'un polymère cationique adsorbant comme de chitine, caractérisé en ce qu'il comprend ou est constitué d'un récipient traversable par l'eau et capable de maintenir des copeaux d'un polymère cationique adsorbant comme de chitine, de préférence constitué d'un filet fermé contenant de 5 g à 100 kg de copeaux, avantageusement de 5 g à 50 kg de copeaux, de préférence de 5 g à 10 kg de copeaux, notamment de 5 g à 1 kg de copeaux, tout particulièrement de 5 g à 100 g de copeaux particulièrement adapté pour l'utilisation dans le traitement de piscines, ledit filet ayant des mailles ayant une surface pouvant aller de 1 à 50 mm2, avantageusement de 2 à 20 mm2, de préférence de 3 à 10 mm2, notamment de 3 à 8 mm2, tout particulièrement de 4 à 6 mm2 (pour des mailles de forme carrée ou hexagonale). On peut aussi utiliser une boule grillagée, un sac, une pochette en mailles ou des récipients d'autres formes. Des récipients malléables ou déformables par la seule force du flux circulant dans le circuit de filtration ou de traitement d'une piscine sont préférés. Pour dépolluer des étendues d'eaux importantes, on installera des récipients contenant les plus grandes quantités de copeaux, par exemple de 1 Kg à 10 Kg. La présente demande a encore notamment pour objet un filet contenant de 5 g à 100 g, avantageusement de 10 g à 80 g, de préférence de 10 g à 50 g, tout particulièrement de 15g à 40 g de copeaux d'un polymère cationique adsorbant comme de chitine, non tassés. On peut évidemment, par exemple pour des raisons de transport ou d'encombrement, prévoir séparément des copeaux tassés ou compressés et un récipient adapté à la quantité de copeaux, par exemple un filet, l'utilisateur pouvant séparer les copeaux tassés en triturant le bloc de copeaux pour les séparer les uns des autres. Les conditions préférentielles de mise en oeuvre des procédés ci-dessus décrits s'appliquent également aux autres objets de l'invention visés cidessus, notamment aux conditionnements de copeaux d'un polymère cationique adsorbant comme de chitine. Les exemples qui suivent illustrent la présente demande. Exemple 1: Tests en piscine On a réalisé des essais sur une piscine enterrée de 90 m3 équipée de 2 récupérateurs (skimmers), d'un pré-filtre d'un volume d'l litre, d'une pompe réglée au débit de 20 m3lheure et d'un filtre à sable à partir de début juillet comme suit: La durée de filtration a été réglée selon les valeurs préconisées 15 par le fabricant de chlore en fonction de la température de l'eau. On a tout d'abord traité la piscine de manière conventionnelle avec du chlore. On a d'abord installé 20 g de copeaux de chitine avec un taux d'acétylation de 30 % renfermés dans un filet à mailles carrées de surface de 4 mm2, dans le pré filtre alors que la température de l'eau atteignait et se maintenait au dessus de 30 C. II n'a été utilisé aucun autre moyen de désinfection et de lutte contre les algues. jours après, il ne fut observé aucune présence d'algues. 25 De plus des analyses ont été effectuées pour rechercher: les germes aérobies à 22 et 37 C les coliformes totaux - les coliformes thermotolérants les streptocoques fécaux. Les analyses ont montré que l'eau restait exempte de bactéries malgré l'absence de tout traitement dissous. Les 30 jours suivants, le traitement a consisté en une combinaison d'apport en chlore très faible ( 200g de chlore lent renouvelé tous les 5 jours, alors que la quantité recommandée pour une piscine de 90 m3 est de 800g pour une température de 30 C et plus) sans dépasser 0,1 ppm de chlore libre et de 20 g de copeaux de chitine le premier et le 15è jour. On n'a constaté aucune détérioration des copeaux de chitine par le chlore. Les mêmes analyses que ci-dessus ont été effectuées. On n'a 5 constaté ni présence d'algues ni contamination bactériologique. Les 15 jours suivants, il n'a plus été ajouté de chlore mais seulement 20 g de copeaux de chitine le premier jour, puis les 15 jours d'après il a été ajouté de la fiente de pigeon et des crottes de chiens et seulement 20 g de copeaux de chitine le premier jour, et la piscine a été couverte 24h/24h, pour faire augmenter la température de l'eau à 26 C et ainsi amplifier les effets de pollution. L'eau a été à nouveau analysée démontrant l'absence de contamination bactériologique. Les 15 jours suivants, il a été procédé au retrait de la bâche et au 15 retrait des copeaux de chitine. Il n'y a eu aucun apport de chlore pendant une période de 15 jours. Les