Introduction : Le problème de gestion des poussières, des fumées, des gaz et des vapeurs issus des différentes sources de pollutions tels que : les usines de fabrication et de transformation des produits chimiques et métallurgiques, cimenteries, carrières, stations d’enrobage... etc., est un problème mondial aigu qui persiste toujours avec des conséquences graves sur la santé humaine, l’environnement et l’économie mondiale, ce qui nécessite un engagement de tous les acteurs économiques (Industriels, chercheurs, responsables et politiciens) pour concevoir des solutions adéquates et efficaces ; cette invention représente une contribution intéressante dans ce domaine.

Domaine technique de l’invention :

Le présent procédé consiste en la fabrication d’un dispositif semi-fermé qui sert à éliminer les poussières, les fumées, les gaz et les vapeurs évacués dans l’environnement par les différentes installations industrielles et artisanales.

Ce module est destiné à capter les poussières, les fumées, les gaz et les vapeurs, de les conditionner et suite à plusieurs phases de traitement se fait la séparation des résidus qui peuvent être utilisés comme matières premières dans d’autres domaines spécifiques, en un seul passage, dans une seule installation et avec un coût assez réduit.

But de l’invention :

Cette invention a pour but l’élimination des poussières, des fumées, des gaz et des vapeurs dégagés dans l’environnement par les différentes installations industrielles et artisanales avec un dispositif on utilisant un procédé assez simple avec une consommation d’énergie réduite en un seul passage et dans un seul dispositif semi- fermé moins coûteux, un cycle de maintenance lent et une main-d'œuvre moins spécialisée.

Etat des techniques antérieures :

Les techniques utilisées en industries, jusqu’à aujourd’hui, pour l’élimination des poussières reposent sur les phénomènes d’ionisation (les filtres électrostatiques) et séparation membranaire (les filtres à manches ou à charbon actif).

Dans le cas de la technique des filtres électrostatiques, les particules de poussières chargées négativement sous l’effet d’un champ électrique sont attirées vers des électrodes chargées positivement. Il existe plusieurs modèles de filtres électrostatiques tels que les modèles avec segments, nids d’abeille, plaques et tubes.

La deuxième technique des filtres à manches repose sur l’utilisation d’un support filtrant poreux où les particules sont extraites par injection d’air comprimé avec un mouvement rotatif du flux qui projette les particules de poussières vers les parois intérieures du cyclone ou multi-cyclone.

Les techniques d’élimination des fumées et des vapeurs reposent sur l’adsorption sur des filtres à charbon actif, pâte spécifique et /ou électrostatiques.

Par rapport à notre module et procédé proposés dans la présente invention, ces techniques sont toutes complexes et coûteuses par rapport à leurs rendements, elles nécessitent également une main-d'œuvre très spécialisée et un cycle de maintenance très court.

Enoncé des Figures :

Figure 01 : Structure du module à décantation non intégré

Figure 02 : Structure du module avec centrifugeuse intégrée

Figure 03 : Structure du module avec système non intégré de traitement des liquides

