SYSTèME DE TRAITEMENT DE L'EAU D'UN BASSIN DE PISCINE

DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION

La présente invention concerne les systèmes de traitement de l'eau d'un bassin de piscine.

Les propriétaires de piscine connaissent bien le problème du traitement de l'eau d'un bassin de piscine. Pour pouvoir autoriser la baignade, l'eau doit présenter des qualités chimiques et biologiques particulières et strictes.

Par exemple, le pH de l'eau d'un bassin de piscine doit être compris entre 7 et 7,30 afin d'éviter que des algues, microbes et bactéries ne se développent.

Ces algues, microbes et bactéries provoquent généralement des troubles sanitaires pouvant nécessiter des traitements médicaux.

Pour éviter le développement de ces algues, microbes et bactéries, on a pensé ajouter un système de traitement de l'eau d'un bassin de piscine externe au bassin de piscine.

De façon classique, un tel système de traitement de l'eau d'un bassin de piscine comprend :

- une canalisation d'entrée, ayant une première extrémité reliée au bassin de piscine pour prélever l'eau du bassin de piscine,

- un système de pompage comprenant une entrée reliée à la seconde extrémité de canalisation d'entrée et une sortie reliée à une canalisation intermédiaire,

- un système de filtrage comprenant une entrée reliée au système de pompage par la canalisation intermédiaire, et une sortie, - une canalisation de retour prélevant l'eau en sortie du système de filtrage et la dirigeant vers le bassin de piscine.

Le système de filtrage permet de récupérer les feuilles végétales, certaines poussières, les cheveux et d'autres éléments que l'on retrouve souvent dans les bassins d'eau et qui favorisent la prolifération d'algues, de microbes et de bactéries. L'eau qui sort du système de filtrage et qui est réintroduite dans le bassin de piscine par la canalisation de piscine n'a subi aucun traitement de stérilisation particulier.

Un tel système de traitement de l'eau d'un bassin de piscine n'est pas suffisant. La preuve en est qu'au bout de quelques jours seulement l'eau devient laiteuse ou verte, couleurs qui sont la preuve que des algues, microbes et bactéries ont proliféré. Les usagers ne pourront donc pas se baigner.

Pour améliorer le traitement de l'eau d'un bassin de piscine, on ajoute habituellement un traitement chimique par le chlore.

En pratique, on ajoute au système de traitement de l'eau d'un bassin de piscine décrit plus haut : - des capteurs de concentration de chlore positionnés dans la canalisation intermédiaire entre le système de pompage et le système de filtrage, - une pompe doseuse de chlore, positionnée dans la canalisation de retour, et pilotée en fonction des signaux des capteurs de concentration de chlore pour conserver un dosage approprié de chlore dans la canalisation. La Direction des Affaires Sanitaires et Sociales impose pour les piscines publiques que la quantité de chlore soit de 0,4ppm.

Cependant, le chlore est un agent chimique agressif qui peut provoquer de fortes irritations de la peau et des yeux des baigneurs. Il est rare de voir les baigneurs ouvrir les yeux dans l'eau d'un bassin de piscine traité au chlore. L'odeur qui règne est fort désagréable, les maillots de bain sont souvent décolorés. Le chlore peut également provoquer des réactions allergiques graves chez les baigneurs. De plus, le chlore possède une action limitée et ne réalise pas une stérilisation complète de l'eau d'un bassin de piscine. En effet, certains microbes ou bactéries prolifèrent dans l'eau d'un bassin de piscine malgré le chlore. On a encore cherché d'autres moyens pour améliorer la qualité de l'eau d'un bassin de piscine.

Le document DE 10 2004 027 574 A1 décrit un système de traitement de l'eau d'un bassin de piscine comprenant un système de production d'ozone, apte à produire et injecter de l'ozone dans l'eau à l'intérieur de la conduite de retour, après le filtre, et un système de production de rayonnement ultraviolet (UV) dans le tronçon de canalisation de retour adjacent au bassin de piscine.

L'ozone est un oxydant très puissant qui stérilise l'eau d'un bassin de piscine de façon notoire. L'ozone décompose également efficacement les matières organiques qui ne peuvent pas être filtrées. Cependant, l'ozone est un agent actif qui peut brûler les muqueuses des baigneurs. L'ozone doit être utilisé avec précaution.