mêmes analyses que ci-dessus ont été effectuées. L'analyse a montré une contamination modérée de l'eau: germes aérobies à 22 C 10/ml - germes aérobies à 37 C 8/ml - coliformes totaux 10/ml - coliformes thermotolérants 15/ml Pour augmenter la contamination il a été alors procédé à l'arrêt de la filtration. Une fois l'eau suffisamment contaminée germes aérobies à 22 C 50/ml - germes aérobies à 37 C 50/ml - coliformes totaux 750/ml - coliformes thermotolérants 1500/ml streptocoques fécaux 400/ml On a également observé l'apparition de dépôts d'algues sur les parois. Un filet contenant 20 g de copeaux de chitine a été alors placé dans le préfiltre de pompe et la filtration mise en route 24h/24h. En outre on a nettoyé des bandes de parois pour ôter les algues. Des analyses ont été effectués après 36h, 84h,8 jours, 11 jours. Les résultats sont les suivants: 36h 84h 8 jours 11 jours germes aérobies à 22 C en nb/ml 50 50 3 5 germes aérobies à 37 C en nb/ml 50 50 2 1 coliformes totaux en nb/ml 100 50 15 0 coliformes thermotolérants en nb/ml 1500 150 30 0 streptocoques fécaux en nb/ml 1000 0 100 0 Les bandes de parois n'ont pas été recolonisées par les algues et 5 après 10 jours, les algues des bandes non nettoyées ont commencé à régresser pour disparaître après 3 semaines. Les résultats ci-dessus montrent qu'en l'absence d'utilisation de tout bactéricide soluble, en n'utilisant que la filtration à sable et les copeaux de chitine, un effet bactéricide sur les bactéries est obtenu. D'autres analyses ont mis en évidence la fixation des ions phosphate et de l'acide urique par les copeaux de chitine. Exemple 2: Conditionnement de copeaux de chitine On a réalisé un conditionnement de copeaux de chitine en remplissant sans tasser un filet fermé ayant des mailles de forme hexagonale ayant une surface de 6 mm2 avec 20 g de copeaux de chitine ayant un taux d'acétylation de 30 % et en refermant ledit filet. Exemple 3: Conditionnement de copeaux de chitine On a réalisé un conditionnement de copeaux de chitine en remplissant sans tasser une boule grillagée en matière plastique ayant des mailles de forme circulaire ayant un diamètre de 3 mm avec 40 g de copeaux de chitine ayant un taux d'acétylation de 50 %. REVENDICATIONS 1. Un procédé de traitement d'une eau retenue, caractérisé en ce qu'un flux d'un courant d'eau retenue à traiter est mis en contact avec des copeaux d'un polymère cationique adsorbant, insoluble dans l'eau à pH supérieur à 5. 2. Un procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les copeaux du polymère sont installés à un emplacement où le courant d'eau circulant brasse lesdits copeaux. 3. Un procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les copeaux d'un polymère cationique adsorbant sont des copeaux de chitine. 4. Un procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'eau retenue est l'eau d'un étang, d'une mare, d'un bassin de décantation, d'un aquarium ou d'un bassin d'élevage de poissons. 5. Un procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'eau retenue est l'eau d'une piscine. 6. Un procédé selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les copeaux d'un polymère cationique adsorbant sont des copeaux de chitine ayant un taux d'acétylation de 15 à 60 %. 7. Un procédé selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il que les copeaux sont installés dans une poche souple, perméable à l'eau et déformable. 8. Un procédé selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les copeaux sont installés dans le circuit de filtration ou de traitement de 25 l'eau d'une piscine. 9. Un procédé selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la totalité de l'eau retenue à traiter est soumise de 3 à 8 fois par jour à l'action des copeaux de polymère cationique adsorbant. 10. Un procédé selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en 30 ce qu'il est un procédé d'entretien, de nettoyage, de dépollution ou de désinfection d'une eau retenue. 11. Un conditionnement de copeaux de polymère cationique adsorbant caractérisé en ce qu'il comprend un récipient traversable par l'eau et capable de retenir lesdits copeaux de polymère cationique adsorbant. 12. Un conditionnement de polymère cationique adsorbant caractérisé en ce que ledit polymère cationique adsorbant est constitué de copeaux de chitine. 13. Un conditionnement selon la revendication 11 ou 12, caractérisé 5 en ce qu'il comprend un filet contenant de 5 g à 100 g de copeaux non tassés.