FR 2516069 A1 19830513 FR 8120853 A 19811106 La présente invention concerne les dispositifs permettant de capter diverses substances dans un milieu liquide, et ceux de ces dispositifs permettant de recueillir des substances polluantes. Il existe de très nombreux dispositifs séparateurs équipés de moyens mécaniques, conçus pour recueillir diverses substances contenues dans un liquide Pour collecter des substances polluantes surnageant à la surface d'un milieu aquatique, des solutions très diverses ont été proposées On oonnaat des engins flottants qui permettent de collecter des débris et objets flottants, et sont utilisables sur des plans d'eau calme Les pro- Jets d'engins conçus pour récupérer des hydrocarbures répandus accidentel- lement sur la mer sont très nombreux Parmi les dispositifs existants de ce type, on connmt les engins qui comportent une hélice provoquant, à la suz- face du liquide, un tourbillon au centre duquel le polluant est entra-né. On peut également citer les engins portés par un bateau, et dont le dépla- cerent à proximité de la surface détermine un effet d'hydrocyclone, 1 l'huie et l'eau captées étant ainsi séparées Des appareils comportant une bande transporteuse plongeant partiellement dans le liquide furent aussi proposes cette bande pouvant tre constituée par une matière bydrophobe Selon d'antres pro Jets, l'engin récupérateur comporte un tambour partiellement imergé qui entratne les substances à recueillir dans un bac de décanta- tion Il existe des dispositifs comprenant une bande spongieuse absorbante et des moyens d'essorage de cette bande Une pompe flottante comportant un piston mis en mouvement par la boule a également été proposée On connatt divers projets de navires récupérateurs ou écrémexurs, et d'engins conçus pour Stre remorqués et ayant la forme générale d'un chalut maintenu en surface par des flotteurs On peut enfin citer les barrages récupérateurs comportant une conduite ouverte au niveau de la nappe à recueillir, et des moyens mécaniques d'entrafnement du polluant à l'intérieur du barrage. En milieu marin, le fonctionnement de ces engins est contrarié par la houle Ils ne peuvent avoir une certaine efficacité que lorsque la mer est peu agitée 1 ls sont donc rarement utilisables pour lutter contre les pollutions accidentelles par les hydrocartures, les accidents se produi- sant fréquemment lorsque les conditions météorologiques sont défavorables. La mise en oeuvre de ces engins nécessite généralement des moyens impor- tants Ils ne conviennent donc pas pour lutter contre les pollutions chro- niques du milieu marin En outre, chacun d'eux ne peut recueillir que des substances ayant des caractéristiques bien déterminées, et les services qu'ils peuvent rendre sont donc assez limitéso 16069 L'invention a pour objet un dispositif permettant de recueillir di- verses substances dans un milieu liquide, et par exemple, des substances polluantes dispersées dans le milieu marin. Tel qu'il est caractérisé dans les revendications, le dispositif selon l'invention comprend au moins une enceinte formant conduit ou réserroir, comportant au moins un moyen de mise en relation avec l'atmosphbère, et au m"ins deux orifices de commounication avec le milieu liquide L'un au moins des dits orifices de comication est équipé d'un obturateur mobile, ou clapet, autorisant le passage de courants de liquide dans un sens déterminé et s'opposant au passage de courants de sens contraire I 1 comporte au moins un moyen permettant de déterminer une certaine variation alternative du niveau de la surface du milieu liquide par rapport à la dite enceinte. La dite variation de niveau entretient une circulation de liquide entre le milieu liquide et la dite enceinte Lors des mouvements de montée de la dite surface par rapport à l'enceinte, des courants d'entrée prmnant niis- sance dans le milieu liquide pénàtrent dans l'enceinte, et y apportent les subsbtces à recueillir Lors des nowements de descente de la dite surface relativement à l'enceinte, des courants de sortie prenant naissance dan l'enceinte s'en échappent Le dispositif comporte au moins un moyen permet- tant de séparer les substances à recueillir des dits courants et-du liquide contenu dans l'tenceinte, de manière à ce que ces substances ne soient pas entza nes hars de l'enceinte par les dits-courants de sortie, et à ce qu'elles soient captées par l'enceinte Les substances captées peuvent tre liquides, semi-liquides et solides, et avoir des densités inférieure, égales et supérieures à celle du liquide. Selon une for e réalisation du dispositif selon l'invention, les orifioes d'entrée du liquide dans la dite enceinte sont située à proximité de la surface du milieu liquide Les orifices de sortie des courants qui séohappent hors de l'enceinte sont équipés de clapets de retenue et si- tués à -un ni Lveau inférieur à celui des orifices d'entrée L'enceinte on - prend des cloisons internes disposéeo en chicanes, de manière à ce que la séparation des substances à recueillir soit favorisée Les courants qui péMntrent dans l'enceinte prennent naissance k proiuité de la surface du uilieu liquide, et apportent dans l'enceinte des substances flottantes. Celles-çi surnagent à la surface du liquide contenu dans l'enceinte et ne sont pes entraónées par les courants de sortie qui prennent naissane à une certaine profondeur an-dessous de la couche formée par ces substances. Suivant une autre forme de réalisation, les orifices d'entrée sont équipés de clapeta et sont situés à une certaine profondeur au-dessous de la surface du milieu liquide, et à une certaine hauteur au-dessus de la paroi formant le fond de l A dite enceinte Les orifices de sortie compor- tent des clapets et sont