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Martel, Membre du Conseil Supérieur d'Hygiène Publique de France. Masson, Membre du Conseil Supérieur d'Hygiène Publique de France. Mercier, Ing. des Ponts et Chaussées, adjoint à l'Ing. en Chef de la Compagnie générale des Eaux. Risler, Membre du Conseil supérieur des Habitations à bon marché, Président de la Section d'Hygiène au Musée social, à Paris. Trélat, Directeur de l'École spéciale d'Architecture, membre du Conseil Supérieur d'Hygiène Publique de France. 2° FRANÇAIS - DÉTOURNEZ Gonin Noël, Ingénieur sanitaire. Michel, Directeur de la Compagnie pour la Fabrication des Compressors et Matériel d'Usines à gaz. Otto, Administrateur de la Compagnie générale de l'Ozone, à Paris. Peigne, Directeur de la Société d'Assainissement de Saint-Maur. 3° DES AUTRES PAYS Bétaut, Directeur du Service des Eaux de Genève (suisse). Fischer, Conseiller d'État, Ingénieur (luxembourgeois). SECTION SUISSE COMITÉ DE RÉDACTION de LA REVUE TECHNIQUE SANITAIRE ET MUNICIPALE Lidy, Ing. en Chef des Ponts et Chaussées; Directeur des Travaux de la ville de Bordeaux. Martel, Gérant, Membre du Conseil supérieur d'Hygiène Publique de France. Van Lint, Ing. Civil, ancien Directeur de la Rédaction de la Technique Sanitaire et Hygiénique. LA TECHNIQUE SANITAIRE ET MUNICIPALE (Hygiène, Services techniques, Travaux publics) Journal de l'Association Générale des Hygiénistes et Techniciens Municipaux ASSOCIATION GÉNÉRALE DES HYGIÉNISTES ET TECHNICIENS MUNICIPAUX L’Éclairage public au gaz mixte Gaz de houille et gaz à l'eau Par M. BOUSQUET, Ingénieur-architecte (80e Régiment territorial d'infanterie). Malgré que aux États-Unis, le gaz à l'eau ait trouvé, depuis longtemps, tant pour l'éclairage et le chauffage que pour les besoins industriels (soudage, moteurs, etc.), une utilisation des plus larges, il ne s'est répandu en Europe qu'au cours de ces dernières années, bien que les essais de toute sorte n'aient point manqué qui en montraient tous les avantages. La raison en était, d'une part qu'en Amérique du Nord on avait trouvé en abondance, dès le début de l'éclairage par le gaz, des moyens de carburation à bon marché dans les sous-produits de l'industrie pétrolifère – à ce moment à peine utilisables dans les autres pays– et que, d'un autre côté, on manquait de charbon à gaz de bonne qualité, tandis qu'en Europe
ASSOCIATION GÉNÉRALE DES HYGIÉNISTES ET TECHNICIENS MUNICIPAUX L’Éclairage public au gaz mixte Gaz de houille et gaz à l'eau Par M. BOUSQUET, Ingénieur-architecte (80e Régiment territorial d'infanterie). Malgré que aux États-Unis, le gaz à l'eau ait trouvé, depuis longtemps, tant pour l'éclairage et le chauffage que pour les besoins industriels (soudage, moteurs, etc.), une utilisation des plus larges, il ne s'est répandu en Europe qu'au cours de ces dernières années, bien que les essais de toute sorte n'aient point manqué qui en montraient tous les avantages. La raison en était, d'une part qu'en Amérique du Nord on avait trouvé en abondance, dès le début de l'éclairage par le gaz, des moyens de carburation à bon marché dans les sous-produits de l'industrie pétrolifère – à ce moment à peine utilisables dans les autres pays– et que, d'un autre côté, on manquait de charbon à gaz de bonne qualité, tandis qu'en Europe la situation était toute opposée et que même encore, notamment en ce qui concerne la France, la force de l'habitude, la présente étude est le développement d'un article que nous avons eu l'honneur de faire paraître, il y a quelque temps, dans la revue La Technique (n° 15, septembre 1916), sur le gaz à l'eau. Que son administrateur, M. Masson, ingénieur, reçoive ici nos remerciements pour nous avoir autorisé à l'utiliser au profit de notre Association et aussi pour le prêt obligéant des clichés (fig. 2, 3 et 4) Fournissant. Nous espérons que nos collègues, directeurs de travaux communaux, pouvant être appelés à examiner cette question du gaz à l'eau dans l'éclairage au gaz de houille, comme nous-mêmes l'avons été en 1913 pour la ville de Dunkerque, trouveront dans cette étude à la fois un historique et tous renseignements techniques utiles. l'influence des installations existantes du gaz de houille, la présence de contrats de longue durée pour la fourniture de gaz d'éclairage d'un pouvoir éclairant et d'une puissance calorifique nettement spécifiés et prohibant la plupart l'emploi du gaz à l'eau, également et surtout l'objection faite par certains de nos hygiénistes basée sur la forte proportion d'oxyde de carbone qu'il contient
