Brevet FR2868415A1 — publié le 20051007

La présente invention a pour objet un procédé et un dispositif permettant de désinfecter un liquide au moyen d'un traitement de désinfection aux ultraviolets. Elle s'applique notamment mais non exclusivement au traitement de l'eau potable et/ou aux eaux usées. On sait que l'un des moyens de purifier l'eau potable et/ou les eaux usées consiste à mettre l'eau à traiter en contact avec de l'air ozoné, afin d'exploiter d'une part, la capacité de l'ozone à casser les molécules des composants organiques présents dans l'eau grâce au mécanisme d'ozonolyse et d'autre part, les propriétés oxydantes de l'ozone qui en font un agent microbicide puissant. Le traitement d'ozonation consiste à faire circuler un flux d'air ozoné dans un courant d'eau à traiter. Le dispositif d'ozonation comporte des postes d'ozonation comprenant des bassins de contact dans lesquels circule un courant d'eau à traiter et dont les fonds sont munis de dispositifs d'injection d'air ozoné, le dispositif d'ozonation comportant également des ozoneurs qui produisent l'ozone. Cependant, l'ozone présente l'inconvénient de réagir directement avec les ions bromures naturels de l'eau pour former des ions bromates (Br03") qui sont 30 potentiellement cancérigènes. Par ailleurs, on sait que l'on utilise également des systèmes de traitement consistant à exposer l'eau à traiter à un rayonnement d'ondes ultraviolettes. En effet, lors d'une telle exposition, les rayons ultraviolets pénètrent au coeur des micro - organismes présents dans l'eau, tels que les virus, les bactéries, les moisissures voire même les parasites. Cette action a pour effet de rendre ces micro - organismes incapables de se reproduire et de les détruire. Toutefois, l'efficacité de ce traitement dépend à la fois de son homogénéité ainsi que de l'intensité et de la durée d'exposition aux ultraviolets. En conséquence, pour être véritablement efficaces, ces installations sont relativement complexes et donc coûteuses. L'invention a donc plus particulièrement pour but de supprimer ces inconvénients en combinant les enseignements des deux solutions 15 précédemment évoquées. À cet effet, elle propose un procédé consistant à faire circuler un courant d'eau à traiter dans l'enceinte constituée par un ancien ozoneur réaménagé de manière à obtenir à l'intérieur de celle-ci un flux d'eau homogène circulant avec une vitesse d'écoulement déterminée en fonction du temps de traitement désiré et à émettre à l'intérieur de ladite enceinte un rayonnement ultraviolet à l'aide d'une pluralité de sources d'émission de rayons ultraviolets réparties de manière à obtenir un éclairement homogène dudit flux à l'intérieur de ladite enceinte. L'eau ainsi traitée peut s'écouler dans un bassin de contact oû elle peut faire l'objet d'une chloration finale éventuelle. Ainsi on utilise les processus d'écoulement propres aux techniques d'ozonation 30 pour assurer un traitement amélioré aux ultraviolets. Grâce à cette disposition, il devient possible de modifier les installations d'ozonation existantes et de réaliser à moindre frais des installations de traitement aux ultraviolets à haute efficacité. Un mode d'exécution de l'invention sera décrit ci-après, à titre d'exemples non limitatifs, avec référence aux dessins annexés, dans lesquels: La figure unique est une vue en perspective d'un dispositif permettant de désinfecter l'eau potable et/ou les eaux usées selon l'invention. Dans l'exemple représenté sur la figure unique, un dispositif 1 permettant de désinfecter l'eau potable et/ou les eaux usées comprend une enceinte 2 d'ancien ozoneur dans laquelle les moyens de diffusion d'ozone ont été supprimés et remplacés par des lampes à rayonnement ultraviolet 3 en basse, moyenne ou haute pression, chacune de ces lampes 3 étant contenue dans un logement protecteur transparent 4 qui peut être le même que celui utilisé dans les anciens ozoneurs. Les lampes à rayonnement ultraviolet 3 sont connectées à un circuit d'alimentation 14 en courant électrique. Cette enceinte 2 est équipée d'un circuit d'admission 5 d'eau à traiter ainsi que d'un circuit d'évacuation 12 du liquide