Brevet FR2813878A1 — publié le 20020315

La présente invention concerne un dispositif de recyclage d'eau dans le domaine industriel. Les industries plus particulièrement visées par la présente invention sont les industries en relation avec les domaines agricoles et agro- alimentaires. La présente invention est particulièrement adaptée au recyclage d'eau utilisée pour le transport de fruits, légumes ou céréales. Habituellement, les machines à calibrer les fruits, légumes ou céréales consomment de l'eau de transport hydraulique pour: le vidage de caisses palettes, le lavage des fruits, légumes ou céréales, le triage des fruits, légumes ou céréales, le calibrage de ceux-ci, le stockage après calibrage, le lavage des caisses palettes et l'emballage de finition. L'eau utilisée pour ce transport est polluée par les caisses palettes qui sont plus ou moins souillées de terre, les corps étrangers tels branchettes, feuilles, papiers, etc.... De plus, les fruits et légumes eux-mêmes, en fonction de leur maturité, des produits phytosanitaires utilisés, de leur temps de stockage ou de conservation, de la période de conditionnement plus ou moins avancée dans la saison polluent également l'eau. La pollution de ces eaux de transport est à la fois une pollution insoluble et une pollution soluble. La pollution insoluble est d'origine minérale, par exemple présence de sables et graviers, limons, etc... et aussi d'origine organique par la présence de branchages, feuilles, pourritures, etc.... La pollution soluble est essentiellement d'origine organique et est due à la présence de tanins, pesticides, micro organismes, bactéries, champignons, etc.... Depuis quelques années, des réglementations exigent l'utilisation d'une eau de qualité pour le transport des fruits, légumes et céréales. Dans le secteur des fruits et légumes, la maîtrise des risques microbiologiques passe essentiellement par la maîtrise de la qualité de l'eau utilisée aux différentes étapes du conditionnement et par la propreté des emballages. Dans le cas de l'utilisation d'eau du réseau de distribution, le problème de la qualité physico- chimique et bactériologique ne se pose pas au départ. Toutefois, l'eau utilisée se salit très rapidement. Actuellement, la qualité de l'eau utilisée est garantie par l'utilisation au départ d'une eau de qualité et par une vidange fréquente du circuit hydraulique de transport et de lavage. Cette solution présente deux inconvénients. Le premier est que la qualité de l'eau se dégrade très rapidement. II est impossible de garantir que les fruits et légumes, ou éventuellement céréales, sont toujours au contact d'une eau présentant une bonne qualité bactériologique. L'autre problème est le coût de revient de cette solution. En effet, des vidanges fréquentes entraînent une consommation d'eau très importante. En effet, les débits de fluide généralement constatés sont de l'ordre de plusieurs centaines de m3 par heure. La présente invention a tout d'abord pour but de fournir un dispositif permettant d'avoir le long des différentes étapes une eau présentant une bonne qualité physico-chimique et bactériologique. Avantageusement, le dispositif proposé permettra de réduire la consommation d'eau. A cet effet, elle propose un dispositif de recyclage d'eau destiné à une installation industrielle qui, selon l'invention, comporte en dérivation de cette installation, un circuit prélevant de l'eau en aval pour la réintroduire en amont, le circuit comportant au moins un dispositif permettant la filtration de l'eau dérivée ainsi que des moyens pour injecter un produit stérilisant, le volume du circuit et de l'installation à laquelle il est associé servant de volume dans lequel le produit séjourne avant d'être efficace et d'avoir une action stérilisante. Ce dispositif de recyclage permet d'une part la filtration de l'eau et d'autre part de rendre celle-ci stérilisante. La quantité de produit stérilisant injectée est bien entendu adaptée aux besoins spécifiques de chaque installation, en fonction de la pollution de l'eau par les agents extérieurs. La présence de produit stérilisant dans l'installation et presque tout le circuit dérivé associé, permet d'avoir une action stérilisante prolongée et donc de l'eau de bonne qualité pendant tout le temps où elle