Brevet FR2889179A1 — publié le 20070202

La présente invention concerne l'utilisation d'un garnissage en vrac en tant que masse coalescente dans une installation de séparation de liquides légers (par exemple d'hydrocarbures) à usage collectif ou industriel. Les eaux de ruissellement et industrielles renferment classiquement une quantité notable d'hydrocarbures, de boues et de diverses matières solides en suspension qu'il est nécessaire d'éliminer avant rejet en milieu naturel ou toute réutilisation. Par suite, les collectivités locales, les industriels et les artisans sont classiquement équipés d'installations de séparation de liquides légers qui sont en règle générale subdivisées en deux compartiments montés en série et délimités par une cloison de séparation essentiellement verticale, à savoir d'une part un compartiment de débourbage dans lequel le flux d'eaux à épurer est introduit par un orifice d'admission et d'autre part un compartiment de séparation et de stockage des liquides légers d'où le flux d'eau débourbé et débarrassé des liquides légers est évacué par un orifice de sortie. Une telle cuve de est représentée sur la figure 1. Celle-ci est constituée par un corps de boîte 1 essentielle- ment parallélépipédique ou cylindrique ou de forme adaptée, fermé par un couvercle ou puits de visite 2 qui est constitué de plusieurs pièces dans l'exemple de réalisation représenté. Le corps de boîte 1 délimite à sa partie interne un compartiment de débourbage 3 ainsi qu'un compartiment de séparation et de stockage des liquides légers 4 qui sont montés en série et séparés par une cloison verticale 5. Le flux d'eau à épurer est introduit dans le compartiment de débourbage 3 selon la flèche A par un orifice d'admission 6 situé à la partie supérieure de ce compartiment. Le compartiment 3 est rempli d'eau, les boues présentes dans celle-ci sédimentent à sa partie inférieure selon la flèche a. Le flux ainsi débourbé est ensuite transféré selon les flèches b à la partie supérieure d'une boîte dégrillage amovible, puis passe dans un conduit 50 d'où il ressort par un passage situé à la partie inférieure de la cloison verticale 5. Le flux débourbé et dégrillé provenant du compartiment de débourbage 3 pénètre selon la flèche c à la partie interne d'une boîte de coalescence amovible 7 fixée à la cloison de séparation 5 côté comparti-ment de séparation et de stockage des liquides légers 4 et en ressort selon la flèche d par des ouvertures d'évacuation prévues à la partie supérieure de cette boîte. La boîte de coalescence est munie à sa partie interne d'un garnissage permettant de rassembler les globules de liquides légers présents au sein du flux à traiter en grosses gouttelettes qui, plus légères que l'eau, migrent vers la partie supérieure du compartiment de séparation et de stockage des liquides légers 4 et s'y rassemblent. Le compartiment 4 est équipé à sa partie interne d'une tu- bulure 9 permettant le transfert et l'évacuation vers l'extérieur selon la flèche B du flux d'eau débourbé dégrillé et débarrassé des liquides légers par un orifice de sortie 10. La tubulure d'évacuation 9 comporte un tronçon tubulaire 11 muni d'ouvertures de transfert non représentées réparties sur sa ion- gueur ainsi que d'un flotteur 13 mobile à sa partie interne et dont la géométrie est conçue de manière à lui permettre d'obturer l'orifice en partie inférieure du tronçon tubulaire 11. Le flotteur 13 est taré à la densité du liquide léger de sorte qu'il obture l'orifice en partie inférieure du tronçon tubulaire 11 en cas d'accumulation excessive des liquides légers rassemblés à la partie supérieure du compartiment de séparation et de stockage des liquides légers 4. Ainsi, le flux débourbé dégrillé et débarrassé des liquides légers provenant de la boîte de coalescence 7 pénètre dans la tubulure d'évacuation 9 par les ouvertures de transfert et est transféré vers l'orifice de sortie 10. Le garnissage introduit dans la boîte de coalescence est en règle générale constitué par un matelas d'une mousse synthétique à cellules ouvertes qui se colmate très rapidement et est particulièrement difficile à nettoyer d'ou l'obligation de le remplacer fréquemment. Pour remédier à cet inconvénient, il a déjà été proposé de remplacer ce matelas de mousse synthétique par des éléments sphériques ouverts offrant une surface de contact de l'ordre de 235 m2 par m3 de garnissage. Pour satisfaire aux normes en vigueur concernant la con- ception des installations de séparation de liquides légers en particulier aux normes XP P 16-440, XP P 16-441 et NF EN 858-1 une telle masse coalescente doit de préférence pour être efficace être parcourue de bas en haut par le flux à traiter, ce qui augmente notablement le coût de la cuve d'épuration. La présente invention a pour objet de remédier à ces inconvénients. A cet effet, celle-ci propose d'utiliser en tant que masse coalescente équipant une installation de séparation de liquides légers destinée à l'usage des collectivités locales, des industriels et des artisans, un garnissage en vrac constitué par un ensemble de billettes en matière plastique, en particulier en polyéthylène de faible dimension comportant chacune une surface externe en forme de grille se prolongeant à sa partie interne par une série de lamelles ayant une très faible épaisseur de paroi. Dans le cadre de la présente description, il convient d'entendre par billettes un petit élément creux de géométrie quelconque se distinguant par sa légèreté. Les billettes utilisées conformément à l'invention présentent une surface spécifique élevée associée à un volume de vide très important. Selon une caractéristique préférentielle de l'invention, les