EP0808671B1 - Procédé de nettoyage de surfaces poreuses avec un liquide de lavage contenant des bactéries ayant une activité enzymatique - Google Patents

Procédé de nettoyage de surfaces poreuses avec un liquide de lavage contenant des bactéries ayant une activité enzymatique Download PDF

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EP0808671B1
EP0808671B1 EP97401094A EP97401094A EP0808671B1 EP 0808671 B1 EP0808671 B1 EP 0808671B1 EP 97401094 A EP97401094 A EP 97401094A EP 97401094 A EP97401094 A EP 97401094A EP 0808671 B1 EP0808671 B1 EP 0808671B1
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EP
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cleaning
liquid
cleaned
rinsing
bacteria
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EP97401094A
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Inventor
Maurice Dran
Guy Debord
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Debord Guy
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B7/00—Cleaning by methods not provided for in a single other subclass or a single group in this subclass
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B17/00—Methods preventing fouling
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B3/00—Cleaning by methods involving the use or presence of liquid or steam
    • B08B3/04—Cleaning involving contact with liquid
    • B08B3/08—Cleaning involving contact with liquid the liquid having chemical or dissolving effect
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01H—STREET CLEANING; CLEANING OF PERMANENT WAYS; CLEANING BEACHES; DISPERSING OR PREVENTING FOG IN GENERAL CLEANING STREET OR RAILWAY FURNITURE OR TUNNEL WALLS
    • E01H1/00—Removing undesirable matter from roads or like surfaces, with or without moistening of the surface
    • E01H1/001—Treatment of dispersed oil or similar pollution on roads, for instance devices for applying treating agents
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01H—STREET CLEANING; CLEANING OF PERMANENT WAYS; CLEANING BEACHES; DISPERSING OR PREVENTING FOG IN GENERAL CLEANING STREET OR RAILWAY FURNITURE OR TUNNEL WALLS
    • E01H1/00—Removing undesirable matter from roads or like surfaces, with or without moistening of the surface
    • E01H1/10—Hydraulically loosening or dislodging undesirable matter; Raking or scraping apparatus ; Removing liquids or semi-liquids e.g., absorbing water, sliding-off mud
    • E01H1/101—Hydraulic loosening or dislodging, combined or not with mechanical loosening or dislodging, e.g. road washing machines with brushes or wipers
    • E01H1/103—Hydraulic loosening or dislodging, combined or not with mechanical loosening or dislodging, e.g. road washing machines with brushes or wipers in which the soiled loosening or washing liquid is removed, e.g. by suction

Definitions

  • the present invention relates to a method for cleaning surfaces porous surface coatings such as "draining mixes”.
  • draining asphalt surface coatings that are used more particularly as road surfaces or other road surfaces, are for the rapid evacuation of rainwater to keep on the surface its characteristics, in particular with regard to the grip of vehicles, because they avoid the risk of slipping and water surfaces stagnant.
  • layers of 4 to 5 cm thick composed of bitumen coating gravel with typically 0/10 or 0/14 for grain size.
  • These porous, non-waterproof layers are arranged on a substrate. waterproof, usually made of concrete. Similar porous coatings have been used for tennis courts, for example.
  • Draining asphalts have cavities when they are placed empty, communicating with each other, preferably representing 10 to 20% of their total volume, which allow the flow of water.
  • This type of coating has the disadvantage that the cavities fill more or less quickly of various wastes, leading to an increasingly significant decrease of the initial porosity.
  • the filling of the cavities is mainly carried out by up to 95% earth and sand and by compounds various, mainly petroleum residues, rubber powder, metals, carbon, organic matter, ... often around 5%. These 5% of various compounds agglomerate the sands by transforming them into a compact block and waterproof.
  • an impermeable surface layer is formed on the surface draining mix. If the total volume of the cavities exceeds 30%, there is a risk of foul pollution by accumulation of standing water laden with materials organic. It is therefore not possible to significantly increase the importance of cavities in order to delay their clogging.
  • a cross section of a draining asphalt often leads to observation of two layers of pollution: predominantly organic pollution is observed at the surface while petroleum products agglomerating sands and gravel are dominant in depth.
  • the subject of the present invention is a method for cleaning the porous surfaces, such as drainage mixes used as coatings roads or other public or private roads, which avoids disadvantages of known methods and to restore the original porosity without damaging the surface and no packing effect of clogging materials and waste, and which allows waste to be extracted while respecting the requirements of Environmental Protection.
  • Patent application DE-4014854 A1 discloses a cleaning process using an enzymatic washing liquid for the elimination of grease on concrete, cement or stone surfaces.
  • the liquid is spread over the surface to be cleaned by brushing and the simultaneous application of pressurized air arriving through the brushes. It is necessary to work on higher temperature than room temperature and repeat the process wash and brush several times before rinsing the surface with the water.
