FR2856052A1 - Dispositif pour epurer des eaux riches en micro polluants - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un dispositif permettant d'éliminer des polluants en continu en utilisant les propriétés du photon et de produire avec les eaux de mer un extrait de grande pureté .L'eau à traiter ( 0 ) est pompée en haut d'un édifice ( 1 ) et descend par gravité dans un couloir où elle traverse , notamment des barrages épuratoires et où elle subit douze opérations d'élimination de micropolluants : filtration , adsorption , absorption , oxydation en phase liquide par l'air , extraction , oxydation par photolyse et photocatalyse par rayons solaires , oxydation par photolyse et photocatalyse par rayons UV produits par lampes électriques , biodégradation aérobique et anaérobique . Tous les média sont valorisés par décomposition thermique . Les cendres riches en oxydes métalliques servent à fabriquer des matériaux qui installés dans le couloir de la saline participent in fine à l'épuration . L'effluent purifé ( 4 ) traverse la saline ( 2 ) où la solution se concentre sous l'effet du vent et du soleil , pour produire un extrait sec pur ( 7 ).L'eau condensée le long des parois ( 3 ) est valorisee . Le dispositif selon l'invention est particulièrement destiné à la production de sels pour l'alimentation ou la charge de membrane

Description

Domaine technique

La présente invention concerne une construction qui permet de purifier des eaux chargées 5 en micro polluants comme des eaux de mer ou des eaux saumâtres grâce à une étape de faible coût et de faible consommation d'énergie sans produit ultime, ce qui permet d'alimenter en continu soit une saline, soit une membrane.

Elle trouve son application pour la fabrication de sel de qualité en bordure de mer, ou dans 10 les zones arides ou pour la purification de toute solution polluée dont l'extrait sec est valorisé.

Etat de la technique antérieure La technique d'exploitation de sel solide à partir de mines implique une disponibilité d'eau de qualité car la technique consomme l'eau nécessaire à la solubilisation et une énergie de haut niveau pour vaporiser cette eau.

La technique des marais salants couramment utilisée prend comme charge une eau de mer 20 au voisinage du littoral, donc non purifiée, à une température qui varie de 10 à 35 C. La méthode est statique. Le dépôt se fait par gravité à une vitesse lente, ce qui engendre une grande surface. Cette surface nécessite de la main d'oeuvre pour l'exploitation et un coût énergétique important pour le transport. L'eau évaporée dans les zones arides n'est pas récupérée, or il s'agit d'eau déminéralisée de valeur. Les eaux de mer alimentant les 25 salines sont souvent en bordure de mer sur un littoral proche de grande démographie, qui sont des zones de forte productivité des polluants: ceux de densité élevée supérieure à 1, ceux de masse moléculaire élevée supérieure à 80, ceux de grande solubilité . Ils restent dans la solution concentrée, donc in fine dans l'extrait sec: Le sel. Ils représentent un danger grave pour la santé des hommes et des animaux, le sel étant un aliment obligatoire. 30 Le facteur de concentration peut être élevée. La teneur en sel de l'eau de mer pouvant varier de 5 à 50 g / litre de sel Cette situation est valable pour tous les procédés traitant des eaux polluées qui alimentent des membranes ou qui concentrent des solutions dont l'extrait sec est valorisé.

Description de l'invention

L'invention a justement pour but de remédier à ces inconvénients. A cette fin, elle propose 5 un ensemble de faible surface au sol permettant d'épurer des eaux faiblement chargées mais contenant des micro polluants très toxiques, ce qui autorise une grande productivité de sel pur à partir de tous types d'eau salée dans les pays bénéficiant d'un bon ensoleillement et o les vents sont favorables.

Le dispositif est un édifice au sein duquel s'effectue l'essentiel de l'épuration et o l'eau pré épurée: la saumure, alimente en charge une saline au sein de laquelle l'épuration se finalise, et o le sel est récupéré. L'eau épurée peut alimenter une membrane de désalinisation. L'eau étant valorisée, la saumure est envoyée vers la saline.

La construction a une hauteur qui peut varier de 10 à 1000 mètres. La saline a une surface au sol qui peut varier de 100 000 m2 à 10 000 000 m2 et une production de sel qui peut varier de 10 000 à 1 000 000 T / an. Cette saline peut être installée autour de la tour ou dans un espace situé à côté de la tour.

La tour peut traiter des volumes d'eaux compris entre 10 à 1 000 m3 / heure.

La présente invention propose un dispositif pour purifier des eaux faiblement chargées contenant moins de 100 mg / litre de matières et/ou de microorganismes en suspension, les matières organiques dites micropolluantes pouvant ne pas dépasser 10 mg/litre. Grâce 25 au dispositif de l'invention, les qualités de l'extrait sec peuvent ne pas dépasser 1 mg / litre de polluant, et être dépourvues de bactéries et virus.

