Brevet FR2909371A1 — publié le 20080606

La présente invention concerne une cuve mobile de traitement d'effluents, en particulier pour le traitement d'effluents de carénage chargés de boues, matières en suspension, hydrocarbures et/ou métaux lourds. Les normes actuelles interdisent le rejet vers la mer des effluents issus des opérations de carénage de bateaux. Les professionnels du nautisme que sont les ports et les chantiers navals, désireux de continuer à pratiquer les activités de carénage faisant partie des prestations proposées aux utilisateurs, doivent donc s'équiper de systèmes de récupération et de traitement des effluents de carénage. A ce jour, pour effectuer les opérations de carénage, les bateaux sont sortis de l'eau par grutage, ou au moyen d'une remorque de sortie d'eau depuis une cale, pour être amenés sur une aire de carénage permettant de recueillir les effluents de carénage. Cette aire de carénage est associée à une unité de traitement spécifique, au moins partiellement enterrée, vers laquelle les effluents récupérés sont traités. Un tel système est notamment décrit dans le document brevet W02004/080559. Ce document brevet décrit également des cales de carénage spécifiques pour continuer à effectuer les opérations de carénage directement sur une cale pendant une marée, les effluents de carénage récupérés en partie inférieure de la cale sont transférés vers l'unité de traitement. L'unité de traitement comprend une cuve tampon enterrée, pour récupérer les effluents provenant d'une aire de carénage et/ou d'une cale de carénage, des moyens de transfert des effluents de la cuve tampon vers une cuve de décantation extérieure munie de moyens de 2909371 2 soutirage pour récupérer les boues, et une unité de filtration enterrée vers laquelle sont acheminés les effluents provenant de la cuve de décantation. La mise en place de tels systèmes de récupération 5 et de traitement, notamment de telles unités de traitement, nécessite d'importants travaux de gros oeuvre que certains ports ou chantiers navals ne peuvent effectuer pour des raisons de coûts et/ou de pla:e. Le but de la présente invention est de proposer un 10 système palliant les inconvénients précités, et notamment une unité de traitement qui soit simple de conception, facile à installer et peu onéreuse. A cet effet, la présente invention propose une unité de traitement se présentant sous la forme d'une 15 cuve mobile unique, transportable d'un site à l'autre, destinée à être posée sur le sol. La cuve selon l'invention permet ainsi d'effectuer dans les ports des opérations de carénage respectant les normes en vigueur, sans avoir à réaliser d'unité de traitement fixe 20 spécifique. La présente invention a donc pour objet une cuve de traitement d'effluents, notamment d'effluents de carénage, destinée à être posée sur le sol, caractérisée en ce qu'elle comprend 25 - une paroi de séparation délimitant à l'intérieur de la cuve un compartiment supérieur et un compartiment inférieur, lesdits compartiments étant en communication fluidique par au moins un passage de ladite paroi de séparation, ledit compartiment supérieur étant équipé 30 d'au moins un sac filtrant, et ledit compartiment inférieur étant au moins partiellement rempli d'un substrat, 2909371 3 - des moyens d'admission aptes à amener des effluents à traiter dans la partie supérieure du compartiment supérieur de sorte que les effluents soient déversés dans le sac filtrant, et 5 - des moyens d'évacuation aptes à évacuer les effluents hors de la cuve par gravité, depuis le compartiment inférieur après passage à travers le substrat. La cuve selon l'invention permet de réaliser à la 10 fois une décantation des effluents dans le sac filtrant, une filtration à travers le sac filtrant, les particules de décantation et les particules de filtration sur sac étant récupérées dans ledit sac filtrant, et une filtration sur substrat. La cuve selon l'invention assure 15 ainsi un traitement simple et efficace des effluents, en particulier des effluents de carénage chargés de diverses particules ou matières en suspension telles que sable, particules de peinture anti-salissures et/ou poussières de ponçage, d'hydrocarbures tels que essences, huiles 20 moteur et/ou solvants. La cuve selon l'invention sera avantageusement utilisée en