Brevet FR2755961A1 — publié le 19980522

L'invention se rapporte à un procédé et à un dispositif de traitement des eaux chaudes sanitaires par l'ozone notamment en milieu hospitalier. Actuellement, la méthode la plus utilisée est celle du chauffage de l'eau à haute température (600C), auquel on associe des "fluch" périodiques à des températures dépassant les 800 C. Cependant, la réglementation impose une température maximale de 600C, les effets bactéricides sont limités dans le temps, il y a des risques de brûlures, de corrosion des conduites et cette méthode génère des coûts énergétiques élevés. De manière encore exceptionnelle, certains établissements utilisent des procédés de chloration ou bromation de l'eau chaude, souvent associés à un système de filtration de l'eau en sortie de robinet. Cependant, la distribution des concentrations en chlore est non uniforme en périphérie du circuit, le taux de chlore libre varie au cours de la journée en fonction des débits utilisés, le dosage du chlore est difficile, I'activité bactéricide est faible et ce procédé provoque une forte corrosion des conduites. La demande de brevet W095/13989 décrit un procédé de traitement par l'ozone qui dans la réalité est difficile à mettre en oeuvre en continu. La Demanderesse a donc cherché à développer un procédé qui n'ait pas les inconvénients énoncés ci-dessus tout en ayant une efficacité suffisante vis-à-vis des micro-organismes pathogènes et, notamment, les bactéries responsables des infections nosocomiales en milieu hospitalier telles que les légionnellas. L'invention a pour objet un procédé de traitement en continu de l'eau chaude sanitaire circulant dans le circuit d'alimentation en eau courante d'un bâtiment, destiné à en éliminer les micro-organismes pathogènes, comprenant au moins une étape A de mise en contact de ladite eau chaude circulant à un débit DA sous une pression P1, avec de l'ozone, et une étape B de recirculation d'une partie de l'eau traitée, à un débit DB, caractérisé en ce que a) l'ensemble des étapes A et B est mis en oeuvre à pression P, constante, avec P1 supérieur ou égal à 2x1 05Pa, b) le débit DB est constant et le rapport DB/DA est compris entre 0,1 et 1, et, c) le temps de contact entre l'eau chaude à traiter et l'ozone dans l'étape A est supérieur ou égal à 2 minutes. Par eau chaude, on entend de l'eau à une température comprise entre 450 et 600C. L'invention a notamment pour objet le procédé tel que décrit ci-dessus dans lequel P1 est compris entre 3.105 et 7.105 Pa et, notamment égal à 6.105Pa. Dans une première variante préférée de la présente invention l'étape A est constituée d'au moins trois étapes de mélange successives A1, A2, éventuellement A3 et A4 et notamment le procédé dans lequel a) L'étape de mélange A1 consiste à mettre en contact un mélange oxygèneozone comprenant jusqu'à 30 % en poids d'ozone, avec l'eau recirculante de l'étape B; b) le mélange issu de l'étape A1 est soumis à l'étape de mélange A2 consistant à le mettre en contact avec l'eau amenée du circuit d'alimentation en eau chaude dudit bâtiment; c) le mélange issu de l'étape A2 est éventuellement soumis à une étape A3, puis soumis à l'étape de mélange A4 au cours de laquelle le temps de contact entre l'ozone et l'eau chaude à traiter, est compris entre 1 et 12 minutes et au terme de laquelle une partie de l'eau traitée recircule au débit DB pour subir de nouveau l'étape A1, I'autre partie de l'eau traitée est dirigée vers le circuit d'alimentation en eau chaude dudit bâtiment et le mélange oxygène-ozone résiduel est libéré pour subir si nécessaire une étape de destruction de l'ozone. Dans un aspect préféré de cette variante du procédé telle que décrite cidessus, ia pression Pl est d'environ 6 bars, le débit DB est d'environ 0,5 m3/heure et la concentration d'ozone en amont de l'étape A4 est d'environ 0,30 à 0,40 mg/litre. Pour maintenir un temps de contact entre l'ozone et l'eau à traiter qui soit suffisant pour rendre le traitement efficace dans