Brevet FR3034994A1 — publié le 20161021

PROCEDE DE DECONTAMINATION EN CONTINU DE PRODUITS DIVISES A L'OZONE, NOTAMMENT L'ELIMINATION DE RESI.DUS DE PESTICIDES ET/OU DE MYCOTOXINES La présente invention concerne un procédé de décontamination en continu de produits divisés, notamment l'élimination en continu de résidus de pesticides et/ou de mycotoxines. Les produits divisés sont notamment, bien que non exclusivement, des produits alimentaires tels qu'épices, herbes, aromates, produits laitiers en poudre, fruits secs ARRIERE-PLAN TECHNOLOGIQUE De par ses propriétés stérilisantes, l'ozone est aujourd'hui couramment utilisé dans le domaine de la débactérisation de produits alimentaires. Les dispositifs actuels de débactérisation à base d'ozone présentent usuellement une enceinte dans laquelle on vient agencer le produit à traiter avant d'y introduire de l'ozone. On laisse alors reposer le produit jusqu'à plusieurs heures dans cette atmosphère ozonisée avant de retirer le produit. On cherche plus particulièrement dans le cadre de l'invention à exploiter les propriétés décontaminantes de l'ozone pour permettre une élimination des résidus 25 de pesticides et/ou des mycotoxines, qui s'avère compliquée ou impossible avec des procédés similaires aux procédés de débactérisation classiques. OBJET DE L'INVENTION La présente invention a pour objet un procédé de 30 décontamination en continu à l'ozone de produit sous forme de solides divisés, d'élimination de résidus de pesticides et/ou des mycotoxines. DEFINITION GENERALE DE L'INVENTION 3034994 2 Le problème précité est résolu conformément à l'invention grâce à un procédé de décontamination en continu à l'ozone d'un produit sous forme de solides divisés, notamment l'élimination des résidus de 5 pesticides et/ou des mycotoxines, comportant les étapes de : introduire le produit dans une enceinte fermée dans laquelle règne une atmosphère ozonisée sous pression, 10 convoyer le produit dans l'enceinte selon un mouvement continu entre une entrée de l'enceinte et une sortie de l'enceinte de sorte que le produit se trouve continuellement dans l'atmosphère ozonisée lors de son convoyage dans l'enceinte, le produit étant convoyé par 15 une vis de convoyage montée pour tourner dans l'enceinte autour d'un axe donné, expulser le produit hors de l'enceinte par la sortie de l'enceinte après un unique passage du produit à travers l'enceinte. 20 Ainsi, contrairement aux systèmes rappelés plus haut, qui débactérisation à l'ozone continue provoquant l'élimination des pesticides et des mycotoxines: en même produit est déplacé dans l'enceinte, trouve continuellement en contact L'enceinte dans sa totalité forme donc la zone de traitement à l'ozone. Le produit se retrouve donc convoyé en même temps qu'il est soumis à l'action de l'ozone de telle manière qu'un seul passage du produit dans l'enceinte suffise pour que le produit se retrouve correctement traité. antérieurs fonctionnent selon une de façon discontinue éventuellement répétitive, le procédé selon l'invention met en oeuvre une décontamination à l'ozone de façon résidus de temps que le le produit se avec l'ozone. 3034994 3 Ceci permet de mieux contrôler le traitement du produit et notamment de mieux gérer l'action de l'ozone sur le produit. On évite ainsi que l'ozone ne vienne oxyder le produit ce qui en détériorerait les aspects 5 visuels, textuels, olfactifs et gustatifs. De façon avantageuse, le procédé selon l'invention permet de limiter le nombre de paramètres devant être réglés pour à la fois assurer la décontamination du produit et éviter son oxydation par l'ozone ce qui rend 10 ledit procédé plus simple à mettre en oeuvre. Par ailleurs, le procédé selon l'invention permet de réduire les temps de séjour du produit dans l'enceinte. Les inventeurs ont ainsi pu constater que le procédé selon l'invention permettait d'avoir un 15 temps de séjour du produit dans l'enceinte compris entre une dizaine de minutes et une heure avec en moyenne un temps de séjour du produit dans l'enceinte d'environ vingt minutes. De préférence, on équipe la vis de convoyage d'un 20 revêtement protecteur agencé sur le pourtour externe de ses spires pour limiter les frottements entre la vis et des parois internes de l'enceinte. De préférence, le revêtement protecteur est une couche de matériau protecteur. 