WO1989005779A1 - Appareil destine a rendre potable les eaux polluees par des agents contaminants radioactifs, chimiques ou bacteriologiques - Google Patents

Appareil destine a rendre potable les eaux polluees par des agents contaminants radioactifs, chimiques ou bacteriologiques Download PDF

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Hervé ROUSSEAU
Françoise DUPRE
Joseph Rimmaudo
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Rousseau Herve
Dupre Francoise
Joseph Rimmaudo
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Definitions

  • the object of the invention relates to an apparatus intended to make potable water polluted by radioactive, chemical or bacteriological contaminants.
  • the device according to the invention eliminates these drawbacks and makes it possible, according to its constructive features, to respond to all of these problems. It consists first of all of a porous ceramic cylinder "doped" with molecules insoluble in water and of very high sorbtion capacity. To the sterilizing effect provided by the fineness of the porosity is added the purification in mineral elements of the water which has passed through it. Then, by a cylindrical "cartridge" of foam, doped with activated carbon added according to the conjunctures by a sorbent specific to the foreseen risk, such as a nuclear accident, also ensures the elimination of organic pollutants and mineral risks.
  • Figure 1 shows an individual filter device.
  • Figure 2 shows a collective filtering device.
  • FIG. 3 represents an industrial filtering device.
  • Candle 1 is made up of a homogeneous mixture of 45% kaolin, 45% diatoms, 5% manganese dioxide and 5% ferric hydroxide. This mixture is moistened until a fluid paste is obtained. It is then poured into a tubular mold of fine fabric.
  • the cylinder obtained After drying in air, the cylinder obtained is rotated so as to obtain an assembly sized to the normal proportions of use which are approximately 15 centimeters long and seven centimeters in diameter.
  • the film residues are reusable.
  • the appliance is then cooked at approximately 950 ° centigrade for one hour.
  • the lower part is closed by a washer 2 of rubber compressed between a screw and a nut.
  • the upper end comprises an identical device 3 with elastic body and clamping with screw and nut washer, the assembly is drilled in its center to allow the passage of clean water.
  • the suction device consists of a simple syringe.
  • the foam cylinder 4 is introduced into the tube by one of its ends.
  • It consists of a polyurethane foam with open cells and polymerized after addition to the polyol of 2% by mass of powdered activated carbon, and 5% by mass of potassium ferrocyanide with isocyanate.
  • the molding of these products is carried out in a tubular element with an internal diameter very slightly greater than that of the internal of the receiving candle so that the introduction is forced.
  • a larger family-type device, Figure 2 meets the needs of several people, about four, for eight days, supplied with water by a private installation such as a well or a borehole.
  • the foam cartridge 8 has the same composition as the previous one.
  • Grooves 9, 10 are hollowed out in the thickness of the ceramic wall at the upper and lower parts in order to accommodate O-rings 11, 12 made of synthetic material ensuring the seal between the jacket 7 and the spark plug 6.
  • the jacket at the inlet part forms a lower 15 and upper 13 housing between which is deposited a doped foam plate 14 of composition identical to that of the cartridge 8. Its function ensures a pre-filtration of the water supplied by a tap or valve 16.
  • the lower part of the filter comprises an outlet pipe 17 for filtered water.
  • the industrial device, Figure 3 has a dual function, first to avoid pollution of the water supply pipes, then to be immediately available.
  • the filter is formed by a steel bell 20 containing a porous candle 18 of the same composition as the previous ones and another foam cartridge 19 doped with ferric hydroxide, responsible for eliminating everything that could be fixed on the walls of pipelines and potassium ferrocyanide.
  • the filter can measure 1.5 meters high and have a diameter of 0.8 meters. Several sets can be arranged in parallel.
  • the ceramic candle is preferably "doped” with molecules insoluble in water and of high sorbtion capacity such as MnO2, Fe (OH) 3, K3Fe (CN) 6. Its porosity is close to 0.5 micron.
  • the “cartridge” is formed by a cylinder of foam doped with pulverulent activated carbon and by a sorbent specific to the pollution considered. It can receive 10% by mass of ferrous hydroxide to eliminate all that can attach to the walls of the pipes, or 5% by mass of potassium ferrocyanide.

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Abstract

L'objet de l'invention concerne un appareil destiné à rendre potable les eaux polluées par des agents contaminants radioactifs, chimiques ou bactériologiques. Il est constitué par la combinaison d'une bougie (1) contenant un mélange de bioxyde de manganèse et d'hydroxyde ferrique, ensuite par un élément interne concentrique ou cartouche (4) de mousse polyuréthane à cellules ouvertes à laquelle on adjoint avant polymérisation du charbon actif pulvérulant au polyol et du ferrocyanure de potassium à l'isocyanate. Il est destiné aux applications individuelles, collectives et industrielles.