traitée dans un bassin de contact 10 où elle peut faire l'objet d'une chloration, ledit bassin de contact 10 étant constitué par un bassin de contact d'ozonation associé à l'origine à l'ancien ozoneur. Le circuit d'admission 5 d'eau peut comprendre également une multiplicité de conduites d'admission 6 d'eau sous pression débouchant dans l'enceinte 2 selon une répartition homogène, ces conduites d'admission 6 d'eau à traiter consistant en des tubes connectées audit circuit d'admission 5 et munis chacun d'une pluralité d'orifices 8 d'injection d'eau, le diamètre de ces orifices 8 et la section de la conduite 6 étant déterminés de manière à engendrer dans ladite enceinte 2 un courant d'eau homogène s'écoulant à une vitesse déterminée en fonction du temps d'exposition que l'on souhaite obtenir de l'eau aux rayonnements ultraviolets. Le fonctionnement de ce dispositif est alors le suivant: L'eau à traiter pénètre dans l'enceinte 2 par l'intermédiaire du circuit d'admission 5. Le passage de l'eau dans les orifices d'injection d'eau 8 va permettre de créer un flux homogène à l'intérieur de l'enceinte 2. Ce flux d'eau va ensuite être exposé aux rayonnements ultraviolets des lampes 3, ces rayons vont pénétrer et transformer l'acide désoxyribonucléique (ADN) des micro-organismes tels que des virus, des bactéries, des moisissures ou des parasites, les rendant incapables de se reproduire. L'eau ainsi traitée va s'écouler vers le bassin 10 par l'intermédiaire du circuit d'évacuation 12. À l'intérieur de ce bassin 10, toute l'eau à traiter est mise éventuellement au contact du chlore qui permet de conférer un pouvoir désinfectant rémanent à 20 l'eau distribuée. Ainsi, de manière avantageuse, l'écoulement de l'eau à l'intérieur de l'enceinte 2 s'effectue de façon uniforme sur toute sa section avec une vitesse d'écoulement égale en chaque point de cette section permettant de cette façon une exposition optimale du flux d'eau aux rayons ultraviolets. De plus, le dispositif 1 permettant de désinfecter l'eau potable et/ou les eaux usées selon l'invention présente la même structure que les dispositifs d'ozonation classiques qui comprennent: É un ozoneur proprement dit qui est constitué par une cuve en acier inoxydable dans laquelle sont disposés horizontalement des tubes en 2868415 5 quartz avec des électrodes tubulaires créant un phénomène diélectrique permettant la transformation de l'oxygène (02) en ozone (03), et É un bassin de contact comportant dans sa partie inférieure des moyens d'injection d'air ozoné uniformément répartis et dans sa partie supérieure des moyens d'injection du liquide à traiter qui consistent en des tubes connectés à un circuit de distribution de fluide à traiter. Ces tubes peuvent être munis d'une pluralité de perçages calibrés formant alors des arrivées de distribution du type susdit. Le dispositif 1 permettant de désinfecter l'eau potable et/ou les eaux usées selon l'invention peut ainsi facilement et rapidement être élaboré à partir d'un dispositif d'ozonation du type susdit en accomplissant les étapes suivantes: la réalisation de plusieurs piquages 11 sur l'enceinte 2 des ozoneurs afin de ménager des orifices sur lesquels se raccordent le circuit d'admission 5 ainsi que le circuit d'évacuation 12; - le raccordement des anciens ozoneurs sur les collecteurs d'eau généraux existant à l'aide d'un circuit d'admission d'eau 5; la modification éventuelle des plaques support des tubes en quartz de l'ozoneur afin d'y implanter des lampes à rayonnement ultraviolet 3; la mise en place de l'alimentation électrique 14 des lampes à rayonnement ultraviolet 3; le démontage des installations de dessiccation d'air ayant été utilisées pour la production d'ozone et de tous les équipements non nécessaires. Pour obtenir un flux d'eau homogène à l'intérieur de cette enceinte 2 constituée par l'ozoneur, il convient d'installer dans ladite enceinte 2 les arrivées de distribution 6 du type susdit ou tout autre système d'équirépartition. Les anciens bassins de contact d'ozonation peuvent être utilisés comme bassin 30 de contact 10 de la chloration terminale. 