Procédé d'enlèvement de la surface d'une nappe d'eau d'un liquide
polluant de densité moindre et engin utilisé.
<EMI ID=1.1>
Il y a souvent lieu de retirer de la surface d'une nappe d'eau, en général la surface de la mer, des liquides polluants de nature variée qui, du fait qu'ils ont une densité inférieure à celle de l'eau, se concentrent sur les couches superficielles. L'élimination de la surface de la mer de liquides de nature huileuse est particulièrement importante : ce problème se pose, en particulier, au voisinage des ports et il est provoque par le déchargement des navires et par le lavage des réservoirs des bateaux-citernes. Il est, en outre, de plus en plus fréquent que l'on ait à intervenir en pleine mer, à la suite d'incidents
ou de naufrages auxquels sont sujets les bateaux-citernes. Dans
de telles situations, il faut disposer d'engins navals suffisamment propres à la navigation et en mesure d'intervenir assez rapidement.
On a conçu, jusqu'à ce jour, de nombreux dispositifs destinés à résoudre ces problèmes. Un procédé connu et d'un emploi courant repose sur l'utilisation de substances chimiques dissolvantes capables de dissoudre le liquide polluant. Le produit de cette dissolution, du fait que sa densité est supérieure à celle de l'eau, se dépose au fond de l'eau. Mais un tel procédé présente cet inconvénient de nuire considérablement à la faune marine et
de détruire la flore au fond de la mer. D'autres procédés connus consistent à introduire, dans la coque d'un engin flottant, les couches superficielles de l'eau à épurer, puis à retirer de l'eau le liquide polluant. Mais de telles installations ont cet inconvénient d'obliger à laisser pénétrer, dans l'engin flottant, en plus du liquide polluant une masse d'eau importante, ce qui conduit inévitablement à la réalisation d'engins qui ne sont pas propres à naviguer en pleine mer, dont le rendement est très faible lorsqu'on les utilise sur une mer agitée et qui, de plus, se déplacent lentement même quand ils ne fonctionnent pas.
L'invention vise à remédier à ces divers inconvénients.
De façon plus précise, l'invention a pour objet un procédé d'enlèvement de la surface d'une nappe d'eau d'un liquide polluant de densité moindre, ce procédé étant caractérisé par le fait qu'il consiste à entraîner les couches superficielles de cette <EMI ID=2.1>
<EMI ID=3.1>
<EMI ID=4.1>
l'eau, à créer à la partir supérieure de ce canal, par formation de remous, des zones d'accumulation de ce liquide polluant réparties le long de ce canal, et à exercer un effet d'aspiration
dans ces zones pour y prélever le liquide polluant qui s'y est accumulé et l'envoyer dans des caissons de décantation.
L'invention à également pour objet un engin naval
pour la mise en oeuvre de ce procédé, cet engin étant caractérisé par le fait qu'il comprend au moins deux coques munies de caissons de rassemblement et de décantagion du liquide, de chaque coque à la coque voisine une carène dont la section transversale
a un profil dont les divers points sont à des distances différentes
<EMI ID=5.1>
nal retourné constitué par cette carène dans les zones les plus éloignées de ce plan tangent, une série d'ouvertures réparties le long des cloisons de chaque canal retourné et reliées à ces caissins de rassemblement et de décantation, des organes servant à créer à la partie supérieure de chaque canal retourné, lorsque celui-ci, au cours de la navigation de l'engin naval, est complètement immergé, des zones d'accumulation de liquide polluant en re-
<EMI ID=6.1>
organes servant à transporter, par effet d'aspiration, dans le caisson de rassemblement et de décantation le liquide qui s'est accumulé dans lesdites zones d'accumulation des canaux retournés.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre, faite en regard des dessins annexés et donnant, à titre explicatif mais nullement limitatif, une forme de réalisation, avec une variante.
Sur ces dessins:
La figure 1 représente en perspective, vu d'en haut, un engin naval selon l'invention. La figure 2 représente en perspective, mais vu d'en bas, ce même engin. La figure 2a montre un détail, à plus grande échelle, de la figure 2. La figure 3 est une coupe suivant la ligne III-III de la figure 1. La figure 4 montre, à plus grande échelle, un détail <EMI ID=7.1> <EMI ID=8.1>
La figu.re 6 est une coupe suivant la ligne VI-VI de la figure 4; et La figure 7 est une variante de la figure 3, correspondant à une autre forme de réalisation.
La référence 1 désigne un engin naval qui comporte deux coques latérales 2 réunies par une carène centrale 3, et une cabine 4.
