EP0206915A2 - Engin de dépollution pour nappes d'eau - Google Patents

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EP0206915A2
EP0206915A2 EP86401292A EP86401292A EP0206915A2 EP 0206915 A2 EP0206915 A2 EP 0206915A2 EP 86401292 A EP86401292 A EP 86401292A EP 86401292 A EP86401292 A EP 86401292A EP 0206915 A2 EP0206915 A2 EP 0206915A2
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EP
European Patent Office
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water
channel
machine according
machine
bell
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EP86401292A
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German (de)
English (en)
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EP0206915A3 (en
EP0206915B1 (fr
Inventor
Lucien Chastan-Bagnis
Alain Chastan-Bagnis
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ASSUNZIONE VARIAZION;MODIANO & ASSOCIATI
Original Assignee
CHASTAN BAGNIS LUCIEN
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Publication date
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Application filed by CHASTAN BAGNIS LUCIEN filed Critical CHASTAN BAGNIS LUCIEN
Priority to AT86401292T priority Critical patent/ATE67804T1/de
Publication of EP0206915A2 publication Critical patent/EP0206915A2/fr
Publication of EP0206915A3 publication Critical patent/EP0206915A3/fr
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02B—HYDRAULIC ENGINEERING
    • E02B15/00—Cleaning or keeping clear the surface of open water; Apparatus therefor
    • E02B15/04—Devices for cleaning or keeping clear the surface of open water from oil or like floating materials by separating or removing these materials
    • E02B15/046—Collection of oil using vessels, i.e. boats, barges
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B35/00—Vessels or similar floating structures specially adapted for specific purposes and not otherwise provided for
    • B63B35/32—Vessels or similar floating structures specially adapted for specific purposes and not otherwise provided for for collecting pollution from open water
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S210/00—Liquid purification or separation
    • Y10S210/918—Miscellaneous specific techniques
    • Y10S210/922—Oil spill cleanup, e.g. bacterial
    • Y10S210/923—Oil spill cleanup, e.g. bacterial using mechanical means, e.g. skimmers, pump

Definitions

  • the present invention relates to a pollution control device of simple and economical construction which makes it possible to effectively depollute water bodies such as lakes or marine shores by collecting all the water immiscible wastes that their density is lower, equal to or greater than that of groundwater.
  • the device according to the invention is characterized in that it comprises a channel which draws a stream of water in the vicinity of the surface at the front of the device to reject it at the rear after having cleared it , the circulation of the water stream in the channel being ensured by at least one propeller driven by a motor, preferably hydraulic.
  • the channel rejects the vein of water at the rear by two divergent channels inside each of which is a propeller driven by a motor, preferably hydraulic.
  • the ends of the divergent channels which reject the water at the rear of the machine are advantageously provided with deflectors in an arc of a circle which make it possible to deflect the trajectories of the ejected water. of the machine in an adjustable manner and this, in a direction which allows the machine to move in the opposite direction.
  • the bottom wall of the channel has on its rear part an opening provided with an adjustable flap which makes it possible to draw water coming from below the machine so as to increase the water flow discharged to the rear through divergent channels.
  • the channel comprises on its high wall in the vicinity of its mouth, a bypass pipe which leads the upper part of the water stream and the supernatant liquid waste, in a settling bell at the upper part of which accumulates supernatant waste (such as hydrocarbons), the lower part of this bell being provided with a water evacuation pipe which ends in the circulation channel of the water stream at a point downstream from the point where the upper part of the vein is taken, the water vein having, at the point where the discharge pipe ends, a speed greater than that which it has at the point where its upper part is removed to be brought into the settling bell.
  • a bypass pipe which leads the upper part of the water stream and the supernatant liquid waste, in a settling bell at the upper part of which accumulates supernatant waste (such as hydrocarbons)
  • a settling bell at the upper part of which accumulates supernatant waste (such as hydrocarbons)
  • the lower part of this bell being provided with a water evacuation pipe which ends in the circulation channel of the water stream at a point downstream from
  • the bypass pipe which takes the upper part of the liquid vein has an elongated section which opens along the front wall of the settling bell, the upper part of the liquid vein on which supernatant the impurities being brought into the settling bell in the vicinity of said front wall.
  • the water evacuation pipe has a relatively small section compared to that of the settling bell and its mouth is placed in the vicinity of the center of the latter.
  • the channel through which the liquid vein circulates has a section which gradually reduces between the mouth of the bypass channel which ends at the settling bell and the point of arrival of the pipe d 'evacuation which brings water from the settling bell in said channel to create a greater speed of water circulation at this last point.
  • the ends of the divergent channels which reject the water at the rear of the machine are provided with deflectors in an arc of a circle which make it possible to deflect the trajectory of the water ejected from the machine in an adjustable manner and in a direction which allows the machine to move in the opposite direction.
  • the evacuation pipe which takes the water contained in the settling bell to send it into the channel leading to the liquid vein is provided with a throttling device which can make vary its flow.
  • the device according to the invention advantageously comprises two flotation members which are situated one on each side, the front and / or the rear of each of them being able to be raised or lowered relative to the device so as to allow the adjustment of the latter's plate in order to ensure correct formation of the liquid vein which brings the supernatant impurities into the channel.
  • this adjustment of the flotation members is advantageously obtained using a hydraulic cylinder arranged at each end of the flotation members, the hydraulic cylinders located at the front or at the rear of the flotation members advantageously being joined together so as to avoid warping of the machine.
  • the flotation members consist of watertight boxes, possibly ballasted.
  • each of the flotation devices is constituted by at least two hollow wheels, possibly joined by tracks, which are capable of being driven in rotation to give the machine an ability to move on land, the flotation devices constituted by the hollow wheels then being pushed down using the jacks.
  • the machine comprises, at the front of the channel receiving the liquid stream, a grid for retaining solid waste.