25 De préférence, on conforme la vis de convoyage pour qu'elle comporte des palettes agencées sur ses spires. De préférence, on injecte de l'ozone dilué dans de l'air ou de l'eau dans l'enceinte en partie basse de 30 l'enceinte. De préférence, on injecte de l'ozone dans de l'air ou de l'eau sur une portion seulement de la longueur de l'enceinte. 3034994 4 De préférence, on injecte de l'ozone dans de l'air ou de l'eau dans l'enceinte légèrement en aval de l'_entrée de l'enceinte. De préférence, on extrait l'ozone résiduel en 5 excès présent dans l'enceinte par une canalisation de sortie agencée en partie haute de l'enceinte. De préférence, on extrait, l'ozone résiduel en excès présent dans l'enceinte par une canalisation de sortie agencée légèrement en amont de l'entrée de 10 l'enceinte. De préférence, on injecte de l'eau dans l'enceinte sensiblement au niveau de l'entrée de l'enceinte. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lumière 15 de la description qui va suivre et des dessins annexés, concernant une mise en oeuvre particulière de l'invention. BREVE DESCRIPTION DES DESSINS Il sera fait référence aux figures des dessins 20 annexés, où : - la figure 1 est une vue en perspective d'un dispositif de décontamination permettant de mettre en oeuvre le procédé selon une mise en oeuvre particulière de l'invention, 25 - la figure 2 est une vue en coupe longitudinale schématique du dispositif illustré à la figure 1. DESCRIPTION DETAILLEE D'UNE MISE EN OEUVRE PARTICULIERE DE L'INVENTION En référence aux figures 1 et 2, le dispositif de 30 décontamination permettant de mettre en oeuvre le procédé selon la mise en oeuvre particulière de l'invention, comporte une enceinte 1 délimitant un espace intérieur formant une zone de traitement 2 d'un produit sous forme de solides divisés. 3034994 5 L'enceinte 1 s'étend longitudinalement selon un axe X. L'enceinte 1 comporte à une première extrémité longitudinale 3 une entrée 4 raccordée à une trémie d'alimentation 5 du dispositif. L'enceinte 1 comporte 5 de plus à une deuxième extrémité longitudinale 6 une sortie 7 raccordée à une trémie d'expulsion 8 du dispositif. L'enceinte 1 est par exemple en acier inoxydable. L'enceinte 1 comporte ici une auge 9 à fond demi-cylindrique prolongée par des cloisons terminales 10 et est fermée supérieurement par un capotage 10. Le dispositif comporte en outre une vis de convoyage 11 agencée dans l'enceinte 1 de sorte à s'étendre selon l'axe X dans l'enceinte 1. La vis de convoyage 11 est montée dans l'enceinte 1 pour tourner 15 autour dudit axe X. La vis de convoyage 11 est par exemple en acier inoxydable. La vis de convoyage 11 comporte ici un arbre central 12 et une bande hélicoïdale plate 13 s'enroulant autour de l'arbre central 12 en étant fixée 20 sur ledit arbre 12. La vis de convoyage 11 est agencée pour que la bande hélicoïdale plate 13 arrive inférieurement au niveau du fond demi-cylindrique de l'auge 9 faisant partie de l'enceinte 1. De la sorte, la vis de convoyage 11 permet 25 d'assurer un bon convoyage du produit introduit dans l'enceinte 1 en générant notamment un effet « piston » sur le produit 1. On évite ainsi qu'une couche de produit stationnaire ne se forme sur le fond de l'auge 9 sans être convoyé vers la sortie 7 ce qui empêcherait 30 le traitement de cette couche et nuirait au bon traitement du reste du produit. Toutefois, pour éviter que l'auge 9 ne se retrouve rayée lors de la rotation de la vis de convoyage 11 du fait du contact entre la vis de convoyage 11 et l'auge 3034994 6 9, la bande hélicoïdale plate 13 est ici recouverte d'une couche de matériau protecteur 14 (symbolisée ici en pointillés) permettant de limiter les frottements entre la vis de convoyage 11 et l'auge 9. La couche de 5 matériau protecteur 14 est par exemple une bande en polyétheréthercétone, encore appelé PEEK, rapportée sur les pourtours des spires de la bande hélicoïdale plate 13. De préférence, la vis de convoyage 11 comporte une 10 pluralité de palettes 15 (dont une seule est référencée ici) agencées sur les spires de la bande hélicoïdale plate 13 et sur toute la longueur de ladite bande hélicoïdale plate 13 en vue d'améliorer le brassage des produits convoyés dans l'enceinte 1. 