Brevet FR2547573A1 — publié le 19841221

Procédé et dispositif de traitement des liquides aqueux, effluents industriels et agro-alimentaires, pour l'obtention d'eaux stériles ou potables et leur réutilisation ou recyclage. La présente invention a trait a un procédé de traitement des liquides et effluents industriels et agroalimentaires, pour l'obtention d'eaux stériles ou potables et leur réutilisation ou recyclage, ainsi qu'a un dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé. Le procédé selon l'invention peut être mis en oeuvre sur des liquides bruts, notamment des liquides contenant des virus ou d'autres particules microbiologiques de petite taille, ou encore être couplé a une ultra- filtration ou a des étapes de prétraitement des liquides tel que filtration, floculation etc. Lorsque l'on souhaite traiter des eaux ou des effluents susceptibles de contenir de petites molécules et des particules virales, il est possible de faire appel au procédé connu d'osmose inverse. Ce procédé est cependant cher et difficile à mettre en oeuvre et, de plus, ne garantit pas une pureté microbiologique suffisante dans le cas de ruptures de membranes qui peuvent toujours survenir å l'improviste. L'invention a pour but de remédier a ces inconve- nients et de fournir un procédé et un dispositif permettant la purification de tels liquides. On sait deja qu'il est possible, par électrolyse, d'obtenir une purification des eaux. Cependant, le procédé et le dispositif selon l'invention permettent d'obtenir très facilement un degré de pureté bactériologique et virale extrêmement élevé, une grande sécurité et, en outre, une possibilité de réaliser des eaux ou liquides aqueux susceptibles de se conserver longtemps sans additifs. L'invention a pour objet un procedé de traitement de liquides aqueux, effluents industriels et agro-alimentaires, pour l'obtention d'eaux stériles ou potables et leur réutilisation ou recyclage, caractérisé en ce que l'on fait passer le liquide a travers des moyens d'électrodes bi-polaires percolantes disposées dans un dispositif d'électrolyse alimenté de préférence en courant continu. L'invention a également pour objet un dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé, caractérise en ce qu'il comporte, dans une enveloppe convenable destinée à être traversée par le liquide, au moins une, et de prefb- rence une pluralité, d'électrodes bi-polaires percolantes séparées entre elles par des nappes électriquement isolantes mais permettant le passage des ions, de façon à créer, le long du trajet parcouru par le liquide qui traverse l'enveloppe, une succession de brusques variations de potentiel. Grâce a l'invention, on peut ainsi d'une part dénaturer ou détruire la plupart des petites molécules organiques et des virus par effet électrochimique direct, obtenir un effet sur les parasites, bactéries et virus ainsi que sur les matières organiques par effet électrochimique indirect et provoquer la lyse bactérienne par l'effet des brusques variations de champ électrique, la mise en oeuvre des électrodes percolantes permettant d'amplifier ces différents effets et d'obtenir un effet désir= fectant rémanent qui permet la conservation du liquide traité. Les électrodes percolantes ont de préférence une épaisseur relativement faible, de préférence inférieure a 5 à 10 mm, l'épaisseur de chaque nappe isolante étant extrêmement faible et de préférence inférieure a 0,1 mm. Les électrodes percolantes peuvent être réalisées, de préférence, en feutre de graphite ou de carbone, mais on peut également utiliser des grilles métalliques, des métaux frittés ou toute autre matière électriquement conductrice dont la porosité permet d'obtenir un effet de percolation. Les nappes de matière isolante peuvent être avantageusement réalisées à partir de tamis très fins de matière synthétique, telle que du Nylon, ou des toiles, ou des nappes frittées très minces etc. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante, faite a titre d'exemple non limitatif et se référant au dessin annexé dans lequel la figure unique représente une vue schématique en coupe d'un dispositif selon l'invention. Le dispositif représenté comporte une enveloppe tubulaire 1, par exemple métallique, munie d'un embout d'entrée la et d'un embout de sortie lb. Dans ce dispositif se trouve disposé un empilage d'électrodes bi-polaires 2 séparées par des nappes isolantes. Les électrodes sont constituées par des disques de feutre de graphite ayant une épaisseur de 9 mm et une porosité suffisante pour être percolés par l'eau sans se colmater. Les électrodes 2 peuvent etre isolées en leur périphérie au contact