Cette carène présente une partie avant 3a de forme cylindrique qui se raccorde avec le plan supérieur des coques:
le restant de cette carène a, en coupe transversale, un profil
en V à pointe en bas, dont les divers points sont donc à des distances différentes du plan HH tangent aux bases des coques. Ce profil est symétrique par rapport au plan longitudinal de symétrie de l'engin naval et présente, au voisinage du raccordement
de la carène avec chacune des coques latérales 2, une zone où les points du profil sont à la distance maxima du dit plan tangent.
Dans chacune de ces zones, la carène constitue un canal renversé 5 qui occupe la majeure partie de la longueur de l'engin naval.
La carène est munie d'une série de nervures 33 en
arête de poisson dont les sommets sont tournés vers la proue et qui servent à dévier le courant liquide qui lèche la carène vers les deux canaux 5. Dans la cloison interne 7 de chaque coque la fera le
2 délimitait vers l'extérieur le canal retourné 5, sont ménagées des ouvertures rectangulaires 6 à la partie supérieure de ce canal. Ces ouvertures 6 débouchent dans un collecteur 8 logé dans la coque 2 parallèlement au canal retourné 5 et dont la longueur est à peu près égale à celle du canal.
Dans la paroi supérieure qui constitue le plafond du canal retourné 5, sont ménagées des ouvertures 9a disposées respectivement en regard des ouvertures 6. Chacune de ces ouvertures 9a. est reliée à une conduite 9 qui débouche à l'air libre par une ou-
<EMI ID=9.1>
de couverture de l'engin naval 1.
Chaque canal retourné 5 est muni d'une série d'ailettes longitudinales 10 qui occupent toute la longueur de ce canal.
<EMI ID=10.1>
<EMI ID=11.1> <EMI ID=12.1>
inférieur des parois du canal jusqu'à la base 'des* ouvertures 6. Perpendiculairement aux ailettes longitudinales 10 sont disposées des ailettes transversales principales 11 qui occupent toute la largeur et toute la hauteur du canal retourné 5. Entre les deux ailettes de chaque paire d'ailettes transversales 11 voisines sont disposées des ailette= transversales auxiliaires 12 qui occupent toute la largeur du canal retourné 5. Mais ces ailettes auxiliaires
12 n'occupent pas toute la hauteur du canal : en particulier, il est prévu, entre leur extrémité supérieure et le plafond du canal retouné, une lumière ou ouverture de passage 12a. Les ailettes transversales 11 et 12 sont inclinées vers le haut par rapport au sens de déplacement de l'engin naval, sens qui est indiqué sur la figure 5 par la flèche F.
Le collecteur 8 communique, par une con duite 13, avec une série de caisses de décantation 14 reliées les unes aux autres par des ouvertures 16 et 15 pratiquées respectivement dans la partie inférieure et dans la partie supérieure de ces caisses.
Une pompe de transvasement 18 prélève, au moyen d'une conduite 17, le liquide qui s'est accumulé dans les caisses 14 et l'envoie, à l'aide d'une conduite 19, dans une caisse 20 de décantation lente, fermée à sa partie supérieure et communiquant, à sa partie inférieure, avec les caisses 14 par une ouverture 21. Une pompe de déchargement 22 prélève dans la partie inférieure des caisses 14, par une conduite 23, le liquide qu'elles contienne!
et le décharge à l'extérieur au moyen d'une conduite 24. Chaque coque -latérale 2 est munie d'un caisson de poussée arrière 25 et d'un caisson de poussée avant 26.
Enfin, sur la figuré 3, la référence LN désigne le niveau de la surface libre de l'eau dans des conditions normales de navigation de l'engin, et la référence LF le niveau de cette surface libre lorsque cet engin fonctionne et retire le liquide polluant de la surface de la nappe d'eau.
L'engin naval selon l'invention fonctionne comme
suit:
Dans les conditions de navigation, les caisses de décantation 14 ne sont pas complètement remplies et, par suite, la carène 3 est complètement sortie de !!eau. Dans ces conditions, l'engin naval 1 peut se déplacer rapidement et se diriger vers la <EMI ID=13.1>
sentée) assure le remplissage de la caisse de décantation 14, ce qui provoque l'immersion de l'engin 1 jusqu'au niveau de marche LF.
<EMI ID=14.1>
<EMI ID=15.1>
qui dépend des dimensions de l'engin naval 1; par exemple, si cet engin a une longueur comprise entre 12 et 15 mètres, cette hauteur oscille entre 30 cm et 50 cm, cette dernière valeur étant adoptée
en supposant que l'engin 1 navigue sur une mer agitée. Le déplacement de cet engin par rapport à l'eau environnante oblige les couches superficielles de celle-ou, en raison du profil de la carène 3 et de l'existence des ailettes 33, à pénétrer dans les canaux retournés 5 disposés sur les côtés de la carène.
