Brevet FR2815271A1 — publié le 20020419

DISPOSITIF DE TRAITEMENT D'UN FLUIDE PAR RAYONNEMENT UV La présente invention se rapporte d'une manière générale au traitement des effluents de sortie de station d'épuration-réutilisation des eaux dans le domaine de l'industrie agro-alimentaire et au traitement des eaux potables. Plus précisément, l'invention concerne le traitement par rayonnement par ultra-violets. Pour traiter par exemple des effluents de sortie en station d'épuration sur chenal ouvert, on rencontre avec les dispositifs de traitement par UV connus, de nombreux problèmes relatifs au débordement, au remplissage insuffisant, à la vitesse du flux contrôlé, à une perte importante du rendement, et à une maintenance difficile et longue nécessitant l'arrêt du traitement. En effet, les systèmes connus fonctionnent avec une chambre de traitement horizontale dans laquelle est immergé le réseau de lampes UV en parallèle également disposées à l'horizontale. Par exemple, pour la maintenance de tels systèmes, il est nécessaire d'accéder à l'intérieur de la chambre de traitement, ce qui implique un système d'étanchéité complexe et oblige à arrêter le fonctionnement et vider la chambre pour changer une lampe par exemple. La présente invention vis à remédier aux inconvénients de tels appareils connus. A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif de traitement d'un fluide par rayonnement UV, du type dans lequel le liquide à traiter circule dans une chambre de traitement semi-fermée dans laquelle est disposé un jeu de lampes UV en parallèle, caractérisé en ce que ladite chambre est constituée d'une cuve d'axe vertical, ouverte à ses deux extrémités, l'extrémité inférieure débouchant dans une chambre d'entrée remplie en permanence de liquide et alimentée par le flux entrant à traiter, en ce que des moyens sont prévus dans ladite chambre d'entrée pour régler le flux entrant dans ladite cuve, en ce que ladite cuve est munie en partie supérieure d'une sortie à section de passage réglable et en ce que l'extrémité supérieure de la cuve est ouverte et fermée de manière étanche par un flasque mobile portant ledit jeu de lampes UV, disposé verticalement à l'intérieur de la cuve, des moyens étant prévus pour guider et déplacer verticalement l'ensemble flasque-lampes. Avantageusement, le dispositif est en outre muni d'un dispositif de raclage de la face externe des gaines des lampes, constitué par des joints de nettoyage coulissant le long desdites gaines et actionnés par un moyen moteur extérieur à la cuve, solidaire dudit flasque amovible. Le dispositif de l'invention présente un certain nombre d'avantages substantiels tels que mise en pression de l'ensemble en mettant le liquide en charge grâce aux moyens de réglage de l'entrée et de la sortie du flux dans la chambre de traitement ; immersion totale et permanente des gaines quartz des lampes ; obtention d'une vitesse de circulation du liquide sensiblement égale en tous points de la chambre de traitement ; possibilité de changer les lampes défectueuses sans interruption du fonctionnement du dispositif ou encore adaptation du dispositif à divers débits. Par ailleurs, le dispositif, qui est entièrement mécanisé et automatisé, ne nécessite pour sa maintenance, du fait de son efficacité et de sa simplicité de conception, qu'un seul intervenant sans aucun risque pour le matériel. D'autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description qui va suivre d'un mode de réalisation du dispositif de l'invention, description donnée à titre d'exemple uniquement et en regard des dessins annexés sur lesquels : * Figure 1 est une vue schématique en élévation latérale d'un dispositif selon l'invention ; 'Figure 2 est une vue en coupe verticale du dispositif de la figure 1, et Figure 3 est une vue de droite agrandie et partielle du dispositif de la figure 1. Sur les dessins, on a représenté schématiquement en 1 une chambre de traitement d'un dispositif selon l'invention constituée par une cuve fixe d'axe