  • An articulated comb whose teeth engage between the bars of the grid, ensures during its downward movement the release of solid waste which could accumulate on the grid upwards; then the comb returns towards the rear while rising to deposit in a receptacle located on the deck of the machine, the solid waste which had accumulated in front of the grid.
  • air is injected into each of the divergent arms of the liquid stream at the point where water is discharged from the device so as to cause it to be oxygenated.
  • a container open at the top of the machine according to the invention is placed, as well as on the side by which where it is connected to the mouth of the channel leading to the liquid vein, said tank being provided with at least one articulated tube capable of plunging to the bottom of the water table, the ejection of the water vein by the motors located in the divergent channels at the rear of the machine causing the suction in said tube of a stream of water which drives the waste resting on the bottom of the water table and bringing it into the tank where a receptacle, the opening of which is located opposite the inlet of said tube, captures them by sending them into a pipe inside which a pump sucks up a fraction of the water which entrains said waste while the major part water sucked out of the tube which is free of waste flows through the channel towards the rear of the craft.
  • the device which has just been described is supported by two floats which are located on each side of the tank and which can tilt around a horizontal axis so as to vary the attitude of the device. suction of heavier waste than water in order to easily position this device at the front of the vehicle when the latter is to be used to clean up the bottom of the water table.
  • the body 1 of the machine supports on each side a flotation member 2 which in this case consists of three hollow wheels 3 connected by a track 4. These wheels 3 are mounted on a support 5 whose ends 6 and 7 of rounded shape can go up or down independently of each other with respect to the body 1 of the machine thanks to the jacks 8 and 9 schematically represented and located above the body of the machine.
  • Two convergent removable boxes 10 are placed at the front end of the machine so as to channel the waste which is on the surface of the water towards the entry of the channel which makes cross the liquid vein from the front to the rear of the craft.
  • the boxes 10 converge towards a grid 11 which is arranged across the mouth of the channel 12, the shape of which is clearly seen in FIGS. 3 and 5.
  • FIG. 3 shows how the channel 12 has a height which decreases progressively between the inlet grid 11 and the rear 13 of the machine.
  • bypass line 14 takes the upper part of the liquid vein to bring it into the settling bell 15 in the upper part of which accumulates the supernatant impurities while the water is brought back into the liquid vein by the evacuation pipe 16 which terminates according to the invention at 16a in the channel 12 at a point located downstream from point 14a where the upper part of the vein is taken.
  • the channel 12 has a width which is progressively reduced between the grid 11 and the point 17 where it separates into two divergent channels 18 whose ends open out 19 laterally behind the machine.
  • Jet deflectors constituted by cylinder sectors 21, can, by pivoting around the axis 22, either allow the liquid stream to flow in the axis of the two divergent channels 18, or bring the two halves of the liquid stream laterally or even towards the front of the craft.
  • the machine according to the invention has great stability and great maneuverability even in bodies of water which have large currents.
  • an orifice 23 located in the lower wall of the channel which can be more or less closed by a flap 24 so as to take water under the machine to ensure ejection of a flow significant water through the divergent channels 18, without increasing the speed of circulation of the water stream at the inlet of the channel 12 beyond what is necessary for a good collection of liquid waste located on the surface of the water table.
  • FIG. 9 a sectional view of the settling bell 15.
  • the bypass channel 14 which guides the upper part of the liquid stream, which comprises, schematically shown in 15b, a layer of supernatant impurities such as hydrocarbons which accumulate in 15a at the upper part of the bell 15 while the water which remains at the lower part of the bell is sucked by the evacuation pipe 16 due to the fact that the end 16a of this pipe is in depression relative to the mouth 15a of the pipe of derivation.
  • the upper part of the settling bell is connected to a source of vacuum by a pipe not shown in the drawing in order to maintain the liquids at a determined level of the bell.
  • line 16 with a throttling register, not shown, which makes it possible to adjust the flow rate in lines 14 and 16 so as to obtain the optimum settling conditions.
  • the comb 10 controlled by any mechanism moves as shown in Figure 10 downwards by engaging the ends of its teeth between the bars of the grid 11 to release waste such as algae which could accumulate there.
  • the comb 30 swings clockwise to successively occupy positions 30a, 30b then 30c, position in which it can collect the heavier waste than the water that s' were accumulated on the grid 11 to raise them upwards as indicated by the arrow.
  • the comb can also collect the waste 31 which floats on the surface 26 of the water by bringing it above the weir 32 as represented in FIG. 12 by the positions 30d, 30e to cause them to tip over. finally in receptacle 33.
  • FIG. 8 schematically shows a sectional view of a preferred embodiment of the upper wall of the channel 12, in the vicinity of the mouth 14a of the bypass pipe 14.
  • the upper wall of the channel 12 has between the grid 11 and the mouth 14a of the bypass channel a zigzag section which allows to collect the supernatant liquid impurities on the liquid vein which engages in the interior of the machine so as to facilitate decantation in the bell 15.
  • hydrocarbon beads 15b that are found in FIG. 9 along the wall of the bypass pipe 14 and which end at 15a at the top of the settling bell, which they thus facilitate smooth operation.
  • FIGS. 13 and 14 show the device which is placed at the front of the machine which has just been described to enable it to eliminate the waste which does not float on the surface of the water table.
  • the boxes 10 which are arranged at the front of the machine are dismantled to channel the surface waste towards the grid 11.
  • the device which is then placed at the front of the machine consists of a tank 35 secured to the front of the machine by any suitable means not shown in FIG. 13.
  • This tank 35 which is open at its upper part, opens through a lateral opening on the grid 11 which constitutes the entrance to the channel in which the liquid stream is sucked by the propellers 20 as indicated above.
  • Two boxes 36 are mounted on the receptacle 35 while being articulated on the latter along their edge 37, as can be clearly seen in FIG. 14.
