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Patent Searching and Data


Title:
FLUID TREATMENT FACILITY WHICH OPERATES UNDER PRESSURE AND IMPLEMENTS A FLUIDISED BED OF ADSORBENT MEDIA PARTICLES.
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2023/046925
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a facility for the treatment of a fluid, comprising a reactor (1) that accommodates a bed of adsorbent media particles, means (2) for injecting and distributing fluid to be treated, which means are in the bottom part of said reactor (1) and are intended to form an ascending flow of fluid within said reactor (1) and allow said bed of adsorbent media particles to be fluidised and expanded, and means (3) for recovering the fluid that has passed within said bed of adsorbent media particles fluidised in this way, characterised in that said reactor (1) is a closed reactor that forms an enclosure making it possible to implement said treatment under pressure, said enclosure having a bottom (11) that accommodates said means (2) for injecting and distributing the fluid to be treated, a substantially cylindrical central body (12) forming a fluidisation column, a substantially cylindrical peripheral body (14) defining an annular chamber (15) around said substantially cylindrical central body (12) delimiting a fluidisation column, said annular chamber (15) accommodating at least one layer of a granular or pulverulent material, a curved cover (13) forming a baffle making it possible to transform said ascending flow into a homogeneous descending flow and to direct said descending flow towards said recovery means (3) via said annular chamber (15).

Inventors:
SAUVIGNET PHILIPPE (FR)
EXPOSITO PATRICK (FR)
ANGOT PHILIPPE (FR)
Application Number:
PCT/EP2022/076581
Publication Date:
March 30, 2023
Filing Date:
September 23, 2022
Export Citation:
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Assignee:
VEOLIA WATER SOLUTIONS & TECH (FR)
International Classes:
C02F1/28; B01D24/36
Foreign References:
US6132611A2000-10-17
US20090173683A12009-07-09
FR2874913A12006-03-10
FR3081458A12019-11-29
Attorney, Agent or Firm:
VIDON BREVETS & STRATÉGIE (FR)
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Claims:
REVENDICATIONS

1. Installation pour le traitement d'un fluide comprenant : un réacteur (1) accueillant un lit de particules de média adsorbant ; des moyens d'injection et de répartition (2) de fluide à traiter disposés en partie basse dudit réacteur (1) destinés à former un flux ascendant de fluide au sein dudit réacteur (1) et permettant la fluidisation et l'expansion dudit lit de particules de média adsorbant ; des moyens de récupération (3) du fluide ayant transité au sein dudit lit de particules de média adsorbant ainsi fluidisé, caractérisée en ce que ledit réacteur (1) est un réacteur fermé formant une enceinte permettant de mettre en œuvre ledit traitement sous pression, ladite enceinte présentant : un fond (11) accueillant lesdits moyens d'injection et de répartition (2) du fluide à traiter ; un corps central (12) essentiellement cylindrique formant colonne de fluidisation ; un corps périphérique (14) essentiellement cylindrique définissant une chambre annulaire (15) autour dudit corps central (12) essentiellement cylindrique délimitant une colonne de fluidisation, ladite chambre annulaire (15) accueillant au moins une couche d'un matériau granulaire ou pulvérulent ; un couvercle incurvé (13) formant déflecteur permettant de transformer ledit flux ascendant en un flux descendant homogène et de diriger ledit flux descendant vers lesdits moyens de récupération (3) via ladite chambre annulaire (15).

2. Installation selon la revendication 1 caractérisée en ce que les particules de média adsorbant sont des grains ou des micrograins choisis parmi du charbon actif, de la résine, de l'argile, de la zéolithe, du dioxyde de manganèse, de l'oxyhydroxyde de fer, ou leurs mélanges.

3. Installation selon la revendication 1 ou 2 caractérisée en ce que ledit matériau pulvérulent ou granulaire présent dans ladite chambre annulaire (15) est choisi dans le groupe constitué par les matériaux adsorbants, les matériaux de filtration, les matériaux de reminéralisation, les matériaux à effet catalytique.

