Brevet FR2836481A1 — publié le 20030829

La présente invention concerne un dispositif pour la culture sur site de micro-organismes, tels que des bactéries. Elle se rapporte plus particulièrement à un dispositif permettant la culture et la production en continu de micro-organismes sur site par exemple directement au voisinage des bacs à graisse à liquéfier afin d'alimenter en continu ces bacs en micro-organismes, comportant une cuve de réaction munie d'au moins une arrivée de nutriments, de moyens de dispersion de gaz dans ladite cuve, d'au moins une sortie de gaz, d'au moins une source de chaleur, d'une arrivée d'eau et d'une tubulure de sortie du mélange eau/micro-organismes. On connaît déjà dans l'état de la technique antérieur, notamment par la demande de brevet français n 2794129, un tel dispositif pour la culture de micro-organismes qui permet avantageusement de s'affranchir d'un système d'agitation mécanique consommateur d'énergie, souvent encombrant et à effet régulier. Le dispositif décrit dans le brevet français n 2794129 permet par l'agencement particulier d'un conduit présentant la forme d'un tronc cône d'assurer un brassage de la culture adéquat et ceci sans agitateur mécanique consommateur d'énergie. Un tel dispositif s'avère satisfaisant, cependant il ne permet pas de maîtriser la quantité d'eau réellement évacuée du dispositif de culture ce qui peut entraîner un risque d'évacuation de la totalité de la culture rendant de ce fait inutile le dispositif de culture. Par ailleurs, il est à craindre dans un tel agencement, la création d'un circuit préférentiel tel que l'eau introduite dans la cuve puis ensuite évacuée de celle-ci entraîne une inefficacité du dispositif pour la culture des micro-organismes. Le but de l'invention est de proposer un dispositif pour la culture sur site de micro-organismes qui permet de résoudre tout ou partie des inconvénients précités. A cet effet, la présente invention a pour objet un dispositif pour la culture sur site de micro-organismes tels que des bactéries, comportant une cuve de réaction munie d'au moins une arrivée de nutriments, de moyens de dispersion de gaz dans ladite cuve, d'au moins une sortie de gaz, d'au moins une source de chaleur, d'une arrivée d'eau et d'une tubulure de sortie du mélange eau/micro- organismes, caractérisé en ce que la cuve à réaction est pourvue de moyens permettant la conservation d'un volume de la culture de micro-organismes qu'elle contient quel que soit le volume d'eau traversant ladite cuve, ce volume de conservation étant déterminé en fonction du volume total de la cuve à réaction et de la fréquence des évacuations du mélange eau/micro-organismes également désigné injection . Selon une caractéristique avantageuse de la présente invention, le volume de conservation représente au moins 50% du volume total, de préférence 75%. Selon un mode de réalisation de la présente invention, les moyens sont constitués d'au moins deux chambres présentant chacune la forme d'un tube cylindre qui sont mises en communication l'une avec l'autre par l'intermédiaire d'un conduit de communication débouchant dans le fond de chacune des chambres et agencé de telle sorte que l'une des extrémités de ce conduit soit au niveau sensiblement d'une hauteur du volume de la première chambre, déterminée en fonction du volume total des deux chambres et de la fréquence des injections de la culture dans le bac à graisse tandis que l'extrémité opposée soit au niveau sensiblement de la paroi supérieure de la seconde chambre et en ce que la tubulure d'évacuation du mélange eau/micro-organismes pénètre dans la paroi supérieure de la seconde chambre de telle sorte que l'une de ses extrémités soit agencée sensiblement au niveau de l'extrémité du conduit de communication débouchant dans la première chambre. Selon une autre caractéristique avantageuse de la présente invention, les moyens de dispersion du gaz sont constitués de conduits reliés à une source de gaz et se terminant au voisinage du fond de chacune des chambres. Toujours selon l'invention, la cuve à réaction est reliée à un bol de mélange associé à l'arrivée de nutriments, à l'arrivée de l'eau et à au moins une entrée pour l'introduction des micro-organismes dans la cuve. Selon une autre caractéristique avantageuse de la présente invention, la source de chaleur est agencée à l'arrivée