  • a device makes it possible to immobilize the boxes 36 in any angular position relative to the tank 35, which makes it possible to adjust the attitude of the device of FIG. 13 at will, and which greatly facilitates its positioning and its subjection to the front part of the machine according to the invention.
  • two tubes 38 are connected by means of a joint with a horizontal axis 39 and a joint with a vertical axis 40, with passages 41 of substantially square section which penetrate into the tank 35 in converging directions.
  • the lower wall of the passages 41 is advantageously located at the bottom 42 of the tank 35.
  • vertical walls 43 extend the passages 38 towards the inside of the tank 35.
  • the receptacle 35 comprises fixed to its bottom 42, a manifold 43 whose opening is directed opposite the passages 41, a pipe 44 being connected to the upper part of the manifold 43.
  • the propellers which are located in the divergent channels suck up the water which is in the receptacle 35 by creating a high flow current in the tubes 38.
  • This current causes, like a vacuum cleaner, the engagement in the tubes 38 of all the wastes which have a higher density than water and which are on the bottom of the sheet.
  • . 46 shows a hydraulic cylinder which makes it possible to give the tubes 38 an alternating sweeping movement on the bottom of the water table, while under the action of the deflectors 21 the machine is driven in reverse at low speed. .
  • the device according to the invention which, having a simple and inexpensive structure, makes it possible to completely clean up a sheet of water from all the waste which is not soluble, such as this waste, which can for example , hydrocarbons or other solid or pasty wastes, float on the surface of the water table or either rest at the bottom of it.
  • buoyancy boxes constituted by wheels provided with tracks which give the machine an amphibious character
  • simple full boxes which are subject to the same so as to the action of the jacks to adjust the attitude of the machine.

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Abstract

II comporte au moins un canal (12) qui prélève une veine d'eau à l'avant de l'engin pour la rejeter à l'arrière après l'avoir dépolluée de préférence par deux canaux divergents (18), la circulation de la veine d'eau dans le canal (12) étant assurée par au moins une hélice (20) entraînée par un moteur de préférence hydraulique.

Description

  • La présente invention est relative à un engin de dépollution de construction simple et économique qui permet de dépolluer efficacement des nappes d'eau telles que les lacs ou les rivages marins en collectant tous les déchets non miscibles à l'eau que leur densité soit inférieure, égale ou supérieure à celle de l'eau de la nappe.
  • . L'engin selon l'invention est caractérisé par le fait qu'il comporte un canal qui prélève une veine d'eau au voisinage de la surface à l'avant de l'engin pour la rejeter à l'arrière après l'avoir dépolluée, la circulation de la veine d'eau dans le canal étant assurée par au moins une hélice entraînée par un moteur, de préférence hydraulique.
  • Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, le canal dont la section se réduit progressivement, rejette la veine d'eau à l'arrière par deux canaux divergents à l'intérieur de chacun desquels se trouve une hélice entraînée par un moteur, de préférence hydraulique.
  • Conformément à ce mode de réalisation préféré de l'invention, les extrémités des canaux divergents qui rejettent l'eau à l'arrière de l'engin sont avantageusement munies de déflecteurs en arc de cercle qui permettent de dévier les trajectoires de l'eau éjectée de l'engin de manière réglable et ceci, jusque dans une direction qui permet à l'engin de se déplacer en sens inverse.
  • Dans un mode de réalisation particulier de l'invention, la paroi inférieure du canal comporte sur sa partie arrière une ouverture munie d'un volet réglable qui permet d'aspirer de l'eau provenant du dessous de l'engin de manière à accroître le débit d'eau rejeté à l'arrière par les canaux divergents.
  • Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, le canal comporte sur sa paroi haute au voisinage de son embouchure, une canalisation de dérivation qui conduit la partie supérieure de la veine d'eau et les déchets liquides surnageants, dans une cloche de décantation à la partie supérieure de laquelle s'accumulent les déchets surnageants (tels que des hydrocarbures), la partie inférieure de cette cloche étant munie d'une canalisation d'évacuation de l'eau qui aboutit au canal de circulation de la veine d'eau en un point situé en aval du point où la partie supérieure de la veine est prélevée, la veine d'eau ayant, à l'endroit où aboutit la canalisation d'évacuation, une vitesse supérieure à celle qu'elle possède au point où sa partie supérieure est prélevée pour être amenée dans la cloche de décantation.
  • Au moment de la mise en fonctionnement et lorsque cela se révèle nécessaire par la suite, la partie supérieure de la cloche de décantation est mise en rapport avec une source de dépression qui permet d'amener et de maintenir les liquides à un niveau déterminé dans la cloche.
  • On obtient de cette manière d'une façon particulièrement simple et efficace la séparation des liquides surnageants qui sont collectés au sommet de la cloche de décantation d'où ils peuvent être extraits par un dispositif quelconque, tandis que l'eau envoyée dans la cloche de décantation se trouve automatiquement extraite par la canalisation d'évacuation.
  • Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, la canalisation de dérivation qui prélève la partie supérieure de la veine liquide a une section allongée qui débouche le long de la paroi avant de la cloche de décantation, la partie supérieure de la veine liquide sur laquelle surnagent les impuretés étant amenée dans la cloche de décantation au voisinage de ladite paroi avant.
  • Conformément à un mode de réalisation préféré de l'invention, la canalisation d'évacuation de l'eau a une section relativement faible par rapport à celle de la cloche de décantation et son embouchure se trouve placée au voisinage du centre de cette dernière.
  • Conformément à l'invention, il est possible de réaliser une régulation de l'évacuation des liquides surnageants qui se rassemblent au sommet de la cloche de décantation à l'aide d'un contacteur muni d'un flotteur qui présente la double caractéristique de flotter au-dessus de l'eau et de s'enfoncer dans la couche de liquide surnageant.
  • Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, le canal où circule la veine liquide a une section qui se réduit progressivement entre l'embouchure du canal de dérivation qui aboutit à la cloche de décantation et le point d'arrivée de la canalisation d'évacuation qui ramène l'eau de la cloche de décantation dans ledit canal afin de créer une plus grande vitesse de circulation de l'eau à ce dernier point.
  • Dans une variante, il est possible de créer la différence de vitesse qui est nécessaire à l'évacuation de l'eau de la cloche de décantation à l'aide d'un registre réglable qui laisse pénétrer dans le canal de l'eau en provenance du dessous de l'engin entre l'embouchure de la canalisation de dérivation et le point où aboutit la canalisation d'évacuation de l'eau de la cloche de décantation.
  • Conformément à un mode de réalisation préféré de l'invention, les extrémités des canaux divergents qui rejettent l'eau à l'arrière de l'engin sont munies de déflecteurs en arc de cercle qui permettent de dévier la trajectoire de l'eau éjectée de l'engin de manière réglable et jusque dans une direction qui permet à l'engin de se déplacer en sens inverse.
  • On peut également diriger l'engin dans toutes les directions en agissant de manière différente sur les déflecteurs qui sont situés à droite et à gauche de l'engin.
  • Grâce à l'existence des deux canaux divergents, l'engin est parfaitement stabilisé sur sa trajectoire et il est très facile de le manoeuvrer, même en marche arrière, grâce aux deux déflecteurs.
  • Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, la canalisation d'évacuation qui prélève l'eau contenue dans la cloche de décantation pour l'envoyer dans le canal conduisant la veine liquide est munie d'un dispositif d'étranglement qui peut faire varier son débit.
  • L'engin selon l'invention comporte avantageusement deux organes de flottaison qui sont situés un de chaque côté, l'avant et/ou l'arrière de chacun d'eux pouvant être élevé ou abaissé par rapport à l'engin de manière à permettre le réglage de l'assiette de ce dernier afin d'assurer une formation correcte de la veine liquide qui amène les impuretés surnageantes dans le canal.
  • Conformément à l'invention, ce réglage des organes de flottaison est avantageusement obtenu à l'aide d'un vérin hydraulique disposé à chaque extrémité des organes de flottaison, les vérins hydrauliques situés à l'avant ou à l'arrière des organes de flottaison étant avantageusement réunis entre eux de manière à éviter un gauchissement de l'engin.
  • Selon un premier mode de réalisation, les organes de flottaison sont constitués par des caissons étanches, éventuellement lestés.
  • Selon un second mode de réalisation de l'invention, chacun des organes de flottaison est constitué par au moins deux roues creuses, éventuellement réunies par des chenilles, qui sont susceptibles d'être entraînées en rotation pour conférer à l'engin une aptitude à se déplacer sur terre, les organes de flottaison constitués par les roues creuses étant alors repoussés vers le bas à l'aide des vérins.
  • Dans un mode de réalisation préféré, l'engin comporte à l'avant du canal recevant la veine liquide une grille de retenue des déchets solides. Un peigne articulé dont les dents viennent s'engager entre les barreaux de la grille, assure lors de son mouvement de descente le dégagement des déchets solides qui pourraient s'accumuler sur la grille vers le haut ; puis le peigne revient vers l'arrière en s'élevant pour déposer dans un réceptacle situé sur le pont de l'engin, les déchets solides qui s'étaient accumulés devant la grille.
  • Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, l'on injecte de l'air dans chacun des bras divergents de la veine liquide à l'endroit où l'eau est rejetée de l'engin de manière à provoquer son oxygénation.
  • Pour réaliser l'élimination des déchets ayant une densité supérieure à celle de l'eau de la nappe, on place à l'avant de l'engin selon l'invention un bac ouvert à sa partie supérieure ainsi que sur le côté par lequel où il se raccorde à l'embouchure du canal conduisant la veine liquide, ledit bac étant muni d'au moins un tube articulé susceptible de plonger jusqu'au fond de la nappe d'eau, l'éjection de la veine d'eau par les moteurs situés dans les canaux divergents à l'arrière de l'engin provoquant l'aspiration dans ledit tube d'un courant d'eau qui entraîne les déchets reposant sur le fond de la nappe d'eau et amenant ces derniers dans le bac où un réceptacle, dont l'ouverture est située en face de l'arrivée dudit tube, les capture en les envoyant dans une canalisation à l'intérieur de laquelle une pompe aspire une fraction de l'eau qui entraîne lesdits déchets alors que la majeure partie de l'eau aspirée par le tube qui est exempte de déchets s'écoule par le canal vers l'arrière de l'engin.
  • Dans un mode de réalisation préféré, le dispositif qui vient d'être décrit est supporté par deux flotteurs qui sont situés de chaque côté du bac et qui peuvent basculer autour d'un axe horizontal de manière à faire varier l'assiette du dispositif d'aspiration des déchets plus lourds que l'eau afin de positionner facilement ce dispositif à l'avant de l'engin lorsque ce dernier doit être utilisé pour dépolluer le fond de la nappe.
