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WO2025188172A1 - Système de recyclage de l'eau dans les foyers pour plusieurs utilisations avant l 'évacuation dans les égouts - Google Patents

Système de recyclage de l'eau dans les foyers pour plusieurs utilisations avant l 'évacuation dans les égouts

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WO2025188172A1
WO2025188172A1 PCT/MA2024/000019 MA2024000019W WO2025188172A1 WO 2025188172 A1 WO2025188172 A1 WO 2025188172A1 MA 2024000019 W MA2024000019 W MA 2024000019W WO 2025188172 A1 WO2025188172 A1 WO 2025188172A1
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WO
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recycling
dirty
clean
washing machines
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PCT/MA2024/000019
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Chahd GHARBI
Soundouss EL OUAHABI
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Universite Internationale de Rabat
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Universite Internationale de Rabat
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Publication date
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Publication of WO2025188172A8 publication Critical patent/WO2025188172A8/fr
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    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
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    • E03C—DOMESTIC PLUMBING INSTALLATIONS FOR FRESH WATER OR WASTE WATER; SINKS
    • E03C2201/00—Details, devices or methods not otherwise provided for
    • E03C2201/40—Arrangement of water treatment devices in domestic plumbing installations

Definitions

  • Field of invention sustainable management of water and energy efficiency of buildings.
  • Patent W02020121320 (Al)
  • This invention relates to a self-contained domestic system designed to save water by storing and recycling wastewater from washbasins, kitchen sinks, washing machines and bathrooms. This water is then reused in toilet flushing systems within individual homes.
  • the system includes several domestic wastewater collection points connected to a lower storage tank, which is itself connected to an upper storage tank via a pump.
  • a water treatment unit purifies the wastewater before it is redistributed to sinks, toilet cisterns, and other points requiring water. This system optimizes water management in homes while reducing waste and drinking water consumption.
  • the invention concerns a system for the treatment of circulated water comprising a membrane treatment unit, allowing the production of water of sufficient quality for watering edible plants.
  • the aim of recycling the water from rinsing washing machines and sinks for reuse in toilets and cleaning represents a concrete response to this pressing need.
  • This invention addresses an urgent need for water conservation while providing a practical and sustainable solution for buildings and infrastructure.
  • water recycling practices we are actively contributing to preserving our planet and building a sustainable future for all.
  • the domestic water recycling system is distinguished by the integration of a proprietary multi-stage filtration method, combining an adjustable modular mesh filter and a high-density membrane filter.
  • This system is designed to automatically adapt to wastewater quality, optimizing the removal of fine particles, chemical contaminants, and microbiological agents.
  • unique water pressure management is ensured by an integrated variable flow pump, allowing controlled delivery of treated water to the various points of use, regardless of their height or distance.
  • the system's architecture is particularly compact, with modular stackable tanks that maximize the use of available space while facilitating installation in confined domestic environments. This modular and intelligent design improves the system's durability, energy efficiency, and adaptability to specific user needs.
  • the project involves recycling washing machine rinse water and clean sink water. This water will be stored for reuse in toilet flushing and to clean floors and any heavily soiled items. This reduces water consumption and helps preserve water resources.
  • a household water recycling system captures, treats, and reuses wastewater from specific sources such as showers, bathtubs, and washing machines. This water, known as “graywater,” is purified for non-food uses before being discharged to the sewer, contributing to more sustainable water resource management.
  • Pre-filtration An initial filter retains solid particles such as hair, soap scum or other debris.
  • Decantation Suspended matter settles to the bottom of a dedicated tank. Fine filtration: This step removes residual particles for better water quality.
  • Disinfection Water is sanitized using technologies such as ozone, UV, or other methods to eliminate microbes and viruses.
  • the water is stored in a secure tank, ready for use.
  • Watering Recycled water can be used to irrigate gardens or indoor plants. Toilet flushing: It can be used to refill cisterns, reducing drinking water consumption.
  • Exterior washing It is ideal for cleaning cars, terraces or other exterior surfaces.
  • Wastewater is collected from various production points (washing machines, sinks) and directed to a lower storage tank.
  • This tank serves as the initial collection and can be customized in shape and size to suit different environments.
  • a motor pumps wastewater from the lower tank to an upper storage tank. This elevation creates sufficient pressure to distribute the treated water to the various consumption points.
  • the water treatment unit is usually located near the upper tank. It can be integrated into the tank or be a separate unit. Treatment may include:
  • Disinfection Destruction of bacteria and other microorganisms.
  • the treated water is then distributed to various consumption points:
  • Sinks and kitchen sinks For household tasks requiring non-potable water.
  • Flush tanks To supply toilets.
  • Customized Filtration The system can be equipped with a filtration system adapted to the quality of the wastewater and the needs of the user.
  • Drinking water production Some configurations allow drinking water to be produced from wastewater, after further treatment.
  • Toilet flush tanks can be integrated into the system for improved aesthetics and optimized use.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Sanitary Device For Flush Toilet (AREA)
  • Domestic Plumbing Installations (AREA)