<EMI ID=16.1>
bas par les ailettes 11 et 12. Le liquide polluant, qui a une densité plus faible, a tendance à monter et demeure bloqué dans les parties supérieures des canaux comprises entre les ailettes de déviation 11. Ces parties supérieures constituent donc des zones d'accumulation du liquide polluant. En mettant en marche la pompe
22, on produit un effet d'aspiration à l'intérieur des caisses 14 et, grâce à la conduite 13, à l'intérieur du collecteur 8.
Dans ce collecteur, le liquide polluant se déverse par les ouvertures 6 disposées .respectivement juste en aval des ailettes de déviation 11. Le liquide polluant bloque entre les ailettes
11 se trouve ainsi aspiré dans les caissons 14. Les ailettes auxiliaires de déviation 12 facilitent, à l'intérieur des zones d'accumulation, la circulation du liquide polluant vers les ouvertures 6 .
Le liquide polluant, de plus faible densité, se rassem-
<EMI ID=17.1>
<EMI ID=18.1>
rieur par une pompe 22 comportant une conduite d'aspiration 23 et
<EMI ID=19.1>
Les caissons 14 se remplissent ainsi peu à peu de liquide polluant. En vue d'assurer un effet de décantagion plus
<EMI ID=20.1>
rieure des caissons 14, le liquide polluant et le transvase dans
<EMI ID=21.1>
<EMI ID=22.1> <EMI ID=23.1> d'échappement d'air.
Du fait qu'il est étanche, le caisson de décantation 20 permet au liquide polluant de d'accumuler dans sa partie supérieure, même si la mer est agitée.
On remarquera que, même dans ces conditions, la concentration du liquide polluant dans les zones d'accumulation est importante en raison de la tendance de ce liquide à monter :-ce liquide se trouve donc bloqué dans les zones d'accumulation comprises entre les ailettes 11 de déviation, d'entre lesquelles il peut difficilement être extirpé par l'effet de tourbillon de l'eau qui se trouve au-dessous. On notera que les ailettes longitudinales 10 contribuent, elles aussi, à atténuer cet effet de tourbillon.
On fait fonctionner l'engin naval 1 jusqu'à ce que le caisson de décantation 20 soit complètement rempli et que les caissons 14 soient presque pleins. A ce stade, le rôle de l'engin 1
est terminé.
Dans la variante représentée schématiquement en coupe transversale sur la figure 7, la carène de l'engin, désignée par la référence 333, a un profil en V à pointe en haut, qui comporte
donc une seule zone centrale à distance maxima du plan HH tangent à la base des coques 2. Cette zone centrale de la carène ne comporte qu'un seul canal retourné 5.
Il va de soi que l'invention telle que décrite est susceptible de modifications. C'est ainsi, par exemple, que l'engin naval peut comporter trois ou plusieurs coques au lieu de deux,
et que le profil de la carène située entre les deux coques de chaque paire de coques peut avoir une forme autre que la forme en V décrite ci-dessus.
<EMI ID=24.1> perficialles de cette nappe d'eau dans un canal retourné immergé dans cette nappe et dont le plafond se trouve plus bas que la surface libre de l'eau, à créer à la partie supérieure de ce
canal, par formation de remous, des zones d'accumulation de ce liquide polluant réparties le long de ce canal, et à exercer un effet d'aspiration dans ces zones pour y prélever le liquide polluant qui s'y est accumulé et l'envoyer dans des caissons de décantation.
2. Engin naval mettant en oeuvre le procédé selon la
Method of removing the surface of a water table from a liquid
lower density pollutant and gear used.
<EMI ID = 1.1>
It is often necessary to remove from the surface of a body of water, usually the surface of the sea, polluting liquids of various kinds which, because they have a lower density than that of water, focus on the superficial layers. The removal of liquids of an oily nature from the sea surface is particularly important: this problem arises, in particular, in the vicinity of ports and is caused by the unloading of ships and the washing of tanks of tankers. It is, moreover, more and more frequent that one has to intervene at sea, following incidents
or shipwrecks to which tankers are subject. In
in such situations, it is necessary to have naval vehicles sufficiently suitable for navigation and able to intervene fairly quickly.
