Plus particulièrement, l'invention concerne un dispositif de filtration d'effluents pollués, possédant une entrée pour admettre des effluents pollués à traiter et une sortie pour délivrer les effluents filtrés par le dispositif, le dispositif de filtration comprenant une succession de filtres, en série.

L'invention concerne également un système de traitement d'effluents pour l'arrosage d'une culture horticole ou maraîchère hors sol, le système comprenant : - un dispositif de filtration et de désinfection des effluents pollués, - un moyen de drainage et de collecte d'effluents pollués par la culture hors sol alimentant le dispositif de filtration, - une station de fertilisation, alimentée en effluents dépollués, par le dispositif de filtration, - un moyen d'arrosage de ladite culture hors sol, alimenté en effluents dépollués fertilisés par la station de fertilisation.

Des parasites invisibles tels que des nématodes (Pratylenchus vulnus, Meloidogynes sp), des bactéries ou des champignons se développent fréquemment sur des

cultures telles que des cultures de rosiers. Des analyses radiculaires ont démontré la présence en forte concentration de nématodes dans les eaux d'arrosage de cultures hors sol. Les nématodes comme de nombreux autres parasites des plantes, sont des espèces endoradiculaires, c'est à dire qu'ils pénètrent dans les racines au niveau de la partie tendre, vident les cellules les unes après les autres, provoquant la mort de celles-ci, induisant des perturbations physiologiques de la plante : baisse de vigueur et donc de rendement. En cas d'attaque sévère, on peut rapidement arriver à la disparition complète du système racinaire et donc aboutir à la mort de la plante.

Pour éradiquer des parasites tels que les nématodes, des champignons tels que des fusarium oxysporum dianthi, des phytophthora cryptogea ou des bactéries telles que des agrobacterium tumefaciens, l'horticulture en plein sol dispose actuellement de matières actives systémiques ou de contact à effet nématicide telles que'l'aldicarbe pour le Temik et l'ethoprophos pour le Mocap. L'utilisation de Phenamiphos (Nemacur 5) qui est aussi un nématicide systémique homologué sur culture de bananes en plein sol est aujourd'hui envisagée par la profession.

Toutefois, l'utilisation de ces matières actives est rigoureusement interdite par la législation de nombreux pays. De plus, ces produits peuvent se révéler toxiques pour les utilisateurs (exploitants, salariés, consommateurs), et peuvent également générer des risques environnementaux.

De plus, les modes d'action et les durées d'efficacité de ces produits sont mesurables en plein sol, mais semble difficile à mettre en oeuvre en milieu aquatique comme c'est le cas pour les cultures hors sol. En effet, des analyses nématologiques effectuées dans une culture de roses hors sol ont prouvé que malgré divers traitements chimiques de l'eau d'arrosage de l'exploitation, la présence de parasites tels que des nématodes dans les radicelles est toujours vérifiée.

Par ailleurs, les systèmes de désinfection existants tels que la thermothérapie, les ultraviolets et enfin, le chlore gazeux ont certains désavantages, voire une inefficacité relative. En effet, en raison de coûts prohibitifs ou d'un manque d'efficacité contre certains pathogènes, la thermothérapie et les UV sont très rarement utilisés dans les exploitations françaises.

D'autres techniques de traitement par chlore gazeux ont également été expérimentées et se sont révélées peu adaptées pour le traitement de parasites tels que des nématodes de cultures hors sol, car pour tre efficaces elles requièrent des concentrations en chlore cent fois supérieures aux taux usuels, ces dosages de chlore actif étant dès lors phytotoxique pour de nombreuses cultures.

De plus, les parasites de plantes présents dans des cultures hors sol ayant un système d'arrosage recyclé, sont facilement véhiculés par les eaux de drainage et contaminent aisément d'éventuelles nouvelles plantations.

Il est également connu des installations de filtration destinées au traitement d'eau et qui sont apparentées au domaine particulier de l'invention.

Plusieurs installations peuvent tre envisagées en culture hors sol : la filtration sur lit de sable, sur laine minérale et l'ultrafiltration.