  • the method proposed by the invention which relates to deep cleaning not on the surface, does not use an application with pressurized air, nor brushing the surface to be cleaned.
  • the washing liquid must enter the draining asphalt cavities where it can exert its cleaning action.
  • the present invention provides that the rinse water is applied under pressure by nozzles having a slight inclination on horizontally before being vacuumed together with the unclogged residue.
  • Patent FR 2640528 proposes the use of microorganisms for the direct degradation of dyestuffs and patent WO 9603754A1 that of microorganisms to decontaminate metals and cements in installations nuclear. These processes certainly use microorganisms but have no relation to the unclogging of particles in asphalt draining.
  • the actual washing can be preceded a pretreatment of the surface area of the porous surface, having as an object to dissolve the hydrocarbon particles which will then be biodegraded during washing consisting of a bacterial treatment.
  • Pre-wash liquid is obtained by dilution in water, at a rate of 0.2 to 1% for example, of a complex biosurfactant derived from bacteria, combined with a biodegradable surfactant.
  • the washing operation is followed by a rinsing / aspiration operation after a sufficient time of action of the washing liquid on the deep area.
  • a rinse aid is spread and then collected by suction together with the unclogged residues.
  • the rinsing liquid is preferably pressurized water, of the order of 200 to 350 bars from feed pumps, distributed inside a rinsing bell, by a rotary arm carrying ejection nozzles which have a small angle, of the order 30 ° from the surface to be cleaned, and which are arranged at a distance advantageously between 40 and 60 mm from the surface to be cleaned.
  • the flow rinse aid is preferably about 1.5 liters per minute per decimeter square surface area of the bell.
  • the rinsing bell, enclosing the nozzle support arm is kept at a fixed distance from the ground, and is sealed by a flexible seal, for example rubber, rubbing slightly on the porous surface to be cleaned.
  • the method according to the invention allows the destruction of the layer surface that could have formed on the surface of the porous coating of surfaces, then from the deep layer of the products sintering the sands which find porous surface coatings in the cavities.
  • the clogging sands the cavities regain their mobility and can then be removed from the coating by suction.
  • the invention proposes the use of a washing liquid containing enzymes and bacteria which, essentially, destroy the agglomerating products.
  • the washing liquid is composed of water in which the enzymatic and bacterial solutions are diluted without the addition of solvents. These solutions are preferably produced in situ .
  • the bacteria used in the context of the invention are advantageously of the pseudomonas , moraxella , bacillus type, alone or in consortium (associated) with other bacteria which have a strong appetite for hydrocarbons.
  • the exact type of bacteria or mixture of bacteria may vary and will be determined according to the type of sealants, in particular the predominant type of organic waste and hydrocarbons identified on the site to be treated.
  • enzymes take off substances nutrients that bacteria need thanks to their “bio-surfactant” power or “Natural surfactant”, which brings food within reach of bacteria.
  • bio-surfactant power or "Natural surfactant”
  • Enzymes hydrolyze chains hydrocarbon chemicals to allow bacteria to digest hydrocarbon compounds with shorter chains. Bacteria renew themselves in about twenty minutes and produce new enzymes. In end of cycle, bacteria release carbon dioxide, water, non-digestible matter.
  • Enzymes and bacteria that remain in the draining asphalt after its cleaning according to the invention remain as long as the bacteria find food from new projections of organic matter and only minimal humidity is maintained. They prevent the accumulation of agglomerating products sands and gravels.
  • the bacteria selected for the washing liquid are harmless to the environment and die when they no longer have a sufficient food. Organic and hydrocarbon waste falling on the road on the occasion of its frequentation and the cycle of the seasons contribute to a regular food intake.
  • the enzymes and bacteria used are not only biodegradable but biodegradable.
  • the invention has the advantage of allowing the extraction of sands particularly clean, which can be landfilled without causing pollution.
  • Liquids recovered after being used for entraining agglomerating products are loaded with petroleum residues, miscellaneous organic residues, dust, sand and gravel, carbon powder, and low concentration enzymes and bacteria that are processed, if necessary, to arrive at standardized concentrations, less than 1 ppm or 10 ppm depending on the enzymes and bacteria used, before discharge into existing sanitation networks. No pollution is to be feared because of these discharges because they are cleaned by bacteria like in a wastewater treatment plant.
  • the method according to the invention is implemented by means of a machine cleaning with powerful mechanical-hydraulic means.
  • the prewash liquid of the surface area of the porous surface is advantageously obtained by dilution in water, for example, at a rate of 0.2 to 1% of a complex of biosurfactant enzymes, derived from microorganisms, playing the role of neutral detergents and surfactants compatible with the bacterial cultures found on site.
  • the basic preparation usefully has the following characteristics: apparent density 1 pH between 10 and 12 pH in 1% solution between 8.5 and 11.5 viscosity ⁇ 400 cts fully soluble in water
  • the rinsing liquid is preferably water under pressure, of the order from 200 to 350 bar from the feed pumps, distributed inside rinsing bells, by a rotating arm carrying ejection nozzles.