Cette technique trouve son application pour la production de sel de grande pureté mais aussi pour la production de tout extrait sec à partir de solutions contenant une ou plusieurs 30 impuretés.

A cette fin, la présente invention propose une succession d'opérations qui se déroulent simultanément dans le dispositif pendant la descente du liquide.

La première opération est, après la traversée d'un dégrilleur, le passage à travers un échangeur avec l'air chaud. La charge dont la température peut-être de 15 C peut atteindre 5 entre 30 et 35 C. La température de l'eau à épurer doit avoir la température la plus élevée possible.

La réduction de viscosité facilite toutes les réactions qui s'opèrent depuis le haut jusqu'en bas de l'édifice. Cette température peut monter jusqu'à 70 C. 10 La deuxième opération est celle du liquide chargé qui traverse une ( ou plusieurs) paroi poreuse qui a plusieurs fonctions. C'est un élément de filtration, d'adsorption et d'absorption o l'eau peut facilement transiter. Ces parois installées dans des mini barrages peuvent avoir une hauteur de 50 cm à 200 cm. L'épaisseur de la paroi dépend de 15 la qualité de la charge et l'épaisseur peut varier de 1 mm à 20 mm. La mise en forme dépend de l'endroit o est placée la paroi dans la tour. Elle peut être mise en oeuvre en rouleaux dans des tuyaux, utilisée en surface plane perpendiculairement aux flux du liquide, sous forme de briques ou sous forme de chaussettes enfilées dans des tiges. La longueur des tuyaux peut varier de 50 cm à 5 m. Les surfaces planes peuvent varier de 1 à 20 10 m2. La surface apparente ( méthode azote liquide) doit être comprise entre 50 et 300 m2 / gr et le grammage compris entre 300 et 600 gr / m2.

- Dans cette paroi sont retenus les métaux et des matières organiques. Ce sont des phyto-planctons: des zooplanctons, algues, micro-algues, toutes matières protéiniques de 25 haute valeur qui peuvent être valorisées. Des bactéries restent fixées sur les fibres de la paroi poreuse. Cette opération se déroule principalement en haut de la construction, là o la pente est la plus forte. Ces parois sont interchangeables manuellement et rapidement dès saturation.

- La température de l'eau à épurer varie de 30 à 70 C. Pendant la descente les bactéries résiduelles continuent leur travail de biodégradation aérobie et anaérobie. Le régime turbulent et l'oxygénation poussée de l'eau favorisent la décomposition de certains polluants.

- Ce régime hydrodynamique élimine par extraction des composés organiques volatils notamment pendant les chutes (quelques ppm).

- Le courant de convection forcé ascendant riche en oxygène provoque une oxydation en phase liquide de certains composés qui peut aller jusqu'à une décomposition complète: le CO2.

- Les rayons solaires naturels et leurs ultra-violets traversent la paroi translucide placée au dessus de la galerie, oxydent ces polluants et détruisent bactéries et virus.

- Cette action est accentuée lorsque l'eau ruisselle sur les papiers traités au dioxyde de 15 titane.

- Cette action est accentuée lorsque les rayons traversent la mince pellicule d'eau qui mouille les particules flottantes traitées au dioxyde de titane.

- Cette action photochimique peut être renforcée par les rayons UV produits par des lampes électriques alimentées par l'électricité du réseau ou par panneaux photovoltaïques.

- L'action d'absorption initiée dans la paroi poreuse se poursuit sur les papiers noirs 25 alvéolaires capteurs.

- L'eau épurée traverse un dernier barrage poreux avant d'être dirigée vers la saline pour retenir des MES résiduelles et les produits métabolites des réactions.

L'eau ainsi épurée a toutes les caractéristiques pour alimenter la saline ou une 30 membrane.

Les produits de dégradation CO2CH4NH3 sont entraînés en haut de la construction par un courant ascendant d'air chaud.

Le liquide purifié concentré en sel peut rentrer dans la saline à une température comprise entre 50 et 70 C o un parcours est conçu pour accélérer l'évaporation et la récupération du sel.

Dans ce dernier parcours la saumure liquide continue à subir les demrnières actions de purification dues aux rayons UV solaires qui peuvent être renforcées éventuellement par un cheminement dans les goulottes revêtues de papiers traités au dioxyde de titane.

- selon une autre caractéristique de l'invention, la concentration en sel se fait dans une saline autour de la tour sur un espace incliné qui permet un écoulement gravitaire sans consommation d'énergie. Elle fonctionne grâce à l'action du vent et du soleil.

- selon une autre caractéristique de l'invention, la concentration en sel se fait sur un plan incliné voisin et annexé à la construction qui permet un écoulement gravitaire. Il 15 fonctionne grâce à l'action du vent et du soleil.

