DISPOSITIF ET PROCEDE POUR LA DEPOLLUTION DE L'EAU

DEVICE AND METHOD FOR REMOVING POLLUTANTS FROM WATER

English Abstract

The invention relates to a device for treating polluted water, characterised in that said device includes a reactor (1) for removing pollutants, said reactor (1) including a column-shaped vessel (2), a polluted-water intake (5) arranged adjacent to an upper end of said column, a treated-water outlet (6) arranged adjacent to a lower end of said column, an intake (7) for a sorbent agent (10) arranged adjacent to the lower end, and an outlet for the sorbent agent arranged adjacent to the upper end. Such a device is especially suitable for removing pollutants from water that is polluted with hydrocarbons.

French Abstract

Dispositif de traitement d'une eau polluée, caractérisé en ce qu'il comprend un réacteur (1) de dépollution, ledit réacteur (1) comprenant un récipient en forme de colonne (2), une arrivée (5) pour l'eau polluée, disposée à proximité d'une extrémité supérieure de ladite colonne, une évacuation (6) pour l'eau traitée, disposée à proximité d'une extrémité inférieure de ladite colonne, une arrivée (7) pour un agent sorbant (10), disposée à proximité de l'extrémité inférieure et une évacuation pour l'agent sorbant, disposée à proximité de l'extrémité supérieure. Un tel dispositif est particulièrement adapté à la dépollution d'une eau polluée aux hydrocarbures.

Claims

-6-
Revendications
1. Dispositif de traitement d'une eau polluée, caractérisé en ce qu'il
comprend un réacteur (1) de dépollution, ledit réacteur (1) comprenant un
récipient en forme de colonne (2), une arrivée (5) pour l'eau polluée,
disposée à proximité d'une extrémité supérieure de ladite colonne, une
évacuation (6) pour l'eau traitée, disposée à proximité d'une extrémité
inférieure de ladite colonne, une arrivée (7) pour un agent sorbant (10),
disposée à proximité de l'extrémité inférieure et une évacuation (8) pour
l'agent sorbant, disposée à proximité de l'extrémité supérieure.
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'évacuation
(8) pour l'agent sorbant consiste en un déversoir prévu pour que l'agent
sorbant soit entrainé par un trop plein d'eau entretenu dans la colonne (2).
3. Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'un
niveau maximal (N5) de l'arrivée d'eau (5) est inférieur à un niveau
minimal (n8) de l'évacuation (8) pour l'agent sorbant.
4. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'un
niveau maximal (N6) de l'évacuation (6) pour l'eau traitée est inférieur à
un niveau minimal (n7) de l'arrivée (7) pour le sorbant (10).
5. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il
comprend des moyens (11) pour introduire des bulles (12) de gaz dans
l'eau traitée, de préférence des bulles d'air, à proximité de la partie basse
de la colonne, de préférence à un niveau inférieur à l'arrivée (7) d'agent
sorbant, de préférence au travers d'un fond (3) de la colonne (2).
6. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce
qu'il comprend plusieurs réacteurs (1) montés en série, l'évacuation d'eau

-7-
(6) d'un premier réacteur (1) étant branchée sur l'arrivée d'eau (5A) d'un
deuxième réacteur (1A).
7. Procédé de dépollution d'une eau, caractérisé en ce que:
- on fait circuler en de haut (5) en bas (6) l'eau à dépolluer;
- on introduit un agent sorbant (10), ayant une densité plus faible que l'eau
à dépolluer, en une partie basse (7) de l'eau;
8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'on évacue le
sorbant en une partie haute (8,13) de l'eau.
9. Procédé selon la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce que l'agent
sorbant est un polymère adsorbant.

Description

CA 02802651 2012-12-13
WO 2011/157951 - 1 - PCT/FR2011/051360
DISPOSITIF ET PROCEDE POUR LA DEPOLLUTION DE L'EAU.
La présente invention se rapporte au domaine de la dépollution de
l'eau, notamment de l'eau polluée aux hydrocarbures.
La dépollution des eaux polluées aux hydrocarbures se fait
généralement dans un (ou des) bassin(s) de décantation. Cependant, ces
dispositifs sont généralement encombrants et peuvent difficilement être
installés sur des plateformes de forage ou des navires.
L'invention a pour but de proposer un dispositif et un procédé simples
à mettre en oeuvre et qui permettent notamment un nettoyage rapide et en
continu de l'eau à dépolluer.
Selon un premier objet de l'invention, un tel dispositif de traitement
d'une eau polluée est caractérisé en ce qu'il comprend un réacteur de
dépollution comprenant un récipient en forme de colonne, une arrivée pour
l'eau polluée, disposée à proximité d'une extrémité supérieure de la colonne,
une évacuation pour l'eau traitée, disposée à proximité d'une extrémité
inférieure de la colonne, une arrivée pour un agent sorbant, disposée à
proximité de l'extrémité inférieure et une évacuation pour l'agent sorbant,
disposée à proximité de l'extrémité supérieure.
Avantageusement, l'évacuation d'agent sorbant consiste en un
déversoir prévu pour que l'agent sorbant soit entraîné par un trop plein d'eau
entretenu dans la colonne. De préférence, un niveau maximal de l'arrivée d'eau
est inférieur à un niveau minimal de l'évacuation pour l'agent sorbant. De

