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Title:
PROCESS AND APPARATUS FOR PRODUCING DRINKING WATER
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1988/010239
Kind Code:
A1
Abstract:
A pump (6) sucks the water to be treated through an inlet strainer (27) and delivers it to a unit (1) containing stages for increasingly fine filtration. A reservoir mounted in a chamber (33) adjacent to the inlet strainer (27) contains a solution of a flocculating agent. The pulsations of the pump (6) actuate the transfer of this agent in the water through a capillary. The pump discharges into a flocculation tube (41) coiled spirally around the filtration unit (1). On leaving the tube (41), the water flows continuously through the first filter in the unit (1), which retains the flocs resulting from the flocculation. The last filter, even when very fine, has a high degree of autonomy, because there is no likelihood of blockage by colloidal matter. Utilization for portable apparatus for treating fresh water.

Inventors:
GUIDAT ROLAND (FR)
BEN AIM ROGER (FR)
Application Number:
PCT/FR1988/000324
Publication Date:
December 29, 1988
Filing Date:
June 17, 1988
Export Citation:
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Assignee:
MENGIN SOC NOUV ETS (FR)
International Classes:
B01D35/26; B01D37/03; C02F9/00; C02F1/52; (IPC1-7): C02F9/00; C02F1/52; B01D36/02; B01D35/26
Foreign References:
FR2571354A11986-04-11
GB416112A1934-09-13
CH546090A1974-02-28
DE1938521A11970-03-05
GB1202877A1970-08-19
FR1496729A1967-10-06
CH647161A51985-01-15
DE3011728A11980-10-16
US3623978A1971-11-30
FR2573062A11986-05-16
FR675872A1930-02-15
GB656789A1951-09-05
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Claims:
REVENDICATIONS
1. Procédé de production d'eau potable à partir d'eau douce, dans lequel on ajoute à l'eau un agent de floculation, et on fait passer l'eau dans un tube de floculation (26, 41) , après quoi on fait passer l'eau sensiblement en continu à travers au moins un filtre (77) , caractérisé en ce qu'on ajoute l'agent floculant (39, 96, 98) à l'eau par migration spontanée de l'agent floculant depuis une solution aqueuse vers l'eau à traiter, à travers un passage calibré (37, 38 ; 99, 101) communiquant avec le trajet de l'eau à traiter en un point en lequel une pompe (6) de circulation de l'eau à traiter établit un régime puisé.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on fait passer l'eau à travers plusieurs filtres (77) de finesse croissante, comprenant au moins un filtre dont le calibre de filtration est inférieur ou égal à 0,45μ.
3. Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'on choisit le passage calibré dans le groupe comprenant les parois (101) poreuses et les capillaires (37, 38) .
4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'on place dans une enceinte communiquant par le pasage calibré (37, 38 ; 99, 101) avec le trajet de l'eau à traiter l'agent floculant en solution aqueuse et un agent compressible.
5. Procédé conforme à la revendication4, caractérisé en ce que l'agent compressible est un gaz, de préférence de l'air, qui est en contact avec la solution aqueuse.
6. Procédé conforme à l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le passage calibré (37, 38 ; 99, 101) s'ouvre d'une manière générale vers le bas en direction du trajet de l'eau à traiter.
7. Appareil portable pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications 1 à 6, dans lequel un trajet de l'eau à traiter passe par une pompe (6) et par des filtres (77) de finesse croissante reliés en série, ainsi que par un tube de floculation (26, 41) monté en amont de l'entrée d'un premier des filtres (77), caractérisé en ce que la pompe (6) est d'un type assurant dans une partie au moins du trajet un régime puisé, l'appareil comprenant en outre des moyens (31) d'introduction de l'agent floculant (39, 96, 98) par migration spontanée à travers un passage calibré (37, 38 ; 99, 101) , qui sont raccordés à ladite partie du trajet, en amont du tube de floculation (26, 41).
8. Appareil selon la revendication 7, caractérisé en ce que ladite partie du trajet comprend une chambre intérieure (11) de la pompe (6) , et en ce que cette chambre est adaptée à contenir les moyens (31) d'introduction du floculant.
9. Appareil selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il comprend au voisinage d'une crépine d'aspiration (27) , constituant le début du trajet pour l'eau à traiter, une chambre (33) située dans ladite partie du trajet et adaptée à contenir les moyens d'introduction de floculant (31) .