C'est pourquoi le système de production d'ozone, placé en aval du filtre dans la canalisation de retour, est suivi d'un système de production d'UV pour tenter de détruire l'ozone avant le retour de l'eau au bassin de piscine. Un tel système de traitement de l'eau d'un bassin de piscine ne peut pas garantir que l'eau qui retourne dans le bassin de piscine ne contient plus d'ozone. La sécurité sanitaire des baigneurs n'est donc pas assurée.

De plus, si l'eau qui retourne dans le bassin de piscine contient toujours de l'ozone, elle a une apparence d'eau gazeuse, ce qui n'est pas agréable au contact pour les baigneurs.

EXPOSE DE L'INVENTION Le problème proposé par la présente invention est de concevoir un système complet de traitement de l'eau d'un bassin de piscine qui améliore la désinfection de l'eau tout en assurant la sécurité sanitaire des baigneurs.

Pour atteindre ces buts ainsi que d'autres, l'invention propose un système de traitement de l'eau d'un bassin de piscine, comprenant : - une canalisation d'entrée, ayant une première extrémité reliée au bassin de piscine pour prélever l'eau du bassin de piscine, et étant munie d'un premier clapet anti-retour dans le tronçon de canalisation adjacent au bassin d'eau,

- un système de pompage comprenant une entrée reliée à une seconde extrémité de canalisation d'entrée et une sortie reliée à une canalisation intermédiaire, - un système de filtrage comprenant une entrée reliée au système de pompage par la canalisation intermédiaire et une sortie, et étant muni d'une sortie de dégazage,

- une canalisation de retour munie d'un second clapet anti-retour dans le tronçon de canalisation adjacent au bassin de piscine, prélevant l'eau en sortie du système de filtrage et la dirigeant vers le bassin de piscine, - un système de production d'ozone relié à la canalisation d'entrée pour produire et injecter de l'ozone dans l'eau à l'intérieur de la canalisation d'entrée en aval du premier clapet anti-retour.

L'utilisation de l'ozone pour traiter l'eau d'un bassin de piscine permet la décomposition de matières organiques qui ne peuvent pas être filtrées. La capacité oxydante de l'ozone est très efficace pour éradiquer les bactéries et microbes et éviter le développement d'algues.

Un avantage précieux de l'ozone est qu'il agit quel que soit le pH de l'eau d'un bassin de piscine et quelle que soit la température dans la gamme des températures habituelles pour les piscines. Le positionnement du système de production d'ozone dans la canalisation d'entrée, c'est-à-dire au début du chemin de traitement de l'eau, permet à l'ozone d'avoir une action efficace tout au long du chemin de traitement de l'eau.

Le positionnement du système de production d'ozone en amont du système de pompage permet que la turbine du système de pompage agisse également comme mélangeur de l'eau et de l'ozone. Aucun système de brassage supplémentaire n'est nécessaire.

Bien mélangé avec l'eau, l'ozone agit de façon efficace. Le positionnement du système de production d'ozone, en amont du système de filtrage, assure que l'eau qui retourne dans le bassin de piscine ne comprend plus d'ozone. Ainsi, l'eau qui retourne dans le bassin de piscine ne contient plus de produit chimique nécessaire au traitement de l'eau d'un bassin de piscine.

Un tel système de traitement de l'eau d'un bassin de piscine permet de réaliser une désinfection et un filtrage optimum.

Les éléments constituants de ce système de traitement de l'eau d'un bassin de piscine sont identiques à ceux qui existent déjà sur le marché. Il n'est pas nécessaire de beaucoup les adapter. Il faut simplement prévoir un piquage supplémentaire dans la canalisation d'entrée à proximité du système de pompage pour le système de production d'ozone, et prévoir le système de production d'ozone. De façon avantageuse, on peut prévoir que le système de traitement de l'eau d'un bassin de piscine comprend un dispositif de dégazage comprenant une entrée reliée au système de pompage par une première canalisation intermédiaire, une sortie reliée au système de filtrage par une seconde canalisation intermédiaire, une sortie de dégazage reliée à une canalisation de dégazage munie d'un troisième clapet anti-retour, et une chambre de dégazage.

