La présente invention a pour objet un système de traitement et de stockage des eaux au moyen d'éléments de caoutchouc recyclés.
Elle est avant tout destinée à l'épuration des eaux chargées ou des boues par élimination des produits polluants, et en particulier des métaux lourds, des nitrates et des hydrocarbures, contenus dans les effluents issus des installations agricoles, industrielles ou urbaines telles que raffineries, usines métallurgiques, élevages ou stations d'épuration des eaux usées.
La pollution engendrée par de nombreuses usines est devenue aujourd'hui un problème crucial dans les pays industrialisés en raison des nuisances croissantes créées par les rejets nocifs non contrôlés émis en particulier par les grandes installations de transformations pétrolières, métallurgiques ou autres.
Les moyens de dépollution utilisés actuellement nécessitent souvent l'utilisation massive de solvants, ou de longs déplacements des produits à traiter entraînant des coûts de transport très élevés, ce qui fait qu'il existe de nombreux "sites orphelins" qu'on a préféré abandonner, tant la réhabilitation était onéreuse avec les systèmes existants.
L'élimination des métaux lourds dans les stations d'épuration existantes nécessite en général l'utilisation de moyens onéreux, aussi bien en investissements qu'en frais d'exploitation.
Par ailleurs, les pneus et bandes de convoyeurs devenus inutilisables représentent un volume considérable de matériau non biodégradable à éliminer. Ces éléments sont généralement réduits en morceaux et utilisés comme combustible dans des chaudières spécialement aménagées, mais les installations de ce type en service aujourd'hui ne parviennent pas à éliminer la totalité des produits usagés qui s'accumulent sur des aires de stockage qui ont tendance à s'étendre et à se multiplier de façon souvent anarchique.
L'invention a pour but de remédier à ces inconvénients, grâce à un procédé de décontamination des eaux chargées ou des boues reposant sur l'utilisation de techniques peu onéreuses et très faibles consommatrices d'énergie.
Ce procédé présente l'avantage de pouvoir être utilisé à proximité de sites pollués sans aucune difficulté et permet de réutiliser sur place l'eau traitée.
Le système revendiqué, en raison de son coût d'exploitation réduit, est particulièrement intéressant pour les sites industriels contaminés, et permettra de dépolluer de nombreux "sites orphelins" actuellement abandonnés, ou d'éventuelles plages polluées lors de marée noire.
Le procédé consiste à déverser l'eau à traiter ou à stocker sur des pastilles de caoutchouc calibrées retenues dans un bassin, ces pastilles, obtenues par matriçage de pneumatiques usagés ou de bandes en caoutchouc de tapis transporteurs réformés, ayant été préalablement enrobées d'un adhésif puis recouverte de produit actif et pouvant être, après usage, brûlées en cimenterie, en incinérateur, ou avec des ordures ménagères.
Sur les dessins schématiques annexés, donnés à titre d'exemple non limitatif d'une forme de réalisation conforme à la présente demande : la figure 1 montre un dispositif de calibrage des pastilles de caoutchouc, la figure 2 représente en perspective un panier de conditionnement des pastilles, les figures 3 à 6 illustrent les phases successives d'enrobage des pastilles et la figure 7 est une coupe verticale d'un bassin de filtration équipé de paniers contenant des pastilles de caoutchouc.
Le système illustré par les figures 1 à 7 est basé sur l'utilisation de pastilles 1 de caoutchouc provenant de pneumatiques ou convoyeurs usagés et calibrées de façon à éliminer les poussières et éléments 2 de dimensions trop faibles, ces pastilles, calibrées, qui représentent 142 m de surface de contact par m , sont revêtues de colle avant d'être enrobées de produit actif apte à retenir les composants à éliminer et sont de préférence conditionnées dans des paniers 3 parallélépipédiques en treillis, .
Les pastilles 1 sont obtenues au moyen d'une presse du type décrit dans le brevet international N[deg] PCT - FR 99/00 587, déposée par l'auteur de la présente invention, et comportant une matrice à poinçons multiples dans laquelle on fait passer la bande de convoyeur ou le pneu préalablement ouvert grâce à une coupe transversale pour pouvoir le disposer à plat.
Le calibrage des pastilles 1 pourra s'effectuer par exemple dans un tambour 4 rotatif pourvu de perforations latérales 5 de diamètre déterminé (figure 1).
Les pastilles 1 calibrées sont introduites dans des paniers 3 en treillis, puis enrobées de colle par immersion dans un bain 6 de solvant dans lequel est dissout une colle totalement insoluble dans l'eau, du type vulcanisation très adhérente du caoutchouc (figure 3).
