Brevet FR2326935A1 — publié le 19770506

La présente invention est relative aux dispositifs pour traitement électrique des liquides contenant de microorganismes et peut être appliquée au réglage des processus inicrobiologiques et à la stérilisation des liquides contenant des micro-organismes. Des dispositifs de traitement et de stérilisation des liquides contenant des micro-organismes sont actuellement connus dont le principe de fonctionnement réside en un traitement des liquides avec de l'air sec chauffé ou de la vapeur à une pression élevée ; ce sont des étuves de séchage, des thermostats, des autoclaves. Entant traités dans ces dispositifs, les liquides perdent leurs qualités car la vapeur à une pression élevée et l'air sec chauffé exercent une influence nuisible sur l'activité des micro-organismes utiles tels que vitamines, amino-acides et autre s substances biologiquement actives. Cette influence diminue si les liquides sont traités dans des dispositifs conçus à base des moyens électro-physiques de contrôle des processus microbiologiques. On donnant la construction d'un stérilisateur électrique. C'est un dispositif pour le traitement électrique des liquides contenant des micro-organismes, et surtout pour la stérilisation. Il est constitué par un corps cylindrique et deux couvercles; ne électrode cylindrique mise à la masse disposéè le long de l'axe du corps se trouve au centre du couvercle inférieur,un liquide arrive à l'intérieur de cette électrode et, l'ayant rempli, le quitte en débordant à l'extérieur.Une autre électrode cylindrique, porteuse de courant électrique au diamètre supérieur à celui de l'électrode central mis à la terre, est fixée à une suspension isolante au centre du couvercle supérieur disposée parallèlement à l'axe du corps, Ainsi, le dispositif décrit représente un condensateur cylindrique vertical entre les armatures duquel passe le liquide à traiter qui s'écoule, sous forme d'un film mince, de haut en bas, sur la surface extérieure de l'électrode centrale mise à la terre. Une haute tension est appliquée à l'électrode cylindrique du couvercle supérieur.Cette tension engendre un champ électrique qui traverse dans le sens radial le film mince du liquide à traiter et le iérilise. L'effet qu'exerce le champ électrique dépend de plusieurs paramètres : valeur d'intensité du champ électrique, durée de traitement du liquide dans le champ électrique, épaisseur de la couche de liquide, teneur du liquide en micro-organismes, distance entre les électrodes. Or, la nécessité de créer un film mince de liquide dans ce dispositif conditionne son petit rendement et exige l'utilisation de courant à haute tension (25 - 30 kW) dans des locaux à humidité élevée, ce qui n'exclut pas les risques de claquage des isolateurs portant l'électrode sous tension électrique . Dans le cadre de la présente invention, on s'est proposé de créer un tel dispositif pour traitement des liquides contenant de micro-organismes qui serait constitué d'éléments pouvant assurer un rendement plus élevé, et permettant la circulation forcée du liquide à plusieurs reprises et le fonctionnement du dispositif dans des conditions d'humidité élevée. Ce problème est résolu du fait que le dispositif pour traitement électrique des liquides contenant des microorganismes, constitué par un corps et deux couvercles, le centre du couvercle inférieur, portant, le long de l'axe du corps, une électrode cylindrique mise à la terre, recevant à l'intérieur le liquide et le laissant déborder en haut à l'extérieur, et celui couvercle et supérieur, portant sur une suspension isolante, une électrode cylindrique, au diamètre supérieur à celui de l'électrode mise à la terre coaxiale par rapport à ladite électrode, à laquelle est appliquée une tension électrique selon la présente invention, possède au moins trois électrodes cylindriques