combinaison avec une remorque de carénage telle que décrite dans la demande de brevet, déposée le même jour et au même nom que la présente, intitulée Remorque de carénage et système de 25 récupération et de traitement d'effluents de carénage , pour former un système complet de récupération et de traitement des effluents de carénage, qui pourra être aisément déplacé d'un site à l'autre, la cuve de traitement étant disposée sur la remorque pour son 30 transport d'un site à l'autre, et posée au sol puis connectée aux moyens de récupération d'effluents de la 2909371 4 remorque pour le transfert des effluents récupérés vers la cuve. Selon une particularité, les moyens d'évacuation comprennent au moins une conduite d'évacuation équipée 5 d'une vanne, débouchant dans ledit compartiment inférieur, de préférence au niveau d'une zone libre dépourvue de substrat, ladite conduite étant disposée au-dessus dudit passage de la paroi de séparation pour assurer un niveau minimal d'effluents dans la cuve et 10 éviter le passage des flottants, en particulier de type hydrocarbures, à travers le substrat, et/ou disposée à l'opposé dudit passage de la paroi de séparation pour optimiser le temps de passage des effluents à travers ledit substrat, ledit passage étant avantageusement formé 15 entre la paroi latérale de la cuve et un bord de la paroi de séparation. Selon une autre particularité, ladite paroi de séparation est apte à supporter le sac filtrant. Dans un mode de réalisation, la paroi de séparation est supportée 20 par au moins deux parois verticales parallèles qui délimitent latéralement ledit compartiment inférieur. Avantageusement, ladite paroi de séparation est au moins en partie amovible pour faciliter le contrôle et le remplacement du substrat. 25 Selon une autre particularité, la cuve comprend un couvercle amovible pour permettre le retrait du sac filtrant et son remplacement, le couvercle étant de préférence équipé d'évents d'aération, d'un ou plusieurs anneaux de levage et/ou d'une trappe d'accès. Selon un 30 mode de réalisation, lesdits moyens d'admission comprennent au moins une conduite d'admission portée par ledit couvercle. 2909371 5 Avantageusement, la cuve comprend des moyens d'accrochage pour accrocher un sac filtrant par son bord supérieur. Selon une particularité, la cuve est équipée d'une 5 pompe raccordée auxdits moyens d'admission pour le transfert d'effluent à traiter dans la cuve. Selon un mode de réalisation, le compartiment inférieur est au moins partiellement rempli d'un substrat poreux à base de zéolites. 10 L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, détails, caractéristiques et avantages apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative détaillée qui va suivre d'un mode de réalisation particulier actuellement préféré, en référence aux 15 dessins schématiques annexés, sur lesquels : - la figure 1 représente une vue schématique en coupe d'une cuve de traitement selon l'invent:_on, avec son compartiment supérieur équipé d'un sac filtrant et son compartiment inférieur rempli de substrat ; 20 - la figure 2 est une vue schématique en coupe d'une cuve selon une variante de réalisation, avant la mise en place du sac filtrant et du substrat ; - la figure 3 est une vue de dessus de la cuve de la figure 2, en l'absence du couvercle et de la paroi de 25 séparation, et - la figure 4 est une vue analogue à la figure 4, avec la paroi de séparation mise en place. La figure 1 représente une cuve de traitement 1 selon l'invention destinée en particulier au traitement 30 des effluents de carénage. La cuve comprend une paroi de fond 11, par laquelle la cuve est destinée à être posée sensiblement horizontalement sur le sol, une paroi 2909371 6 verticale latérale 12, et un couvercle amovible 13 reposant sensiblement horizontalement sur le bord supérieur de la paroi latérale. Selon un mode de réalisation, la cuve présente une forme globalement 5 cylindrique d'axe vertical A, avec une paroi latérale cylindrique 12. Le volume intérieur de la cuve est divisé verticalement par une paroi de séparation 14 en deux compartiments superposés : un compartiment supérieur Cl, 10 dit de décantation et de filtration sur sac, et un compartiment inférieur C2, dit de filtration sur substrat. La paroi de séparation s'étend sur la majeure partie de la section transversale de la cuve, les deux compartiments communiquant par un passage 15 défini entre 15 la paroi latérale de la cuve et un bord d'extrémité de la paroi de séparation. La paroi de séparation s'étend sensiblement horizontalement, perpendiculairement à l'axe de la cuve, avec de préférence une légère pente en direction du passage 15. 