FR2915988A1 - Procede et dispositif de potabilisation de l'eau. - Google Patents

Abstract

Le secteur technique de l'invention est le domaine de la production d'eau apte à la consommation humaine, selon les normes de l'Organisation Mondiale de la Santé (OMS), et ceci à partir d'eau turbide, polluée, et/ou salée.Le dispositif de l'invention comprend plusieurs modules successifs de filtration (1), de dessalement (2), de potabilisation (3), de déchloration (4) si nécessaire et de stockage (5).

Description

1 La présente invention concerne un procédé, simple de fabrication et de

maintenance, destiné à la production d'eau apte à la consommation humaine, selon les normes de l'Organisation Mondiale de la Santé (OMS), et ceci à partir d'eau turbide, polluée, et/ou salée. À l'échelle de la planète, le manque d'accès à l'eau potable tue plus que le sida. Diarrhée, dysenterie, choléra, typhoïde, poliomyélite sont quelques-uns des fléaux, provoqués par la mauvaise qualité de l'eau, qui déciment le Tiers Monde. Comme si ce n'était pas encore suffisant, au manque de qualité s'ajoute désormais la pénurie, qui découle de la mauvaise gestion des ressources et l'accroissement rapide de la io population. Alors que depuis une trentaine d'années, les programmes d'approvisionnement en eau privilégient les critères quantitatifs, la recherche de la qualité devient désormais le souci majeur. Si les techniques de potabilisation utilisées en Europe peuvent s'adapter au milieu 15 urbain des pays en voie de développement, aucune solution totalement satisfaisante n'a été mise en place en milieu rural. Pour favoriser les échanges de connaissances et d'expériences en matière de santé publique, l'OMS a défini des objectifs de santé pour tous en l'an 2000. L'un des grands principes est le suivant : La qualité de l'eau ne doit jamais mettre en danger la santé 20 des usagers . Les efforts de l'OMS sont orientés vers l'amélioration de la qualité de vie particulièrement autour du thème environnement et santé. La qualité aléatoire des eaux distribuées prend parfois des dimensions alarmantes dans beaucoup de pays en voie de développement, mais aussi dans certains pays du Nord ; par exemple en 1990, en ex-URSS, 26 % de l'eau distribuée était hors normes 25 vis-à-vis des indicateurs bactériologiques, la proportion passant à 40 % pour les indicateurs chimiques. Afin de remédier à de telles situations, l'OMS a préparé des recommandations qu'il ne faut pas assimiler à des standards, la situation locale devant dicter le niveau de norme à établir.

30 Contrairement à d'autres contaminations, comme les métaux lourds aux impacts sur la santé mesurables seulement à long terme, la dégradation de la qualité biologique de l'eau entraine un risque à court terme. A l'heure actuelle, l'OMS estime que 80% des maladies rencontrées dans les pays en voie de développement sont d'origine hydrique et que celles-ci sont responsables de 35 50% de la mortalité infantile dans le monde. L'eau, source de vie, peut donc se transformer en un vecteur prépondérant de maladies susceptibles d'entraîner la mort lorsque sa qualité est déficiente.

2 Les maladies contagieuses causées par les bactéries pathogènes, les virus, les protozoaires et les parasites sont très souvent liées à la consommation d'eau, et constituent le risque pour la santé le plus commun et le plus répandu. Ce risque concerne beaucoup les enfants ; parmi les maladies liées à l'eau, les diarrhées infantiles d'origine microbienne sont une cause majeure de morbidité et de mortalité. Cependant, l'incidence de la seule qualité de l'eau sur la santé des populations est difficilement quantifiable : ainsi, les statistiques sur la mortalité infantile sont difficilement utilisables, les parents ne recherchant une aide médicale qu'au delà d'une certaine gravité. L'OMS a pu établir que 34 200 000 décès en 1990 seraient dus à des ro maladies d'origine hydrique (épidémies de choléra, typhoïde hépatique...) ; la microbiologie est la base de la santé publique. Le traitement de l'eau par le chlore a fréquemment démontré son efficacité. Ainsi, dans les pays européens il a mis un coup d'arrêt aux grandes épidémies, et à l'heure actuelle la chloration demeure la seule solution envisageable en milieu rural africain.

15 De nombreux problèmes restent cependant à régler : fabrication locale, constance de la qualité du chlore et utilisation. Pour fournir une eau de qualité à la population des pays industrialisés, de nombreuses stations de traitement ont été développées. Ces stations de potabilisation, souvent à la pointe de la technologie, sont capables de traiter parfaitement plusieurs centaines de 20 milliers de tonnes d'eau par jour et de desservir, à de rares exceptions près, aussi bien les grandes villes que les petits villages isolés. Si des stations d'alimentation en eau analogues à celles qui ont été développées dans les pays industrialisés commencent de plus en plus à voir le jour dans les centres urbains des pays en voie de développement, il n'en va évidemment pas de même dans les petites communautés 25 rurales isolées. Les conditions pour l'alimentation en eau potable y sont en effet très différentes de celles qui existent pour les installations urbaines. En général, la population à desservir est réduite et la faible densité de population rend coûteuse la distribution de l'eau par canalisations. De plus, il faut également bien se rendre compte que les moyens financiers de ces populations sont généralement extrêmement limités.