4. Installation selon l'une des revendications 1 à 3 caractérisée en ce que ladite chambre annulaire (15) accueille au moins deux couches (6a, 6b) de matériaux pulvérulents ou granulaires.

5. Installation selon la revendication 4 caractérisée en ce que ladite chambre annulaire accueille au moins une couche (6a) d'un matériau choisi parmi le charbon actif en grains, l'anthracite, le sable, l'oxyde de manganèse, le calcaire prévue(s) au-dessus d'une couche de sable (6b).

6. Installation selon l'une quelconques des revendications précédentes, caractérisée en ce que lesdits moyens de récupération (3) du fluide ayant transité au sein dudit lit fluidisé et éventuellement au sein de ladite au moins une couche de matériau pulvérulent ou granulaire prévue dans ladite chambre annulaire (15) comprennent une canalisation d'évacuation (33) prévue dans la partie inférieure dudit réacteur.

7. Installation selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens de lavage de ladite au moins une couche de matériau granulaire ou pulvérulent prévue dans ladite chambre annulaire (15).

8. Installation selon la revendication 7 caractérisée en ce que ladite chambre annulaire (15) comprend un plancher perforé (16) sur lequel repose ladite au moins une couche de matériau granulaire ou pulvérulent, des moyens d'injection (18) d'eau de lavage prévus sous ledit plancher (16), des moyens de récupération d'eaux sales de lavage prévus dans la partie supérieure de ladite chambre annulaire (15).

9. Installation selon la revendication 8 caractérisée en ce que lesdits moyens de récupération d'eaux sales de lavage incluent une goulotte périphérique (20).

10. Installation selon l'une quelconque des revendications 1 à 9 caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens supplémentaires choisis parmi des moyens d'injection de particules de média adsorbant neuf, des moyens d'extraction de particules de média adsorbant usagés et des moyens de recirculation du fluide traité.

Description:
DESCRIPTION

Titre de l'invention : Installation de traitement de fluide fonctionnant sous pression mettant en œuvre un lit fluidisé de particules de média adsorbant.

Domaine de l'invention

La présente invention concerne le domaine du traitement de fluides tels que des eaux par passage dans un réacteur contenant des particules de média adsorbant.

Plus précisément, l'invention se rapporte à une installation mettant en œuvre de telles particules sous forme d'un lit fluidisé.

La présente invention est adaptée à l'abattement des substances organiques, des micropolluants et/ou des ions métalliques dans une eau à l'aide de charbon actif à titre de média adsorbant.

Art antérieur

Il existe dans l'art antérieur diverses installations pour le traitement des fluides tels que les eaux mettant en œuvre des lits fluidisés de particules de média adsorbant permettant de fixer sur celles-ci différents types de composés indésirables présents dans les fluides en question. De telles installations permettent de maximiser l'action adsorbante de ces particules tout en minimisant les pertes de charges occasionnées par les lits fixes de particules.

La vitesse minimale de fluidisation d'un lit de média constitué de particules solides est la vitesse minimale que doit avoir un fluide circulant de bas en haut pour permettre une légère mise en mouvement des particules qui se mettent en suspension. Elle dépend de la taille et de la densité des particules solides ainsi que de la viscosité du fluide. Quand la vitesse du fluide devient supérieure à la vitesse minimale de fluidisation le lit de particules solides connaît un phénomène d'expansion dans le réacteur, caractérisé par un taux d'expansion. Le taux d'expansion correspond à l'augmentation de la hauteur du lit lors du passage du fluide à la vitesse de fluidisation par rapport à la hauteur du lit au repos. Pour un lit de particules donné, l'expansion est équivalente à la mise en suspension des particules. L'expansion des particules change en fonction de la vitesse ascendante. En augmentant de façon progressive cette vitesse, l'expansion passe d'un état d'immobilité à un état où les particules se mettent en suspension pour obtenir une hauteur pouvant aller jusqu'au double de la hauteur initiale (hauteur au repos). Dans ce cas, les particules deviennent indépendantes les unes des autres.

