WO2022162316A1 - Installation de dépollution d'eau polluée par des hydrocarbures, procédé de dépollution et leur utilisation en cas de pollution accidentelle - Google Patents

Installation de dépollution d'eau polluée par des hydrocarbures, procédé de dépollution et leur utilisation en cas de pollution accidentelle Download PDF

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depollution
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Robert OGIER
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ASSAINISSEMENT MAINE ANJOU et par abréviation "A.M.A."
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Definitions

  • the present invention relates to an installation for depolluting surface or underground water polluted by oils or light hydrocarbons, the depollution method implementing said installation, as well as their use in particular in the event of accidental pollution of an environment. natural.
  • the first technique can be to urgently carry out “non-selective” surface pumping of the contaminated water, at the level of the stream.
  • the directly pumped liquid is transferred by road transport to a treatment center, sometimes very far from the place of the incident.
  • the waste thus pumped and transferred can contain up to 999/1000 of water extracted from the natural environment, and only 1/1000 pollutant. Indeed, on average, one liter of spilled hydrocarbons contaminates up to one hectare of contaminated water, which corresponds to approximately 1 m 3 which will then be pumped by this technique.
  • API American Petroleum Institute separators
  • API separators which are found in refineries, allow pre-treatment of water loaded with oily waste. Consisting of basins several meters long, these separators provide a retention time of several hours in order to allow the oil to rise in flotation and the solid matter to settle. The flow rate is very slow there.
  • a skimming device allows the collection of floating waste at the unit outlet. This type of separator, which is extremely bulky, could not however be transported to the site of a pollution accident. In addition, these facilities do not allow treatment of sufficient quality, they only constitute the upstream phase of water treatment.
  • separators are put in place for parking runoff or fuel overflows in service stations. These separators, buried, receive, in dry weather, small volumes of hydrocarbons, or in the event of heavy rainfall, water with a low pollutant content.
  • the water/hydrocarbons flow enters the installation by gravity, which comprises a first compartment, called the "sludge trap", exclusively intended for the settling of solid particles (sand, gravel, sludge).
  • the entire liquid stream then passes through a coalescing device (also called coalescing filter) composed of a set of superimposed plates or cells in the form of honeycomb tubes through which the hydrocarbon droplets agglutinate to form larger drops, of lower density than water.
  • this separator is equipped, downstream of the coalescer filter, at the outlet of the separator, with a mechanical float-shutter.
  • This float calibrated at a density between the density of water and that of hydrocarbons, floats in water but sinks under light hydrocarbons.
  • the progressive accumulation of pollutant on the surface of the water in the separator thus lowers the float, so that the latter ends up, by means of a valve, by closing the outlet when the accumulation of pollutant is too great. .
  • the maintenance of the structure would have to take place far too frequently (variable depending on the case, but which can go up to 3 to 4 times a day in the case of an intervention site on accidental hydrocarbon pollution), with the risk of recreating pollution, if the cleaning is not carried out in time , and the major inconvenience of having to interrupt the urgent process of cleaning up the body of water.
  • the float-shutter occupies a large volume in the separator.
  • a first object of the invention is therefore to propose a depollution installation, making it possible to treat continuously, during a complete depollution operation, water which may be heavily loaded with oils or light hydrocarbons, in particular in the form of emulsion.
  • Another object of the invention is to propose a depollution installation making it possible to dispense with the presence of a shutter at the outlet of the installation.
  • Another object of the invention is to propose a depollution installation making it possible to treat water heavily loaded with oils or light hydrocarbons, in particular in the event of floating pollution, covering bodies of water, while making it possible to restore the water thus depolluted directly into the natural environment.
  • Another object of the invention is to provide a depollution installation allowing the recovery of fractions highly concentrated in pollutants to limit the volume of waste to be evacuated to a treatment center, and possibly allowing the recycling of oils or hydrocarbons after their separation from the polluted water stream.
  • Another object of the invention is to provide a mobile installation for depolluting water heavily loaded with oils or hydrocarbons comprising only physical water/pollutant separator devices.
  • Another object of the invention is to provide a compact and transportable installation on/within or towed by a land motor vehicle (in particular within an ampliroll® rocker [brand of the Marrel company]) in order to to be able to carry out treatment on site, and thus meet certain space constraints.
  • a land motor vehicle in particular within an ampliroll® rocker [brand of the Marrel company]
  • the present invention aims to overcome the drawbacks of current separators by proposing an installation for depolluting water contaminated by oils or light hydrocarbons, hereinafter referred to as "floating pollutants", in particular in the event of accidental pollution, said installation comprising a treatment unit, means for supplying said unit with a flow of water charged with pollutants, a treated water outlet and means for collecting pollutants, said unit being formed of an inlet pipe and compartments arranged in series in which are implemented, from the upstream inlet to the downstream outlet, various means/devices for the physical separation of the pollutants from the polluted water, the depollution installation being characterized in that the supply means comprise one or more suction-discharge pumps for a water flow loaded with pollutants towards the inlet pipe of a first upstream compartment including a skimmer separator (for by overflow or skimmer bowl) for collecting floating pollutants, towards a tank for collecting said pollutants, said skimmer separator being arranged, in the first compartment,
  • floating pollutant is meant, in the present application, any liquid product immiscible with water and of lower density than water, which can be separated by water-pollutant phase shift, oils and light hydrocarbons being here are non-limiting examples.
  • depollution covers the treatment leading to a reduction in the concentration of pollutant in the water, or even its almost complete elimination, mainly with a view to discharging the water thus treated, c ie less loaded with pollutants, in its original environment.
  • the compartment(s) arranged downstream of said first compartment comprise(s) successive "refining" devices for the physical separation of residual pollutants from the polluted water, residual pollutants possibly being in the form of emulsion in the flow of the water column of these downstream compartments.
  • pollutant/water and water/pollutant emulsions cover both "oil-in-water” type emulsions and “water-in-oil” type emulsions, and also indiscriminately emulsions where the pollutant is the majority and those where water is the majority.
  • the fact of permanently evacuating the pollutants from the first compartment and the absence of a shutter at the outlet of the processing unit optimize the quantity of water in relation to the quantity of pollutants in this first compartment and in the compartments located downstream, which then makes it possible to obtain a better efficiency of final water-pollutant separation, and thus to reject treated water of better quality.
  • the recovery of almost all the pollutants from the first compartment also makes it possible to introduce into the downstream compartments only a flow with a low pollutant content, which avoids any risk of saturation of the coalescing device, as well as the need to change too much often the absorbent/adsorbent means during operation.
  • the coalesced pollutant recovery device is an oleophilic contact skimmer, for example an oleophilic belt, disc, brush or drum skimmer.
  • a complementary device for refining the physical water/pollutant separation can comprise means absorbing or absorbing pollutants; this additional device can be optimized by the presence of a gas bubble diffuser at the bottom of the compartment.
  • one of the compartments, located downstream of the first compartment can comprise, preferably at its base, a gas bubble diffuser, associated with means absorbing or absorbing pollutants, arranged above said diffuser, preferably floating on the stream of water.
  • These bubbles have the main function of promoting and accelerating the rise of residual pollutants towards said absorbent or absorbent means making it possible to trap the latter.
  • the depollution installation comprises a continuous analyzer of the quality of the treated water placed in a treated water outlet pipe, which can be configured to automatically stop the operation of the installation in the event of insufficient quality (that is to say in relation to a predefined threshold value).
  • the installation also comprises a pollutant collection tank, equipped with at least one level sensor equipped with a switch, configured to automatically stop the operation of the installation when said tank is full, c i.e. in order to detect when said tank must be emptied or replaced, and to interrupt the depollution operation before any overflow.