  • the flow rinse aid is preferably 1.5 liters per minute per decimeter square surface area of the bell. These nozzles have a small angle, around 30 ° relative to the surface to be cleaned, resulting in almost tangent jets on the surface to be cleaned, which avoids any risk of compaction.
  • the bell flush enclosing the nozzle support arm is kept at a distance fixed relative to the porous surface to be cleaned. It is made waterproof by a flexible seal, for example rubber, rubbing lightly on the surface porous to clean.
  • the distance between the ground and the ejection nozzles is preferably between 40 and 60 mm.
  • the rotation of the nozzle-carrying arm creates a cyclone hydraulic which generates a natural depression large enough to by suction, by its sole force, the rinsing liquid which is loaded with waste and sand.
  • the quantity of sands to be vacuumed can become very large, for example in the case of roads leaving a site. More than 10 kg of sand per m 2 of rolling surface could be found in certain areas of the Paris ring road. It is then advisable to carry out a powerful suction of the washing water loaded with sand.
  • a cleaning test of an urban site implementing the process according to the invention has been carried out.
  • a draining mix with porosity average of 1.26 was put in place in July 1991. No cleaning of the coating porous to restore its original characteristics has not been carried out for 38 months.
  • the porosity measured is then zero.
  • Cleaning with prewash, washing, rinsing and suction, according to the invention is then carried out.
  • an average porosity could be observed of the order of 0.6.
  • Rinsing leaves bacteria on the site. Five days after cleaning performed according to the invention, a storm occurs.
  • a new measure of porosity gives an average of 1 with points at 1.18, i.e. a porosity practically returned to its original value, and shows that bacteria left on site during rinsing continued to feed on clogging.

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Description

La présente invention est relative à un procédé de nettoyage de surfaces poreuses de revêtements de surfaces comme des «enrobés drainants».
Les revêtements de surface dits « enrobés drainants » qui sont utilisés plus particulièrement comme revêtements de routes ou d'autres surfaces de voirie, ont pour objet l'évacuation rapide des eaux de pluie afin de garder à la surface ses caractéristiques, notamment en ce qui concerne l'adhérence de véhicules, car ils permettent d'éviter les risques de glissement et les surfaces d'eau stagnante. Usuellement, on utilise des couches de 4 à 5 cm d'épaisseur composées de bitume enrobant des graviers avec typiquement 0/10 ou 0/14 pour granulométrie. Ces couches poreuses, non étanches, sont disposées sur un substrat étanche, généralement en béton. Des revêtements poreux similaires ont été utilisés pour des courts de tennis, par exemple.
Les enrobés drainants comportent lors de leur mise en place des cavités vides, communiquant entre elles, représentant de préférence de 10 à 20% de leur volume total, qui permettent l'écoulement de l'eau. Ce type de revêtement présente cependant l'inconvénient que les cavités se remplissent plus ou moins rapidement de déchets divers, conduisant à une diminution de plus en plus importante de la porosité initiale. Le remplissage des cavités s'effectue principalement par de la terre et du sable pouvant atteindre 95% et par des composés divers, en majorité des résidus pétroliers, de poudre de caoutchouc, de métaux, de carbone, des matières organiques,... souvent de l'ordre de 5%. Ces 5% de composés divers agglomèrent les sables en les transformant en un bloc compact et imperméable. De plus, en présence de matières organiques, il a pu aussi être constaté qu'il se forme une couche superficielle imperméable sur la surface de l'enrobé drainant. Si le volume total des cavités dépasse 30%, il existe un risque de pollution fétide par accumulation d'eau stagnante chargée de matières organiques. Il n'est donc pas possible d'accroítre sensiblement l'importance des cavités afin de retarder leur colmatage.
Quelle que soit la nature de l'enrobé drainant, le colmatage par infiltration et accumulation de colmatants est inévitable. Le colmatage est généralement plus rapide en milieu urbain qu'en rase campagne, la nature des colmatants et le mécanisme de colmatage étant différents.
Une coupe transversale d'un enrobé drainant conduit souvent à l'observation de deux couches de pollution: une pollution à prédominance organique est observée en surface tandis que les produits pétroliers agglomérant des sables et graviers sont dominants en profondeur.
Afin de conserver au revêtement ses qualités initiales, il est nécessaire de procéder à des opérations de nettoyage ou d'entretien des enrobés drainants, qui ont pour objet le rétablissement total ou au moins partiel de leur porosité par élimination des déchets qui se sont accumulés dans les cavités. De même, les espaces piétons, places et autres surfaces de voirie doivent être traités pour assurer leur propreté et rénover les couleurs.