- selon une autre caractéristique de l'invention, les salines restent en charge pour les liquides, les solutions viscoélastiques et les solides, ce qui permet une activité continue jour et nuit.

- selon une autre caractéristique de l'invention, les salines sont conçues pour créer des zones de turbulence pour les liquides et les gaz c'est-à-dire air + H20 vapeur.

- selon une autre caractéristique de l'invention, la consommation d'énergie dans la saline 25 alimentée par une tour ou un plan incliné est celle qui sert à monter l'eau pour être en charge. Cela est possible par une pompe alimentée par un moteur électrique alimenté par des panneaux photovoltaïques, par le réseau ou par un groupe électrogène.

- selon une autre caractéristique de l'invention, la consommation d'énergie dans la saline 30 alimentée à travers un barrage poreux peut être celle naturelle procurée par la marée.

- selon une autre caractéristique de l'invention, la saline de la tour fonctionne comme un capteur plan optimal pour capter l'énergie solaire.

- selon une autre caractéristique de l'invention, un des avantages est que toutes les opérations se font sans pompe donc sans risque d'arrêt: circulation continue.

- selon une autre caractéristique de l'invention, l'avantage est qu'il n'y a pas de risque de corrosion.puisque tous les constituants de la construction sont mineraux - selon une autre caractéristique de l'inventionl' avantage est que s'il y a dépôt de tartre on change les médias régulièrement, manuellement.

- selon une autre caractéristique de l'invention, il n'y a ni surveillance permanente ni automatisation.

- selon une autre caractéristique de l'invention, un des avantages est que la tour fonctionne sans produire de sous-produits. Après utilisation tous les supports sont valorisés. En haut de la construction les parois poreuses chargées en phytoplanctons sont valorisées directement dans l'aquaculture. Ces parois, après disparition du 20 phytoplancton, sont recyclées.

- selon une autre caractéristique de l'invention, les autres supports: papiers noirs alvéolaires, papiers blancs traités au dioxyde de titane et les films en polyéthylène sont décomposes thermiquement dans un four dont les cendres sont récupérées et 25 valorisées.

- selon une autre caractéristique de l'invention, un des avantages est que les cendres sont riches en dioxyde de titane mais aussi en oxyde des métaux fixés sur la paroi poreuse qui sont eux aussi des catalyseurs d'oxydation. Ces cendres servent 30 à fabriquer des matériaux qui, exposés aux rayons lumineux, continuent à avoir une action épuratrice. Ils servent dans les extensions de la tour et de la saline.

- selon une autre caractéristique de l'invention, un des avantages est que la Tour peut fonctionner en recyclant la saumure concentrée lors du premier passage une fois ou plusieurs fois.

- selon une autre caractéristique de l'invention, un des avantages est que la tour peut utiliser après l'épuration et la première concentration, I'eau comme charge d'une membrane de dessalage. L'eau déminéralisée est valorisée et la saumure peut alimenter la saline.

- selon une autre caractéristique de l'invention, dans les tours de grandes dimensions (500 m) et des débits de charges de 1000 m3 / h, cette technique de purification peut être retenue pour récupérer certains métaux précieux et rares comme l'uranium, le nickel, les metaux rares. 15

Brève description des dessins

D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description ci-après faite en référence aux dessins annexés.

Figure 1: Le schéma A représente une tour épuratrice -1- d'eau de mer -0produisant de l'eau 10 déminéralisée -3- et une saumure purifiée -4alimentant une saline concentrique -2-.

Le schéma B représente une tour épuratrice -1- produisant de l'eau déminéralisée -3- et une saumure purifiée -4- alimentant une membrane -5produisant de l'eau déminéralisée 3- et une saumure -4- envoyée dans la saline concentrique -2- et du sel pur -7-.

1 5 Figure.2: Elle représente schématiquement l'aménagement d'une saline conçue pour créer une aérodynamique et une hydrodynamique pour sécher la saumure alimentée par gravité et en continu Figure 3: Elle représente schématiquement un exemple de barrage épurateur -30- En amont de la chute flottent des particules -32- traitées au dioxyde de titane. L'eau ruisselle sur des briques poreuses planes -37-.et s'engagent au travers de parois poreuses -33- enfiées sur des fers à béton fixes -34- pour subir des effets de convergents divergents schéma D. Figure 4: Elle représente schématiquement les annexes d'une cascade épuratrice.

Schéma A Une poudre de liège -32-traitée partiellement en surface au dioxyde de titane -35- en mouvement permanent sur le liquide à épurer 3830 Schéma B Un exemple de disposition de lampes UV-36- au centre de gravité des flux liquides et gazeux de la cascade -30-.

Schéma C Un exemple de support de bobines de paroi poreuse -33- disposée horizontalement par rapport au flux liquide sur une armature métallique 34-.

Schéma D Un exemple de barrage constitué de bobines -33-enfilées sur des tiges -34- alignées au travers du couloir sur deux rangées.