10. Appareil selon l'une des revendications 7 à 9, caractérisé en ce que les moyens (31) d'introduction de floculant comprennent un espace (32, 93) destiné à contenir du floculant en solution, communiquant avec le trajet (11) de l'eau à traiter à travers ledit passage calibré, constitué par un dispositif choisi dans le groupe comprenant les parois poreuses (101) et les capillaires (37, 38, 99) .
11. Appareil selon la revendication 10, caractérisé en ce que le dispositif est un capillaire défini par le creux de filet d'une vis (38) entourée avec serrage par un tube (37) .
12. Appareil selon l'une des revendications 7 à11 caractérisé en ce que le tube de floculation (26, 41) présente des ondulations annulaires.
13. Appareil selon l'une des revendications 7 à12 caractérisé en ce que ladite partie du trajet est située du côté aspiration de la pompe (6) , et en ce que la pompe (6) , est d'un type fournissant au refoulement un débit sensiblement constant, le tube de floculation (26, 41) étant situé au moins en partie en aval du refoulement de la pompe (6) . 14. Appareil selon l'une des revendications 7 à 13 caractérisé en ce que l'intérieur du tube de floculation (26, 41) communique avec un espace d'amortissement (22) fermé supérieurement dans lequel de l'air est emprisonné. 15. Appareil selon la revendication 14, caractérisé en ce que la pompe comprend : un corps intérieurement cylindrique (9) dans lequel une première chambre (10) et une seconde chambre (11) sont séparées par un piston (12) mobile dans le corps (9) ; une tige (13) reliée au piston (12) et occupant la moitié de la section de la première chambre (10) disposée en service audessus du piston (12) et équipée d'un orifice de refoulement (16) ; un clapet d'aspiration (18) communiquant avec la seconde chambre (11) ; à travers le piston (12) , un passage (21) équipé d'un clapet (23) n'autorisant le passage d'eau à traiter que de la seconde chambre (11) vers la première chambre (10), et en ce que le passage (21) communique avec l'espace d'amortissement (22) aménagé dans la tige (13) .
14. 16 Appareil selon l'une des revendications 7 à 15, caractérisé en ce que les filtres (77) sont disposés dans des alvéoles (42 à 45, 47) aménagés dans un carter (1) , le trajet de l'eau à traiter comprenant, entre les filtres, des conduits (69, 71, 72, 73) portés par un couvercle (2) du carter (1) .
15. 17 Appareil selon la revendication 16, caractérisé en ce que certains au moins des filtres (77) comprennent une cartouche filtrante tubulaire, un moyen de fermeture (78) filtrant ou étanche à une extrémité inférieure de la cartouche filtrante (77) , et un bouchon annulaire (86) interposé entre d'une part la périphérie intérieure de l'extrémité supérieure de la cartouche (77) et d'autre part la surface extérieure d'un tube (88) par lequel l'espace (84) entouré par la cartouche tubulaire (77) communique avec l'un respectif (72) des conduits du couvercle (2) , de sorte que, ia le tube (88) et le bouchon annulaire (86) , la cartouche (77) est solidaire du couvercle (2) .
16. 18 Appareil selon la revendication 17, caractérisé en ce que le tube (88, 92) est un tube de départ de 1 ' avéole (43) et s'étend jusqu'au voisinage du moyen de fermeture (78) à l'extrémité inférieure de la cartouche, de façon à permettre de purger 1 'eau de l'alvéole (43) lorsque l'aspiration de la pompe est à l'air libre, l'alvéole communiquant en outre avec le trajet de l'eau à traiter par un orifice d'arrivée (66) débouchant à l'extérieur de la cartouche tubulaire (77).
17. Appareil selon l'une des revendiications 7 à18 caractérisé en ce que les filtres comprennent des éléments choisis parmi le groupe comprenant les céramiques, les charbons actifs, les fibres greffées, les éléments électropositifs, les membranes.
Description:
Procédé et appareil de production d'eau potable

La présente invention concerne un procédé de production d'eau potable à partir d'eau douce, destiné notamment à être mis en oeuvre dans un appareil portatif, sans apport d'énergie extérieure, en vue de satisfaire les besoins d'un groupe comprenant par exemple quelques dizaines de personnes.

La présente invention concerne également un appareil pour la mise en oeuvre de ce procédé.

Les procédés mis en oeuvre dans les appareils connus pour traiter les eaux chargées en impuretés comprennent généralement une étape de préfiltration, une étape de passage à travers du charbon actif, et une étape de passage à travers des éléments en porcelaine.

