Brevet FR2846320A1 — publié le 20040430

Les piscines, tant individuelles que collectives sont alimentées par des circuits d'eau circulant en continu. Or, dans de nombreuses régions, les eaux brutes sont chargées en sels, notamment de calcium, et ont une teneur importante en ions 5 bicarbonates HCO3- (eaux calcaires ou dures) qui, dans certaines conditions, notamment suite à une élévation de température, ont tendance à précipiter sous forme de carbonate de calcium très peu soluble, qui constitue le tartre. Parallèlement à cet inconvénient, les circuits d'eau de pis10 cine peuvent donner lieu à la prolifération de bactéries pouvant s'avérer dangereuses pour les usagers. Il est donc indispensable de faire subir aux eaux de piscine un traitement antibactérien. Différents procédés ont déjà été proposés à cet effet par les 's spécialistes. Parmi ces procédés, on peut à titre d'exemple citer l'hydrolyse du chlore gazeux selon la réaction: Cl2 + H20 - H+ Cl- + HOCI qui est très rapide (moins de 1 seconde à 18'C) et aboutit à la formation d'acide hypochloreux très instable qui se dissocie quasi instantanément dans l'eau traitée pour former un ion hypochlorite et un ion hydrogène selon la réaction: HOCI H+ + OCICe procédé se distingue par une grande efficacité mais est cependant très peu utilisé en raison des dangers liés au stockage du chlore gazeux. On a également déjà proposé de traiter les circuits d'eau de piscine avec du bioxyde de chlore C102 qui présente l'avantage de contenir 263 % de chlore libre, et a donc une grande efficacité antibactérienne mais dont l'utilisation n'est pas elle non plus exempte de risques. Un autre procédé particulièrement efficace consiste à traiter 35 le flux d'eau en circulation par l'ozone; il s'agit là cependant d'un procédé exigeant des investissements très lourds qui n'est pour cette raison que très peu utilisé. On peut également envisager de traiter les eaux de piscine en leur ajoutant de l'hypochlorite de calcium Ca(ClO)2 qui présente une 5 efficacité satisfaisante vu qu'il contient de l'ordre de 70 % de chlore libre, mais entraîne des risques de dépôt de tartre résiduel. Dans le contexte susmentionné, le procédé de traitement antibactérien de circuits d'eau de piscine ayant actuellement la faveur des spécialistes consiste à ajouter de l'hypochlorite de sodium NaOCI dans le 10 flux d'eau à traiter, en amont de la piscine. Ce procédé s'avère en effet, moins dangereux, moins coteux et parallèlement plus facile d'entretien que tous les autres procédés qui ont été proposés jusqu'ici. Ce procédé présente cependant un inconvénient majeur ré15 sultant de l'efficacité antibactérienne limitée de l'hypochlorite de sodium du fait du faible pourcentage de chlore libre qu'il contient (de l'ordre de 12 à 15 %). Cette faible efficacité a pour corollaire l'obligation de mettre en oeuvre des quantités relativement importantes d'hypochlorite de so20 dium de nature à agresser les muqueuses des nageurs ou à provoquer des réactions allergiques. De plus, la présence de ces quantités d'hypochlorite de sodium entraîne inévitablement une augmentation inacceptable du pH de l'eau de piscine nécessitant l'addition de produits acides pour le ramener 25 à des valeurs admissibles. La présente invention a pour objet de remédier à ces inconvénients en proposant un procédé de traitement antibactérien de circuits d'eau de piscine par addition d'hypochlorite de sodium dans le flux d'eau circulant dans le circuit à traiter ayant une efficacité améliorée. Selon ce procédé, on fait passer en continu le flux additionné d'hypochlorite de sodium circulant dans le circuit à traiter au travers d'au moins une cartouche contenant une masse catalytique constituée par des granulés susceptibles de frotter les uns contre les autres sous l'action du flux d'eau en circulation. Selon l'invention, il est possible de prévoir, soit une cartouche unique, soit, en particulier pour des installations de plus fort débit, plusieurs cartouches montées en série de manière à augmenter l'efficacité du procédé. Les granulés constituant la masse catalytique sont d'une part essentiellement composés de silice activée anionique Si3Ol2 et renferment d'autre part des particules métalliques, de préférence des particules d'oxyde de fer et des particules d'oxyde de manganèse portant des charges électromagnétiques de signe contraire. La présence de ces particules métalliques, crée, au sein de la masse catalytique, une dipolarisation