To date, many devices have been designed to solve these problems. A known method and in current use is based on the use of dissolving chemicals capable of dissolving the polluting liquid. The product of this dissolution, because its density is greater than that of water, is deposited at the bottom of the water. But such a method has the drawback of considerably harming marine fauna and
to destroy the flora at the bottom of the sea. Other known methods consist in introducing, into the hull of a floating device, the surface layers of the water to be purified, then in removing the polluting liquid from the water. However, such installations have the drawback of making it necessary to allow a large mass of water to enter, in addition to the polluting liquid, into the floating craft, which inevitably leads to the production of devices which are not suitable for navigating in open sea, whose efficiency is very low when used in rough seas and which, moreover, move slowly even when not in operation.
The invention aims to remedy these various drawbacks.
More precisely, the subject of the invention is a method for removing from the surface of a water table a polluting liquid of lower density, this method being characterized by the fact that it consists in driving the layers superficial of this <EMI ID = 2.1>
<EMI ID = 3.1>
<EMI ID = 4.1>
water, to create from the upper part of this channel, by formation of eddies, zones of accumulation of this polluting liquid distributed along this channel, and to exert a suction effect
in these areas to collect the polluting liquid that has accumulated there and send it to settling tanks.
The invention also relates to a naval vehicle
for the implementation of this method, this machine being characterized by the fact that it comprises at least two hulls provided with boxes for collecting and decanting the liquid, from each hull to the neighboring hull a hull whose cross section
has a profile whose various points are at different distances
<EMI ID = 5.1>
upturned nal formed by this hull in the areas furthest from this tangent plane, a series of openings distributed along the partitions of each upturned channel and connected to these collection and settling boxes, organs used to create the part of each returned channel, when the latter, during the navigation of the naval vehicle, is completely submerged, areas of accumulation of polluting liquid in re-
<EMI ID = 6.1>
members serving to transport, by suction effect, in the collecting and settling box the liquid which has accumulated in said accumulation zones of the returned channels.
Other characteristics and advantages of the invention will emerge from the description which follows, given with reference to the appended drawings and giving, by way of explanation but in no way limiting, an embodiment, with a variant.
On these drawings:
FIG. 1 represents in perspective, seen from above, a naval vehicle according to the invention. Figure 2 shows in perspective, but seen from below, the same machine. Figure 2a shows a detail, on a larger scale, of figure 2. Figure 3 is a section along the line III-III of figure 1. Figure 4 shows, on a larger scale, a detail <EMI ID = 7.1> <EMI ID = 8.1>
Figu.re 6 is a section on the line VI-VI of Figure 4; and FIG. 7 is a variant of FIG. 3, corresponding to another embodiment.
Reference 1 designates a naval vehicle which comprises two side hulls 2 joined by a central hull 3, and a cabin 4.
This hull has a front part 3a of cylindrical shape which connects with the upper plane of the hulls:
the remainder of this hull has, in cross section, a profile
in V point down, the various points of which are therefore at different distances from the plane HH tangent to the bases of the shells. This profile is symmetrical with respect to the longitudinal plane of symmetry of the naval vehicle and has, in the vicinity of the connection
of the hull with each of the side hulls 2, a zone where the points of the profile are at the maximum distance from said tangent plane.
In each of these zones, the hull constitutes an inverted channel 5 which occupies the major part of the length of the naval vehicle.
The hull is provided with a series of ribs 33 in
fishbone whose tops are turned towards the bow and which serve to divert the liquid current which licks the hull towards the two channels 5. In the internal partition 7 of each hull will make the
2 bounded the inverted channel 5 towards the outside, rectangular openings 6 are formed in the upper part of this channel. These openings 6 open into a manifold 8 housed in the shell 2 parallel to the upturned channel 5 and the length of which is approximately equal to that of the channel.
In the upper wall which constitutes the ceiling of the inverted channel 5, there are openings 9a arranged respectively facing the openings 6. Each of these openings 9a. is connected to a pipe 9 which opens into the open air by an or-
<EMI ID = 9.1>
cover of the naval vehicle 1.
Each returned channel 5 is provided with a series of longitudinal fins 10 which occupy the entire length of this channel.
<EMI ID = 10.1>
<EMI ID = 11.1> <EMI ID = 12.1>
from the walls of the channel to the base of the openings 6. Perpendicular to the longitudinal fins 10 are arranged main transverse fins 11 which occupy the entire width and height of the inverted channel 5. Between the two fins of each pair of 'adjacent transverse fins 11 are arranged auxiliary transverse fins 12 which occupy the entire width of the returned channel 5. But these auxiliary fins
12 do not occupy the entire height of the channel: in particular, a light or passage opening 12a is provided between their upper end and the ceiling of the returned channel. The transverse fins 11 and 12 are inclined upwards with respect to the direction of movement of the naval vehicle, which direction is indicated in FIG. 5 by the arrow F.