30 Le secteur technique de l'invention est donc la potabilisation de l'eau pour les petites communautés rurales des pays en voie de développement. En effet, grâce à sa simplicité, sa robustesse et son faible coût, l'invention supplante tous les appareils de potabilisation d'eau classiques fonctionnant par divers systèmes électromécaniques. Ces appareils, souvent très coûteux et très complexes d'utilisation et de maintenance, 35 sont également inadaptés aux conditions rencontrées sur le terrain de par leur fragilité. La mise en service de l'invention est extrêmement simple et ne nécessite aucune main d'oeuvre qualifiée. L'énergie nécessaire est très faible, et peut aisément être produite sur place, sous forme solaire ou éolienne par exemple.

3 Par ailleurs, en cas de catastrophes naturelles (inondations, éruptions volcaniques, tremblements de terre, tornades, etc.), il arrive que les réseaux de distribution d'eau potable et d'électricité soient temporairement inutilisables. Dans ces circonstances, les caractéristiques de l'invention en font de nouveau un appareil de choix pour fournir temporairement de l'eau potable aux sinistrés. L'invention utilise le pouvoir filtrant de la pierre ponce associée à un système de fabrication in situ d'hypochlorite de sodium, afin de parvenir à un concept novateur de production d'eau potable à partir d'eau polluée ou d'eau de mer, ou encore d'eau saumâtre, sans recourir à des produits bactéricides rapportés et difficiles à se procurer io dans des régions difficiles d'approvisionnement. L'invention est constituée de modules assemblés afin de répondre au mieux à la problématique de traitement posé, ceci grâce à des éléments standardisés. L'invention se compose de 3 parties : la filtration - la potabilisation - le dessalement, ce dernier module étant réservé aux eaux salées ou saumâtres : 15 Le module filtration : La filtration sur sable est aujourd'hui une méthode fréquemment employée et très robuste pour enlever les solides en suspension de l'eau, lorsque le but est d'obtenir une eau potable, et non pas seulement filtrée comme par exemple dans le brevet WO 2005/115582. Le filtre se compose de plusieurs couches de sable de taille et de 20 densité différentes. Quand l'eau traverse le filtre, la matière en suspension précipite dans les couches de sable et l'eau, qui contient moins de matières en suspension, s'écoule hors du filtre. Quand les filtres sont chargés en particules on inverse la direction du flux afin de le régénérer. Les petites particules passent à travers le filtre à sable, par conséquent une deuxième filtration est en général nécessaire.

25 Dans l'invention, le sable est remplacée par plusieurs couches de ponce, et de préférence 3, de granulométrie de plus en plus fine, par exemple : 4/8 mm û 3/6 mm û 1/2 mm ou encore 4/8 mm û 2/3 mm < 1mm selon la qualité de l'eau à traiter. L'épaisseur de chaque couche est calculée afin d'obtenir un temps de séjour d'au moins 3 minutes afin d'utiliser au mieux le pouvoir chelatant de la pierre ponce.