Ces appareils sont lourds et peu efficaces. ' Ils ne comportent aucun moyen d'éliminer les matières colloïdales et les matières en suspension fine. Le résultat obtenu est donc très imparfait et les matières colloïdales sont susceptibles de boucher les étages de filtration les plus fins, de sorte que l'autonomie est très limitée.

On connaît certes le procédé de floculation, qui permet de" coaguler les matières en suspension. Pour cela, on ajoute à l'eau à traiter, au moyen d'une pompe, un agent floculant en solution. Celui-ci neutralise électriquement les matières en suspension, et leur permet de se rassembler sous forme de flocons ayant tendance à précipiter. Pour permettre cette précipitation, on fait passer l'eau dans un

bassin de décantation.

Toutefois, ce procédé nécessitant une installation encombrante n'est pas a priori utilisable dans un appareil portatif. On connaît certes d'après le FR-A- 2 571 354 un procédé de production d'eau potable à partir d'eau douce,- au moyen d'un appareil portatif dans lequel on ajoute à l'eau un agent de floculation, et on fait passer l'eau dans un tube de floculation (qui remplace le bassin de décantation des grandes installations) après quoi on fait passer 1 ' eau sensiblement en continu à travers au moins un filtre.

Selon ce document, la pompe peut être de tout type et de même, les moyens pour injecter le produit floculant ne sont pas précisés (voir page 4,lignes 20 à 23) .

Or le problème de l'injection du floculant dans l'eau à traiter est difficile à résoudre car dans un appareil portatif les quantités optimales à injecter correspondent à des débits très faibles. Il est souhaitable d'éviter les dispositifs électriques car ils ont l'inconvénient de nécessiter une source d'électricité. On a pensé, dans le cadre des réflexions ayant précédé l'invention, à utiliser les phénomènes de diffusion, mais les débits qu'on peut ainsi obtenir sont insuffisants.

Le but de l'invention est ainsi de proposer un procédé permettant une épuration très complète de 1 ' eau douce de manière commode, fiable et performante qui utilise

la floculation en tube.

L'invention vise ainsi un procédé de production d'eau potable à partir d'eau douce, dans lequel on ajoute à l'eau un agent de floculation, et on fait passer l'eau dans un tube de floculation, après quoi on fait passer l'eau sensiblement en continu à travers au moins un filtre.

Suivant l'invention, le procédé est caractérisé en ce qu'on ajoute l'agent floculant à l'eau par migration spontanée de l'agent floculant depuis une solution aqueuse vers l'eau à traiter, à travers un passage calibré communiquant avec le trajet de l'eau à traiter en un point en lequel une pompe de circulation de l'eau à traiter établit un régime puisé.

Par régime puisé, on entend un régime dans lequel la pression présente des variations périodiques.

Le phénomène de migration spontanée qui est en cause est un phénomène du genre diffusion qui est accéléré de manière significative par des pulsations de pression. On réalise ainsi de manière très simple et très fiable l'injection du produit floculant dans l'eau à traiter.

L'invention concerne également un appareil portable pour la mise en oeuvre du procédé ci-dessus, dans lequel un trajet de l'eau à traiter passe par une pompe et par des filtres de finesse croissante reliés en série, ainsi que par un tube de floculation monté en amont de l'entrée d'un premier des filtres, caractérisé en ce que la pompe est d'un type assurant dans une partie au moins du

trajet un régime puisé, l'appareil comprenant en outre en amont dudit tube de floculation des moyens d'introduction de l'agent floculant par migration spontanée à travers un passage calibré, qui sont raccordés à ladite partie du trajet, en amont du tube de floculation.

D' autres particularités et avantages de l'invention rassortiront encore de la description ci-après.

Aux dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs : - la figure 1 est une vue en perspective de l'appareil selon l'invention, en position de service ;

- la figure 2 est une vue en élévation de l'appareil de la figure 1 ;

- la figure 2a est une vue "de la crépine et d'une partie du tuyau souple en service ;

- la figure 3 est une vue en coupe axiale de la pompe ;

- la figure 4 est une vue en élévation, avec arrachement et coupe axiale, de l'entrée du trajet de l'eau à traiter ;

- la figure 5 est une vue en coupe du dispositif d'introduction de floculant de la figure 4 ;

- la figure 6 est une vue partiellement en coupe, avec arrachements, du tube de floculation ; - la figure 7 est une vue du carter de filtration en coupe selon le plan VU-VU de la figure 10 ;

- la figure 8 est une vue du détail VIII de la figure 7 , lorsque le couvercle du carter est en place ;

- la figure 9 est une vue du carter en coupe selon le plan IX-IX de la figure 10 ;

- la figure 10 est une vue de dessus du carter ;

- la figure 11 est une vue de dessous du carter ; - la figure 12 est une vue de dessus du couvercle du carter ;

- la figure 13 est une vue partielle du carter, de son couvercle, et d'un élément de filtration en coupe selon la ligne XIII-XIII de la figure 12 ; et - la figure 14 est une vue en coupe d'un autre mode de réalisation du dispositif d'introduction du floculan .