  • a pollutant collection tank equipped with at least one level sensor equipped with a switch, configured to automatically stop the operation of the installation when said tank is full, c i.e. in order to detect when said tank must be emptied or replaced, and to interrupt the depollution operation before any overflow.
  • each or at least one of said compartments of the processing unit can be equipped with level probe(s), equipped with a switch and configured to automatically stop the operation of the installation in the event of a risk of overflow, thus making it possible to interrupt the depollution operation, for example in the event of a jam of dead leaves introduced into the treatment unit with the input flow.
  • the installation according to the present invention comprises a connected alert system continuously transmitting the quality of the treated water discharged, and instantly alerting the operator in the event of a malfunction of the installation (in particular triggering of the treatment unit or tank anti-overflow procedure, interruption of operations due to an undesired rejection value).
  • the suction pump(s) is (are) preferably volumetric pump(s), advantageously limiting the formation of a water-pollutant emulsion (for example water/oil or water/hydrocarbon), before entering the treatment unit.
  • a water-pollutant emulsion for example water/oil or water/hydrocarbon
  • the means for supplying said unit with a flow of pollutant-laden water comprise at least one pump comprising a suction pipe connected to a threshold skimming device , floating or positioned on the surface of the body of water.
  • the polluted water flow entering the treatment unit is a flow heavily loaded with oils or light hydrocarbons that can contain up to 60% by volume of pollutants (pure and/or in emulsion form).
  • the separator-skimmer of the first compartment of the processing unit is a separator-skimmer by oleophilic contact or by overflow (for example in the form of a transverse ramp or bowl skimmer), preferably adjustable in height.
  • This separator-skimmer thus makes it possible to select, advantageously continuously, a more or less significant and/or more or less concentrated fraction of the supernatant pollutant to be collected in perpetual renewal, thus making it possible to minimize to the extreme the waste to be disposed of.
  • This adjustment of the height of the separator-skimmer also influences the quality of the discharge of the treated water.
  • This level of selection can be further refined by means of a second adjustment device placed at the output of the processing unit, making it possible to precisely adjust the height of the stream of water, and therefore of the pollutant, in the entire processing unit.
  • An overflow separator-skimmer does not require a power source. This is particularly interesting in the case of a processing unit dedicated to emergency interventions on accidental pollution where it is important to have an energy-autonomous installation.
  • An oleophilic contact separator-skimmer is preferred when the flow to be treated is loaded with fatty pollutants and does not contain micro-waste (such as vegetation debris). It is therefore recommended for the treatment of industrial effluents for example.
  • the installation according to the present invention is thus able to clean up both highly charged (or even predominantly charged) water with floating pollutants (in particular a flow resulting from pumping by means of a threshold skimming device) , than a flow lightly loaded with pollutant (in particular a water column in which the pollutant would also have dissolved).
  • the installation according to the present invention is particularly suitable for the depollution of pollutants present in the form of an emulsion.
  • the present invention also relates to a continuous process for the depollution of water, from a natural or industrial environment, contaminated by floating pollutants, such as oils or light hydrocarbons, in particular in the event of accidental pollution, by means of an installation in accordance with the installation described above, said method comprising the following successive steps: (i) suction of a water flow loaded with pollutants, (ii) tranquilization of said inlet flow in the first compartment of the processing unit, leading to a phase separation, (iii) collection by skimming of the upper phase comprising said floating pollutants, (iv) refining the treatment of the residual polluted stream, originating from the first compartment, by passing said residual polluted stream to the through a coalescing device with recovery of the coalesced pollutants and/or bringing said residual stream into contact with a means that absorbs and/or absorbs pollutants, (v) then discharge of the treated water for return to its initial environment.
  • floating pollutants such as oils or light hydrocarbons
  • the invention finds an advantageous use of the depollution installation and of the method described above for the depollution of water accidentally polluted by floating products such as oils or light hydrocarbons, directly on the site of pollution, with rejection of the treated water in its initial environment. If the intervention is rapid after the accidental spill, the pollution not having yet dissolved in the environment, it is possible to pump only the surface of the contaminated body of water (and not the whole of the column of water). 'water), or a water heavily loaded with pollutants that the installation according to the invention is capable of treating continuously.
  • the optimization of the phenomenon of separation within the unit by the means described above, as well as the absence of a shutter at the output of the processing unit, make it possible to design a compact installation transportable on/within a motorized land vehicle (particularly within an ampliroll® cradle) or towed by a motorized land vehicle.
  • the depollution installation can be applied to the depollution of surface water, such as lakes, ponds, rivers, rivers, or underground water, both to the depollution of fresh water and brackish water (ports, entrances maritime) or salted.
  • FIG. 1 shows a diagram of a first embodiment of the processing unit of a depollution installation according to the present invention
  • FIG. 2 shows a diagram of a second compact embodiment of the processing unit of a depollution installation according to the present invention.
  • an example of a depollution installation comprises a processing unit 1 formed of several compartments arranged in series, fluidly connected and each comprising at least one device for physically separating floating pollutants such as oils or light hydrocarbons from polluted water.
  • This processing unit comprises a feed 2 in stream 3 of water to be cleaned up and an outlet 20 for the treated water. All of the circulation of the flow to be decontaminated takes place by gravity from the upstream (left side of figure 1) to the downstream (right side of figure 1) by successively crossing the three main compartments presented in this example.
  • the inlet to the processing unit firstly comprises a grid 4 making it possible to retain coarse elements, such as vegetation, also floating on the surface of the surface water to be cleaned up.
  • the first upstream compartment 5 is equipped with a skimmer separator 9 by overflow, here in the form of a transverse skimming ramp, preferably adjustable in height, allowing the floating pollutant 8 to be collected continuously accumulating in a sheet above the stream 6 and evacuate it to a tank or other storage element.
  • a skimmer separator 9 by overflow, here in the form of a transverse skimming ramp, preferably adjustable in height, allowing the floating pollutant 8 to be collected continuously accumulating in a sheet above the stream 6 and evacuate it to a tank or other storage element.
  • This floating mass can comprise a fraction of pure pollutant and a fraction of water/hydrocarbon or water/oil emulsion, continuously replenished by the flow entering this first compartment, which gradually settles and separates, on the one hand , in a phase of pollutant 8 which is more concentrated and therefore lighter and on the other hand, in clear water or in an aqueous emulsion phase less loaded with hydrocarbon or oil, and therefore denser than the phase containing the concentrated pollutant.
  • This first compartment 5 where this two-phase separation takes place comprises, between the flow inlet pipe and the separator-skimmer 9, a calming zone for the flow to be treated (of the order of a few tens of centimeters) , within which the pure pollutant phase floats, and the emulsion phase and any heavy particles that may be present settle out (even if the threads of surface water to be depolluted contain few or no solid particles, unlike rainwater from car parks or service stations, for example).
  • This first compartment 5 communicates with a coalescing device 10 (also called a coalescing filter) with cells in the shape of honeycombs, capable of coalescing the hydrocarbon droplets contained in any residual emulsion to form larger droplets.
  • a coalescing device 10 also called a coalescing filter
  • This band skimmer 12 is equipped with a scraper 13 making it possible to collect the pollutant collected on said band and then evacuate it towards the tank initial storage or to another means of storage.
  • a third compartment 18 Downstream of the second coalescence compartment 11 is formed a third compartment 18 equipped with a diffuser 14 generating gas bubbles 15, such as air or oxygen-enriched air. These bubbles make it possible to promote and accelerate the rise of the last residual hydrocarbons towards an absorbent device 16 of the blotter type before the exit 20 of the treated water from the treatment unit.
  • gas bubbles 15 such as air or oxygen-enriched air.
  • This processing unit is also equipped with a device 17 for adjusting the height of the stream, as well as an exit channel 19 to an analyzer (not shown in the figures) of total hydrocarbons in continued.