30 En comparaison sable/ponce : o Les filtrations granulaires sont équivalentes dans les deux matériaux ; o La ponce dispose en plus d'une filtration micro alvéolaire et d'un pouvoir chelatant. o La ponce permet également la déferrisation : la déferrisation répond à un souci 35 d'amélioration de la qualité de l'eau en éliminant notamment le fer. Un taux élevé de fer dans l'eau est nuisible et peut être à l'origine de l'abandon pur et simple du captage à cause des désagréments engendrés : goût métallique, odeurs putrides, tâches sur les ustensiles, le linge et les aliments, noircissement des 4 ongles, maux de ventre, présence de cristaux dans les urines, brûlures lors de la miction. Conséquences : o La filtration, est la même pour des turbidités entrantes de 1 à 80 NTU ; au delà de 80 NTU (cas des eaux après un orage), la filtration sur sable est inefficace. o La ponce, quant à elle, a une capacité de filtration constante, quelle que soit la turbidité (une eau avec une turbidité entrante de 500 à 700 NTU ressort à moins de 10 NTU, même pour des débits importants) ; ceci est du à l'importance de la surface développée de la ponce (0,6 m2/g). io Les procédés de désinfection ne sont pas capables de détruire les germes pathogènes et les bactéries d'origine fécale quand la turbidité est supérieure à 5 UNT. L'OMS recommande qu'avant tout traitement, la turbidité moyenne de l'eau soit de 1 NTU, pouvant occasionnellement dépasser cette valeur sans jamais atteindre 5 NTU. Dans les eaux de surface, on a des bactéries fixées à des polysaccharides ce qui is augmente leur résistante au chlore, d'un facteur de 200 à 700 ; seule la filtration lente peut apporter un abattement significatif, grâce à un effet tamis et à un effet de concurrence vitale. L'OMS a d'ailleurs imposé la filtration lente, les filtrations rapides et les traitements chimiques dépendant de l'approvisionnement en réactifs alors que la filtration lente est un traitement passif, les bactéries présentes au sein du massif faisant 20 le travail. Par ce système l'on parvient à obtenir un abaissement de turbidité très important, puisqu'avec une turbidité en entrée supérieure à 10 NTU on peut garantir une turbidité en sortie inférieure à 0,3 NTU. L'utilisation de la ponce en remplacement du sable pour la filtration permet d'obtenir ce résultat et aussi d'apporter de multiples avantages à la filtration sur lit de sable : 25 o Filtration efficace quels que soient le débit et la turbidité ; o Déferrisation de l'eau ; o Réutilisation de la ponce chargée en matières organiques comme substrat apportant à la fois un rendement équivalent à celui obtenu avec des engrais et une économie d'eau de l'ordre de 70 %. (brevet FR 2 862 058), ce qui évite 30 d'avoir à inverser le sens de circulation pour nettoyer le filtre. La potabilisation : La désinfection est une des étapes les plus importantes dans la purification de l'eau des villes et des communautés. Son objectif est de tuer les micro-organismes non désirés dans l'eau, c'est pourquoi les désinfectants sont souvent désignés sous le nom 35 de biocides. Bien que de nombreuses autres méthodes existent la désinfection de l'eau par chloration est la méthode la plus facilement applicable et la plus utilisée. En effet le chlore et ses composés, tels que l'hypochlorite de calcium, sont relativement bon marché et faciles à obtenir ; en outre, leur action stérilisante est durable (effet rémanent). De plus, ils peuvent être produits sur site, comme dans l'invention. Cependant, une brève présentation de quelques autres procédés nous parait utile. Le brome : 5 Jamais utilisé pour l'eau potable, il sert parfois à petite échelle à stériliser l'eau de piscine dans les circuits de réutilisation, mais il n'est pas facile de se le procurer à l'état liquide dans le commerce. De plus son stockage nécessite des installations spéciales et son usage des mesures de sécurité strictes. L'iode : io C'est un désinfectant de premier ordre, moins efficace que le chlore. Deux gouttes de teinture d'iode à 2 % suffisent pour désinfecter 1 litre d'eau claire, et 4 gouttes une eau très polluée. Il faut laisser reposer 30 minutes avant consommation. L'excès d'iode doit être surveillé, il ne faut donc le recommander que dans les régions pauvres en iode. On trouve aussi sur le marché des composés iodés en tablettes (Globaline, Potable 15 Aqua, etc.) pour désinfecter l'eau. Des résines libératrices d'iode sont également commercialisées. Le permanganate de potassium : Le permanganate de potassium, vendu en solution, a souvent été employé pour désinfecter l'eau ou laver les légumes, à la dose de 0,5 g par litre d'eau à traiter. Bien 20 qu'il agisse contre le vibrion cholérique, il a peu d'effet contre les autres organismes pathogènes ; par conséquent, il ne peut être recommandé pour la désinfection de l'eau. L'ozone : L'ozone est utilisé en Europe depuis de nombreuses années comme désinfectant ; outre son pouvoir stérilisant, il permet de bien débarrasser l'eau traitée des goûts et 25 odeurs désagréables. Il faut le préparer au fur et à mesure des besoins ; on l'obtient par condensation d'une partie de l'oxygène atmosphérique (02 - 03), en faisant circuler de l'air sec et soigneusement filtré entre des électrodes mises sous haute tension. Le prix de revient du traitement est plus élevé que celui de la désinfection par des 30 produits chimiques commerciaux comme le chlore, car il nécessite une importante fourniture d'électricité et un équipement onéreux. II est donc peu adapté aux besoins des petites unités dans les pays en voie de développement Les rayons ultraviolets : Ils sont utilisés dans quelques petites installations, mais il faut que l'eau à désinfecter 35 soit parfaitement claire et que les lampes soient toujours propres. De plus, une concentration de fer en solution, si faible soit-elle, absorbe les rayons ultraviolets, même si l'eau est transparente à la lumière naturelle. Les installations de ce type sont très coûteuses. L'ozone et les rayons ultraviolets n'ont pas d'effet rémanent.

