Procédé et dispositif pour stériliser de Peau au moyen d'air ozone Un procédé connu de stérilisation de l'eau par l'ozone est réalisé par le dispositif décrit ci-dessous.
L'eau à stériliser dans sa totalité traverse un organe du type trompe à eau . Cette eau fait ainsi fonction de fluide moteur et provoque l'aspiration du volume d'air ozone nécessaire à sa stérilisation.
La fig. 1 du dessin annexé représente schématique ment une installation classique de stérilisation d'eau au moyen d'air ozone. On a représenté en 1 le conduit d'amenée d'eau à stériliser. Ce conduit débouche dans la trompe à eau 2, le passage de l'eau à stériliser y déter mine une dépression d'où aspiration de l'air ozone par le conduit 3.
L'air ozone est produit par un générateur non repré senté. La trompe débite l'émulsion formée eau/air ozone, dans le conduit vertical 4 se prolongeant jusqu'à la partie inférieure d'une tour de contact 5. Le niveau d'eau s'établit dans cette tour, en 6, le débit d'eau traitée s'écoulant par le déversoir 7.
Afin de faciliter la bonne compréhension du texte il est donné ci-dessous les définitions suivantes. On appelle Charge : la pression de .l'eau mesurée au convergent de la trompe à eau.
Surplomb : la distance verticale entre la naissance du divergent de la trompe et le plan d'eau dans la tour s'établissant au déversoir.
Dénivelée: la distance verticale entre le niveau pié- zométrique correspondant à la charge et le plan d'eau dans la. tour s'établissant au déversoir (dénivelée = charge -h surplomb).
Longueur immergée: la distance verticale entre le plan d'eau dans la tour s'établissant au déversoir et l'extrémité inférieure de la partie droite prolongeant le divergent de la trompe. La longueur immergée correspond à la contre-pres- sion que doit vaincre la trompe à eau au débouché du conduit vertical dans la tour.
Des études antérieures ont permis de démontrer que le rapport du débit d'air aspiré à l'eau fluide moteur est fonction croissante de la dénivelée D et fonction décrois sante de la longueur immergée L et, que, pour une déni velée donnée, il atteint un maximum pour une valeur déterminée de .surplomb S.
Dans tout ce qui suit, le surplomb S est supposé fixé à cette valeur.
Il apparaît que lorsqu'on ne dispose pas d'une déni velée naturelle nécessaire à l'aspiration du débit d'air ozone indispensable, il est nécessaire de disposer .une pompe 8 sur le conduit 1.
En outre, la hauteur de la colonne 5 doit être suf fisante pour qu'elle assure un temps de contact suffisam ment long entre l'ozone et l'eau à stériliser.
On se trouve donc pour la mise en oeuvre de ce pro- cédé en présence de conditions contradictoires.
Il apparaît, en effet, que le rapport nécessaire air ozoné/eau à stériliser sera obtenu avec une valeur de dénivelée, d'autant moins grande que la longueur immer gée est faible, la dépense d'énergie minimum correspon dant à une longueur immergée nulle.
L'application de cette condition est contradictoire avec le principe qui veut que la longueur immergée soit suffisante pour assurer une durée de contact suffisam ment longue entre l'ozone et l'eau à stériliser ; on est donc amené à augmenter la charge d'une valeur telle qu'elle compense la longueur immergée, afin d'obtenir le rapport nécessaire air ozoné/eau à ,stériliser, d'où une certaine dépense d'énergie supplémentaire.
En d'autres termes, il apparaît que Pour obtenir le meilleur rendement énergétique dune installation de mise en contact de l'air ozone avec l'eau à stériliser, la valeur de la longueur immergée doit être la plus faible possible.
Pour obtenir le maximum d'efficacité de la quantité d'ozone mise en #uvre sur le plan de la stérilisation, la valeur de la longueur immergée doit être la plus forte possible. Inversement, la diminution de la longueur immergée conduit à utiliser un taux d'ozone plus élevé.
Dans la pratique actuelle, on réalise un compromis entre ces deux conditions, tel qu'il ne soit pas l'origine de dépenses exagérées d'énergie, aussi bien pour la mise en contact de l'air ozoné et de l'eau à stériliser que pour la production d'ozone nécessaire à la stérilisation.
Ce compromis, toutefois, ne satisfait que partielle ment à une troisième condition, condition d'efficacité, elle aussi, qui a trait à la solubilité de l'ozone dans l'eau.
L'expérience confirmant les principes physiques montre que, pour un même taux d'ozone apporté à l'eau, à partir d'un air ozoné à la même concentration et tou tes autres conditions identiques, la quantité d'ozone dis soute est fonction croissante de la charge, c'est-à-dire, pratiquement de la dénivelée sous laquelle travaille la trompe à eau.
L'émulsion obtenue est, en effet, d'autant plus fine, l'air ozoné d'autant plus divisé que la charge mise en #uvre est plus forte. Le diamètre des bulles étant plus petit, plus grande est la surface d'échange avec l'eau, l'un des facteurs déterminants du processus de dissolution.
