Brevet FR2068597A1 — publié le 19710827

La présente invention concerne un procédé et une installation pour le traitement de substances liquides polluées par des micro-organismes, notamment d'huiles et de leurs émulsions,en vue de leur ré-utilisation à des fins de lubrification . 5 II est connu que de nombreux liquides,utilisés par exemple à des fins de lubrification,de refroidissement et à d'autres fins s'enrichissent au bout d'un certain temps en microorganismes et deviennent alors non seulement inutilisables pour l'application prévue,mais sont également des sources de danger pour les opérateurs des dispo-2.0 sitifs contenant de tels liquides.On a pu constater,par exemple,dans les huiles de lubrification ou dans leurs émulsions utilisées dans l'industrie de transformation des métaux que ces liquides commencent 4 fermenter après un certain temps, dégagent une mauvaise odeur pénétrante et provoquent des maladies telles que des eczémas,des af-fections des yeux, etc..parmi le personnel . Les effets nuisibles de cet enrichissement des liquides de lubrification en micro-organismes sont connus depuis longtemps déjà et on s'efforce de les combattre par divers moyens depuis de nombreuses années.Un procédé draconien,mais relativement coûteux , con-20 siste à vider entièrement le système de lubrification à intervalles réguliers,à le rincer avec un liquide de purification et à le remplir ensuite avec du liquide de lubrification frais.En raison de l'augmentation constante des prix des huiles lubrifiantes,on a tenté ces derniers temps de limiter la multiplication des micro -orga-25 nismes par l'addition de produits chimiques.Bien qu'on ait trouvé de tels produits et que leur application assure de bons résultats, leur prix est, à la longue, trop élevé en vue des énormes quantités d'huile de lubrification qui sont nécessaires dans les usines importantes . 50 Le procédé qui fait l'objet de l'invention résout ce problème d'une manière totalement nouvelle,à savoir,par l'introduction..du liquidé dans un récipient et par le passage d'ozone à travers le liquide, tout en agitant le contenu du récipient.On effectue l'ozonisa-tion du liquide,de préférence en deux phases successives,l'ozone 55 présentant une surpression dans la première phase,tanfli's qu'il est pratiquement détendu à la pression atmosphérique dans la phase suivante . L'installation pour la mise en oeuvre de ce procédé est caractérisée, conformément à l'invention, en ce qu'elle comprend un 40 récipient présentant au moins une a rrivée et une sortie 10 -2- 70 02432 2068597 pour le liquide à traiter, au moins un agitateur plongeant dans le contenu.du récipient, ainsi qu'au moins un dispositif alimenté en ozone, monté à proximité du fond du récipient et servant à la répartition de l'ozone sous la forme de bulles fines dans le contenu du récipient. . . Dans un mode de réalisation préféré de cette installation, le récipient mentionné comprend deux dispositifs, superposés pour la répartition de l'ozone et chacun d^etix comprend plusieurs répartiteurs d'ozone répartis pratiquement sur toute la surface horizontale du récipient, disposés horizontalement et se trouvant pratiquement dans un même plan à l'intérieur d'un espace entouré par une toile métallique sans fin qui tourne, l'agencement de l'ensemble étant tel que le liquide à traiter passe à travers les brins superposés de la toile métallique sans fin et vient alors IS t en contact avec l'ozone sortant sous la forme de bulles fines des répartiteurs d'ozone. Le récipient comprend avantageusement au moins un ozoneur sous pression qui réalise la première phase d'ozonisa- tion et qui précède les dispositifs mentionnés. L'ozoneur sous pression comprend avantageusement une enveloppe cylindrique qui est ouverte en bas et dans laquelle plonge un tube d'amenée de liquide présentant des ouvertures d'écoulement latérales et une extrémité frontale fermée. Ce tube d'amenée contient plusieurs répartiteurs d'ozone disposés verticalement les uns au-dessus des autres et alimentés par un conduit d'arrivée d'ozone monté con- centriquement par rapport au tube d amenée du liquide. Le tube d'amenée de liquide s'étend avantageusement jusqu'au