  • FIG. 1 shows a supply 2 of polluted stream to be treated arranged longitudinally, that is to say in alignment with the compartments of the tank forming the unit of treatment 1 .
  • the supply of the processing unit 1 is carried out via an inlet 21 provided laterally or on the top of the tank forming the processing unit 1; this entry is represented by a circle in figure 2.
  • This second embodiment corresponds to a more compact processing unit, the flow inlet to be processed being located, for example (as shown in Figure 2) from the center of the tank forming the processing unit, above the upper wall of the coalescing filter 10.
  • a horizontal fixed partition 22 slightly inclined in the direction of the stream 6 also allows the flow to be calmed to promote the water/pollutant phase shift before the latter is collected by the separator skimmer 9.
  • the path taken by the flow within the first compartment longer than in the context of the first embodiment, leaves more time for the pollutant to rise in flotation and therefore allows better performance.
  • the flow collected by overflow in the separator-skimmer 9 is directed according to the arrow 25 by gravity towards a tank for collecting the pollutant.
  • the polluted flow supply to the treatment unit is carried out by means of one or more volumetric pumps (not shown) connected to one or more floating threshold skimming devices or positioned on the surface of the water (not shown).
  • the processing unit 1 has an optimized volume compared to existing separators thanks to the aforementioned arrangements.
  • the box forming the treatment unit 1 can be easily transported to the pollution site to treat the water polluted by oils or light hydrocarbons as closely and directly as possible.
  • the depollution method according to the invention by means of the installation according to the variant of FIG. 1 or the variant of FIG. 2 is described below.
  • the processing unit is brought to the site of the pollution, for example to the site of accidental pollution by light hydrocarbons, of surface water such as a pond, a lake, a river or a port. It can also be groundwater.
  • This polluted water is pumped at its surface by means of one or more volumetric pumps connected to one or more threshold skimmers (floating or stabilized) allowing the collection of a large fraction of the floating pollutant (in a pure and/or emulsified form ), this fraction possibly reaching 50 to 60% of the total volume of the incoming water/hydrocarbon mixture.
  • the pumped flow is returned to the inlet pipe 2 of the processing unit 1 .
  • This flow heavily laden with hydrocarbons is treated continuously, first of all by two-phase separation (settling then skimming) in a calming zone of the first upstream compartment 5, the concentrated supernatant pollutant being collected, at the end opposite the pipe of inlet 2, by means of the separator-skimmer 9 and directed towards the collection tank 25
  • This first processing step makes it possible to continuously collect a non-negligible fraction of the concentrated hydrocarbon upstream of the coalescing device 10.
  • the flow of water although stripped of almost all of the hydrocarbons it contained, then passes through the coalescing device 10 disposed at the inlet of the second compartment 11 .
  • the passage of said flow through the honeycomb cells of the coalescing device 10 gathers the hydrocarbon droplets into larger droplets which move to the surface of the stream 6 by flotation as far as the belt skimmer 12 where they are collected by the scraper 13.
  • the pollutant thus collected can then be recovered, as shown in FIG. 1, in the separator-skimmer 9 by overflow to be directed to the collection tank 25 (or directly evacuated to a collection tank separated).
  • the residual water flow then goes to the third compartment 18 where the gas bubbles 15 generated by the diffuser 14 lead the last droplets of hydrocarbons to an absorbent blotter 16, before the discharge of the water treated by exit 20.
  • the processing unit is also equipped, in the various compartments, with level probes (not shown), fitted with a switch and configured to automatically stop the pumping operation in the event of a risk of overflow.
  • the treatment unit is also equipped with an analyzer 19 which makes it possible to continuously monitor the quality of the water discharged and to instantly signal an undesired quality of the discharge of the treated water into nature. This device offers the operator the possibility of modifying the settings of the installation while continuing the depollution operation, or of automatically interrupting this operation when the quantity of pollutant present in the discharged water reaches an undesired value.
  • the risks of interruption of the depollution operation are extremely minimized: the flow flows by gravity (therefore without risk of engine failure) within the processing unit, a major fraction of pollutant is recovered continuously from the first compartment, thus avoiding the risk of saturation of the coalescing cell filter and contamination of the water discharged at the outlet and therefore the need to clean the unit.
  • the installation does not include a mechanical shutter at the treated flow outlet.
  • the water thus treated is evacuated through the outlet pipe 20 and can be discharged into its original natural environment during depollution.
  • the installation according to the invention makes it possible to reduce, only by physical separation steps, the floating contamination having reached the water of the natural environment until a desired decontamination situation is obtained after the discovery of this accidental pollution (in the context of "rescue" operations after accidental pollution, the concentration of residual pollutants in the water returned to its initial environment is not apprehended).
  • the installation according to the invention nevertheless makes it possible, in current use, to obtain treated water containing, as an indication, less than 5 mg/L of hydrocarbons (corresponding in particular to standard EN-858-1 applicable to installations for the separation of light liquids and waste water by gravity and/or coalescence, excluding stage emulsions, solutions of light liquids and water, fats and oils of vegetable and animal origin), even from of a stream of polluted water initially heavily loaded with hydrocarbons.
  • hydrocarbons corresponding in particular to standard EN-858-1 applicable to installations for the separation of light liquids and waste water by gravity and/or coalescence, excluding stage emulsions, solutions of light liquids and water, fats and oils of vegetable and animal origin
  • the operation of the processing unit is set so as to recover a maximum of pollutant as quickly as possible, and not to discharge high quality water.
  • the treated water is then discharged into the confined polluted area.
  • An alert system connected to the analyzer allows the operator to be notified in real time of a discharge of water charged to an undesired value, which allows him to make new adjustments to avoid this pitfall .
  • the pollutant recovered in the collection tank it can be very concentrated, consequently minimizing to the extreme the volume of pollutant to be evacuated from the site and the transport costs (as well as possibly the recycling costs) associated .
  • the processing unit has the advantage of being mobile and of being able to be easily embarked on a vehicle and transportable for direct intervention on a pollution site.

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Abstract

Installation de dépollution d'eau contaminée par des huiles ou hydrocarbures légers, comprenant une unité de traitement (1), des moyens d'alimentation de ladite unité en flux d'eau chargée en polluants, une sortie (20) d'eau traitée et des moyens de collecte des polluants, ladite unité étant formée de compartiments disposés en série incluant divers dispositifs de séparation physique des polluants, caractérisée en ce que les moyens d'alimentation comprennent une ou plusieurs pompe(s) d'aspiration d'un flux d'eau très chargé en polluant reliée à un premier compartiment amont incluant un séparateur écrémeur de recueil des polluants flottants, relié(s) à une cuve (25) de collecte desdits polluants, et en ce qu'elle comprend, pour l'affinage aval de la séparation eau-polluant un dispositif coalesceur (10) à alvéoles ou à plaques, un écrémeur par contact oléophile de récupération des polluants coalescés, et éventuellement des moyens absorbant ou adsorbant (16) des polluants. L'invention concerne également le procédé de dépollution associé et son utilisation en cas de pollution accidentelle.

Description

Description
Titre de l'invention : Installation de dépollution d’eau polluée par des hydrocarbures, procédé de dépollution et leur utilisation en cas de pollution accidentelle
[0001] DOMAINE DE L’INVENTION
[0002] La présente invention concerne une installation de dépollution d’eau superficielle ou souterraine polluée par des huiles ou hydrocarbures légers, le procédé de dépollution mettant en œuvre ladite installation, ainsi que leur utilisation en particulier en cas de pollution accidentelle d’un milieu naturel.