6 Citons pour mémoire la distillation qui consiste à récupérer la vapeur d'eau, après ébullition des eaux usées. Avec un système correctement étudié, l'élimination des polluants organiques et inorganiques ainsi que des impuretés biologiques peut être obtenue, ceci car la plupart des polluants ne se vaporisent pas. L'eau passe donc dans le condensat et les polluants restent dans le système d'évaporation. Mais ce sont des installations importantes et consommatrices d'énergie qui ne peuvent être valablement utilisés sur de petites installations. Citons également le procédé décrit dans le brevet WO 2005/068373 qui décrit un procédé de déminéralisation et de purification très complexe, de coût prohibitif pour le io type d'installations objets de la présente invention et de surcroît non homologué comme dispositif de production d'eau potable, contrairement à l'utilisation de l'hypochlorite de sodium. Le chlore a cependant un inconvénient : il peut former des chloramines et des hydrocarbures chlorés, qui sont des cancérigènes dangereux. Pour éviter ce problème 15 on peut utiliser le dioxyde de chlore. Le dioxyde de chlore est un biocide efficace à partir de concentrations faibles : 0,1 ppm et pour une large gamme de pH. Le CIO2 pénètre à l'intérieur de la bactérie et réagit avec les acides aminés essentiels dans le cytoplasme de la cellule pour tuer l'organisation. Le sous-produit de cette réaction est le chlorite. Les études toxicologiques ont montré que ce sous-produit ne présente pas de 20 risque significatif pour la santé. Pour le module de potabilisation, Il a donc été naturellement retenu l'hypochlorite de sodium ou eau de javel, produit par un dispositif d'électrochloration, qui représente sûrement un des plus puissant et efficace germicide à large spectre découvert par l'homme, avec les avantages du chlore et sans ses inconvénients, et qui a la capacité 25 de détruire jusqu'à 99,99% des germes, bactéries, virus, algues, oeufs, spores et sporozoaires si les conditions d'utilisation sont respectées correctement selon la concentration et le temps de contact entre le désinfectant et le matériel à traiter. L'hypochlorite de sodium est en fait toujours utilisé dans la plupart des aqueducs (canal d'eau) de l'Europe du Nord et de l'Amérique du Nord afin de garantir la parfaite hygiène 30 de l'eau à boire. Principe de fonctionnement de l'électrochloration : Quand une solution d'eau et de sel est traversée par un courant électrique continu à basse tension, on a immédiatement la formation de bulles de gaz d'hydrogène à l'électrode négative et de bulles de gaz de chlore à l'électrode positive.

35 Les bulles de chlore, en traversant le battant de liquide pour rejoindre la surface, réagissent avec le second produit de la réaction de l'électrolyse - l'hydroxyde de sodium - formant l'hypochlorite de sodium.

7 La réaction de conversion en hypochlorite est facilitée par un long parcours de remontée des bulles de chlore et par des dimensions réduites des mêmes, ces facteurs favorisant la plus grande surface de contact avec la masse liquide. L'hypochlorite de sodium produit en excédent est utilisé en désinfectant Sa production locale est très aisée comme le démontre par exemple le brevet FR2 807 748, décrivant la production d'une solution d'hypochlorite par électrolyse de chlorure, ou le brevet EP 1728768 décrivant une installation pour produire un désinfectant par électrolyse, ainsi que de nombreux dispositifs disponibles sur le marché, notamment pour le traitement des eaux de piscine. io Lorsqu'il s'agit de traiter des eaux non salées, seuls ces deux modules seront utilisés. Le module de dessalement : le dessalement consiste à séparer les sels dissous de l'eau. Trois principes généraux sont aujourd'hui employés pour dessaler l'eau : o La méthode la plus basique, mais la plus grosse consommatrice d'énergie, 15 consiste à faire évaporer l'eau salée pour séparer les sels. Le goût de l'eau est en général peu satisfaisant, à cause du passage dans la chaudière, et une reminéralisation de l'eau est obligatoire. (par exemple brevets FR 2 807 770, et 2 807 771, FR 2 863 604, ou encore FR 2 874 604, WO 2006/016812 ce dernier pour de petites installations de distillation à l'énergie solaire ; 20 o La deuxième méthode est celle de l'osmose inverse. Elle tend à se développer car elle présente par rapport à la première un fort intérêt en terme de coût d'investissement, de consommation d'énergie et de qualité de l'eau produite. (par exemple brevets FR 2 794 452 ; WO 2006/085123 ; WO 2007/013099 ; WO 2006/123258) ; 25 o La dernière méthode est un principe physico-chimique appelé électrolyse, qui est celui que nous utilisons dans notre invention, consommant peu d'énergie. Son principal avantage dans notre invention, est la production simultanée d'eau de javel, puissant désinfectant comme décrit plus haut. L'électrolyse est une technique moderne pour traiter les eaux de mer, les eaux 30 saumâtres ou les eaux domestiques distribuées par les réseaux de canalisations. L'eau de mer contient en général de 30 à 35 g de sel dissous par litre, or le fonctionnement idéal du procédé de fabrication d'hypochlorite de sodium utilisé nécessite une concentration en sel de la saumure utilisée identique. Le but de l'invention est donc à la fois de dessaler l'eau et de fabriquer de l'hypochlorite 35 de sodium à une concentration de l'ordre de 7 à 8 mg par litre, ce qui nécessiterait une déchloration ultérieure, la valeur maximale admise pour la consommation humaine sans risque pour la santé étant de 5 mg/l.