sur le gaz à l'eau. Que son administrateur, M. Masson, ingénieur, reçoive ici nos remerciements pour nous avoir autorisé à l'utiliser au profit de notre Association et aussi pour le prêt obligéant des clichés (fig. 2, 3 et 4) Fournissant. Nous espérons que nos collègues, directeurs de travaux communaux, pouvant être appelés à examiner cette question du gaz à l'eau dans l'éclairage au gaz de houille, comme nous-mêmes l'avons été en 1913 pour la ville de Dunkerque, trouveront dans cette étude à la fois un historique et tous renseignements techniques utiles. l'influence des installations existantes du gaz de houille, la présence de contrats de longue durée pour la fourniture de gaz d'éclairage d'un pouvoir éclairant et d'une puissance calorifique nettement spécifiés et prohibant la plupart l'emploi du gaz à l'eau, également et surtout l'objection faite par certains de nos hygiénistes basée sur la forte proportion d'oxyde de carbone qu'il contient à l'état brut, sont les causes qui jusqu'ici ont empêché l'introduction du gaz à l'eau en tant qu'adjuvant au gaz de houille, malgré l'invention du manchon à incandescence dans lequel, on le sait, seul le pouvoir calorifique du gaz joue un rôle et non son pouvoir éclairant. Cependant, la hausse du prix de la houille qui s'accentuait déjà avant la guerre à la suite des grèves anglaises de 1912 et qui ne compensait que partiellement la hausse correspondante des cours du coke, parce que ceux-ci sont soumis à d'autres facteurs que le prix du charbon, tels l'importance des stocks, les cours des combustibles concurrents, les conditions atmosphériques, etc. et, d'autre part, parce qu'une tonne de charbon distillé ne laisse à la vente qu'une demi-tonne environ de coke, l'élévation également progressive du coût de la construction des usines, et enfin en ce moment la pénurie des charbons résultant de l'occupation par l'ennemi du bassin houiller du Nord de la France, où il y commettra les pires dévastations, lorsqu'il en sera chassé, la raréfaction des approvisionnements des charbons anglais et la difficulté des transports par chemin de fer, toutes causes qui auront leurs effets sur toutes nos industries, même quelques années après
du prix de la houille qui s'accentuait déjà avant la guerre à la suite des grèves anglaises de 1912 et qui ne compensait que partiellement la hausse correspondante des cours du coke, parce que ceux-ci sont soumis à d'autres facteurs que le prix du charbon, tels l'importance des stocks, les cours des combustibles concurrents, les conditions atmosphériques, etc. et, d'autre part, parce qu'une tonne de charbon distillé ne laisse à la vente qu'une demi-tonne environ de coke, l'élévation également progressive du coût de la construction des usines, et enfin en ce moment la pénurie des charbons résultant de l'occupation par l'ennemi du bassin houiller du Nord de la France, où il y commettra les pires dévastations, lorsqu'il en sera chassé, la raréfaction des approvisionnements des charbons anglais et la difficulté des transports par chemin de fer, toutes causes qui auront leurs effets sur toutes nos industries, même quelques années après la guerre, tant que les stocks ne seront pas reconstitués, font que l'attention des pouvoirs publics, des municipalités et des techniciens est appelée à nouveau sur cette question du gaz à l'eau, question qui s'impose si on veut