Dans l'exemple représenté aux figures 1 et 2, l'appareil comprend un ' carter 1 réalisé de préférence en matériaux composite fibres de carbone-KEVLAR-résine-épox , ceci afin de minimiser son poids. Le carter 1 définit à son intérieur, conjointement avec le couvercle 2, réalisé en aluminium, et qui le ferme supérieurement, un trajet pour l'eau à traiter, lequel s'étend entre un orifice d'entrée 109 et un orifice de sortie 4, en passant par divers filtres de finesse croissante, reliés en série.

Une pompe à actionne ent manuel 6 est fixée amoviblement par son embase 7 à une console amovible 8, elle-même vissée latéralement sur le carter 1. Comme le montre la figure 3 la pompe 6 comprend un corps 9, intérieurement cylindrique, dans lequel une chambre supérieure annulaire 10 et une chambre inférieure 11 sont séparées par un piston 12 mobile par coulissement à

l'intérieur du corps 9. Une tige 13, fixée au piston 12, s'étend axialemεnt dans le corps 9, entourée par la chambre 10. La tige 13 occupe la moitié de l'aire de section droite intérieure du corps 9. A son extrémité supérieure, opposée au piston 12, la tige 13 est fixée à un levier de manoeuvre 18. A son extrémité supérieure, la chambre supérieure 10 est fermée par un obturateur 14 entourant de manière étanche la tige 13. Au voisinage de l'obturateur 14, la chambre 10 est équipée d'un orifice de refoulement 16 pratiqué à travers la paroi du corps 9. A son extrémité inférieure, la chambre inférieure 11 communique avec un orifice d'aspiration 17 par l'intermédiaire d'un clapet d'aspiration comprenant une bille 19. Le piston 12 est traversé par un passage 21 faisant communiquer les deux chambres 10 et 11 l'une avec l'autre via l'espace intérieur 22 de la tige 13, qui est creuse. L'extrémité supérieure du passage 21 forme siège pour une bille 23 logée dans l'espace 22. Au voisinage du piston 12, la paroi cylindrique de la tige 13 est traversée par des orifices 24 faisant communiquer l'espace 22 avec la chambre 10. Au- dessus des orifices 24, la tige 13 enferme l'espace 22 de manière étanche.

L'orifice d'aspiration 17 est relié à un tuyau souple 26 (figure 1) terminé, à l'opposé de la pompe 6, par une crépine d'aspiration 27, munie d'un flotteur 106, destinée à être plongée dans la source d'eau douce à traiter (rivière ou mare) . L'orifice de refoulement 16 est raccordé à la suite du trajet de l'eau à traiter, trajet

dont la crépine 27, le tuyau 26 et l'intérieur de la pompe 6 constituent le début.

On va maintenant décrire le fonctionnement de la pompe : à partir de la position basse du piston 12, représentée à la figure 3, l'utilisateur tire le levier 18 vers le haut de façon à faire monter le piston 12 et la tige 13. De l'eau est aspirée dans la chambre 11 à travers le clapet 19 tandis que l'eau contenue dans la chambre 10 est refoulée à travers l'orifice 16. Comme l'aire de la section de la chambre 10 est moitié de l'aire de la section de la chambre 11, le débit de refoulement est moitié du débit d'aspiration. La bille 23 est plaquée sur son siège puisque la pression dans la chambre 10 est supérieure à la pression dans la chambre 11. De l'air à la pression de refoulement est emprisonné dans la partie haute de l'espace intérieur 22 de la tige 13.