8 Aussi, afin de diminuer la salinité à l'entrée, il est ajouté un étage supplémentaire de filtration à la pierre ponce, avec une granulométrie inférieure à 1 mm, afin de retenir de l'ordre de 50% des sels dissous. La teneur en chlore devient donc inférieure à 4 mg, ce qui rend l'eau acceptable pour la consommation. Une déchloration supplémentaire au bisulfite ou de préférence au peroxyde d'hydrogène peut être effectuée. Cet oxydant a en effet l'avantage d'être propre, car ses produits de décomposition sont l'eau et l'hydrogène. Par ailleurs, la réaction du peroxyde d'hydrogène avec le chlore génère des espèces oxydantes très réactives, agissant efficacement sur les pollutions organiques. io Lors du dessalement par électrolyse, le procédé est donc composé d'une filtration, sur trois lits de pierre ponce comme décrit précédemment, puis sur 1 lit de granulométrie plus faible, ce qui permet de capter une partie du sel dissous. Le dessalement est ensuite achevé par électrolyse. Une eau de mer concentrée à 35.000 ppm peut ainsi ressortir à moins de 200 ppm. Le seuil de potabilité des eaux 15 distribuées en réseau est généralement admis à 500 ppm. L'eau est simultanément potabilisée par électrochioration avec l'hypochlorite de sodium produit lors du dessalement comme décrit ci-dessus, ainsi que éventuellement avec le peroxyde d'hydrogène. Dans le cas de traitement d'eau saumâtre, celle-ci ayant en général une teneur en sel 20 inférieure à 10 g par litre, le module complémentaire de dessalement par filtration est naturellement inutile. Dans ce cas, une préparation de saumure complémentaire pour l'électrochloration devra être réalisée. Le dessalement est très certainement une des clés futures aux problèmes d'eau dans le monde, en particulier sur les petites installations qui permettent une production locale 25 sans alourdir les budgets d'investissement avec des réseaux de canalisations de distribution toujours longs, difficiles à installer, peu adaptés aux climats extrêmes et sources de fuites. De plus ces stations de petites capacités permettent d'envisager plus facilement, l'utilisation des énergies renouvelables, atout pour les zones isolées.

30 Dans ce domaine, l'utilisation couplée de la ponce en prétraitement suivie de l'électrolyse est totalement innovante. Contrairement à l'invention, actuellement les performances équivalentes atteintes en qualité de l'eau produite ne le sont que dans de très grosses installations, car l'effet bactéricide s'ajoute au dessalement pour la production d'une eau de qualité, à un coût de production inégalé.

35 En résumé, le couplage innovant réalisé dans l'invention des produits pierre ponce et électrochioration permet d'obtenir une eau potable : o à partir d'eaux boueuses, saumâtres ou salées ; o à un très faible coût d'installation et d'exploitation ; 9 o avec des technologies simples et de maintenance aisée ; o avec une totale réutilisation des sous produits : ponce usée et désinfectant : o et ceci, dans des petites installations. L'invention est ainsi différente de procédés existants, tels que par exemple ceux 5 décrits : o dans le procédé Hydropur qui intègre des techniques connues (coagulationlfloculation, désinfection au chlore éventuellement produit sur place par électrolyse et utilisation d'énergie solaire, filtration sur sable et sur charbon actif) lo o dans le brevet FR 2 807 748, décrivant une machine capable de produire de manière autonome de l'eau potable par circulation d'air ambiant ; o dans le brevet FR 2 889 517 réalisant une désinfection électrochimique de l'eau , o dans le brevet FR 2 889 696 utilisant la vapeur comme décontaminant ; 15 Tous ces procédés s'adressent à une eau non turbide et non salée, contrairement à l'invention. Ce type d'eau n'est malheureusement pas celui que l'on trouve dans les endroits où l'invention trouve son application. Un mode particulier de réalisation comporte donc : o un module de filtration utilisant de la pierre ponce de granulométrie appropriée 20 comme élément filtrant ; o un module de potabilisation à partir d'hypochlorite de sodium produit in situ par une cellule d'électrochloration. Suivant un autre mode de réalisation de l'invention et en cas d'utilisation sur de l'eau saumâtre ou salée, il s'ajoute : 25 o un module de dessalement qui se compose de 2 parties : o une nouvelle partie filtration chargée d'éliminer une partie du sel (50 %environ) ; o une partie électrolyse chargée de ramener la quantité de sel à la norme boisson, et remplaçant ainsi le module de potabilisation du premier mode 30 de réalisation. o Une partie éventuelle de déchloration. Suivant un mode particulier de réalisation de l'invention, et ceci de façon à diminuer son encombrement, les modules de filtration sont intégrés dans la cuve de stockage de l'eau filtrée tel que décrit dans la figure n 1, laquelle cuve sera utilisée alternativement 35 pour alimenter le procédé de fabrication d'hypochlorite de sodium ainsi que le stockage d'eau traitée dans lequel sera injecté l'hypochlorite de sodium produit pour réaliser la potabilisation.