20 Le compartiment supérieur est équipé d'un sac filtrant, représenté de manière schématique en traits discontinus sous la référence 9, par exemple un sac filtrant à 5 microns, servant à récupérer les particules de décantation, à filtrer l'effluent et à récupérer les 25 fines particules de filtration. La cuve est équipée en partie supérieure de plusieurs crochets 3 fixés à espace angulaire régulier sur la paroi latérale pour l'accrochage, de manière réversible, du sac par son bord supérieur et son maintien en position ouverte. Dans le 30 mode de réalisation de la figure 1, le sac est maintenu suspendu au-dessus de la paroi de séparation. 2909371 7 Une conduite d'admission 4 est disposée en partie supérieure de la cuve, pour l'introduction des effluents à traiter dans la cuve. La conduite est par exemple assemblée sur la face interne du couvercle 13. Lorsque la 5 cuve est refermée par le couvercle, la conduite traverse la paroi latérale et s'étend radialement au dessus du sac filtrant, de la paroi latérale jusqu'au centre de la cuve. L'extrémité de cette conduite est avantageusement équipée d'un coude pour diriger les flux d'effluents vers 10 le bas, dans le sac filtrant. La conduite vient se loger dans une encoche de la paroi cylindrique, ou peut être connectée de manière étanche à un raccord traversant la paroi latérale. La cuve est avantageusement équipée d'une pompe 5 15 permettant de transférer les effluents depuis un système de stockage et/ou de collecte d'effluents à traiter vers la cuve de traitement. La pompe est assemblée extérieurement sur la paroi latérale 12 et comprend une conduite d'aspiration 51 destinée à être connectée au 20 système de stockage et/ou de collecte, et une canalisation de refoulement 52 connectée à la conduite d'admission précitée. Le compartiment inférieur est rempli d'un substrat représenté schématiquement sous la référence S. Le 25 substrat est formé de granulats poreux, par exemple à base de zéolites, assurant par adsorption et échanges ioniques l'élimination de particules dissoutes, par exemple inférieures à 5 microns, d'hydrocarbures, d'ions ammonium, et/ou de métaux lourds. La structure poreuse du 30 substrat procure, par effet de tamis moléculaire, une grande capacité d'adsorption d'éléments organiques et inorganiques. 2909371 8 Une conduite d'évacuation 6, équipée d'une vanne 61, est montée sur la paroi cylindrique, à l'opposé du passage pour l'évacuation des effluents hors de la cuve. Une grille verticale 7 est disposée dans le com?artiment 5 inférieur pour retenir le substrat et conserver dans le compartiment inférieur une zone libre 8, dépourvue de substrat, sur laquelle débouche la conduite d'évacuation 6. Le passage 15 et cette zone libre 8 s'étendent sur des secteurs annulaires opposés, par exemple compris entre 30 10 et 60 . Comme visible sur la figure 1, une paroi verticale de retenue 16 s'étend vers le bas depuis la paroi de séparation et présente un bord inférieur disposé à distance de la paroi de fond 11, la grille verticale 7 précitée étant disposée au niveau du passage défini entre 15 la paroi de fond et le bord inférieur de la paroi verticale. La paroi de séparation présente au niveau de cette zone libre 8 un décrochement 14a vers le haut, la conduite d'évacuation débouchant au niveau de ce décrochement, au dessus du passage 15. Cette disposition 20 garantit un niveau minimum dans la cuve évitant le passage de flottants de type hydrocarbures à travers le substrat. Le couvercle est équipé d'évents d'aération 18 permettant la ventilation du compartiment supérieur Cl, 25 et notamment l'oxygénation de bactéries placées dans ledit compartiment supérieur dans le cas de l'élimination de la couche de flottants par traitement bactérien. Le couvercle comprend avantageusement un ou plusieurs anneaux de levage 19 pour faciliter sa mise en place et 30 son retrait. Une échelle d'accès (non représentée) est avantageusement prévue le long de