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WO 2011/157951 -2- PCT/FR2011/051360
préférence aussi, un niveau maximal de l'évacuation d'eau traitée est
inférieur à
un niveau minimal de l'arrivée de sorbant.
Avantageusement, le dispositif comprend des moyens pour introduire
des bulles de gaz dans l'eau traitée, de préférence des bulles d'air, à
proximité
de la partie basse de la colonne, de préférence à un niveau inférieur à
l'arrivée
d'agent sorbant, de préférence au travers d'un fond de la colonne.
Le dispositif selon l'invention peut en outre comprendre plusieurs
réacteurs montés en série, l'évacuation d'eau d'un premier réacteur étant
branchée sur l'arrivée d'eau d'un deuxième réacteur.
Selon un deuxième objet de l'invention, un procédé de dépollution
d'une eau est caractérisé en ce que:
- on fait circuler en de haut (5) en bas (6) l'eau à dépolluer;
- on introduit un agent sorbant (10), ayant une densité plus faible que
l'eau à dépolluer, en une partie basse (7) de l'eau;
De préférence, on évacue le sorbant en une partie haute de l'eau, de
préférence en vue de son recyclage et/ou de sa valorisation.
De préférence, l'agent sorbant est un polymère adsorbant.
Plusieurs modes d'exécution de l'invention seront décrits ci-après, à
titre d'exemples non limitatifs, en référence aux dessins annexés dans
lesquels
la figure 1, et unique figure, est une vue schématique d'un réacteur de
dépollution selon l'invention et d'un réacteur voisin représenté en trait
mixte.
La figure illustre un réacteur de dépollution 1 selon l'invention. Le
réacteur 1 comprend une colonne 2 formant un récipient sensiblement
cylindrique, allongé verticalement, ouvert à une extrémité supérieure et fermé
par un fond 3, à son extrémité inférieure.
Le réacteur comprend une arrivée 5 pour de l'eau polluée à traiter et
une évacuation 6 pour l'eau traitée, totalement ou partiellement dépolluée.
L'arrivée d'eau est constituée d'un tuyau débouchant à travers une paroi de la
colonne, à proximité de l'extrémité supérieure de la colonne 2. L'évacuation
est

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constituée d'un tuyau débouchant à travers la paroi de la colonne, à proximité
de l'extrémité inférieure de la colonne 2.
Le réacteur comprend en outre une arrivée 7 pour un agent sorbant
solide et une évacuation 8 pour l'agent sorbant. L'arrivée d'agent sorbant
comprend un orifice formé à travers la paroi de la colonne 2, à proximité de
l'extrémité inférieur de la colonne 2. L'évacuation est constituée d'un
déversoir,
formé dans le bord supérieur 9 de la colonne 2.
Dans l'exemple illustré, l'arrivée 5 et l'évacuation 6 de l'eau sont
réglées de sorte que l'arrivée d'eau 5 soit maintenue sous la surface 13 de
l'eau.
En outre, l'arrivée d'eau 5 est disposée sous le niveau du déversoir et
l'évacuation d'eau 6 est disposée à un niveau inférieur à celui de l'arrivée 7
d'agent sorbant. C'est-à-dire que le niveau maximal N5 de l'arrivée d'eau 5
est
inférieur au niveau minimal n8 de l'évacuation 8 pour l'agent sorbant et que
le
niveau maximal N6 de l'évacuation 6 pour l'eau traitée est inférieur au niveau
minimal n7 de l'arrivée 7 pour le sorbant 10.
L'agent sorbant 10 est choisi pour avoir une densité nettement
inférieure à celle de l'eau à dépolluer, qu'il soit neuf ou après qu'il ait
adsorbé
ou absorbé un polluant de l'eau. L'agent sorbant 10 est représenté par des
points noirs sur la figure.
Le réacteur 1 comprend aussi une arrivée d'air 11. L'arrivée d'air est
disposée de sorte que l'air vienne former des bulles 12 sur le fond 3, puis
que
les bulles ainsi formées s'élèvent jusqu'à la surface 13 de l'eau. Les bulles
sont
représentées par des cercles sur la figure.
Ainsi disposé, le réacteur de dépollution permet une circulation de
l'eau de haut en bas et une circulation de bas en haut de l'agent sorbant. En
traversant le flux de l'eau, les particules d'agent sorbant se chargent de
polluant. L'agent sorbant ayant une densité plus faible que l'eau traversée,
il
monte naturellement à la surface 13 de l'eau.