10 Selon un autre mode de réalisation de l'invention, et ceci dans cas de traitement d'eau salée ou saumâtre, l'eau traitée en sortie du procédé, donc après filtration, dessalement et déchloration éventuelle, sera stockée directement pour son utilisation. La présente description n'est pas limitative et on peut trouver de nombreuses modifications sans pour autant sortir de son champ d'application tel que : o la filtration peut se réaliser en cascade, dans des bacs, l'écoulement se faisant d'un bac à l'autre par simple gravité ; o la filtration peut se faire dans des filtres indépendant en série. Les matériaux utilisés sont de nature à résister à la corrosion et de qualité alimentaire, lo tels que l'acier inoxydable, le polyéthylène, ou tout autre matériau revêtu d'une couche de protection. Le polyéthylène sera utilisé de préférence, du fait de ses poids et coûts plus faible que ceux des autres matériaux. Les dessins annexés illustrent l'invention : La figure 1 représente un dispositif selon l'invention pour traiter des eaux sans salinité.

15 En référence à ce dessin, le dispositif comporte une cuve filtrante (1) équipée d'un couvercle amovible (15), ayant successivement une entrée de l'effluent à traiter (17) un 1er étage de filtration (7) un 2ème étage de filtration (8) un 3ème étage de filtration (9) composés chacun de pierre ponce d'une granulométrie décroissante et adaptée à l'effluent à traiter, tel que par exemple 4/8 mm û 3/6 mm û 1/2 mm ou encore 4/8 mm û 20 2/3 mm < 1mm, d'une sortie du filtrat (18) équipée d'un grillage à mailles inférieures à 0,5 mm afin de retenir la pierre ponce du dernier étage de filtration. Le volume de chaque étage de filtration étant calculé afin d'obtenir un temps de séjour d'au moins 3 minutes de l'effluent dans chaque filtre. Cette cuve filtrante est elle-même fixée dans une cuve de réception du filtrat (2) 25 équipée d'un couvercle amovible (15), destinée à faire tampon afin d'alimenter successivement par l'intermédiaire d'une pompe d'aspiration (12), la cuve de fabrication de l'hypochlorite de sodium (3) par l'intermédiaire d'une alimentation équipée d'un robinet à flotteur (14), puis par l'intermédiaire de vannes à 3 voies (13), les cuves de stockage de l'eau potable qui peuvent être au nombre de deux ou trois (4) 30 (5) (6). Chaque cuve est fermée ou équipée d'un couvercle amovible (16) et est équipée d'une entrée du filtrat (19) et d'une sortie de l'eau potable (20) En effet, la production de l'hypochlorite de sodium se fait par lots, avec une durée de 8 heures, ce qui nécessite un stockage préalable du filtrat avant d'être potabilisé par 35 mélange avec l'hypochlorite de sodium. L'hypochlorite de sodium étant produit par un module d'alimentation et de commande de l'électrochloration (10) et un électrolyseur (11) à une concentration de 8 g par litre environ, il est donc mélangé à 7 fois environ son volume d'eau afin d'obtenir une 5 10 15 Pompage de (2) vers (3) Pompage de (2) vers (4) Pompage de (3) vers (4) Pompage de (2) vers(3) Pompage de (2) vers (5) Pompage de (3) vers (5) Pompage de (2) vers (3) Pompage de (2) vers (6) Pompage de (3) vers (6) La figure 2 représente un dispositif selon l'invention pour traiter des eaux salées ou saumâtres avec une déchloration par filtration. En référence à ce dessin, le dispositif comporte une cuve filtrante (1) équipée d'un couvercle amovible (15), ayant successivement une entrée de l'effluent à traiter (17) un 20 1er étage de filtration (7) un 2ème étage de filtration (8) un 3ème étage de filtration (9) composés chacun de pierre ponce d'une granulométrie décroissante et adaptée à l'effluent à traiter, tel que par exemple 4/8 mm ù 3/6 mm ù 1/2 mm ou encore 4/8 mm ù 2/3 mm < 1mm, et d'un 4ème étage de filtration (9b) composé de pierre ponce d'une granulométrie inférieure 1 mm, et destiné à diminuer la salinité de l'effluent, d'une sortie 25 du filtrat (18) équipée d'un grillage à mailles inférieures à 0,5 mm afin de retenir la pierre ponce du dernier étage de filtration. Le volume de chaque étage de filtration étant calculé afin d'obtenir un temps de séjour d'au moins 3 minutes de l'effluent dans chaque filtre. Cette cuve filtrante est elle-même fixée dans une cuve de réception du filtrat (2) 30 équipée d'un couvercle amovible (15), destinée à faire tampon afin d'alimenter successivement par l'intermédiaire d'une pompe d'aspiration (12), la cuve de fabrication de l'hypochlorite de sodium (3) par l'intermédiaire d'une alimentation équipée d'un robinet à flotteur (14), puis par l'intermédiaire de vannes à 3 voies (13), la cuve de stockage de l'eau potable (4), laquelle est fermée ou équipée d'un couvercle 35 amovible (16) et est équipée d'une entrée du filtrat potabilisé (19) et d'une sortie de l'eau potable (20) ainsi que la cuve de stockage de l'hypochlorite de sodium (22) éventuellement excédentaire, par l'intermédiaire d'une alimentation équipée d'un 11 concentration d'hypochlorite de sodium de l'ordre de 1 ppm permettant de garantir une bonne qualité d'eau potable, même en cas de stockage prolongé. Ce mélange se fait par la pompe d'aspiration (12), et la tuyauterie d'aspiration de l'hypochlorite de sodium (21) équipée d'une crépine et par l'intermédiaire d'une vanne à 3 voies (13). Les cycles successifs représentés sur la figure 1 sont : 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 12 robinet à flotteur (14), la cuve étant équipée d'un couvercle amovible (15) et d'une sortie de l'hypochlorite de sodium (23). L'hypochlorite de sodium étant produit dans la cuve (3) par un module d'alimentation et de commande de l'électrochloration (10) et un électrolyseur (11) à une concentration de 8 g par litre environ, il est donc nécessaire de passer par un filtre de déchloration (24), constitué de la même façon que les filtres (9) et (9b), par de la pierre ponce de granulométrie de préférence inférieure à 1 mm, afin d'obtenir de l'eau avec une teneur en chlore inférieure à 5 ppm, limite de concentration pour la santé humaine. Les cycles successifs représentés sur la figure 2 sont : io 1. Pompage de (2) vers (3) 2. Pompage de (2) vers (4) 3. Pompage de (3) vers (22) La figure 3 représente un dispositif variante de la figure 2 selon l'invention pour traiter des eaux salées ou saumâtres avec une déchloration par injection de peroxyde 15 d'hydrogène ou de bisulfite. Dans ce dispositif, le filtre de déchloration (24) est complété ou remplacé par un dispositif d'oxydation du chlore de préférence par injection de peroxyde d'hydrogène (ou en variante de bisulfite ou tout autre produit désinfectant) (28), stocké dans une cuve (25), d'une pompe doseuse (26) et d'une aspiration de peroxyde d'hydrogène ou 20 de bisulfite (27). La cuve (22) devient une cuve de préparation et de mélange équipée d'un agitateur (29) ainsi que d'une sortie de l'eau traitée (20) vers la cuve de stockage (4). Les cycles successifs représentés sur la figure 3 sont : 10. Pompage de (2) vers (3) 25 11. Pompage de (2) vers (4) 12. Pompage de (3) vers (22)