disposés de manière à ce que les courants de sortie puissent prendre naissance à proximité de la surface du liquide contenu dans l'enceinte Le dispositif comporte au moins un moyen permettant de dé- tminer une certaine vitesse des courants d'entrée, de manière à ce que des substances de densité supérieure à celle du liquide puissent être en- tratnées dans l'enceinte par ces courants Ces substances se déposent sur le fond de l'enceinte, o elles peuvent être recueillies Des substances de mme densité que celle du liquide pourront Atre retenues dans l'enceinte par des moyens de séparation complémentaires, tels que des grilles et des filtres* La section des orifices d'entrée est choisie en considérant les varia- tions de la quantité de liquide contenue dans l'enceinte, de manière à ce qu'une oertaine vitesse des courants d'entrée soit obtenueo Selon une va- riante de construction, le dispositif comporte en outre un moyen de com- mande de l'organe de fermeture, eu clapet, de l'un au moins des orifices de osemunication avec le milieu liquide Le dit moyen de comeande interdit l'overture du dit elapet lorsque la différence de niveau entre la surface du milieu liquide et la surface du liquide contenu dans l'enceinte est in- férieure k une certaine valeur, l'ouverture du clapet étant autorisée lors- que la dite différence de niveau atteint et dépasse cette valeur. Le moyen permettant de déterminer une variation alternative du niveau de la surface du milieu liquide par rapport à la dite enceinte est consti- sé, selon un mode de réalisation, par une structure assurant une quasi- i.bdlité de cette enceinte par rapport au niveau moyen de la dite sur- face, la dite variation de niveau se produisant lorsque cette surface est agitée Le dispositif peut reposer sur le fond du milieu liquide. Selon une forme de réalisation avantageuse de l'invention, le disposi- tif comporte au moins un volume de faible densité lui permettant de flotter à la surface du milieu liquide La dite variation du niveau de la surface du milieu liquide par rapport k l'enceinte est déterminée par la disposi- tion des volumes sur lesquels s'exerce la poussée hydrostatique, lorsque la dite surface est houleuse Des moyens de contr 81 e de la flottabilité, tels que des ballasts, permettent de choisir le niveau moyen de la surface du milieu liquide par rapport au dispositif - Un dispositif conforme à l'invention peut comprendre plusieurs réser- voires élémentaires, eu oompartiments, comportant chacun au mine deux déta- ges commniquant entre eux par des orifices équipés de clfplets autorisant le passage de courants 'intérieurs depuis les orifices d'entrée Jusqu'aux orifices de sortie Selon la disposition des orifices d'entrée et de sor tie et oelle des cloisons internes, chaque oonmpartiment capte, soit des substances flottantes, soit des substances de densité égale ou supérieure à celle du liquide Un N 8 e dispositif peut comprendre des compartiments ayant des fonctions différenteso Des moyens de pompage permettront d'éva- cuer des substances liquides captées. Selon une autre forme de réalisation, la dite enceinte est flottante et comprend une pluralité de compartiments disposés les uns à la suite des auties L'une au moins des dimensions horisontales du dispositif est choi- sie de mnière à ce qu'une variation alternative du niveau de la surface du milieu liquide per rapport à chaque compartiment soit déterminée, lors- que la dite 8 urtface est houleuse La plus grande dimension horizontale est choisie en considérant la longueur d'onde moyenne de la houle sur le lieu d'utilisation Le dispositif peut avoir une forme circulaire, les compaortiments étant séparés par des cloisons sensiblement radiales Il peut aussi avoir la forme allongée dt'u navire, les compartiments étant alors dispooes en série dans le sens de la longueur Ce dispositif peut comporter des moyens de direction et des mo Byens de propulsion On prévoit auasi des moyens de liaison permettant d'assembler plusieurs dispositifs semblables les uns à la suite des autres, et autorisant certains mauve- mente relatifs de ces dispositifs, qui pourront ainsi constituer=un bar- rage flottant capable de collecter diverses subtances, et par exemple des substances polluanteso Un barrage flottant conçu pour récupérer des hydrocarbures répandus sur la mer, et dont le fonctionnement est eantretenu par l'énergie de la houle, représente un autre mode de réalisation de la présente invention. Le dispositif est constitué par une structure flottante gonflable compo- se de flotteurs compartimentés et par des toiles reliées entre elles et à la dite structure par des moyens de liaison peraettant d'assembler et de séparer rapidement les divers éléments La dite enceinte a une forme allongée et comnprend mune pluralité de compartiments disposés les uns à la suite des autres dans le sens de la longueur Chaque compartiment co- prend deux étages superposés communiquant entre eux par des orifices équipés de clapets qui autorisent le passage de courants descendants. L'ensemble des étages smpérieurs communique avec le milieu liquide par des orifioes d'entrée, proches de la flottaison, et l'ensemble des étages inférieurs com mnique avec le milieu liquide par des orifices de sortie qui se trouvent à une certaine profondeur au-dessous de la flottai- son Les orifices d'entrée et de sortie sont équipés de clapets Chaque compartiment communique librement avec l'atmosphèreo Le barrage est flexible et comporte des moyens permettant de limiter et de modifier la flexibilité de la structure gonflée, notamment celle de flotteurs longitudinaux dent la pression de gonflage peut 9 tre aug"entée et diminuée Des c&bles longitudinaux, reliés par leurs extrémités