En pratique, afin d'utiliser toute la masse de charbon actif présente dans le réacteur, le lit de charbon actif doit généralement être fluidisé à un taux d'expansion qui peut être théoriquement compris entre 10 et 100 %. En dessous de 10 %, la surface spécifique du media peut ne pas être totalement utilisée pour l'adsorption.

Ainsi, la mise en œuvre des installations comprenant de tels lits fluidisés nécessite un contrôle accru de la vitesse de fluide ascendant permettant de trouver le moins mauvais compromis, pour une gamme de granulométrie de particules donnée, entre d'une part une expansion suffisante du lit, notamment des particules de plus grande granulométrie, et d'autre part la fuite limitée des particules de plus faible granulométrie. Il est cependant quasiment impossible de favoriser l'un sans que cela ne soit au détriment de l'autre.

La demande de brevet FR2874913 décrit ainsi un procédé de traitement d'eaux mettant en œuvre un lit de charbon actif fluidisé dans un réacteur, dans lequel la vitesse de fluidisation du charbon actif et les caractéristiques de celui-ci doivent être précisément choisies pour assurer une séparation gravitaire, en partie haute du réacteur, entre les particules de charbon actif et le fluide, le fluide traité essentiellement exempt de charbon actif étant récupéré par surverse à la sortie de celui-ci.

La fuite de charbon actif est en effet particulièrement préjudiciable puisqu'elle entraîne un surcoût résultant notamment de la réinjection de charbon actif neuf pour compenser cette perte. De plus elle entraîne une surcharge, non nécessaire, en matières en suspension (MES) dans le fluide traité, surcharge qui doit être absorbée par des filtres disposés en aval du procédé de traitement par flux ascendant qui ont donc tendance à se colmater plus rapidement.

La demande de brevet FR3081458 décrit quant à elle un procédé de traitement d'un fluide mettant en œuvre un réacteur à flux ascendant contenant un lit fluidisé de particules de média adsorbant et qui présente, dans sa partie supérieure, des moyens de déflexion de fluide destinés à réduire la vitesse du flux ascendant de fluide et permettant de former une zone de tranquillité de fluide. Les particules de média adsorbant, notamment celles de plus faible taille, viennent buter contre le moyen de déflexion et du fait du ralentissement de la vitesse du flux ascendant au niveau du moyen de déflexion, retombent vers le bas du réacteur. La zone en aval est ainsi quasi exempte de particules de média adsorbant et un fluide traité exempt de particules de média adsorbant en suspension peut être récupéré.

Toutes ces installations présentent le point commun de fonctionner à la pression atmosphérique. Les eaux traitées dans le lit fluidisé de particules de média adsorbant sont de ce fait collectées par surverse en partie supérieure des ouvrages.

Ce fonctionnement est gravitaire et à la pression atmosphérique. Or, il est souvent nécessaire d'acheminer le fluide récupéré par surverse vers des étapes de traitement supplémentaires. Ainsi, dans le cadre de la potabilisation de l'eau, de telles étapes peuvent notamment consister en une filtration, une désinfection ou encore une re-minéralisation afin de respecter des niveaux réglementaires.

Pour rejoindre les étapes supplémentaires en question, les eaux récupérées par surverse en partie supérieure des installations doivent donc être pompées vers celles-ci, ce qui entraîne la nécessité de recourir à des équipements supplémentaires qui augmentent le coût des installations et leur mise en œuvre.

Pour éviter le recours à un tel pompage, des sujétions de calage altimétrique peuvent aussi dans certains cas être mises en œuvre. Toutefois, les contraintes relatives aux sites d'installation ne permettent pas toujours d'envisager celles-ci.