de l'eau afin d'acheminer dans la cuve à réaction une eau tempérée comprise entre 30 et 400C. Cette source de chaleur est constituée de préférence d'un échangeur de chaleur. Selon encore une autre caractéristique avantageuse de la présente invention, le dispositif comprend un système de minuterie permettant de piloter une pluralité de cycles de remplissage d'eau et de nutriments par rapport au nombre d'heures constituant les périodes d'évacuation du mélange eau/microorganismes de la cuve à réaction. Selon un mode de réalisation préférentiel, les chambres de la cuve à réaction sont réalisées dans des tubulures transparentes. Un autre objet de la présente invention concerne une installation pour le traitement de déchets organiques, du type graisse ou lisier, comportant un dispositif pour la culture sur site de micro-organismes, tels que des bactéries, conforme à l'une quelconque des caractéristiques susmentionnées. Les caractéristiques de l'invention mentionnées ci-dessus, ainsi que d'autres, apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un exemple de réalisation, en se référant aux dessins annexés sur lesquels : - la figure 1 est une vue schématique du dispositif selon la présente invention, et - la figure 2 est une vue en coupe de la partie 1 de la figure 1 illustrant le principe d'évacuation d'une proportion déterminée de la culture vers le bac à graisse à liquéfier. On a représenté à la figure 1, un dispositif pour la culture de microorganismes, comprenant de manière connue en soi, une cuve de réaction 1 reliée à au moins une arrivée de nutriments 2, une arrivée d'eau 3, une source de chaleur 4, des moyens de dispersion du gaz 5 dans cette cuve 1, d'au moins une sortie de gaz (non représentée) et une tubulure de sortie 6 de micro-organismes vers un bac à graisse 7. Selon la présente invention, la cuve à réaction 1 est pourvue de moyens permettant la conservation d'un volume au moins égale à 50% de la culture de micro-organismes qu'elle contient quel que soit le volume d'eau traversant ladite cuve 1. On notera que, de préférence, le volume de conservation de la culture de micro-organismes représente 75% du volume total de la cuve à réaction. Pour ce faire, les moyens sont constitués d'au moins deux chambres 8 et 9 par exemple juxtaposées, présentant chacune la forme d'un tube cylindre et qui sont mises en communication l'une avec l'autre par l'intermédiaire d'un conduit de communication 10 débouchant dans le fond de chacune des chambres 8 et 9 et agencé de telle sorte que l'une des extrémités 10a de ce conduit 10 soit au niveau sensiblement d'une hauteur k du volume de la première chambre 8, déterminée en fonction du volume total des deux chambres 8 et 9 et de la fréquence des injections de la culture dans le bac à graisse 7 et que l'extrémité opposée 10b soit au niveau sensiblement de la paroi supérieure de la seconde chambre 9. Cette seconde chambre 9 comportant en outre un second conduit désigné tubulure d'évacuation 6 débouchant par la paroi supérieure de cette dernière et dont l'une des extrémités 6a est agencée sensiblement au niveau de la hauteur de l'extrémité 10a du conduit de communication 10 débouchant dans la première chambre 8. Ce second conduit 6 étant directement relié au bac à graisse 7 à liquéfier, permettant ainsi l'écoulement par débordement d'une d'eau chargée à saturation de micro-organismes qui se sont développés au sein de la cuve 1, dans le bac à traiter 7. On comprend à la lecture de ce qui précède que le dispositif selon l'invention permet d'agencer dans la cuve à réaction 1 deux volumes distincts (figure 2) respectivement un volume V1 délimitant la quantité de culture qui doit être évacuée vers le bac 7 contenant les matières organiques à liquéfier et un volume V2 délimitant la quantité de culture à conserver dans la cuve pour refaire, dans un temps voulu, la culture du volume V1 évacué et remplacé par l'eau tempérée. Ainsi, à titre d'exemple non limitatif représenté sur les figures 1 et 2, l'agencement du conduit de communication 10 entre les deux chambres 8 et 9 est déterminé de la façon suivante : disposant d'une tubulure de volume total de 4 litres soit deux chambres 8 et 9 de deux litres chacune et qu'il faut 8 heures pour constituer une culture pour la totalité de ce volume, que le temps entre deux injections, c'est-à-dire entre chaque