aux ex- trémités de la structure gonflée, coulissent dans des gaines et anneaux solidaires des flotteurs longitudinaux, et peuvent être plus ou moins ten- dus Ces moyens de limitation et de contr 6 le de la flexibilité du barrage permettent de déterminer une oertaine amplitude desmouvements verticaux de la surface extérieure par rapport à chaque compartiment, lorsque cette surface est houleuse. Lorsque la surface du milieu liquide s'élève par rapport aux compar- timents, lea substances flottantes à recueillir sont entranées danm les étagea supérieurs par les courants d'entrée Le mélange capté descend dans les étages inférieurs, lorsque la surface extérieure descend par rapport aux conpartirments Les substances à recueillir se séparent du liquide con- tenu dans les étages inférieurs et surnagent à la surface de ce liquideo Elles ne sont pas entrafnées par les courants de sortie qui prennent nais- sauce à une certaine profondeur au-dessous de la couche formée par les diteos substances, pendant les phases de descente de la surface extérieure par rapport aux compartimentsa L'eau contenue dans le mélange capté est chasse hors des compartiments, par les courants de sortie O Les parois de toile des étages inférieurs sont très déformables, et le volume de chacun de ces étages peut varier dans certaines proportionso Lea étages inférieurs comuniquent entre eux par des orifices équipés de clapets qui autorisent le passage de courante intérieurs depuis l'une jus- qu'à la seconde extrémité de la dite enceinte, en direction des orifices d'évacuation situés à eette extrémitéo Ces courants intérieurs entrainent, jusqu'à ces orifices d'évacuation, les substances captées contesues dans les étages inférieurso Ces courants sont provoqués, principalement, par les différences de niveau variables entre les quantités de liquide con- tenues dans les compartiments successifs, et aussi par certaines diffé- rences ae niveau entre la surface xt 6 rieure et la surface intérieureo 16069 Le barrage comporte des moyens permettant d'augmenter et de diminner sa flottabilité, et de modifier son inclinaison, tels que des flotteurs à volume variable disposés sur chacune des parois latérales et pouvant être gonflés et dégonflés séparément La position la plus favorable des orifi'- ces d'entrée relativement au niveau moyen de la surface du milieun liquide peut ainsi 8 tre choisie Des moyens d'amarrage et de halage sent prévus, de même que des moyens de liaison permettant d'assembler rapidement bout à bout plusieurs barrages élémentaires, pour former un long barrage, ou une vaste eneeinte de stockage Selon la disposition des orifices d'entrée, la paroi de cette enceinte, constituée par le barrage lui-même, pourra cap- ter ume nappe extérieure, et l'entràuer dans l'enceinte, ou capter la nappe contenue, et l'acheminer vers des citernes extérieures. Des moyens de nettoyage s"nt prévus pour que soit évité le dép 6 t des substances visqueuses sur les parois internes et sur les organes de ferme- ture des orificeso La dite enceinte comprend des poches souples contenant un produit de nettoyage et laissant le dit produit s'écouler dans les com- partiments jusqu'aux orifices d'évacxation ' Selon un exemple de comstruo- tion, les obturateurs mobiles sont constitué par des clapets déformables, de toile ou de caoutchouc, posés sur des filets solidaires des bords des ozifices Le dépit de substances visqueuses se trouvera eontrarié par les frottements entre ciapets et filets, et par les déformations continuelles de ces éléments. Les procédés de séparation qui mettent à profit une différence de densité entre le liquide et les substances a recueillir permettent de con- cevoir des dispositifs simples, mais, bien entendu, d'autres procédés de séparation pourront être mis en oeuvre. Plusieurs avantages sont apportés par cette inventiono En milieu ma- rin, le captage de substances diverses est obtenu en utilisant l'énergie de la houle L'emploi de moyen méeaniques, fragiles et sensibles à la cor- O rosion, est évité Les dispositifs selon l'invention permettent de lutter d'une mamière quasi continue, sans dépense d'énergie, contre les pollu- tions chroniques du milieu marin Ils peuvent fonctionner sans surveil- lance pendant de longues périodes, et les frais de fonctionnement seront donc très réduitas Les mêmes moyens permettent de capter des substances aiverses, flottantes et non-flottantes Le barrage décrit est utilisable sur une mer très houleuse, dans des conditions qui interdisent générale- ment 1 'emploi d'autres moyens I 1 possède plusieurs fonctions: confine- ment d'une nappe d'hydrocarbures, captage de la nappe, séparation du mé- lange capté, acheminement d 4 polluant jusqu'à mune citerne ou un navire. 16069 Les dessins annexés, ainsi que les parties descriptives correspon- dantes, exposent, à titre d'exemples non limitatifs, plusieurs formes de construction de l'objet de l'invention: les figures 1 et 2 de la planche I illustrent un premier exemple de réalisation d'un dispositif conforme à l'invention Une enceinte flottante capte des substances de densité inférieure à celle du liquide, apportées dans l'enceinte par des courants prenant naissance près de la surface. les figures 3 et 4 de la planche II illustrent un second exemple de réalisation d'un dispositif conforme à l'invention Ce dispositif capte des substances de densité égale et supérieure à celle du liquide, entrai- nées dans une enceinte par des courants prenant naissance à une certaine profondeur au-dessous de la surface du milieu liquide. les figures 5 et 6 de la planche III illustrent un troisième exemple de réalisation d'un dispositif conforme à l'invention, selon le- quel le dispositif est un barrage