Ce dispositif de dégazage favorise l'extraction de l'ozone hors de l'eau à la fin de la zone d'action de l'ozone. L'ozone extrait est évacué vers l'extérieur du système de traitement de l'eau d'un bassin de piscine par la sortie de dégazage.

Ainsi, à la sortie du dispositif de dégazage, l'eau ne contient plus d'ozone. Le clapet anti-retour assure que l'ozone ne revient pas dans la chambre de dégazage et ne se mélange pas de nouveau avec l'eau.

Un tel dispositif de dégazage est un élément qui peut facilement être intégré dans la première canalisation intermédiaire en amont du système de filtrage. L'eau qui se trouve en sortie du dispositif de dégazage est donc dépourvue d'ozone, elle est donc apte à passer dans le système de filtrage puis à être réintroduite dans le bassin de piscine.

De façon avantageuse, selon un premier mode de réalisation, on peut prévoir que la chambre de dégazage comprend une structure en chicanes pour libérer l'ozone de l'eau amenée par la première canalisation intermédiaire.

Les chicanes induisent des turbulences dans l'eau qui provoquent l'évacuation de l'ozone. L'ozone étant un gaz, il s'échappe vers la sortie de dégazage pour être dirigé vers l'extérieur.

De façon avantageuse, selon un second mode de réalisation, on peut prévoir que la chambre de dégazage comprend des pales pour libérer l'ozone de l'eau amenée par la première canalisation intermédiaire.

Les pales induisent des turbulences dans l'eau qui provoquent l'évacuation de l'ozone. L'ozone étant un gaz, il s'échappe vers la sortie de dégazage pour être dirigé vers l'extérieur. De façon avantageuse, on peut prévoir un système de filtrage complémentaire que l'on positionne dans la canalisation de retour en aval du système de filtrage et en amont du second clapet anti-retour.

Ce système de filtrage complémentaire est choisi pour être spécifique à l'ozone. C'est un filtrage complémentaire de sécurité. Ainsi, même si de l'ozone subsiste dans l'eau en sortie du système de filtrage, il sera capté dans ce système de filtrage complémentaire.

On évite ainsi encore qu'il subsiste de l'ozone dans l'eau désinfectée et filtrée qui va être réintroduite dans le bassin de piscine.

De façon avantageuse, on peut prévoir que le système de filtrage complémentaire est un filtre à charbon actif.

Les filtres à charbon actif sont connus pour être très efficaces pour capter l'ozone.

Avantageusement, on peut prévoir que le système de production d'ozone injecte de l'ozone sous pression dans la canalisation d'entrée. Cette injection d'ozone à pression élevée rend plus efficace encore l'action de l'ozone dans l'eau du bassin de piscine. La désinfection ne sera que plus complète.

De façon avantageuse, on peut prévoir que le système de production d'ozone comprend : - un dispositif de compression qui aspire l'air ambiant et le comprime,

- un système de séchage qui reçoit l'air ambiant comprimé et qui extrait l'humidité de cet air ambiant comprimé, qui devient de l'air ambiant comprimé séché,

- un générateur d'oxygène qui sépare l'oxygène et l'azote de l'air ambiant comprimé séché, qui rejette l'oxygène comprimé par une sortie d'oxygène, et qui rejette l'azote dans l'air ambiant par une sortie d'évacuation,

- un générateur d'ozone, connecté au générateur d'oxygène par la sortie d'oxygène, muni d'une chambre de production d'ozone et d'une sortie d'ozone connectée à la canalisation d'entrée en amont du système de pompage.

L'utilisation d'un dispositif de compression permet à l'air ambiant reçu par le dispositif de compression d'être poussé, une fois comprimé, dans les différents éléments qui constituent le système de production d'ozone.

Le générateur d'oxygène permet d'obtenir de l'oxygène sous pression et d'évacuer l'azote. Ceci augmente de façon significative la proportion d'oxygène.

L'ozone obtenu en sortie du système de production d'ozone est poussé dans la canalisation d'entrée. Il n'est ainsi pas nécessaire de créer un effet Venturi par l'action d'un 'opérateur sur les vannes du système de pompage pour que l'ozone parvienne au système de pompage.