Schéma E Un exemple de barrage constitué de parois poreuses planes 31glissées entre les tiges perpendiculairement aux flux Schéma F Un exemple de barrage vu de dessus. Le liquide à épurer-38- se présente frontalement devant les bobines de paroi poreuse -33- enfilées sur les tiges -34et subit un écoulement turbulent entre les bobines.

Exposé détaillé de l'invention Outre les phytoplanctons et les microorganismes, les eaux de mer ou de lagunes ont en 5 commun une faible teneur et une extrême variété de contaminants chroniques ou accidentels. Ce sont des composés COV organiques volatils: les solvants chlorés. Leur teneur va de 2 qg / litre jusqu'à 4rqg / litre. Ce sont les polychlorobiphényles (PCB): les produits phytosanitaires, fongicides, herbicides et insecticides. Les critères de qualité se situent autour de quelques qg / litre et les valeurs mesurées dans l'eau de mer peuvent 10 atteindre plusieurs microgrammes / litre de métaux dont les plus connus sont le mercure, le cadmium et le plomb. Leur affinité pour les poudres organiques est confirmée. Voir tableau n 1 notamment les poudres pretraitees par une action avec les acides phosphoriques.

Pour les HPA, les hydrocarbures, les tensioactifs artificiels: le dispositif proposé est une 15 solution car il n'existe pas de procédés universels pour éliminer tous ces polluants.

L'eau brute est pompée en haut de la tour 1. L'eau descend dans une galerie épuratoire par gravité jusqu'à la saline 2 ( Figure n 1).

Le cheminement de l'eau se fait sur des surfaces recouvertes soi de paroi poreuse (tableau 20 n 1l) soit de papier noir alvéolaire capteur, soit de papiers traités au dioxyde de titane.

Le cheminement se fait au travers de mini-barrages (Figure n 3) sur les pentes les plus importantes entre 4 et 10%.

L'eau s'épure à travers cette série de cascades en descendant par gravité et est soumise 25 aux rayons solaires naturels et aux rayons UV produits par des lampes. Sous l'effet de la pression du liquide qui est fonction de la hauteur de la tour, I'eau peut emprunter plusieurs cheminements qui sont fonction de la qualité de la charge. Pendant ce trajet dont la durée peut varier de 5 à 30 heures, l'eau polluée va subir 12 opérations épuratrices.

Liste des 12 opérations à la base de l'épuration: - dégrillage - montée en température par un échangeur - réduction de la turbidité par réduction des MES (filtration) - adsorption absorption par la paroi poreuse - extraction des COV dans les différents écoulements hydrauliques par échange de gaz qui montent et liquide qui descend - oxydation naturelle par l'air en phase liquide - photolyse naturelle par rayons solaires - photolyse artificielle par les UV produits par des lampes - photocatalyse naturelle par les rayons solaires sur les papiers traités du dioxyde de 10 titane sur les poudres flottantes sur les matériaux chargés en oxydes métalliques oxydants - photocatalyse artificielle par lampes UV - séparation ultime avant introduction dans saline ou charge membrane - traitements ultimes par rayons solaires dans la saline Le principal avantage de l'invention est de pouvoir en continu et simultanément réaliser ces réactions.

La construction est un réacteur chimique adapté au traitement de ces micro polluants dont 20 les caractéristiques sont d'une extrême diversité et complexité. On pourra mieux apprécier cet avantage à la lecture des commentaires sur chacune de ces opérations.

Après un dégrilllage fin (100 p) et une mise en température après passage dans un échangeur entre l'eau brute et l'air chaud de la connexion forcée qui emprunte la galerie en 25 montant, I'eau monte jusqu'à 60 à 70 C après une série d'opérations destinées à retenir des MES (microns), des collo'des < 1 pet des matières dissoutes (nanomètres).

Ce sont des filtrations tangentielles et frontales qui ont pour but de retenir les particules en suspension qui gênent la pénétration ultérieure des rayons lumineux. Le matériau 30 hétérogène de la paroi poreuse est constitué de fibres ultra fines dans lesquelles on insère des poudres minérales comme des argiles, des silices, des diatomées, des charbons actifs, des anthracites, et des poudres organiques naturelles Elle se présente sous forme de matériaux que l'on peut utiliser en plaques fixes ou que l'on peut enrouler pour servir de cartouches dans des tuyaux, de bougies que l'on peut enfiler sur des tiges fixes, ou de plaques qui peuvent recouvrir le sol ou servir de barrage. Elle 5 favorise la décantation directement dans les pores de grand diamètre. Elle crée un mouvement brownien favorable à la diffusion des micro polluants dans les poudres et fibres. La surface des pistes épuratoires est calculée pour qu'il y ait une altemrnance de faible vitesse d'écoulement (régime laminaire) et une brutale accélération dans les chutes.