Une fois le piston 12 parvenu en position haute, l'utilisateur commence à faire redescendre le levier 18 et par conséquent, avec lui la tige 13 et le piston 12. La pression dans la chambre inférieure augmente suffisamment pour que la bille 23 décolle de son siège, de sorte que l'eau contenue dans la chambre 11 passe dans la chambre 10. Une moitié de ce débit sert à remplir la chambre 10 dont le volume croît à un rythme deux fois plus lent que le rythme auquel le volume de la chambre 11 décroît. L'autre moitié du débit traversant le passage 21 se traduit par un débit de refoulement à travers l'orifice 16. Ainsi, le débit à travers l'orifice 16 est sensiblement constant que le

piston 12 soit en course montante ou descendante. L'air emprisonné dans l'espace 22 amortit les fluctuations résiduelles de pression. Par contre, dans le trajet d'aspiration s'étendant inclusivement de la crépine 27 à la chambre 11, le régime est puisé puisqu'il n'y a débit que pendant la course de montée du piston 12 de la pompe. La pression est plus faible lorsqu'il y a débit qu'en l'absence de débit.

Selon l'invention, le trajet d'aspiration précité, dans lequel l'écoulement se fait en régime puisé, renferme un dispositif 31 d'introduction d'agent floculant par migration spontanée. Dans l'exemple représenté à la figure 4, il est interposé entre la crépine 27 et le tube 26 une chambre 33 renfermant le dispositif 31. Comme le montre la figure 5, le ' dispositif 31 comprend un réservoir 32 qui renferme une bulle d'air 39 et une solution aqueuse non saturée d'un agent de floculation, par exemple du chlorure ferrique FeCl3 , du sulfate d'aluminium AI2 (SO<»)3 additionné ou non de polyélectrolyte. Le volume de la bulle d'air est par exemple de l'ordre de 1 cm 3 . Le réservoir 32 est fermé par un couvercle 34 traversé par un orifice 36 dans lequel est emmanché un tube en matière synthétique souple telle que le nylon, s 'étendant depuis l'orifice 36 vers l'intérieur du réservoir 32. Une vis 38, par exemple de diamètre M6 et de longueur 10 à 12 mm est emmanchée de manière serrée dans le tube 37. Ainsi, le creux de filet hélicoïdal de la vis 38 forme un capillaire hélicoïdal par lequel l'intérieur du

réservoir 32 communique avec la chambre 33.

Comme représenté aux figures 4 et 5, le dispositif 31 est en service incliné de façon que l'ouverture du capillaire vers l'extérieur du récipient 32 soit dirigée vers le bas. En pratique, il s'est avéré favorable que l'axe du récipient 32, de forme cylindrique, soit incliné d'un angle A égal à environ 15°. Pour cela, comme le montre la figure 2a, un flotteur 106 est fixé à la crépine 27 et un autre flotteur 106 est fixé au tube 26 à distance (par exemple 80 cm) de la crépine 27, de façon qu'entre les deux flotteurs le tube 26 s'étende en courbe sous l'eau et que la crépine 27 soit dirigée obliquement vers le haut comme représenté aux figures 2a et 4. Le couvercle 34 se trouve du côté de la chambre 31 qui est éloigné de la crépine 27.

Les pulsations de pression provoquées par la pompe 6 dans la chambre 33 sont partiellement transmises à l'intérieur du récipient 32, et se traduisent par une entrée et une sortie périodiques de liquide dans le récipient 32, moyennant des variations périodiques correspondantes du volume de la bulle 39. Ainsi, de l'eau à traiter remplace petit à petit dans le récipient 32 la solution de floculant laquelle est donc progressivement ajoutée au flux d'eau à traiter dans une proportion qui est fonction de la taille de la bulle 39, de la longueur et de la section du capillaire, et de l'inclinaison du récipient 32. La solution de floculant, plus dense que l'eau, tend à rester contre le couvercle 34 dirigé vers le bas sans se

mélanger à l'eau qui pénètre dans le récipient 32, laquelle se place au voisinage de la bulle 39. La concentration du liquide sortant du récipient 32 varie donc peu jusqu'à l'épuisement quasi-total du floculant. Ainsi, à son passage par la chambre 33, l'eau à traiter est additionnée d'agent floculant en quantité appropriée pour amener les particules en suspension et les matières colloïdales contenues dans l'eau à se regrouper en flocons de taille nettement plus grosse. Pour que ce phénomène ait le temps de se produire, le trajet de l'eau à traiter comprend en aval de la chambre 33 des tubes de floculation dont l'un est constitué par le tube d'aspiration 26 et l'autre est constitué par * un tube de floculation 41 s 'étendant entre l'orifice 16 de refoulement de la pompe 6 et l'orifice 109 d'entrée dans le carter 1. Le phénomène de floculation étant favorisé par des turbulences modérées, le tube de floculation 41 (figure 6) et éventuellement le tube d'aspiration 26 (figure 4) présentent des ondulations annulaires répétitives affectant notamment leur paroi intérieure. De manière avantageuse, le tube de floculation 41, dont la longueur est par exemple de 30 mètres et le diamètre d'environ 1 cm, est enroulé en spires jointives autour du carter 1 depuis le sommet de celui-ci jusqu'à l'ouverture 109, voisine de sa base. Ainsi, d'une part on économise de la place, et d'autre part on protège le carter.