supplémentaires montées sur le couvercle inférieur, disposées coaxialement par rapport à la première électrode mise à la terre et ayant des hauteurs différentes décroissant au fur et à mesure de l'éloignement de l'axe du corps, et au moins deux électrodes cylindriques montées sur le couvercle supérieur, coaxiales elles-aussi par rapport à la première électrode cylindrique et entrant à intervalles égaux dans les interstices des électrodes du couvercle inférieur. Afin d'obtenir un rendement plus élevé lors de traitement des liquides contenant des micro-organismes, il est préférable que les deux surfqces de chaque électrode soient foreuses de courant, à ltenception des électrodes centrale et extérieure. Pour obtenir la possibilité de circulation forcée à plusieurs reprises du liquide à traiter, il est préférable que le dispositif soit doté d'une pompe hermétique et d'une conduite reliant la pompe à 11 espace intérieure de l'électrode central mise à la terre et aux interstices entre les électrodes cylindriques. Dans le but d'assurer le prélèvement du liquide des interstices circulaires entre électrodes il est préférable que des orifices soient ménagés dans le couvercle inférieur entre les électrodes voisines fixées au couvercle inférieur ; ces orifices doivent être munis de robinets. Afin de pouvoir effectuer un réglage du traitement électrique du liquide dans chacun des interstices entre électrodes il est préférable que chaque électrode fixée au couvercle supérieur soit couplée à son propre variateur. Cette réalisation du dispositif revendiqué, destiné au traitement électrique des liquides contenant de micro-organismes, permet d'augmenter considérablement son rsndenti, donne la possibilité d'effectuer la circulation forcée à plusieurs reprises du liquide à traiter ainsi que son fonctionnement dans des conditions d'humidité élevée. L'invention est expliquée ci-dassous par un exemple concret de sa réalisation, accompagnée de- dessins annexés, sur lesquels : - la figure 1 représente, selon l'invention, le dispoeitff proposé pour le traitement électrique du liquide contenant des micro-organismes (coupe longitudinale) ; - la figure 2 représente, selon l'invention, le couvercle supérieur avec électrodes (coupe longitudinale) ; - la figure 3 représente, selon l'invention, le méme couvercle que la figure 2 (vue de dessus) ; - la figure 4 représente, selon l'invention, le couvercle inférieur avec électrodes (coupe longitudinale) ;; - la figure 5 représente, selon l'invention, le même couvercle que la figure 4 (vue de dessus) - la figure 6 est, selon l'invention, un schéma synoptique de l'alimentation du dispositif en courant. Le dispositif revendiqué destiné au traitement des liquides contenant des micro-organismes est représenté sur la figure 1. Tous les éléments et les organes du dispositif sont montés sur une carcasse métallique 2 à l'intérieur d'une enveloppe 1. Dans la partie supérieure de la carcasse 2 est installé un réservoir 3 avec une tubulure 4 sur sa paroi supérieure ; cette tubulure sert à faire passer un liquide à traiter. La tubulure 4 est fermée à l'aide d'un bouchon 5. La paroi supérieure du réservoir3 porte, en outre, un capteur thermique 6 transmettant la valeur de la température du liquide venant au traitement. A u fond du réservoir 3 il y a la tubulure 7 avec un robinet 8 dotez d'une poignée allongée 9. La tubulure 7 sert à relier le réservoir 3 à une chambre de travail 10 installée dans la partie centrale de la carcasse 2. La poignée 9 du robinet 8 ressort par un orifice 11 ménagé dans l'enveloppe 1. La paroi latérale du réservoir 3 porte la tubulure 12 avec un robinet 13 doté d'une poignée allongée 14 ; par cette tubulure, le liquide arrive au réservoir pour un traitement réitéré si nécessaire. La poignée 14 du robinet 13 ressort par un orifice 15 ménagé dans l'enveloppe 1. La