La faible vitesse d'écoulement favorise les transferts thermiques et l'accès des micro 10 polluants aux UV.

La paroi poreuse comprend des poudres de silice alumine, d'argiles, de diatomées qui ont un rôle de floculant. Ils peuvent comprendre des amidons et des polymères naturels.

Les métaux dangereux comme le cadmium, le nickel, le chrome, le plomb, le mercure, le sélénium et l'arsenic doivent être retirés de l'eau et ainsi ne pas se retrouver dans l'extrait sec. Une fraction reste adsorbée sur la MES. Une fraction reste sur la paroi poreuse, une fraction reste sur les poudres flottantes traitées au dioxyde de titane, une fraction reste sur les papiers traités au dioxyde de titane, une fraction reste sur les papiers noirs alvéolaires, 20 une fraction reste sur la paroi poreuse ultime. C'est la conception de la tour qui permet de traiter et de garantir l'élimination de ces micro polluants. Mais les adsorbants sélectifs sont les poudres organiques: épicéa, eucalyptus, etc. principalement celles traitées à l'acide phosphorique ou l'acide sulfurique.

Les parois poreuses peuvent travailler entre 5 m3/m2/heure et 20 m3/m2lheure dans la galerie. La capacité hydraulique augmente lorsque l'on descend. Dans le cas de l'exemple n 1, si le débit est de 100 m3/heure pour une capacité de 4 m3/m2/heure, il faut pour un barrage 25 m2 de parois. Si le grammage est de 500 g/m2, le poids de paroi est de 12, 500 kg par barrage. Si la tour possède 10 barrages, le poids total des parois poreuses est de 30 125 kg et la surface totale de 250 m2.

La chute brutale favorise l'extraction et l'échange thermique avec le flux ascendant chaud.

Le matériau poreux est conçu pour que les particules migrent à l'intérieur de la paroi. Le phénomène peut fonctionner dans les deux sens. Le produit doit migrer et sortir dans le cas o le matériau chargé sert à l'alimentation en aquaculture. Les variations de rythme imposées par la géométrie de la galerie sont très favorables à tous ces mécanismes qui 5 concernent à la fois les grosses particules de 1 à 5 p mais surtout les mini particules dites colloïdales..

Lorsque la perte de charge augmente, la paroi est à changer manuellement. Chaque module chargé ne dépasse pas 15 kg. Les modules dans tous les cas sont valorisés.

La paroi poreuse est un composite universel conçu pour retenir des particules très fines.

La fibre elle-même qui représente 30% en poids a une surface qui varie de 1 à 2 m2/gramme.

La porosité, comme la surface des parois poreuses, peut être augmentée par un traitement au laser capable de percer des trous de 40 p. La surface apparente est augmentée grâce à la surface des trous, mais aussi grâce à la carbonisation générée par le flux de chaleur.

Ces opérations peuvent s'effectuer grâce aux aménagements intérieurs de la galerie épuratrice. L'eau ruisselle sur les plans inclinés dont la pente varie de 1% à 4%, sur lesquels ont été déroulés les papiers spéciaux o l'eau est en régime laminaire et les pentes plus importantes de 4 à 8% o sont installées des cascades, o sont installés des modules plans ou verticaux, et o l'eau est en régime turbulent. Le liquide est en contact 25 avec une paroi plane (37), des nodules (32) et entre dans les tuyaux garnis de parois poreuses (33). Chaque cascade (30) est un étage o ont lieu toutes les opérations d'épuration citées. Le rendement de chaque étage est faible, mais une tour est équipée de plusieurs dizaines,( tour de 50 mètres) voire de centaines de cascades.( tour de 500 mètres) 1 m2 de surface pèse 500 g, or la surface apparente de la paroi est de 130 m2/g.

1 m2 de surface représente une surface apparente de 65 000 m2.

1 m3 d'eau a traiter est en contact avec 13000 m2 de paroi L'eau ruisselle par gravité à travers la paroi poreuse dont le taux de vide, de l'ordre de 20% à 30%, est amélioré par le perçage uniforme par le laser de trous de 30 à 50 microns espacés de 500 microns. Toutes les parois de la cascade sont actives. Quand les parois 5 sont chargées, ou quand il y a des pertes de charge, l'eau continue à circuler par débordement. On change les parois qui sont toutes manipulables par l'homme.

L'oxydation se fait par le courant de ventilation d'air chaud qui monte à contre-courant principalement dans les chutes.

Les dépenses énergétiques pour ces opérations de transfert de masse sont nulles excepté l'énergie pour monter l'eau, l'énergie pour fabriquer la paroi poreuse et l'énergie pour monter la paroi et la remplacer. Des poudres de liège sont installées en amont des barrages pour retenir les tensioactifs. Le bouillonnement créé par les mini chutes est 15 recherché. L'épaisseur d'eau sur le sol recouvert de paroi poreuse est faible. L'eau est sous forme de mini couches favorables à l'action des UV. Les lampes sont installées audessus de ces barrages. La hauteur de la chute peut varier de 1 à 2 m.