récupérateur flottant pouvant capter une nappe d'hydrocarbures sur une surface houleuse et acheminer le pol- luant jusqu'à une citerne flottante ou un navire La partie gauche de la figure 5 montre l'aspect extérieur du barrage, la partie droite de la même figure m ntre la structure interne La figure 6 est une coupe schématique transversale du barrage. Les figures 1 et 2 de la planche I illustrent un premier exemple de réalisation Un réservoir flottant comprend plusieurs compartiments indé- pendants, chacun d'eux commniquant avec l'atmosphère par des orifices ( 2) , et avec le milieu liquide par un orifice d'entrée ( 3) équipé d'un clapet ( 4) et par un orifice de sortie ( 5) équipé d'un clapet ( 6) La flottabilité est assurée par des caissons ( 7) et ( 8) Le volume ( 9) cons- titue une réserve de flottabilité Le dispositif peut comporter des bal- lasts permettant de modifier la position d'équilibre Un lest (O 10) est disposé dans la partie inférieure du réservoir. Chaque compartiment comprend un étage d'entrée ( 11) et un étage in- férieur ( 12) Une cloison ( 13) sépare ces étages qui comn Miquent entre eux par un large orifice ( 14) équipé d'une grille ( 16) L'étage d'entrée ( 11) commaique avec le milieu liquide par un orifice d'entrée ( 3), dont le bord inférieur ( 17) se trouve à proximité du niveau moyen (S o) de la surface (S) du liquide extérieuro L'orifice de sortie ( 5) d'un étage in- férieur ( 12) est situé dans la partie inférieure de cet étage, à une cer- taine profondeur au-dessous de la surface extérieure (S) La circulation des courants intérieurs peut 4 tre orientée favorablement par des cloisons disposées en chicanes. Une certaine variation alternative du niveau de la surface (S) du milieu liquide, par rapport à chaque compartiment, est déterminée, lors- que cette surfaoe est houleuse, par la forme mame du dispositif Celui-çi peut comporter des volumes immergés, non représentés sur les dessins, si- tués à une certaine profondeur au-dessous de la flottaison, de manière à ce que l'amplitude des mouvements verticaux du dispositif puisse itre net- tement inférieure à celle de la houle. Selon une variante, le dispositif comporte un certain nombre de com- partimente collecteurs, son tirant d'eau est faible, mais l'une au moins de ses dimensions horizontales est assez grande, comparativement à la lon- gueur d'onde de la houle, pour qu'une certaine variation du niveau de la surface extérieure par rapport à chaque compartiment soit obtenue Le dis- positif peut avoir une forme circulaire, les compartiments étant séparés par des cloisons sensiblement radiales, Il peut aussi avoir la forme d'une coque de navire, et comprendre une pluralité de compartiments disposés les uns à la suite des autres dans le sens de la longueur, et formant, par exemple, deux séries parallèles. Lorsque la surface (S) du milieu liquide est agitée, le niveau de cette surface varie, par rapport à chaque compartiment, entre un niveau supérieur (S X) et un niveau inférieur (S m) Iorsque la surface exté- rieure s'élbve, par rapport à un compartiment, au-dessus du bord infé- férieur ( 17) de l'orifice d'entrée ( 3), un courant d'entrée (a) prend aissance à proximité de la surface extérieure et pénètre dans le compar- timent La surface intérieure (S') du liquide contenu dans le compartiment s'élève L'orifice de sortie ( 5) est alors fermé par le clapet ( 6). Lorsque la surface extérieure (S) descend, par rapport à un comparti- ment, une partie du liquide contenu dans la partie inférieure de ce cox- partiment s'échappe par l'orifice de sortie ( 5), en formant un courant de sortie (b) La surface (S') du liquide contenu descend Le clapet ( 4) ferme l'orifice d'entrée ( 3). Le dispositif peut 4 tre équilibré de manière à ce que le bord infé- rieur ( 17) de l'orifice d'entrée se trouve légèrement au-dessus du niveau inférieur (S m) de la surface extérieure (S) Dans ce cas, la surface in- térieure (S') s'élève avec un certain retard par rapport au mouvement de la surface extérieure (S), et le bord inférieur de l'orifice d'entrée ( 3) forme déversoir lorsque le courant d'entrée (a) commence à se manifester. Les courants d'entrée (a) entraînent dans les compartiments des sub- stances flottantes, dispersées ou formant une nappe Des corps solides seront retenus dans les étages d'entrée (ll) par les grilles ( 16). Les substances flottantes liquides et seai-liquides sont entrainées dans les étages inférieurs ( 12), oh elles forment la couche supérieure du liquide contenu Ces substances (A) ne sont pas entrainées par les courants de.mertie (b) qui prennent naissance assezs profondément au-dessous de l'in- terface entre la dite couche et l'eau contenue dans les étages inférieurs. Divers moyens de séparation peuvent également être mis en oeuvre. Certains dispositifs peuvent comporter un conduit ( 18) communiquant avec les étages inférieurs, et permettant d'évacuer, par pompage, les substances liquides captées, soit par un orifice d'évacuation émergé, soit par un se- cond orifice immergé En outre, chaque compartiment peut Otre mis en com- munication avec le milieu liquide par une vanne de remplissage ( 19). Les figures 3 et 4 de la planche 2 illustrent un second exemple de réalisation Le dispositif représenté comprend des compartiments indépen- dants, dans chacun desquels deux étagea superposés ( 11) et t 12) sont sépa- rés par une cloison ( 13) Les étages d'un maie compartiment communiquent entre eux par un orifice ( 14) équipé d'un clapet ( 15) qui autorise le pas- sage de courants de liquide depuis l'étage inférieur ( 12) vers l'étage su- périeur ( 11) L'étage inférieur csomunique avec le milieu liquide par un orifice d'entrée ( 3) équipé d'un clapet ( 