Brevet FR2742741A1 — publié le 19970627

PROCEDE ET DISPOSITIF DE BIODEGRADATION DES MATIERES LIPIDES La présente invention concerne un procédé de biodégradation de matières lipides, notamment des triglycérides, phosphoglycérides et composés dérivés, composants essentiels des graisses et huiles alimentaires. Elle concerne également un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé de biodégradation de matières lipides, notamment des triglycérides, phosphoglycérides et composés dérivés, composants essentiels des graisses et huiles alimentaires. Les eaux usées provenant des cuisines privées ou de restaurants ainsi que de diverses entreprises du secteur agro-alimentaire traitant des produits laitiers, des produits carnés ou des oléagineux, contiennent des matières lipides d'origine alimentaire qui sont responsables de nuisances diverses difficiles à combattre. Parmi ces nuisances on peut mentionner le colmatage des conduits d'évacuation et des égouts, I'émission d'odeurs désagréables et le développement de bactéries filamenteuses dans les stations d'épuration. De nombreuses méthodes de traitement physico-chimique des matières lipides ont été testées, mais elles se révèlent à la fois onéreuses et peu performantes. On a par ailleurs constaté que les matières lipides, de par leur structure chimique, ne sont pas dégradées par la microflore usuelle des stations d'épuration. Seules certaines bactéries sont capables, grâce à leurs enzymes, de casser les molécules de matières lipides. Ces bactéries ne sont pratiquement pas présentes dans la biologie des stations d'épuration et par conséquent, ne peuvent pas agir sur les matières lipides pour fractionner leurs molécules. La présente invention se propose de pallier les inconvénients ci-dessus et de réaliser un procédé ainsi qu'un dispositif de mise en oeuvre de ce procédé en vue de provoquer la biodégradation totale des matières lipides. Dans ce but, le procédé est caractérisé en ce que l'on procède en deux étapes successives - une première étape au cours de laquelle on procède à une réduction des molécules de matières lipides en leurs composants, pour les rendre solubles dans l'eau, ce processus étant effectué grâce à des enzymes émises par des bactéries, - une seconde étape au cours de laquelle on procède à une biodégradation classique des matières lipides solubilisées au cours de la première étape. Selon un mode de mise en oeuvre préféré, lesdites enzymes sont de type lipases capables de réduire les matières lipides en leurs constituants, à savoir un noyau de glycérol et trois acides gras. Au cours de ladite première étape du procédé on traite un mélange d'eau et de matières lipides dans une citerne et on effectue un brassage pour homogénéiser le mélange et créer un maximum de contacts entre les particules de matières lipides et les enzymes. Cette première étape est effectuée par hydrolyse biologique simple. Ladite seconde étape est effectuée dans une station d'épuration ou similaire, par une biodégradation classique. Cette biodégradation peut également se produire dans un digesteur anaérobie par assimilation par des bactéries méthanogènes. De préférence, I'on procède à un soutirage des matières lipides solubilisées au fond d'une citerne dans laquelle se déroule ladite première étape de traitement, et l'on déverse ces matières lipides solubilisées dans une enceinte en vue de la mise en oeuvre de ladite seconde étape de traitement. Dans ce but également, le dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé est caractérisé en ce qu'il comporte une citerne dans laquelle un mélange d'eau et de matières lipides à traiter est stocké, auquel on additionne des bactéries capables de générer des enzymes lipases qui réduisent les matières lipides en leurs constituants, à savoir un noyau de glycérol et trois acides gras, afin de les solubiliser dans une première étape, et une enceinte contenant des bactéries capables de digérer les matières lipides solubilisées au cours d'une seconde étape. Dans une forme de réalisation préférée du dispositif, ladite citerne comporte des moyens pour brasser le mélange au cours de ladite première étape. Selon les variantes de réalisation, I'enceinte dans laquelle se réalise ladite étape peut être un bassin d'une station d'épuration dans laquelle se réalise la seconde étape ou un digesteur anaérobie contenant des bactéries méthanogènes. Dans la forme de réalisation préférée du dispositif, celui-ci comporte des moyens pour prélever les matières lipides solubilisées au fond de ladite citerne et pour les déverser dans ladite enceinte. La présente invention sera mieux comprise en référence à la description d'un mode de réalisation préféré du procédé selon l'invention ainsi que du dispositif de mise en oeuvre, et au dessin annexé dont la figure unique représente schématiquement ce dispositif. En référence à la figure, le dispositif 10 selon l'invention se compose essentiellement d'une citerne 11 dans laquelle est stocké un mélange d'eau et de matières lipides à traiter introduit par une ouverture 12 munie d'un couvercle 13 La citerne est équipée de malaxeurs 14, entraînés en rotation par des moteurs électriques 15. Un conduit d'évacuation 17 est raccordé au fond, ou dans la zone inférieure de la citerne 11 pour permettre le prélèvement de matières lipides solubilisées et