15 Le dispositif comporte de plus des moyens d'entraînement en rotation de la vis de convoyage 11 ainsi que des moyens d'accouplement de ladite vis 11 aux moyens d'entraînement en rotation. Selon une mise en oeuvre particulière, les moyens d'entraînement en 20 rotation comportent un moteur électrique 16, l'arbre 12 étant solidarisé à un arbre de sortie dudit moteur électrique 16 par les moyens d'accouplement. De préférence, les moyens d'entraînement en rotation ainsi que les moyens d'accouplement sont 25 agencés dans un caisson d'extrémité, 17 du dispositif qui est juxtaposé à l'enceinte 1. Ceci permet d'améliorer la sécurité du dispositif dans la mesure où le caisson d'extrémité 17 est isolé physiquement de la zone de traitement. 30 Le dispositif comporte des moyens d'injection d'ozone dans l'enceinte 1 qui sont ici raccordés à une source d'alimentation 18 en ozone sous pression. Par « ozone » on entend ici tout aussi bien de l'ozone généré à partir d'oxygène pur que de l'ozone généré à 3034994 7 partir d'air atmosphérique séché. Du fait que le traitement dans l'enceinte 1 s'effectue sous pression et non à la pression atmosphérique, le dispositif et en particulier l'enceinte 1 sont bien entendu conformés 5 pour supporter la pression régnant à l'intérieur de l'enceinte 1. En particulier, le dispositif comporte un sas hermétique de compression 19 agencé entre la trémie d'alimentation 5 et l'entrée 4 de l'enceinte 1 et commandé par des vannes. De même, le dispositif 10 comporte un sas hermétique de décompression 20 agencé en aval de la trémie d'expulsion 8 et commandé par des vannes. Les moyens d'injection comportent en l'espèce des buses 21 (dont une partie seulement est référencée ici) 15 à qui sont agencées en série. Les buses 21 sont ici agencées en partie basse de l'enceinte 1 au niveau de l'auge 9. Plus précisément ici, les buses 21 sont agencées de sorte que chacune s'étende radialement à l'auge 9. Les buses 21 sont ainsi réparties à 20 intervalles réguliers sur une portion de la longueur de l'auge 9 avec des orientations radiales différentes entre deux buses 21 successives. De la sorte, l'ozone pénètre efficacement et de manière relativement uniforme dans l'enceinte I. 25 De préférence, les premières buses 21 sont agencées au niveau de la première extrémité longitudinale 3 de l'enceinte 1 légèrement en aval de l'entrée 4 et les dernières buses 21 sont agencées sensiblement au niveau du tiers de la longueur de 30 l'enceinte 1. De la sorte, il s'avère plus aisé de contrôler l'action de l'ozone sur le produit. Selon une mise en oeuvre particulière de l'invention, le dispositif comporte des moyens de pilotage (non représentés ici) des buses 21 qui sont 3034994 8 agencés de sorte que chaque buse 21 soit pilotable de manière individuelle. Ceci permettra encore davantage de mieux contrôler l'action de l'ozone sur le produit. Le dispositif comporte par ailleurs un circuit de 5 purge pour l'extraction de l'ozone en excès dans l'enceinte 1. Le circuit de purge comporte ici une canalisation de sortie 22 agencée en partie haute de l'enceinte 1, au niveau de la deuxième extrémité 6 de l'enceinte 1 et légèrement en amont de la sortie 7 de 10 l'enceinte 1. Le circuit de purge comporte en outre un destructeur d'ozone résiduel 23 raccordé à la canalisation de sortie 22 pour détruire l'ozone résiduel en excès extrait de l'enceinte 1. Ainsi décrit, l'agencement des buses 21 et de 15 canalisation de sortie 22 permet une circulation l'ozone dans l'enceinte 1 de même sens que circulation du produit dans l'enceinte 1. De la sorte, il s'avère plus aisé de contrôler l'action de l'ozone sur le produit. 20 Les moyens d'injection et le circuit de purge sont ici agencés pour générer une atmosphère ozonisée dans l'enceinte 1 telle que la masse en ozone présente dans l'enceinte 1 soit comprise entre 2 et 18 grammes par kilogramme de produit présent dans l'enceinte 1. De 25 préférence, les moyens d'injection et le circuit de purge sont agencés pour générer une atmosphère ozonisée dans l'enceinte 1 telle que la masse en ozone présente dans l'enceinte 1 soit sensiblement de 100 grammes par kilogramme de produit présent dans l'enceinte 1. 