  • Dans le but de mieux faire comprendre l'invention, on va en décrire maintenant à titre d'illustration et sans aucun caractère limitatif un mode de réalisation pris comme exemple et représenté sur le dessin annexé sur ce dessin :
    • - La figure 1 est une vue schématique en élévation montrant un mode de réalisation d'un engin conforme à l'invention dont les flotteurs sont constitués par des roues munies de chenilles,
    • - la figure 2 est une vue de dessus correspondant à la figure 1,
    • - la figure 3 est une vue en coupe selon III-III de La figure 1,
    • - la figure 4 est une vue de gauche de la figure 1,
    • - la figure 5 est une vue schématique du dessus du canal conduisant la veine liquide de l'engin des figures 1 à 4,
    • - la figure 6 est une vue schématique en perspective de l'engin représenté sur les figures précédentes,
    • - la figure 7 est une vue en coupe de l'ouverture et du volet qui germettent de prélever de l'eau en dessous de l'engin pour l'amener dans la veine,
    • - la figure 8 est une vue de face d'un mode de réalisation particulier de la paroi supérieure de l'entrée de la veine liquide,
    • - la figure 8A est une vue à plus grande échelle de la partie VIII de la figure 8,
    • - la figure 9 est une vue schématique en coupe à plus grande échelle montrant comment les impuretés liquides plus légères que l'eau sont collectées à la partie supérieure de la cloche de décantation,
    • . - les figures 10 à 12 sont des vues schématiques montrant un mode de réalisation des déplacements du peigne qui nettoie la grille disposée à l'avant du canal où circule la veine liquide,
    • - la figure 13 est une vue schématique en perspective du dispositif qui est placé à l'avant de l'engin pour collecter les déchets dont la densité est supérieure à celle de l'eau de la nappe,
    • - la figure 14 est une vue schématique de face montrant comment il est possible de régler l'assiette du dispositif de la figure 13 à l'aide de caissons basculants.
  • On a représenté schématiquement sur les figures 1 à 5 un mode de réalisation de l'engin selon l'invention.
  • Le corps 1 de l'engin supporte de chaque côté un organe de flottaison 2 qui en l'espèce, est constitué par trois roues creuses 3 reliées par une chenille 4. Ces roues 3 sont montées sur un support 5 dont les extrémités 6 et 7 de forme arrondie peuvent monter ou descendre indépendamment l'une de l'autre par rapport au corps 1 de l'engin grâce aux vérins 8 et 9 schématiquement représentés et situés au-dessus du corps de l'engin.
  • On comprend que, compte-tenu du fait que les roues creuses 3 participent dans une mesure importante à la flottabilité de l'engin, il est possible de modifier l'assiette de ce dernier en agissant sur les vérins 9.
  • Deux caissons amovibles convergents 10 sont placés à l'extrémité avant de l'engin de manière à canaliser les déchets qui se trouvent à la surface de l'eau vers l'entrée du canal qui fait traverser la veine liquide de l'avant à l'arrière de l'engin.
  • Les caissons 10 convergent vers une grille 11 qui est disposée en travers de l'embouchure du canal 12 dont on voit clairement la forme sur les figures 3 et 5.
  • On a représenté sur la figure 3 comment le canal 12 a une hauteur qui décroît progressivement entre la grille d'entrée 11 et l'arrière 13 de l'engin.
  • On voit également comment la canalisation de dérivation 14 prélève la partie supérieure de la veine liquide pour l'amener dans la cloche de décantation 15 dans la partie supérieure de laquelle s'accumulent les impuretés surnageantes tandis que l'eau est ramenée dans la veine liquide par la canalisation d'évacuation 16 qui aboutit conformément à l'invention en 16a dans le canal 12 en un point situé en aval du point 14a où se trouve prélevée la partie supérieure de la veine.
  • On voit sur la figure 5 comment le canal 12 présente une largeur qui se réduit progressivement entre la grille 11 et le point 17 où il se sépare en deux canaux divergents 18 dont les extrémités débouchent en 19 latéralement à l'arrière de l'engin.
  • On voit également sur la figure 5 les hélices 20 entraînées par des moteurs hydrauliques non représentés, qui sont situés dans chacun des canaux 18 pour assurer la circulation de la veine liquide.
  • Des déflecteurs de jet constitués par des secteurs de cylindre 21, peuvent, en pivotant autour de l'axe 22, soit laisser s'écouler la veine liquide dans l'axe des deux canaux divergents 18, soit ramener les deux moitiés de veine liquide latéralement ou même vers l'avant de l'engin.
  • On comprend qu'il est possible de diriger à volonté l'engin en agissant sur les déflecteurs 21 qui peuvent être actionnés indépendamment l'un de l'autre et qui, lorsqu'ils ramènent les deux moitiés de la veine liquide vers l'avant de l'engin peuvent entraîner ce dernier en marche arrière.
  • Grâce au fait que la veine liquide 12 est divisée vers l'arrière en deux veines de liquide 18 divergentes l'engin selon l'invention présente une grande stabilité et une grande manoeuvrabilité même dans les plans d'eau qui présentent des courants importants.
  • On a enfin schématiquement représenté sur la figure 3 un orifice 23 situé dans la paroi inférieure du canal qui peut être plus ou moins obturé par un volet 24 de manière à prélever de l'eau sous l'engin pour assurer une éjection d'un débit d'eau important par les canaux divergents 18, sans pour cela augmenter la vitesse de circulation de la veine d'eau à l'entrée du canal 12 au delà de ce qui est nécessaire pour une bonne collecte des déchets liquides situés à la surface de la nappe d'eau.
  • On retrouve sur la vue en perspective de la figure 6 qui est une coupe arrachée en partie selon le plan longitudinal médian de l'engin, le canal 12 qui se divise à l'arrière de l'engin en les deux canaux 18 séparés à partir du point 17, la canalisation de dérivation 14 qui prélève la partie supérieure de la veine liquide en 14a pour l'amener dans la cloche de décantation 15 d'où l'eau qui s'accumule à la partie inférieure de la cloche s'échappe par la canalisation d'évacuation 16 pour aboutir en 16a plus en arrière dans le canal 12.
  • On a schématiquement représenté sur la figure 6 comment les hydrocarbures ou autres impuretés plus légères que l'eau s'accumulent en 15a à la partie supérieure de la cloche de décantation 15 tandis que selon un mode de réalisation préféré de l'invention, un déflecteur 25 est placé sur la paroi de la cloche opposée à la canalisation de dérivation 14 pour éviter que les hydrocarbures 15a ne soient à nouveau aspirés par la canalisation d'évacuation 16.
