FR2936509A1 - Dispositif et procede pour l'elimination d'un compose continu dans un fluide. - Google Patents

Abstract

La présente invention concerne un dispositif d'élimination d'au moins un composé contenu dans un fluide, comprenant un système de rayonnement UV, au moins un compartiment Ci contenant un matériau photocatalytique susceptible d'être insolé par ledit système de rayonnement UV, des moyens pour amener ledit fluide dans ledit au moins un compartiment C , au moins un compartiment C distinct dudit au moins un compartiment C , permettant de récupérer ledit fluide après élimination dudit composé, des moyens pour amener un fluide contenant de l'oxygène dans au moins un compartiment C et une membrane séparant lesdits compartiments C et C et permettant le passage d'au moins un fluide. La présente invention concerne également un procédé d'élimination d'au moins un composé contenu dans un fluide utilisant un tel dispositif.

Description

DISPOSITIF ET PROCÉDÉ POUR L'ÉLIMINATION D'UN COMPOSÉ CONTENU DANS UN FLUIDE

DESCRIPTION 5 DOMAINE TECHNIQUE L'invention appartient au domaine de la dépollution, de la désinfection, de la purification et/ou de la décontamination des fluides. Ainsi, la présente invention propose un 10 dispositif de type réacteur membranaire photocatalytique permettant de purifier un flux notamment aqueux contaminé par un composé non souhaité tel qu'un composé toxique. Un tel dispositif peut être facilement décliné à l'échelle du laboratoire comme à 15 l'échelle industrielle. La présente invention concerne également un procédé d'élimination d'un composé non souhaité contenu dans un fluide mettant en oeuvre un tel dispositif. ÉTAT DE LA TECHNIQUE ANTÉRIEURE 20 La destruction des composés polluants organiques est effectuée (i) par un traitement chimique tel qu'une oxydation chimique en présence d'oxydants (H202, NaOC1) ou par hydrolyse acide ou basique, (ii) par un traitement physique utilisant un rayonnement UV 25 par lampe à mercure, (iii) par un traitement biologique telle que l'oxydation biologique réalisée dans les stations de traitement des effluents ou (iv) par une combinaison de plusieurs types choisis parmi les traitements chimique, physique et biologique. 30 2 La désinfection des fluides comme l'air et l'eau peut être obtenue directement par un rayonnement UV [1, 2]. Ce système est déjà utilisé à l'échelle industrielle depuis de nombreuses années [3].

Aux alentours d'une longueur d'onde de 254 nm (UV C) [4], l'ADN des microorganismes et plus généralement de toute cellule vivante est dégradé, de façon irréparable, empêchant la duplication du patrimoine génétique et donc la division cellulaire. Il s'ensuit une mortalité de la population cellulaire ou des microorganismes.

Les UV peuvent également avoir des effets indirects en présence de matériaux photocatalytiques.

En effet, d'autres raies d'émission peuvent avoir des effets létaux sur des microorganismes vivants. Une lampe à mercure émettant à 365 nm (UV A) possède la propriété d'exciter l'oxyde de titane (TiO2) en phase cristalline anatase ou tout autre composé photocatalytique, habituellement des semi-conducteurs tels que SiO2, ZrO2, etc. conduisant à la formation de radicaux libres comme le radical hydroxyle (OH°). L'effet recherché est habituellement une oxydation des polluants. A partir d'un effluent pollué, le résultat sera une diminution de la demande chimique en oxygène (DCO). En résumé, les espèces réactionnelles sont : les radicaux libres qui jouent le jeu d'initiateurs de la réaction, les composés polluants et l'oxygène. Les produits de la réaction, dans le cas d'une hypothèse simplificatrice où le polluant est un 3 hydrocarbure sont majoritairement l'eau (H2O) et le dioxyde de carbone (CO2). Le TiO2 ou tout autre matériau photocatalytique intervient comme catalyseur de la réaction, activé par l'énergie des photons UV [5], l'ensemble produisant les radicaux libres. Concernant le matériau photocatalytique, il est important que celui-ci ait des propriétés d'adsorption des composés à détruire [6] afin d'augmenter les probabilités de rencontre entre, d'une part, les radicaux libres formés à la surface du matériau photocatalytique et dont la durée de vie est très faible et, d'autre part, les polluants à oxyder. La présence de radicaux libres notamment OH° et l'importance de la présence d'oxygène dissous a été mis en évidence par [7]. Le peroxyde d'hydrogène peut également être utilisé [8]. On parle alors indistinctement de réactions d'oxydation ou d'hydrolyse.