Les opérations d'entretien sur les enrobés drainants par des dispositifs de nettoyage utilisant de l'eau à haute pression ont commencé vers 1990 lorsqu'il s'est avéré que les enrobés drainants perdaient leur capacité d'évacuation des eaux avec le temps. Traditionnellement, les matériels de nettoyage utilisés sont autonomes. Ils disposent d'une cuve de stockage importante allant de 2 500 à 20 000 litres. Les principes connus de nettoyage des enrobés drainants reposent sur deux opérations principales:
  • Pulvérisation d'eau à haute pression (entre 40 et 250 bars) pour détruire la cohésion entre les sables et les composés agglomérants.
  • Aspiration par une turbine à dépression capable d'aspirer entre 20 000 et 35 000 m3/H.
Les matériels de nettoyage habituellement mis en oeuvre permettent de varier :
  • la pression de pulvérisation qui est d'autant plus élevée que l'enrobé drainant est colmaté,
  • le débit d'eau,
  • l'orientation des jets,
  • la vitesse d'avancement qui est d'autant plus lente que l'enrobé drainant est colmaté,
  • le nombre de passages.
Les procédés de nettoyage utilisés jusqu'à présent souffrent tous de l'inconvénient de tasser les sables et colmatants dans les cavités de l'enrobé drainant sous l'effet de la pression de l'eau dirigée plus ou moins verticalement.
Ainsi, la machine utilisée dans le cadre du brevet EP-0617174, équipée d'un dipositif de projection d'un fluide sous pression se caractérisant par un organe tournant autour d'un axe vertical et muni de buses de projection de fluide, n'est point adaptée pour le nettoyage des enrobés drainants car l'expérience montre que l'applicatin d'un simple jet d'eau à haute pression sur la surface supérieur de l'enrobé drainant ne permet pas de décolmater les fines particules logées dans les cavités afin de pouvoir les aspirer.
L'on obtient ainsi une simple amélioration provisoire due à l'effet de tassement des matériaux et déchets remplissant les cavités sans apporter de solution réelle au problème de nettoyage et de rétablissement de la porosité initiale du revêtement. Les produits agglomérants subsistent autour des sables et graviers qui ne recouvrent pas leur mobilité et qui ne peuvent pas être extraits lors de l'aspiration. Du fait du tassement des matériaux et déchets qui ne sont pas extraits par ce type de nettoyage, un nettoyage ultérieur est alors d'autant plus difficile. De plus, les aspirations mises en jeu qui sont très puissantes peuvent produire des décollements de la couche d'enrobé drainant, ce qui accélère la destruction de la surface d'enrobé drainant sans répondre au problème posé.
Par exemple, des travaux de nettoyage, selon le procédé traditionnel décrit ci-dessus, d'un enrobé drainant posé en août 1992, ont été effectués sur le boulevard périphérique de Paris en novembre 1993, après un premier nettoyage en mars 1993. L'analyse granulométrique des produits colmatant la voie lente donne les résultats suivants:
< 2 µm 0,3
2-20 µm 2,6
20-50 µm 1,5
50-200 µm 6,1
200-2000 µm 32,9
> 2000 µm 56,6
On remarque, quelles que soient les imperfections de la méthode d'analyse, que l'on a essentiellement extrait des graviers et des sables grossiers avec plus de 90% des particules de taille supérieure à 200 µm. Ces sables et graviers étaient agglomérés les uns aux autres par des hydrocarbures, de la poudre de caoutchouc et des matières organiques diverses.
Le seul emploi de machines de nettoiement mécanico-hydrauliques puissantes n'est donc pas satisfaisant pour rétablir la porosité de l'enrobé drainant. Il est évidemment impossible de procéder à une scarification du revêtement car il perdrait ses qualités essentielles. L'utilisation de savons, de détergents, ou de solvants, pour la dégradation des produits agglomérants n'est pas possible, voire contre-indiquée ou interdite, car contraire au exigences de protection de l'environnement. Ils peuvent aussi détruire les bitumes qui enrobent les graviers de l'enrobé drainant. Les produits agglomérants sont seulement déplacés mais non détruits. Ils peuvent reprendre leur activité négative. Leur accumulation peut être dangereuse.
Par suite, la présente invention a pour objet un procédé de nettoyage de surfaces poreuses, telles que des enrobés drainants utilisés comme revêtements de routes ou autres voies publiques ou privées, qui permette d'éviter les inconvénients des procédés connus et de rétablir la porosité initiale sans endommager la surface et sans effet de tassement des matériaux et déchets colmatants, et qui permette d'extraire les déchets en respectant les exigences de protection de l'environnement.
Afin d'atteindre ces objectifs, la présente invention propose une solution efficace pour l'entretien des enrobés drainants par un lavage de l'enrobé drainant suivi d'un rinçage et d'une aspiration des liquides et des déchets libérés. L'invention propose plus précisément un procédé de nettoyage qui se distingue par les opérations suivantes:
  • Epandage d'un liquide de lavage de la zone profonde de la surface poreuse constitué d'une préparation aqueuse contenant des bactéries ayant une activité enzymatique, les enzymes produites pratiquant une hydrolyse des hydrocarbures du fait de biosurfactants ou des tensio-actifs naturels.