[0003] ETAT DE LA TECHNIQUE
[0004] En matière d'accident de pollution des eaux par des hydrocarbures (ou autre polluant flottant, telles que des huiles), il est essentiel d'intervenir le plus rapidement possible, notamment afin de stopper la propagation de la pollution, prendre les mesures nécessaires à la préservation de la faune et de la flore, et limiter le phénomène de diffusion et/ou de solubilisation de la pollution dans l'eau.
[0005] La première technique peut être d’effectuer dans l'urgence un pompage de surface « non sélectif » de l'eau contaminée, au niveau du fil d’eau. Dans ce cas, le liquide directement pompé est transféré par transport routier vers un centre de traitement, parfois très éloigné du lieu de l’incident. Dans la mesure où les hydrocarbures flottent à la surface des eaux, et que, par effet venturi, l’eau est aspirée par préférence au polluant de plus faible densité, les déchets ainsi pompés et transférés peuvent contenir jusqu’à 999/1000 d’eau extraite du milieu naturel, et seulement 1/1000 de polluant. En effet, en moyenne, un litre d'hydrocarbures déversé contamine jusqu’à un hectare de plan d'eau contaminé, ce qui correspond à environ 1 m3qui sera alors pompé par cette technique.
[0006] Le coût financier et l’impact écologique du pompage et du transport de l’eau souillée sont donc sans commune mesure avec la quantité de polluant répandu.
[0007] Il est donc nécessaire de prévoir une installation de traitement sur site de ces eaux polluées pour éviter un transfert vers un centre de traitement d’un trop grand volume d’eau contaminée. [0008] Si l’on se réfère au domaine de la dépollution des eaux souillées par des hydrocarbures de manière « non-accidentelle » ne nécessitant pas d’intervention en urgence (par exemple pollutions résultant de l’exploitation normale d’un site) il existe des installations de types séparateurs permettant un traitement sur site.
[0009] Par exemple, les séparateurs API (American Petroleum Institute), que l’on trouve dans les raffineries, permettent un pré-traitement des eaux chargées en déchets huileux. Constitués de bassins longs de plusieurs mètres, ces séparateurs ménagent un temps de rétention de plusieurs heures afin de permettre une montée en flottaison de l’huile et une décantation des matières solides. La vitesse d’écoulement du flux y est très lente. Un dispositif d’écrémage permet la collecte du déchet flottant en sortie d’unité. Ce type de séparateur, extrêmement volumineux, ne pourrait cependant être transporté sur le site d’un accident de pollution. En outre, ces installations ne permettent pas un traitement de qualité suffisante, elles ne constituent que la phase amont du traitement des eaux.
[0010] A titre d’illustration également, des séparateurs sont mis en place pour les eaux de ruissellement de parking ou les débordements de carburants dans les stations-services. Ces séparateurs, enterrés, reçoivent, par temps sec, de faibles volumes d’hydrocarbures, ou en cas de forte pluviométrie, des eaux faiblement chargées en polluants. Le flux eau/hydrocarbures entre par gravité dans l’installation qui comporte un premier compartiment, appelé « débourbeur », exclusivement destiné à la décantation des particules solides (sables, graviers, boues). La totalité du flux liquide traverse ensuite un dispositif coalesceur (appelé aussi filtre coalescent) composé d’un ensemble de plaques superposées ou d’alvéoles en forme de tubes en nids d’abeille au travers desquelles les gouttelettes d’hydrocarbures s’agglutinent pour former des gouttes plus volumineuses, de plus faible densité que l’eau. Les gouttes d’hydrocarbures s’accumulent alors en surface de ce second compartiment « séparateur », dédié au déphasage de l’eau et des hydrocarbures. Un tel séparateur est décrit dans le brevet FR 2 654 950 B1 . Ce type d’installation présente cependant l’inconvénient de ne pouvoir recevoir et traiter en continu qu’un flux faiblement chargé, pour les raisons détaillées ci-après. [0011] En effet, en premier lieu, l’introduction d’une émulsion trop chargée en polluant dans le filtre coalescent nuirait à l’efficacité du phénomène de coalescence au point de libérer vers l’extérieur une eau renfermant des polluants à des valeurs supérieures à celles de l’autorisation de rejet dans les domaines réglementés.
[0012] En second lieu, à mesure que le polluant s’accumule en surface, sa masse appuie sur la colonne d’eau. Par un effet Vortex, l’eau évacuée « aspire » alors des hydrocarbures de cette masse vers le milieu naturel. Afin de limiter cet écueil, et uniquement dans cet objectif, ce séparateur est équipé, en aval du filtre coalesceur, au niveau de la sortie du séparateur, d’un flotteur-obturateur mécanique.
[0013] Ce flotteur, taré à une densité comprise entre la densité de l’eau et celle des hydrocarbures, flotte dans l'eau mais coule sous les hydrocarbures légers. L’accumulation progressive de polluant à la surface de l’eau dans le séparateur fait ainsi descendre le flotteur, de sorte que celui-ci finit, au moyen d’un clapet, par obturer la sortie lorsque l’accumulation de polluant est trop importante.
[0014] Néanmoins, faute de nettoyage à temps, l’eau rejetée vers l’environnement est contaminée par les hydrocarbures accumulés en surface bien avant que le clapet ne ferme ledit obturateur. Sans attendre l’obturation totale de la sortie du séparateur, son nettoyage est alors impératif pour éviter un rejet non réglementaire dans l’environnement. Ensuite, faute de nettoyage, la fermeture du clapet de l’obturateur provoque, sous l’action de la masse de polluant accumulé en surface, une montée en charge de l’ensemble du séparateur, qui finit par déborder, créant alors une pollution au niveau de la station-service, voire au- delà. C’est pourquoi une maintenance est prévue à échéance régulière. Les eaux pluviales qui s’écoulent dans ce type d’ouvrage étant faiblement chargées en hydrocarbures, ce nettoyage avec évacuation des hydrocarbures accumulés n’a généralement lieu qu’une à deux fois par an, sauf incident nécessitant un nettoyage anticipé. Ce type de séparateur avec flotteur-obturateur n’est donc pas conçu pour recevoir et traiter en continu une eau très chargée en hydrocarbures, par exemple s’il est utilisé en cas de pollution accidentelle d’une eau superficielle, d’autant plus lorsque celle-ci est refoulée par pompage. Si tel était le cas, la maintenance de l’ouvrage devrait avoir lieu beaucoup trop fréquemment (variable selon les cas, mais pouvant aller jusqu’à 3 à 4 fois par jour dans le cas d’un chantier d’intervention sur des pollutions accidentelles en hydrocarbures), avec le risque de recréer une pollution, à défaut de procéder au nettoyage à temps, et l’inconvénient majeur de devoir interrompre le processus urgent de dépollution du plan d’eau. De plus, le flotteur-obturateur occupe un volume important dans le séparateur.
[0015] BUTS DE L’INVENTION
[0016] Un premier but de l’invention est donc de proposer une installation de dépollution, permettant de traiter en continu pendant une opération complète de dépollution, d’une eau pouvant être très chargée en huiles ou hydrocarbures légers, notamment sous forme d’émulsion.
[0017] Un autre but de l’invention est de proposer une installation de dépollution permettant de s’affranchir de la présence d’un obturateur en sortie d’installation.
[0018] Un autre but de l’invention est de proposer une installation de dépollution permettant de traiter des eaux très chargées en huiles ou hydrocarbures légers, en particulier en cas de pollution flottante, recouvrant des plans d’eau, tout en permettant de restituer l’eau ainsi dépolluée directement dans le milieu naturel.
[0019] Un autre but de l’invention est de proposer une installation de dépollution permettant la récupération de fractions très concentrées en polluants pour limiter le volume des déchets à évacuer vers un centre de traitement, et permettant éventuellement le recyclage des huiles ou hydrocarbures après leur séparation du flux d’eau polluée.