4) Le bord inférieur ( 17) de cet orifice ( 3) est situé à une certaine hauteur au-dessus de la paroi consti- tuant le fond ( 20) de l'étage inférieur L'étage supérieur ( 11) comporte un orifice de sortie ( 5) équipé d'un clapet ( 6) et communique avec l'atmo- sphère par des ouvertures ( 2). Des caissoas ( 7) et ( 9) et des volumes immergés ( 21) assurent la flot- tabilité du dispositif et déterminent, lorsque la surface (S) du milieu li- quide est houleuse, une certaine variation alternative du niveau de cette surface par rapport aux compartiments Le tirant d'eau peut être important. lorsque la surface extérieure (S) s'lélève par rapport a un comparti- ment, un courant d'entrée (a) pénètre dans l'étage inférieur ( 12), et un courant (a b) franchit l'orifice de communication ( 14) entre les étages, en ouvrant le clapet ( 15) La surface intérieure (S') a'élève L'orifice de sortie ( 5) est alors fermé par le clapet ( 6). Au cour 8 d'une phase de descente de la surface extérieure (s) relati- vement k un compartiment, le clapet ( 15) ferme l'orifice ( 14) de comuami- cation entre les étages L'orifice d'entrée ( 5) peut aussi être fermé par un clapet ( 4) Un courant de sortie (b) prend naissance à proximité de la surface intérieure (S') qui descend alors J Le courant de sortie s'échappe bors de l'étage supérieur ( 11) par l'orifice de sortie ( 5) 1 o U 6 ' y Les courants d'entrée (a) peuvent être suffisamment rapides pour que des substances (B) de densité nettement supérieure à celle du liquide puis- sent tre entrainées dans les étages inférieurs ( 12) Les courants ascen- dants (a b) se Janifestent d'une manière discontinue, et peuvent 8 tre moins rapides que les courants d'entrée Ainsai, les dites substances (B) peuvent se séparer du liquide contenu dans les étages inférieurs et se déposer sur le fond ( 20) de ces étage. Au début de chaque phase de montée de la surface extérieure (S) par rappert à un compartiment, la manifestation du courant d'entrée (a) peut être retardée jusqu'au moment oh la différence de niveau entre la surface extérieure (S) et la surface intérieure (s') atteint une certaine valeur, ou jusqu'à ce que la surface extérieure atteigne un certain niveau Selon un exemple, le clapet ( 4) de l'orifice d'entrée comporte un système de ver- rouillage commandé par un petit flotteur extérieur peuvant s'élever et des- cendre avec la surface du milieu liquide, le mouvement de descente de ce flotteur étant limité par une badie Dans sa position inférieure, le petit flotteur se trouve au-dessus du niveau inférieur de la surface extérieure, et l'ouverture du clapet est alers interdite Lorsque le flotteur commence à s'élever avec la surface extérieure, le clapet peut s'ouvrir brusquement en laissant passer un courant d'entrée rapide Un dispositif de fermeture magnétique peut aussi être posé sur ce clapet, ou sur le clapet ( 15) de l'orifice de communication ( 14) entre les deux étages d'un compartiment. Les figures 5 et 6 de la planche 3 illustrent un troisième exemple de réalisatien de l'invention Le dispositif est un barrage récupérateur flot- tant capable de capter des nappes de pétrole sur une mer houleuse, de sépa- rer le pétrole et l'eau contenue dans le mélange capté, et d'acheminer le polluant jusqu'à une enceinte de stockage Des cempartiments collecteurs ( 1 a), ( 1 b), etc,-sont disposés les unse à la suite des autres depuis l'une juoqu'à la seconde extrémité du barrage Chaque compartiment con prend deux étages superposés ( 11) et ( 12) séparés par une cloison -horizon- tale ( 13) La forme et la flottabilité du barrage sont assurées par une structure gonflable comprenant: un flotteur longitudinal compartimenté ( 22), de même longueur que le barrage et disposé dans sa partie supérieure, aes flotteurs transversaux ( 23), chacun d'eux séparant deux étages supé- rieurs ( 11), des flotteurs latéraux ( 24), et des flotteurs à volume varia- ble ( 25) Les parois et cloisons sont constituées par des toiles reliées entre elles et à la structure gonflable par des laçages ou d'autres royens de liaison amovibles Tous les espaces intérieurs peuvent être ouverts 9 pour procéder au nettoyage et à diverses vérificationso * 11 Chaque étage supérieur ( 11) communique avec l'atmosphbre par des ou- vertures ( 2) et avec le milieu liquide par des orifices d'entrée ( 3), si- tués environ au niveau de la flottaison, sur l'une des parois latérales ( 26) Les deux étages de chaque compartiment communiquent entre eux par un large orifice ( 14) Chaque étage inférieur ( 12) comporte un orifice de eor- tie ( 5), situé sur ue paroi latérale ( 26), dans la partie inférieure de cette paroi La disposition des clapets ( 4), ( 15) et ( 6), qui équipent res- pectivement les orifices d'entrée ( 3), de communication ( 14) entre les éta- * ges, et de sortie ( 5), autorise la circulation de courants de liquide pre- mant naissance dans le milieu liquide à proximité de la surface (S), péné- trant da 4 S l'étage supérieur ( 11), puis dans l'étage inférieur ( 12), et re- touranat dans le milieu liquide au-dessous de la surface. Les étages inférieurs ( 12) communiquent entre eux Les cloisons trane- versales ( 27), qui séparent les étages inférieurs, comportent des orifices ( 28) équipés de clapets ( 29) qui autorisent la circulation de courants in- térieurs de sens déterminé, depuis l'une Juaqu'à la seconde extrémité du barrage Le dernier compartiment, situé en aval des autres compartiment 8 par rappert au sens de cette circulation intérieure, comporte un orifice d'évacuation sur chaque paroi latérale Des moyens de liaison permettant de fixer une conduite d'évacuation extérieure sent disposés près de chacun de ces orifices Des organes de ferâeture sent