évacuation d'un mélange eau/micro-organismes est le temps de reconstitution de la culture évacuée, le rapport entre : (le temps entre deux injections/8 heures durée de constitution d'une culture) multiplié par le volume total de la tubulure permet de déterminer le volume maximum d'injection, soit : volume maxi d'injection= (2/8) x 4 = 1 litre, donc le volume à retenir est de 3 litres. Le conduit de communication 10 doit ainsi pénétrer, dans la première chambre 8 sensiblement au trois quarts du volume et la tubulure d'évacuation 6 au quart de la seconde chambre 9 assurant ainsi la création du volume de la culture à évacuer V1 soit un litre dans l'exemple donné. La première chambre 8 est reliée dans sa partie supérieure à un bol de mélange 11 pourvu d'au moins une arrivée de nutriments 2, d'au moins une arrivée d'eau tempérée 3 comprise entre 30 et 40 C selon la nature des microorganismes permettant un bon développement de ces derniers et au moins une entrée 12 pour l'introduction des micro-organismes. Afin d'assurer, une telle température à l'eau, sont agencés à la sortie du réseau d'eau successivement par exemple un régulateur de débit 13 et un échangeur de chaleur 4 constituant la source de chaleur. Enfin, comme le montre la figure 1, les moyens de dispersion du gaz sont constitués de conduits 14,15 reliés à une source de gaz (non représentée) et se terminant au voisinage du fond de chacune des chambres 8,9. Ces conduits 14 et 15 peuvent par exemple être reliés à une canalisation communiquant avec une source d'air sous pression. Le fonctionnement du dispositif pour la culture sur site de microorganismes ressort déjà de la description qui en a été faite ci-dessus et va être maintenant expliqué en relation avec les figures 1 et 2. Une dose de micro-organismes adaptés à l'utilisation à laquelle ils sont destinés est introduite dans le bol de mélange 11 avant d'être acheminée dans la cuve de réaction 1 par introduction d'eau tempérée de l'ordre de 33 C par exemple et d'une quantité de nutriments (stockée par exemple dans un récipient 16) suffisante à la multiplication des micro-organismes, dans le bol de mélange 11 jusqu'au remplissage de la cuve 1. Au moyen d'un système de minuterie (non représenté), l'opérateur enclenche une pluralité de cycles de remplissage d'eau tempérée et de nutriments par rapport au nombre d'heures, par exemple 12 cycles par 24 heures soit un cycle toutes les deux heures où est introduite dans le dispositif une quantité d'eau tempérée et une quantité de nutriments, provoquant par débordement l'évacuation par la tubulure de sortie d'une quantité d'eau chargée à saturation de micro-organismes qui se sont développés au sein de la cuve de réaction. On comprend que le système de minuterie (non détaillé dans la description) permettra d'activer par exemple un régulateur de débit d'eau 13 et une pompe doseuse 17 pendant un certain laps de temps pour chaque cycle afin d'acheminer une eau tempérée et des nutriments en quantité suffisante. Un tel dispositif offre l'avantage de ne pas attendre un certain temps, avant la fonction d'un cycle d'évacuation de micro-organismes tel que connu dans l'art antérieur, du fait de la sécurité offerte par le dispositif selon l'invention où il est constamment conservé au moins 50% du volume de la culture, dans le mode de réalisation représenté sur les figures 1 et 2,75% de la culture sont conservés malgré l'introduction d'une quantité d'eau. Un tel dispositif permet à un opérateur de s'assurer du bon fonctionnement du dispositif dès son installation sur site. On notera que du gaz est amené constamment à barboter dans le milieu de la culture afin d'assurer les conditions optimales pour la multiplication des bactéries. Ce gaz peut, selon le type de micro-organismes à développer à savoir aérobie ou anaérobie, respectivement être de l'air ou un gaz neutre, par exemple de l'azote. On comprend à la lecture de la description ci-dessus que le dispositif selon l'invention permet par le principe des vases communicants de conserver un volume de conservation de la culture quel que soit le volume d'eau injecté dans la cuve. Par ailleurs, un tel dispositif s'avère simple, facile à mettre en oeuvre et permet de maîtriser l'homogénéité de la culture. On notera que les chambres 8 et 9 de la cuve 1 peuvent avantageusement être réalisées dans des tubulures