la paroi latérale 12 2909371 9 pour faciliter l'accès au haut de la cuve, et en particulier à une trappe d'accès du couvercle, afin de surveiller la couche de flottants et le niveau de boues dans le sac filtrant, mettre en place ou remplacer des 5 pains adsorbants et/ou un milieu de culture de bactéries. Afin d'obtenir une cuve la plus légère possible et ainsi faciliter sa manutention, la cuve est avantageusement réalisée en un matériau plastique, tel que du PEHD, ou en un matériau composite à base de résine 10 et de fibres, tel qu'un matériau de type polyester armé de fibres de verre. Le fonctionnement de la cuve va maintenant être décrit. Après connexion de la conduite d'aspiration 51 de la pompe 5 à un réseau de canaux d'une aire de carénage, 15 à une cuve de stockage et/ou à une remorque de carénage, les eaux de carénage sont pompées et introduites dans le sac filtrant par la conduite d'admission... Après remplissage de la cuve, les particules décantables et les matières en suspension de granulométrie importante 20 s'accumulent dans le fond du sac par décantation statique. De part leur faible densité, les hydrocarbures remontent en surface par flottation. Après décantation, par exemple sur une période d'environ 10 heures, et connexion de la conduite d'évacuation 6 à un réseau 25 d'eaux usées, la vanne d'évacuation 61 est ouverte. L'effluent décanté traverse par gravité la paroi du sac filtrant puis le substrat. Les flèches sur la figure 1 illustrent de manière schématique le flux d'effluent dans la cuve à l'ouverture de la vanne. Le débit sera 30 contrôlé, par exemple de 1 à 2 m3/h afin d'obtenir un abattement des métaux lourds optimal au travers du substrat. Le maintien en eau de la cuve à un niveau 2909371 10 minimum permet d'éliminer la couche de flottants à tout moment, par des systèmes absorbants et/ou un traitement bactérien. La cuve selon l'invention permet ainsi d'effectuer, après chaque remplissage, une décantation 5 des effluents pour capter une grande partie des matières en suspension, une séparation des hydrocarbures par flottation, une filtration sur sac pour compléter la décantation préalable et récupérer les particules plus fines, par exemple supérieure à 5 microns, et une 10 filtration sur substrat pour l'élimination des particules dissoutes telles que métaux lourds, microparticules de peintures, pesticides, etc. Le sac filtrant sera régulièrement retiré pour extraire les boues B, et pour contrôler le substrat et éventuellement le remplacer, 15 après retrait de la paroi de séparation. A titre d'exemple, le sac filtrant sera vidé une fois par an et le substrat remplacé tous les deux ans. Les figures 2, 3 et 4 illustrent une cuve 101 selon une variante de réalisation, dans laquelle le sac 20 filtrant repose sur la paroi de séparation 114. Pour ce faire la paroi de séparation est renforcée pour supporter le poids de boues accumulées dans le sac. Elle se présente sous la forme d'une plaque de forme générale circulaire, posée sur le bord supérieur de parois 25 verticales qui s'étendent vers le haut depuis la paroi de fond 111, parallèlement les unes aux autres. La cuve comprend deux parois verticales dites principales 120 disposées de part et d'autre de l'axe A' de la cuve, et deux parois verticales dites secondaires 121, également 30 disposées symétriquement de part et d'autre de l'axe, audelà des parois verticales principales. Le compartiment inférieur C'2 est délimité en hauteur par la paroi de 2909371 11 séparation 114, et latéralement par les deux parois verticales principales 120. Une grille 107 est disposée transversalement entre les deux parois verticales principales 120 pour définir comme précédemment une zone 5 libre 108. La paroi de séparation comprend une partie amovible permettant d'accéder au compartiment inférieur, afin de faciliter la mise en place et le remplacement du substrat. En référence à la figure 4, la paroi de 10 séparation présente une ouverture 114b globalement rectangulaire s'étendant sensiblement d'une paroi verticale principale 120 à l'autre, et de la grille 107 jusqu'à la paroi latérale 112 de la cuve. Une partie amovible 1141 sous la forme d'une plaque rectangulaire 15 vient fermer partiellement cette ouverture, en maintenant un passage 115 pour la communication fluidique entre le