billettes sont constituées par une grille extérieure essentiellement cylindrique se prolongeant à sa partie interne par une série de lamelles radia- les. Ces lamelles peuvent avantageusement comporter des lamelles de cloisonnement qui subdivisent les billettes en plusieurs compartiments à leur partie interne. Ces lamelles de cloisonnement ont pour fonction première 25 de permettre de contrebalancer la pression statique. Elles sont de préférence associées à des lamelles de répartition situées entre celles-ci et ayant pour fonction d'augmenter la surface de contact offerte par le garnissage de billettes. Selon l'invention, ces dernières ont en règle générale une 30 longueur de 5 à 20 mm et une largeur de 5 à 15 mm. Il est à noter que de telles biellettes ont déjà été utilisées avec succès en tant que support de lit bactérien dans des installations de traitement biologique des eaux usées. Des billettes de ce type sont à titre d'exemple commerciali-35 Sées par les Sociétés 2H Kunststoff GmbH et Rauschert Verfahrenstechnik. En revanche leur utilisation dans le domaine de la séparation de liquides légers en tant que masse coalescente n'a jamais été suggérée. Or, on s'est rendu compte conformément à l'invention 5 qu'une telle utilisation est particulièrement avantageuse. Ces billettes permettent en effet de disposer d'environ 520 m2 de surface de contact par m3 de garnissage ce qui correspond à plus du double de la surface de contact offerte par les éléments sphériques. Elles se colmatent en outre beaucoup moins rapidement que les matelas en mousse synthétique de sorte que leur utilisation dans le cadre de l'invention s'avère particulièrement avantageuse. On a de plus pu constater de manière surprenante qu'il est possible de modifier en les simplifiant les cuves de séparation de liquides légers classiques de sorte que la masse coalescente, constituée par de tel-les billettes, soit traversée non plus de bas en haut mais de haut en bas et même par un flux transversal tout en respectant les normes en vigueur susmentionnées. On a à titre d'exemple équipé une cuve de séparation de li- quides légers d'une série de boîtes de coalescence alignées côté à côte sur un axe horizontal, à la partie supérieure de la cloison de séparation du compartiment de débourbage et du compartiment de séparation et de stockage des liquides légers et vérifié qu'au travers d'une telle cuve, dans laquelle la masse coalescente est traversée transversalement, une quantité d'hydrocarbures dans le flux à traiter initialement égale à 4 250 mg/litre peut être ramenée en dessous de 5 mg/litre au niveau de la sortie de la cuve. Les caractéristiques de l'utilisation présentement revendiquées seront décrites plus en détail en se référant aux dessins annexés 30 dans lesquels: - la figure 1 est une coupe schématique explicative d'une cuve de séparation de liquides légers conforme à l'art antérieur, - la figure 2 est une vue en perspective d'une billette utilisée conformé-ment à l'invention, - la figure 3 est une coupe schématique d'une cuve de séparation de liquides légers correspondant à la figure 1 mais comportant une boîte de coalescence équipée d'un garnissage conforme à l'invention traversé par un flux transversal, - la figure 4 est une coupe de la cuve de séparation de liquides légers représentée sur la figure 3 par un plan transversal. Il est à noter que sur la figure 2, les dimensions de la billette ont été très fortement augmentées. Selon cette figure, la billette est constituée par un élément creux ayant un volume de vide très important comportant une grille extérieure cylindrique 15 se prolongeant à sa partie interne par une série de lamelles radiales 16, 17 ayant une très faible épaisseur de paroi. Les lamelles de cloisonnement 16 subdivisent la billette en plusieurs compartiments 18 à sa partie interne tandis que les lamelles de répartition 17 situées entre les lamelles de cloisonnement 16 dans chacun des compartiments 18 permettent d'augmenter la surface de contact du flux à traiter. Selon les figures 3 et 4, la masse coalescente 70 est intro- duite dans une série de boîtes de coalescence perforées 71 montées côte à côte au niveau de la cloison de séparation 5' du compartiment de débourbage 3' et du compartiment de séparation et de stockage des liquides légers 4', à la partie supérieure de cette cloison. Ces boîtes de coalescence 71 sont parcourues transversa-20 lement par le flux à épurer selon les flèches 1. REVENDICATIONS 1 ) Utilisation en tant que masse coalescente équipant une installation de séparation de liquides légers à usage collectif ou industriel d'un garnis-sage en vrac constitué par un ensemble de billettes en matière plastique, en particulier en polyéthylène de faible dimension comportant chacune une surface externe (15) en forme de grille se prolongeant à sa partie in-terne par une série de lamelles (16, 17) ayant une très faible épaisseur de paroi. 2 ) Utilisation selon la revendication 1, caractérisée en ce que les billettes sont constituées par une grille extérieure (15) essentiellement cylindrique se prolongeant à sa partie interne par une série de lamelles radiales (16, 17) . 3 ) Utilisation selon l'une quelconque des revendications 1 et 2 caractérisée en ce que les billettes sont équipées de lamelles de cloisonnement (16) les subdivisant en plusieurs compartiments (18) à leur partie interne. 4 ) Utilisation selon la revendication 2, caractérisée en ce que les billettes sont équipées de lamelles de répartition (17) situées entre les lamelles de cloisonnement (16). 5 ) Utilisation selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que les billettes ont une longueur de 5 à 20 mm et une largeur de 5 à 15 mm.