La première technique consiste à faire circuler l'eau du réseau dans une colonne de sable de faible granulométrie. Ne pouvant fonctionner qu'en filtration lente, le débit de passage est d'environ 1 mètre cube par heure induisant des contraintes de stockage d'effluents importantes en amont du système. De plus, cette technologie ne permet de retenir que les éléments les plus grossiers.

La seconde technique de filtration qui est décrite dans le document brevet FR 2 758 135-Al, est réalisée par une colonne verticale où l'élément filtrant est constitué de laine de roche. Ce procédé de filtration opère aussi de façon lente (0, 1 à 0,3 mètres cube par heure) entraînant les mmes contraintes techniques que la première technique.

Enfin, la dernière technique de micro ou d'ultrafiltration est par exemple décrite dans le document brevet GB 2197860, dans une application de potabilisation d'eau.

L'ultrafiltration consiste à faire circuler l'eau polluée au travers de membranes céramiques. Ce type d'installation très coûteuse rentre encore dans le cadre de la filtration lente et est généralement utilisé pour la production d'eau potable.

En outre, plus l'exploitation de culture hors sol est importante, et plus les besoins journaliers en eau fertilisée sont accrus. D'où une nécessité de capacité importante de stockage d'effluents en amont des filtres complètement démesurée. Tout ceci impliquant des besoins de place importants et des investissements colossaux.

Dans ce contexte, la présente invention a pour but de proposer un dispositif et un système de filtration d'effluents pour exploitation horticole ou maraîchère, facile d'installation et d'utilisation, simple à maintenir, peu coûteux, et respectueux de l'environnement.

La présente invention a également pour but de permettre la filtration d'effluents d'exploitation horticole ou maraîchère dont les concentrations en parasites peuvent tre particulièrement et anormalement élevées. Typiquement, un tel effluent a une concentration maximale en nématodes proche de 50 à 200 larves par litre d'effluent pollué, et/ou une concentration maximale de 10 puissance 7 à 10 puissance 8 cryptogames ou bactéries par litre d'effluent.

Ainsi, compte tenu de la concentration inhabituellement élevée en parasites, du volume important d'effluents à traiter qui varie généralement de 1 à 12 mètres cube par heure, et du coût des installations de filtration, le choix du nombre de filtres et du seuil de filtration de chaque filtre est une question particulièrement délicate.

A cette fin, le dispositif de filtration d'effluents pour exploitation horticole ou maraîchère

de l'invention, par ailleurs conforme à la définition générique qu'en donne le préambule ci-dessus, est essentiellement caractérisé en ce qu'il comprend un premier filtre apte à traiter les effluents provenant de l'entrée du dispositif et dont le seuil de coupure est de l'ordre de 1 micron, un second filtre apte à traiter les effluents provenant du premier filtre, possédant un média filtrant dont le seuil de coupure est compris entre 1 et 0.5 micron et un troisième filtre apte à traiter les effluents provenant du second filtre, le seuil de coupure du troisième filtre étant inférieur à 0.5 micron, ce dispositif de filtration permettant ainsi d'éliminer sensiblement toutes traces de nématodes et de champignons microscopiques pathogènes contenus dans des effluents pollués provenant d'une installation de culture hors sol d'exploitation horticole ou maraîchère à l'aide de trois filtres ayant des durées de vie sensiblement homogènes.

A cette mme fin, le système de filtration d'effluents pour exploitation horticole ou maraîchère de l'invention, par ailleurs conforme à la définition générique qu'en donne le préambule ci-dessus, est essentiellement caractérisé en ce que le dispositif de filtration comprend une succession de premier, second et troisième filtres en série, le premier filtre étant apte à traiter les effluents pollués et possédant un seuil de coupure est de l'ordre de 1 micron, le second filtre étant apte à traiter les effluents provenant du premier filtre, et possédant un média filtrant dont le seuil de coupure est compris entre 1 et 0.5 micron et

le troisième filtre étant apte à traiter les effluents provenant du second filtre, le seuil de coupure du troisième filtre étant inférieur à 0.5 micron, ce système de traitement d'eau permettant de produire des effluents dépollués, fertilisés ne contenant sensiblement, çpas de traces de nématodes ou de champignons microscopiques pathogènes contenus dans des effluents'pollués par une culture horticole ou maraîchère hors sol.