Après séchage partiel par flux d'air 7 (figure 4), les pastilles sont revêtues de produit actif 8 par la technique du lit fluidisé (figure 5), puis soumises à un séchage définitif (figure 6).
Le produit actif 8, utilisé sous forme pulvérulente, est déterminé de façon à retenir sur les pastilles 1 le composant à éliminer. Il est choisi en fonction de la nature de ce composant pour être à même de le capter et de le fixer, en particulier par attraction électrostatique. Il pourra s'agir, par exemple, de charbon actif pour les métaux lourds ou de talc pour les hydrocarbures.
La filtration des eaux chargées 9 ou des boues s'effectue en les introduisant par un conduit d'alimentation 10 à la partie supérieure d'un bassin 11 dans lequel sont disposés des paniers grillagés 3 contenant des pastilles 1 de caoutchouc enrobées de produit actif, un conduit d'évacuation 12 permettant la sortie de l'eau épurée 13 à la partie inférieure du bassin (figure 7).
Le bassin de filtration 11 comportera avantageusement une couche supérieure de pastilles 1 revêtue de produit actif et une couche inférieure de pastilles 14 sans produit actif, ces deux couches étant séparées par une membrane calibrée 15 permettant de contrôler le débit d'eau ou de boue à filtrer.
Un capteur spécifique disposé à l'intérieur du bassin de filtration 11 permettra de mesurer en permanence la teneur en produit à éliminer de manière à déterminer le moment où les pastilles doivent être remplacées.
La filtration peut s'effectuer en une seule étape, ou en plusieurs étapes lorsqu'il s'agit d'éliminer différents composants tels que métaux lourds, nitrates, hydrocarbures, bactéries, etc.
Les pastilles de caoutchouc étant un combustible analogue au charbon (Pouvoir Calorifique Inférieur (P.C.I.) voisin de celui du charbon), leur destruction s'effectuera en les brûlant en incinérateur spécialisé, en cimenterie ou avec des ordures ménagères.
Les pastilles 1 peuvent également être utilisées pour réaliser des bassins de rétention souterrains destinés au stockage de l'eau épurée 13 produite dans un bassin de filtration 11 ou d'eau potable provenant d'une autre source. Dans ce cas, les pastilles 1 seront enrobées d'un produit actif 8 "agréé eau potable" tel que le "rilsan" ou certains époxy. Ces bassins de rétention sont remplis entièrement de pastilles 1, ce qui permet de construire au-dessus des routes ou des ouvrages divers sans risquer un affaissement ou un effondrement de leur couverture.
Le positionnement des divers éléments constitutifs donne à l'objet de l'invention un maximum d'effets utiles qui n'avaient pas été, à ce jour, obtenus par des systèmes connus.The present invention relates to a system for treating and storing water using recycled rubber elements.
It is primarily intended for the purification of loaded water or sludge by elimination of pollutants, and in particular heavy metals, nitrates and hydrocarbons, contained in effluents from agricultural, industrial or urban installations such as refineries, metallurgical factories, farms or wastewater treatment plants.
The pollution caused by numerous factories has today become a crucial problem in industrialized countries due to the increasing nuisances created by uncontrolled harmful discharges emitted in particular by large petroleum, metallurgical or other processing plants.
The depollution means currently used often require the massive use of solvents, or long displacements of the products to be treated resulting in very high transport costs, which means that there are many "orphan sites" which we preferred to abandon. , as the rehabilitation was expensive with existing systems.
The elimination of heavy metals in existing treatment plants generally requires the use of expensive means, both in terms of investment and operating costs.
In addition, tires and conveyor belts that have become unusable represent a considerable volume of non-biodegradable material to be eliminated. These elements are generally reduced to pieces and used as fuel in specially fitted boilers, but installations of this type in service today do not manage to eliminate all of the used products which accumulate on storage areas which tend to expand and multiply often in an anarchic way.
The object of the invention is to remedy these drawbacks by means of a process for decontaminating charged water or sludge based on the use of inexpensive techniques and very low energy consumers.
This process has the advantage of being able to be used near polluted sites without any difficulty and makes it possible to reuse treated water on site.
The claimed system, because of its reduced operating cost, is particularly interesting for contaminated industrial sites, and will make it possible to clean up many "orphan sites" currently abandoned, or possible beaches polluted during an oil spill.
The process consists in pouring the water to be treated or stored on calibrated rubber pellets retained in a basin, these pellets, obtained by stamping used tires or rubber bands of reformed conveyor belts, having been previously coated with a adhesive then covered with active product and which can, after use, be burnt in a cement plant, in an incinerator, or with household waste.