également prévus. Lee clapets sont constitués, selon un exemple de construction, par des pièces de toiles, ou des feuilles d'une matière souple, approximative- ment rectangulaires Chaque orifice comporte plusieurs elapets semblables. L'un des grands otés de chaque pièce est fixé sur un filet disposé entre les bord 8 d'un orifice, le second grand c Sté peuvant recouvrir, sur une faible largeur, soit le bord fixe d'une autre pièce, soit l'un des bords de l'orifice Les déformations et les frottements des clapets sur les fi- lets provoqueront un nettoyage continuel de ces éléments. Des cbles ou cordages de forte résistance, contenue dans den gaines solidaires des parois du barrage, sent disposés depuis l'une jusqu'à la seoende extiémité: des cibles latéraux ( 30), un cibles inférieur ( 31), dont le poids contribue à la stabilité du barrage, A chacune de leurs ex- trémités, ces c&bles peuvent être reliés à des lignes d'marrage ou h des remorques Un glissement limité de chaque cible dans sa gaine est autorisée Chaque extrémité du barrage comporte des moyens de liaison permettant de relier bout à bout plusieurs barrages élémentaires,, et s'opposant au pas- sage d'une nappe de pétrole entre les extrémités assemblées. La flexibilité du barrage est déterminée par celle du flotteur supé- rieur ( 22), dont ltenveloppe porte des gaines longitudinales contenant des cbles ( 32) A chacune de ses extrémités, chaque ctble est relié à l'enve- loppe du flotteur par un dispositif permettant d'augmenter et de diminuer la tensiol de ce ckble La flexibilité du barrage est ainsi limitée et peut 8 tre modifiée, selon la tension des ctbles ( 32), et selon la pression de gonflage des flotteurs. Des flotteurs h volume variable ( 25), comportant des soufflets, sont disposes sar les parois latérales ( 26) Des conduites de gonflage permet- tent de genfler et de dégonfler séparément, depuis l'une des extrémités du barrage, les flotteurs ( 25) situés sur l'un des C$tés et ceux situés sur l'autre c 8 té II est ainsi possible de modifier le niveau de la flottaison et aussi de donner au barrage une certaine inclinaison, par exemple pour contrtler des mouvements d'inclinaiso provoqués par une houle de travers, Le compartiment d'etrémité situé en amont des autres compartiments,- par rapport au sens dn courant intérieur d'évacuation (c), omuprend une ré- serre souple contenant un produit de nettoyage liquaide Sous l'effet des déformations et variations de veolume de létage inférieur de oe cmpart Li- Meat, ce produit pourra s'écouler dans tous les étagea inférieurs, soit 2 d'une manière continue, soit périodiquement, jusqu'aux erifices d' vacua- tien, et provoquer le décollement des dépits visqueux qui pourraient recou- vrir les patois internes. Des sangles posées sur la stracture gonflée supérieure portent des an- neaux ou oeillets permettant de relier le barrage à des agnes de Duil- g 5 lage et de le remorquer selon diverses configurations, Certaines parties des toiles latérales portent des pièces de renforcement, afin que l'usure des toiles soit évitée, en cas d'échouages fréquents La pluralité des vo- lumes flottants indépendants permet d'assurer la flottabilité du barrage, dans le cas oi plusieurs flotteurs seraient dégonflés a La flexibilité du barrage est limitée par les moyens de constration décrits Elle pourra Otre modifiée par les moyens d'amarxrage, l'erienta- tion par rapport à un courant, et sous l'effet d'un remorquage sin Ji, lorsque la mer est houleuse, une certaine variation alternative du niveau de la surface extérieure (S) par rapport k chaque copartiment e trouve déterminée Pendant les phases de wontée de la surface extérieure (S) par rapport k un compartiment, la couche d'hydrocarbares à récupérer est en- trbnée dans l'étage supérieur ( 11) par un courant d'entrée (a) Le li- quide oapté peut contenir une assez forte proportion d'eau. 1 6069 Lorsque la surface extérieure (S) descend par rapport à un compartii E ment, le mélage précédemment capté descend dans l'étage inférieur ( 12). Le pétrole surnage à la surface du liquide conte 3 m dans cet étage, et une partie de leau contenue dans la partie intérieure de cet étage s'échappe par l'orifioe de sortie ( 5), en forent un courant de sortie (b) o Ia sépa- ration du mélange capté peut se poursuivre dans tous les compartimente, pendant les phases de monatée de la surface extérieure (S) relativement à ce., e"partimnts. Les courants intérieurs (c), qui circulent au-dessous de la cloison horizontale ( 13), entralnent la couche superficielle du liquide contena dans les étages inférieurs, c'est à dire le pétrole capté, juu'aux ori- tices d'évacuation et aux citernes qui peuvent *tre reliées à ces orifices. -Cette circulation est entretenue par les différenees de niveau variables entre les quantités de liquide contenmes dans plusieurs compartiments mscesifa Certaines différences de niveau entre la surface extérieure (s) et la surface (S') du liquide contenu dans chaque compartiment peuvent aussi se produire, et provoquer des variations de volume non simultanées des étagea Intérieuras Enfin, les checs des crites, et certains durants pourant se manifester près des crêtes et des creux des vagues, peuvent également entretenir coette circulation Les substances captées pourront *tre recueillies dans des citernes flottantes, ou par des navires. I 1 résulte de la description qui précède que l'invention embrasee un ensemble de dispositifs dont les formes, les dimensions, la disposition dee divers éléments, les matières oostitutives et les applications peu- vent Atre très variées, ainsi que toutes les modifications, variantes et applications pouvant tre conçues par l'homme de l'arto Parmi les applications de l'invention, on peut citer la lutte contre les pollutions chromniques et accidentelles di milieu marin, les disposi- tifs selon l'invention permettant de capter, en utilisant l'énergie de la houle, des substances de densités diverses, liquides, semi-liquides et so- lides, des substances surnageant à la surface du milieu liquide, volumi- neuses ou formant un film mince et étendu, ainsi que des substances dis- persées dans le milieu on reposant sur le fond, telles que des boueso On peut aussi concevoir, dans le cadre de l'invention, des dispositifs per- mettant de collecter, d'une manière quasi-continue et sans dépense d'éner- gie, divers échantillons du milieu marin. 