[0020] Un autre but de l’invention est de proposer une installation mobile de dépollution d’eaux très chargées en huiles ou hydrocarbures comportant des dispositifs séparateurs uniquement physiques eaux/polluants.
[0021] Un autre but de l’invention est de proposer une installation compacte et transportable sur / au sein ou tractée par un véhicule terrestre à moteur (notamment au sein d’une berce ampliroll® [marque de la société Marrel]) afin de pouvoir opérer un traitement sur site, et répondant ainsi à certaines contraintes d’encombrement.
[0022] DESCRIPTION DE L’INVENTION [0023] La présente invention vise à pallier les inconvénients des séparateurs actuels en proposant une installation de dépollution d’eau contaminée par des huiles ou hydrocarbures légers, dénommés ci-après « polluants flottants », notamment en cas de pollution accidentelle, ladite installation comprenant une unité de traitement, des moyens d’alimentation de ladite unité en flux d’eau chargée en polluants, une sortie d’eau traitée et des moyens de collecte des polluants, ladite unité étant formée d'une canalisation d'entrée et de compartiments disposés en série dans lesquels sont mis en œuvre, de l’entrée amont vers la sortie aval, divers moyens/dispositifs de séparation physique des polluants de l’eau polluée, l’installation de dépollution étant caractérisée en ce que les moyens d’alimentation comprennent une ou plusieurs pompes d’aspiration-refoulement d’un flux d’eau chargé en polluants vers la canalisation d’entrée d’un premier compartiment amont incluant un séparateur écrémeur (par exemple par surverse ou bol écrémeur) de recueil des polluants flottants, vers une cuve de collecte desdits polluants, ledit séparateur écrémeur étant disposé, dans le premier compartiment, à l’opposé de la canalisation d’entrée dudit compartiment, en ménageant une zone de tranquillisation du flux, et en ce que l’unité de traitement comprend, en aval dudit premier compartiment, un ou plusieurs compartiment(s) incluant un dispositif d’affinage de la séparation physique eau/polluants, comprenant au moins un dispositif coalesceur à alvéoles ou à plaques, et comprenant un écrémeur par contact oléophile de récupération des polluants coalescés, et éventuellement des moyens absorbant ou absorbant des polluants.
[0024] Par « polluant flottant » on entend, dans la présente demande, tout produit liquide non-miscible à l’eau et de densité inférieure à l’eau, pouvant être séparé par déphasage eau-polluant, les huiles et hydrocarbures légers étant ici des exemples non limitatifs.
[0025] Dans la présente demande, « dépollution » couvre le traitement conduisant à la diminution de la concentration en polluant de l’eau, voire son élimination quasi- complète, principalement en vue d’un rejet de l’eau ainsi traitée, c’est-à-dire moins chargée en polluant, dans son milieu d’origine.
[0026] Le positionnement du séparateur écrémeur, à l’opposé de la canalisation d’entrée, dans le premier compartiment, ménage entre ladite canalisation et ce séparateur écrémeur une zone de tranquillisation du flux d’entrée chargé en polluant (ce flux d’entrée comprenant notamment du polluant pur, une émulsion polluant/eau et de l’eau claire). Cette zone de tranquillisation du flux permet un déphasage eau-polluant et à ce dernier de monter en flottaison. La présence d’un dispositif d’écrémage, c’est-à-dire de recueil, de préférence en continu, du polluant flottant, a alors pour fonction principale de débarrasser avantageusement le flux entrant dans l’unité de traitement d’une fraction importante (voire de la quasi-totalité) de ce polluant, dès le premier compartiment amont de l’unité de traitement. Ceci évite de ce fait toute saturation du dispositif coalesceur présent en aval et tout arrêt intempestif de l’installation en cours d’opération de dépollution pour maintenance, permettant ainsi de s’affranchir de la présence d’un obturateur de l’art antérieur, tout en permettant à l’installation de dépollution selon l’invention de traiter en continu des flux d’entrée d’eau très chargés en polluants flottants.
[0027] Le ou les compartiment(s) disposé(s) en aval dudit premier compartiment comprend(nent) des dispositifs « d’affinage » successifs de séparation physique des polluants résiduels de l’eau polluée, polluants résiduels pouvant se trouver sous forme d’émulsion dans le flux de la colonne d’eau de ces compartiments avals.
[0028] Dans la présente demande les termes émulsions polluant/eau et eau/polluant couvrent à la fois les émulsions de type « huile dans eau » que les émulsions de type « eau dans huile », et aussi de manière indifférenciée les émulsions où le polluant est majoritaire et celles où l’eau est majoritaire.
[0029] Le fait d’évacuer en permanence les polluants du premier compartiment et l’absence d’obturateur en sortie de l’unité de traitement optimisent la quantité d’eau par rapport à la quantité de polluants dans ce premier compartiment et dans les compartiments situés en aval, ce qui permet ensuite d’obtenir un meilleur rendement de séparation finale eau-polluants, et ainsi de rejeter une eau traitée de meilleure qualité. La récupération de la quasi-totalité des polluants dès le premier compartiment permet également de n’introduire dans les compartiments avals qu’un flux faiblement chargé en polluants, ce qui évite tout risque de saturation du dispositif coalesceur, ainsi que la nécessité de changer trop souvent les moyens absorbants/adsorbants en cours d’opération. [0030] Le dispositif de récupération des polluants coalescés est un écrémeur par contact oléophile, par exemple un écrémeur oléophile à bande, à disque, à brosse ou à tambour.
[0031] Un dispositif complémentaire d'affinage de la séparation physique eau/polluants peut comprendre des moyens absorbant ou absorbant des polluants ; ce dispositif complémentaire peut-être optimisé par la présence d’un diffuseur de bulles de gaz en fond de compartiment. Par exemple, l’un des compartiments, situé en aval du premier compartiment (c’est-à-dire un compartiment dans lequel a lieu un affinage de la séparation physique eau/polluants), peut comprendre, de préférence à sa base, un diffuseur de bulles de gaz, associé à des moyens absorbant ou absorbant des polluants, disposés au-dessus dudit diffuseur, de préférence flottants sur le fil d’eau. Ces bulles ont pour fonction principale de favoriser et accélérer la remontée des polluants résiduels vers lesdits moyens absorbants ou absorbants permettant de piéger ces derniers.
[0032] Selon un mode de réalisation avantageux de l’invention, l’installation de dépollution comporte un analyseur en continu de la qualité de l’eau traitée disposé dans une canalisation de sortie d’eau traitée, qui peut être configuré pour arrêter automatiquement le fonctionnement de l’installation en cas de qualité insuffisante (c’est-à-dire par rapport à une valeur seuil prédéfinie).
[0033] La présence d’un analyseur en continu disposé au niveau de la sortie d’eau traitée permet de suivre en continu la qualité de l’eau rejetée et de signaler instantanément une qualité non souhaitée du rejet de l'eau traitée dans la nature. Ce dispositif offre la possibilité à l’opérateur de modifier les réglages de l’installation tout en continuant l’opération de dépollution, ou d’interrompre automatiquement cette opération lorsque la quantité de polluant présente dans l’eau rejetée atteint une valeur non souhaitée.
[0034] De manière avantageuse l’installation comprend également une cuve de collecte du polluant, équipée d’au moins une sonde de niveau dotée d'un interrupteur, configurée pour arrêter automatiquement le fonctionnement de l’installation lorsque ladite cuve est pleine, c’est-à-dire afin de détecter lorsque ladite cuve doit être vidée ou remplacée, et d’interrompre l’opération de dépollution avant tout débordement.