In the appended schematic drawings, given by way of nonlimiting example of an embodiment in accordance with the present application: FIG. 1 shows a device for calibrating the rubber pellets, FIG. 2 shows in perspective a basket for packaging the pellets, Figures 3 to 6 illustrate the successive phases of coating the pellets and Figure 7 is a vertical section of a filtration tank equipped with baskets containing rubber pellets.
The system illustrated in FIGS. 1 to 7 is based on the use of rubber pads 1 from used tires or conveyors and calibrated so as to eliminate dust and elements 2 of too small dimensions, these pellets, calibrated, which represent 142 m of contact surface per m, are coated with adhesive before being coated with active product capable of retaining the components to be removed and are preferably packaged in lattice-like rectangular baskets 3.
The pellets 1 are obtained by means of a press of the type described in international patent N [deg] PCT - FR 99/00 587, filed by the author of the present invention, and comprising a matrix with multiple punches in which passes the previously opened conveyor belt or tire through a cross-section so that it can be placed flat.
The pellets 1 can be calibrated for example in a rotary drum 4 provided with lateral perforations 5 of determined diameter (FIG. 1).
The calibrated pellets 1 are introduced into lattice baskets 3, then coated with glue by immersion in a bath 6 of solvent in which is dissolved a glue completely insoluble in water, of the very adherent vulcanization type of rubber (FIG. 3).
After partial drying by air flow 7 (FIG. 4), the pellets are coated with active product 8 by the fluidized bed technique (FIG. 5), then subjected to definitive drying (FIG. 6).
The active product 8, used in powder form, is determined so as to retain the component 1 to be eliminated on the pellets 1. It is chosen according to the nature of this component to be able to pick it up and fix it, in particular by electrostatic attraction. It could be, for example, activated carbon for heavy metals or talc for hydrocarbons.
Filtration of the charged water 9 or of the sludge is carried out by introducing it through a supply conduit 10 to the upper part of a basin 11 in which are meshed baskets 3 containing pellets 1 of rubber coated with active product, an evacuation duct 12 allowing the outlet of the purified water 13 at the lower part of the basin (FIG. 7).
The filtration basin 11 will advantageously comprise an upper layer of pellets 1 coated with active product and a lower layer of pellets 14 without active product, these two layers being separated by a calibrated membrane 15 making it possible to control the flow of water or of mud to filter.
A specific sensor placed inside the filtration tank 11 will continuously measure the content of product to be eliminated so as to determine the moment when the tablets must be replaced.
Filtration can be carried out in a single stage, or in several stages when it is a question of eliminating various components such as heavy metals, nitrates, hydrocarbons, bacteria, etc.
The rubber pellets being a fuel similar to coal (Lower Calorific Power (PCI) close to that of coal), their destruction will be carried out by burning them in a specialized incinerator, in a cement plant or with household waste.
The pellets 1 can also be used to make underground retention basins intended for the storage of purified water 13 produced in a filtration basin 11 or of drinking water coming from another source. In this case, the pellets 1 will be coated with an active product 8 "approved for drinking water" such as "rilsan" or certain epoxies. These retention basins are completely filled with pellets 1, which makes it possible to build above roads or various structures without risking collapse or collapse of their cover.
The positioning of the various constituent elements gives the object of the invention a maximum of useful effects which had not, to date, been obtained by known systems.
REVENDICATIONS
1 [deg]. Procédé de traitement et de stockage des eaux au moyen d'éléments de caoutchouc recyclés, ayant surtout pour objet l'épuration des eaux chargées ou des boues par élimination des produits polluants, et en particulier des métaux lourds, des nitrates et des hydrocarbures, contenus dans les effluents issus des installations agricoles, industrielles ou urbaines telles que raffineries, usines métallurgiques, élevages ou stations d'épuration des eaux usées, caractérisé en ce que les eaux chargées (9) sont déversée sur des pastilles (1) de caoutchouc calibrées, enrobées de produit actif (8) et retenues dans un bassin, lesdites pastilles, obtenues par matriçage de pneumatiques usagés ou de bandes en caoutchouc de tapis transporteurs réformés, étant après usage brûlées en cimenterie, en incinérateur, ou avec des ordures ménagères. 1 [deg]. Process for the treatment and storage of water by means of recycled rubber elements, having especially for object the purification of loaded water or sludge by elimination of polluting products, and in particular heavy metals, nitrates and hydrocarbons, contained in effluents from agricultural, industrial or urban installations such as refineries, metallurgical factories, farms or wastewater treatment plants, characterized in that the charged water (9) is poured onto pellets (1) of calibrated rubber, coated with active product (8) and retained in a basin, said pellets, obtained by stamping used tires or rubber bands of reformed conveyor belts, being after use burnt in cement works, in incinerators, or with household waste.