On notera aussi que, dans le cadre de la mise en œuvre des réacteurs à lit fluidisé de charbon actif de l'art antérieur pour le traitement des eaux, une difficulté rencontrée consiste en la variabilité de la teneur en polluants à adsorber présents dans les eaux à traiter. Ainsi, certaines eaux peuvent présenter des pointes de pollution qui peuvent être assez difficiles à prévoir. Pour permettre le traitement de ces pics de pollution, il est souvent nécessaire d'ajouter, à titre préventif, des quantités importantes de charbon actif dans les réacteurs. De tels surdosages impliquent une augmentation des quantités de charbon actif utilisées et donc une augmentation des coûts de mise en œuvre des installations. Des capteurs et des automatismes peuvent aussi être mis en œuvre pour mieux gérer ces pointes intempestives de pollution. Toutefois, de tels équipements augmentent aussi le cout des installations et les coûts de leur mise en œuvre.

Objectifs de l'invention

Un objectif de l'invention est de proposer une installation de traitement de fluide sur lit fluidisé de particules de média adsorbant permettant de s'affranchir de l'utilisation de pompes intermédiaires ou de sujétions de calage altimétriques pour acheminer le fluide ayant transité dans le lit fluidisé vers au moins une étape ultérieure de traitement.

Un objectif de l'invention est de décrire une telle installation qui, dans au moins certains modes de réalisation, intègre au moins une étape ultérieure de traitement et qui présente une emprise au sol optimisée.

Encore un autre objectif de la présente invention qui, dans au moins certains modes de réalisation, intègre au moins une étape ultérieure de traitement et permet des vitesses de traitement dans cette étape optimisées.

Un autre objectif de la présente invention est de décrire un système comprenant plusieurs telles installations disposant de moyens communs d'alimentation en eau traitée.

Exposé de l'invention

Ces objectifs, ainsi que d'autres qui apparaîtront par la suite, sont atteints grâce à l'invention qui concerne une installation pour le traitement d'un fluide comprenant : un réacteur accueillant un lit de particules de média adsorbant ; des moyens d'injection et de répartition de fluide à traiter disposés en partie basse dudit réacteur destinés à former un flux ascendant de fluide au sein dudit réacteur et permettant la fluidisation et l'expansion dudit lit de particules de média adsorbant ; des moyens de récupération du fluide ayant transité au sein dudit lit de particules de média adsorbant ainsi fluidisé, caractérisée en ce que ledit réacteur est un réacteur fermé formant une enceinte permettant de mettre en œuvre ledit traitement sous pression, ladite enceinte présentant : un fond accueillant lesdits moyens d'injection et de répartition du fluide à traiter ; un corps central essentiellement cylindrique formant colonne de fluidisation ; préférentiellement un corps périphérique essentiellement cylindrique définissant une chambre annulaire autour dudit corps central essentiellement cylindrique délimitant une colonne de fluidisation, ladite chambre annulaire accueillant au moins une couche d'un matériau granulaire ou pulvérulent ; un couvercle incurvé formant déflecteur permettant de transformer ledit flux ascendant en un flux descendant homogène et de diriger ledit flux descendant vers lesdits moyens de récupération préférentiellement via ladite chambre annulaire.

Prévoir la fluidisation d'un lit de particules de média adsorbant dans un réacteur à flux ascendant fermé n'avait à la connaissance de la Déposante pas été proposé ni suggéré dans l'art antérieur. Cette solution permet de mettre en œuvre le traitement non plus à la pression atmosphérique mais à une pression supérieure, et ainsi d'éviter toute rupture de charge du fluide à sa sortie du réacteur. Ainsi, il est possible grâce à l'invention de s'affranchir de la nécessité de recourir à un pompage intermédiaire de ce fluide pour son acheminement vers une ou plusieurs étapes de traitement supplémentaires et/ou de s'affranchir de toute sujétions de calage altimétriques de ce réacteur pour un tel acheminement sans pompage. Par rapport à l'art antérieur, une telle installation est donc plus économique à réaliser mais aussi à mettre en œuvre, l'énergie qui serait nécessaire aux opérations de pompage intermédiaire n'étant pas utilisée.