[0035] De même, chacun ou au moins un desdits compartiments de l’unité de traitement, peut être équipé de sonde(s) de niveaux, dotée(s) d'un interrupteur et configurée(s) pour arrêter automatiquement le fonctionnement de l’installation en cas de risque de débordement, permettant ainsi d’interrompre l’opération de dépollution, par exemple en cas de bourrage de feuilles mortes introduites dans l’unité de traitement avec le flux d’entrée.
[0036] De manière avantageuse, l’installation selon la présente invention comprend un système d'alerte connecté transmettant en continu la qualité de l'eau traitée rejetée, et alertant instantanément l'opérateur en cas de dysfonctionnement de l'installation (notamment déclenchement de la procédure anti-débordement de l'unité de traitement ou de la cuve, interruption des opérations en raison d'une valeur de rejet non souhaitée).
[0037] La(les) pompe(s) d'aspiration est(sont) de préférence une(des) pompe(s) volumétrique(s), limitant avantageusement la formation d’émulsion eau-polluant (par exemple eau/huile ou eau /hydrocarbure), avant l’entrée dans l’unité de traitement.
[0038] Selon un mode de réalisation avantageux de l'invention, les moyens d’alimentation de ladite unité en flux d’eau chargée en polluant comprennent au moins une pompe comportant un tuyau d’aspiration connecté à un dispositif d’écrémage à seuil, flottant ou positionné à la surface du plan d’eau. Ainsi, le flux d'eau pollué entrant dans l'unité de traitement est un flux très chargé en huiles ou hydrocarbures légers pouvant renfermer jusqu'à 60 % en volume de polluants (pur et/ou sous forme d’émulsion).
[0039] Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, le séparateur-écrémeur du premier compartiment de l’unité de traitement est un séparateur-écrémeur par contact oléophile ou par surverse, (par exemple en forme de rampe transversale ou de bol écrémeur), de préférence réglable en hauteur. Ce séparateur-écrémeur permet ainsi de sélectionner, avantageusement en continu, une fraction plus ou moins importante et/ou plus ou moins concentrée du polluant surnageant à collecter en perpétuel renouvèlement, permettant ainsi de minimiser à l’extrême les déchets à évacuer. Ce réglage de la hauteur du séparateur-écrémeur influence également la qualité du rejet de l’eau traitée.
[0040] Ce niveau de sélection peut encore être affiné au moyen d’un second dispositif de réglage placé en sortie de l’unité de traitement, permettant d’ajuster avec précision la hauteur du fil d’eau, et donc du polluant, dans l’ensemble de l’unité de traitement.
[0041] Un séparateur-écrémeur par surverse ne nécessite pas une source d'énergie. Ceci est particulièrement intéressant dans le cas d'une unité de traitement dédiée aux interventions d'urgence sur des pollutions accidentelles où il importe d'avoir une installation autonome en énergie.
[0042] Un séparateur-écrémeur par contact oléophile est à privilégier lorsque le flux à traiter est chargé en polluants gras et ne contient pas de micro-déchets (tels que débris de végétation). Il est donc recommandé pour le traitement des effluents industriels par exemple.
[0043] L’installation selon la présente invention est ainsi apte à dépolluer, tant une eau très chargée (voire majoritairement chargée) en polluant flottant (notamment un flux issu d’un pompage au moyen d’un dispositif d’écrémage à seuil), qu’un flux faiblement chargé en polluant (notamment une colonne d’eau dans laquelle se serait également solubilisé le polluant).
[0044] L’installation selon la présente invention est particulièrement adaptée à la dépollution de polluants présents sous forme d’émulsion.
[0045] La présente invention concerne également un procédé continu de dépollution d’eau, d’un milieu naturel ou industriel, contaminée par des polluants flottants, tels que des huiles ou hydrocarbures légers, notamment en cas de pollution accidentelle, au moyen d’une installation conforme à l'installation décrite ci- dessus, ledit procédé comprenant les étapes successives suivantes : (i) aspiration d’un flux d’eau chargé en polluants, (ii) tranquillisation dudit flux d’entrée dans le premier compartiment de l’unité de traitement, conduisant à une séparation de phases, (iii) collecte par écrémage de la phase supérieure comprenant lesdits polluants flottants, (iv) affinage de traitement du flux pollué résiduel, issu du premier compartiment, par passage dudit flux pollué résiduel au travers d’un dispositif coalesceur avec récupération des polluants coalescés et/ou mise en contact dudit flux résiduel avec un moyen absorbant et/ou absorbant des polluants, (v) puis rejet de l’eau traitée pour un retour dans son milieu initial.
[0046] L'invention trouve une utilisation avantageuse de l'installation de dépollution et du procédé décrits ci-dessus pour la dépollution d’eaux accidentellement polluées par des produits flottants tels que des huiles ou hydrocarbures légers, directement sur le site de pollution, avec rejet de l’eau traitée dans son milieu initial. Si l’intervention est rapide après le déversement accidentel, la pollution ne s’étant pas encore solubilisée dans l’environnement, il est possible de ne pomper que la surface du plan d’eau contaminé (et non l’ensemble de la colonne d’eau), soit une eau très chargée en polluant que l’installation selon l’invention est capable de traiter en continu. En outre, l’optimisation du phénomène de séparation au sein de l’unité par les moyens ci-avant décrits, ainsi que l’absence d’obturateur en sortie d’unité de traitement permettent de concevoir une installation compacte transportable sur/au sein d’un véhicule terrestre à moteur (notamment au sein d’une berce ampliroll®) ou tractée par d’un véhicule terrestre à moteur. L’installation de dépollution peut s’appliquer à la dépollution des eaux superficielles, tels que des lacs, étangs, rivières, fleuves, ou des eaux souterraines, tant à la dépollution d’eaux douces, que d’eaux saumâtres (ports, entrées maritimes) ou salées.
[0047] Brève description des dessins
[0048] L'invention sera bien comprise à la lecture de la description suivante d'exemples de réalisation, en référence aux dessins annexés dans lesquels :
[0049] [Fig. 1] représente un schéma d’un premier mode de réalisation de l’unité de traitement d’une installation de dépollution selon la présente invention ;
[0050] [Fig. 2] représente un schéma d’un second mode de réalisation compact de l’unité de traitement d’une installation de dépollution selon la présente invention.
[0051] EXEMPLES
[0052] En se référant aux figures, un exemple d'installation de dépollution selon la présente invention comprend une unité de traitement 1 formée de plusieurs compartiments disposés en série, reliés fluidiquement et comportant chacun au moins un dispositif de séparation physique de polluants flottants tels que des huiles ou hydrocarbures légers, d’une eau polluée.
[0053] Cette unité de traitement comprend une alimentation 2 en flux 3 d'eau à dépolluer et une sortie 20 de l'eau traitée. L'ensemble de la circulation du flux à dépolluer se fait par gravité de l'amont (côté gauche de la figure 1 ) vers l'aval (côté droit de la figure 1 ) en traversant successivement les trois compartiments principaux présentés dans cet exemple.
[0054] L'entrée de l'unité de traitement comporte tout d'abord une grille 4 permettant de retenir des éléments grossiers, telles que la végétation, flottant également à la surface de l'eau superficielle à dépolluer.
[0055] Le premier compartiment amont 5 est équipé d'un séparateur écrémeur 9 par surverse, ici sous la forme d’une rampe transversale d’écrémage, de préférence réglable en hauteur, permettant de collecter le polluant flottant 8 s'accumulant en continu en nappe au-dessus du fil d'eau 6 et de l'évacuer vers une cuve ou autre élément de stockage. Cette masse flottante peut comprendre une fraction de polluant pur et une fraction d'émulsion eau/hydrocarbure ou eau/huile, continuellement réalimentée par le flux entrant dans ce premier compartiment, qui décante au fur et à mesure et se sépare, d’une part, en une phase de polluant 8 plus concentrée et donc plus légère et d’autre part, en eau claire ou en une phase d'émulsion aqueuse moins chargée en hydrocarbure ou en huile, donc plus dense que la phase renfermant le polluant concentré.
