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Abstract

The device (10) for carrying out the method comprises a vessel (11) for storing a mixture of water and lipid materials to be treated fed in through an opening (12) provided with a cover (13). Specific bacterial strains capable of producing lipase enzymes are added to the mixture. The mixture is stirred by mixers (14) provided in the vessel (11) and rotated by electric motors (15). The bacteria are immediately operative to solubilise the lipid materials. A discharge channel (17) connected to the bottom of the tank (11) enables solubilised lipid materials to be drawn off and fed into a tank (18) in a treatment plant.

Description

PROCEDE ET DISPOSITIF DE BIODEGRADATION DES MATIERES
LIPIDES
La présente invention concerne un procédé de biodégradation de matières lipides, notamment des triglycérides, phosphoglycérides et composés dérivés, composants essentiels des graisses et huiles alimentaires.METHOD AND DEVICE FOR BIODEGRADATION OF MATERIALS
LIPIDS
The present invention relates to a process for biodegrading lipid materials, in particular triglycerides, phosphoglycerides and derived compounds, essential components of edible fats and oils.

Elle concerne également un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé de biodégradation de matières lipides, notamment des triglycérides, phosphoglycérides et composés dérivés, composants essentiels des graisses et huiles alimentaires.It also relates to a device for implementing the process of biodegradation of lipid materials, in particular triglycerides, phosphoglycerides and derived compounds, essential components of fats and edible oils.

Les eaux usées provenant des cuisines privées ou de restaurants ainsi que de diverses entreprises du secteur agro-alimentaire traitant des produits laitiers, des produits carnés ou des oléagineux, contiennent des matières lipides d'origine alimentaire qui sont responsables de nuisances diverses difficiles à combattre. Parmi ces nuisances on peut mentionner le colmatage des conduits d'évacuation et des égouts, I'émission d'odeurs désagréables et le développement de bactéries filamenteuses dans les stations d'épuration.Wastewater from private kitchens or restaurants as well as from various companies in the agro-food sector processing dairy products, meat products or oilseeds, contains lipid materials from food which are responsible for various nuisances which are difficult to combat. Among these nuisances one can mention the clogging of evacuation conduits and sewers, the emission of unpleasant odors and the development of filamentous bacteria in treatment plants.

De nombreuses méthodes de traitement physico-chimique des matières lipides ont été testées, mais elles se révèlent à la fois onéreuses et peu performantes.Many methods of physico-chemical treatment of lipid materials have been tested, but they prove to be both expensive and ineffective.

On a par ailleurs constaté que les matières lipides, de par leur structure chimique, ne sont pas dégradées par la microflore usuelle des stations d'épuration. Seules certaines bactéries sont capables, grâce à leurs enzymes, de casser les molécules de matières lipides. Ces bactéries ne sont pratiquement pas présentes dans la biologie des stations d'épuration et par conséquent, ne peuvent pas agir sur les matières lipides pour fractionner leurs molécules.It has also been found that lipid materials, by their chemical structure, are not degraded by the usual microflora of treatment plants. Only certain bacteria are able, thanks to their enzymes, to break down the molecules of lipid matter. These bacteria are practically not present in the biology of wastewater treatment plants and therefore cannot act on lipid materials to fractionate their molecules.

La présente invention se propose de pallier les inconvénients ci-dessus et de réaliser un procédé ainsi qu'un dispositif de mise en oeuvre de ce procédé en vue de provoquer la biodégradation totale des matières lipides.The present invention proposes to overcome the above drawbacks and to carry out a method and a device for implementing this method with a view to causing total biodegradation of lipid materials.

Dans ce but, le procédé est caractérisé en ce que l'on procède en deux étapes successives
- une première étape au cours de laquelle on procède à une réduction des
molécules de matières lipides en leurs composants, pour les rendre solubles
dans l'eau, ce processus étant effectué grâce à des enzymes émises par des
bactéries,
- une seconde étape au cours de laquelle on procède à une biodégradation
classique des matières lipides solubilisées au cours de la première étape.To this end, the method is characterized in that one proceeds in two successive stages
- a first step during which a reduction in
molecules of lipid materials in their components, to make them soluble
in water, this process being carried out thanks to enzymes emitted by
bacteria,
- a second stage during which a biodegradation is carried out
classic lipid materials solubilized during the first stage.