  • Après un temps suffisant pour que le liquide de lavage de la zone profonde ait pu agir, épandage d'un liquide de rinçage, et sa récupération par aspiration, ainsi que des résidus colmatés.
La demande de brevet DE-4014854 A1 divulgue un procédé de nettoyage utilisant un liquide de lavage enzymatique pour l'élimination des graisses sur des surfaces en béton, ciment ou pierre. Selon ce procédé connu, le liquide est étendu sur la surface à nettoyer par un brossage et l'application simultanée de l'air sous pression arrivant à travers les brosses. Il est nécessaire de travailler à une température plus élevée que la température ambiante et répéter le processus de lavage et de brossage plusieurs fois avant de rincer la surface avec de l'eau. Contrairement à ce procédé connu qui vise à nettoyer des tâches en surface, le procédé proposé par l'invention qui concerne un nettoyage en profondeur et non en surface, n'utilise ni une application avec de l'air sous pression, ni un brossage de la surface à nettoyer. Le liquide de lavage doit pénétrer dans les cavités de l'enrobé drainant où il pourra exercer son action de décolmatage. L'application de l'air sous pression dans le cadre de la présente invention conduirait à tasser davantage les déchets colmatés. De plus, contrairement au procédé du brevet DE-4014854 A1, la présente invention prévoit que l'eau de rinçage est appliquée sous pression par des buses ayant une faible inclinaison sur l'horizontale avant d'être aspirée ensemble avec les résidus décolmatés.
Le brevet FR 2640528 propose l'utlisation de micro-organismes pour la dégradation directe de matières colorantes et le brevet WO 9603754A1 celle de micro-organismes pour décontaminer des métaux et des ciments dans des installations nucléaires. Ces procédés utilisent certes des micro-organismes mais ne présentent aucun rapport avec le décolmatage de particules dans les enrobés drainants.
Conformément à l'invention, le lavage proprement dit peut être précédé d'un prétraitement de la zone superficielle de la surface poreuse, ayant pour objet de solubiliser les particules d'hydrocarbures qui seront ensuite biodégradés au cours du lavage constitué d'un traitement bactérien. Le liquide de prélavage est obtenu par dilution dans l'eau, à raison de 0,2 à 1% par exemple, d'un complexe biosurfactant issu de bactéries, associé à un tensio-actif biodégradable.
La destruction de la couche superficielle plus ou moins étanche peut être facilitée par un brossage mécanique préalable au lavage ou au prélavage.
L'opération de lavage est suivie d'une opération de rinçage/aspiration après un temps suffisant d'action du liquide de lavage sur la zone profonde. Un liquide de rinçage est épandu puis récupéré par aspiration ensemble avec les résidus décolmatés. Conformément à l'invention, le liquide de rinçage est de préférence de l'eau sous pression, de l'ordre de 200 à 350 bars au départ des pompes d'alimentation, distribuée à l'intérieur d'une cloche de rinçage, par un bras rotatif portant des buses d'éjection qui présentent un angle faible, de l'ordre de 30° par rapport à la surface à nettoyer, et qui sont disposées à une distance comprise avantageusement entre 40 et 60 mm de la surface à nettoyer. Le débit du liquide de rinçage est de préférence d'environ 1,5 litre par minute et par décimètre carré de surface au sol de la cloche. La cloche de rinçage, enfermant le bras porteur des buses est maintenue à une distance fixe par rapport au sol, et est rendue étanche par un joint souple, par exemple en caoutchouc, frottant légèrement sur la surface poreuse à nettoyer.
Ainsi, le procédé conforme à l'invention permet la destruction de la couche superficielle qui aurait pu se former à la surface du revêtement poreux de surfaces, puis de la couche profonde des produits agglomérant les sables qui se trouvent dans les cavités des revêtements poreux de surfaces. Les sables bouchant les cavités retrouvent leur mobilité et peuvent ensuite être extraits du revêtement par aspiration.
Pour la mise en oeuvre du procédé de nettoyage, l'invention propose l'utilisation d'un liquide de lavage contenant des enzymes et des bactéries qui, pour l'essentiel, détruisent les produits agglomérants. Le liquide de lavage est composé d'eau dans laquelle sont diluées les solutions enzymatiques et bactériennes sans addition de solvants. Ces solutions sont de préférence produites in situ. Les bactéries utilisés dans le cadre de l'invention sont avantgeusement du type pseudomonas, moraxella, bacillus seules ou en consortium (associées) à d'autres bactéries qui présentent un fort appétit pour les hydrocarbures. Le type exact de bactéries ou mélange de bactéries peut varier et sera déterminé en fonction du type de colmatants, notamment du type prédominant de déchets organiques et d'hydrocarbures identifiés sur le site à traiter.