[0056] Ce premier compartiment 5 où s’effectue cette séparation diphasique comprend, entre la canalisation d’entrée du flux et le séparateur-écrémeur 9, une zone de tranquillisation du flux à traiter (de l’ordre de quelques dizaines de centimètres), au sein de laquelle surnage la phase de polluant pur, et se décantent la phase d’émulsion et les particules lourdes éventuellement présentes (même si les fils d'eaux superficielles à dépolluer renferment peu ou pas de particules solides, au contraire des eaux pluviales issues de parkings ou de stations-service, par exemple). Ce premier compartiment 5 communique avec un dispositif coalescent 10 (appelé aussi filtre coalescent) à alvéoles en forme de nids d'abeille, apte à coalescer les gouttelettes d'hydrocarbure contenues dans l'éventuelle émulsion résiduelle pour former des gouttelettes plus volumineuses s'échappant en partie supérieure dans le second compartiment 11 où elles sont retenues sur un écrémeur à bande 12. Cet écrémeur à bande 12 est équipé d'un racleur 13 permettant de recueillir le polluant collecté sur ladite bande puis l’évacuer vers la cuve de stockage initiale ou vers un autre moyen de stockage.
[0057] En aval du deuxième compartiment 11 de coalescence est ménagé un troisième compartiment 18 équipé d'un diffuseur 14 générant des bulles de gaz 15, tel que de l'air ou de l'air enrichi en oxygène. Ces bulles permettent de favoriser et accélérer la remontée des derniers hydrocarbures résiduels vers un dispositif absorbant 16 de type buvard avant la sortie 20 de l’eau traitée de l'unité de traitement.
[0058] Cette unité de traitement est équipée également d'un dispositif de réglage 17 de la hauteur du fil d'eau, ainsi que d’une voie de sortie 19 vers un analyseur (non représenté sur les figures) d’hydrocarbures totaux en continu.
[0059] Selon un premier mode de réalisation de l’installation, la figure 1 présente une alimentation 2 en flux pollué à traiter disposée longitudinalement, c’est-à-dire dans l’alignement des compartiments de la cuve formant l'unité de traitement 1 .
[0060] Selon un second mode de réalisation de l’installation, l'alimentation de l'unité de traitement 1 s’effectue via une entrée 21 ménagée latéralement ou sur le dessus de la cuve formant l'unité de traitement 1 ; cette entrée est schématisée par un cercle sur la figure 2.
[0061] Ce second mode de réalisation correspond à une unité de traitement plus compacte, l'entrée de flux à traiter se situant, par exemple (comme présenté sur la figure 2) depuis le centre de la cuve formant l'unité de traitement, au-dessus de la paroi supérieure du filtre coalescent 10. Une cloison 22 fixe horizontale légèrement inclinée en direction du fil d'eau 6 permet en outre de tranquilliser le flux pour favoriser le déphasage eau/polluant avant la collecte de ce dernier par le séparateur-écrémeur 9. Le trajet emprunté par le flux au sein du premier compartiment, plus long que dans le cadre du premier mode de réalisation, laisse davantage de temps pour une montée en flottaison du polluant et permet donc un meilleur rendement. [0062] Dans les deux modes de réalisation présentés ci-dessus, le flux collecté par surverse dans le séparateur-écrémeur 9 est dirigé selon la flèche 25 par gravité vers une cuve de collecte du polluant.
[0063] L'alimentation en flux pollué de l'unité de traitement s'effectue au moyen d'une ou plusieurs pompes volumétriques (non représentées) connectées à un ou plusieurs dispositifs écrémeurs à seuil flottant ou positionnés à la surface du plan d’eau (non représentés).
[0064] L’unité de traitement 1 présente un volume optimisé par rapport aux séparateurs existants grâce aux aménagements précités. Ainsi, le caisson formant l'unité de traitement 1 peut être aisément transportable jusqu’au site de pollution pour traiter au plus près et en direct l'eau polluée par des huiles ou des hydrocarbures légers.
[0065] Le procédé de dépollution selon l'invention au moyen de l'installation selon la variante de la figure 1 ou la variante de la figure 2 est décrit ci-après. L'unité de traitement est amenée sur le site de la pollution, par exemple sur le site d'une pollution accidentelle en hydrocarbures légers, d'une eau superficielle tel qu'un étang, un lac, une rivière ou un port. Il peut également s'agir d'une eau souterraine. Cette eau polluée est pompée au niveau de sa surface au moyen d'une ou plusieurs pompes volumétriques connectées à un ou plusieurs écrémeurs à seuil (flottants ou stabilisés) permettant de collecter une fraction importante du polluant flottant (sous une forme pure et/ou émulsionnée), cette fraction pouvant atteindre 50 à 60 % du volume total du mélange eau/hydrocarbures entrant.
[0066] Le flux pompé est refoulé vers la canalisation d'entrée 2 de l'unité de traitement 1 . Ce flux très chargé en hydrocarbures est traité en continu, tout d'abord par séparation diphasique (décantation puis écrémage) dans une zone de tranquillisation du premier compartiment amont 5, le polluant surnageant concentré étant collecté, à l’extrémité opposée à la canalisation d’entrée 2, au moyen du séparateur-écrémeur 9 et dirigé vers la cuve de collecte 25
[0067] Cette première étape de traitement permet de récolter en continu une fraction non négligeable de l'hydrocarbure concentré en amont du dispositif coalescent 10. [0068] Le flux d'eau, quoique débarrassé de la quasi-totalité des hydrocarbures qu'il contenait, traverse ensuite le dispositif coalescent 10 disposé en entrée du deuxième compartiment 11 . Le passage dudit flux au travers des alvéoles en nids d’abeille du dispositif coalescent 10 rassemble les gouttelettes d'hydrocarbure en gouttelettes plus grosses qui se dirigent en surface du fil d’eau 6 par flottation jusqu’à l'écrémeur à bande 12 où elles sont collectées par le racleur 13. Le polluant ainsi recueilli peut alors être récupéré, comme montré sur la figure 1 , dans le séparateur-écrémeur 9 par surverse pour être dirigé vers la cuve de collecte 25 (ou directement évacué vers une cuve de collecte séparée).
[0069] Le flux d’eau résiduel se dirige ensuite vers le troisième compartiment 18 où les bulles de gaz 15 générées par le diffuseur 14 entraînent les dernières gouttelettes d'hydrocarbures vers un buvard absorbant 16, avant le rejet de l’eau traitée par la sortie 20.
[0070] L'unité de traitement est également équipée, dans les différents compartiments, de sondes de niveau (non représentées), dotées d'un interrupteur et configurées pour arrêter automatiquement l’opération de pompage en cas de risque de débordement. L'unité de traitement est également équipée d'un analyseur 19 qui permet de suivre en continu la qualité de l'eau rejetée et de signaler instantanément une qualité non souhaitée du rejet de l'eau traitée dans la nature. Ce dispositif offre la possibilité à l'opérateur de modifier les réglages de l'installation tout en continuant l'opération de dépollution, ou d'interrompre automatiquement cette opération lorsque la quantité de polluant présente dans l'eau rejetée atteint une valeur non souhaitée.
[0071] Cependant les risques d’interruption de l’opération de dépollution sont extrêmement minimisés : le flux s’écoule par gravité (donc sans risque de panne d’un moteur) au sein de l’unité de traitement, une majeure fraction de polluant est récupérée en continu dès le premier compartiment, évitant ainsi les risques de saturation du filtre coalesceur à alvéoles et de contamination de l’eau rejetée en sortie et donc la nécessité de nettoyer l'unité. De plus l’installation ne comporte pas d’obturateur mécanique en sortie du flux traité.