est utilisée. Dans une forme de réalisation, les moyens pour injecter un produit stérilisant sont disposés en aval du dispositif de filtration au nombre d'au moins un. Le produit injecté est dans ce cas mis dans le circuit juste avant de retourner vers l'installation à laquelle il est associé. Des moyens complémentaires pour injecter un produit stérilisant sont par exemple aussi disposés de manière à pouvoir injecter un tel produit en amont du dispositif de filtration au nombre d'au moins un. Ils peuvent se trouver par exemple avant le(s) dispositif(s) de filtration dont il est question plus haut. Ceci permet de réaliser une stérilisation du fluide en même temps que sa filtration. De façon avantageuse, le circuit comporte un filtre dégrilleur à décolmatage automatique disposé en amont du dispositif de filtration au nombre d'au moins un. Une "préfiltration" est réalisée par ce filtre dégrilleur qui présente un pouvoir de coupure adapté à l'installation et aux pollutions insolubles rencontrées. En variante, on peut prévoir que des moyens de stérilisation par ultraviolets sont prévus en amont ou en aval du dispositif de filtration au nombre d'au moins un. Le fluide est alors stérilisé avant ou après d'être filtré. Dans une première forme de réalisation, un premier dispositif de filtration est constitué par un filtre à sable. Un second dispositif de filtration constitué par un filtre à charbons actifs peut être également prévu. De façon connue, le premier dispositif de filtration permet de retenir les matières minérales et organiques insolubles ou insolubilisées par un traitement préalable tandis que le second dispositif de filtration réalise l'adsorption des matières organiques solubles et du chlore libre résiduel. Le produit stérilisant injecté par le(s) dispositif(s) d'injection de produit stérilisant est de préférence du dioxyde de chlore. Ce produit est peu oxydant. II n'est donc pas agressif pour les canalisations et autres éléments constitutifs de l'installation et du dispositif de recyclage. De plus, ce produit n'a pas d'odeur et ne donne pas de goût désagréable à l'eau. Pour ajuster au mieux la quantité de produit stérilisant injecté, un dispositif permettant de contrôler la teneur en produit stérilisant dans l'eau est avantageusement disposé à l'entrée du circuit de dérivation. Ce dispositif de contrôle est bien entendu relié directement ou indirectement au(x) dispositif(s) d'injection de produit stérilisant pour réaliser le bon dosage de produit. Des débitmètres sont également prévus de manière préférentielle pour mesurer le débit de fluide et pour pouvoir, en fonction de l'information mesurée, adapter la quantité de produit à injecter. Pour réaliser une meilleure filtration et stérilisation du fluide passant dans le circuit dérivé de recyclage, ce dernier comporte de préférence aussi des moyens permettant l'injection, en amont du dispositif de filtration au nombre d'au moins un, de produits adjuvants et/ou coagulants et/ou floculants. La présente invention concerne également une machine utilisant de l'eau comme vecteur de transport pour des fruits et/ou légumes et/ou céréales, caractérisée en ce qu'elle est équipée d'un dispositif de recyclage tel que décrit ci- dessus. Cette machine est par exemple une machine à calibrer. Le dispositif de recyclage peut être commun à plusieurs machines (machines à calibrer par exemple). Il peut assurer le recyclage de tout ou partie du flux de fluide utilisé par la (les) machine(s) à laquelle (auxquelles) il est associé. La description qui suit permettra, en référence au dessin annexé, de mieux comprendre les buts et avantages de l'invention. II est clair que cette description n'est donnée qu'à titre d'exemple et n'a pas de caractère limitatif. L'unique figure est une vue d'ensemble schématique d'un dispositif de recyclage selon l'invention. Cette figure montre une machine utilisant de l'eau comme vecteur de transport pour des fruits, des légumes ou des céréales. Il s'agit par exemple d'une machine à calibrer 2. En sortie de cette machine à calibrer, de l'eau est pompée à l'aide d'une pompe 4 afin d'être traitée avant d'être réinjectée dans la machine à calibrer 2. L'eau ainsi pompée passe dans un circuit de dérivation 6 dans lequel elle subit plusieurs traitements. A