bord inférieur de l'enveloppe cylindrique, et la section transversale annulaire, permettant le passage entre le bord inférieur de l'enveloppe et le tube, peut être variée en vue du réglage de la "50 pression régnant à l'intérieur de l'appareil d'ozonisation sous pression. Comme répartiteurs d'ozone on utilise avantageusement des tubes en céramique dans lesquels on introduit l'ozone par l'une des extrémités ; l'ozone sort de ces tubes sous forme de bulles fines. Un mode de réalisation del'objet de l'invention.est représenté, à titre d'exemple non limitatif, au dessin annexé dans lequel s la Fig. 1 est une vue en coupe,verticale simplifiée de l'installation de traitement d'une huile lubrifiante polluée par des micro-organismes ; 20 35 40 70 02432 2068597 la Pig. 2 est une vue en plan de l'installation représentée à la Fig. 1, et, la Fig. 3 est une vue en coupe d'un détail de l'installation. Un récipient, désigné dans son ensemble par 1, comprend une 5 cloison verticale la qui-divise l'intérieur dudit récipient en deux chambres 2, 3. La chambre 2 sert au traitement d'une huile lubrifiante polluée par des micro-organismes , l'huile traitée passe par un trop-plein 4 dans la chambre 3 d'où elle est amenée par une pompe de recyclage 5 au système de lubrification. 10 Un conduit 6 pour l'amenée de l'huile polluée à traiter plonge dans la chambre 2. Comme le montrent notamment les Fig. 1 et 3, la partie inférieure du conduit 6 est entourée par un ozoneur • sous pression 7 comportant une enveloppe 7a. La partie supérieure de l'enveloppe cylindrique 7a est reliée de façon étanche à la périphé-15 rie du conduit d'amenée d'huile 6, de sorte que la chambre annulaire 8 formée entre l'enveloppe Ja. et le conduit est hermétiquement fermée en haut. L'extrémité frontale 9 du conduit d'amenée d'huile 6 est fermée. La partie inférieure du conduit 6, entourée par l'enveloppe 7a, présente par contre un certain nombre de fentes 10 à travers 20 lesquelles l'huile à traiter peut s'écouler du conduit 6 dans la chambre annulaire 8. Un conduit d'arrivée d'ozone 11 traverse la paroi du conduit d'amenée d'huile 6 à la partie supérieure et s'étend concentriquement à ce dernier jusqu'à proximité immédiate de l'extrémité frontale 9» La partie du conduit d'arrivée d'ozone 25 11 qui est entourée par l'enveloppe 7a comprend trois répartiteurs d'ozone 12 montés les uns derrière les autres. Ces derniers sont des corps cylindriques creux en céramique et ils assurent une répartition de l'ozone sous forme de bulles fines en raison de la finesse de leurs pores. L'ozone arrivant par le conduit 11 sous 30 une faible pression, par exemple, de 3m de colonne d'eau, traverse donc les répartiteurs d'ozone 12, se mélange à l'intérieur du conduit 6 avec l'huile lubrifiante à traiter et sort avec cette dernière à travers les fentes 10 dans la chambre annulaire 8. L'huile mélangée avec l'ozone descend ensuite et quitte la chambre annu-55 lalre 8 dans le sens des flèches 13 ; sur toute la trajectoire-entre les répartiteurs d'ozone 12 et la sortie de la chambre annulaire il se produit un mélange permanent, avec bouillonnement, de l'huile et de l'ozone. La face frontale inférieure 14 de la chambre annulaire 8 présente avantageusement un tiroir réglable non représenté qui 40 *•. permet de faire varier la section de sortie de la chambre annu- -4- 70 02432 2068597 laire 8 suivant les désirs. On peut ainsi régler la pression qui règne à l'intérieur de l'enveloppe 7a à volonté. Dans la chambre 2 entre également un conduit d'arrivée d'ozone 15 qui alimente deux dispositifs 16 et 17 qui sont super-5 posés dans la partie inférieure de la chambre et qui servent à la répartition d'ozone sous la forme de bulles fines. Comme le montre plus particulièrement la vue en plan de laFig. 