Les polluants visés sont habituellement des composés organiques sous forme dissoute, sous forme de colloïdes, des agrégats de matières organiques, ou bien des microorganismes. Dans ce dernier cas, les phénomènes d'oxydation s'initient à la surface du microorganisme. La paroi du microorganisme est lésée et peut conduire à la lyse et à la mort du microorganisme. Certains travaux ont aussi mis en évidence la possibilité d'agglomérer des métaux lourds, ou des composés halogénés en solution, par des réactions d'oxydation ou de réduction [9]. Dans certains cas, la séparation de ces composés agrégés est alors facilitée. 4 Cette technologie permet donc d'éliminer les composés pathogènes, chimiques (polluants tels que phénols, insecticides, pesticides, métaux lourds) ou d'origine biologiques (toxines, virus, bactéries, levures, moisissures, protozoaires etc.). Au final on aboutit à une désinfection (chimique ou biologique) de l'eau.

Actuellement, le dispositif d'émission du rayonnement UV le plus courant consiste en une lampe à vapeur de mercure sous forme d'un tube de type néon insérée de façon étanche dans une tuyauterie. Le film fluide (liquide ou gazeux) entourant la lampe subit une irradiation UV provoquant la mort des microorganismes qui s'y trouvent en suspension. L'inconvénient des lampes à mercure classiques est leur encombrement important, la nécessité d'une période de chauffe au démarrage, et surtout leur durée de vie limitée (à peu près un an) produisant des déchets industriels contaminés en mercure.

Il est aussi possible d'émettre un rayonnement UV par des diodes électroluminescentes (LED) possédant un spectre d'émission large (typiquement de 240 à 400 nm). L'avantage de ce type de composant est leur faible coût, leur faible consommation d'énergie (de l'ordre de la dizaine de milliwatts) et leur petite taille permettant leur implantation au plus près, voire à l'intérieur d'une veine liquide et ce même pour des tuyauteries de petite taille. De plus, leur durée de vie est de 5 à 10 fois supérieure à celle des lampes à mercure. A l'heure actuelle, l'implantation de LED sur tout type de surface est développée par la société 5 PW Circuits basée en Angleterre. Cette société a imaginé le concept de réacteur photocatalytique tubulaire de gros diamètre (cl) 80-100 mm) équipé de LED décrit dans la demande internationale WO 2007/113537 [10].

Les LED peuvent être insérés dans toute sorte de systèmes prévus pour la dégradation de composés contenus dans des fluides, par exemple l'air [11], ou l'eau [12]. Les LED ont aussi la caractéristique d'émettre un rayonnement relativement focalisé, c'est-à-dire que le faisceau lumineux est limité à un angle de quelques degrés, classiquement 10 à 50. Pour augmenter la probabilité de rencontre entre le faisceau et les réactifs, il peut être choisi de multiplier la dissémination des LED autour de la veine liquide comme décrit dans la demande internationale WO 2007/113537 [10].