cet effet, le circuit 6 comporte notamment un filtre dégrilleur 8, un filtre à sable 10 et un filtre à charbons actifs 12. En outre, des moyens permettant l'injection de produits dans le circuit sont prévus entre le filtre dégrilleur 8 et le filtre à sable 10 et en aval du filtre à charbons actifs 12. Dans la forme de réalisation représentée, toute l'eau circulant dans la machine à calibrer 2 est pompée vers le circuit de dérivation 6. On réalise ici un recyclage complet de l'eau circulant dans la machine à calibrer 2. L'utilisation de la pompe 4 peut être optionnelle lorsque l'installation permet d'effectuer gravitairement le passage de l'eau de la machine à calibrer 2 vers le circuit de dérivation 6. Le circuit de dérivation 6 comporte de nombreuses vannes 14 et vannes automatiques 16. Ces vannes et leurs fonctions ne seront pas décrites en détail ici car elles sont connues de l'homme du métier. La représentation sur la figure unique de ces vannes et vannes automatiques est suffisante pour bien comprendre le fonctionnement de l'installation. Le premier traitement subi par l'eau est le passage au sein du filtre dégrilleur 8. Le dégrillage de l'eau permet de réaliser une opération de filtration primaire. Le filtre dégrilleur comporte un média filtrant constitué par une toile métallique ayant une forme tubulaire horizontale. Cette toile présente un pouvoir de coupure inférieur ou égal à 50 km, par exemple 20 pm. L'eau traverse le média filtrant de haut en bas sur des génératrices de la forme tubulaire. Les matières en suspension dans l'eau sont piégées sur le média filtrant à l'intérieur de la forme tubulaire. Un décolmatage automatique du grilleur est prévu. Ce décolmatage se fait sur les génératrices hautes de la forme tubulaire par nettoyage à l'eau ou à l'air sous pression. Il est réalisé par l'extérieur de la forme tubulaire est décolle les matières colmatées piégées. Ces dernières sont récupérées dans une auge judicieusement placée et disposée à l'intérieur de la forme tubulaire. Un système d'extraction automatique peut être prévu au niveau de cette auge. Après passage dans le filtre dégrilleur 8, l'eau est évacuée gravitairement avant d'être reprise par un'système de pompage comportant une pompe 18. Après chaque pompe 4, 18, un débitmètre 20 est prévu pour mesurer la quantité d'eau pompée. Après le second débitmètre 20, se trouve un dispositif d'injection 22 destiné à introduire un produit coagulant et/ou stérilisant dans l'eau dégrillée. L'injection de ces produits tend à insolubiliser les matières organiques insolubilisables et les formes minérales colloïdales. Elle permet également la stérilisation du milieu au sens bactériologique du terme et des normes de potabilité en vigueur. Les produits utilisés peuvent être d'origine organique ou minérale. On peut citer par exemple : des sels métalliques, du chlore ou des composés chlorés ou dérivés du chlore, des oxydants de toutes formes ou natures, etc.... Une forme de réalisation préférée prévoit l'injection de dioxyde de chlore qui est un produit peu oxydant, qui ne donne pas de goût à l'eau et ne sent pas. Le produit stérilisant injecté nécessite un temps de séjour dans l'eau pour agir et bloquer les micro-organismes morts. Ici, le produit stérilisant est injecté peu après l'entrée de l'eau dans le circuit de dérivation. Ainsi le produit agira pendant le traitement de l'eau et il est inutile de prévoir une cuve dans laquelle l'eau repose pour laisser agir le produit. Les circuits primaire et dérivé sont d'un volume important et servent ici de volume de contact. Dans la présente forme de réalisation qui prévoit ultérieurement une seconde injection de produit stérilisant, on peut par exemple remplacer ici l'injection de produit stérilisant par une stérilisation réalisée d'une autre manière. II existe pour cela des procédés électriques, magnétiques, électromagnétiques, etc... et il est aussi possible d'utiliser des ultraviolets. L'eau, toujours sous pression grâce à la pompe 18, est introduite dans le filtre à sable 10. Le matériau du filtre et les matériaux filtrants sont choisis de telle sorte qu'ils résistent sans dommage aux produits qui seront en contact avec eux. II s'agira par exemple de matériaux synthétiques ou composites et de silex calibré de