L'utilisation d'une solution enzymatiques conformément à l'invention est particulièrement intéressante. En effet, les enzymes décollent les substances nutritives dont les bactéries ont besoin grâce à leur pouvoir « bio-surfactant » ou « tensio-actif naturel », ce qui apporte la nourriture à portée des bactéries. Il y a transfert des produits pétroliers par formation de macro- et micro-émulsions qui augmentent la solubilité de l'agglomérant. Les enzymes hydrolysent les chaínes chimiques des hydrocarbures afin de permettre aux bactéries de digérer des composés hydrocarbonés aux chaínes plus courtes. Les bactéries se renouvellent en une vingtaine de minutes et produisent de nouvelles enzymes. En fin de cycle, les bactéries rejettent du gaz carbonique, de l'eau, des matières non digérables.
Des enzymes et bactéries qui subsistent dans l'enrobé drainant après son nettoyage selon l'invention subsistent tant que les bactéries trouvent à se nourrir à partir de nouvelles projections de matières organiques et qu'une humidité minimale est maintenue. Elles empêchent l'accumulation de produits agglomérant les sables et graviers. Les bactéries sélectionnées pour le liquide de lavage sont inoffensives pour l'environnement et se meurent dès lors qu'elles n'ont plus une nourriture suffisante. Les déchets organiques et hydrocarbures qui tombent sur la route à l'occasion de sa fréquentation et du cycle des saisons contribuent à un apport régulier de nourriture. Les enzymes et bactéries utilisées sont non seulement biodégradables mais biodégradantes.
L'invention présente l'avantage de permettre l'extraction de sables particulièrement propres, qui peuvent être mis en décharge sans apporter de pollution. Les liquides récupérés après avoir servi à l'entraínement des produits agglomérants sont chargés de résidus pétroliers, de résidus organiques divers, de poussières, sables et graviers, de poudre de carbone, et d'une faible concentration d'enzymes et de bactéries qui sont traitées, si nécessaire, pour arriver à des concentrations normalisées, inférieures à 1 ppm ou à 10 ppm selon les enzymes et bactéries utilisées, avant rejet dans les réseaux d'assainissement existants. Aucune pollution n'est à craindre du fait de ces rejets car ils sont nettoyés par les bactéries comme dans une station de traitement des eaux usées.
L'invention sera explicitée plus en détail au cours de la description d'exemples de mise en oeuvre qui va suivre.
Les opérations de nettoyage de surfaces poreuses telles que des revêtements dit enrobés drainants conformes à l'invention consistent avantageusement, alors que la température extérieure est de préférence comprise entre 10°C et 30°C, en:
  • La production in situ des solutions enzymatiques et biosurfactantes à partir de réacteurs adaptés aux contraintes des sites à traiter. Il peut s'agir de réacteurs fixes situés près des zones à nettoyer, avec remplissage des citernes de transport et d'épandage, ou de réacteurs mobiles amenés sur les chantiers.
  • Le nettoyage mécanique par brossage de la zone à traiter si elle présente des accumulations superficielles de matériaux.
  • L'épandage à une pression inférieure à 90 bars et à une température inférieure à 60°C d'un liquide de prélavage de la zone superficielle de la surface poreuse et sa récupération en tant que de besoin après un temps suffisant, de l'ordre d'au moins 5 à 20 minutes, pour qu'il ait pu agir.
  • L'épandage d'un liquide de lavage de la zone profonde de la surface poreuse.
  • Après un temps suffisant pour que le liquide de lavage de la zone profonde ait pu agir, épandage d'un liquide de rinçage, et sa récupération par aspiration.
Le procédé conforme à l'invention est mis en oeuvre au moyen d'une machine de nettoyage avec des moyens mécanico-hydrauliques puissants.
Le liquide de prélavage de la zone superficielle de la surface poreuse est avantageusement obtenu par dilution dans l'eau, par exemple, à raison de 0,2 à 1% d'un complexe d'enzymes biosurfactantes, issus de micro-organismes, jouant le rôle de détergents neutres et de tensio-actif compatibles avec les cultures bactériennes trouvées sur place. La préparation de base présente utilement les caractéristiques suivantes:
densité apparente 1
pH entre 10 et 12
pH en solution à 1% entre 8,5 et 11,5
viscosité < 400 cts
entièrement soluble dans l'eau
Dans certains cas, il peut être nécessaire d'utiliser une préparation de base conforme aux normes AFNOR 72-150 (CMB=0,1%) et AFNOR 72-200 (testé uniquement sur Candidae Albicans) (CMB=0,2%). A titre d'exemple non limitatif, des préparations de base correspondant aux spécifications précédentes sont commercialisées sous le nom de « BIOSURF » par la société dite « BIONERGIES» installée à Aubagne (Bouches-du-Rhône, France).