Le couvercle fermant le réacteur de l'installation selon l'invention permet d'inverser le sens du flux de fluide, c'est-à-dire de transformer le flux ascendant de fluide ayant transité dans le lit fluidisé de particules de média adsorbant en un flux de fluide descendant vers les moyens d'évacuation. Ce flux descendant peut alors alimenter directement une ou plusieurs étapes de traitement supplémentaires sans besoin de pompage ou sans besoin de prévoir le réacteur à une altitude supérieure à celle d'un dispositif pour de tels traitements supplémentaires. Au sujet de ce couvercle, on notera que sa forme incurvée favorise cette fonction.

Par ailleurs, avantageusement, l'invention permet d'adjoindre au sein de la même installation une ou plusieurs étapes de traitement supplémentaire du fluide ayant transité dans le lit fluidisé de particules de média adsorbant en prévoyant un corps périphérique essentiellement cylindrique définissant une chambre annulaire autour dudit corps central essentiellement cylindrique formant colonne de fluidisation.

Un telle chambre annulaire prévue autour du corps central permet d'optimiser l'emprise au sol de l'installation selon l'invention par rapport à celles d'installations qui comprendraient d'une part un réacteur de l'art antérieur fonctionnant à la pression atmosphérique, d'autre part un dispositif pour le traitement ultérieur du fluide provenant de ce réacteur, et enfin des sujétions de calages altimétriques ou des canalisations munies de pompes entre un tel réacteur et un tel dispositif.

Une telle configuration permet aussi de diminuer le cout de l'installation.

Préférentiellement, les particules de média adsorbant sont des grains ou des micrograins choisis parmi du charbon actif, de la résine, de l'argile, de la zéolithe, du dioxyde de manganèse, de l'oxyhydroxyde de fer, ou leurs mélanges.

Avantageusement, ledit matériau pulvérulent ou granulaire présent dans ladite chambre annulaire est choisi dans le groupe constitué par les matériaux adsorbants, les matériaux de filtration, les matériaux de re-minéralisation, les matériaux à effet catalytique (tels que par exemple l'oxyde de manganèse...).

Lorsqu'il s'agira d'un matériau adsorbant, celui-ci pourra être le même que celui utilisé dans la colonne de fluidisation. Ainsi, la présence de ce matériau adsorbant supplémentaire dans la chambre annulaire pourra permettre de s'affranchir de la nécessité de sur-doser le matériau adsorbant dans la colonne de fluidisation notamment pour prévenir des pics de polluants dans le fluide entrant à traiter et d'utiliser des capteurs ou automatismes pour minimiser ces surdosages. Le traitement redondant du fluide par le média adsorbant d'abord dans la colonne de fluidisation puis dans la chambre annulaire offrira aussi une sécurité maximale de traitement.

Lorsque le matériau mis en œuvre dans la chambre annulaire sera un matériau de filtration, celui-ci pourra servir à retenir les éventuelles matières en suspension présentes dans le fluide à sa sortie du lit fluidisé de particules de média adsorbant, et notamment retenir ce média lorsqu'il aura été amené à fuiter de la colonne de fluidisation. Selon une variante particulièrement intéressante, ladite chambre annulaire accueille au moins deux couches de matériaux pulvérulents ou granulaires. Le choix de ces matériaux sera réalisé en fonction de la ressource à traiter.

Ainsi, par exemple, ladite chambre annulaire accueille une couche de sable, et au moins une couche d'un matériau choisi parmi le charbon actif en grains, l'anthracite, le sable, l'oxyde de manganèse, le calcaire prévue(s) au-dessus de ladite couche de sable.

Avantageusement, lesdits moyens de récupération du fluide ayant transité au sein dudit lit fluidisé et éventuellement au sein de ladite au moins une couche de matériau pulvérulent ou granulaire prévue dans ladite chambre annulaire comprennent une canalisation d'évacuation prévue dans la partie inférieure dudit réacteur.

Préférentiellement, l'installation comprend des moyens de lavage de ladite au moins une couche de matériau granulaire ou pulvérulent prévue dans ladite chambre annulaire. Un tel lavage sera effectué préférentiellement à contre-courant par passage d'un fluide de lavage en courant ascendant dans la chambre annulaire.