Les poudres de faible densité , entre 0.1 et 2 g/cm3 et de dimention comprise entre 5 et 10 20 millimètres (32) traitées de façon non homogènes au dioxyde de titane sont situées en amont de la cascade proche des lampes UV installées à une distance de 1 a 2 m.

Ces mini chutes sont favorables au flottement des modules de liège traités au dioxyde de titane. Ces barrages permettent la mise en suspension de cesparticules flottantes. 25 Des résultats sont apparus intéressants avec des poudres de liège de forme hétérogène qui se caractérisent par une bonne mouillabilité et un mouvement incessant qui facilite la réaction photochimique. Le support est un adsorbant susceptible de retenir des produits de décomposition. Il est combustible. On retrouve le dioxyde de titane dans les cendres qui 30 sont récupérées dans un matériau qui à son tour joue le rôle d'épurateur.

- le catalyseur peut aussi être déposé sur des poudres de polystyrène ou de polyuréthane - les papiers qui peuvent être déroulés depuis le haut jusqu'au bas et interchangés s'ils perdent de leur activité. Ils peuvent s'adapter à des formes différentes: sur de murs ou des goulottes, etc. Un des avantages de la construction est que la température moyenne de la galerie est autour de 50 à 70 C et les COV peuvent être faiblement décomposés, ce qui explique l'effet de déodorisation. La grande humidité de la galerie n'est pas un obstacle puisque l'irradiation ultraviolette n'est pas absorbée par la vapeur d'eau.

Les éléments non corrodables servant à la construction de la galerie épuratrice sont préfabriqués et faits en béton. Les armatures de ces bétons peuvent servir de support pour les parois poreuses pour créer des mini barrages le long du parcours dans les cascades ou le long de la descente. Les parois poreuses dont la largeur est comprise entre 1 et 2 mètres, une épaisseur comprise entre 0.5 et 1cm, un grammage compris entre 300 et 800 g/m2 15 peuvent être enroulées et enfilées dans le fer à béton de longueur comprise entre 50cm et 2m. Un espace de quelques millimètres à un centimètre sépare les fers garnis de ces capotes. L'intérêt est que leur poids ne dépasse pas 5 kg et qu'ils peuvent être remplacés après usure à la main s'il y a colmatage. Le flux de la veine d'eau passe à côté ou audessus.

Cette technique des tiges de diamètre de 3 mm permet de fixer les différents papiers qui tapissent le fond de la galerie, que ce soit les papiers capteurs ou les papiers épurateurs, dont la largeur est comprise entre 1 et 2 mètres, une épaisseur comprise entre 0.5 et 1 cm, un grammage compris entre 300 et 800 g/m2. Ces tiges peuvent être alignées ou non, 25 verticales ou coudées. De tels montages permettent d'optimiser la filtration frontale et la filtration tangentielle.

Dans la tour, I'eau traverse la paroi en s'écoulant gravitairement du haut vers le bas.

1" La paroi est immergée 2 L'eau ruisselle sur la paroi.

On peut avoir les schémas suivants: Figure 4 Schema C D E F L'édifice de 50 mètres possède une série de 20 barrages épurateurs.

La deuxième étape se situe à la sortie de la tour o l'eau à 70 C rentre dans la saline située autour de la tour (2) ou à son voisinage.

Cet espace construit dans un volume rendu disponible par la construction de la tour est 10 conçu pour mieux exploiter l'énergie solaire et celle du vent. Pendant cette évaporation ultime, avant la décantation et la collecte du solide, une nouvelle épuration a lieu grâce aux UV des rayons solaires et au revêtement sur la surface d'évaporation. La saumure liquide quitte la tour (4) dans des déversoirs dont la pente est de préférence autour de 1%.

La solution reste en mouvement, ce qui accélère le transfert de chaleur venant du soleil, du 15 vent et de la chaleur stockée par la saline. Une architecture spécifique crée des circuits pour les liquides visqueux pour éviter les passages préférentiels (10) et accélérer l'évaporation.

Un relief est créé par des dômes (9) dont la pente permet à l'aird'atteindre des 20 écoulements turbulents violents de l'air qui déplace la vapeur d'eau. Il y a deux types de pentes: les pentes fortes entre 20 et 40% pour que la turbulence augmente lorsque le vent forcit, et une pente de 10% à 20% pour créer des tourbillons à axe horizontal. Ces dômes installés en quinconce pour éviter le passage préférentiel crée des convergents et des divergents. L'espace entre chaque coupelle est compris entre 50 cm et 2 m. Cette agitation 25 mécanique de l'air et de l'eau accélère l'évaporation et permet une grande production de sel.