Le lavage de la zone profonde de la surface poreuse est effectué avec une préparation acqueuse contenant des bactéries choisies en fonction de leur appétit pour les produits agglomérants. Il peut avantageusement s'agir de bactéries du type pseudomonas, moraxella, bacillus, seules ou mieux en consortium (associées) avec d'autres bactéries qui présentent un fort appétit pour les hydrocarbures. Elles produisent des enzymes pratiquant de préférence une hydrolyse des hydrocarbures et excrètent des biosurfactants et/ou des tensio-actifs naturels. La préparation de base est utilement obtenue par le procédé suivant:
  • Prélèvement de souches bactériennes sur le site à nettoyer avant les opérations de nettoyage. Les bactéries présentes sur le site à nettoyer sont les mieux adaptées à la pollution à combattre car elles ont par sélection naturelle éliminé la plupart des autres bactéries.
  • Sélection des bactéries à partir des prélèvements pour constituer une souche bactérienne par exemple d'environ 100 g.
  • Pré-développement pendant une huitaine de jours de la souche bactérienne dans un réacteur biologique d'environ 1 m3 dans de l'eau tiède avec une alimentation propice, c'est-à-dire sous apport de graisses et de nutriments, agitation et oxygénation pour avoir un bon développement bactérien et une sécrétion des enzymes exogènes correspondantes.
  • Développement pendant deux jours dans un réacteur de 7 à 8 m3 dans l'eau tiède avec une alimentation propice, c'est-à-dire sous apport de graisses et de nutriments, agitation et oxygénation pour avoir un bon développement bactérien et une sécrétion des enzymes exogènes correspondantes.
Le rinçage/aspiration est effectué à l'aide de moyens mécaniques qui travaillent en trois étapes:
  • malaxage des enzymes et du sable,
  • décollage des grains de sable,
  • aspiration des grains de sable.
Le liquide de rinçage est de préférence de l'eau sous pression, de l'ordre de 200 à 350 bars au départ des pompes d'alimentation, distribuée à l'intérieur de cloches de rinçage, par un bras rotatif portant des buses d'éjection. Le débit du liquide de rinçage est de préférence de 1,5 litre par minute et par décimètre carré de surface au sol de la cloche. Ces buses présentent un angle faible, de l'ordre de 30° par rapport à la surface à nettoyer, d'où des jets presque tangents à la surface à nettoyer, ce qui permet d'éviter tout risque de tassement. La cloche de rinçage enfermant le bras porteur des buses est maintenue à une distance fixe par rapport à la surface poreuse à nettoyer. Elle est rendue étanche par un joint souple, par exemple en caoutchouc, frottant légèrement sur la surface poreuse à nettoyer. La distance entre le sol et les buses d'éjection est de préférence entre 40 et 60 mm. La rotation du bras portant les buses crée un cyclone hydraulique qui engendre une dépression naturelle assez importante pour aspirer, par sa seule force, le liquide de rinçage qui s'est chargé de déchets et de sable.
La quantité de sables à aspirer peut devenir très importante, par exemple dans le cas de routes à la sortie d'un chantier. Il a pu être relevé plus de 10 kg de sable par m2 de surface de roulement de certaines zones du boulevard périphérique de Paris. Il convient alors de procéder à une aspiration puissante des eaux de lavage chargées de sables.
Après l'action des cloches de rinçage, une aspiration supplémentaire par rampe peut être envisagée pour améliorer l'extraction du liquide de rinçage et des sables encore prisonniers dans l'enrobé drainant Il est aussi possible de prévoir une aspiration annulaire complémentaire à l'aspiration par le cyclone intérieur à la cloche de nettoyage et plusieurs cloches parallèles ou successives. On remarque qu'une aspiration trop puissante des sables, en présence d'une trop faible quantité d'eau, peut conduire à leur accumulation dans la couche supérieure de l'enrobé drainant. Il y a alors formation d'une couche compacte qui remplit les cavités superficielles de l'enrobé drainant et qui le rend étanche.
Il est bien évidemment nécessaire qu'il y ait compatibilité entre les produits de prélavage et de lavage. Par ailleurs, s'il subsiste des bactéries dans l'enrobé drainant après le rinçage, elles réduisent les hydrocarbures au fur et à mesure et facilitent les travaux d'entretien ultérieurs.
Un essai de nettoyage d'un site urbain mettant en oeuvre le procédé conforme à l'invention a été effectué. Un enrobé drainant présentant une porosité moyenne de 1,26 a été mis en place en juillet 1991. Aucun nettoyage du revêtement poreux visant à lui restituer ses caractéristiques d'origine n'a été effectué pendant 38 mois. La porosité mesurée est alors nulle. Un nettoyage avec prélavage, lavage, rinçage et aspiration, selon l'invention est alors effectué. Immédiatement après la réalisation de l'essai, il a pu être observé une porosité moyenne de l'ordre de 0,6. Le rinçage laisse des bactéries sur le site. Cinq jours après le nettoyage réalisé selon l'invention, un orage survient. Une nouvelle mesure de la porosité donne une moyenne de 1 avec des pointes à 1,18, c'est-à-dire une porosité pratiquement revenue à sa valeur d'origine, et montre que les bactéries laissées sur le site lors du rinçage ont continué à se nourrir des colmatants.