Or, une solubilisation poussée s'approchant du coef ficient de dissolution théorique ne peut être atteinte que pour des valeurs de dénivelées très supérieures à celles correspondant au compromis précité.
1. de telles valeurs conduiraient à utiliser des lon gueurs immergées, elles-mêmes très élevées, afin de ne pas dépasser le rapport nécessaire air ozoné/eau hypothèse inacceptable sur le plan constructif et écono mique.
2. correspondraient de toute façon à une dépense d'énergie pour la mise en contact également inadmissible. Il demeure que les valeurs pratiquement adoptées dans des procédés connus sont loin de donner lieu à une utilisation totale de la quantité d'ozone mise en oeuvre, ce qui se traduït par l'importance des pertes effluentes que représente l'air encore ozoné à sa sortie de la tour de contact.
En conclusion, les procédés connus du genre décrit ne peuvent être considérés comme entièrement satisfai sants.
La présente invention a pour objet un procédé et un dispositif permettant de réaliser les deux objectifs recher chés : efficacité et économie.
Ce procédé pour stériliser de l'eau au moyen d'air ozoné est caractérisé en ce que l'on fait écouler par simple gravité cette eau sous la forme d'un courant prin cipal, depuis une capacité d'alimentation jusqu'à une capacité de contact, on prélève dans la capacité d'alimen- tatïon un courant d'eau auxiliaire que l'on refoule sous pression à travers une trompe alimentée en air ozoné pour former une émulsion eau-air ozoné que l'on injecte dans le courant principal,
l'injection se faisant en un point correspondant à une contre-pression égale à la valeur minimum pour que le rapport volumétrique air ozoné : eau motrice ne dépasse pas 300 %.
On voit, immédiatement, les avantages du procédé. La contre-pression étant très faible, le rapport d'aspi ration air/eau motrice est très élevé ainsi que le ren- dement de la trompe à eau, la dépense d'énergie est donc consïdérablement diminuée.
On va maintenant, à titre d'exemple, décrire deux formes d'exécution du procédé selon l'invention plus en détail en se référant au dessin annexé sur lequel La fig. 2 représente un dispositif pour la mise en #uvre de la première forme d'exécution du procédé.. La fig. 3 représente un autre dispositif pour la mise en #uvre d'une variante.
Si l'on se réfère à la fig. 2, on voit que le conduit principal 10, partant de la capacité principale, est immergé dans une tour 11. Le niveau de l'eau s'établit en 12 et l'eau traitée s'écoule par le déversoir 13.
Par un conduit 14, on prélève, dans la capacité prin cipale, une faible proportion du débit total d'eau à sté riliser et une pompe 15 placée sur le conduit 14 met en charge cette fraction de débit sur une trompe 16 aspi rant l'air ozoné par 17, et injectant l'émulsion formée au point 18 du conduit principal 10.
La position du point 18, compte tenu des pertes de charge est choisie de façon telle que la colonne d'émul sion créée entre l'extrémité 10 du conduit 10 et le point 18 représente un poids d'émulsion (c'est-à-dire prati quement d'eau) sensiblement égal au poids de la colonne d'eau l0'-12, juste inférieur à ce dernier de la contre- pression n,
c'est-à-dire de celle minimum nécessaire et suffisante pour ne pas dépasser une limite de 300 % du rapport air ozoné/eau motrice.
La distance sur laquelle l'émulsion reste au contact de l'eau et le temps de contact entre l'ozone (dissous) et l'eau peuvent être aussi grands qu'on le désire, le con duit 10 pouvant avoir telle longueur immergée voulue, sans pour autant que la trompe à eau cesse de fonction ner à la contre-pression [, c'est-à-dire à une contre- pression minime.
En ce qui concerne le dispositif représenté à la fig. 2 du dessin, l'exemple numérique suivant peut être donné : pour un débit d'eau total de 160 m3 par heure, il passe par la trompe 16 via la conduite 14 et la pompe 15, un débit de 1,7 à 7 % du débit total, le diamètre de la conduite 14 n'étant que de 53 mm et la contre- pression au point d'inspection 18 n'est que de 0,
30 m de colonne d'eau (avec une valeur x = 0,30 m) pour un rapport air ozoné/débit d'eau total de 5 - 20 : 100 correspondant à un rapport air ozoné/cau motrice de 250 - 300 : 100. La contre-pression que doit vaincre la pompe 15 n'est donc que de 0,30 m de colonne d'eau, c'est-à-dire 1/15 de la contre-pression à vaincre par la pompe dans le dispositif classique représenté à la fig. 1, ce qui conduit à une dépense énergétique nettement moindre en ce qui concerne la pompe 15.
La hauteur séparant les niveaux de surface libre dans la capacité d'alimentation et dans la tour était, en l'occurrence,<B>0,80</B> m.
Dans la variante représentée à la fig. 3 le conduit 10 fait place à un conduit 20 sensiblement horizontal partant de la capacité d'alimentation et débouchant dans un réservoir 21, le circuit auxiliaire 14-18 restant sem blable en disposition et en rôle.
L'emploi d'un tel réservoir permet d'éviter la cons truction onéreuse d'une (ou plusieurs) tours de contact.