Comme le montrent les figures 7 et 9 à 11, le

carter définit en son intérieur six alvéoles, à savoir deux alvéoles cylindriques 42 destinés à recevoir deux étages de filtration fonctionnant en parallèle, ayant tous deux un calibre de filtration de 50 μ, et trois alvéoles cylindriques 43, 44, 45 destinés à recevoir chacun un étage de filtration ayant un calibre de filtration de 10 μ, 1 μ, et 0,2 μ respectivement. En particulier, l'un des filtres a donc un calibre de filtration inférieur à 0,45 μ, valeur considérée comme le maximum admissible pour filtrer les bactéries. Ces cinq alvéoles sont indépendants les uns des autres dans le carter 1, ont des axes parallèles verticaux en service, et sont ouverts sur toute leur section à travers une plaque plane supérieure, en service horizontale, 46 du carter 1. Autour de chaque alvéole 42, 43, 44, 45, la plaque 46 forme un étagement annulaire 147 permettant de loger un joint d'étanchéïté 148 (figure 13) .

Le carter 1 a très généralement une forme parallélépipédique bien que, comme le montre la figure 11, cette forme puisse être évidée latéralement pour épouser le contour des alvéoles. Les deux alvéoles 42, adajcents à l'une des largeurs de la plaque 46, sensiblement rectangulaire, et les alvéoles 43 et 45 adjacents à l'autre largeur de la plaque 46, s'étendent sensiblement sur toute la hauteur du carter 1. Par contre, l'alvéole 44 ne s'étend que sur une partie de cette hauteur. Le sixième alvéole, 47, occupe tout l'espace laissé libre entre les cinq alvéoles cylindriques et sous l'alvéole 44. Il ne s'ouvre à travers la plaque 46 que par un orifice 48 de dimension

réduite, sur le pourtour duquel est encastré un joint d'étanchéïté 49 (voir aussi figure 8) .

Par contre, l'alvéole 47 s'ouvre à travers le fond du carter 1 , par une ouverture 51 obturable de manière étanche par un couvercle vissant 52 (figure 9) . Le fond de l'alvéole 44 est traversé par un orifice 53 muni d'un embout sur lequel est emmanché un tube souple 54 dont l'extrémité inférieure est raccordée à une crépine 56 se trouvant au fond de 1 ' alvéole 47. Dans sa région supérieure, entre la plaque 46 et le trait mixte 57 de la figure , 1 ' alvéole 47 contient en service du charbon actif. En dessous du trait mixte 57, l'alvéole 47 contient la matière dite "fibres greffées" connue d'après le FR-A 2 590 583. Comme le montrent les figures 12 et 13 , le couvercle 2 adaptable au sommet du carter 1 comprend essentiellement une plaque de base 58 destinée à recouvrir exactement la plaque supérieure 46 du carter 1, et des conduits fixés sur la face supérieure de la plaque 58 de manière à relier divers orifices pratiqués à travers la plaque 58.

En particulier, la plaque 58 est traversée par deux orifices 59 de sortie des alvéoles 42, un orifice de sortie 61 de l'alvéole 43, un orifice de sortie 62 de l'alvéole 44 et un orifice de sortie 63 de l'alvéole 45. Chacun de ces orifices de sortie est situé dans l'axe de l'alvéole qui lui correspond. L'orifice 63 communique avec un embout 64 définissant l'orifice 4, et porté par la face

supérieure de la plaque 58 et prévu pour le branchement d'un tuyau souple 66 (figure 1) par lequel est délivrée l'eau potable produite.

La plaque 58 est encore traversée par deux orifices d'entrée 66, 68 débouchant au-dessus des alvéoles 43 et 45 respectivement, à distance de leur axe, et un orifice 67 coïncidant avec l'orifice 48 d'entrée dans 1 ' alvéole 47.