La coupelle (9) peut être revêtue de parois alvéolaires noirs destinées à stocker de l'énergie le jour et la restituer la nuit.

Sur le circuit du liquide (10), un revêtement en papier traité à l'oxyde de titane permet une ultime oxydation des micro polluants. Ce revêtement peut être constitué par les matériaux fabriqués à partir des cendres de la combustion des médias.

Un exemple décrit une construction et une saline épuratrice.

Exemple 1:

Le dispositif de l'invention est une tour (1) épuratrice destinée à purifier une eau de mer contenant 35 g/litre de sel, et de l'ordre de 100 ppm d'impuretés. A la sortie de la tour, l'eau purifiée (10 ppm d'impuretés) est envoyée directement dans une saline ou le sel purifié est collecté (7).

La tour a une hauteur de 56 m, son diamètre au sol est de 124.5 m. La piste épuratoire a une longueur de 1847 m et une largeur de 3 mètres.

La surface de la saline aménagée autour de la tour (2) est de 500 000 m2 avec un rayon de 15 400 m.

L'énergie apportée par l'énergie solaire est de 7 kW/h/m2/jour.,soit 3. 500.000 kw/h/jour, soit 130 millions de kc/jour. La quantité théorique d'eau évaporée est de 200 T/h.. La saumure rentre dans la saline a 65 C. 20 Les canalisations (4) qui alimentent la saline ont une pente de 4%. La première partie qui évapore l'eau (5) jusqu'à 250 g/I a une pente de 0.5%. La partie o la saline a un comportement viscoélastique (6) a une pente de 4%. La partie inférieure (7) plane permet la collecte du solide purifié par un engin adapte. Un drain (8) de 50 cm de profondeur 25 empêche les eaux pluviales du pourtour de rentrer dans la saline. Ces eaux sont récoltées et stockées et valorisées.

La composition et les caractéristiques de la paroi poreuse utilisée pour la filtration active de la charge est donnée par le tableau n 1. 30 Tableau n 1: paroi poreuse Composition de la paroi % du poids Feutres 30 Polymère 8 Poudres organiques 30 Poudres minérales 20 Charbon actif 2 Additif 10 Caractéristiques Surface 130 m2 / gramme Grammage 500 grammes / m2 Epaisseur 5 millimètres % de vide 30% Papier noir alvéolaire résistant unique 300 g/m2.

Le dôme (9) qui sert à créer l'aérodynamisme et l'hydrodynamisme de la saline a les dimensions suivantes: H=1 m Diam à la base = 2 mètres Espace entre chaque dôme = I mètre L'intérieur de chaque dôme est constitué de minéraux sables. Ils sont disposés en quinconce par rapport au sens du déplacement du fluide. Schema B Figure 2 L'espace réservé à la circulation de la saumure liquide peut être revêtu d'un papier 15 résistant humide traité au dioxyde de titane. Cet espace est actif vis-à- vis du rayonnement solaire ou des rayons UV de lampes électriques installées sur l'aire de cheminement.

Pour améliorer la captation des rayons lumineux, chaque dôme est revêtu d'une pellicule noire faite de ciment teinté de poudres d'asphalte. L'enduit qui sert à assurer l'étanchéité a la composition décrite dans le tableau n 2. Le bilan estimé de dépollution pour la tour et la saline de l'exemple est donné par le tableau n 3.

Tableau n 2

| Matériau épuratoire Nature % poids Cendre de la décomposition thermique des 30 media Sables 10 Chaux 10 Soufre 20 Asphalte 30

Tableau n 3:

Rendement dépollution estimé % COV air forcé 2 Filtration active 20 Adsorption absortion 10 Oxydation naturelle 2 Oxydation solaire UV 10 Oxydation UV électrique 35 Biodégradation 2 Décantation 5 I 86 L'activité du dioxyde de titane est limitée dans le temps. Elle dépend de la qualité et des concentrations de certains poisons.

Les supports retenus sont combustibles. Ce sont les papiers chargés traités et les poudres 5 flottantes calibrées. Après usage, ils sont décomposés thermiquement sans restriction et le dioxyde de titane se retrouve dans les cendres. Il peut être recyclé avec les autres oxydes métalliques sur place grâce à la fabrication d'un matériau moulable de faible épaisseur.

Le dioxyde de titane rejoint les métaux fixés sur la paroi issus de l'eau de mer qui sont 10 aussi des catalyseurs d'oxydation. Ainsi toute l'opération de purification se fait dans un produit ultime et le matériau retrouve une activité épuratrice dans la saline o il sert de goulotte pour le séchage, ce qui permet au dioxyde de titane et aux autres oxydes de participer à nouveau à une épuration photocatalytique.