Selon un mode de mise en oeuvre préféré, lesdites enzymes sont de type lipases capables de réduire les matières lipides en leurs constituants, à savoir un noyau de glycérol et trois acides gras.According to a preferred embodiment, said enzymes are of the lipase type capable of reducing lipid materials into their constituents, namely a glycerol nucleus and three fatty acids.

Au cours de ladite première étape du procédé on traite un mélange d'eau et de matières lipides dans une citerne et on effectue un brassage pour homogénéiser le mélange et créer un maximum de contacts entre les particules de matières lipides et les enzymes.During said first step of the process, a mixture of water and lipid materials is treated in a tank and mixing is carried out to homogenize the mixture and create maximum contact between the particles of lipid materials and the enzymes.

Cette première étape est effectuée par hydrolyse biologique simple.This first step is carried out by simple biological hydrolysis.

Ladite seconde étape est effectuée dans une station d'épuration ou similaire, par une biodégradation classique. Cette biodégradation peut également se produire dans un digesteur anaérobie par assimilation par des bactéries méthanogènes.Said second step is carried out in a treatment plant or the like, by conventional biodegradation. This biodegradation can also occur in an anaerobic digester by assimilation by methanogenic bacteria.

De préférence, I'on procède à un soutirage des matières lipides solubilisées au fond d'une citerne dans laquelle se déroule ladite première étape de traitement, et l'on déverse ces matières lipides solubilisées dans une enceinte en vue de la mise en oeuvre de ladite seconde étape de traitement.Preferably, the solubilized lipid materials are drawn off at the bottom of a tank in which the said first treatment step takes place, and these solubilized lipid materials are poured into an enclosure for the implementation of said second processing step.

Dans ce but également, le dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé est caractérisé en ce qu'il comporte une citerne dans laquelle un mélange d'eau et de matières lipides à traiter est stocké, auquel on additionne des bactéries capables de générer des enzymes lipases qui réduisent les matières lipides en leurs constituants, à savoir un noyau de glycérol et trois acides gras, afin de les solubiliser dans une première étape, et une enceinte contenant des bactéries capables de digérer les matières lipides solubilisées au cours d'une seconde étape.For this purpose also, the device for implementing this process is characterized in that it comprises a tank in which a mixture of water and lipid materials to be treated is stored, to which bacteria capable of generating are added. lipase enzymes which reduce lipid materials to their constituents, namely a glycerol nucleus and three fatty acids, in order to dissolve them in a first step, and an enclosure containing bacteria capable of digesting the lipid materials solubilized during a second step.

Dans une forme de réalisation préférée du dispositif, ladite citerne comporte des moyens pour brasser le mélange au cours de ladite première étape. In a preferred embodiment of the device, said tank comprises means for mixing the mixture during said first step.

Selon les variantes de réalisation, I'enceinte dans laquelle se réalise ladite étape peut être un bassin d'une station d'épuration dans laquelle se réalise la seconde étape ou un digesteur anaérobie contenant des bactéries méthanogènes. According to the variant embodiments, the enclosure in which said step is carried out may be a basin of a purification station in which the second step is carried out or an anaerobic digester containing methanogenic bacteria.

Dans la forme de réalisation préférée du dispositif, celui-ci comporte des moyens pour prélever les matières lipides solubilisées au fond de ladite citerne et pour les déverser dans ladite enceinte.In the preferred embodiment of the device, it comprises means for removing the lipid materials dissolved at the bottom of said tank and for discharging them into said enclosure.

La présente invention sera mieux comprise en référence à la description d'un mode de réalisation préféré du procédé selon l'invention ainsi que du dispositif de mise en oeuvre, et au dessin annexé dont la figure unique représente schématiquement ce dispositif.The present invention will be better understood with reference to the description of a preferred embodiment of the method according to the invention as well as of the implementation device, and to the accompanying drawing, the single figure of which schematically represents this device.

En référence à la figure, le dispositif 10 selon l'invention se compose essentiellement d'une citerne 11 dans laquelle est stocké un mélange d'eau et de matières lipides à traiter introduit par une ouverture 12 munie d'un couvercle 13 La citerne est équipée de malaxeurs 14, entraînés en rotation par des moteurs électriques 15.Referring to the figure, the device 10 according to the invention essentially consists of a tank 11 in which is stored a mixture of water and lipid materials to be treated introduced by an opening 12 provided with a cover 13 The tank is equipped with mixers 14, rotated by electric motors 15.