16069 REVENDICATI O NS 1 Dispositif permettant de capter des substances dans un milieu liquide, telles que des substances polluantes, caractérisé en ce qu'il comporte a moins une enceinte ( 1) formant conduit ou réservoir, en ce que la dite enceinte comporte au moins an moyen ( 2) de mise aen relation avec l-1 atiosphère et au moins deux erifices de commauica- tien ( 3), ( 5) avec le milieu liquide, l'un au moins des dits orifices étant équipé d'un organe de fermeture, ou clapet, ( 4), ( 6), autorisant le passage de courants de sens déterminé et s'opposant au passage de courants de sens montraire, en outre en ce qu'il comporte au moins un moyen permettant de déterminer une certaine variation alternative du niveau de la surface (S) du milieu liquide par rapport à la dite enceinte ( 1), de manière à ce que, lors des mouvements ascendants de la dite surface (S) relativement à l'en- ceinte, des courants d'entrée (a) prennent naissance dans le milieu liquide et péntrent dans cette enceinte, et de manière à oe que, lors des mouve- mats de descente de la dite surface (S) relativement à l'enceinte, des courants de sortie (b) m'échappent hors de la dite eneeinte ( 1), et en ce qu'il comporte au moins un moyen permettant de capter des substances li- quides, seui-liquides et solides, de densités supérieures, égale% et in- férieures K celle du liquide, les dites substances étant apportées dans la dite enceinte ( 1) par les courants (a) qui y pénètrent. 2 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en outre en ce que les orifices d'entrée ( 3) du liquide extérieur dans la dite enceinte ( 1) sent situés K proximité de la surface (S) du milieu liquide, et en ce que les orifices de sortie ( 5) des courants s'échappant hors de l'enceinte sent équipés de clapets ( 6) et sont situés à un niveau inférieur à celui des orifices d'entrée ( 3), en outre en ce que la dite enceinte comprend des cloisons internes entre lesquelles le liquide contenu dans l'enceinte peut circuler, de manière K ce que les courants d'entrée (a) puissent prendre naissance à proximité de la surface (S) du milieu liquide et puis- sent apporter dans la dite enceinte des substances (A) de densité infé- rieure à celle du liquide, et de manière à ce que les dites substances (A) puissent se séparer du liquide contemu dans l'enceinte et surnager à la surface de ce liquide, les dites substances (A) n'étant pas entraindées par les courants de sortie (b) qui prennent naissance, dans l'enceinte, K une certaine profondeur au-dessous de la couche superficielle formée par les dites substances captées (A). 16069 3 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en outre en ce que les orifices d'entrée ( 3) sont équipés de clapets ( 4) et situés à une certaine profondeur au-dessous de la surface (S) du milieu liquide et à une certaine hauteur au-dessus de la paroi ( 20) constituant le fond de la dite enceinte ( 1), et en ce que les orifices de sortie ( 5) sont équipés de cla- pets ( 6) et situés, à l'intérieur de l'enceinte, à un niveau supérieur à celui des orifices d'entrée, en outre en ce qu'il comsporte au mois un moyen permettant de déterminer tne certaine vitesse des courants d'entrée (a), de manière à ce que des suabstances (B) ayant une densité supérieure à celle du liquide puissent Stre apportées dans la dite enceinte par les cou- rants d'entrée, et de manière à ce que ces substances (B) puissent se dépo- aer sur le fond ( 20) de l'enceinte et ne soient pas entraînées par le S cou- rants de sortie (b) qui prennent naissance à proximité de la surface (SV) du liquide centenu &dans l'enceinte 9 et en ce que-desmoyens de paeration disposés dans la dite enceinte permettent de retenir des substances de m&me densité que celle du liquide. -4 Dispositif selon l'une quelconque des evendiatians- 11,3 caractérisé en outre en ce que le bord-inférier ( 17)}de'-Imn-au moins des- orifices d'entrée ( 3) est situ -ua peu au-dessus du niveau inférieur (S a) atteint par la surface (S) du milieu liquide relativement àl'enceinte ( 1), de manière à ce que les courants d'entrée (a) ne puissent se manifester que lorsque la surface:extérieure (S), dans son mouvement ascendant, at- teint le niveau de ce bord inférieur ( 17) de l'orifice d'entrée, qui forme Aiors-déversoir, et en ce que le clapet de retenue-de-l'un au moins des orifices de coi-unication ( 3),:( 5)-avec le uilieu'liquide comporte un dis- positif de commande qui interdit l'ouverture du dit clapet lorsque la dif- férence de niveau entre la surface extérieure (S) et la surface intérieure (s') demeure en-deça d'une certaine valeur, l'ouverture du dit clapet se proeduisant lersque la dite différence de niveau atteint cette valeur. 5 Dispositif selon l'une queleonque des revendications 1 à 4, caractérisé en outre on ce qu'il comporte des moyens de flottabilité lui permettant de flotter à la surface du milieu liquide, et en ce que, des veoses recevant la poussée hydrostatique sent disposés, au dessous de la flottaison, à une profendeur choisie de manière à ce que, lorsque la sur- face (S) du milieu liquide est hauleuse, une certaine variation alterna- tive du niveau de la dite surface (S) par rapport à la dite enceinte ( 1) soit dterminée, en outre en ce qu'il comporte des moyens de contr 8 le de la flottabilité, t des aoyens -d'évacuation des s Ubstanes captéé. 