Brevet FR2751637A1 — publié le 19980130

L'invention concerne une cellule d'électrocoagulation destinée au traitement électrolytique des effluents et en particulier leur détoxication. La détoxication des effluents est généralement effectuée par des techniques physico-chimiques et/ou chimiques ou encore par la technique de ltélectrolyse. Une cellule d'électrocoagulation comporte généralement une pluralité d'électrodes sous forme de plaques, chaque électrode étant reliée à une source de courant. Certaines de ces électrodes peuvent en outre être bipolaires, chaque face ayant une polarité définie qui est opposée à celle de l'autre face. Un certain nombre d'électrodes bipolaires ou non, dites intermédiaires, sont généralement disposées entre deux électrodes classiques respectivement anode et cathode. I1 est connu que la dissolution des électrodes suit la loi de Faraday et que ladite dissolution est proportionnelle à l'intensité du courant utilisé. Cette dissolution présente évidemment l'inconvénient de former des boues résiduelles et il est donc avantageux pour une même puissance de réduire l'intensité en augmentant le voltage. A cet effet l'inventeur a imaginé une cellule d'électrocoagulation tout à fait originale qui est remarquable en ce qu'entre l'anode et la cathode est disposée au moins une électrode intermédiaire non reliée à une source de courant. I1 est tout à fait surprenant que la ou les électrodes intermédiaires puissent être ainsi non reliées tout en faisant leur rôle d'électrode. Une telle disposition permet de faire fonctionner la cellule à haut voltage et faible ampérage de façon à procurer les avantages mentionnés ci-avant. Selon un mode de réalisation, la cellule comporte plusieurs compartiments à fond incliné et disposés en série, pourvus chacun d'une anode, d'une cathode et d'au moins une électrode intermédiaire, les électrodes étant disposées perpendiculairement au sens d'écoulement de l'ef fluent à traiter tandis que deux compartiments contigus sont séparés entre eux par un séparateur de débordement. Dans ce cas par exemple le séparateur de débordement comporte deux cloisons parallèles, la cloison aval étant disposée à distance du fond de la cellule afin de diriger l'ef fluent entre les cloisons de haut en bas après débordement au-dessus de la cloison amont du séparateur puis de bas en haut dans chaque compartiment. Selon un mode de réalisation plus particulier au moins certaines des électrodes intermédiaires sont constituées chacune par un panier à parois ajourées remplis de morceaux métalliques. Dans ce cas par exemple, l'une au moins des parois d'au moins l'une des électrodes sous forme de panier est pourvue d'un masque destiné à régler la proportion oxygène-hydrogène. L'invention sera bien sûr comprise à la lecture de la description qui va suivre et qui se réfère aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 montre en perspective et schématiquement une cellule selon l'invention, - la figure 2 est une vue schématique du dessus d'une cellule du type de celle de la figure 1, - la figure 3 est une coupe transversale d'une autre cellule selon l'invention, - la figure 4 représente un mode de réalisation particulier d'électrode intermédiaire selon l'invention. Les dessins montrent une cellule d'électrocoagulation qui comporte un boîtier 1 dans lequel sont montées une pluralité d'électrodes, disposées perpendiculairement au sens de l'écoulement des effluents à traiter, et dont il sera question plus en détail ci-après. Les modes de réalisation des figures respectivement 1, 2 et 3 sont très voisins et en conséquence ils portent les mêmes références. En fait les cellules représentées comportent plusieurs compartiments d'électrodes, par exemple deux compartiments 2a-2b sur les figures 1 et 2, et six compartiments 2a-2f sur la figure 3. Une cellule pourrait bien entendu ne comporter qu'un seul compartiment. Le fond du bottier 1 présente un fond incliné 3 (figures 1 et 3), tandis que les effluents arrivent dans le bottier 1 du côté où ce dernier présente la partie la plus élevée du fond incliné 3 comme le montrent les flèches F sur les figures 1 et 3, les effluents étant évacués en partie basse et plus précisément en 4 (figures 1 à 3). Deux compartiments contigus sont séparés entre eux par un séparateur de débordement 5b (figure 1) ou 5b-5f (figure 3) , un séparateur 5a étant en outre prévu en amont du premier compartiment 2a, pour canaliser