La présente invention, qu'il s'agisse du dispositif ou du système, permet donc de filtrer des parasites vivants, mobiles, sans squelette et filiformes, contenus dans un effluent extrmement pollué.

De plus, malgré son efficacité filtrante importante, l'impact du dispositif sur le réseau hydraulique dans lequel il est installé est particulièrement limité. Par exemple la perte de charges induite par ce dispositif, mme encrassé est généralement prévue pour ne pas dépasser 3 bars (3*10 puissance 2 KPa), et préférentiellement 2.5 bars (2. 5*10 puissance 2 Kpa).

De plus, compte tenu de son efficacité antiparasitaire, la présente invention permet également de sauvegarder les plantations nouvelles et à venir, et à plus long terme d'assainir des exploitations horticoles ou maraîchères hors sol parasitées en évitant la dissémination de parasites par le réseau hydraulique d'arrosage.

Préférentiellement, du fait que le temps d'apparition d'une nouvelle génération de parasite est

de l'ordre de 35 à 40 jours pour les nématodes, les filtres du dispositif qui ont des durées de vies sensiblement homogènes entre elles sont généralement échangés par des filtres neufs tous les 30 jours. Les filtres usagés peuvent tre retraités pour tre déparasités et nettoyés en vue d'une nouvelle utilisation.

Préférentiellement, et afin d'augmenter la probabilité de capture parasitaire, on peut utiliser un second filtre 5 dont le média filtrant a une épaisseur au moins égale à 20 mm. En effet, la probabilité de capture parasitaire est proportionnelle à l'exponentielle de l'épaisseur du média filtrant.

La valeur du seuil de coupure d'un filtre définit la probabilité de capture par ce filtre d'au moins 99% (de préférence 99. 98%) des éléments de taille supérieure ou égale à cette valeur.

Lorsque le terme « environ » est utilisé pour désigner une valeur du seuil de coupure, il indique que ce seuil est compris dans une plage de + ou-10% de cette valeur.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront clairement de la description qui en est faite ci-après, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux dessins annexés, dans lesquels : - la figure 1 représente une vue schématique du système et du dispositif selon l'invention ; - la figure 2 représente une vue de dessus d'un mode de réalisation particulier du dispositif selon l'invention ;

- la figure 3 représente un premier filtre adapté au dispositif selon l'invention ; - la figure 4 représente un second filtre adapté au dispositif selon l'invention ; - la figure 5 représente un troisième filtre adapté au dispositif selon l'invention.

Comme annoncé précédemment, l'invention concerne un dispositif et un système de filtration d'effluents pour exploitation horticole ou maraîchère.

La figure 1 représente le système 8 de traitement d'effluents selon l'invention pour l'arrosage d'une culture horticole ou maraîchère hors sol 7.

Le système 8 est en circuit fermé et comprend un moyen de drainage 9 et de collecte d'effluents pollués par la culture hors sol 7. Les eaux de drainage sont acheminées vers un bassin de stockage d'effluents pollués 12.

Une pompe 13 permet de générer un flux hydraulique dans le circuit qui peut atteindre un débit de 12 mètres cube par heure. Un filtre à sable 14 optionnel est intercalé entre la pompe 13 et le dispositif de filtration 1. Ce filtre à sable 14 permet de collecter en particulier des déchets organiques de l'effluent pollué qui ont des tailles supérieures au micron. Une première sortie d'évacuation d'eau 15, généralement obturée, est installée sur le filtre à sable 14 afin de permettre l'évacuation d'eau lors d'une vidange de tout ou partie du réseau hydraulique.

Une seconde sortie 16 relie le filtre à sable 14 à l'entrée du dispositif de filtration 1. Il est à noter qu'en l'absence du filtre à sable 14, l'entrée du

dispositif 1 est directement reliée à la sortie de la pompe 13.

Le dispositif de filtration 1 est composé de premier, second et troisième filtres, 4,5, 6, reliés en série. L'entrée 2 du dispositif est alimentée en effluents pollués, et la sortie 3 du dispositif alimente un bassin de stockage 17 en effluents dépollués par le dispositif 1.