quelquement augmenter l'élasticité de production des usines à gaz, les soustraire à cette sujétion d'emploi de charbons spéciaux anglais utilisés pour l'enrichissement du gaz de houille, parer aux grèves possibles et aux troubles de toute sorte, enfin atténuer par la fabrication d'un gaz meilleur marché la hausse générale de la main-d'œuvre et des matières premières. Déjà à deux reprises la Ville de Paris l'avait examinée et si les conclusions d'un remarquable rapport de M. Dausset, rapporteur général du Budget de Paris, avaient été, en leur temps, adoptées et mises en exécution, nul doute que les restrictions imposées, à la suite de la guerre, à la capitale, auraient été tout autres, et, dans tous les cas, les installations spéciales qu'il prévoyait, et dont la nécessité se fera sentir plus que jamais dans l'intérêt de la Régie du gaz et surtout en vue de l'équilibre des budgets parisiens, au lieu de coûter la somme de 9.330.000 francs, atteindront très vraisemblablement le double. Le gaz
cette sujétion d'emploi de charbons spéciaux anglais utilisés pour l'enrichissement du gaz de houille, parer aux grèves possibles et aux troubles de toute sorte, enfin atténuer par la fabrication d'un gaz meilleur marché la hausse générale de la main-d'œuvre et des matières premières. Déjà à deux reprises la Ville de Paris l'avait examinée et si les conclusions d'un remarquable rapport de M. Dausset, rapporteur général du Budget de Paris, avaient été, en leur temps, adoptées et mises en exécution, nul doute que les restrictions imposées, à la suite de la guerre, à la capitale, auraient été tout autres, et, dans tous les cas, les installations spéciales qu'il prévoyait, et dont la nécessité se fera sentir plus que jamais dans l'intérêt de la Régie du gaz et surtout en vue de l'équilibre des budgets parisiens, au lieu de coûter la somme de 9.330.000 francs, atteindront très vraisemblablement le double. Le gaz à l'eau, dénommé aussi « gaz bleu », parce qu'il brûle avec une belle flamme bleue, n'est pas une nouveauté. Il fut découvert en 1780 par Felice Fontana, professeur de sciences à Florence, au cours de ses études sur la décomposition de l'eau par le charbon incandescent. En 1785, le chimiste Lavoisier et Meusnier, jeune officier de marine, le décrivent sous le nom « d'air combustible ». De ces premières études, il ne pouvait en résulter une application industrielle, attendu que pour chauffer le combustible, on utilisait des récipients de fonte ou de terre qui devenaient vite perméables à l'hydrogène et le laissaient s'en aller. Mais la première application pratique d'emploi des produits de cette décomposition pour l'éclairage semble appartenir à Gengembre, inspecteur général des Monnaies de France, et à son fils, Antoine, architecte, par la création d'un appareil produisant du gaz d'éclairage constitué par du gaz à l'eau enrichi au moyen de gaz d'huile. La recherche va ensuite être nombreuse; citons celles de Vérey et Crave (1823); Ibbetson (1824); Donovan (1830), lequel essaie en vain de le faire adopter par la ville de Dublin; Lowe (1831); Jobard et Selligue (1833), avec leurs installations de Bruxelles, Belleville et Dijon, lesquelles,
chimiste Lavoisier et Meusnier, jeune officier de marine, le décrivent sous le nom « d'air combustible ». De ces premières études, il ne pouvait en résulter une application industrielle, attendu que pour chauffer le combustible, on utilisait des récipients de fonte ou de terre qui devenaient vite perméables à l'hydrogène et le laissaient s'en aller. Mais la première application pratique d'emploi des produits de cette décomposition pour l'éclairage semble appartenir à Gengembre, inspecteur général des Monnaies de France, et à son fils, Antoine, architecte, par la création d'un appareil produisant du gaz d'éclairage constitué par du gaz à l'eau enrichi au moyen de gaz d'huile. La recherche va ensuite être nombreuse; citons celles de Vérey et Crave (1823); Ibbetson (1824); Donovan (1830), lequel essaie en vain de le faire adopter par la ville de Dublin; Lowe (1831); Jobard et Selligue (1833), avec leurs installations de Bruxelles, Belleville et Dijon, lesquelles, en principe, comportaient un appareil formé de trois cylindres chauffés au rouge. Les deux premiers remplis de coke étaient destinés à décomposer l'eau, l'opération se faisant en deux temps; à la sortie du deuxième cylindre, les gaz passaient dans le troisième qui était chauffé à très haute température et dans lequel on faisait arriver de l'huile de schiste; cette dernière entrait en vapeur et se trouvait en contact avec les parois chaudes de la cornue et le gaz à l'eau à une température élevée et donnait finalement un gaz très éclairant. Murdoch (1845); Grittiard l'emploie en 1846 dans le but d'obtenir de la lumière au moyen de platine incandescent et éclairait de cette façon la ville de Narbonne de 1856 à 1865; Barlow et Gore; les frères Kirkham (1852) Faves (1859); Tessié du Motay, lequel établit une fabrication véritablement industrielle du gaz à l'eau, consistant dans la décomposition de la vapeur d'eau en présence du charbon incandescent et l'enrichissement du gaz produit par des vapeurs de naphté; le mélange était ensuite rendu permanent par son passage à travers un gazéificateur composé de cornues chauffées au rouge vif. Les gaz venant du générateur étaient d'abord reçus dans un petit gazomètre servant
lequel on faisait arriver de l'huile de schiste; cette dernière entrait en vapeur et se trouvait en contact avec les parois chaudes de la cornue et le gaz à l'eau à une température élevée et donnait finalement un gaz très éclairant. Murdoch (1845); Grittiard l'emploie en 1846 dans le but d'obtenir de la lumière au moyen de platine incandescent et éclairait de cette façon la ville de Narbonne de 1856 à 1865; Barlow et Gore; les frères Kirkham (1852) Faves (1859); Tessié du Motay, lequel établit une fabrication véritablement industrielle du gaz à l'eau, consistant dans la décomposition de la vapeur d'eau en présence du charbon incandescent et l'enrichissement du gaz produit par des vapeurs de naphté; le mélange était ensuite rendu permanent par son passage à travers un gazéificateur composé de cornues chauffées au rouge vif. Les gaz venant du générateur étaient d'abord reçus dans un petit gazomètre servant de régulateur, et de celui-ci passaient au carburateur, puis au gazéificateur, enfin à l'épurateur. N'ayant pas réussi à utiliser son procédé en raison de l'absence d'un corps incandescent bien approprié et de la cherté des moyens de carburation, Tessié du Motay en transporte l'application aux États-Unis où, dès 1856, les professeurs Strong et plus particulièrement Lowe, complètent l'appareil et le procédé en faisant passer les produits de la combustion dans des surchauffeurs. Wilkinson ajouta aussi un perfectionnement important; il fit passer la vapeur à dissocier, alternativement par le haut ou par le bas du gazogène, ce qui procurait une égalité plus grande de température sur toute la hauteur du foyer, et par conséquent une meilleure utilisation du combustible. Depuis, d'autres perfectionnements ont été apportés en même temps que, pour les causes indiquées plus haut, les installations de gaz à l'eau se développent rapidement aux États-Unis, au point qu'en 1890, sur 1.100 villes américaines éclairées au gaz, 305 le sont par le gaz à l'eau et que dix ans après, près des 80 % du gaz d'éclairage distribué sont constitués par du gaz à l'eau carburé; l'on rencontre même des exploitations de ce gaz à l'état pur. Par une loi, l'État