l'arrivée des effluents voire éventuellement aussi en aval comme le séparateur 5c sur la figure 2. La dernière cloison aval est en outre suivie dans la zone d'évacuation des effluents d'une chambre 6. Comme le montrent bien les dessins et en particulier la figure 3, chaque séparateur est formé de deux cloisons parrallèles, la cloison aval étant aménagée à distance du fond 3 de la cellule en étant éventuellement mais non nécéssairement plus haute que la cloison amont de telle sorte que l'effluent circule de la manière montrée par les flèches arrondies de ladite figure 3, c'est à dire de haut en bas entre les deux cloisons de chaque séparateur après débordement au dessus de la cloison aval, et de bas en haut dans chaque compartiment entre deux séparateurs. Dans chaque compartiment 2a-2f,sont donc disposées des électrodes à savoir, une anode 7 (ici en amont) et une cathode 8 (ici en aval) référencées uniquement dans le premier compartiment 2a des figures 1 à 3. Mais il est clair que chaque compartiment comporte une anode et une cathode toutes reliées à une source de courant continu telle que schématisé par les câbles 9 (+) et 10 (-), des figures 2 et 3. Entre chaque couple anode-cathode sont prévus des électrodes intermédiaires 11 non reliées à la source de courant, ces électrodes étant malgré tout bipolaires, (une polarité par face). On comprend aisément comme déjà dit que l'effluent à traiter circule selon un circuit en zig-zag dans tous les compartiments, pour être ainsi traité par les électrodes, un circuit d'évacuation 12 des résidus étant en outre prévu. Les électrodes solubles ou non se présentent par exemple sous forme de plaques. Toutefois l'invention propose une électrode intermédiaire tout à fait originale référencée 11' sur la figure 4. Une telle électrode 11' se présente sous la forme d'un panier, par exemple en matériau non conducteur, qui est pourvu de deux faces opposées et ajourées 13a, 13b, formées ici de grillages représentés de manière incomplète pour plus de clarté. Dans ledit panier et entre les faces 13a, 13b sont disposés des morceaux de métal, partiellement représentés et schématisés en 14, du type copeaux de fer ou d'aluminium par exemple, offrant ainsi une grande surface active. En vue par exemple de produire plus ou moins d'oxygène ou d'hydrogène, la face cathodique (ou anodique) 13a, 13b peut être munie d'un masque aménagé pour occulter au moins une partie de la surface de ladite face, par exemple la partie inférieure jusqu'à la ligne en trait mixte 15 sur la figure 4. D'autres aménagements de la cellule sont évidement prévus ou imaginables sans sortir du cadre de l'invention comme un circuit d'arrivée d'air pour l'évacuation des boues etc. REVENDICATIONS 1) Cellule d'électrocoagulation pour le traitement d'effluents, formée d'au moins un compartiment (2a-2f) pourvu d'une anode (7) et d'une cathode (8) reliées à une source de courant (9, 10), caractérisée en ce qu'entre l'anode (7) et la cathode (8) est disposée au moins une électrode intermédiaire (11, 11') non reliée à une source de courant. 2) Cellule d'électrocoagulation selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte plusieurs compartiments (2a-2f) à fond incliné (3) et disposés en série, pourvus chacun d'une anode (7), d'une cathode (8) et d'au moins une électrode intermédiaire (11, 11'), les électrodes étant disposées perpendiculairement au sens d'écoulement de l'effluent à traiter tandis que deux compartiments contigus sont séparés entre eux par un séparateur de débordement (5a-5f). 3) Cellule d'électrocoagulation selon la revendication 2, caractérisée en ce que le séparateur de débordement (5a-5f) comporte deux cloisons parallèles, la cloison aval étant disposée à distance du fond (3) de la cellule afin de diriger l'effluent entre les cloisons de haut en bas après débordement au-dessus de la cloison amont du séparateur puis de bas en haut dans chaque compartiments (2a-2f). 4) Cellule d'électrocoagulation selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce qu'au moins certaines des électrodes intermédiaires sont constituées chacune par un panier (11') à parois ajourées (13a, 13b) remplis de morceaux métalliques (14). 5) Cellule d'électrocoagulation selon la revendication 4, caractérisée en ce que l'une (13a) au moins des parois d'au moins l'une des électrodes sous forme de panier est pourvue d'un masque (15) destiné à régler la proportion oxygène-hydrogène.