chambre de travail 10 est constituée par un corps 16 et deux couvercles : le couvercle supérieur 17 réalisé en matière diélectrique et le couvercle inférieur 18 en une matière résistant à l'effet de polarisation, dans le cas présent, en acier inoxydable. Le couvercle supérieur 17 (v. figure 2) de la chambre de travail 10 porte fixées des électrodes cylindriques 19, 20, 21 en acier inoxydable coaxiales entre elles. Le couvercle supérieur 17 (v figure 3) à huit orifices 22 servant à le fixer au corps 16, quatre orifices 23 recevant les boulons 24 de la suspension de l'électrode cylindrique 19, quatre orifices 25 recevant des boulons analogues 24 de la suspension de l'électrode cylindrique 20 et quatre orifices 26 recevant des boulons 24 de la suspension de l'électrode cylindrique 21. Au centre du couvercle supérieur 17 est ménagé un orifice 27 panierduel le liquide contenant de micro-organismes vient à la chambre de travail 10. Le couvercle supérieur 17 a, en outre, un orifice 28 où est monté un capteur thermique 29 (v. figure 1) transmettant la valeur de la température du liquide directement avant le processus de traitement. Le couvercle inférieur 18 (figure 4) comporte quatre électrodes cylindriques 30, 31, 32, 33 réalisées en matière résistant à l'effet de polarisation, par exemple, en acier inoxydable. Les électrodes 30, 31, 32, 33 sont coaxiales les unes parrapport aux autres et ont une hauteur différente décroissant au fur et à mesure de l'éloignement de l'axe du corps 16.Le couvercle inférieur 18 est, en outre, porteur du corps 16 qui y est fixé. A.u centre du couvercle inférieur 18 (figure 5) il y a un orifice 34 muni d'un robinet 35 avec une poignée allongée 36 qui sort à extérieur par un orifice 37 ménagé dans l'enveloppe 1 (figure 1). L'orifice 34 sert à évacuer le liquide de l'espace intérieure de l'électrode centrale cylindrique 3 0 à travers un tube 38 qui ressort par un orifice 39 ménagé dans l'enveloppe 1. Le couvercle inférieur 18 (figure 5) a des orifices 40, 41, 42 munis respectivement de robinets 43, 44, 45 (figure 1) dont des poignées allongées 46 ressortent par trois orifices 47 ménagés dans l'enveloppe 1. Les orifices 40, 41, 42 servent à évacuer le liquide des espaces circulaires compris entre les électrodes cylindriques 30 et 31, 31 et 32, 32 et 33 respectSem* par trois tubes d'évacuation 48 qui passent à l'extérieur par trois orifices 49 ménagés dans l'enveloppe 1. Trois autres orifices 50 (figures 1, 5) ménagés dans le couvercle inférieur 18 reçoivent des capteurs thermiques 51 transmettant la valeur de la température du liquide à la fin de son traitement dans la chambre de travail 10. Le couvercle inférieur 18 a, en outre, un orifice 52, un robinet 53 et une tubulure 54 qui mettent en communication l'espace circulaire compris entre l'électrode cylindrique 33 et le corps 16 avec un réservoir inférieur 55 fixé à la carcasse 2. Le réservoir 55 est en matière résistant à l'effet de polarisation. Dans sa paroi supérieure le réservoir 55 possède une tubulure 56 avec un bouchon 57, ladite tubulure servant à faire passer le liquide après son traitement dans la chambre de travail 10. il y a aussi, sur la paroi supérieure, un orifice 58 pour un capteur thermique 59. S ur le fond du réservoir 55, il y a une tubulure 6Q et un robinet 61 avec une poignée allongée 62 qui passe à l'extérieur par un orifice 63 ménagé dans l'enveloppe 1 et est destinée à régler l'évacuation du liquide traité.Une autre tubulure 64 se trouvant sur la paroi inférieure du réservoir 55 relié, par l'intermédiaire de la pompe 65, et de Sa tubulure 66 à la tubulure 12 du réservoir 3 afin de pouvoir reprendre le processus de traitement du liquide. La figure 6 représente le schéma synoptique électrique de l'alimentation du dispositif. C hacune des électrodes 19, 20, 21 fixées au couvercle supérieur 17 ( figure 