2868415 6 Avantageusement, la transformation de l'ozoneur en un dispositif de traitement aux ultraviolets permet la récupération totale des bâtiments affectés à l'ozonation et de tous les équipements connexes (voies d'accès, terrains, etc.). De plus, la transformation progressive des ozoneurs d'une usine en des dispositifs de traitement aux ultraviolets permet d'éviter l'arrêt de l'usine. Revendications 1. Procédé permettant de désinfecter un liquide, caractérisé en ce qu'il consiste à faire circuler un courant d'eau à traiter dans une enceinte (2) d'un ancien ozoneur réaménagé de manière à obtenir à l'intérieur de celle-ci un flux d'eau homogène circulant avec une vitesse d'écoulement déterminée en fonction du temps de traitement désiré et à émettre à l'intérieur de ladite enceinte (2) un rayonnement ultraviolet à l'aide d'une pluralité de sources d'émission de rayons ultraviolets réparties de manière à obtenir un éclairement homogène dudit flux à l'intérieur de ladite enceinte (2). 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend une phase supplémentaire d'écoulement de l'eau traitée aux ultraviolets dans un bassin de contact (10) où elle fait l'objet d'une chloration finale éventuelle. 3. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 2, 20 caractérisé en ce que ledit bassin de contact (10) est constitué par un bassin de contact d'ozonation associé à l'origine à l'ancien ozoneur. 4. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend une enceinte (2) d'ancien ozoneur dans laquelle les moyens de diffusion d'ozone ont été supprimés et remplacés par des lampes à rayonnement ultraviolet (3) en basse, moyenne ou haute pression, chacune de ces lampes (3) étant contenue dans un logement protecteur transparent (4), cette enceinte (2) étant équipée d'un circuit d'admission (5) d'eau à traiter ainsi que d'un circuit d'évacuation (12) du liquide traitée dans le bassin de contact (10) de l'ancien ozoneur, les lampes à 2868415 8 rayonnement ultraviolet (3) étant connectées à un circuit d'alimentation (14) en courant électrique. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que le logement protecteur transparent (4) des lampes à rayonnement ultraviolet (3) est le même que celui utilisé dans les anciens ozoneurs. 6. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que le circuit d'admission (5) d'eau comprend une multiplicité de conduites d'admission (6) d'eau sous pression débouchant dans l'enceinte (2) selon une répartition homogène, ces conduites d'admission (6) d'eau à traiter consistant en des tubes connectées audit circuit d'admission (5) et munis chacun d'une pluralité d'orifices (8) d'injection d'eau, le diamètre de ces orifices (8) et la section de la conduite (6) étant déterminés de manière à engendrer dans ladite enceinte (2) un courant d'eau homogène s'écoulant à une vitesse déterminée en fonction du temps d'exposition que l'on souhaite obtenir de l'eau aux rayonnements ultraviolets. 7. Procédé pour la transformation d'un ozoneur équipant une installation de traitement d'eau en un ensemble de traitement comportant un réacteur à ultraviolets, cet ozoneur comprenant une enceinte (2) en acier inoxydable dans laquelle sont disposés horizontalement des tubes en quartz avec des électrodes tubulaires créant un phénomène diélectrique permettant la transformation de l'oxygène (02) en ozone (03), ces tubes en quartz comportant des plaques support permettant de les fixer à ladite enceinte (2), caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes: la réalisation de piquages sur l'enceinte (2) de l'ozoneur afin de ménager des orifices sur lesquels se raccordent le circuit d'admission 30 (5) ainsi que le circuit d'évacuation (12); 2868415 9 le raccordement de 1'ozoneur sur les collecteurs généraux existant à l'aide d'un circuit d'admission d'eau (5); la modification éventuelle des plaques support des tubes en quartz de l'ozoneur afin d'y implanter des lampes à rayonnement ultraviolet (3); la mise en place de l'alimentation électrique (14) des lampes à rayonnement ultraviolet (3); le démontage des installations de dessiccation d'air ayant été utilisées pour la production d'ozone et de tous les équipements non nécessaires.