l'étape A4, le contact est réalisé en faisant transiter le mélange à travers une colonne à garnissage. Comme garnissage préféré, on utilise des anneaux raschig. L'invention a aussi pour objet un dispositif de traitement en continu à l'ozone de l'eau chaude circulant dans le circuit d'alimentation en eau courante d'un bâtiment, pour la mise en oeuvre du procédé tel que défini ci-dessus comprenant un hydroinjecteur Mi, un échangeur Kartings M2, éventuellement un échangeur statique à plaque M3, un bassin tampon M4 muni d'une colonne à garnissage et d'un évent, au moins une pompe Ms et, de préférence, deux pompes, les conduits nécessaires pour former une boucle fermée de circulation de l'eau à travers M1, M2, M3, M4 et M5, un conduit d'amenée de l'eau provenant du circuit d'alimentation en eau courante dudit bâtiment, un conduit de sortie de l'eau traitée vers ledit circuit, et si désiré des vannes et des moyens de mesures de débit FE, Fl de pression PI, PT et de niveau de température, caractérisé en ce que l'étape Ai est mise en oeuvre dans Ml, L'étape A2 est mise en oeuvre dans M2, le cas échéant, L'étape A3 est mise en oeuvre dans M3, L'étape A4 est mise en oeuvre dans M4 et M5 assure le maintien du débit DB constant dans l'étape B. Tout le matériel utilisé pour la réalisation de ce dispositif est disponible dans le commerce ou aisément fabriqué par l'homme du métier. Dans des variantes préférées du dispositif, celui-ci comprend en outre un générateur d'ozone Me raccordé à Mi, un destructeur d'ozone M7 raccordé à M4, et/ou a une hauteur inférieure à 2,80 m. Dans un dernier aspect de la présente invention celle-ci a pour objet l'utilisation du dispositif tel que décrit ci-dessus pour le traitement de l'eau chaude circulant dans le circuit d'alimentation en eau courante des lieux publics destinés à recevoir et/ou à traiter les malades tels que les hôpitaux, les cliniques, les dispensaires ou les locaux d'association. Les figures 1, 2, 3 et 4 ainsi que les exemples suivants illustrent l'invention sans toutefois la limiter. L'évolution des paramètres COD/CODB (Carbone organique dissous/Carbone organique dissous biodégradable), avant et après ozonisation d'une eau chaude sanitaire (580C) a été suivie. La mesure de ces paramètres permet de visualiser l'apport de matières organiques biodégradables liées au procédé et donc d'apprécier un risque de prolifération du biofilm. Les expériences ont été réalisées avec une concentration d'ozone égale à 0,32 mg/l, avec un temps de contact de 6 à 10 minutes). Les mesures en COD/CODB et la numération de la flore bactérienne ont été effectuées régulièrement par prise d'échantillon. Le dispositif selon l'invention fonctionnant en continu; les mesures COD/CODB s'effectuent comme suit : Dans une étuve à 440C, l'échantillon est mis en contact avec un lit de bactéries fixé sur du sable et l'on suit sur une période de 15 jours de la diminution progressive du COD de I'échantillon. La mesure de la numération de la flore bactérienne thermophile (ou thermotolérante) totale est effectuée par culture 3 jours à 440C d'un filtrat d'un ml de l'échantillon, comptage des colonies bactériennes et expression des résultats en UFC/ml. Après un traitement de 5 jours en continu, on a noté en sortie du dispositif une numération de la flore bactérienne égale à 0 et aucune augmentation du rapport COD/CODB, ce qui démontre l'efficacité biocide du procédé. D'autre part, à la concentration initiale de 0,32mg/l d'ozone, on a constaté que la concentration résiduelle en sortie du dispositif était inférieure à 0,1 Omg/l, ce qui est une concentration à laquelle les conduits ne sont pas corrodés. REVENDICATIONS 1. Procédé de traitement en continu de l'eau chaude sanitaire circulant dans le circuit d'alimentation en eau courante d'un bâtiment, destiné à en éliminer les micro-organismes pathogènes, comprenant au moins une étape (A) de mise en contact de ladite eau chaude circulant à un débit (DA) sous une pression (P1), avec de l'ozone, et