avec la paroi de l'enveloppe 1. Les électrodes 2 sont séparées les unes des autres par des disques 3 constitués de tamis très fins de Nylon, lequel forme un très bon isolant électronique mais qui laisse bien passer les ions. L'épaisseur du tamis est de 0,08 mm. Dans les deux électrodes 2 extrêmes, ont été insérées deux électrodes en charbon 4, 5 formant l'une une électrode positive et l'autre une électrode négative, ces électrodes etant isolées par rapport à l'enveloppe 1. Les deux électrodes 4 et 5, réalisées en bâton en charbon, sont reliées à un générateur basse tension continue 6 capable d'établir et de maintenir un courant d'une intensité donnée. Le liquide aqueux est amené dans le sens de la flèche par l'embout la à l'intérieur de l'enveloppe 1 et il ressort par l'embout lb après avoir percolé a travers les différentes couches contenues dans l'enveloppe. La maille des filtres formant les nappes 3 est de préférence de 15 microns. De préference dans le procédé selon l'invention, le générateur 6 est réglé de façon à assurer le passage d'une intensité de courant fixée a une valeur désirée, par exemple 500 mA pour un dispositif ayant 8 cm de diamètre et deux électrodes bi-polaires seulement. La tension résultante était de 5 volts. Le débit de liquide à travers le dispositif est assuré de façon à obtenir une vitesse suffisante pour que les variations de champ électrique (positif sur une face de chaque électrode et négatif sur l'autre face) soient assez rapides. Dans le cas d'un dispositif de 8 cm de diamètre, le débit peut avantageusement être de l'ordre de 4 1/heure. A titre d'exemple, un dispositif de 8 cm de diamètre avec deux électrodes percolantes bi-polaires de 9 mm d'épaisseur, un courant imposé de 500 mA sous une tension résultante de 5 volts, avec un débit de 4 1/heurte a permis, à partir d'une eau usée avec un nombre extremement élevé de bactéries, d'obtenir une eau presque totalement désinfectée contenant moins de 3 bactéries par 1. L'eau obtenue était tout à fait incolore et se conserve dans le temps sans se polluer contrairement a l'eau uniquement filtrée. Le dispositif peut être utilise seul ou être précédé d'une ultra-filtration. Le procédé et le dispositif selon l'invention peuvent être utilisés pour toutes sortes d'applications à partir des liquides aqueux, effluents industriels et agro- alimentaires, a savoir l'obtention d'eau stérile ou potable, mais également pour différents autres traitements tels que désinfection de solutions, y compris solutions alimentaires, désinfection de bassins d'aquaculture, ou de conchyliculture, traitement des eaux de piscine, dépollution de coquillages, obtention de phyto-plancton débarrasse des bactéries etc... Bien que l'invention ait été décrite a propos d'une forme de réalisation particulière, il est bien entendu qu'elle n'y est nullement limitée et qu'on peut lui apporter diverses modifications de forme ou de matériau sans pour cela s'éloigner ni de son cadre, ni de son esprit. REVENDICATIONS 1. Procédé de traitement de liquides aqueux, effluents industriels et agro-alimentaires, pour l'obtention d'eaux stériles ou potables et leur réutilisation ou recyclage, caractérisé en ce que l'on fait passer le liquide à travers des moyens d'électrodes bi-polaires percolantes disposées dans un dispositif d'électrolyse aliment notamment en courant continu. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on établit une intensité de courant continu que l'on maintient constante. 3. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'il comporte, dans une enveloppe convenable (1) des tinée à etre traversée par le liquide, au moins une et de préférence une pluralité d'électrodes bi-polaires percolantes (2) sépares entre elles par des nappes électriquement isolantes (3) de faible épaisseur mais permettant le passage des ions, de façon à créer, le long du trajet parcouru par le liquide qui traverse l'enveloppe, une succession de brusques variations de champ électrique. 4. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'épaisseur des électrodes percolantes (2) est inférieure à 10 mm. 5. Dispositif selon l'une des revendications 3 et 4, caractérisé en ce que l'épaisseur de chaque nappe isolante (3) est inférieure a 0,1 mm. 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 a 5, caractérisé en ce que les électrodes percolantes (2) sont réalises en feutre de graphite ou de carbone. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 à 6, caractérisé en ce que le courant électrique est adressé au dispositif par des électrodes positives et négatives (4, 5) disposées dans les électrodes bi-polaires extrêmes (2).