1. Capteur de polluants (1 ) ;

2. Système de pré-conditionnement des polluants (2) ;

3. Système de conditionnement secondaire des polluants (3) ;

4. Accumulateur de polluants (4).

5. Système de pulvérisation (5) ;

6. Chambre d’homogénéisation (6) ;

7. Membrane à cascade (7) ;

8. Système d’aspiration à vide (8) ;

9. Conduite de transport (9) ;

10. Système auxiliaire non intégré de traitement du liquide (10).

11. Système de contrôle de la qualité et du niveau du liquide de traitement (11) ;

12. Crépines filtres (12) ;

13. Tamis membranaire (13) ;

14. Système de pré-décantation (14) ;

15. Système de contrôle de la quantité de boue à évacuer (15) ;

16. La conduite d’évacuation des boues (16) ;

17. La centrifugeuse intégrée(17) ;

18. Bac de décantation non intégré de la boue non essorée (18) ;

19. Bac de décantation non intégré de la boue essorée (19). Présentation du dispositif et du procédé:

La méthode adoptée dans ce procédé en utilisant un dispositif semi-fermé est d’aspirer les poussières, les fumées, les gaz et les vapeurs à travers le capteur de polluants (1) par le biais du système d’aspiration à vide (8), les pré-conditionner par le système de pré-conditionnement des polluants (2), les conditionner par le système de conditionnement secondaire des polluants (3) puis, les entraîne dans l’accumulateur de polluants (4) en suite vers la chambre d’homogénéisation (6) équipée du système de pulvérisation (5) et de la membrane à cascade (7). Les pulvérisateurs utilisent des mélanges liquides pour emprisonner les poussières, fumées, gaz ou vapeurs qui se transforment en boues et seront ensuite acheminées par la conduite de transport (9) vers le système de pré-décantation (14) qui est muni d’un système de contrôle de la quantité de boue à évacuer (15) et d’un autre système de contrôle de la qualité et du niveau du liquide de traitement (11). L’évacuation de la boue s’effectue par la conduite d’évacuation des boues (16) vers le bac de décantation non intégré (18) ou vers la centrifugeuse (17) afin de séparer le liquide de traitement de la boue. Le liquide pré-filtré par le tamis membranaire (13) et filtré par les crépines filtres (12) afin d’être réutilisé par les pulvérisateurs (5).

Dans le cas des gaz et des fumées, la dépressurisation au niveau de la chambre d’homogénéisation par la pompe à vide (8), la pression d’injection et la vitesse de mouvement des pulvérisateurs (5) sont en fonction de la nature et de la composition de ces gaz tout en utilisant des agents de traitement adéquats.

01 -Capteur de polluants :

C’est l’élément qui assure l’aspiration des poussières, des fumées, des gaz ou des vapeurs à traiter et de les conditionner. L’aspiration est assurée par une turbine sous vide (8) qui agit jusqu’au niveau de l’entrée du capteur.

Dans le cas des cimenteries et des diverses installations de production à dégagement chimique, la bouche du capteur (1) ne peut pas être reliée directement à la source de dégagement des polluants, et cela pour éviter l’étouffement dû à la surpression. Le pré-conditionnement des poussières, des fumées, des gaz ou des vapeurs avant l’accès à la chambre d’accumulation (4) est assuré par le système de pré-conditionnement des polluants (2).

02-Système de pulvérisation :

Le rôle des pulvérisateurs multi-étages(5) est de créer un environnement gazeux qui permet un traitement maximal et rapide en utilisant les agents de traitement adéquats. 03- Système de pré-décantation intégré :

Le système de pré-décantation intégré, est constitué d’un mécanisme de décantation qui permet une pré-décantation et une accumulation du mélange (boues et liquide de traitement), il est muni d’un système de contrôle de la quantité de boue à évacuer (15) et d’un autre système pour le contrôle de la qualité et du niveau du liquide de traitement 11). La boue pré-décantée, est évacuée à travers la conduite d’évacuation des boues (16) soit vers le bac de décantation par gravité (épaississeur boues) non intégré (18) ou vers la centrifugeuse (17) afin de séparer le liquide de traitement des boues. Le liquide de traitement est pré-filtré par le tamis membranaire (13) puis filtré en utilisant les crépines filtres (12), le système auxiliaire intégré de traitement (10) du liquide de traitement est nécessaire pour sa réutilisation dans ce procédé afin d’assurer l’élimination de toute entité chimique indésirable.

Caractéristiques :

Etant donné que le capteur de polluants (1) est conçu pour capter les poussières, les fumées, les gaz ou les vapeurs et de les conditionner, il doit être fabriqué avec des matières résistantes à la variation de la température, pression et à l’agressivité des polluants à capter. Les autres parties du module sont fabriquées à partir de matériaux adaptés aux : polluants à capter, produits chimiques utilisés et aux conditions de fonctionnement.

Figure N°1 :

Les poussières, gaz ou fumées captés se mixent avec le liquide de traitement et se transforment en boues, qui sont pré-décantés dans le système de pré-décantation (14) qui est muni d’un système de contrôle de quantité de boue (15), en fin, ils sont évacuées vers un grand bac de décantation par gravité (avec épaississeur de boue) non intégré (19).

Figure N °2 :

La boue pré-décantée est évacuée à travers la conduite d’évacuation des boues (16) vers la centrifugeuse (17) qui sert à séparer le liquide de traitement de la boue. Le liquide de traitement est aussi pré-filtré par le tamis membranaire (13) puis filtré par les crépines filtres (12) pour être réutilisé au niveau des pulvérisateurs (5).

Figure N °3 :

Dans le cas où le liquide de traitement contient des éléments chimiques qui doivent être éliminé avant la réutilisation au niveau du système de pulvérisation (5). Le système de traitement du liquide de traitement auxiliaire intégré (10) est utilisé selon la nature du liquide de traitement et ses constituants.