une étape (B) de recirculation d'une partie de l'eau traitée, à un débit (DB), caractérisé en ce que a) I'ensemble des étapes (A) et (B) est mis en oeuvre à pression (P,) constante, avec (P1) supérieur ou égal à 2x105Pa, b) le débit (DB) est constant et le rapport (DB/DA) est compris entre 0,1 et 1, et, c) le temps de contact entre l'eau chaude à traiter et l'ozone dans l'étape (A) est supérieur ou égal à 2 minutes 2. Procédé tel que défini à la revendication 1 dans lequel (P1) est compris entre 3.105 et 7.105Pa et notamment égal à 6.105pua. 3. Procédé tel que défini à l'une des revendications 1 ou 2, dans lequel l'étape (A) est constituée d'au moins trois étapes de mélange successives (A1), (A2), éventuellement (A3) et (A4). 4. Procédé tel que défini à la revendication 3 dans lequel a) L'étape de mélange (A1) consiste à mettre en contact un mélange oxygèneozone comprenant jusqu'à 30 % en poids d'ozone, avec l'eau recirculante de l'étape (B); b) le mélange issu de l'étape (A1) est soumis à l'étape de mélange (A2) consistant à le mettre en contact avec l'eau amenée du circuit d'alimentation en eau chaude dudit bâtiment; et c) le mélange issu de l'étape (A2) est éventuellement soumis à une étape (A3) puis soumis à l'étape de mélange (A4) au cours de laquelle le temps de contact entre l'ozone et l'eau chaude à traiter est compris entre 1 et 12 minutes et au terme de laquelle une partie de l'eau traitée recircule au débit (DB) pour subir de nouveau l'étape (A1), l'autre partie de l'eau traitée est dirigée vers le circuit d'alimentation en eau chaude dudit bâtiment et le mélange oxygène-ozone résiduel est libéré pour subir si nécessaire, une étape de destruction de l'ozone. 5. Procédé tel que défini à la revendication 4 dans lequel la pression (P1) est d'environ 6 bars, le débit (DB) est d'environ 0,5m3/heure et la concentration d'ozone en amont de l'étape (A4) est d'environ 0,30 à 0,40 mg/litre. 6. Procédé tel que défini à l'une des revendications 3 à 5 dans lequel dans l'étape (A4) le contact est réalisé en faisant transiter le mélange à travers une colonne à garnissage. 7. Procédé selon la revendication 6 dans lequel le garnissage est constitué d'anneaux Raschig. 8. Dispositif de traitement en continu à l'ozone de l'eau circulant dans le circuit d'alimentation en eau courante d'un bâtiment, pour la mise en oeuvre du procédé tel que défini à l'une des revendications 1 à 7 comprenant un hydro-injecteur (M1), un échangeur Kartings (M2), un échangeur statique à plaque (M3), un bassin tampon (M4) muni d'une colonne à garnissage et d'un évent, au moins une pompe (M5) et, de préférence, deux pompes, les conduits nécessaires pour fermer une boucle fermée de circulation de l'eau à travers (M1), (M2), (M3), (M4) et (M5), un conduit d'amenée de l'eau provenant du circuit d'alimentation en eau courante dudit bâtiment, un conduit de sortie de l'eau traitée vers ledit circuit, et si désiré des vannes et des moyens de mesures de débit (FE), (Fl) de pression (PI), (PT) et de niveau de température, caractérisé en ce que l'étape (A1) est mise en oeuvre dans (M1), L'étape (A2) est mise en oeuvre dans (M2), le cas échéant, L'étape (A3) est mise en oeuvre dans (M3), L'étape (A4) est mise en oeuvre dans (M4) et (M5) assure le maintien du débit (DB) constant dans l'étape (B). 9. Dispositif selon la revendication 8 comprenant en outre un générateur d'ozone (M6) raccordé à (M1). 10. Dispositif selon l'une des revendications 8 ou 9, comprenant en outre un destructeur d'ozone (M7) raccordé à (M4). 11. Dispositif selon l'une des revendications 8 à 10 ayant une hauteur inférieure à 2,80 m, destiné à être installé dans les sous-sols dudit bâtiment. 1 2. Utilisation du dispositif tel que décrit à l'une des revendications 8 à 11 pour le traitement de l'eau chaude circulant dans le circuit d'alimentation en eau courante des lieux publics destinés à recevoir et/ou à traiter les malades tels que les hôpitaux, les cliniques, les dispensaires, ou les locaux d'association.