30 En outre, les moyens d'injection et le circuit de purge sont ici conformés pour générer une atmosphère ozonisée dans l'enceinte 1 présentant une pression comprise entre 0.1 et 1 bar. De préférence, les moyens d'injection et le circuit de purge sont agencés pour la de la 3034994 9 générer une atmosphère ozonisée dans l'enceinte 1 de 0 6 bar. Par ailleurs, le dispositif comporte des moyens d'humidification de l'atmosphère ozonisée et par là du 5 produit. Lesdits moyens comportent ici un injecteur d'eau 24 qui est agencé en partie haute de l'enceinte 1, au niveau de la première extrémité 3 de l'enceinte 1 légèrement en aval de l'entrée 4 de l'enceinte 1. L'injecteur d'eau 24 est ici agencé pour se trouver à 10 l'aplomb de certaines des buses 21 d'injection d'ozone. Ceci permet de relativement bien humidifier le produit au moment de son entrée dans l'atmosphère ozonisée. De la sorte, pour traiter le produit, on introduit le produit à décontaminer dans l'enceinte 1 par 15 l'entrée 4. Le produit se trouve alors humidifié par l'injecteur d'eau 24 et en contact avec l'ozone présent à l'intérieur de l'enceinte 1. Le produit est ainsi convoyé dans l'enceinte 1 par la vis de convoyage 11 avant d'être expulsé par la sortie 7. 20 On constate que tout au long de son unique passage dans l'enceinte 1, le produit convoyé est continuellement en mouvement et soumis à l'atmosphère ozonisée ce qui en favorise l'élimination des résidus de pesticides et des mycotoxines. En outre, du fait de 25 l'effet « piston » de la vis de convoyage 11 et de la présence des palettes 15, le produit est bien convoyé et brassé dans l'enceinte 1 tout au long de son passage dans l'enceinte 1 ce qui améliore encore davantage son traitement. 30 L'invention permet par ailleurs avantageusement de restreindre le nombre de paramètres permettant de gérer le traitement du produit. Les paramètres sur lesquels il est possible de jouer pour optimiser le traitement sont ainsi 3034994 10 - le temps de séjour du produit dans l'enceinte 1 (en agissant sur la vitesse de rotation de la vis de convoyage 11 via le moteur électrique 16), - le taux d'humidité (en agissant sur les 5 moyens d'humidification), et le pourcentage en masse d'ozone par masse de produit (en agissant sur les moyens d'injection de l'ozone et le circuit de purge). L'association pour la première fois du principe de 10 convoyage continu du produit à une exposition simultanée continue à l'ozone procure de multiples avantages et notamment un meilleur contrôle du traitement du produit ainsi qu'une plus grande rapidité de traitement. 15 On est ainsi parvenu à réaliser un procédé de décontamination d'un produit par ozone, notamment l'élimination des résidus de pesticides et des mycotoxines, qui ouvre la voie au traitement de produits particulièrement délicats, tels que les épices 20 (curry, curcuma, etc...), les produits laitiers en poudre, les fruits secs... L'invention n'est pas limitée à la mise en oeuvre décrite mais englobe au contraire toute variante entrant dans le cadre de l'invention. 25 En particulier, bien qu'ici la vis de convoyage comporte un arbre central entouré d'une bande spiralée, on pourra utiliser un autre type de vis de convoyage comme par exemple une vis de convoyage comportant un plat spiralé sans axe central. 30 Bien qu'ici, la vis de convoyage comporte une couche de matériau protecteur en PEEK venant recouvrir la courbure externe des spires de la vis de convoyage, la couche de matériau protecteur pourra être dans un tout autre matériau permettant de limiter les 30349941 1_1 frottements entre les parois internes de l'enceinte et la vis de convoyage afin d'éviter d'abîmer lesdites parois et/ou la vis de convoyage comme être en polytétrafluDrDé-thylene c'est-à-dire du téflon (marque 5 déposée). En variante, la vis pourra comporter une brosse venant recouvrir la courbure externe des spires de la vis de convoyage de manière similaire à la couche de matériau protecteur. Selon une autre variante, ce pourra être l'enceinte, en place ou en remplacement de 10 la vis de convoyage, qui comportera une protection contre les frottements entre la vis et l'enceinte. Au moins une partie des parois internes de l'enceinte pourra ainsi être recouverte d'une couche de matériau protecteur par exemple en PEEK, en téflon 15 Les buses pourront être agencées différemment de ce qui