1) est connectée à un bloc d'alimentation 67 en courant continu (v. figure 6) par l'intermédiaire des variateurs 68, 69, 70 respectivement. Cette connexion permet de régler la valeur de la tension appliquée à chacune des électrodes cylindrique 8. Le bloc d'alimentation 67 est connecté à un bloc de mesure et de contrôle 71 et au moteur électrique 72 de la pompe 65s Le principe de fonctionnement du dispositif proposé pour traitement électrique du liquide contenant des micro orgazu.smes est le suivant. Le liquide contenant des micro-organismes est amené dans le dispositif par la tubulure 4 (figure 1) et remplit le réservoir 3 disposé dans la partie supérieure de la carcasse 2. On ouvre le robinet 8 placé dans la tubulure 7 du réservoir 3 à l'aide de la poignée allongée donnant à l'extérieur. Depuis le réservoir 3, le liquide passe par la tubulure 7, le robinet étant ouvert, et l'orifice 27 ménagé au centre du couvercle supérieur 17 dans la chambre de travail 10. D'abord le liquide vient dans l'espace intérieure de l'électrode centrale 30 mise å la terre et fixée au couvercle inférieur 18 de la chambre de travail. Ayant rempli complètement le volume intérieur de l'électrode 30, le liquide déborde et coule dans l'interstice entre la surface extérieure de ltélectrode 30 mise à la terre et la surface intérieure de l'électrode 19.Ayant rempli cet interstice, le liquide monte dans l'interstice entre la surface extérieure de l'électrode 19 et la surface intérieure de l'électrode 31 mise à la terre, pour atteindre son extrémité supérieure. Ensuite le liquide, ayant débordé de l'électrode 31 mise à la terre, remplit successivement les interstices entre les surfaces extérieures et intérieures des électrodes 31 et 20, 20 et 32, 32 et 21, 21 et 33, et vient dans l'espace entre l'électrode 33 mise à la terre et le corps 16 de la chambre de travail 10. Puis le liquide passe, par l'orifice 52 du couvercle inférieure 18, le robinet 53 étant ouvert et par la tubulure 54 dans le réservoir inférieur 55.Dès que le liquide remplit le réservoir 55, on ouvre le robinet 13 des tubulures 66 et 12 au moyen de la poignée allongée 9 sortant à l'extérieur par l'orifice Il ménagé dans l'enveloppe 1.-En mEme temps, on fait fonctionner le moteur électrique 72 (figure 6) de la pompe 65 Ainsi, on fait revenir le liquide dans le réservoir 3 par la pompe 65 (figure 1), la tubulure 66 de la pompe 65 et les tubulures 66 et 12 avec robinet ouvert 13 en vue de faire repasser le liquide à travers le circuit décrit. Ayant assuré la circulation du liquide dans le circuit fermé décrit ci-dessus, on met en jeu les variateurs 68, 69, 70 (figure 6) qui appliquent-le courant électrique aux électrodes cylindriques 19, 20, 21 du couvercle supérieur 17 de la chambre de travail 10. A ce moment, les micro-organismes-contenus dans le liquide commencent à subir l'effet du champ électrique. E n !me temps, on fait fonctionner aussi le bloc de mesure et de contre 71 qui permet de régler et de maintenir le régime choisi des tensions électriques appliquées à chacune des électrodes cylindriques 19, 20, 21. Le régime des tensions est imposé au moyen des variateurs 68, 69, 70 suivant la nature des micro-organismes, leur concentration dans le liquide, la vitesse de circulation du liquide et autres facteurs. Le capteur thermique 6 monté sur la paroi supérieure du réservoir 3, le capteur 29, sur le couvercle supérieur 17 de la chambre de travail 10 et trois capteurs thermiques 51 montés sur le couvercle inférieur 18 de la chambre de travail 10 permettent de relever la caractéristique de température du liquide en n'importe quel point du circuit de traitement. Pour chaque espèce de micro-organismes, on maintient une température appropriée optimale pour son activité. En cas de stérilisation, on met en jeu une température maximale admissible pour le liquide