  • On a représenté sur la figure 6 la ligne de flottaison 26 qui peut être facilement réglée à l'aide des organes de flottaison 5 de manière à ce qu'elle se situe légèrement au-dessus de l'embouchure 14a de la canalisation de dérivation 14.
  • On a représenté à plus grande échelle sur la figure 9 une vue en coupe de la cloche 15 de décantation. On y retrouve le canal de dérivation 14 qui guide la partie supérieure de la veine liquide, laquelle comporte, schématiquement représenté en 15b, une couche d'impuretés surnageantes telles que des hydrocarbures qui viennent s'accumuler en 15a à la partie supérieure de la cloche 15 tandis que l'eau qui reste à la partie inférieure de la cloche est aspirée par la canalisation d'évacuation 16 en raison du fait que l'extrémité 16a de cette canalisation est en dépression par rapport à l'embouchure 15a de la canalisation de dérivation.
  • On voit sur la figure 9 comment un flotteur 27 dont la densité est telle qu'il surnage dans l'eau de la cloche et qu'il coule dans les hydrocarbures 15a agit sur un contacteur 28, schématiquement représenté, pour actionner une pompe qui évacue les hydrocarbures 15a par la canalisation 29 lorsque la quantité d'hydrocarbures collectée à la partie supérieure de la cloche de décantation dépasse un volume prédéterminé.
  • Au moment de la mise en fonctionnement et lorsque cela se révèle nécessaire par la suite, la partie haute de la cloche de décantation est reliée à une source de dépression par une canalisation non représentée sur le dessin afin de maintenir les liquides à un niveau déterminé de la cloche.
  • Conformément à l'invention, il est également avantageux de munir la canalisation 16 d'un registre d'étranglement non représenté qui permet de régler le débit dans les canalisations 14 et 16 de manière à obtenir les conditions obtimales de décantation.
  • On voit sur les figures 10 à 12, comment le peigne 30 se déplace par rapport à la grille 11, d'une part pour assurer le nettoyage de celle-ci, et d'autre part, pour évacuer les déchets solides flottants 31 par dessus le déversoir 32 pour les amener dans le réceptacle 33 d'où ils peuvent être enlevés ultérieurement.
  • Pour cela, le peigne 10 commandé par un mécanisme quelconque, par exemple à l'aide de leviers et de cames, se déplace comme représenté sur la figure 10 vers le bas en engageant les extrémités de ses dents entre les barreaux de la grille 11 pour dégager des déchets tels que des algues qui pourraient s'y accumuler.
  • Arrivé à la partie basse de la grille, le peigne 30 bascule dans le sens des aiguilles d'une montre pour occuper successivement les positions 30a, 30b puis 30c, position dans laquelle il peut recueillir les déchets plus lourds que l'eau qui s'étaient accumulés sur la grille 11 pour les remonter vers le haut comme indiqué par la flèche.
  • Au cours de ce mouvement ascensionnel, le peigne peut également recueillir les déchets 31 qui flottent sur la surface 26 de l'eau en les ramenant au-dessus du déversoir 32 comme représenté sur la figure 12 par les positions 30d, 30e pour les faire basculer enfin dans le réceptacle 33.
  • On a très schématiquement représenté en 34, sur la figure 1 le mécanisme qui permet d'une part d'assurer les déplacements du peigne qui viennent d'être décrits et d'autre part d'extraire une benne non représentée située dans le réceptacle 33 pour la déposer en dehors de l'engin.
  • On voit que, grâce à ce dispositif selon l'invention, il est possible de maintenir en état de constante propreté la grille 11 qui interdit aux impuretés solides de pénétrer dans le canal 12 et également de récupérer dans le réceptacle 33 les déchets solides qui s'accumulent soit contre la grille, soit à la surface de la nappe d'eau.
  • On a schématiquement représenté sur la figure 8 une vue en coupe d'un mode de réalisation préféré de la paroi supérieure du canal 12, au voisinage de l'embouchure 14a de la canalisation de dérivation 14.
  • Conformément à ce mode de réalisation, la paroi supérieure du canal 12 a entre la grille 11 et l'embouchure 14a du canal de dérivation une section en zig-zag qui permet de rassembler les impuretés liquides surnageantes sur la veine liquide qui s'engage à l'intérieur de l'engin de manière à faciliter la décantation dans la cloche 15.
  • En effet, comme on peut le voir sur la figure 8A, compte-tenu de la section en zig-zag de la paroi supérieure du canal 12, lorsqu'il n'existe qu'une faible quantité d'hydrocarbures surnageant sur la nappe liquide, ces derniers ont tendance à se rassembler par coalescence en 15b au sommet des triangles formant les zig-zags.
  • Ce sont ces cordons d'hydrocarbures 15b que l'on retrouve sur la figure 9 le long de la paroi de la canalisation de dérivation 14 et qui aboutissent en 15a à la partie supérieure à la cloche de décantation dont ils facilitent ainsi le bon fonctionnement.
  • On a représenté sur les figures 13 et 14 le dispositif qui se place à l'avant de l'engin qui vient d'être décrit pour lui permettre d'éliminer les déchets qui ne flottent pas à la surface de la nappe d'eau.
  • Pour mettre en place le dispositif de la figure 3, on procède tout d'abord au démontage des caissons 10 qui sont disposés à l'avant de l'engin pour canaliser les déchets de surface vers la grille 11.
  • Le dispositif que l'on place alors à l'avant de l'engin est constitué par un bac 35 assujetti à l'avant de l'engin par n'importe quel moyen approprié non représenté sur la figure 13.
  • Ce bac 35 qui est ouvert à sa partie supérieure, débouche par une ouverture latérale sur la grille 11 qui constitue l'entrée du canal dans lequel la veine liquide est aspirée par les hélices 20 comme indiqué précédemment.