granulométrie adaptée. En marche normale, l'eau traverse le filtre à sable 10 de haut en bas. Le média filtrant retient des matières minérales et organiques, insolubles ou insolubilisées grâce à l'injection de produits coagulants et/ou stérilisants. La quantité de matière retenue dans le filtre à sable 10 est fonction du volume et de la granulométrie du média filtrant. Dans une forme de réalisation, on pourra prévoir une couche de média filtrant d'une hauteur comprise entre 1 et 1,2m. La vitesse de passage dans le filtre 10 est par exemple comprise entre 8 et 15 m3/h. Le colmatage du filtre à sable 10 est déterminé par une mesure de pression différentielle entre l'entrée et la sortie du filtre à sable 10. Lorsque cette différence de pression dépasse un seuil prédéterminé, une opération de lavage du filtre peut être déclenchée manuellement ou automatiquement. II est également possible de prévoir des opérations de lavage du filtre 10 régulièrement programmées dans le temps. Le lavage du filtre s'effectue en faisant passer du fluide de bas en haut, alors que généralement le fluide passe de haut en bas. L'eau utilisée pour l'opération de lavage, souillée par les particules colmatantes, est évacuée du système. Un appoint de fluide complémentaire est effectué pour compenser cette évacuation. II a un effet de dilution supplémentaire sur le système. Après cette première filtration dans le filtre à sable 10, le fluide filtré est introduit, toujours sous pression, dans le filtre à charbons actifs 12. Les caractéristiques dimensionnelles de ce filtre à charbons actifs 12 sont de préférence identiques à celles du filtre à sable 10. Les charbons actifs utilisés dans ce filtre adsorbent les matières organiques solubles et la totalité du chlore libre résiduel se trouvant dans le fluide. Une fois les charbons actifs utilisés dans ce filtre 12 saturés, ceux-ci sont mis en décharge. En effet, les caractéristiques des charbons actifs utilisés et des éléments adsorbés ne présentent pas de nocivité particulière et aucun traitement particulier n'est donc à prévoir pour leur élimination. A la sortie du filtre à charbons actifs 12, un second dispositif d'injection 24 est prévu. A ce niveau, on injecte du produit stérilisant. On utilisera ici aussi par exemple du dioxyde de chlore. La quantité de produit injecté ici est suffisante pour éradiquer les nouvelles bactéries susceptibles d'être introduites dans le circuit. La quantité de produit injecté est pilotée par mesure de l'excès de stérilisant. Un dispositif 26 est prévu à l'entrée du circuit de dérivation 6, après le premier débitmètre 20, pour mesurer la quantité de produit stérilisant présent dans l'eau. Cette information est utilisée pour doser la quantité de produit à injecter dans le circuit par le dispositif d'injection 24. Sur le dessin, le dispositif se trouve en avant du filtre dégrilleur 8. Toutefois, dans certaines variantes de réalisation, ce dispositif 26 pourra se trouver en aval du filtre dégrilleur 8. A l'entrée du circuit 6, juste avant ou après le dispositif de mesure 26 de produit stérilisant, on place un pH-mètre 28, pour mesurer le pH de l'eau. Cette mesure est également utilisée pour le dosage des produits au niveau des dispositifs d'injection 22 et 24. L'injection de produit stérilisant par le dispositif d'injection 24 rend l'eau sortant du circuit de dérivation 6 stérilisante. Cette eau est stérilisée par le premier dispositif d'injection 22. Ici aussi, il est inutile de prévoir une cuve pour laisser agir le produit stérilisant qui nécessite toujours un temps de séjour. Les circuits primaire et dérivé d'eau servent ici aussi de cuve. Le circuit de dérivation 6 est décrit ici en relation avec une machine à calibrer les fruits 2. On pourrait utiliser ce circuit de dérivation avec une autre machine utilisant de l'eau comme vecteur de transport hydraulique. II est possible aussi d'utiliser un seul circuit de dérivation pour recycler l'eau de plusieurs machines telle la machine à calibrer 2. Le circuit de dérivation décrit traite toute l'eau sortant de la machine à calibrer 2 et réinjecte celle-ci dans cette machine. II est envisageable de ne recycler qu'une partie de l'eau. On peut par exemple envisager de ne recycler que la moitié de l'eau sortant de la machine