On peut avantageusement prévoir :

- des capteurs de concentration de chlore positionnés dans la canalisation intermédiaire en aval du système de pompage et en amont du système de filtrage,

- une pompe doseuse de chlore, positionnée dans la canalisation de retour en amont du second clapet anti-retour, et pilotée en fonction des signaux des capteurs de concentration de chlore pour conserver un dosage approprié de chlore dans la canalisation. On associe ainsi les actions de stérilisation du chlore et de l'ozone. Les résultats des tests de traitement de l'eau d'un bassin de piscine par l'ozone uniquement montrent qu'un tel traitement ne nécessiterait absolument aucun ajout de chlore. Cependant la Direction des Affaires Sanitaires et Sociales exige au moins pour les piscines publiques que l'on trouve 0,4ppm de chlore. C'est pourquoi on peut prévoir que le système de traitement de l'eau d'un bassin de piscine comprend les éléments pour réguler automatiquement le chlore dans l'eau d'un bassin de piscine.

Un second aspect de l'invention prévoit un procédé de traitement de l'eau d'un bassin de piscine, au cours duquel on injecte de l'ozone sous pression en amont d'un système de pompage dans le circuit de filtrage de l'eau du bassin de piscine, et l'on extrait l'ozone en aval du système de pompage avant le retour dans le bassin de piscine.

L'action du système de production d'ozone en amont du système de pompage assure que la turbine du système de pompage agisse également comme un mélangeur pour l'eau et l'ozone. L'ozone peut ainsi agir efficacement en étant bien mélangé à l'eau du bassin de la canalisation d'entrée.

De façon avantageuse, on peut prévoir que la quantité d'ozone sous pression injectée dans la canalisation d'entrée est fonction de la vitesse de filtration, de la durée de filtration et du volume du bassin de piscine.

Cette donnée n'est à fixer qu'une fois pour toutes par l'opérateur installateur du système de traitement de l'eau d'un bassin de piscine.

DESCRIPTION SOMMAIRE DES DESSINS

D'autres objets, caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description suivante de modes de réalisation particuliers, faite en relation avec les figures jointes, parmi lesquelles : - la figure 1 est une vue générale schématique du système de traitement de l'eau d'un bassin de piscine selon un premier mode de réalisation de l'invention ;

- la figure 2 est une vue générale schématique du système de traitement de l'eau d'un bassin de piscine selon un second mode de réalisation de l'invention ;

- la figure 3 est une vue générale schématique du système de traitement de l'eau d'un bassin de piscine selon un troisième mode de réalisation de l'invention ; et

- la figure 4 est une vue générale schématique du système de traitement de l'eau d'un bassin de piscine selon un quatrième mode de réalisation de l'invention.

DESCRIPTION DES MODES DE REALISATION PREFERES La figure 1 illustre un système de traitement de l'eau d'un bassin de piscine selon un premier mode de réalisation de l'invention.

Ce système de traitement de l'eau comprend une canalisation d'entrée 1 comprenant une première extrémité 1a et une seconde extrémité 1 b. La première extrémité 1 a est reliée au bassin de piscine 2 pour prélever l'eau du bassin de piscine 2. Cette canalisation d'entrée 1 est munie d'un premier clapet anti-retour 3a, dans le tronçon de canalisation adjacent au bassin d'eau 2, pour assurer un transport unidirectionnel de l'eau.

Le système de traitement de l'eau comprend également un système de production d'ozone 4, relié à la canalisation d'entrée 1 , pour produire et injecter de l'ozone dans l'eau présente à l'intérieur de la canalisation d'entrée 1 , en aval du premier clapet anti-retour 3a.

Le système de production d'ozone 4 est constitué d'un dispositif de compression 4a, d'un système de séchage 4b, d'un générateur d'oxygène 4c et d'un générateur d'ozone 4d.

Le dispositif de compression 4a est un compresseur comprenant une entrée d'aspiration d'air ambiant (flèche A) et une sortie d'air ambiant comprimé AC.

