Brevet FR2849845A3 — publié le 20040716

FR 2849845 A3 20040716 FR 0300170 A 20030109 La présente invention concerne un procédé de traitement des effluents vini-viticoles par électrolyse et filtration pour séparer l'eau et les matières en suspension, pour récupérer et réutiliser cette eau nettoyée à des besoins non alimentaires en circuit fermé. Le traitement actuellement utilisé pour traiter l'eau contenant des effluents vinicoles est basé sur le principe du développement bactériologique, biologique et d'oxygénation des boues activées. Ce process est mis en oeuvre dans divers bassins d'activation et de décantation de ces boues et le rejet de l'eau dans l'environnement ou les réseaux publics suivant 3 critères a) Matières en suspension (NFT 90-105) Le dispositif selon l'invention sert à remédier aux inconvénients des méthodes actuelles, et apporte un procédé pour l'élimination totale des effluents vini-viticoles. Notre procédé s'intègre en partie à l'intérieur et en partie à l'extérieur (contre) le cuvier. A partir du panier de dégrillage o se fait le 1er tri des matières apportées par les eaux chargées d'effluents. Ce flux débarrassé des matières les plus grossières (rafles, feuilles, ... ) est recueilli dans la cuve de réception. La pompe fait passer cette eau chargée dans un filtre plus fin pour calibrer les matières en suspension. Cela va servir à rejeter d'autres matières, à diminuer l'activité de l'électrolyseur, et surtout à définir un électrolyseur standard. Après cette filtration les effluents sont envoyés par la pompe dans l'électrolyseur. L'appareil est fermé, car s'il reste ouvert des sécurités électriques bloquent sa mise sous tension. L'armoire électrique redresse le courrant distribué à l'électrolyseur et régule ce 30 courrant pour lui conserver une intensité constante. L'électrolyseur reste en fonctionnement le temps nécessaire pour dégrader et floculer les matières en suspension. Un conduit laisse s'échapper la pression due à l'échauffement des matières. La pompe fait repasser l'eau et les effluents floculés dans le filtre fin pour arrêter les matières floculées, puis dirige l'eau propre vers une cuve tampon pour que cette eau puisse resservir pour un nouveau cycle de lavage, ou à des besoins non alimentaires. Notre procédé permet de travailler en circuit fermé, n'ayant plus de rejets toxiques ou en DBO(5) écoulés dans l'environnement, les cahiers d'épandage non plus de raison d'être tenus. Les dessins annexés illustrent l'invention: La figure I représente les cinq étapes de la préparation de l'eau chargée d'effluents avant l'électrolyse, que sont la 1ère filtration, le pompage, la 2ème filtration/le calibrage, le remplissage de la cuve électrolytique, la mise sous tension de l'électrolyseur. Tout cela décrit la phase aller du 10 dispositif. La figure Il représente les quatre étapes de séparation de l'eau et des effluents dont elle est chargée, que sont la floculation, le pompage, le rejet des boues floculées, le remplissage de la cuve tampon d'eau propre. Tout cela décrit la phase retour du dispositif Les références utilisées sur les figures sont: (A) Flux obtenu après la 1ère filtration (B) Flux des matières rejetées par le filtre. (C) Flux de matières calibrées à traiter. 20 (1) L'écoulement des eaux chargées. (2) Les matières grossières rejetées. (3) L'eau et les matières à traiter. (4) La cuve de réception. (5) La pompe (6) Le filtre pour calibrer le flux ( C) (13) La Floculation dans l'électrolyseur. (15) Le bouchon stoppant le flux ( A) (17) La cuve tampon verticale. (19) La pompe à air. 30 (D) Le flux d'eau et de matières floculées. (E) Le flux de matières floculées et rejetées (F) Le flux d'eau propre dirigé vers la cuve tampon (7) Les matières plus grosses que le calibrage. (8) La cuve de l'électrolyseur. (9) L'armoire d'alimentation électrique. (10) Le coupe-circuit du courant (marche/arrêt). (11) Le contacteur pour la fermeture (12) Les électrodes (14) Les matières floculées rejetées par la filtration. (16) Tuyau