La mise en oeuvre des papier spéciaux se présente comme suit: * Temps pour monter en haut de la tour à pied * Temps pour monter une bobine avec un mini tracteur * Temps pour installer les bobines verticales * Temps pour installer les parois poreuses planes 20

Tableau n 4

minutes 10 minutes 3 heures 3 heures Consommables Tonnes par an Paroi poreuse 30 Papier noir alvéolaire 7 Papier blanc traité au dioxyde de titane 2 Papiers adhésifs 0.1 Papiers aluminium 1 40.1 Nombre de lampes de 40 Watts: 200 par an Durée de vie des batterie des panneaux: 8 ans Caractéristiques générales de la galerie: * Largeur totale: 3 mètres * Largeur des pistes épuratoires: 80 centimètres * Nombre de pistes: 3 Chaque piste est isolable, ce qui permet de changer les matériaux * Longueur de la galerie: 1840 mètres * Surface totale des trois pistes: 4320 m2 * Surface d'une piste: 1440 m2 * Poids du papier noir alvéolaire: 430 kg Options * 1 piste de papier noir alvéolaire * 1 piste de parois poreuses * 1 piste de papiers traités au dioxyde de titane * Poids des parois poreuses * Surface apparente parois poreuses m2/gramme (azote liquide) * Poids papier alvéolaire: * Surface 3 m2 / gramme: 1000 m2 X 500 g 500 000 X 130 1000 X 300 = 500 kg = 65 000 000 m2 = 900 000 m2 = 900 000 m2 Poids * Poids papiers traités oxyde de titane: 1000 m2 X 300 g * Surface 10 m2 / g: * Poids poudres flottantes 100 kg, volume 1000 m3 m2 / g surface apparente = 300 000 g = 3000 000 m2 = 100 000 000 m2 * Pour100m3/h: Pour 1 m3 / h * 10heures: 1000m3 * 1heure 1 m3 000 000 m2 1 000 000 m2 100 000 000 m2 1.000.000 m2

Claims (4)

REVENDICATIONS

1. Procédé de purification d'eaux faiblement chargées en suspension minérales et organiques mais fortement chargées en micropolluants solubles organiques caractérisé 5 en ce qu'il comporte les étapes successives de retention de matière en suspension, adsorption, absorption, biodégradation, extraction, oxydation naturelle en phase liquide d'oxydation par photolyse et photocatalyse par rayons solaires, par oxydation par rayons lasers, par oxydation sur matériaux épurateurs et enfin séparation ultime des métabolites.

2 Dispositif de purification d'eaux faiblement chargées en suspension minérale et organiques mais fortement chargées en micropolluants solubles organiques selon le procédé de la revendication n 1, caractérisé en ce qu'il comporte une construction autour de laquelle l'eau descend par gravité dans une galerie ou après dégrillage à 15 travers des parois poreuses et sous l'effet de rayons UV et laser.

3 Dispositif de purification, selon la revendication n 2, caractérisé en ce que la paroi poreuse a une porosité comprise entre 20 et 30%, ameliorée par le percage uniforme par laser de trous de 30 a 50 microns, espacés de 500 microns.

4 Dispositif de purification, selon l'une des revendications n 2 ou 3, caractrisé en ce que la paroi poreuse dont la largeur est comprise entre 1 et 2 mètres, l'épaisseur entre 0,5 et 1 cm, le grammage entre 300 et 800 g/m2 peut être, par pliage et enroulage, utilisée dans des tuyaux ou enfilées dans des fers à béton fixes, armatures d'un 25 barrage poreux, verticaux et/ou horizontaux.

Dispositif de purification, selon la revendication précédente, caractérisé en ce que ces parois poreuses enfilées sur des tiges de longueur comprise entre 50 cm et 2 m réservent au liquide un espace compris entre 2 mm et 1 cm. 30 6 Dispositif de purification, selon l'une des revendications n 2 ou 3, caractérisé en ce que, en amont des barrages épurateurs flottent des particules en agitation permanente, d'origine naturelle, de faible densité comprise entre 0,1 et 2 g/cm3 et de dimension comprise entre 5 et 10 mm, comme le liège en particulier, tout ou partiellement traitées au dioxyde de titane.

7 Dispositif de purification selon la revendication précédente caractérisé en ce que les 5 parois poreuses traitées au dioxyde de titane, les matériaux épurateurs er les poudres flottantes sont installés de facon à recevoir en bas des cascades les rayons lumineux solaires et ceux des lampes UV installés à une distance de 1 à 2 m.

8 Dispositif de purification selon l'une des revendications n 2 à7 caractérisé en ce que 10 tous les matériaux utiliseés dans la galerie sont décomposés thermiquement et leurs cendres riches en oxydes métalliques sont valorisées sous forme de matériaux épurateurs dans les cascades ou dans les sols de saline.

9 Utilisation du dispositif selon l'une des revendications n 2 à 8 pour la fabrication de sels 15 ultra purs.