Un conduit d'évacuation 17 est raccordé au fond, ou dans la zone inférieure de la citerne 11 pour permettre le prélèvement de matières lipides solubilisées et les déverser dans un bassin 18 d'une station d'épuration.A discharge pipe 17 is connected to the bottom, or in the lower zone of the tank 11 to allow the removal of solubilized lipid materials and discharge them into a basin 18 of a purification station.

Au cours de la première étape, on stocke dans la citerne 11 un mélange d'eau et de matières lipides insolubles dans l'eau. On ajoute à ce mélange des souches bactériennes spécifiques, capables de produire des enzymes lipases. Le mélange est brassé pour rester homogène et provoquer le maximum de contacts entre les particules de matières lipides et les enzymes.During the first step, a mixture of water and water-insoluble lipid materials is stored in tank 11. To this mixture are added specific bacterial strains capable of producing lipase enzymes. The mixture is stirred to remain homogeneous and cause maximum contact between the particles of lipid matter and the enzymes.

L'action des bactéries est intense et immédiate et consiste à réduire les matières lipides en leurs composants constitutifs, qui sont le glycérol et trois acides gras, de telle manière que ces matières lipides sont rapidement solubilisées. Les composés des matières lipides dégradées par les enzymes restent en solution dans l'eau, les matières lipides non dégradées surnagent à la surface. Le prélèvement des matières lipides solubilisées se fait par simple pompage dans le fond de la citerne après un arrêt momentané du brassage. The action of the bacteria is intense and immediate and consists in reducing the lipid materials into their constituent components, which are glycerol and three fatty acids, in such a way that these lipid materials are rapidly dissolved. The compounds of the lipid materials degraded by the enzymes remain in solution in water, the lipid materials not degraded float on the surface. The solubilized lipid material is removed by simple pumping into the bottom of the tank after a temporary stopping of the mixing.

Ces matières lipides sont transférées de la citerne dans le bassin 18 d'une station d'épuration où elles sont biodégradées de manière tout à fait classique par les bactéries qui s'y trouvent. L'effluent final de la station d'épuration n'est pas affecté dans sa finalité par l'apport de matières lipides solubilisées
Une variante de la seconde étape de digestion classique par des bactéries de la station d'épuration peut consister en une assimilation des matières lipides solubilisées par des bactéries méthanogènes dans un ou plusieurs digesteurs anaérobies. La production de méthane est ainsi augmentée.These lipid materials are transferred from the tank into the basin 18 of a purification station where they are biodegraded in a completely conventional manner by the bacteria which are there. The final effluent from the treatment plant is not affected in its finality by the supply of solubilized lipid materials
A variant of the second conventional digestion step with bacteria from the treatment plant can consist of an assimilation of lipid materials solubilized by methanogenic bacteria in one or more anaerobic digesters. Methane production is thus increased.

Ce procédé en deux étapes est particulièrement avantageux parce qu'il est simple et facile à mettre en oeuvre de façon économique I1 suffit en effet d'associer à une station d'épuration, une citerne de prétraitement permettant d'obtenir rapidement la solubilisation des matières lipides dans de l'eau. This two-step process is particularly advantageous because it is simple and easy to implement economically. It is indeed sufficient to combine with a purification station, a pretreatment tank enabling the solubilization of the materials to be quickly obtained. lipids in water.

La présente invention n'est pas limitée aux formes de réalisation décrites, mais peut subir diverses modifications et se présenter sous diverses variantes évidentes pour l'homme du métier. The present invention is not limited to the embodiments described, but can undergo various modifications and come in various variants obvious to those skilled in the art.