Selon une variante ladite chambre annulaire comprend un plancher perforé sur lequel repose ladite au moins une couche de matériau granulaire ou pulvérulent, des moyens d'injection d'eaux de lavage prévus sous ledit plancher, des moyens de récupération d'eaux sales de lavage prévus dans la partie supérieure de ladite chambre annulaire.

Avantageusement, lesdites moyens de récupération d'eaux sales de lavage incluent une goulotte périphérique.

Également avantageusement, l'installation comprend des moyens supplémentaires choisis parmi des moyens d'injection de particules de média adsorbant neuf, des moyens d'extraction de particules de média adsorbant usagés et des moyens de recirculation du fluide traité.

Les installations selon l'invention pourront être associées en un système en regroupant deux ou plusieurs pouvant fonctionner en parallèle. Les moyens d'alimentation en eau à traiter des réacteurs de celles-ci pourront être communs et pourvus d'un système de vannes permettant de répartir les eaux à traiter dans un ou plusieurs de ces réacteurs.

Brève description des figures

[Fig 1] : La figure 1 représente une vue en coupe d'un premier mode de réalisation d'une installation selon la présente invention ;

[Fig 2] : La figure 2 représente une vue en coupe d'un deuxième mode de réalisation d'une installation selon la présente invention ;

[Fig 3] : La figure 3 représente une vue en coupe d'un troisième mode de réalisation d'une installation selon la présente invention.

Description des modes de réalisation

L'invention, ainsi que les différents avantages qu'elle présente, seront mieux compris grâce à la description qui va suivre de différents modes de réalisation données en référence aux figures.

Premier mode de réalisation En référence à la figure 1, une installation comprend un réacteur 1 accueillant un lit de particules de média adsorbant, par exemple, du charbon actif en poudre coagulée, en grains, ou en micrograins.

Cette installation comprend par ailleurs des moyens 2 d'injection sous pression d'un fluide à traiter telle que de l'eau polluée dans la partie basse de ce réacteur 1 permettant de former un flux ascendant d'eau au sein de celui-ci à une vitesse autorisant la fluidisation et l'expansion du lit de charbon actif tout en évitant la fuite de ce matériau hors du réacteur 1.

Ces moyens d'injection comprennent une canalisation principale 21 et une pluralité de canalisations annexes 22 branchées sur celle-ci permettant de répartir les eaux essentiellement uniformément dans le réacteur 1.

Des moyens 3 de récupération de l'eau ayant transité au sein du lit fluidisé de particules de média adsorbant, essentiellement débarrassée des polluants adsorbés sur celles-ci, sont prévus dans la partie supérieure du réacteur 1. Ces moyens 3 comprennent un élément 31 en forme d'entonnoir relié à une canalisation d'évacuation 32.

Dans l'installation représentée, le réacteur 1 est équipé de moyens 111 d'apport de particules de média adsorbant. Le réacteur comprend par ailleurs un fond 11, un corps central cylindrique 12 délimitant une colonne de fluidisation accueillant le lit de charbon actif fluidisé et un couvercle incurvé 13. Sur le couvercle 13, est monté un purgeur d'air 131. Ce réacteur

1 forme donc une enceinte par définition fermée permettant un traitement sous pression de l'eau y transitant.

Le déplacement de l'eau au sein du réacteur 1 au cours de son traitement dans celui- ci est symbolisé par les flèches portées sur la figure 1.

L'eau à traiter arrive sous pression dans le réacteur 1 par la canalisation 21 des moyens

2 prévus dans le fond 11 de celui-ci et est répartie essentiellement uniformément en un flux ascendant dans le réacteur 1 par les canalisations 22 reliées à cette canalisation 21. Grâce à l'arrivée sous pression de cette eau dans le réacteur 1, le lit de charbon actif présent dans celui-ci est expansé et fluidisé. La vitesse de fluidisation est choisie pour permettre l'expansion du lit fluidisé 4 jusqu'à une certaine hauteur H depuis le fond 11 du réacteur tout en ménageant au-dessus du lit fluidisé 4 une zone 5 essentiellement exempte de charbon actif.