Le matériau photocatalytique peut se présenter sous forme de dépôt d'une couche fixée sur un support (par exemple une tuyauterie), ou sur un support poreux [13]. Le fait de déposer une couche photocatalytique sur la surface d'une conduite simplifie le pilotage du procédé car il n'y a pas besoin d'une étape de récupération du catalyseur en vue de son recyclage. Mais l'inconvénient réside dans la probabilité limitée de rencontre entre espèces 6 réactionnelles, à savoir les radicaux libres formés en surface du matériau photocatalytique, l'oxygène et les composés que l'on veut détruire. On peut alors privilégier la mise en oeuvre d'un matériau photocatalytique sous forme dispersée. Par exemple, une poudre de TiO2 dont la taille des particules est inférieure ou égale au micromètre est maintenue en suspension par une agitation ou une turbulence suffisante, en présence d'un système d'irradiation UV immergé à l'intérieur ou situé à l'extérieur du réacteur dans le cas où celui-ci comporte des parois transparentes.

Classiquement, à la fin de la réaction, les particules sont récupérées. Il existe donc une juxtaposition d'une étape réactionnelle et d'une étape de séparation. Cette récupération peut se faire par une décantation. Néanmoins, la faible des particules limite cette possibilité. avantageusement une étape de par filtration membranaire juxtaposée à réaction ([14]). Les membranes mises en oeuvre peuvent être de type fibres creuses, ou cylindriques (ou tout autre 25 géométrie membranaire), en matériaux organiques ou inorganiques, par exemple de type céramique (ou tout autre matériau poreux). Cependant, il est important de prendre en compte les propriétés abrasives des particules photocatalytiques sous forme d'oxydes 30 métalliques ou tout autre matériau semi-conducteur, et on préfèrera mettre en oeuvre des membranes céramiques. étape de granulométrie On préfère alors séparation l'étape de 7 Dans certains cas, le photocatalyseur est immobilisé sur la membrane [15]. Toutefois, dans un tel dispositif, il n'y a pas de diffusion de l'oxygène dans le réacteur photocatalytique. Même si différents types de dispositifs de décontamination des fluides sont actuellement disponibles, il existe encore un réel besoin de fournir un dispositif permettant d'améliorer la probabilité de 10 rencontre entre polluants, réactifs tels que l'oxygène et photocatalyseur activé, tout en restant compact de façon à présenter un faible coût de production. EXPOSÉ DE L'INVENTION 15 La présente invention permet de répondre, entre autres, aux besoins indiqués ci-dessus et de résoudre les inconvénients des dispositifs utiles dans l'oxydation photocatalytique des fluides de l'art antérieur. 20 A cet effet, la présente invention est basée sur un dispositif simplifié et amélioré par rapport aux dispositifs de traitement des fluides de l'art antérieur. Ce dispositif peut être défini comme un réacteur photocatalytique membranaire irradié par 25 des UV. En effet, les étapes de : rétention de la poudre photocatalytique, réaction d'oxydation et/ou d'hydrolyse, diffusion de l'oxygène, séparation des produits oxydés 30 ont lieu en un même endroit, au niveau de la surface membranaire. C'est donc la membrane, élément spécifique5 8 du réacteur photocatalytique membranaire qui assure, en un même lieu, les différentes fonctionnalités décrites. Le dispositif selon la présente invention permet d'augmenter la probabilité de rencontre entre le (ou les) composé(s) à éliminer, les réactifs tels que notamment l'oxygène et le photocatalyseur activé. Ceci revient à augmenter le rapport surface active/volume dispositif . Par surface active , on entend, dans le cadre de la présente invention, la surface du photocatalyseur activé par les photons UV. Au final, ceci revient à améliorer la compacité du dispositif, objectif en adéquation avec la petite taille de systèmes de rayonnement UV utilisables tels que les LED UV et la focalisation de leur faisceau lumineux. La compacité du système permet de réduire le volume du dispositif et donc son encombrement, de diminuer le dimensionnement du système hydraulique associé (tuyauterie, pompes), et ainsi permet de réduire les coûts de construction. A l'échelle du laboratoire, une meilleure manipulation du système est obtenue.