de nature à provoquer la contraction du calcium et des bicarbonates présents dans le flux d'eau en circulation essentiellement sous forme collodale, et par suite, la formation de 1o minuscules germes de carbonate de calcium cationique. Lors de leur formation et de leur passage à travers la masse catalytique, ces germes attirent des petites particules de silice qui se détachent des granulés sous l'action de leur frottement les uns contre les autres pour former une ceinture anionique autour de ces germes. Cette ceinture anionique est à son tour susceptible d'absorber par attraction électromagnétique les cations présents dans l'eau en circulation et en particulier des ions sodium se dissociant de l'hypochlorite de sodium pour libérer du chlore, et par suite améliorer l'efficacité du traitement antibactérien. Les germes ainsi revêtus d'une ceinture de silice ont en effet un pouvoir séquestrant très fort vis-à-vis des cations rencontrés, de sorte qu'ils permettent d'augmenter l'efficacité antibactérienne de l'hypochlorite en favorisant la dissociation du couple chlore/sodium et la libération du chlore qui devient ainsi actif dans sa totalité. Le sodium se trouve quant à lui incorporé en continu dans la structure cristalline de cristaux expansés très légers qui croissent rapidement au sein du flux d'eau en circulation. Ces cristaux qui ont à l'origine une structure hexagonale de type grenat à six pans s'allongent au cours de leur développement pour 30 devenir orthorhombiques. Le procédé conforme à l'invention permet donc d'améliorer dans une large mesure l'efficacité du traitement antibactérien grâce à la séquestration des ions sodium qui entraîne la libération du chlore actif, et parallèlement, d'éliminer le tartre pouvant être présent dans le circuit ou 35 d'empêcher sa formation suite au développement rapide de cristaux expansés et légers non incrustants qui ne peuvent pas se déposer sur les parois des canalisations. Selon l'invention, il est souhaitable d'éliminer ces cristaux en amont de la piscine de façon à ce que les composés sodiques qu'ils renferment ne risquent pas d'une part de provoquer des agressions ou allergies chez les nageurs, et n'entraînent pas d'autre part une augmentas tion du pH nécessitant un contrôle régulier avec ajout de produits acides. Dans ce but, et selon une autre caractéristique de l'invention, on peut avantageusement, faire passer le flux sortant de la ou des cartouche(s) contenant la masse catalytique au travers d'au moins un filtre, notamment un filtre à sable ou à diatomées. Un tel filtre permet en effet d'éliminer les germes ayant absorbé de petites particules de silice ainsi que des cations en particulier des ions sodium. Après avoir été arrêtés par ce ou ces filtre(s) les cristaux sodiques peuvent être envoyés à l'égout par décolmatage automatique. On a pu constater que le procédé conforme à l'invention permet de diminuer le dosage d'hypochlorite de sodium de 7 à 8 fois pour une efficacité antibactérienne équivalente. L'efficacité toute particulière du procédé conforme à l'invention est essentiellement liée à la proportion très importante de silice 20 dans la masse catalytique. Cette proportion permet en effet, grâce à l'action conjuguée de métaux de signe contraire, la formation quasi instantanée, autour de germes cationiques, d'éléments anioniques ayant un très fort pouvoir séquestrant vis-à-vis de tous les cations rencontrés. Selon l'invention, les granulés constituant la masse catalytique peuvent avantageusement renfermer entre 80 et 95 %, de préférence environ 90 % de silice activée en proportion volumétrique. Conformément à l'invention, on a pu obtenir des résultats particulièrement satisfaisants en mettant en oeuvre une masse catalytique 30 ayant une densité apparente d'environ 1,00 correspondant à une masse d'environ 1000 kg/m3, et se présentant sous forme de billes dures et homogènes régulièrement calibrées de 1,5 à 2 mm de diamètre. A titre d'exemple, on peut utiliser à cet effet des billes catalytiques qui sont actuellement proposées sur le marché pour le traitement 35 d'eaux ferrugineuses exemptes de calcaire et renferment essentiellement les composés suivants: Fe2O3, CaCl2 et Ca3Mn2Si3Ol2. Selon une autre caractéristique de l'invention, on fait circuler le flux d'eau à traiter de haut en bas dans la cartouche contenant la masse catalytique. Ce flux d'eau peut également, sans pour cela sortir du ca5 dre de l'invention circuler de bas en haut