dirigeant l'eau propre vers la cuve tampon (18) Le conduit dépresseur de l'électrolyseur. - 3 En référence à ces dessins et notamment de la figure 1, le procédé comporte les opérations suivantes: Les effluents s'écoulent (1) vers la cuve de réception (4). A l'entrée ce flux (A) subit une 1ère filtration (du panier de dégrillage) (2) pour éliminer les éléments grossiers (les rafles, les feuilles, ... ). Le jus (3) remplit la cuve (4) d'un volume d'environ 50 hl. Le flux (A) est aspiré par la pompe (5) et passe par un filtre fin (6). Ce filtre (6) opère un calibrage des matières en suspension pour en retirer une partie qui constitue le flux (B). Les matières en suspension (7) constituant le flux (B) sont rejetées et viennent se rajouter aux matières déjà écartées (2). Cette 2èm filtration va diminuer le travail de l'électrolyseur (8), et aussi rendre les boues des différents utilisateurs ou des différentes appellations uniformes, ce qui va nous amener à travailler avec un électrolyseur standard. Le flux calibré ( C) rempli la cuve de l'électrolyseur (8). Le capot de l'électrolyseur est ouvert, il va être fermé pour que les sécurités (10) et (11) ne s'enclenchent pas. Une armoire électrique (9) redresse le courrant pour permettre à l'électrolyseur de travailler en 15 courrant continu. Elle régule le courrant pour distribuer un courrant constant de la même intensité au travers des électrodes (12). La phase aller du dispositif est terminée. En référence à la figure II, les effluents vini-viticoles sont traités par électrolyse pendant quelques heures. Un conduit (18) libère la vapeur d'eau pour la laisser s'échapper à l'air libre pour éviter que la pression ne monte dans la cuve de l'électrolyseur. Ce temps écoulé, nous recueillons dans la cuve de l'électrolyseur (8) les effluents dégradés et les matières en suspension floculées (13). Nous remarquons que la sortie de la cuve de réception (4) est fermée par le bouchon (15). 25 L'utilisateur va débrancher la sortie de la cuve (4) et brancher le tuyau (16) pour préparer le remplissage de la cuve tampon (17). La pompe (5) va aspirer le flux (D) formé de l'eau et des matières floculées, elle va le faire passer par le filtre (6) pour arrêter les matières floculées (14), qui sont éliminées par cette 3ème filtration et constitue le flux (E). La pompe dirige l'eau propre (16) vers la cuve tampon verticale (17) d'un volume d'environ hl. Cela représente le flux (F) qui vient remplir cette cuve tampon verticale. - 4 Nous ajoutons une pompe à air (19) pour faire remonter le taux d'oxygène dans l'eau. Celle-ci sera placée soit après le filtre (6) si l'utilisateur veut rejeter l'eau dans l'environnement, dans ce cas on pourra corriger le taux de DBO (5) au moyen d'une sonde à oxygène, soit en mettant la pompe à air (19) (comme indiqué sur la figure II) à côté de la cuve tampon, pour remettre s'il était besoin, d'envoyer de l'oxygène dans l'eau. La phase retour du dispositif est terminé. Ainsi nous voyons que c'est bien un procédé de traitement des effluents vini-viticoles par électrolyse et filtration pour séparer les matières en suspension de l'eau et réutiliser celle-ci à des besoins non alimentaires en circuit fermé. En mettant deux cuves tampons verticales d'un volume d'environ 50 hi ou une seule d'environ 10 100 hl, on augmente ainsi la capacité du système en faisant plusieurs électrolyses par jour. Pour mettre en oeuvre ce dispositif dans le bâtiment de l'utilisateur, nous apporterons les modifications suivantes par rapport à ce qui existe aujourd'hui. Au lieu que le flux d'écoulement des effluents ne soit versé dans le bac de décantation généralement placé à l'extérieur des bâtiments, nous plaçons à l'intérieur et contre le mur fermant le coté extérieur du bâtiment. une cuve en béton (4) (ou métallique, ou en fibre de verre) d'un volume d'environ 50 hl. Une cuve inox (17) (ou d'une autre matière) placée à l'intérieur du cuvier servira pour garder disponible une quantité suffisante