à calibrer 2, l'autre moitié de l'eau étant réinjectée dans la machine à calibrer sans être recyclée. Le dispositif de recyclage tel que décrit ci-dessus est original dans le sens où les temps de contact qui doivent être obligatoirement mis en oeuvre pour réaliser une stérilisation ou une coagulation ne nécessitent pas de volume particulier. C'est l'ensemble du volume de l'installation dont on traite tout ou partie d'un débit de recirculation qui est utilisé pour laisser agir les produits stérilisants et/ou coagulants introduits dans le circuit d'eau. L'utilisation d'un filtre dégrilleur primaire est également avantageuse. Ce filtre dégrilleur fait office de filtre et présente un pouvoir de coupure inférieur ou égal à 50 micromètres. Le filtre dégrilleur utilisé est ergonomique car il est totalement automatique au niveau de son décolmatage et de l'expulsion des résidus de décolmatage. Le dispositif tel que décrit ci-dessus permet de réaliser des gains importants pour son exploitant. En effet, l'eau est recyclée à un coût bien moindre que son remplacement. De plus, grâce à la qualité bactériologique de l'eau dans tout le circuit, ainsi que dans la machine auquel il est associé, les fruits, légumes ou céréales transportés pourrissent moins ce qui permet donc une meilleure conservation des fruits, légumes ou céréales avec un taux de perte inférieur. La portée de la présente invention ne se limite pas aux détails de la forme de réalisation ci-dessus considérée à titre d'exemple non limitatif, mais s'étend au contraire aux modifications à la portée de l'homme de l'art, dans le cadre des revendications ci-après. REVENDICATIONS 1. Dispositif de recyclage d'eau destiné à une installation industrielle (2), caractérisé en ce qu'il comporte, en dérivation de cette installation, un circuit (6) prélevant de l'eau en aval pour la réintroduire en amont, et en ce que le circuit comporte au moins un dispositif (10, 12) permettant la filtration de l'eau dérivée ainsi que des moyens (22, 24) pour injecter un produit stérilisant, le volume du circuit et de l'installation à laquelle il est associé servant de volume dans lequel le produit séjourne avant d'être efficace et d'avoir une action stérilisante. 2. Dispositif de recyclage selon la revendication 1, caractérisé en ce que des moyens (24) pour injecter un produit stérilisant sont disposés en aval du dispositif de filtration (10, 12) au nombre d'au moins un. 3. Dispositif de recyclage selon la revendication 2, caractérisé en ce que des moyens complémentaires pour injecter (22) un produit stérilisant sont disposés de manière à pouvoir injecter un tel produit en amont du dispositif de filtration (10, 12) au nombre d'au moins un. 4. Dispositif de recyclage selon l'une des revendications 1 ou 3, caractérisé en ce que le circuit (6) comporte un filtre dégrilleur (8) disposé en amont du dispositif de filtration (10, 12) au nombre d'au moins un. 5. Dispositif de recyclage selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que des moyens de stérilisation par ultraviolets sont prévus. 6. Dispositif de recyclage selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'un premier dispositif de filtration est constitué par un filtre à sable (10). 7. Dispositif de recyclage selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comporte un second dispositif de filtration constitué par un filtre à charbons actifs (12). 8. Dispositif de recyclage selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le produit stérilisant injecté est du dioxyde de chlore. 9. Dispositif de recyclage selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'un dispositif permettant de contrôler (26) la teneur en produit stérilisant dans l'eau est disposé en amont du dispositif de filtration (10, 12) au nombre d'au moins un. 10. Dispositif de recyclage selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'il comporte aussi des moyens permettant l'injection (22), en amont du dispositif de filtration (10, 12) au nombre d'au moins un, de produits adjuvants et/ou coagulants et/ou floculants. 11. Machine (2) utilisant de l'eau comme vecteur de transport pour des fruits et/ou légumes et/ou céréales, caractérisée en ce qu'elle est équipée d'un dispositif de recyclage selon l'une des revendications 1 à 10.