Une station de fertilisation 10 collecte les effluents dépollués du bassin 17, afin d'y ajouter des fertilisants provenant d'une entrée 18 et alimente à son tour, en effluents dépollués fertilisés, le moyen d'arrosage 11 de la culture hors sol 7.

Une arrivée d'eau claire 19 qui provient généralement d'une rivière 18 est reliée soit au bassin 12, soit au bassin 17. Cette arrivée d'eau claire 19 peut également alimenter le filtre à sable 14 afin de le laver par contre lavage.

Dans ce mode de réalisation préférentiel de l'invention, le premier filtre 4 a un seuil de coupure d'environ 1 micron, le second filtre 5 a un seuil de coupure d'environ 0.5 micron et le seuil de coupure du troisième filtre 6 est compris entre 0.4 et 0.2 micron.

Préférentiellement, le seuil de coupure du troisième filtre est de 0.45 micron s'il s'agit de capturer essentiellement des nématodes, ou d'environ 0.4 micron et préférentiellement de 0.3 micron s'il s'agit de capturer des champignons ou d'environ 0.2 micron s'il s'agit de capturer également des bactéries.

Des essais réalisés ont démontré que des effluents pollués tels que ceux précédemment décrits, traités par

ce dispositif 1 selon l'invention ressortent exempts de toutes traces notable de nématodes, et autres parasites courants tels que Fusarium oxysporum dianthi, Phytophthora cryptogea, Verticillium albo-atrum, Agrobacterium tumefaciens.

Dans ces essais le débit d'eau du système était de 3.5 mètres cube par heure et la pression de la pompe hydraulique était de 3.5 bars absolus ce qui correspond à une pression de service ou une pression relative de 2.5 bars.

La figure 2 représente une vue de dessus d'un mode de réalisation particulier du dispositif selon l'invention. Dans ce mode de réalisation, les trois filtres sont disposés en triangle compact pouvant s'inscrire dans un espace d'encombrement inférieur à 1 mètre carré.

Le dispositif peut également se présenter sous la forme d'un bloc amovible compact ce qui facilite l'installation. Dans un souci de faciliter la maintenance du dispositif 1, des jeux de trois cartouches filtrantes peuvent également tre fournis pour changer périodiquement et simultanément l'ensemble médiat filtrant.

Chaque filtre comporte une enceinte étanche 21 métallique ou plastique, dotée d'une entrée et d'une sortie, dans laquelle est disposée un média filtrant de type filtre à poche. L'entrée de chaque filtre est située sur le haut et la sortie sur le bas, afin de favoriser la décantation des particules collectées par le filtre.

Chaque médiat filtrant est constitué d'une structure multicouche préférentiellement synthétique mais qui peut tre minéral ou organique. Chaque couche a une perméabilité spécifique et un seuil de coupure pouvant aller de plusieurs microns jusqu'à 0.2 micron.

Les deux couches externes permettent un bon drainage de l'eau pour une pénétration et une extraction uniforme sur toute la surface du médiat. Les couches de drainage sont fabriquées dans des feutres synthétiques non tissés avec un très léger traitement hydrophobe en surface. Cela permet de repartir les flux entrant et sortant sur toute la surface d'échange des médiats filtrants et donc de participer à l'homogénéité des durées de vie des trois filtres.

Une ou plusieurs couches internes garantissent la tenue mécanique pour résister à des pressions et à des différences de pression nécessaires pour l'application.

Chaque couche de renfort mécanique est constituée d'un feutre synthétique tissé en grosses fibres, permettant à la structure microscopique filtrante de rester constante au cours de la filtration, indépendamment des différentes variations de débit et de pression.

Enfin, les couches intermédiaires sont des couches filtrantes qui piègent les différents insolubles et tres vivants présents dans l'eau. Les couches filtrantes sont fabriquées par extrusion d'un polymère en fusion et ont chacune une épaisseur spécifique (la probabilité de capture est notamment proportionnelle à l'exponentielle de l'épaisseur) associée à un taux de vide important. Celui-ci autorise une capacité de rétention suffisante pour assurer une durée de vie des

éléments filtrants supérieurs à 30 jours, avec une capacité maximale de filtration avant obturation d'au moins 4500 mètres cube.