professeurs Strong et plus particulièrement Lowe, complètent l'appareil et le procédé en faisant passer les produits de la combustion dans des surchauffeurs. Wilkinson ajouta aussi un perfectionnement important; il fit passer la vapeur à dissocier, alternativement par le haut ou par le bas du gazogène, ce qui procurait une égalité plus grande de température sur toute la hauteur du foyer, et par conséquent une meilleure utilisation du combustible. Depuis, d'autres perfectionnements ont été apportés en même temps que, pour les causes indiquées plus haut, les installations de gaz à l'eau se développent rapidement aux États-Unis, au point qu'en 1890, sur 1.100 villes américaines éclairées au gaz, 305 le sont par le gaz à l'eau et que dix ans après, près des 80 % du gaz d'éclairage distribué sont constitués par du gaz à l'eau carburé; l'on rencontre même des exploitations de ce gaz à l'état pur. Par une loi, l'État de Massachussets veut l'interdire, mais cette loi est rapportée quelques années après et, depuis lors, l'industrie gazière américaine n'est soumise à aucune réglementation les prescriptions établies visant la défense de la sécurité des habitants portent seulement sur les modes d'utilisation dans les immeubles. La première installation importante de gaz à l'eau faite en Angleterre date de 1891; son but était l'enrichissement du gaz de houille. Entre temps, la fabrication du gaz à l'eau s'y est également faite dans le but de le produire et de le fournir à l'état de mélange. Les premiers appareils furent du modèle Lowe, modifié depuis par Humphreys, ensuite par Humphreys et Glasgow. Sur près de 4.167 millions de mètres cubes de gaz fabriqués en 1900, plus de 283 millions étaient du gaz à l'eau, soit presque le 1/13. Une seule Société, la 6e entité industrielle, possédait à elle seule, à ce moment, plus de 40 usines. De 1900 à 1905, alors que la consommation du gaz de houille augmentait de 21 %, celle du gaz à l'eau était de 95 °/ et de 1905 à 1909 le nombre des exploitations tant municipales que privées fabriquant du gaz à l'eau passait de 111 à 136. Londres,
l'eau faite en Angleterre date de 1891; son but était l'enrichissement du gaz de houille. Entre temps, la fabrication du gaz à l'eau s'y est également faite dans le but de le produire et de le fournir à l'état de mélange. Les premiers appareils furent du modèle Lowe, modifié depuis par Humphreys, ensuite par Humphreys et Glasgow. Sur près de 4.167 millions de mètres cubes de gaz fabriqués en 1900, plus de 283 millions étaient du gaz à l'eau, soit presque le 1/13. Une seule Société, la 6e entité industrielle, possédait à elle seule, à ce moment, plus de 40 usines. De 1900 à 1905, alors que la consommation du gaz de houille augmentait de 21 %, celle du gaz à l'eau était de 95 °/ et de 1905 à 1909 le nombre des exploitations tant municipales que privées fabriquant du gaz à l'eau passait de 111 à 136. Londres, Belfast, Liverpool, Manchester, Coventry, Édimbourg, Dublin, Southampton, Hull Portsmouth, Birmingham, Swansea, etc., possèdent des installations mixtes de gaz à l'eau. En Allemagne, ce fut à l'initiative de l'Association allemande des ingénieurs énergéticiens que le gaz à l'eau s'implanta; la première installation fut celle de Francfort-sur-le-Main en 1880. Mais c'est surtout après 1890 que cette industrie se développe très vite à la suite de modifications apportées dans l'appareillage par Dellwich et Fleischer. Brême, Erfurt, Posen, Hambourg, Berlin (5 usines), Charlottenbourg, Nuremberg, Kiel, Darmstadt, Chemnitz, Wiesbaden, etc., fabriquent dans leurs usines à gaz un mélange de gaz de houille et de gaz à l'eau carburé. Pendant l'exercice 1909-1910, et également dans celui de 1910-1911, les usines municipales de Berlin ont émis 11,8 °/o de gaz à l'eau. Aux Pays-Bas, le gaz à l'eau n'a pas tardé aussi à se développer vers la même époque. De 1906 à 1910, tandis que la production du gaz de houille augmentait de millions de mètres cubes, celle du gaz à l'eau était de 17 millions en d'autres termes à un progrès de 17 °/o du gaz de houille correspondait un progrès de 31,8 °/o de gaz à l'eau, chiffres très remarquables parce qu'ils ne s'appliquent qu'à