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WO 2011/157951 -4- PCT/FR2011/051360
Les bulles permettent d'intensifier la remontée de l'agent sorbant, en
même temps qu'elles provoquent une agitation qui favorise le contact de
l'agent sorbant avec le polluant à extraire.
Une partie de l'eau introduite dans le réacteur 1 est évacuée par le
déversoir 8 afin d'entrainer avec elle l'agent sorbant qui flotte à sa surface
13.
L'eau ainsi déversée est avantageusement filtrée, pour d'une part récupérer
l'agent sorbant chargé de polluant, et d'autre part récupérer l'eau qui reste
polluée, avant de la réinjecter dans le réacteur pour y être traitée. Le
réacteur
comprend avantageusement des moyens pour ajuster le niveau 13 de l'eau,
notamment en réglant le débit de l'évacuation 6 en fonction du débit de
l'arrivée d'eau 5 et du débit nécessaire du déversoir 8, pour l'évacuation de
l'agent sorbant chargé.
L'agent sorbant est avantageusement recyclé. Le recyclage de l'agent
sorbant n'est pas illustré à la figure. Par exemple, l'agent sorbant peut être
traité
dans une centrifugeuse afin d'être séparé du polluant. Ensuite, la part de cet
agent sorbant qui est encore utilisable est de préférence réinjectée dans le
réacteur 1 et la part qui n'est pas réutilisable peut être valorisée, par
exemple
par incinération.
En tant qu'agent sorbant, on utilise de préférence un polymère
hydrophobe, sous forme de particules ou flocons à grande surface spécifique.
Un tel sorbant est notamment décrit dans la demande de brevet FR 2 860 732.
Comme suggéré à la figure par les traits mixtes, il est possible de
prévoir plusieurs réacteurs montés en série. Ainsi, l'évacuation 6 du réacteur
1
peut être raccordée à une arrivée d'eau 5A d'un réacteur lA voisin. De la
sorte,
l'eau préalablement traitée par le réacteur 1 peut être à nouveau traitée par
le
réacteur lA. Cette disposition est particulièrement avantageuse lorsque l'eau
à
traitée est tellement polluée que le seul traitement dans le réacteur 1 n'est
pas
suffisant pour obtenir une eau de qualité souhaitée. Il peut être prévu de
monter en série autant de réacteurs que nécessaire à un traitement complet de
l'eau.

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WO 2011/157951 -5 - PCT/FR2011/051360
Dans le cas d'une eau polluée par des polluants multiples, il peut être
prévu que plusieurs réacteurs de traitement successifs soient chacun prévu
pour traiter un polluant particulier.
Il peut aussi être prévu un capteur, à chaque évacuation 6 d'un
réacteur, qui examine la qualité de l'eau évacuée, et, selon la qualité
obtenue,
oriente l'eau évacuée vers un nouveau réacteur, en vue d'un traitement
complémentaire, ou pas.
Bien sûr, l'invention n'est pas limitée aux exemples qui viennent d'être
décrits.
Ainsi, la colonne peut être fermée à son extrémité supérieure, de sorte
qu'un dôme gazeux se forme dans cette extrémité supérieure et au-dessus de la
surface liquide. Avantageusement, l'extrémité supérieure comprend alors une
aspiration pour les gaz, afin de les traiter avant rejet dans l'atmosphère.
Le réacteur peut en outre comprendre une séparation, par exemple une
paroi verticale, s'étendant depuis le fond de la colonne jusqu'au dessus de
l'arrivée de sorbant, afin d'éviter un pompage du sorbant par l'évacuation
d'eau.
La disposition en forme de colonne, verticale, permet en outre de
réduire l'emprise au sol du réacteur. Ainsi, un tel réacteur peut être plus
aisément implanté sur une plateforme pétrolière afin d'en traiter les eaux
polluées par des traces d'hydrocarbure, avant rejet en mer.
Un dispositif selon l'invention est particulièrement adapté au
traitement de dépollution en continu d'une eau polluée, notamment d'une eau
polluée aux hydrocarbures.

Representative Drawing