Claims (8)

REVENDICATIONS

1- Procédé de potabilisation de l'eau à partir d'eau polluée quelle que soit sa turbidité, comprenant au moins une première étape de filtration par un élément filtrant (1), une deuxième étape de fabrication d'hypochlorite de sodium par électrochloration (3) (10) (11), une troisième étape de mélange de l'hypochlorite de sodium produit avec l'eau filtrée (18) afin de la rendre potable et donc propre à la consommation humaine, caractérisé en ce que : - l'élément filtrant est constitué de au moins trois étages successifs de pierre ponce (7) (8) (9) dans lesquels circule l'eau à traiter (17) pendant au moins trois minutes io par filtre ; - l'hypochlorite de sodium est produit par un dispositif d'électrochloration à partir d'une saumure.

2- Procédé selon la revendication 1, de potabilisation de l'eau à partir d'eau polluée, salée ou saumâtre, auquel on ajoute une phase de dessalement de l'eau, is comprenant au moins une première étape de filtration par un élément filtrant (1), une deuxième étape de dessalement et de fabrication d'hypochlorite de sodium par électrochloration (3) (10) (11), une troisième étape de déchloration par filtration (24) afin de la rendre potable et donc propre à la consommation humaine, caractérisé en ce que 20 - l'élément filtrant est constitué de au moins quatre étages successifs de pierre ponce (7) (8) (9) (9b) dans lesquels circule l'eau à traiter (17) pendant au moins trois minutes par filtre ; - le quatrième étage de filtration (9b), constitué de pierre ponce sert plus particulièrement à retenir une partie du sel dissous ;

25 - le complément du dessalement est réalisé par électrochloration avec une production simultanée d'hypochlorite de sodium servant également à potabiliser l'eau , - la déchloration se fait dans un filtre (24) constitué de pierre ponce dans lequel circule l'eau à déchlorer pendant au moins trois minutes ; 30

