Brevet FR2779349A1 — publié le 19991210

La présente invention a pour objets un procédé de stérilisation de fluides, notamment d'eau usées, urines et sang, par chauffage sous haute pression en continu et son dispositif de mise en oeuvre. Ledit procédé convient, comme cela va ressortir de son descriptif, pour la stérilisation de l'eau à bord des bateaux ou lors d'expéditions, pour la stérilisation d'effluents infectieux avant rejet dans les égouts via les lavabos et éviers des hôpitaux, cliniques et laboratoires et pour la stérilisation de l'air dans les blocs opératoires ou batiments. Jusqu'à présent, lorsqu'on souhaitait stériliser des fluides comme les liquides aqueux, il était nécessaire de recourir à une filtration poussée et à une osmose complétées souvent par un traitement UV. Toutefois, ces procédés ne permettent pas une stérilisation parfaite dite zéro germes, et conduisent parfois à des épidémies de dysentries par exemples lors d'expéditions ou à bord des navires. D'autres procédés utilisant des traitements thermiques tel qu'une évaporation ou distillation, ne permettent pas non plus une élimination complète des germes compte tenu de la faible température atteinte lors de l'évaporation (100 C environ). D'autre part, ces procédés sont très consommateurs d'énergie. Le procédé, objet de la présente invention, permet quant à lui de stériliser des fluides jusqu'à élimination complète des germes sans consommation excessive d'énergie puisqu'il ne fait pas intervenir la vaporisation de l'eau, par chauffage sous pression en continu. Le procédé consiste à chauffer directement, à puissance fixe une portion de la canalisation du fluide soit en reliant des deux extrémités à un générateur de courant, à l'image des tubes à passage de courant, soit en induisant des courants dans la tuyauterie avec l'aide d'un inducteur lorsque la canalisation est métallique soit en la soumettant à un champ électromagnétique si la canalisaton n'est pas métallique. La canalisation est en outre équipée de deux vannes de régulation disposées à chaque extrémité, qui permettent, en modulant le débit qui les traverse, de réguler la pression du fluide gràce à une pompe de surpression. La pompe de surpression alimente la canalisation, chauffée avec une puissance fixée (par passage de courant, par induction ou par chauffage diélectrique) et les vannes régulent une pression compatible avec les conditions de température requise pour la stérilisation à savoir au delà de 121 C et 2 bars.. Par exemple, pour un traitement de l'eau à 145 C, on fixe une puissance de chauffage pour atteindre cette température, il est alors nécessaire de réguler la pression au dessus de 4,2 bars pour éviter la vaporisation. L'eau est ainsi stérilisée mais afin de ne pas la vaporiser lors de sa sortie et de son utilisation (pour notamment ne pas provoquer d'accidents de brûlures), elle doit être refroidie. Pour d'une part améliorer le rendement du procédé et réduire la consommation d'énergie, on utilise préférentiellement un échange thermique entre l'eau sortant stérile et l'eau à stériliser entrant dans l'appareil. Le schéma de fonctionnement annexé illustre l'invention dans le cas de la stérilisation de l'eau ou de tout autre liquide aqueux et d'un chauffage par passage direct de courant. Le fonctionnement est le suivant: L'eau est pompée par la pompe 1, passe par la vanne 2 puis par les tuyauteries 3 et 4. Une partie de la tuyauterie 4 est chauffée directement par passage de courant grâce au générateur de courant 5. Au démarrage le chauffage est mis en marche jusqu'à l'obtention de la température et de la pression désirées, mesurées par les capteurs de température 6 et de pression 7. Dès l'atteinte de ces conditions, la vanne 8 et la vanne 6 sont progressivement ouvertes pour assurer un débit. Ce débit permet à l'eau entrant par la tuyauterie 3 d'être chauffée par la tuyauterie 4 assurant un refroidissement de l'eau stérile et limitant les pertes thermiques. L'ensemble des tuyauteries est en outre calorifugé pour limiter les pertes thermiques avec l'extérieur. En régime d'équilibre, la puissance de chauffage nécessaire est ainsi très faible: 30KW environ pour un débit de l'ordre de 1 OOOL/H. Par contre, au démarrage, le débit d'eau stérilisée ne peut dépasser 200L/H. Après atteinte de l'équilibre, le débit pourra atteindre IOOOL/H. Pour améliorer le transfert thermique dans le liquide à stériliser et réduire les pertes thermiques, une disposition préférée de la présente invention consiste à recouvrir l'intérieur de la tuyauterie 4 d'un matériau plus dissipatif des courants induits (induction) ou générés directement (passage direct de courant) dans la dite canalisation. Cette disposition permet de limiter l'inertie du chauffage et d'améliorer le transfert thermique dans le liquide à stériliser. Dans le cas d'un chauffage diélectrique d'une canalisation non métallique, le matériau plus dissipatif sera des particules métalliques dispersées dans le matériau constitutif de la canalisation. Ce procédé de stérilisation s'applique également à la stérilisation de tout matériau pompable liquide et ou solide ou un mélange des deux, mais aussi à l'air des blocs opératoires et des bâtiments. Revendications 1-Procédé de stérilisation de fluides, caractérisé en ce que la stérilisation est réalisée en continu dans la canalisation même des dits fluides, par chauffage direct de la canalisation et des dits fluides en régulant, pour une puissance de chauffage fixée, la temperature et la pression des fluides gràce à la modulation du débit des fluides dans la canalisation. 2-Procédé de stérilisation de fluides suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le fluide à stériliser est porté à une température supérieure à 121 C et une pression supérieure à 2 bars. 3-Procédé de stérilisation de fluides suivant les revendications I et 2, caractérisé en ce que le chauffage du dit fluide est réalisé par passage de courant électrique directement dans la canalisation du fluide. 4-Procédé de stérilisation de fluides suivant les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le chauffage du dit fluide est réalisé par induction de courant électrique directement dans la canalisation du fluide. 1i5 5-Procédé de stérilisation de fluides suivant les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le chauffage du dit fluide est réalisé par chauffage diélectrique directement dans la canalisation du fluide. 6-Procédé de stérilisation de fluides suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le fluide à stériliser est tout d'abord préchauffé par échange thermique avec le fluide stérilisé sortant de la canalisation chauffée. 7-Procédé de stérilisation de fluides suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le débit de fluide stérilisé est régulé, pour une puissance de chauffage fixée, à partir des mesures de pression et de température de consignes de stérilisation, du fluide à l'intérieur de la canalisation chauffée. 8-Procédé de stérilisation de fluides suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est appliqué à la stérilisation de l'eau ou des effluents à risques infectieux rejetés dans les lavabos et éviers d'hôpitaux et cliniques. 9-Procédé de stérilisation de fluides suivant l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il est appliqué à la stérilisation de l'air dans les blocs opératoires ou les bâtiments.