2, le conduit 15 comprend, au niveau du dispositif 17, une dérivation horizontale 15a à laquelle sont raccordés plusieurs tubes répartiteurs 18. Ces derniers s'étendent sur toute la longueur de la chambre 2 et chacun d'eux porte un certain nombre de répartiteurs d'ozone 19., Ces répartiteurs se présentent sous forme de corps cylindrique creux en céramique et ils assurent aoiic - comme les répartiteurs d'ozone 12 représentés à la Fig. 3- une répartition de l'ozone sous forme de bulles fines dans l'huile lubrifiante qui les entoure. Quatre roues à chaîne 20, 21 sont ancrées, pour chacun des dispositifs 16, 17 dans les parois de la chambre 2. Le dispositif 17 - dont la Fig. 2 représente la vue en plan - comprend deux chaînes 22 guidées par les roues 21 et entraînées de façon perma- 20 nente par un moteur non représenté. Les chaînes 22 sont reliées chacune à une toile métallique à mailles fines 23a, 23b qui tourne donc en permanence. Le dispositif 16 inférieur, alimenté en ozone par un conduit dérivé horizontal 15b (Fig. l), a essentiellement la même conforma. 2S "" tion que le dispositif 17, de sorte qu'il n'est pas nécessaire de le décrire spécialement. La chambre 2 est munie d'un couvercle 24 dans lequel sont suspendus deux agitateurs 25 et 26. Les moteurs 27 et 28 entraînant ces agitateurs se trouvent au-dessus du couvercle 24 et les arbres 29 et 30, sur lesquels sont fixés des pales 31 et 32, plongent dans le contenu du récipient. Les paies 31 et 32 - dont la forme peut bien entendu être modifié suivant les désirs - présentent des ouvertures de passage 33 et 34 qui assurent un brassage correct de l'huile. On peut prévoir un nombre quelconque de ces agitateurs, en fonction de la grandeur du réci-^ pient. L1installation décrite fonctionne comme suit : l'huile polluée venant du système de lubrification entre tout d'abord par le conduit 6 dans la chambre 2. Lors du passage par l'ozoneur sous près-. sion représente à la Fig. 3, l'huile-vient de manière intensive > iLQ bien que perdant un temps bref, en contact. avec 1 ' ozone qui se trouve sous une faible surpression. Ce contact agit comme un choc 70 02432 -5- 2068597 sur les micro-organismes contenus dans l'huiïé * de. sorte que la majeure partie des micro-organismes est déjà détruite par ox*yiation pendant cette première phase. L'huile sortant dans le sens des flèches 13 de l1ozoneur sous pression traverse ensuite les deux dispositifs de répartition 16 et 17 de bas en haut. Il se produit alors une nouvelle ozonisât ion, de sorte que l'huile purifiée, passant par le trop-plein dans la chambre 3.» ne contient plus aucun micro-organisme vivant. Les toiles métalliques 23a, 23b qui tournent, retiennent une grande partie des impuretés contenues dans l'huile lors du passage de cette dernière à travers elles. Grâce à l'application successive d'une ozonisation sous pression et d'un traitement avec de l'ozone détendu on obtient, d'une part, la destruction par oxydation de tous les micro-organismes conterais dans l'huile et, d'autre part, un traitement qui ne nuit en aucune façon au pouvoir lubrifiant de l'huile. L'utilisation du dispositif décrit assure une économie d'huile lubrifiante considérable, ainsi qu'une protection constante du personnel contre le contact nocif avec les micro-organismes contenus dans l'huile. Le renouvellement de l'huile lubrifiante utilisée peut en outre être notablement moins fréquent cfii se traduit par une importante économie de temps de travail. L'économie annuelle en huile lubrifiante constatée dans une installation d'essai est la suivante : quantité annuelle d'émulsion pour une machine sans ozonisation 25 168 litres quantité annuelle d'émulsion pour une machine avec ozonisation 24 128 litres Economie réalisée par l'ozonisation 1 040 litres Les économies en temps de travail ressortent de l'exemple suivant : Arrêts cumulés par année des machines sans ozonisation de l'huile 55 heures Arrêts cumulés par année des machines avec ozonisation de l'huile 8 heures Vidange et nettoyage des machines sans ozonisation de l'huile, par année 110 heures 70 02432 -6- 2068597 Vidange et nettoyage des machines avec ozonisation de l'huile par année 16 heures Comme les usines modernes importantes sont équipées de centaines de machines lubrifiées à l'huile, les économies d'huile lubrifiantes et de temps de travail que l'on peut réaliser sont considérables. L'expérience a démontré qu'il est préférable d'ajuster la "surpression dans l'ozoneur représenté à la Fig. 3 à environ 3 m de colonne d'eau. Bien entendu cette valeur doit seulement être considérée