a été décrit. Par exemple, les buses pourront être agencées de sorte à être présentes sur toute la longueur de l'enceinte. Les buses pourront également être présentes uniquement au niveau de la sortie de 20 l'enceinte et le circuit de purge agencé au niveau de l'entrée de l'enceinte de sorte que l'ozone circulera à contre-courant du produit dans l'enceinte. De même, les moyens d'humidification du produit pourront être différents de ce qui a été décrit. Par 25 exemple, lesdits moyens pourront être agencés en amont de l'entrée de l'enceinte par exemple au niveau de la trémie d'alimentation du dispositif. En complément ou en remplacement, les moyens d'humidification pourront comporter un circuit de brumisation agencé sur toute ou 30 partie de la longueur de l'enceinte pour mieux contrôler le taux d'humidité de l'atmosphère ozonisée régnant dans l'enceinte et donc le taux d'humidité du produit. 3034994 12 Les moyens d'humidification du produit pourront projeter de l'eau ozonisée en place de l'eau décrite pour participer, en coopération avec les moyens d'injection d'ozone, à la création d'une atmosphère 5 ozonisée dans l'enceinte. En outre, bien qu'ici les moyens d'humidification du produit soient distincts des moyens d'injection de l'ozone, ils pourront être confondus, les moyens d'injection projetant alors directement de l'eau ozonisée dans l'enceinte pour y 10 créer une atmosphère ozonisée. Le dispositif pourra également comprendre des moyens de séchage agencés par exemple au niveau de la sortie de l'enceinte pour mieux contrôler le- taux d'humidité de l'atmosphère ozonisée régnant dans 15 l'enceinte et donc le taux d'humidité du produit. REVENDICATIONS1. Procédé de décontamination en continu d'un produit sous forme de solides divisés, en particulier 5 d'élimination de résidus de pesticides et/ou de mycotoxines, comportant les étapes de : introduire le produit dans une enceinte (1) fermée dans laquelle règne une atmosphère ozonisée sous pression, 10 convoyer le produit dans l'enceinte selon un mouvement continu entre une entrée (4) de l'enceinte et une sortie (7) de l'enceinte de sorte que le produit se trouve continuellement dans l'atmosphère ozonisée lors de son convoyage dans l'enceinte, le produit étant 15 convoyé par une vis de convoyage (11) montée pour tourner dans l'enceinte autour d'un axe donné, expulser le produit hors de l'enceinte par la sortie de l'enceinte après un unique passage du produit à travers l'enceinte. 20 2. Procédé de décontamination selon la revendication 1, dans lequel on équipe la vis de convoyage (11) d'un revêtement protecteur agencé sur le pourtour externe de ses spires pour limiter les frottements entre la vis et des parois internes de 25 l'enceinte (1). 3. Procédé de décontamination selon la revendication 1 ou la revendication 2, dans lequel le revêtement protecteur est une couche de matériau protecteur (14). 30 4. Procédé de décontamination selon la revendication 3, dans lequel le matériau protecteur (14) est à base de polyétheréthercétone. 5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, dans lequel on conforme la vis de convoyage (11) pour 3034994 1 14 qu'elle comporte des palettes (15) agencées sur ses spires. 6. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel on injecte de l'ozone dilué dans de l'air ou de l'eau dans l'enceinte (1) en partie basse de l'enceinte 7. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel on injecte de l'ozone dans de l'air ou de l'eau sur une portion seulement de la longueur de l'enceinte (1). 8. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel on injecte de l'ozone dans de l'air ou de l'eau dans l'enceinte (1) légèrement en aval de l'entrée de l'enceinte. 9. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel on extrait l'ozone résiduel en excès présent dans l'enceinte (1) par une canalisation de sortie (22) agencée en partie haute de l'enceinte. 10. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel on extrait l'ozone résiduel en excès présent dans l'enceinte (1) par une canalisation de sortie (22) agencée légèrement en amont de l'entrée (4) de l'enceinte. 11. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel on injecte de l'eau dans l'enceinte (1) sensiblement au niveau de l'entrée (4) de l'enceinte.