3- Procédé selon la revendications 1, de potabilisation de l'eau à partir d'eau polluée, salée ou saumâtre, auquel on ajoute une phase de dessalement de l'eau, comprenant au moins une première étape de filtration par un élément filtrant (1), une deuxième étape de dessalement et de fabrication d'hypochlorite de sodium par électrochloration (3) (10) (11), une troisième étape de déchloration par filtration (24) 35 afin de la rendre potable et donc propre à la consommation humaine, caractérisé en ce que - l'élément filtrant est constitué de au moins quatre étages successifs de pierre ponce (7) (8) (9) (9b) dans lesquels circule l'eau à traiter (17) pendant au moins troisminutes par filtre ; - le quatrième étage de filtration (9b), constitué de pierre ponce sert plus particulièrement à retenir une partie du sel dissous ; - le complément du dessalement est réalisé par électrochloration avec une 5 production simultanée d'hypochlorite de sodium servant également à potabiliser l'eau , - la déchloration est réalisée de préférence par injection de peroxyde d'hydrogène ou de bisulfite, stocké dans une cuve (25), puis injecté dans une cuve (22) équipée d'un agitateur (29) ; 10 - le peroxyde d'hydrogène agit en complément de l'hypochlorite de sodium pour la potabilisation de l'eau ;

4- Dispositif de potabilisation de l'eau à partir d'eau polluée quelle que soit sa turbidité, comprenant au moins une première étape de filtration par un élément filtrant (1), une deuxième étape de fabrication d'hypochlorite de sodium, par un dispositif connu 15 d'électrochloration (3) (10) (11), une troisième étape de mélange de l'hypochlorite de sodium produit avec l'eau filtrée (18) afin de la rendre potable et donc propre à la consommation humaine, caractérisé en ce que : - l'élément filtrant est constitué de au moins trois étages successifs de pierre ponce (7) (8) (9) de granulométrie différente et décroissante, de 8 mm à moins de 1 mm 20 dans lesquels circule l'eau à traiter (17) pendant au moins trois minutes par filtre ; - l'hypochlorite de sodium est produit par un dispositif connu d'électrochloration à partir d'une saumure.

5- Dispositif selon la revendication +;, de potabilisation de l'eau à partir d'eau polluée, salée ou saumâtre, auquel on ajoute une phase de dessalement de l'eau, 25 comprenant au moins une première étape de filtration par un élément filtrant (1), une deuxième étape de fabrication d'hypochlorite de sodium, par un dispositif connu d'électrochloration (3) (10) (11), une troisième étape de déchloration par filtration (24) afin de la rendre potable et donc propre à la consommation humaine, caractérisé en ce que : 30 - l'élément filtrant est constitué de au moins quatre étages successifs de pierre ponce (7) (8) (9) (9b) dans lesquels circule l'eau à traiter (17) pendant au moins trois minutes par filtre ; - le quatrième étage de filtration (9b), constitué de pierre ponce sert plus particulièrement à retenir une partie du sel dissous ;

35 - le complément du dessalement est réalisé par un dispositif connu d'électrochloration avec une production simultanée d'hypochlorite de sodium servant également à potabiliser l'eau ;- la déchloration se fait dans un filtre (24) constitué de pierre ponce dans lequel circule l'eau à déchiorer pendant au moins trois minutes ;

6- Dispositif selon la revendication 5, de potabilisation de l'eau à partir d'eau polluée, salée ou saumâtre, auquel on ajoute une phase de dessalement de l'eau, comprenant au moins une première étape de filtration par un élément filtrant (1), une deuxième étape de fabrication d'hypochlorite de sodium, par un dispositif connu d'électrochloration (3) (10) (11), une troisième étape de déchloration par filtration (24) afin de la rendre potable et donc propre à la consommation humaine, caractérisé en ce que : - l'élément filtrant est constitué de au moins quatre étages successifs de pierre ponce (7) (8) (9) (9b) de granulométrie dans lesquels circule l'eau à traiter (17) pendant au moins trois minutes par filtre ; -le quatrième étage de filtration (9b), constitué de pierre ponce sert plus particulièrement à retenir une partie du sel dissous ; - le complément du dessalement est réalisé par un dispositif connu d'électrochloration avec une production simultanée d'hypochlorite de sodium servant également à potabiliser l'eau ; - la déchloration est réalisée de préférence par injection de peroxyde d'hydrogène ou de bisulfite stocké dans une cuve (25), puis injecté dans une cuve (22) équipée d'un 20 agitateur (29) ; -le peroxyde d'hydrogène agit en complément de l'hypochlorite de sodium pour la potabilisation de l'eau ;

7- Dispositif de potabilisation de l'eau selon l'une quelconque des revendications 5 à 6, caractérisé en ce que les modules de filtration sont intégrés dans la cuve de 25 stockage de l'eau filtrée (2), laquelle cuve sera utilisée alternativement pour alimenter le procédé de fabrication d'hypochlorite de sodium ainsi que le stockage d'eau traitée dans lequel sera injecté l'hypochlorite de sodium produit pour réaliser la potabilisation.

8- Dispositif de potabilisation de l'eau selon l'une quelconque des revendications 5 à 30 caractérisé en ce que l'eau traitée est stockée dans au moins une cuve (4) ou plusieurs cuves (5) (6)