Description

APPAREIL DESTINE A RENDRE POTABLE LES EAUX POLLUEES PAR DES AGENTS CONTAMINANTS RADIOACTIFS, CHIMIQUES OU BACTERIOLOGIQUES
L'objet de l'invention concerne un appareil destiné à rendre potable les eaux polluées par des agents contaminants radioactifs, chimiques ou bactériologiques.
11 est destiné aux applications individuelles, collectives et industrielles.
Les dispositifs connus de filtration pour ces destinations ne peuvent être efficaces que pour un type de pollution ou s'ils sont utilisés pour des fins multiples, manquent d'efficacité ou encore demandent un apport d'énergie complémentaire soit électrique, soit autre.
Le dispositif suivant l'invention supprime ces inconvénients et permet suivant ses particularités constructives de répondre à l'ensemble de ces problèmes. Il est constitué d'abord par un cylindre en céramique poreuse "dopée" par des molécules insolubles dans l'eau et de très forte capacité de sorbtion. A l'effet stérilisant assuré par la finesse de la porosité s'ajoute l'épuration en éléments minéraux de l'eau qui l'a traversée. Ensuite, par une "cartouche" cylindrique en mousse, dopée par du charbon actif additionné suivant les conjonctures par un sorbant spécifique au risque prévu, tel un accident nucléaire, assure également l'élimination des polluants organiques et minéraux risiduels.
Il est constitué par la combinaison d'une bougie contenant un mélange de bioxyde de manganèse et d'hydroxyde ferrique, ensuite par un élément interne concentrique ou cartouche de mousse polyuréthane à cellules ouvertes à laquelle on adjoint avant polymérisation du charbon actif pulvérulent au polyol et du ferrocyanure de potassium à l'isocyanate.
Sur les dessins annexés, donnés à titre d'exemple non limitatif, d'une des formes de réalisation de l'objet de l'invention :
La figure 1 représente un dispositif filtrant individuel. La figure 2 représente un dispositif filtrant collectif. La figure 3 représente un dispositif filtrant industriel. La bougie 1 est constituée par un mélange homogène de 45 % de kaolin, 45 % de diatomées, 5 % de bioxyde de manganèse et de 5 % d'hydroxyde ferrique. Ce mélange est humidifié jusqu ' à obtention d 'une pâte fluide. Il est ensuite coulé dans un moule tubulaire en tissu fin.
Après séchage à 1' air, le cylindre obtenu est tourné de façon à obtenir un ensemble dimensionné aux proportions normales d'utilisation qui sont d 'environ 15 centimètres de long et sept centimètres de diamètre.
Ces dimensions s 'appliquent à un filtre dit individuel.
Les résidus de tournage sont réutilisables. L' appareil est ensuite cuit à environ 950° centigrades pendant une heure.
La partie inférieure est obturée par une rondelle 2 de caoutchouc comprimée entre un vis et un écrou.
L ' extrémité supérieure comporte un dispositif identique 3 avec corps élastique et serrage avec rondelle vis et écrou , l ' ensemble est percé en son centre pour permettre le passage de l ' eau propre.
Le dispositif d ' aspiration est constitué par une simple seringue.
Le cylindre 4 de mousse s ' introduit dans le tube par l 'une de ses extrémités .
Il est constitué par une mousse polyuréthane à cellules ouvertes et polymérisée après ajout au polyol de 2 % en masse de charbon actif pulvérulent , et de 5 % en masse de ferrocyanure de potassium à l' isocyanate .
Le moulage de ces produits est effectué dans un élément tubulaire de diamètre interne très légèrement supérieur à celui interne de la bougie réceptrice de façon que l 'introduction soit forcée.
Un appareil à plus grand débit du type familial, figure 2, répond aux besoins de plusieurs personnes, quatre environ, pendant huit jours , alimentées en eau par une installation privée tel un puits ou un forage.
Il est constitué par une bougie poreuse 6 de même composition et totalement cylindrique, mais de plus grande dimension. Elle est protégée par une enveloppe extérieure 7. La cartouche de mousse 8 est de même composition que la précédente. Des gorges 9, 10 sont creusées dans l'épaisseur de la paroi de céramique aux parties hautes et basses afin de loger des joints toriques 11, 12 en matière synthétique assurant l'étanchéité entre la chemise 7 et la bougie 6.
La chemise à la partie admission forme un logement inférieur 15 et supérieur 13 entre lesquels est déposée une plaque de mousse dopée 14 de composition identique à celle de la cartouche 8. Sa fonction assure une pré-filtration de l'eau amenée par un robinet ou vanne 16.
La partie inférieure du filtre comporte un conduit d'évacuation 17 d'eau filtrée.
L'appareil industriel, figure 3, répond à une double fonction, d'abord éviter une pollution des canalisations d'adduction d'eau, ensuite d'être immédiatement disponible.
Il ne comporte pas de système d'élimination d'iode car les filtres à charbon actif ou des floculants qui en incorporent sont systématiquement présents dans les installations industrielles de potabilisation.
Il est formé par une cloche d'acier 20 contenant une bougie poreuse 18 de même composition que les précédentes et une autre cartouche de mousse 19 dopée par de l'hydroxyde ferrique, chargé d'éliminer tout ce qui serait susceptible de se fixer sur les parois des canalisations et du ferrocyanure de potassium. Le filtre peut mesurer 1 mètre cinquante centimètres de haut et avoir un diamètre de 0,8 mètre. On peut disposer parallèlement plusieurs ensembles.
La bougie céramique est préférentiellement "dopée" par des molécules insolubles dans l'eau et de forte capacité de sorbtion telles que MnO2, Fe(OH)3, K3Fe(CN)6. Sa porosité est voisine de 0,5 micron.
La "cartouche" est formée par un cylindre de mousse dopée par du charbon actif pulvérulent et par un sorbant spécifique à la pollution considérée.. Elle peut recevoir 10 % en masse d' hydroxyde ferrtque pour éliminer tout ce qui peut se fixer sur les parois des canalisations , ou encore 5 % en masse de ferrocyanure de potassium.
Ces agents pourront varier dans la limite des équivalents suivant la destination prévue, sans changer les dispositions générales des éléments qui viennent d ' être décrits .