Après avoir transité dans le lit fluidisé 4 de charbon actif, l'eau sous pression vient buter contre le couvercle 13 du réacteur qui agit comme un déflecteur et permet d'inverser le sens du flux d'eau pour le transformer en flux descendant et le diriger vers l'élément en forme d'entonnoir 31 puis la canalisation 32 des moyens d'évacuation 3. Arrivant toujours sous pression dans ces moyens d'évacuation 3, le flux d'eau ne connaît alors aucune rupture de charge à sa sortie du réacteur 1 et peut alors être acheminé vers une (ou plusieurs) étape de traitement supplémentaire sans recourir à un pompage de l'eau vers celle-ci et sans subordonner cet acheminement à des sujétions de calages altimétriques entre le réacteur 1 et un dispositif pour la mise en œuvre de cette étape supplémentaire.

Deuxième mode de réalisation

En référence à la figure 2, un deuxième mode de réalisation de l'invention comprend un réacteur 1 accueillant un lit de particules de média adsorbant, par exemple, du charbon actif en poudre coagulée, en grains ou en micrograins.

Cette installation comprend par ailleurs des moyens 2 d'injection sous pression d'un fluide à traiter telle que de l'eau polluée dans la partie basse de ce réacteur 1 permettant de former un flux ascendant d'eau au sein de celui-ci à une vitesse autorisant la fluidisation et l'expansion du lit de charbon actif tout en évitant la fuite de ce matériau hors du réacteur 1.

Ces moyens d'injection comprennent une canalisation principale 21 et une pluralité de canalisations annexes 22 branchées sur celle-ci permettant de répartir les eaux essentiellement uniformément dans le réacteur 1.

Des moyens 3 de récupération de l'eau ayant transité au sein du lit fluidisé de particules de média adsorbant sont prévus dans la partie inférieure du réacteur 1. Ces moyens 3 comprennent une canalisation d'évacuation 33.

Dans l'installation représentée à la figure 2, le réacteur 1 comprend un fond 11, un corps central cylindrique 12 délimitant une colonne de fluidisation et un corps périphérique cylindrique 14 définissant une chambre annulaire 15 autour dudit corps central cylindrique

12.

La chambre annulaire 15 accueille une couche 6 d'un matériau granulaire ou pulvérulent, tel que par exemple du sable, permettant de filtrer les eaux provenant de la colonne de fluidisation afin d'abattre leur teneur en matières en suspension. Cette couche 6 de matériau granulaire ou pulvérulent repose sur un plancher perforé 16 délimitant un espace 17 avec le fond 11 du réacteur 1 qui communique avec la canalisation 33 des moyens d'évacuation 3. Le réacteur comprend par ailleurs un couvercle incurvé 13. Sur le couvercle

13, est monté un purgeur d'air 131. Des moyens de chargement (non représentés) du matériau granulaire ou pulvérulent dans la chambre annulaire 15 sont prévus.

Ce réacteur 1 forme donc une enceinte par définition fermée permettant un traitement sous pression de l'eau y transitant.

Le déplacement de l'eau au sein du réacteur 1 au cours de son traitement dans celui- ci est symbolisé par les flèches portées sur la figure 2.

L'eau à traiter arrive sous pression dans le réacteur 1 par la canalisation 21 des moyens 2 prévus dans le fond 11 de celui-ci et est répartie essentiellement uniformément en un flux ascendant dans le réacteur 1 par les canalisations 22 reliées à cette canalisation 21. Grâce à l'arrivée sous pression de cette eau dans le réacteur 1, le lit de charbon actif présent dans celui-ci est expansé et fluidisé. La vitesse de fluidisation est choisie pour permettre l'expansion du lit fluidisé 4 jusqu'à une certaine hauteur H depuis le fond 11 du réacteur tout en ménageant au-dessus du lit fluidisé 4 une zone 5 essentiellement exempte de charbon actif.