La plaque 58 comporte les conduits suivants : - un conduit 69 reliant les deux orifices 59 ;

- un conduit 71 reliant le conduit 69 avec l'orifice 66 d'entrée dans l'alvéole 43 ;

- un conduit 72 reliant l'orifice de sortie 61 de l'alvéole 43 avec l'orifice 67 d'entrée dans l'alvéole 47 ; - un conduit 73 reliant l'orifice 62 de sortie de l'alvéole 44 avec l'orifice 68 d'entrée dans l'alvéole 45. Cinq purgeurs à air 74 qui ne seront pas décrits en détail sont reliés à ces différents conduits.

Ainsi, lorsque le couvercle 2 est fixé sur le sommet du carter 1 à l'aide d'écrous 76 visibles à la figure 1, les joints 148 (figure 13) écrasés par la plaque 58 du couvercle 2 assurent l'étanchéité autour de chacun des alvéoles 42 à 45, et écrasent le joint 49 (figure 8) , réalisant ainsi l'étanchéité autour de l'orifice 48. Le montage série des différents étages de filtration est le suivant, dans cet ordre : l'orifice 109, les deux alvéoles 42 (fontionnant en parallèle car communiquant l'un avec l'autre par deux orifices 3 prévus à

leur sommet, raccordés par un conduit de pontage 107 sur lequel est monté une soupape de surpression 108) , les deux orifices 59, le conduit 69, le conduit 71, l'orifice d'entrée 66 dans l'alvéole 43, l'alvéole 43, l'orifice de sortie 61 de l'alvéole 43, le conduit 72, l'orifice 67 d'entrée dans l'alvéole 47, l'alvéole 47, la crépine 56, le tube souple 54, l'alvéole 44, l'orifice de sortie 62 de l'alvéole 44, le conduit 73, l'orifice 68 d'entrée dans l'alvéole 45, l'alvéole 45, l'orifice de sortie 63 de l'alvéole 45, l'embout 64 définissant l'orifice 4.

On va maintenant décrire en référence à la figure 13 l'un des étages de filtration contenus dans les alvéoles 42 à 45, en prenant comme exemple l'étage 43.

L'alvéole 43 renferme une cartouche de filtration tubulaire 77, coaxiale à l'alvéole, en matériau filtrant approprié. L'ouverture inférieure de la cartouche 77 est obturée par un bouchon 78 comprenant deux bagues 79 et 81 sollicitées l'une vers l'autre au moyen d'une vis 82 de manière à comprimer entre les bagues des anneaux d'êtanchéité 83 du type garniture de presse-étoupe, qui, sous cette pression, se déforment radialement et se mettent ainsi en contact étanche avec la paroi intérieure de la cartouche et la paroi extérieure de la bague tubulaire 81. De même à l'extrémité supérieure de la cartouche 77, l'espace intérieur 84 de la cartouche 77 est isolé de l'espace délimité par l'alvéole 43 autour de la cartouche, au moyen d'anneaux 86 du type garniture de presse-étoupe, qui sont comprimés entre la collerette 87 d'un embout

tubulaire 88 et une rondelle 89 entourant l'embout tubulaire 88. Un écrou 91 vissé sur l'embout 88 fileté extérieurement sollicite vers la rondelle 89 la collerette 87 adjacente à l'espace 84. Dans l'embout 88 est emmenchée et collée une canule 92 s ' étendant sensiblement sur toute la hauteur axiale de la cartouche pour aller déboucher au voisinage immédiat du bouchon 78. D'autre part, l'extrémité de l'embout 88 dirigée vers l'extérieur de la cartouche dépasse de 1 ' écrou 91 et est vissée dans l'orifice de sortie de l'alvéole, à savoir l'orifice 61 dans le cas de l'alvéole 43. Ainsi, l'orifice 61 communique avec l'espace intérieur 84 à travers la canule 92 et l'embout 88. Au contraire, l'orifice d'entrée dans l'alvéole, en 1 ' occurence l'orifice 66, débouche dans l'alvéole 43 à l'extérieur de la cartouche 77. Ainsi, l'eau à traiter arrivant par l'orifice d'entrée 66 ne peut ressortir de l'alvéole 43 qu'après avoir traversé la cartouche 77.