[0072] L'eau ainsi traitée est évacuée par la canalisation de sortie 20 et peut être rejetée dans son milieu naturel d'origine lui-même en cours de dépollution. En effet, l'installation selon l'invention permet de réduire, uniquement par des étapes de séparation physique, la contamination flottante ayant atteint l'eau du milieu naturel jusqu’à l’obtention d'une situation de décontamination souhaitée après la découverte de cette pollution accidentelle (dans le cadre d’opérations de "sauvetage" après des pollutions accidentelles, la concentration en polluants résiduels de l’eau retournée dans son milieu initial n'est pas appréhendée). L’installation selon l'invention permet néanmoins, dans une utilisation courante, d’obtenir une eau traitée renfermant, à titre indicatif, moins de 5 mg/L d'hydrocarbures (correspondant en particulier à la norme EN-858-1 applicable aux installations de séparation des liquides légers et des eaux usées par gravité et/ou coalescence à l'exclusion des émulsions stade, solutions de liquides légers et d'eau, de graisses et d'huile d'origine végétale et animale), même en partant d'un flux d'eau polluée initialement très chargé en hydrocarbures.
[0073] Lors d’une intervention « de sauvetage » en urgence sur un site pollué, dans la première phase du sauvetage, le fonctionnement de l’unité de traitement est réglé de manière à récupérer un maximum de polluant au plus vite, et non pour rejeter une eau de haute qualité. L’eau traitée est alors rejetée dans la zone polluée confinée. En fin de traitement, en revanche, la qualité de l’eau rejetée importe. Un système d’alerte connecté à l’analyseur permet à l’opérateur d’être averti en temps réel d’un rejet d’eau chargé à une valeur non souhaitée, ce qui lui permet de procéder à de nouveaux réglages pour éviter cet écueil. Durant cette seconde phase, il est possible de programmer l'analyseur afin que les opérations soient automatiquement interrompues en cas de rejet de l’eau à une qualité non souhaitée.
[0074] Quant au polluant récupéré dans la cuve de collecte, il peut être très concentré, minimisant en conséquence à l'extrême le volume de polluant à évacuer du site et les frais de transport (ainsi qu’éventuellement les frais de recyclage) associés.
[0075] L’unité de traitement présente l’avantage d'être mobile et de pouvoir être aisément embarquée sur un véhicule et transportable pour une intervention directe sur un site de pollution.

Claims

Revendications
[Revendication 1] Installation de dépollution d’eau contaminée par des huiles ou hydrocarbures légers, dénommés ci-après "polluants flottants", notamment en cas de pollution accidentelle, ladite installation comprenant une unité de traitement (1 ), des moyens d’alimentation de ladite unité en flux d’eau chargée en polluants, une sortie (20) d’eau traitée et des moyens de collecte des polluants, ladite unité étant formée d'une canalisation d'entrée et de compartiments disposés en série dans lesquels sont mis en œuvre, de l’entrée amont vers la sortie aval, divers moyens/dispositifs de séparation physique des polluants de l’eau polluée, l’installation de dépollution étant caractérisée en ce que les moyens d’alimentation comprennent une ou plusieurs pompes d’aspiration-refoulement d’un flux d’eau chargé en polluants vers la canalisation d'entrée d'un premier compartiment (5) amont incluant un séparateur écrémeur de recueil des polluants flottants, vers une cuve de collecte desdits polluants, ledit séparateur écrémeur étant disposé, dans le premier compartiment, à l'opposé de la canalisation d'entrée dudit compartiment, en ménageant une zone de tranquillisation du flux, et en ce que l’unité de traitement (1) comprend, en aval dudit premier compartiment (5), un ou plusieurs compartiment(s) incluant un dispositif d’affinage de la séparation physique eau/polluants, comprenant au moins un dispositif coalesceur (10) à alvéoles ou à plaques et comprenant un écrémeur (12) par contact oléophile f de récupération des polluants coalescés, et éventuellement des moyens absorbant ou absorbant (16) des polluants.
[Revendication 2] Installation de dépollution selon la revendication 1 caractérisée en ce que l’un des compartiments situés en aval du premier compartiment comprend un diffuseur de bulles de gaz, associé à des moyens absorbant ou absorbant des polluants, disposés au-dessus dudit diffuseur.
[Revendication 3] Installation de dépollution selon l’une quelconque des revendications précédentes caractérisée en ce qu’elle comporte un analyseur (19) en continu de la qualité de l’eau traitée disposé dans une canalisation de sortie (20) d’eau traitée, configuré pour arrêter automatiquement le fonctionnement de l’installation en cas de qualité insuffisante.
[Revendication 4] Installation de dépollution selon l’une quelconque des revendications précédentes caractérisée en ce qu’elle comprend une cuve (25) de collecte du polluant, équipée d’au moins une sonde de niveau dotée d'un interrupteur, configurée pour arrêter automatiquement le fonctionnement de l’installation lorsque ladite cuve est pleine.
[Revendication 5] Installation de dépollution selon l’une quelconque des revendications précédentes caractérisée en ce que chacun ou au moins un desdits compartiments de l’unité de traitement (1 ) est équipé de sonde(s) de niveaux, dotée(s) d'un interrupteur et configurée(s) pour arrêter automatiquement le fonctionnement de l’installation en cas de risque de débordement.
[Revendication 6] Installation de dépollution selon l’une quelconque des revendications 3 à 5 caractérisée en ce qu’elle comprend un système d'alerte connecté transmettant en continu la qualité de l'eau traitée rejetée, et alertant instantanément l'opérateur en cas de dysfonctionnement de l'installation.
[Revendication 7] Installation de dépollution selon l’une quelconque des revendications précédentes caractérisée en ce que la (les) pompe(s) d’aspiration est(sont) une (des) pompe(s) volumétrique(s).
[Revendication 8] Installation de dépollution selon l’une quelconque des revendications précédentes caractérisée en ce que les moyens d’alimentation de ladite unité en flux d’eau chargée en polluant comprennent au moins une pompe comportant un tuyau d’aspiration connecté à un dispositif d’écrémage à seuil.
[Revendication 9] Installation de dépollution selon l’une quelconque des revendications précédentes caractérisée en ce que le séparateur-écrémeur (9), du premier compartiment de l’unité de traitement est un séparateur- écrémeur par surverse, de préférence réglable en hauteur.
[Revendication 10] Procédé continu de dépollution d’eau, d’un milieu naturel ou industriel, contaminée par des polluants flottants, tels que des huiles ou hydrocarbures légers, notamment en cas de pollution accidentelle, au moyen d’une installation conforme à l’une quelconque des revendications précédentes, ledit procédé comprenant les étapes successives suivantes : (i) aspiration d’un flux d’eau chargé en polluants, (ii) tranquillisation dudit flux d’entrée dans le premier compartiment de l’unité de traitement, conduisant à 18 une séparation de phases, (iii) collecte par écrémage de la phase supérieure comprenant lesdits polluants flottants, (iv) affinage de traitement du flux pollué résiduel, issu du premier compartiment, par passage dudit flux pollué résiduel au travers d’un dispositif coalesceur (10) avec récupération des polluants coalescés, et/ou mise en contact dudit flux résiduel avec un moyen absorbant et/ ou absorbant des polluants, (v) puis rejet de l’eau traitée pour un retour dans son milieu initial.
[Revendication 11] Utilisation de l’installation de dépollution selon l’une quelconque des revendications 1 à 9 ou du procédé selon la revendication 10 pour la dépollution d’eaux accidentellement polluées par des produits flottants tels que des huiles ou hydrocarbures légers, directement sur le site de pollution, avec rejet de l’eau traitée dans son milieu initial.
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