The collector 8 communicates, by a duct 13, with a series of settling boxes 14 connected to each other by openings 16 and 15 made respectively in the lower part and in the upper part of these boxes.
A transfer pump 18 takes, by means of a line 17, the liquid which has accumulated in the boxes 14 and sends it, by means of a line 19, into a closed, slow settling box 20. at its upper part and communicating, at its lower part, with the boxes 14 through an opening 21. An unloading pump 22 takes from the lower part of the boxes 14, through a pipe 23, the liquid they contain!
and discharges it to the outside by means of a pipe 24. Each side shell 2 is provided with a rear thrust box 25 and a front thrust box 26.
Finally, in figure 3, the reference LN designates the level of the free surface of the water under normal conditions of navigation of the machine, and the reference LF the level of this free surface when this machine is operating and withdrawing the liquid. polluting the surface of the water table.
The naval vehicle according to the invention operates as
follows:
Under navigation conditions, the settling tanks 14 are not completely filled and, as a result, the hull 3 is completely out of the water. Under these conditions, Naval Device 1 can move quickly and move towards <EMI ID = 13.1>
sent) ensures the filling of the settling box 14, which causes the submersion of the machine 1 to the operating level LF.
<EMI ID = 14.1>
<EMI ID = 15.1>
which depends on the dimensions of the naval vehicle 1; for example, if this machine has a length between 12 and 15 meters, this height oscillates between 30 cm and 50 cm, the latter value being adopted
assuming craft 1 is navigating rough seas. The movement of this machine relative to the surrounding water forces the surface layers of it or, due to the profile of the hull 3 and the existence of the fins 33, to penetrate into the inverted channels 5 arranged on the sides of the hull.
<EMI ID = 16.1>
down by the fins 11 and 12. The polluting liquid, which has a lower density, tends to rise and remains blocked in the upper parts of the channels between the deflection fins 11. These upper parts therefore constitute accumulation zones polluting liquid. By switching on the pump
22, a suction effect is produced inside the boxes 14 and, thanks to the pipe 13, inside the collector 8.
In this collector, the polluting liquid flows through the openings 6 arranged .respectively just downstream of the deflection fins 11. The polluting liquid blocks between the fins.
11 is thus sucked into the boxes 14. The auxiliary deflection fins 12 facilitate, inside the accumulation zones, the circulation of the polluting liquid towards the openings 6.
The polluting liquid, of lower density, collects
<EMI ID = 17.1>
<EMI ID = 18.1>
laughing by a pump 22 comprising a suction line 23 and
<EMI ID = 19.1>
The boxes 14 are thus gradually filled with polluting liquid. In order to ensure a more decanting effect
<EMI ID = 20.1>
upper part of the boxes 14, the polluting liquid and transfers it into
<EMI ID = 21.1>
<EMI ID = 22.1> <EMI ID = 23.1> air exhaust.
Because it is waterproof, the settling tank 20 allows the polluting liquid to accumulate in its upper part, even if the sea is rough.
It will be noted that, even under these conditions, the concentration of the polluting liquid in the accumulation zones is high because of the tendency of this liquid to rise: this liquid is therefore blocked in the accumulation zones between the fins 11 deflection, of which it can hardly be extricated by the vortex effect of the water below. It will be noted that the longitudinal fins 10 also contribute to attenuating this vortex effect.
The naval vehicle 1 is operated until the settling tank 20 is completely filled and the tanks 14 are almost full. At this stage, the role of machine 1
is finished.
In the variant shown schematically in cross section in Figure 7, the hull of the machine, designated by the reference 333, has a V-shaped profile with a point upwards, which comprises
therefore a single central zone at maximum distance from the plane HH tangent to the base of the hulls 2. This central zone of the hull has only one inverted channel 5.
It goes without saying that the invention as described is susceptible to modifications. Thus, for example, the naval vehicle may have three or more hulls instead of two,
and that the profile of the hull located between the two hulls of each pair of hulls may have a shape other than the V-shape described above.
<EMI ID = 24.1> perficialles of this sheet of water in an inverted channel submerged in this sheet and whose ceiling is lower than the free surface of the water, to be created at the top of this
channel, by formation of eddies, areas of accumulation of this polluting liquid distributed along this channel, and to exert a suction effect in these areas to take the polluting liquid that has accumulated there and send it in settling tanks.
2. Naval vehicle implementing the method according to