d'eau propre pour effectuer le lavage des matériels, outils, 20 récipients servants aux vendanges et à l'élevage du vin. Cette cuve tampon doit être placée à l'intérieur pour être à l'abri du gel et au centre du chantier du travail vinicole. Une pompe (5) sera utilisée pour faire passer les flux dans les diverses cuves du procédé et le filtre (6) pour éliminer aux différentes étapes les différentes boues, éléments ou composés d'effluents vini-viticoles, en l'état naturel ou dégradés par l'électrolyse. Une pompe (19) à air servira pour abaisser les taux de DCO ou DBO (5). Une armoire électrique (9) servira pour redresser, réguler le courant électrique pour utiliser le courant continu. Cette armoire va stabiliser l'ampérage. A l'extérieur et de l'autre côté du mur du cuvier, une cuve électrolytique (8) d'un volume d'environ 50 hl, pour avoir le volume suffisant pour traiter le volume d'effluents moyen et journalier (pendant la période haute d'utilisation du le' septembre au 30 novembre) des utilisateurs ayant une production moyenne de vin ou d'alcool. Ce procédé de traitement des effluents vini-viticoles donnera les moyens aux propriétés et négociants en vins d'éliminer la totalité des éléments générant de la pollution de l'environnement. Ainsi ils pourront se mettre en conformité avec l'arrêté du 15 mars 1999 relatif aux prescriptions générales applicables aux installations classées pour la protection de l'environnement soumises à déclaration sous la rubrique n0 2251 (préparation, conditionnement de vin, la capacité de production étant supérieure à 500 hl/an mais inférieur à 20 000 hl/an. NOR: ATEP9980125A P. VESSERON En référence à ces dessins et notamment aux figures III et IV, elles décrivent d'autres modèles 10 d'électrolyseurs. Leurs différences montrent des longueurs ou un nombre différent d'électrolyses pour répondre à une demande de puissance plus ou moins forte en fonction du travail que l'on veut faire, ou en fonction de temps que l'on accepte de passer pour faire ce travail. Car la formule pour calculer la puissance d'un électrolyseur tient compte du métal utilisé pour façonner les électrodes, (ou les électrodes et la cuve électrolytique), le temps de l'électrolyse, l'ampérage, et la surface des électrodes ( ou des électrodes et de la cuve électrolytique). Le poids et le type de sels ou de matières organiques représentent des données qui ont une incidence mais qui ne sont pas primordiales dans le calcul auquel nous faisons référence. " REVENDICATIONS " 1) Dispositif pour traiter les effluents vini-viticoles en circuit fermé caractérisé par la combinaison de huit actions complémentaires qui sont: I la filtration (2) de dégrillage; II le pompage vers les divers lieux de traitement [voir le descriptif aux références (6)(7), (8)(13), (6)(14), (16)(17)]; III la filtration (7) du flux (B); IV l'armoire électrique qui redresse le courant alternatif en courant continu et régule ce courant avec un ampérage constant; V la floculation des matières en suspension que sont les effluents calibrés par électrolyse; 10 VI la filtration (14) du flux (E); VII le remplissage de la cuve tampon (17) pour la réutilisation de cette eau propre; VIII la pompe à air pour insuffler de l'oxygène dans l'eau de la cuve tampon (17) et abaisser les taux de DBO (5) et de DCO. 2) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que la filtration (6) opère un calibrage 15 des effluents qui sont envoyés avec l'eau dans la cuve de l'électrolyseur (8) pour être floculés de manière standard, quelque soit l'origine de ces effluents vini-viticoles. 3) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'une armoire électrique (9) redresse le courant électrique alternatif en courant continu et régule l'ampérage de ce courant de façon à 20 ce que l'intensité de ce courant reste constante pendant la totalité de la durée de l'électrolyse, quelles que soient les matières et cela malgré la dégradation de ces dites matières contenues dans la cuve de l'électrolyseur (8).