Après avoir transité dans le lit fluidisé 4 de charbon actif, l'eau sous pression vient buter contre le couvercle 13 du réacteur qui agit comme un déflecteur et permet d'inverser le sens du flux d'eau pour le transformer en flux descendant, ce flux descendant éta nt homogène c'est-à-dire apte à être réparti de manière homogène dans les couches de matériaux présents dans la chambre annulaire, et pour le diriger vers la canalisation 33 des moyens d'évacuation 3 via la chambre annulaire 15 contenant la couche de sable 6.

Lors de son transit dans le lit fluidisé 5 puis dans la couche de sable 6 et jusqu'à sa sortie du réacteur 1 le flux d'eau ne connaît aucune rupture de charge.

La configuration de la chambre annulaire 15 autour du corps cylindrique 12 délimitant la colonne de fluidisation du charbon actif, permet d'optimiser l'emprise au sol de l'installation. Cette installation présente ainsi, à capacités de traitement d'adsorption et de filtration égales, une emprise au sol inférieure à celles des installations de l'art antérieur associant un réacteur à lit fluidisé de charbon actif fonctionnant à la pression atmosphérique et un filtre à sable reliés entre eux par une canalisation pourvue d'une pompe, ou disposés l'un par rapport à l'autre avec des sujétions de calage altimétrique. Les éventuelles particules fines de charbon actif ou les matières en suspension s'échappant du lit fluidisé peuvent être traitées dans la chambre annulaire.

Cette configuration sous pression permet aussi d'envisager des vitesses de filtration plus élevées que celles qui sont classiquement mises en œuvre dans un dispositif de filtration distinct recevant les eaux provenant d'un réacteur à lit fluidisé de charbon actif fonctionnant à la pression atmosphérique.

La hauteur de la zone de filtration annulaire, liée à la hauteur du lit fluidisé central, autorise aussi l'utilisation de vitesses de traitement plus élevées.

Troisième mode de réalisation

Ce troisième mode de réalisation reprend les caractéristiques du mode de réalisation représenté à la figure 2 avec les différences suivantes.

Dans la chambre annulaire 15 deux couches de matériau granulaire ou pulvérulent 6 sont prévues au lieu d'une seule. Ces couches reposant sur le plancher perforé 16 de la chambre annulaire 15 sont constituées d'une couche 6a constituée de charbon actif en grains ou en micrograins et, prévue sous celle-ci, d'une couche 6b constituée de sable.

La couche 6a de charbon actif permet de compléter l'adsorption des polluants déjà au moins en grande partie effectuée dans la colonne de fluidisation par le charbon actif fluidisé et ainsi de traiter d'éventuels pics de pollution quand ils se produisent ou à tout le moins d'offrir une redondance du traitement par adsorption permettant de sécuriser celui-ci.

La couche 6b de sable permet quant à elle d'abattre la teneur en matière en suspension des eaux avant leur sortie du réacteur.

Par ailleurs, la chambre annulaire 15 est équipée de moyens permettant de procéder au lavage des couches de matériaux prévus dans celle-ci. Ces moyens 18 incluent une canalisation d'injection d'un fluide de lavage tel que de l'eau abouchant dans l'espace 17 prévu sous le plancher perforé 16 et d'une canalisation 19 d'évacuation des eaux de lavage sales prévue dans la partie supérieure de la chambre annulaire 15. Aux fins de faciliter l'évacuation des eaux de lavage, la chambre annulaire est pourvue dans sa partie supérieure d'une goulotte périphérique 20 recueillant celles-ci.

Lorsque les couches 6a et 6b de matériaux se colmatent, l'alimentation de l'installation en eaux à traiter par les moyens 2 peut être interrompue et un fluide de lavage peut être injecté dans ces couches 6a et 6b, selon un flux ascendant symbolisé par les flèches en ligne pointi liée portées sur la figure 3, de façon à les décolmater.

Les installations décrites ci-dessus pourront être associées en un système en regroupant deux ou plusieurs pouvant fonctionner en parallèle, du même ou de différents modes de réalisation Les moyens d'alimentation en eau à traiter des réacteurs de celles-ci pourront être communs et pourvus d'un système de vannes permettant de répartir les eaux à traiter dans un ou plusieurs de ces réacteurs.