compartiment supérieur C'1 et le compartiment inférieur C'2. Cette plaque amovible est supportée par une paroi verticale dite centrale 122, passant par l'axe A' de la 20 cuve, et séparant le compartiment inférieur en deux. Avantageusement, la plaque amovible vient également en appui sur les parois verticales principales 120. Une paroi verticale transversale 123 relie transversalement les deux parois verticales principales au niveau de la 25 zone libre, la paroi verticale centrale s'étendant de cette paroi verticale transversale à la paroi latérale de la cuve. Cette paroi transversale est ouverte en partie inférieure pour le passage des effluents du substrat vers la zone libre 108. 30 Comme précédemment la cuve comprend des crochets 103 pour l'accrochage d'un sac filtrant (non représenté), et un couvercle 113 équipé une conduite d'admission 104, 2909371 12 et d'évents 118. Une conduite d'évacuation 106 équipée d'une vanne d'évacuation 161, traverse de manière étanche la paroi latérale 112 de la cuve, au niveau du compartiment supérieur 0'1, se prolonge vers le bas le 5 long de la paroi latérale et traverse de manière étanche la paroi de séparation 114 pour déboucher dans la zone libre 108 du compartiment inférieur. Une conduite de purge 162 débouchant en bas de la zone libre est également prévue pour purger la cuve. 10 Bien que l'invention ait été décrite en liaison avec un mode de réalisation particulier, il est bien évident qu'elle n'y est nullement limitée et qu'elle comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits, ainsi que leurs combinaisons si celles-ci 15 entrent dans le cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Cuve de traitement d'effluents, notamment d'effluents de carénage, destinée à être posée sur le 5 sol, caractérisée en ce qu'elle comprend -une paroi de séparation (14, 114) délimitant à l'intérieur de la cuve un compartiment supérieur (Cl, C'l) et un compartiment inférieur (C2, C'2), lesdits compartiments étant en communication fluidique par au 10 moins un passage (15, 115) de ladite paroi de séparation, ledit compartiment supérieur étant équipé d'au moins un sac filtrant (9), et ledit compartiment inférieur étant au moins partiellement rempli d'un substrat (S), - des moyens d'admission (4, 104) aptes à amener 15 des effluents à traiter dans la partie supérieure du compartiment supérieur de sorte que les effluents soient déversés dans le sac filtrant, et - des moyens d'évacuation (6, 106) aptes à évacuer les effluents hors de la cuve par gravité, depuis le 20 compartiment inférieur après passage à travers le substrat. 2. Cuve selon la revendication 1, caractérisée en ce que les moyens d'évacuation comprennent au moins une conduite d'évacuation (6, 106) équipée d'une vanne (61, 25 161), débouchant dans ledit compartiment inférieur (C2, C'2), ladite conduite étant disposée au-dessus et à l'opposé dudit passage (15, 115) de la paroi de séparation (14, 114). 3. Cuve selon la revendication 1 ou 2, 30 caractérisée en ce que ladite paroi de séparation (114) est apte à supporter le sac filtrant (9). 2909371 14 4. Cuve selon la revendication 3, caractérisée en ce que la paroi de séparation (114) est supportée par au moins deux parois verticales parallèles (120) qui délimitent latéralement ledit compartiment inférieur (0'2). 5. Cuve selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que ladite paroi de séparation (114) est au moins en partie amovible. 6. Cuve selon l'une des revendications 1 à 5, 10 caractérisée en ce qu'elle comprend un couvercle amovible (13, 113). 7. Cuve selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que lesdits moyens d'admission comprennent au moins une conduite d'admission (4, 104) 15 portée par ledit couvercle (13, 113). 8. Cuve selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens d'accrochage (3, 103) pour accrocher le sac filtrant (9) par son bord supérieur. 20 9. Cuve selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisée en ce qu'elle est équipée d'une pompe (5) raccordée auxdits moyens d'admission (4, 104) pour le transfert d'effluent à traiter dans la cuve. 10. Cuve de traitement selon l'une des 25 revendications 1 à 9, caractérisée en ce que le compartiment inférieur (C2, C'2) est au moins partiellement rempli d'un substrat poreux à base de zéolites.