les déverser dans un bassin 18 d'une station d'épuration. Au cours de la première étape, on stocke dans la citerne 11 un mélange d'eau et de matières lipides insolubles dans l'eau. On ajoute à ce mélange des souches bactériennes spécifiques, capables de produire des enzymes lipases. Le mélange est brassé pour rester homogène et provoquer le maximum de contacts entre les particules de matières lipides et les enzymes. L'action des bactéries est intense et immédiate et consiste à réduire les matières lipides en leurs composants constitutifs, qui sont le glycérol et trois acides gras, de telle manière que ces matières lipides sont rapidement solubilisées. Les composés des matières lipides dégradées par les enzymes restent en solution dans l'eau, les matières lipides non dégradées surnagent à la surface. Le prélèvement des matières lipides solubilisées se fait par simple pompage dans le fond de la citerne après un arrêt momentané du brassage. Ces matières lipides sont transférées de la citerne dans le bassin 18 d'une station d'épuration où elles sont biodégradées de manière tout à fait classique par les bactéries qui s'y trouvent. L'effluent final de la station d'épuration n'est pas affecté dans sa finalité par l'apport de matières lipides solubilisées Une variante de la seconde étape de digestion classique par des bactéries de la station d'épuration peut consister en une assimilation des matières lipides solubilisées par des bactéries méthanogènes dans un ou plusieurs digesteurs anaérobies. La production de méthane est ainsi augmentée. Ce procédé en deux étapes est particulièrement avantageux parce qu'il est simple et facile à mettre en oeuvre de façon économique I1 suffit en effet d'associer à une station d'épuration, une citerne de prétraitement permettant d'obtenir rapidement la solubilisation des matières lipides dans de l'eau. La présente invention n'est pas limitée aux formes de réalisation décrites, mais peut subir diverses modifications et se présenter sous diverses variantes évidentes pour l'homme du métier. REVENDICATIONS 1. Procédé de biodégradation de matières lipides, notamment des triglycérides, phosphoglycérides et composés dérivés, composants essentiels des graisses et des huiles alimentaires, caractérisé en ce que l'on procède en deux étapes successives: - une première étape au cours de laquelle on procède à une réduction des molécules de matières lipides en leurs composants, pour les rendre solubles dans l'eau, ce processus étant effectué grâce à des enzymes émises par des bactéries, - une seconde étape au cours de laquelle on procède à une biodégradation classique des matières lipides solubilisées au cours de la première étape. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdites enzymes sont de type lipases capables de réduire les matières lipides en leurs constituants, à savoir un noyau de glycérol et trois acides gras. 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que au cours de ladite première étape on traite un mélange d'eau et de matières lipides dans une citerne et on effectue un brassage pour homogénéiser le mélange et créer un maximum de contacts entre les particules de matières lipides et les enzymes. 4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'on effectue ladite première étape par hydrolyse biologique simple. 5. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite seconde étape est effectuée dans une station d'épuration ou similaire par une biodégradation classique. 6. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite seconde étape est effectuée dans un digesteur anaérobie par assimilation par des bactéries méthanogènes. 7. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on procède à un soutirage des matières lipides solubilisées au fond d'une citerne dans laquelle se déroule ladite première étape de traitement, et l'on déverse ces matières lipides solubilisées dans une enceinte en vue de la mise en oeuvre de ladite seconde étape de traitement. 8. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé de biodégradation de matières lipides, notamment des triglycérides, phosphoglycérides et composés dérivés, composants essentiels des graisses et des huiles alimentaires caractérisé en ce qu'il comporte une citerne (11) dans laquelle un mélange d'eau et de matières lipides à traiter est stocké, auquel on additionne des bactéries capables de générer des enzymes lipases qui réduisent les matières lipides en leurs constituants, à savoir un noyau de glycérol et trois acides gras, afin de les solubiliser dans une première étape, et une enceinte contenant des bactéries capables de digérer les matières lipides solubilisées au cours d'une seconde étape. 9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que ladite citerne (11) comporte des moyens pour brasser le mélange au cours de ladite première étape. 10. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que ladite enceinte est un bassin (18) d'une station d'épuration dans laquelle se réalise ladite seconde étape. 11. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que ladite enceinte est un digesteur anaérobie contenant des bactéries méthanogènes. 12. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens (17) pour prélever les matières lipides solubilisées au fond de ladite citerne et pour les déverser dans ladite enceinte.