vertical, ouverte aux deux extrémités. La section de la chambre 1 est par exemple carrée. L'orifice inférieur de la chambre 1 communique avec une chambre 2 d'entrée de liquide à traiter, communiquant avec un conduit 3 d'acheminement du liquide débouchant par un orifice 4 en partie supérieure du dispositif, à hauteur de l'extrémité supérieure de la chambre de traitement 1. L'orifice 4 est raccordé à une canalisation (non représentée) d'amenée de liquide. Le liquide entrant, par exemple un effluent provenant d'une station d'épuration d'eaux usées, est symbolisé par la flèche E. Dans la chambre d'entrée 2 est disposé un moyen de réglage du flux pénétrant dans la cuve de la chambre de traitement 1, constitué par exemple par une plaque mobile 5, articulée sur un axe horizontal 6 perpendiculaire au plan de la figure 1, disposé au fond de la chambre 2 par rapport à l'arrivée de liquide. La position angulaire de la plaque 5, réglable en position suivant la double flèche F, grâce par exemple à un dispositif manuel accessible depuis l'extérieur du dispositif (non représenté), permet d'ajuster l'éloignement de la plaque 5 vis à vis de l'orifice d'entrée inférieure de la chambre de traitement 1 et donc de régler le flux entrant, en particulier sa diffusion dans la chambre de traitement 1. On a représenté sur la figure 1 en 7 la paroi de la cuve définissant la chambre de traitement 1. Au voisinage du fond de la chambre d'entrée 2, le dispositif est muni d'une sortie de vidange 8 conventionnelle, commandée par exemple par une électro-vanne. En partie supérieure de la chambre de traitement 1, à l'opposé de l'arrivée d'eau E, la paroi 7 de la cuve est percée d'un orifice de sortie d'eau 9 obturable de manière réglable à l'aide d'une pelle 10 extérieure à la cuve et commandable par exemple manuellement à l'aide d'une vis 11. Le liquide sortant S s'écoule par un conduit 12 raccordé à une canalisation d'évacuation (non représentée). L'orifice supérieur de la cuve de la chambre de traitement 1 peut être fermé par un flasque 13 appliqué par sa périphérie sur la tranche supérieure de la paroi 7, avec interposition d'un joint d'étanchéité 14. Le flasque 13 porte un jeu de gaines en quartz 15 disposées verticalement en traversant la plaque 13 et en s'étendant dans la chambre 1 en étant régulièrement réparties de manière à optimiser le rendement germicide. La chambre 1 peut contenir par exemple 25 gaines 15 munies chacune d'une lampe UV 16 extractible. Le flasque 13 est amovible et son déplacement vertical, pour extraire par exemple l'ensemble des lampes UV comme illustré par la figure 2, est assuré par un moteur électrique 17 porté par une console 18 fixée en débordement du flasque 13. Le moteur 17 entraîne, par une courroie horizontale 19 agencée au droit des quatre côtés de la cuve (7), un jeu de quatre vis verticales symbolisées en 20 sur la figure 2 et montées coulissantes dans des gaines métalliques fixes 21 disposées aux quatre coins de la chambre de traitement 1 du dispositif. Les quatre vis 20 actionnées par le moteur 17 forment vérins et exercent une pression sur le joint 14 qui est réglable, assurant ainsi une étanchéité parfaite. Le dispositif représenté est également muni d'un moyen de raclage de la face externe des gaines 15, constitué par exemple par un flasque support 22 garni de joints de nettoyage entourant chacun une gaine 15. Le flasque 22 est mobile verticalement à l'intérieur de la chambre 1, par rapport au flasque 13, grâce à une ou plusieurs vis verticales symbolisées en 23 sur la figure 3, traversant le flasque 13 et actionnées en rotation par l'intermédiaire d'une courroie 24 entraînée par un second moteur électrique 25 monté également en encorbellement sur le flasque 13. Pendant les séquences de nettoyage au cours desquelles le moteur 25 commande le relevage et la redescente du flasque 22, l'électro-vanne de commande de la vidange 8 assure le rejet des dépôts présents dans le fond de la cuve. Sur la figure 3, on a schématisé en 26 