Abstract

Cette invention est un système innovant qui analyse l'eau à l'entrée A en utilisant un rayon qui traverse une partie transparente de la canalisation. Une fois l'eau analysée, la partie électronique se charge d'actionner l'électrovanne. Cette électrovanne permet de séparer l'eau claire et l'eau sale, en dirigeant l'eau claire vers le réservoir et l'eau sale vers les égouts. Ce dispositif permet de conserver de l'eau en minimisant la consommation énergétique au niveau de la carte électronique. De plus, ce projet peut être installé dans des foyers existants ou même dans des machines à laver. Cette innovation consiste à recycler l'eau du rinçage des machines à laver et l'eau propre des lavabos. Ces eaux seront stockées pour être réutilisées dans les chasses d'eau des toilettes, et nettoyer les sols et tous les objets très sales. Cela permet de réduire la consommation d'eau et de contribuer à la préservation des ressources d'eau.

Description

Description :
Intitulé : Système de recyclage de l'eau dans les foyers pour plusieurs utilisations avant l ’évacuation dans les égouts
Domaine de l’invention : la gestion durable de l'eau et de l'efficacité énergétique des bâtiments.
La technique antérieure :
Le brevet W02020121320 (Al), Cette invention concerne un système autonome domestique conçu pour économiser l’eau en stockant et recyclant les eaux usées provenant des lavabos, éviers de cuisine, machines à laver et salles de bain. Ces eaux sont ensuite réutilisées dans les systèmes de chasse d’eau des toilettes au sein des foyers individuels.
Le système comprend plusieurs points de collecte des eaux usées domestiques reliés à un réservoir de stockage inférieur, lui-même connecté à un réservoir de stockage supérieur grâce à une pompe. Une unité de traitement de l’eau permet de purifier les eaux usées avant qu’elles ne soient redistribuées vers les lavabos, les réservoirs de chasse d’eau et d'autres points nécessitant de l’eau. Ce dispositif optimise la gestion de l’eau dans les foyers tout en réduisant les déchets et la consommation d’eau potable.
La raréfaction des ressources en eau douce est devenue un enjeu majeur à l'échelle mondiale, avec des conséquences alarmantes sur l'environnement et la vie quotidienne. Dans de nombreux endroits, la demande en eau dépasse largement l'offre disponible, entraînant des pénuries et des conflits pour l'accès à cette ressource vitale.
Il devient impératif de trouver des solutions innovantes et durables pour préserver l'eau et garantir sa disponibilité pour les générations futures. L'invention s’agit d’Un système visant le traitement d'eau circulée comprenant une unité de traitement par membrane, permettant de produire une eau de qualité suffisante pour l'arrosage de plantes comestibles. A fin de recycler l'eau du rinçage des machines à laver et des lavabos pour une réutilisation dans les toilettes et le nettoyage représente une réponse concrète à ce besoin pressant.
En adoptant cette approche, non seulement nous réduisons la consommation d'eau potable, mais nous contribuons également à la préservation des ressources hydriques en limitant le gaspillage et en favorisant une utilisation plus efficace de cette précieuse ressource. Cette initiative s'inscrit dans une démarche responsable et écologique, permettant de concilier confort quotidien et respect de l'environnement.
Cette invention permet à répondre à un besoin urgent de conservation de l'eau tout en offrant une solution pratique et viable pour les bâtiments et les infrastructures. En adoptant des pratiques de recyclage de l'eau, nous contribuons activement à la préservation de notre planète et à la construction d'un avenir durable pour tous.
Le système de recyclage de l'eau domestique se distingue par l'intégration d'une méthode de filtration exclusive en plusieurs étapes, combinant un filtre à mailles modulaires ajustables et un filtre à membrane haute densité. Ce système est conçu pour s'adapter automatiquement à la qualité des eaux usées, optimisant ainsi l'élimination des particules fines, des contaminants chimiques et des agents microbiologiques. De plus, la gestion unique de la pression de l'eau est assurée par une pompe à débit variable intégrée, permettant un acheminement contrôlé de l'eau traitée vers les différents points d'utilisation, indépendamment de leur hauteur ou de leur distance. L'architecture du système est particulièrement compacte, avec des réservoirs empilables modulaires qui maximisent l'utilisation de l'espace disponible tout en facilitant l'installation dans des environnements domestiques restreints. Cette conception modulaire et intelligente améliore la durabilité, l'efficacité énergétique et l'adaptabilité du système aux besoins spécifiques des utilisateurs.