après 1890 que cette industrie se développe très vite à la suite de modifications apportées dans l'appareillage par Dellwich et Fleischer. Brême, Erfurt, Posen, Hambourg, Berlin (5 usines), Charlottenbourg, Nuremberg, Kiel, Darmstadt, Chemnitz, Wiesbaden, etc., fabriquent dans leurs usines à gaz un mélange de gaz de houille et de gaz à l'eau carburé. Pendant l'exercice 1909-1910, et également dans celui de 1910-1911, les usines municipales de Berlin ont émis 11,8 °/o de gaz à l'eau. Aux Pays-Bas, le gaz à l'eau n'a pas tardé aussi à se développer vers la même époque. De 1906 à 1910, tandis que la production du gaz de houille augmentait de millions de mètres cubes, celle du gaz à l'eau était de 17 millions en d'autres termes à un progrès de 17 °/o du gaz de houille correspondait un progrès de 31,8 °/o de gaz à l'eau, chiffres très remarquables parce qu'ils ne s'appliquent qu'à une population totale de 1.784.284 habitants répartiée entre 14 des plus importantes villes de la Hollande Amsterdam, La Haye, Rotterdam, Utrecht, Leyde, etc. En Suisse, sur une production annuelle totale de plus de 45 millions de mètres cubes de gaz représentés par les villes de Bâle, Genève, Lausanne et Saint-Gall, la proportion de gaz à l'eau par rapport au gaz de houille est en moyenne de 12,8. En Belgique, l'usine à gaz municipale de Bruxelles a fabriqué, en 1906, près de 45 millions de mètres cubes de gaz contenant en moyenne 16,6 °/o de gaz à l'eau. En France, la situation n'est point semblable et on n'y compte guère, à l'heure actuelle, que les installations de Lyon, Marseille et Toulon (gaz à l'eau par carburation au benzol), Saint-Quentin (gaz à l'eau par autocarburation), Nice et Le Puy. L'écueil principal auquel se heurtent les gaziers et les constructeurs d'appareils est celui de la toxicité du gaz à l'eau. Que vaut cette objection hygiénique, et comment peut-on la soutenir, quand on voit par ce qui précède le vigoureux essor pris par l'industrie du gaz à l'eau à l'étranger? Pourquoi ce qui est faisable et supportable chez les autres ne l'est pas chez
la proportion de gaz à l'eau par rapport au gaz de houille est en moyenne de 12,8. En Belgique, l'usine à gaz municipale de Bruxelles a fabriqué, en 1906, près de 45 millions de mètres cubes de gaz contenant en moyenne 16,6 °/o de gaz à l'eau. En France, la situation n'est point semblable et on n'y compte guère, à l'heure actuelle, que les installations de Lyon, Marseille et Toulon (gaz à l'eau par carburation au benzol), Saint-Quentin (gaz à l'eau par autocarburation), Nice et Le Puy. L'écueil principal auquel se heurtent les gaziers et les constructeurs d'appareils est celui de la toxicité du gaz à l'eau. Que vaut cette objection hygiénique, et comment peut-on la soutenir, quand on voit par ce qui précède le vigoureux essor pris par l'industrie du gaz à l'eau à l'étranger? Pourquoi ce qui est faisable et supportable chez les autres ne l'est pas chez nous? Chimiquement, le gaz à l'eau est le mélange de deux gaz combustibles, oxyde de carbone et hydrogène, mélange obtenu par l'action de la vapeur d'eau sur du charbon porté à l'incandescence. La formation de ce mélange est représentée par la formule C-H2-O2-CO-2-H Qui montre théoriquement que le gaz à l'eau comporte en volume 50 °/o d'oxyde de carbone (CO) et 50 °/o d'hydrogène (H). Mais, en pratique, le gaz à l'eau renferme toujours une petite quantité d'acide carbonique, d'azote et d'autres corps gazeux, conséquence due à l'abaissement de température du combustible, sur lequel passe la vapeur d'eau, et aussi à ce que sa composition dépend également de la teneur en hydrogène du combustible employé (coke ou anthracite). Pratiquement, les éléments du gaz à l'eau obtenu dans les usines sont compris entre les limites suivantes, dont la moyenne correspond à peu de chose près aux essais faits à l'usine expérimentale de la Villette. Hydrogène 46 à 53 Moyenne 49,5 Oxyde de carbone 35 à 43 39 Acide carbonique 2 à 6 4 Méthane 0,5 à 2,5 d Azote 3 à 5 4 Oxygène Traces. Traces. Ce ne serait que vers une température de 1000°, d'après les recherches de Harris, que