comme une valeur optimale et le dispositif peut fonctionner sans difficultés sous des pressions très différentes. La toile métallique 23a, 23b des deux dispositifs de répartition d'ozone 16 et 17 est avantageusement une toile à mailles fines en acier inoxydable (micro-tamis). Les agitateurs 25 et 26 sont connus en soi et on peut y apporter des modifications importantes sans sortir du cadre de l'installation décrite. On peut très bien utiliser les agitateurs connus des types suivants : agitateur à palette droite, agitateur à palette en u> agitateur à râteaux,agitateur à pales croisées,agitateur du type toupie,agitateur à hélice, etc ... 70 02432 -7- 2068597 REVENDICATIONS 1. - Un procédé de traitement de substances liquides polluées par des micro-organismes, notamment d'huiles et de leurs émulsions, en vue de leur ré-u%'ilisation à des fins de lubrification, caractéri-risé en ce qu'on introduit la substance à traiter dans un réci- 5 pient et ensuite on fait passer à travers celle-ci de l'ozone, tout en agitant la substance. 2. - Un procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la substance à traiter est ozonisée en deux phases successives, l'ozone présentant une surpression pendant la première 10 phase, tandis qu'il est pratiquement détendu à la pression atmosphérique pendant la phase suivante. 3. - Une installation pour la mise en oeuvre du procédé suivant la revendication 1 ou 2,caractérisée en ce qu'elle comprend un récipient muni d'au moins une arrivée et une sortie pour 15 la substance à traiter, au moins un agitateur , plongeant dans le contenu du récipient, et au moins un dispositif, alimenté en ozone, monté à proximité du fond du récipient et servant à la répartition d'ozone sous la forme de fines bulles dans le contenu du récipient. 20 4. - Une installation suivant la revendication 3j caracté risée en ce que le récipient contient au moins un dispositif pour la répartition de l'ozone sous forme de bulles fines et chacun de ces dispositifs présente plusieurs répartiteurs d'ozone répartis pratiquement sur toute la surface horizontale du réci- 25 pient et disposés horizontalement, ces répartiteurs se trouvant pratiquement dans un même plan dans l'espace enfermé par une toile métallique sans fin qui tourne, de telle sorte que la substance à traiter traverse les deux toiles métalliques et vient alors en contact avec l'ozone sortant sous forme de bulles fines des 30 répartiteurs d'ozone. 5. - Une installation suivant la revendication 4, caractérisé en ce que le récipient contient au moins un ozoneur sous p?ession qui réalise la première phase d'ozonisation et qui précède les dispositifs pour la répartition de l'ozone en bulles fines. 35 6. - Une installation suivant la revendication 5, caracté risée en ce que l'ozoneur sous pression présente une enveloppe cylindrique qii est ouverte à sa partie inférieure et dans laquelle plonge un tube d'amenée pour, le liquide présentant des ouver- -8- 70 02432 2068597 tures de sortie latérales, l'extrémité frontale de ce tube d'amenée étant fermée et ce tube contenant plusieurs répartiteurs d'ozone montés verticalement les uns au-dessus des autres et alimentés par un conduit d'arrivée d'ozone disposé coneentriquement par 5 rapport au tube d'amenée de liquide. 7. - Une installation suivant la revendication 6, caractérisée en ce que le tube d'amenée de l'quide s'étend jusqu'au bord inférieur de l'enveloppe cylindrique et en ce que la section transversale annulaire, formée entre l'enveloppe et le tube, 10 et permettant la sortie de la substance ozonisée, peut être modifiée pour le réglage de la pression régnant à l'intérieur de 1'ozoneur. 8. - Une installation suivant l'une quelconque des revendications 4 à 7, caractérisée en ce que lesdits répartiteurs d'ozone 15 se présentent sous forme de tubes en céramique recevant l'ozone dans le sens axial par l'une des extrémités et répartissant cet ozone à l'extérieur sous forme de bulles fines. 9» - Uie installation suivant la revendication 3, caractérisée en ce que l'agitateur est équipé, de part et d'autre de 20 l'arbre d'entraînement, de paies d'agitation saillantes présentant un certain nombre de trous de passage.