Claims (12)

REVENDICATIONS 1. Procédé de biodégradation de matières lipides, notamment des triglycérides, phosphoglycérides et composés dérivés, composants essentiels des graisses et des huiles alimentaires, caractérisé en ce que l'on procède en deux étapes successives:1. A process for biodegrading lipid materials, in particular triglycerides, phosphoglycerides and derived compounds, essential components of fats and edible oils, characterized in that one proceeds in two successive stages: - une première étape au cours de laquelle on procède à une réduction des - a first step during which a reduction in molécules de matières lipides en leurs composants, pour les rendre solubles molecules of lipid materials in their components, to make them soluble dans l'eau, ce processus étant effectué grâce à des enzymes émises par des in water, this process being carried out thanks to enzymes emitted by bactéries, bacteria, - une seconde étape au cours de laquelle on procède à une biodégradation - a second stage during which a biodegradation is carried out classique des matières lipides solubilisées au cours de la première étape. classic lipid materials solubilized during the first stage. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdites enzymes sont de type lipases capables de réduire les matières lipides en leurs constituants, à savoir un noyau de glycérol et trois acides gras.2. Method according to claim 1, characterized in that said enzymes are of the lipase type capable of reducing lipid materials into their constituents, namely a glycerol nucleus and three fatty acids. 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que au cours de ladite première étape on traite un mélange d'eau et de matières lipides dans une citerne et on effectue un brassage pour homogénéiser le mélange et créer un maximum de contacts entre les particules de matières lipides et les enzymes.3. Method according to claim 1, characterized in that during said first step a mixture of water and lipid materials is treated in a tank and mixing is carried out to homogenize the mixture and create maximum contact between the particles lipid materials and enzymes. 4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'on effectue ladite première étape par hydrolyse biologique simple.4. Method according to claim 3, characterized in that said first step is carried out by simple biological hydrolysis. 5. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite seconde étape est effectuée dans une station d'épuration ou similaire par une biodégradation classique.5. Method according to claim 1, characterized in that said second step is carried out in a treatment plant or the like by conventional biodegradation. 6. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite seconde étape est effectuée dans un digesteur anaérobie par assimilation par des bactéries méthanogènes.6. Method according to claim 1, characterized in that said second step is carried out in an anaerobic digester by assimilation by methanogenic bacteria. 7. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on procède à un soutirage des matières lipides solubilisées au fond d'une citerne dans laquelle se déroule ladite première étape de traitement, et l'on déverse ces matières lipides solubilisées dans une enceinte en vue de la mise en oeuvre de ladite seconde étape de traitement. 7. Method according to claim 1, characterized in that one proceeds to a drawing off of the lipid materials solubilized at the bottom of a tank in which takes place said first treatment step, and these lipid materials solubilized are poured into a enclosure for the implementation of said second processing step. 8. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé de biodégradation de matières lipides, notamment des triglycérides, phosphoglycérides et composés dérivés, composants essentiels des graisses et des huiles alimentaires caractérisé en ce qu'il comporte une citerne (11) dans laquelle un mélange d'eau et de matières lipides à traiter est stocké, auquel on additionne des bactéries capables de générer des enzymes lipases qui réduisent les matières lipides en leurs constituants, à savoir un noyau de glycérol et trois acides gras, afin de les solubiliser dans une première étape, et une enceinte contenant des bactéries capables de digérer les matières lipides solubilisées au cours d'une seconde étape.8. Device for implementing the process for biodegrading lipid materials, in particular triglycerides, phosphoglycerides and derived compounds, essential components of fats and edible oils, characterized in that it comprises a tank (11) in which a mixture of water and lipid materials to be treated is stored, to which bacteria capable of generating lipase enzymes are added which reduce lipid materials to their constituents, namely a glycerol nucleus and three fatty acids, in order to dissolve them in a first step , and an enclosure containing bacteria capable of digesting the lipid materials solubilized during a second step. 9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que ladite citerne (11) comporte des moyens pour brasser le mélange au cours de ladite première étape.9. Device according to claim 8, characterized in that said tank (11) comprises means for stirring the mixture during said first step. 10. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que ladite enceinte est un bassin (18) d'une station d'épuration dans laquelle se réalise ladite seconde étape.10. Device according to claim 8, characterized in that said enclosure is a basin (18) of a purification station in which said second step is carried out. 11. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que ladite enceinte est un digesteur anaérobie contenant des bactéries méthanogènes.11. Device according to claim 8, characterized in that said enclosure is an anaerobic digester containing methanogenic bacteria. 12. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens (17) pour prélever les matières lipides solubilisées au fond de ladite citerne et pour les déverser dans ladite enceinte. 12. Device according to claim 8, characterized in that it comprises means (17) for removing the lipid materials dissolved at the bottom of said tank and for discharging them into said enclosure.
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