Claims (10)

  1. Procédé de nettoyage de surfaces poreuses de revêtements appelés « enrobés drainants », qui comprend pour l'essentiel une phase de lavage à l'aide d'une préparation aqueuse contenant des bactéries à activité enzymatique, suivie d'une phase de rinçage et d'aspiration des liquides et des résidus comprenant
    un liquide de lavage de la zone profonde de la surface poreuse constitué d'une préparation aqueuse contenant des bactéries ayant une activité enzymatique dont les enzymes pratiquent une hydrolyse des hydrocarbures du fait de biosurfactants ou des tensio-actifs naturels, est appliqué sur la surface à nettoyer à température ambiante, par simple épandage sans pression, ni de brossage, et pénètre dans la zone profonde de la surface à nettoyer pour y décolmater les résidus,
    après un temps suffisant pour que le liquide de lavage de la zone profonde ait pu agir et décolmater les résidus, un liquide de rinçage, constitué de préférence d'eau sous pression, est distribué à l'intérieur d'une cloche de rinçage par un bras rotatif portant des buses d'éjection qui présentent un angle faible par rapport à la surface à nettoyer,
    le liquide de rinçage et les résidus décolmatés sont récupérés par aspiration grâce à la cloche de rinçage,
    le nettoyage proprement dit est précédé en cas qu'il y ait un besoin d'un prétraitement de la seule zone superficielle de la surface à nettoyer.
  2. Procédé de nettoyage de surfaces poreuses selon la revendication 1 caractérisé en ce que le prétraitement de la zone superficielle de la surface poreuse à nettoyer consiste en un épandage à une pression inférieure à 90 bars et à une température inférieure à 60°C d'un liquide de prélavage de la zone superficielle de la surface poreuse et sa récupération en tant que de besoin après un temps suffisant, de l'ordre d'au moins 5 à 20 minutes, pour qu'il ait pu agir.
  3. Procédé de nettoyage de surfaces poreuses selon les revendications 1 et 2 caractérisé par un liquide de prélavage de la surface poreuse, obtenu par dilution dans l'eau à raison de 0,2 à 1% d'un complexe biosurfactant, issu de bactéries, associé à un tensio-actif bio-dégradable.
  4. Procédé de nettoyage de surfaces poreuses selon les revendications 1 à 3 ca ractérisé par la production in situ des solutions enzymatiques et biosurfactantes.
  5. Procédé de nettoyage de surfaces poreuses selon l'une des revendications 1 à 4 caractérisé par la mise en oeuvre de réacteurs fixes situés près des zones à nettoyer, avec remplissage des citernes de transport et d'épandage.
  6. Procédé de nettoyage de surface poreuses selon l'une des revendications 1 et 5 caractérisé en ce que le prélavage etlou le lavage peuvent être précédés d'un nettoyage mécanique par brossage de la zone à traiter si elle présente des accumulations superficielles de matériaux.
  7. Procédé de nettoyage de surfaces poreuses selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que
    la pression avec laquelle est appliquée le liquide de rinçage est de préférence de l'ordre de 200 à 350 bars au départ des pompes d'alimentation,
    les buses d'éjection portées par le bras rotatif à l'intérieur de la cloche de rinçage présentent de préférence un angle de l'ordre de 30° par rapport à la surface à nettoyer et sont disposées entre 40 et 60 mm de la surface à nettoyer,
    le débit du liquide de rinçage est de préférence d'environ 1,5 litre par minute et par décimètre carré de surface au sol de la cloche,
    la cloche de rinçage, enfermant le bras porteur des buses est maintenue à une distance fixe par rapport au sol, et est rendue étanche par un joint souple, par exemple en caoutchouc, frottant légèrement sur la surface poreuse à nettoyer.
  8. Procédé de nettoyage de surfaces poreuses selon la revendication 7 caractérisé par une aspiration annulaire complémentaire au cyclone intérieur de la cloche de rinçage.
  9. Procédé de nettoyage de surfaces poreuses selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que au moins 1% des bactéries subsistent après rinçage dans les cavités de la couche d'enrobé drainant.
  10. Procédé de nettoyage de surfaces poreuses selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que les bactéries utilisées sont déterminées en fonction des caractéristiques des colmatants identifiés sur le site à traiter et sont avantageusement du type pseudomonas, moraxella, bacillus seules ou en consortium (associées) à d'autres bactéries qui présentent un fort appétit pour les hydrocarbures.
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