un caisson dans lequel sont regroupés les équipements électriques d'alimentation, commande et contrôle des lampes UV 16 et des moteurs 17,25. Le dispositif de l'invention permet par l'agencement vertical de la chambre de traitement 1 dont la partie inférieure est en permanence en charge, réglable, et dont la sortie est également réglable, de mettre en pression l'ensemble de la chambre de traitement à l'aide des moyens de réglage 5,10. L'effluent peut ainsi à titre indicatif être mis en charge dans la chambre 1 sous une pression de 0,1 bar. Par ailleurs, la vitesse de circulation de l'effluent en tous points de la chambre est sensiblement égale, ce qui permet d'obtenir un temps d'exposition de l'effluent aux ultra-violets maximal entraînant un meilleur rendement du procédé de traitement. Il est également à noter que les gaines de quartz des lampes UV demeurent en permanence en immersion totale, même lors du changement d'une lampe défectueuse, lequel ne nécessite aucun arrêt du fonctionnement du dispositif, ni aucun démontage puisqu'il suffit d'extraire, comme illustré par la figure 1, la lampe 16 défectueuse. La partie centrale du dispositif, à savoir l'ensemble flasque 13-lampes UV 16 avec leurs gaines 15, permet de faire un nettoyage complet. Par exemple, les effluents à traiter étant généralement particulièrement chargés, on peut ainsi dégager totalement la chambre de traitement 1 et la chambre d'entrée 2. Enfin, le dispositif se prête à une adaptation facile et rapide à divers débits de l'eflluent à traiter. Ainsi, l'armoire de commande logée dans le caisson 26 permet de faire varier le débit d'alimentation du dispositif lorsque ce dernier est alimenté par une pompe. De ce fait, l'appareil est toujours en charge et permet une circulation permanente de l'effluent à traiter quel que soit le débit de la station d'épuration. En sortie, le liquide rejeté S peut être utilisé pour l'arrosage ou simplement rejeté dans l'environnement. REVENDICATIONS 1. Dispositif de traitement d'un fluide par rayonnement UV, du type dans lequel le liquide à traiter circule dans une chambre de traitement semi- fermée (1) dans laquelle est disposé un jeu de lampes UV en parallèle (16), caractérisé en ce que ladite chambre (1) est constituée d'une cuve d'axe vertical, ouverte à ses deux extrémités, l'extrémité inférieure débouchant dans une chambre d'entrée (2) remplie en permanence de liquide et alimentée par le flux entrant à traiter, en ce que des (5,6) moyens sont prévus dans ladite chambre d'entrée (2) pour régler le flux entrant dans ladite cuve, en ce que ladite cuve est munie en partie supérieure d'une sortie (9) à section de passage réglable et en ce que l'extrémité supérieure de la cuve est ouverte et fermée de manière étanche par un flasque mobile (13) portant ledit jeu de lampes UV (16), disposé verticalement à l'intérieur de la cuve, des moyens (17,20, 21) étant prévus pour guider et déplacer verticalement l'ensemble flasque-lampes. 2. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un dispositif de raclage de la face externe des gaines (15) des lampes, constitué par des joints de nettoyage (22) coulissant le long desdites gaines et actionnés par un moyen moteur (25) extérieur à la cuve, solidaire dudit flasque amovible (13). 3. Dispositif suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que lesdits moyens de réglage du flux entrant sont constitués par une plaque (5) mobile en regard de l'orifice inférieur de la cuve de la chambre de traitement (1). 4. Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la section de ladite sortie (9) est réglable à l'aide d'une pelle (10) relevable. 5. Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que lesdits moyens de déplacement et guidage de l'ensemble flasque (13) - lampes UV (15, 16) sont constitués d'un moteur (17) porté par ledit flasque (13) et d'un système à vis (20) portées par ledit flasque (13) et coopérant avec des gaines fixes (21) solidaires de la cuve de la chambre de traitement (1).