6 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en outre en ce que la dite enceinte ( 1) est flottante et com- prend unme pluralité de réservoirs élémentaires ou compartiments, chacun pouvant coeporter an mins deux étages ( 11) et ( 12) oemniquant entre eux par des orifices ( 14) équipés de clapets ( 15) autorisant le passage de cou- rants intérieurs depuis les orifices d'entrée ( 3) 3 asqu'aux orifices de sortie ( 5), et en ce que l'une an mrin des dimensions horizontales du dis- positif est obaisie,fen considérant la longueur d'onde moyenne de la houle sur le lieu d'utilisation, de anière à ce que, lorsque la surface (S) du milieua liquide est houleuoe, une certaine variation alternative du niveau de cette surface par rapport à chaque coempartiment soit déterminée, 1 l dispositif pouvant avoir une forme allo"gée, notamment oelle d'un navire, et comportant des moyens d' arrmage et -des-mobyensde- halage; ainsi Lqiqe des "oyens de liaison permettant dlassembler plusieurs dispositifs sembla- bles les uns à la smite des autres tout en auterisant certains mouvements relatifs de ces dispositifs. 7 Dispositif selon l'une quelconque des reveudications 1 à 6, caraetérisé en outre en ce qu'il est constitué par une structure flottante goflable compartimentée cemposée de flotteurs ( 22), ( 23), ( 24), et par des toiles ( 26), ( 27) reliées entre elles et à la dite structure gonflée par des myens de liaison facilement démontables, la dite structure, n- flée et les dites toiles délimitant une enceinte dont -la foreest-allon-. gée, ce dispositif constituant un barge récpérateur flottant ayant une flexibilité limitée et capable de capter des nappes d'bydrocarburea en utilisant lténergie de la houle, en ce que la dite enceinte ( 1) comprend une pluralité de compartiments ( 1 a), ( 1 b), etc, disposés B les un à la saite des autres et conportant chacun deux étages superposés ( 11) et ( 12), les étages de chaque compartiment coemmiquant entre eux par des orificea ( 14) équipés de clapets ( 15) qui autorisent le passage de cou- rante intérieurs (a b) depuis ltétage supéerieur ( 11) vers l'étage infé- rieur ( 12), en outre en ce que l'ensemble des étages supérieurs commumi- que avec le milieu liquide par des orifices d'entrée ( 3) -équipés-de cla- pets ( 4), et-en ce que l'ensemble -deoétages inférieurs communique avec le milieu liquide par des orifices de sortie ( 5) équipés de clapets ( 6), en outre en ce qu'il comperte des m"yens permettant de modifier sa flot- tabilité et de contr 6 ler son inclinaisen, notament des flotteur à vo- luue variable ( 25)-disposés sur chacune des parois latérales ( 26) et pou- vant ftre gonflés et dégonflés séparément. 251 To 6 > 8 Dispositif selon la revendicatien 8, caractérisé en outre en ce qu'il comprend des moyens permettant de limiter, -d'augmenter et-de dimi-. nuer la flexibilité de la structure gonflde, notamment des flotteurs longi- tudinaux ( 22) amsembléa bout à bout dont la pression de gonflage peut être medifi*ge, et des ctbles longitudinaux ( 32) coulissant dans des gaines soli- daires des dits flotteurs, ces cbles pouvant Otre plua ou moins tendus, de manière à ce que la valeur choisie de la flexibilité du barrage déter- mine une variation -alternative d'ue-:certaine amlitude, du niveau de la surface (S) du milieu 'liquide par rapport à chaque compartiment, lorsque la dite surface est houleuse, afin que les substances à recueillir:surmna- geant à la surface du milieu liquids soient entratnées dans les étages sn- périeurs ( 11) par les courants d'entrée (a), puis, par les courants inté- rieurs descendants (a b), dans les étages inférieurs ( 12) o elles se D/- parent du liquide conten, l'eau contenue dans le mélange capté étant chas- aée hers des compartiments par les orifices de sortie ( 5). 9 Dispositif selon les revendications 8 et 9, caractérisé en n tre en ce que les étages inférieurs ( 12) sont très déformables et peu- vent varier de volume, en oe que les dits 4 tages inférieurs comwuniquent entre euz par des erifices ( 28) équipéls de clapets ( 29) autorisant le pas- sage de courants intérieurs (c) de sens déterminé depuis l'une jusqu'k la seconde extrémité du barrage, et en ce que le compartiment d'extrémité si- tué em aval des autres compartiments, par raprt au sens de cette cifr- lation intérieure (c), comporte au mins un orefice d'évacuation, de Ms- nitre k ce que les substances captées soient entra nées jusqu'au dit ori- fiee d'évacuatien par cette circulation intérieure (c), la dite eircula- tien étant entretemue, principalement, par les différences de nivea va- riables entre les quantités de liquide contenues dans les compartiments successifs, et aussi par les différences de niveau variables pouvant se produire entre la surface extérieure (S) et la surface (S') du liquide contena dans chaque compartiment. Dispositif selon les revendieations 8, 9 et 10, caractérisé en outre eam ce qu'il comporte des yens de nettoyage, notamment des poches déforsables contenant un produit de nettoyage et laissant le dit produit s'écouler dans lee compartiments jusqu'à l'orifice dtévacuation, et des clapeta déformables associés à des filets, les déformations et frotte- ments pouvant provoquer un nettoyage continuel de ces éléments, et en outre en ce qu'il comporte des moyenr de jonction permettant d'assembler bout k bout plusieurs barrages, et des moyene d'a 3 narragg et de halage.