En fin de production d'eau, il importe de purger l'appareil de son eau pour réduire son poids. Avec l'appareil qui vient d'être décrit, il suffit de mettre la crépine d'aspiration 27 à l'air libre. Dès lors, la pompe 6 va envoyer de l'air dans l'appareil, d'abord dans les alvéoles 42 dans lequels le niveau va descendre. Grâce à la canule 92 l'eau est évacuée en priorité des alvéoles 42 jusqu'à ce que le niveau dans ceux-ci descende en dessous de l'ouverture inférieure des canules 92. Après cela, l'air pompé est envoyé vers l'alvéole 43, encore plein, qui se vide à son tour de la même manière, après quoi de l'air est

pompé dans l'alvéole 47. Dans celui-ci encore, c'est l'eau qui est pompée en priorité vers l'alvéole 44 puisque la crépine d'alimentation de celui-ci est au fond de l'alvéole 47. L'alvéole 47 se vide donc, puis l'alvéole 44, puis l'alvéole 45.

A la mise en route, toujours grâce à la canule 92, dès qu'un alvéole contient un peu d'eau, c'est l'eau qui est pompée de préférence à l'air vers l'alvéole suivant. On n'a donc pas attendre le remplissage complet de l'appareil pour avoir de l'eau potable. Par la suite,, pour que toute la surface des cartouches 77 travaille, on ouvre les purgeurs 74 pour éliminer l'air emprisonné en haut de chaque alvéole.

Pour remplacer les éléments filtrants, il " suffit d'ôter le couvercle 2, dont les cartouches tubulaires 77 sont solidaires. Par simple action sur 1 ' écrou 91 et la vis 82, on δte le bouchon 78 et le système d'étanchéïté supérieur et de raccordement avec le couvercle, et, par des opérations inverses, on met en place une cartouche neuve. Q Le charbon actif et les fibres greffées occupant l'alvéole 47 peuvent facilement être remplacés par démontage du couvercle inférieur 52.

Grâce au traitement préalable par floculation, l'autonomie de l'appareil comptée en nombre d'heures de 5 filtration ou en nombre de litres filtrés, est étonnament importante malgré la présence du filtre de calibre 0,2 μ.

A titre d'exemple, un appareil pesant 20 kg, mesurant 55 x 25 x 35 cm, est capable d'un débit de 200

litres/heure pendant 20 heures sans intervention ni énergie extérieure .

L'appareil peut être fourni avec un sac 90, représenté en trait mixte à la figure 2, permettant de porter l'appareil à dos d'homme, après avoir remisé la pompe 6, le tube 26, la crépine 27 et le tube 66 dans des pochettes spéciales prévues sur ce sac.

Les performances de qualité de l'eau produite sont à titre indicatif les suivantes : - traitement de toutes les eaux de surface y compris les eaux très fortement chargées en matières en suspension ;

- turbidité de l'eau en sortie inférieure à 1NTU;

- très bonne rétention des métaux lourds tels que le cadmium, le mercure (efficacité 99,99 %) , et le plomb

(efficacité 96,30 %) ;

- élimination des polluants organiques ;

- très bonne élimination des virus ;

- élimination totale des bactéries. On va maintenant décrire en référence aux figures

14 à 18 divers exemples d'autres modes de réalisation du dispositif 31.

Dans l'exemple de la figure 14, qui ne sera décrit qu'en ce qui concerne ses différences par rapport à celui de la figure 5, le dispositif 31, destiné à être placé dans la chambre 33, comprend un réservoir 102 contenant une solution non saturée d'agent floculant et fermé par une membrane poreuse 101 à travers laquelle se

produit en service le phénomène de migration spontanée activée par les pulsations de la pompe 6.

Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples représentés. La pompe pourrait être d'un autre type, voir même motorisée, si on le désire. L'introduction du floculant pourrait se faire dans le corps de pompe. Pour visualiser cette possibilité, on a figuré en trait mixte à la figure 3 le dispositif 31 monté directement dans la chambre 11, dont la dimension est prévue suffisante à cet effet, même en position basse du piston 12. La chambre 11 est soumise à de fortes pulsations de pression puisqu'elle est alternative¬ ment à la pression d'aspiration et à la pression de refoulement. Bien entendu, dans ce cas, la floculation n'a lieu que dans le tube 41, et non plus dans le tube 26.

L'espace d' amortissèment, s'il en est prévu un, n'est pas nécessairement inclus dans la pompe.

Dans l'exemple de la figure 5, la structure à vis et tube en nylon peut être remplacée par un tube fin enroulé en hélice, disposé dans le récipient 32 et aboutissant à un orifice du couvercle de ce récipient.

Le carter peut être réalisé par assemblage de cinq tubes juxtaposés, le tube central ayant un diamètre supérieur aux autres et contenant les fibres greffées et le charbon actif.