Ce dispositif permet de traiter des débits allant de quelques litres par heure à plusieurs dizaines de mètres cubes par heure. Il autorise également de travailler à des pressions pouvant aller jusqu'à 10 bars donc jusqu'aux pressions indispensables pour alimenter les arrosages par gouttes à gouttes ou par des buses de brumisation sur la totalité des surfaces d'une exploitation.

En outre, le caractère discontinu de l'arrosage engendre la présence d'air libre dans les filtres. Pour éviter la présence d'une colonne d'air dans les filtres pendant le fonctionnement, ce qui serait dommageable pour la reproductibilité de l'efficacité du système dans le temps, chaque filtre est équipé d'un purgeur d'air automatique.

Préférentiellement, les premier, second et troisième filtres 4,5, 6 possèdent des aires de filtration sensiblement identiques entre elles qui sont dans l'exemple de la figure 2, d'environ 0.5 mètres carré. Cette caractéristique de surface filtrante, combinée avec les seuils de coupure particuliers de chacun des filtres du dispositif 1, contribue à homogénéiser les durées de vies des médiats filtrants, ce qui permet de grouper les interventions de maintenance sur les filtres.

Enfin, chaque filtre est généralement équipé d'un appareil 20 mesurant la pression à l'intérieur de

l'enceinte (manomètre relatif par exemple), d'un appareil mesurant le débit circulant à son entrée et/ou à sa sortie (débitmètre massique par exemple), d'un appareil mesurant la température de l'eau circulant dans l'enceinte (sonde thermique par exemple), d'une vanne sur sa partie supérieure dans le but de purger l'air résiduel dans l'enceinte et d'une vanne sur sa partie inférieure, afin de vidanger l'eau restante après utilisation ou intervention sur le système.

Ces filtres peuvent tre équipés d'un système maintenant la température constante à l'intérieur de l'enceinte (enveloppe calorifugée par exemple).

L'indicateur de colmatage est la montée en pression différentielle de chaque étage. La consigne de différentielle maximale de pression entre l'entrée et la sortie de chaque filtre est fixée à 1 bar soit 3 bars maximums sur l'ensemble du dispositif 1.

Les figures 3 à 5 représentent respectivement les premier, second et troisième filtres 4,5, 6. Ces filtres sont des filtres à poches adaptés pour réaliser un dispositif particulier selon l'invention.

Le premier filtre 4 de la figure 3, où se situe l'entrée 2 d'effluents, a pour objet d'isoler les matières en suspension inertes, de taille supérieure à 1 micron, des nématodes et autres parasites de taille inférieure à 1 micron. L'eau brute entre dans ce pré- filtre par l'orifice 22 et traverse le médiat filtrant 23 synthétique ou minérale. L'eau ressortant par l'orifice 30 ne contient pratiquement plus, à l'échelle micronique, que des parasites.

Le second filtre 5 intermédiaire de la figure 4 a pour but de baisser la concentration volumique de ces parasites par rétention d'une forte proportion d'entre eux. L'effluent sortant du premier filtre 4, entre dans ce second filtre 5 à cartouches par l'orifice 24 et va traverser le médiat filtrant 25 qui a préférentiellement un seuil de coupure compris entre 1 et 0.5 micron selon la composition particulière de l'effluent à traiter. L'eau ressortant par la sortie 26 du second filtre 5 peut encore accuser la présence de parasites mais en concentration volumique beaucoup plus faible.

Le troisième filtre 6 final de la figure 5 constitue le polissage terminal pour la capture des parasites toujours présents. A la sortie du second filtre 5, l'eau entre dans le troisième filtre 6 à membranes par l'orifice 27 et traverse une membrane 28.

Celle-ci est de porosité très fine (supérieure au nanomètre mais inférieure au micromètre) et possède préférentiellement un seuil de coupure inférieur à 0.4 micron qui fait ainsi écran aux derniers parasites et préférentiellement un seuil de 0.2 micron pour les filtrations bactériennes. L'eau ainsi purifiée de ces parasites ressort du troisième filtre 6 par l'orifice 29 qui constitue également la sortie 3 du dispositif de filtration 1.