Le système de séchage 4b comprend une enceinte de séchage munie d'un dispositif d'extraction d'humidité, par exemple un élément froid qui condense l'humidité, reliée à la sortie d'air ambiant comprimé AC, et comprenant une sortie d'air ambiant comprimé séché ACS. Le générateur d'oxygène 4c est relié à la sortie d'air ambiant comprimé séché ACS et comprend une sortie d'azote (flèche E), et une chambre de séparation 40c apte à extraire l'oxygène de l'air ambiant comprimé séché. Il est connecté au générateur d'ozone 4d par sa sortie d'oxygène O ₂ .

Le générateur d'ozone 4d comprend une chambre de production d'ozone 4Od par étincelage et une sortie d'ozone O ₃ connectée à la canalisation d'entrée 1.

Le système de la figure 1 comprend également un système de pompage 5 comprenant une entrée 5a et une sortie 5b. L'entrée 5a est reliée à la seconde extrémité 1 b de canalisation d'entrée 1 , et la sortie 5b est reliée à une canalisation intermédiaire 6.

Le système de traitement de l'eau illustré comprend également un système de filtrage 7 comprenant une entrée 7a et une sortie 7b. L'entrée 7a est reliée au système de pompage 5 par la canalisation intermédiaire 6. Le système de filtrage 7 est muni d'une sortie de dégazage 7c. II comprend également une canalisation de retour 8 munie d'un second clapet anti-retour 3b dans le tronçon de canalisation adjacent au bassin de piscine 2, prélevant l'eau en sortie du système de filtrage 7 et la dirigeant vers le bassin de piscine 2.

Le fonctionnement de ce système de traitement de l'eau d'un bassin de piscine va maintenant être décrit.

De l'eau est continuellement prélevée dans le bassin de piscine 2 par la première extrémité 1 a de la canalisation d'entrée 1.

Cette eau provenant du bassin de piscine 2 parcourt la canalisation d'entrée 1 en direction de la seconde extrémité 1 b de la canalisation d'entrée 1. Dans le système de production d'ozone 4, de l'air ambiant est aspiré par le dispositif de compression 4a, et est comprimé. Cet air ambiant comprimé est poussé dans le dispositif de séchage 4b.

Dans le dispositif de séchage 4b, l'humidité de l'air ambiant comprimé est extraite. On obtient ainsi de l'air ambiant comprimé séché. L'air ambiant comprimé séché est ensuite poussé dans le générateur d'oxygène 4c.

Dans le générateur d'oxygène 4c, l'oxygène comprimé est isolé, l'azote restant est évacué par la sortie d'évacuation (flèche E). L'oxygène comprimé est transféré dans le générateur d'ozone pour être transformé en ozone sous pression, puis l'ozone sous pression est envoyé dans la canalisation d'entrée 1. L'ozone se mélange naturellement à l'eau présente dans la canalisation d'entrée 1 .

L'eau chargée d'ozone poursuit son trajet vers la seconde extrémité 1 b et pénètre dans le système de pompage 5 par l'entrée 5a.

La turbine présente dans le système de pompage brasse l'eau et l'ozone pour produire un mélange intime qui optimise l'action de désinfection de l'ozone.

Le mélange eau et ozone sort du système de pompage 5 par la sortie 5b et poursuit son trajet dans la canalisation intermédiaire 6 jusqu'au système de filtrage 7. Le mélange eau et ozone pénètre dans le système de filtrage 7 par l'entrée 7a. Ce système de filtrage 7 agit de façon classique pour récupérer les déchets présents dans l'eau d'un bassin de piscine.

Le passage dans le système de filtrage 7 diminue la pression, et favorise l'échappement de l'ozone. C'est pourquoi une sortie de dégazage 7c est connectée à la canalisation de retour 8.

Le mélange eau et ozone sort du système de pompage par la sortie 7b et se dirige vers le bassin d'eau de piscine 2 par la canalisation de retour 8.

L'utilisation des deux clapets anti-retour 3a et 3b assure le transport unidirectionnel du mélange présent dans les canalisations. Dans les second et troisième modes de réalisation illustrés sur les figures 2 et 3, un dispositif de dégazage 1 1 est intercalé entre le système de pompage 5 et le système de filtrage 7. Ainsi, la canalisation intermédiaire 6 comprend désormais une première canalisation intermédiaire 6a reliant le système de pompage 5 au dispositif de dégazage 1 1 et une seconde canalisation intermédiaire 6b reliant le dispositif de dégazage 1 1 au système de filtrage 7.