  • Deux caissons 36 sont montés sur le réceptacle 35 en étant articulés sur ce dernier le long de leur arête 37, comme on le voit clairement sur la figure 14.
  • Un dispositif non représenté permet d'immobiliser les caissons 36 dans une position angulaire quelconque par rapport au bac 35, ce qui permet de régler à volonté l'assiette du dispositif de la figure 13, et qui facilite très largement sa mise en place et son assujettissement à la partie antérieure de l'engin selon l'invention.
  • Dans le mode de réalisation représenté deux tubes 38, dont la longueur est suffisante pour que leur extrémité inférieure repose sur le fond de la nappe d'eau, sont reliés par l'intermédiaire d'une articulation à axe horizontal 39 et d'une articulation à axe vertical 40, à des passages 41 de section sensiblement carrée qui pénètrent dans le bac 35 selon des directions convergentes.
  • La paroi inférieure des passages 41 se situe avantageusement au niveau du fond 42 du bac 35.
  • Dans le mode de réalisation représenté, des parois verticales 43 prolongent les passages 38 vers l'intérieur du bac 35.
  • Sensiblement au point de convergence des passages 41, le réceptacle 35 comporte fixé à son fond 42, un collecteur 43 dont l'ouverture est dirigée en face des passages 41, une canalisation 44 étant reliée à la partie supérieure du collecteur 43.
  • Conformément à l'invention, les hélices qui sont situées à dans les canaux divergents aspirent l'eau qui se trouve dans le réceptacle 35 en créant un courant de fort débit dans les tubes 38.
  • Ce courant provoque à la manière d'un aspirateur, l'engagement dans les tubes 38 de tous les déchets qui ont une plus forte densité que l'eau et qui se trouvent sur le fond de la nappe.
  • Ces déchets remontent à grande vitesse dans les tubes 38 et se trouvent précipités dans l'ouverture du collecteur 43 d'où ils sont aspirés en même temps qu'une certaine quantité d'eau par la canalisation 44 qui aboutit à une pompe aspirante non représentée.
  • Alors que les déchets 45 sont ainsi éliminés, la majeure partie de l'eau aspirée par les tubes 38 s'écoule à travers la grille 11 en étant aspirée par les hélices 20.
  • . On a représenté en 46 un vérin hydraulique qui permet de conférer aux tubes 38 un mouvement alternatif de balayage sur le fond de la nappe d'eau, tandis que sous l'action des déflecteurs 21 l'engin est entraîné en marche arrière à faible vitesse.
  • Lors de ce travail, il est souvent avantageux d'envoyer de l'air sous pression à la sortie des canaux divergents 18 pour oxygéner l'eau en provenance du fond afin de la régénérer.
  • On voit que l'engin selon l'invention qui, est d'une structure simple et peu coûteuse, permet de dépolluer complètement une nappe d'eau de tous les déchets qui ne sont pas solubles, que ces déchets, qui peuvent être par exemples, des hydrocarbures ou d'autres déchets solides ou pâteux, flottent à la surface de la nappe ou soit reposent au fond de celle-ci.
  • De plus, grâce aux tubes aspirateurs conforme à l'invention, il est possible d'éliminer la plupart des plantes et algues qui prolifèrent sur les fonds, ce qui permet de régénérer la faune et la flore de la nappe.
  • Il est bien entendu que les modes de réalisation qui ont été décrits ci-dessus ne présentent aucun caractère limitatif et qu'ils pourront recevoir toutes modifications sans sortir pour cela du cadre de l'invention.
  • En particulier, il est clair qu'au lieu d'utiliser des caissons de flottabilité constitués par des roues munies de chenilles qui confèrent à l'engin un caractère amphibie, il est possible d'utiliser de simples caissons pleins qui sont soumis de la même manière à l'action des vérins pour régler l'assiette de l'engin.

Claims (20)

1 - Engin de dépollution de nappes d'eau caractérisé par le fait qu'il comporte au moins un canal (12) qui prélève une veine d'eau à l'avant de l'engin pour la rejeter à l'arrière après l'avoir dépolluée, la circulation de la veine d'eau dans le canal (12) étant assurée par au moins une hélice (20) entraînée par un moteur de préférence hydraulique.
2 - Engin selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il comporte un canal (12) dont la section se réduit progressivement qui prélève la veine d'eau au voisinage de la surface (26) de la nappe et la rejette à l'arrière par deux canaux divergents (18) à l'intérieur de chacun desquels se trouve une hélice (20) entraînée par un moteur de préférence hydraulique.
3 - Engin selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que l'extrémité (19) de chacun des canaux divergents est munie d'un déflecteur en arc de cercle (21) qui permet de dévier de manière réglable la trajectoire de l'eau éjectée.
4 - Engin selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que la paroi inférieure du canal comporte à sa partie arrière une ouverture (23) munie d'un volet réglable (24) permettant d'aspirer de l'eau au-dessous de l'engin.
5 - Engin selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le canal (12) comporte sur sa paroi haute, au voisinage de son embouchure une canalisation de dérivation (14) qui conduit la partie supérieure de la veine d'eau ainsi que les déchets liquides surnageants dans une cloche de décantation (15) à la partie supérieure de laquelle s'accumule les déchets surnageants (15a), la partie inférieure de cette cloche étant munie d'une canalisation d'évacuation (16) de l'eau qui aboutit au canal de circulation de la veine d'eau en un point (16a) situé en aval du point (14a) où la partie supérieure de la veine est prélevée, la veine d'eau ayant à l'endroit (16a) où aboutit la canalisation d'évacuation (16) une vitesse supérieure à celle qu'elle possède au point (14a) où sa partie supérieure est prélevée pour être amenée dans la cloche de décantation (15).