Claims

REVENDICATIONS
1 ° Dispositif de potabilisation des eaux réalisant en un seul et même appareil une filtration stérélisante et une sorbtion des éléments organiques et minéraux dissous. 2° Dispositif destiné à rendre potable les eaux polluées par des agents contaminants radioactifs, chimiques ou bactériologiques applicables aux usages individuels , collectifs ou industriels ayant pour objet de réaliser une filtration par paroi poreuse et une épuration sorbante par cartouche jointive interne concentrique imprégnée par des agents actifs correspondant à la potabilisation envisagée et se caractérisant par la combinaison d ' abord d ' une bougie ( 1 ) constituée par 45 % de kaolin avec 45 % de diatomées , 5 % de bioxyde de manganèse , 5 % d ' hydroxyde ferrique mélangés et hydratés pour former une pâte homogène fluide coulée dans un moule tubulaire en tissu fin , séchée à l ' air puis tournée et enfin cuite à 950° pendant une heure . Cette bougie enveloppant la cartouche filtrante (4) est obturée à sa partie supérieure par une rondelle en caoutchouc (3) comprimée et écrasée entre vis et écrou avec conduit d ' évacuation et à sa partie inférieure par un élément identique (2) sans conduit . 3° Dispositif suivant la revendication 1 se caractérisant par le fait que la cartouche filtrante est constituée par de la mousse de polyuréthane à cellules ouvertes , polymérisée après ajout au polyol de 2 % en masse de charbon actif pulvérulent additionné de 5 % en masse de ferrocyanure de potassium à l ' isocyanate et moulée en forme cylindrique pour être placée en force dans la bougie cylindrique.
4° Dispositif suivant la revendication 1 pour filtre de plus grande dimension à usage collectif se caractérisant par le fait que la bougie (6) est enveloppée par une chemise (7) , des joints toriques ( 11 , 12) étanchéisent la bougie par logement dans les gorges circulaires hautes et basses (9 , 10) , alors que la partie supérieure comporte enveloppée par la chemise supérieure un logement ( 13) , une plaque pré-filtrante ( 14) de même composition que la cartouche de mousse ( 8) se logeant sur la partie supérieure de la chemise (7) par un logement inférieur ( 15 ) , une admission ( 16) et un écoulement ( 17 ) complète cet ensemble . 5° Dispositif suivant les revendications 1 et 2 pour filtrage industriel constitué par une bougie ( 18) , une cartouche filtrante ( 19) et une enveloppe métallique (20 ) de protection formant logements périphétiques répartiteur d'eau .
6 Feuillets
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