transparentes permettant la visualisation par l'utilisateur du bon fonctionnement de l'acheminement du gaz à l'intérieur de la cuve. Un tel dispositif trouve avantageusement son application pour tous les bacs de rétention de déchets organiques du type par exemple graisses des collectivités, restaurants, mais peut également être appliqué aux fosses septiques des logements particuliers, ou encore pour le traitement du lisier. Bien que l'invention ait été décrite en liaison avec un mode de réalisation particulier elle comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits. Ainsi, le dispositif selon l'invention a été décrit avec une cuve à réaction composée de deux tubes cylindriques, dans une variante de réalisation la cuve peut comporter n tubes cylindriques afin d'augmenter le volume de la culture de bactéries nécessaires ou pour réduire l'encombrement en hauteur d'un tel dispositif. En outre, l'invention est également applicable pour la production de bactéries destinées à la vente. REVENDICATIONS 1. Dispositif pour la culture sur site de micro-organismes, tels que des bactéries comportant une cuve de réaction (1) munie d'au moins une arrivée de nutriments (2), de moyens de dispersion de gaz (5) dans ladite cuve (1), d'au moins une sortie de gaz, d'au moins une source de chaleur (4), d'une arrivée d'eau (3) et d'une tubulure de sortie (6) du mélange eau/micro-organismes, caractérisé en ce que la cuve à réaction (1) est pourvue de moyens (8,9, 10) permettant la conservation d'un volume de la culture de micro-organismes qu'elle contient quel que soit le volume d'eau traversant ladite cuve (1), ce volume de conservation étant déterminé en fonction du volume total de la cuve à réaction (1) et de la fréquence des évacuations de mélange eau/micro-organismes également désigné injection . 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le volume de conservation représente au moins 50% du volume total, de préférence 75%. 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les moyens sont constitués d'au moins deux chambres (8,9) présentant chacune la forme d'un tube cylindre qui sont mises en communication l'une avec l'autre par l'intermédiaire d'un conduit de communication (10) débouchant dans le fond de chacune des chambres (8,9) et agencé de telle sorte que l'une (10a) des extrémités de ce conduit (10) soit au niveau sensiblement d'une hauteur (k) du volume de la première chambre (8), déterminée en fonction du volume total des deux chambres et de la fréquence des injections de la culture dans le bac à graisse (7) tandis que l'extrémité opposée (10b) soit au niveau sensiblement de la paroi supérieure de la seconde chambre (9) et en ce que la tubulure d'évacuation (6) du mélange eau/micro-organismes pénètre dans la paroi supérieure de la seconde chambre (9) de telle sorte que l'une (6a) de ses extrémités soit agencée sensiblement au niveau de l'extrémité (10a) du conduit de communication (10) débouchant dans la première chambre (8). 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de dispersion de gaz (5) sont constitués de conduits reliés à une source de gaz et se terminant au voisinage du fond de chacune des chambres (8,9). 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la cuve à réaction (1) est reliée à un bol de mélange (11) associé à l'arrivée de nutriments (2), à l'arrivée de l'eau (3) et à au moins une entrée (12) pour l'introduction des micro-organismes dans la cuve (1). 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce la source de chaleur (4) est agencée à l'arrivée de l'eau (3) afin d'acheminer dans la cuve à réaction (1) une eau tempérée comprise entre 30 et 40 C. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend un système de minuterie permettant de piloter une pluralité de cycles de remplissage d'eau et de nutriments par rapport au nombre d'heures constituant les périodes d'évacuation de mélange eau/microorganismes de la cuve à réaction. 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 à 7, caractérisé en ce que les chambres (8 et 9) de la cuve à réaction sont réalisées dans des tubulures transparentes. 9. Installation pour le traitement de déchets organiques, du type graisses ou lisier, comportant un dispositif pour la culture sur site de microorganismes, tels que des bactéries conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 8.