Un système de filtrage complémentaire 12 est intercalé dans la canalisation de retour 8 en amont du second clapet anti-retour 3b.

Le fonctionnement de ce système de traitement de l'eau d'un bassin de piscine est identique à celui décrit pour le système de la figure 1 pour les étapes jusqu'à la sortie du système de pompage 5.

Dans le mode de réalisation illustré sur la figure 2, le dispositif de dégazage 1 1 comprend une entrée 1 1 a, une sortie 1 1b, une sortie de dégazage

1 1 c et une structure en chicanes dans la chambre de dégazage 1 1d. Les méandres de cette structure en chicanes agitent le mélange eau et ozone et libèrent ainsi l'ozone qui s'échappe par la sortie de dégazage 1 1 c. L'eau quant à elle sort par la sortie 11b et est conduite par la seconde canalisation intermédiaire 6b vers le système de filtrage 7.

Un troisième clapet anti-retour 3c est positionné dans la canalisation reliée à la sortie de dégazage 1 1 c pour éviter que de l'air ambiant ne pénètre dans la chambre de dégazage 1 1 d par la sortie de dégazage 11 c.

Dans ce mode de réalisation, l'eau est filtrée comme dans le mode de réalisation précédent. L'eau est alors conduite vers le bassin de piscine 2 en passant au travers d'un système de filtrage complémentaire 12.

Le système de filtrage complémentaire 12 permet de terminer le filtrage en l'affinant. Ce système de filtrage complémentaire 12 est conçu pour stopper des matières organiques de moins de 1 μm de diamètre tandis que le système de filtrage 7 ne peut pas gérer des matières organiques de moins de 1 μm de diamètre.

Dans le mode de réalisation illustré sur la figure 3, le dispositif de dégazage 1 1 est constitué de pales qui agitent le mélange eau et ozone pour que l'ozone puisse s'échapper.

Des analyses ont été effectuées dans un bassin de piscine d'environ 83m ³ , couvert par un abri télescopique et chauffé avec une pompe à chaleur, et muni d'un système de traitement de l'eau de bassin de piscine tel qu'illustré sur la figure 2.

Pendant trois semaines, la pompe doseuse de chlore a été arrêtée complètement tout en maintenant la régulation du pH entre 7,00 et 7,30. Le système de production d'ozone produisait 5 grammes d'ozone par heure. Les baigneurs ne prenaient aucune précaution de propreté particulière pour préserver la piscine, ne prenant même pas de douche avant de se baigner. Au bout de trois semaines, toujours sans apport de chlore, l'eau du bassin de piscine n'avait toujours pas viré. Ceci prouve qu'il n'est pas nécessaire d'utiliser le chlore pour désinfecter l'eau d'un bassin de piscine et assurer qu'aucune algue, bactérie et aucun microbe ne se développe.

Pour respecter les prescriptions de la Direction des Affaires Sanitaires et Sociales, qui imposent que l'eau des piscines publiques contienne 0,4ppm de chlore, il est naturellement préférable de prévoir, dans le système de traitement selon l'invention, des capteurs de concentration en chlore pour pouvoir quand

même ajouter la quantité de chlore requise dans l'eau de bassin de piscine, même si cette quantité de chlore n'est pas elle-même nécessaire pour désinfecter l'eau.

C'est le mode de réalisation illustré sur la figure 4, qui comprend des capteurs de concentration de chlore 9a entre le système de pompage 5 et le système de filtrage 7, avant ou après le dispositif de dégazage 11.

Le système de la figure 4 comprend également une pompe doseuse 9b qui reçoit des signaux des capteurs de concentration de chlore 9a indiquant la quantité de chlore à ajouter dans l'eau pour assurer qu'aucune algue, bactérie et qu'aucun microbe ne se développe dans l'eau du bassin de piscine 2. La présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation qui ont été explicitement décrits, mais elle en inclut les diverses variantes et généralisations contenues dans le domaine des revendications ci-après.