Le projet consiste à recycler l'eau du rinçage des machines à laver et l'eau propre des lavabos. Ces eaux seront stockées pour être réutilisées dans les chasses d'eau des toilettes, et nettoyer les sols et tous les objets très sales. Cela permet de réduire la consommation d'eau et de contribuer à la préservation des ressources d'eau.
Mode de fonctionnement
Un système de recyclage de l'eau dans les foyers permet de capter, traiter et réutiliser les eaux usées provenant de sources spécifiques comme les douches, baignoires ou lave-linges. Ces eaux, appelées "eaux grises", sont purifiées pour répondre à des besoins non alimentaires avant leur évacuation vers les égouts, contribuant ainsi à une gestion plus durable des ressources hydriques.
Étapes principales du processus
1. Collecte des eaux grises Séparation des eaux : Les eaux grises sont collectées séparément des eaux noires (issues des toilettes) afin d'éviter toute contamination.
Préfiltration : Un filtre initial retient les particules solides telles que les cheveux, résidus de savon ou autres débris.
2. Traitement des eaux
Décantation : Les matières en suspension se déposent au fond d’un réservoir dédié. Filtration fine : Cette étape élimine les particules résiduelles pour une meilleure qualité de l'eau.
Désinfection : L'eau est assainie à l'aide de technologies comme l'ozone, les UV ou d'autres méthodes pour éliminer microbes et virus.
3. Stockage de l'eau traitée
Une fois purifiée, l'eau est stockée dans un réservoir sécurisé, prête à être utilisée.
4. Réutilisation pour différents usages
Arrosage : L'eau recyclée peut servir à l'irrigation du jardin ou des plantes d'intérieur. Chasse d'eau des toilettes : Elle peut alimenter les réservoirs de chasse, réduisant la consommation d'eau potable.
Lavage extérieur : Elle est idéale pour nettoyer les voitures, terrasses ou autres surfaces extérieures.
Fonctionnement Général
Étapes Clés du Processus
1. Collecte des Eaux Usées :
Les eaux usées sont collectées à partir de différents points de production (machines à laver, lavabos) et dirigées vers un réservoir de stockage inférieur . Ce réservoir sert de collecte initiale et peut être personnalisé en termes de forme et de taille pour s'adapter à différents environnements.
2. Pompage et Stockage Supérieur: Un moteur pompe les eaux usées du réservoir inférieur vers un réservoir de stockage supérieur . Cette élévation permet de créer une pression suffisante pour distribuer l'eau traitée vers les différents points de consommation.
3. Traitement de l'Eau:
L'unité de traitement de l’eau est généralement située près du réservoir supérieur. Elle peut être intégrée à ce dernier ou être une unité distincte. Le traitement peut inclure :
Filtration: Elimination des particules solides, des sédiments et des matières en suspension.
Désinfection: Destruction des bactéries et autres micro-organismes.
Autres traitements: Selon la qualité de l'eau souhaitée, d'autres traitements peuvent être ajoutés, comme l'élimination de produits chimiques ou la réduction de la dureté de l'eau.
4. Distribution de l'Eau Traitée:
L'eau traitée est ensuite distribuée vers différents points de consommation :
Lavabos et éviers de cuisine: Pour les tâches ménagères nécessitant de l'eau non potable. Réservoirs de chasse d'eau: Pour alimenter les toilettes.
Autres usages: Selon la qualité de l'eau traitée, elle peut être utilisée pour l'arrosage ou d'autres applications non alimentaires.
Caractéristiques Importantes
Flexibilité : Le système est adaptable à différents besoins grâce à la personnalisation des réservoirs et à la modularité des unités de traitement.
Autonomie : Il réduit la dépendance au réseau d'eau potable en recyclant les eaux usées générées sur place.
Économies : Réduction significative de la consommation d'eau potable et des coûts associés.
Respect de l'environnement : Diminution de la pression sur les ressources en eau et réduction des rejets d'eaux usées.
Fonctionnalités Avancées (selon les revendications)
Filtration personnalisée : Le système peut être équipé d'un système de filtration adapté à la qualité des eaux usées et aux besoins de l'utilisateur. Production d'eau potable : Certaines configurations permettent de produire de l'eau potable à partir des eaux usées, après un traitement plus poussé.
Intégration : Les réservoirs de chasse d'eau peuvent être intégrés au système pour une meilleure esthétique et une utilisation optimisée.