dans la cartouche, en particulier si celle-ci est installée dans un corps de filtre à entrée d'eau centrale et à sortie par diffusion latérale. Selon une autre caractéristique de l'invention, la cartouche n'est que partiellement remplie de granulés, ce de préférence aux 2/3 de io sa hauteur. Cette cartouche peut avantageusement avoir une configuration essentiellement similaire à celle de la première cartouche de l'installation décrite dans le document FR-2 700 324, c'est-à-dire être constituée par un cylindre notamment en un matériau synthétique ayant 15 environ 20 cm de hauteur et 7 cm de diamètre monté à la partie médiane d'un récipient notamment en matière synthétique équipé d'une ouverture latérale supérieure d'entrée de façon à définir à sa périphérie un manchon recevant l'eau à traiter. Une telle cartouche peut ainsi être munie à sa partie infé20 rieure d'un orifice d'entrée du flux d'eau en circulation et à sa partie supérieure d'un orifice de sortie centrale. En remontant pour sortir par l'orifice supérieur central de la cartouche, le flux d'eau en circulation passe au travers des granulés qui peuvent avantageusement être enveloppés dans un filet à mailles très 25 souples non serrées permettant la libre circulation des granulés et leur frottement les uns contre les autres sous l'action du flux d'eau. Il est à cet effet indispensable que la cartouche ne soit pas totalement remplie de granulés. REVEND I CATIO N S ) Procédé de traitement antibactérien de circuits d'eau de piscine, caractérisé en ce que l'on ajoute de l'hypochlorite de sodium dans le flux d'eau circulant dans le 5 circuit à traiter et on fait passer ce flux d'eau en continu au travers d'au moins une cartouche contenant une masse catalytique constituée par des granulés susceptibles de frotter les uns contre les autres sous l'action de l'eau en circulation, ces granulés étant d'une part essentiellement composés de silice activée anionique Si3Ol2 et renfermant d'autre part des partilo cules métalliques, de préférence des particules d'oxyde de fer et des particules d'oxyde de manganèse polarisées, portant des charges électromagnétiques de signe contraire, de façon à provoquer, sous l'action de cette dipolarisation, la contraction du calcium et des bicarbonates présents dans le flux d'eau en circulation, essentiellement sous forme collo15 dale, et la formation de minuscules germes de carbonate de calcium cationiques de nature à attirer des petites particules de silice se détachant des granulés sous l'action de leur frottement les uns contre les autres pour former autour de ces germes une ceinture anionique susceptible d'absorber à son tour, par attraction électromagnétique, les cations pré20 sents dans le flux d'eau en circulation et en particulier des ions sodium se dissociant de l'hypochlorite de sodium pour libérer du chlore, et par suite améliorer l'efficacité du traitement antibactérien. 2 ) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on fait passer le flux d'eau sortant de la ou des cartouche(s) contenant la masse catalytique au travers d'au moins un filtre, notamment un filtre à sable ou à diatomées de façon à éliminer les germes ayant absorbé des petites particules de silice ainsi que des cations. 30 ) Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les granulés constituant la masse catalytique renferment entre 80 et 95 %, de préférence environ 90 % de silice activée en proportion volumétrique. 35 ) Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les granulés constituant la masse catalytique se présentent sous la forme de billes dures et homogènes régulièrement calibrées de 1,5 à 2 mm de diamètre. 50) Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la masse catalytique a une densité apparente d'environ 1,00 correspondant à une masse d'environ 1000 kg/m3. 60) Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les granulés constituant la masse catalytique renferment essentiellement les composés suivants: Fe2O3, CaCl2 et Ca3Mn2Si3Ol2. 7 ) Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'on fait circuler le flux d'eau de haut en bas dans la cartouche contenant la masse catalytique. 80) Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'on fait circuler le flux d'eau de bas en haut dans la cartouche contenant la masse catalytique. 90) Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que l'on ne remplit que partiellement la cartouche de granulés, de préférence environ aux 2/3 de sa hauteur.