6 - Engin selon la revendication 5, caractérisé par le fait que la canalisation de dérivation (14) a une section allongée qui débouche le long de la paroi avant de la cloche de décantation (15).
7 - Engin selon l'une quelconque des revendications 5 et 6, caractérisé par le fait que la canalisation d'évacuation (16) de l'eau a une section relativement faible par rapport à celle de la cloche de décantation (15) et que son embouchure se trouve placée au voisinage du centre de cette dernière.
8 - Engin selon l'une quelconque des revendications 5 à 7, caractérisé par le fait que la régulation de l'évacuation des liquides surnageants (15a) qui se rassemblent au sommet de la cloche de décantation (15) s'effectue à l'aide d'un dispositif comportant un contacteur (28) muni d'un flotteur (27) qui présente la double caractéristique de flotter au-dessus de l'eau et de s'enfoncer dans la couche des liquides surnageants.
9 - Engin selon l'une quelconque des revendications 5 à 8, caractérisé par le fait que le canal (12) où circule la veine liquide a une section qui se réduit progressivement entre l'embouchure (14a) du canal de dérivation qui aboutit à la cloche de décantation (15) et le point d'arrivée (16a) de la canalisation d'évacuation (16) qui ramène l'eau de la cloche de décantation (15) dans ledit canal.
10 - Engin selon l'une quelconque des revendications 5 à 8, caractérisé par le fait que la différence de vitesse de la veine liquide entre l'embouchure (14a) du canal de dérivation (14) et l'aboutissement (16a) du canal d'évacuation (16) est obtenue à l'aide d'un registre réglable qui laisse pénétrer dans le canal de l'eau provenant du dessous de l'engin entre l'embouchure (14a) de la canalisation de dérivation et le point (16a) où aboutit la canalisation d'évacuation de l'eau de la cloche de décantation.
11 - Engin selon l'une quelconque des revendications 5 à 10, caractérisé par le fait que la canalisation d'évacuation (16) qui prélève l'eau contenue dans la cloche de décantation (15) pour l'envoyer dans le canal (12) conduisant à la veine liquide est munie d'un dispositif d'étranglement qui peut faire varier son débit.
12 - Engin selon l'une quelconque des revendications 5 à 10, caractérisé par le fait que la paroi supérieure du canal (12) présente au voisinage de son embouchure une section en zig-zag.
13 - Engin selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'il comporte deux organes de flottaison (5) situés un de chaque côté, l'avant et/ou l'arrière de chacun desdits organes (5) pouvant être élevés ou abaissés par rapport à l'engin de manière à permettre le réglage de l'assiette de ce dernier afin d'assurer une formation correcte de la veine de liquide qui amène les impuretés surnageantes dans le canal (12).
14 - Engin selon la revendication 13, caractérisé par le fait que le réglage en hauteur des organes de flottaison (5) est obtenu à l'aide de vérins hydrauliques (8) disposés à chaque extrémité desdits organes, les circuits des vérins hydrauliques (8) à l'avant ou à l'arrière des organes de flottaison (5) étant avantageusement réunis entre eux de manière à éviter un gauchissement de l'engin.
15 - Engin selon l'une quelconque des revendications 13 et 14, caractérisé par le fait que les organes de flottaison (5) sont constitués par des caissons étanches.
.16 - Engin selon l'une quelconque des revendications 13 et 14, caractérisé par le fait que chacun des organes de flottaison (5) est constitué par au moins deux roues creuses (3), éventuellement réunies par des chenilles (4) qui sont susceptibles d'être entraînées en rotation pour conférer à l'engin une aptitude à se déplacer sur terre lorsque les organes de flottaison (5) sont repoussés vers le bas.
17 - Engin selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'il comporte à l'avant du canal (12) recevant la veine liquide une grille (11) de retenue des déchets solides munie d'un peigne articulé (30) dont les dents viennent s'engager entre les barreaux de la grille en assurant lors de son mouvement de descente le dégagement des déchets solides qui peuvent s'y trouver accumulés, puis qu'en basculant vers le haut, le peigne revient en arrière en s'élevant pour déposer dans un réceptacle (33) situé sur le pont de l'engin les déchets solides (31) qui s'étaient accumulés devant la grille.
18 - Engin selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que l'on injecte de l'air dans chacun des bras divergents de la veine liquide au moment où l'eau est rejetée en arrière de l'engin.
19 - Engin selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que pour l'élimination des déchets (46) ayant une densité supérieure à celle de l'eau de la nappe, il comporte à son avant un bac (35) ouvert à sa partie supérieure ainsi que sur le côté par lequel il se raccorde à l'embouchure (11) du canal conduisant à la veine liquide, ce bac (35) étant muni d'au moins un tube articulé (38) susceptible de plonger jusqu'au fond de la nappe d'eau, l'éjection de la veine d'eau par les moteurs (20) situés dans les canaux divergents (18) à l'arrière de l'engin provoquant l'aspiration dans ledit tube d'un courant d'eau qui entraîne les déchets (45) reposant sur le fond de la nappe d'eau et amenant ces derniers dans ledit bac (35) où un réceptacle (43) dont l'ouverture est située en face de l'arrivée dudit tube (38) les capture en les envoyant dans une canalisation (44) à l'intérieur de laquelle une pompe aspire une fraction de l'eau qui entraîne lesdits déchets alors que la majeure partie de l'eau aspirée par le tube (38) qui est exempte de déchets s'écoule par le canal (12) vers l'arrière de l'engin.
20 - Engin selon la revendication 19, caractérisé par le fait que le bac (35) est muni sur chacun de ses côtés d'un flotteur (36) susceptible d'être basculé autour d'un axe horizontal (37) de manière à faire varier l'assiette du bac pour le positionner plus facilement à l'avant de l'engin.
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