Claims

Revendications
Revendication 1
Système domestique de recyclage de l'eau, comprenant :
Un module de collecte des eaux usées provenant de différentes sources domestiques, notamment les machines à laver, lavabos et éviers ;
Un module d'analyse de la qualité de l'eau intégrant des capteurs optiques intelligents pour distinguer l'eau propre de l'eau sale ;
Une électrovanne commandée par un système électronique de gestion pour diriger l'eau propre vers un réservoir de stockage et l'eau sale vers le réseau d'évacuation ;
Un réservoir de stockage modulaire et compact pour l'eau propre recyclée, adapté aux espaces restreints ;
Un module de contrôle intelligent pour optimiser le recyclage et la distribution de l'eau recyclée à des usages spécifiques, comme les chasses d'eau, le nettoyage ou l'arrosage.
Revendication 2
Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que le module d'analyse de la qualité de l'eau utilise une méthode optique avancée, combinant un rayon lumineux et des algorithmes de détection pour évaluer la turbidité, la couleur et la présence de contaminants dans l'eau collectée.
Revendication 3
Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'électrovanne est contrôlée par un module intelligent, permettant :
Une séparation précise entre l'eau propre recyclable et l'eau sale à évacuer ;
Une optimisation en temps réel de la gestion des flux hydriques pour maximiser l'efficacité du recyclage.
Revendication 4
Système selon la revendication 1, caractérisé par un réservoir de stockage empilable et personnalisable, intégrant un système de filtration exclusif qui combine une filtration à mailles ajustables et une membrane haute densité pour éliminer efficacement les particules fines, les contaminants chimiques et microbiologiques.
Revendication 5 Système selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il peut être installé dans des foyers existants grâce à sa conception compacte et modulaire ou directement intégré dans les appareils ménagers comme les machines à laver, évitant ainsi des modifications structurelles majeures.
Revendication 6
Système selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il permet de réduire significativement la consommation d'eau potable grâce à une réutilisation optimisée des eaux grises pour des usages non alimentaires, comme les chasses d'eau, le nettoyage et l'arrosage.
Revendication 7
Système selon la revendication 1, caractérisé par un module de contrôle intelligent équipé d'une interface utilisateur permettant :
De surveiller et ajuster les cycles de recyclage selon les besoins ;
De minimiser la consommation énergétique en optimisant la pression et le débit d'eau recyclée.
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