donné sous réserve de ne pas porter atteinte à ses qualités. Dès que l'on atteint le degré voulu de traitement du liquide, on coupe les variateurs 68, 69, 70, le moteur électrique 72 de la pompe 65, le bloc de mesure et de contré 71. Puis on ouvre le robinet 61 à l'aide de la poignée allongée 62 sortant à l'extérieur par l'orifice 63 de l'enveloppe 1 pour évacuer le liquide traité. Au moyen de la poignée allongée 36 donnant à l'extérieur par l'orifice 37 ménagé dans l'enveloppe 1, on ouvre le robinet 35 afin d'évacuer le liquide de l'intérieur de l'électrode centrale 3 0 du couvercle#inférieur 18 ; ce liquide passe par l'orifice 34 au centre du couvercle inférieur 18 et par le tube 38 donnant à l'extérieur par l'orifice 39 de l'enveloppe 1. Au moyen de trois poignées 46 donnant à l'extérieur par les orifices 47 de l'enveloppe 1, on ouvre les robinets 43, 44, 45 pour évacuer le liquide qui est resté dans les espaces circulaires entre les électrodes 30 et 31, 31 et 32, 32 et 33 respectivement. C e liquide passe par les orifices 40, 41, 42 ménagés sur le couvercle inférieur 18 et par les tubes 48 donnant à l'extérieur par les orifices 49 de l'enveloppe 1. L'opération de traitement du liquide contenant des micro-organismes étant finie on remplit le dispositif d'eau pour laver les enceintes intérieures et on fait circuler l'eau selon le procédé décrit pour le traitement du liquide. Bien entendu, l'invention n' est nullement limitee au mode de réalisation décrit et représenté qui n'a été donné qu'à titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrit8, ainsi que- leurs combinaisons si celles-ci sont réalisées suivant son esprit et mises en oeuvre dans le cadre des revendications qui suivent. R E V E S D I C A T I O N S REVE#DICA# IONS i. Dispositif pour traitement électrique des liquides contenant des micro-organismes, comprenant un corps et deux couvercles - l'un inférieur, au centre duquel est fixée, parallèlement à l'axe du corps, une électrode cylindrique mise à la terre recevant le liquide dans son espace intérieur et le laissant déborder en haut à l'extérieur, et l'autre supérieur, portant fixée au centre, sur une suspension isolante, une électrode cylindrique au diamètre supérieur à celui de l'éextrode mise à la terre et coaxiale par rapport à celle-ci et supportant une tension électrique, caractérisé en ce qu'il possède au moins trois électrodes cylindriques supplémentaires, montées sur le couvercle inférieur et disposées coaxialement par rapport à la première électrode mise à la terre et ayant une hauteur différente décroissant au fur et à mesure de l'éloignement de l'axe du corps, et deux électrodes cylindriques, au moins, montées sur le couvercle supérieur, coaxiales elles-aussi par rapport à la première électrode cylindrique et entrant dans les intervalles entre les électrodes cylindriques du couvercle intérieur, chaque électrode du couvercle supérieur étant équidistant des électrodes voisines du couvercle inférieur . 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les deux surfaces de chaque électrode, à l'exception de l'électrode centrale et de l'extérieure, sont les surfaces conductrices de courant électrique. 3. Dispositif selon les revendication 1 et 2, caractérisé en ce qu'il possède une pompe rendue hermétique et une conduite qui relie cette pompe à l'espace intérieur de l'électrode centrale mise à la terre et aux interstices entre les léectrodes cylindriques. 4. Dispositif selon les revendications 1 à 3, caractérisé en ce que des orifices sont ménagés dans le couvercle inférieur, entre les électrodes voisines fixées à ce couvercle et que ces orifices sont dotés de robinets. 5. Dispositif selon l'une des revendications i à 4, caractérisé en ce que chacune des électrodes conductrices de courant, fixées au couvercle supérieur, est connectée à un variateur individuel.