Ainsi, la présente invention propose un dispositif d'élimination d'au moins un composé contenu dans un fluide, comprenant - un système de rayonnement UV, - au moins un compartiment Cl contenant un 30 matériau photocatalytique susceptible d'être insolé par ledit système de rayonnement UV, 9 - des moyens pour amener ledit fluide dans ledit au moins un compartiment Cl, - au moins un compartiment C2 distinct dudit au moins un compartiment Cl, permettant de récupérer ledit fluide après élimination dudit composé, - des moyens pour amener un fluide contenant de l'oxygène dans au moins un compartiment C2, une membrane séparant lesdits compartiments Cl et C2 et permettant le passage d'au moins un fluide.

Dans le cadre de la présente invention, on entend par composé un composé non souhaité tel qu'une impureté ou un contaminant, susceptible d'être présent ou présent dans un fluide. Avantageusement, ledit composé est un composé pathogène. Le composé peut être un composé organique ou inorganique, moléculaire ou particulaire. Ledit composé organique peut être présent dans le fluide sous forme dissoute, sous forme de colloïdes, sous forme d'agrégats de matières organiques. Le composé peut être d'origine biologique tel qu'une toxine, une moisissure, un micro-organisme, un virus, une bactérie, une levure, un protozoaire ou un champignon. Le composé peut être d'origine chimique et notamment choisi parmi le NO2, le CO, un phénol, un insecticide, un pesticide, un composé organique volatil tel que le benzène, le toluène, l'éthylbenzène ou les 10 xylènes, un aldéhyde, un composé halogéné ou un métal lourd. Le composé peut être présent dans le fluide sous forme très diluée ou beaucoup plus concentrée.

Ainsi, la quantité dudit composé dans le fluide à traiter est comprise entre 1 pg à 100 g /litre de fluide à traiter.

Dans le cadre de la présente invention, on 10 entend par fluide un gaz ou un liquide. A titre d'exemples de fluides dans lesquels la présente invention vise à éliminer les composés non souhaités, on peut citer l'eau usée notamment dans des stations d'épuration, l'eau de piscine, l'eau d'un 15 aquarium, l'eau de refroidissement des systèmes de climatisation, l'air issu des tours aéroréfrigérées, l'air circulant au sein des hôpitaux, l'air circulant au sein d'entreprises dans lesquelles la présence de polluants ou d'impuretés n'est pas acceptable vis-à-vis 20 de la production telles que les sociétés pharmaceutiques ou agro-alimentaires. De façon plus générale, la présente invention concerne un dispositif et un procédé s'appliquant à tout fluide gazeux ou liquide dans lequel au moins un composé doit être 25 éliminé.

Dans le cadre de la présente invention, on entend par élimination d'un composé dans un fluide aussi bien le fait de diminuer la quantité du composé 30 dans ledit fluide que l'élimination complète dudit composé dans ledit fluide. 11 Cette élimination peut être accomplie en transformant ledit composé en un autre composé préféré car moins pathogène et/ou en inactivant ledit composé et notamment les composés d'origine biologique. Dans le cas d'un composé toxique, son élimination consiste en l'inactiver et/ou en le transformer en un composé inoffensif en santé humaine et/ou animale. L'élimination du composé dans le cadre de la présente invention met en oeuvre une dégradation photocatalytique.

La membrane permettant le passage d'au moins un fluide présente dans le dispositif de l'invention est une membrane poreuse, minérale ou préparée à partir de composés organiques qui, comme précédemment expliqué, a différentes fonctions. Une membrane préparée à partir de composés organiques peut être en acétate de cellulose, en éthylcellulose, en polyéther sulfone ou en polyacrylonitrile, alors qu'une membrane minérale, inorganique, sera avantageusement en céramique, métallique ou en carbone inerte telle que, par exemple, les membranes Carbosep . Elle sépare, du (ou des) compartiment(s) C2, le (ou les) compartiment(s) Cl dans lequel a lieu la réaction d'oxydation et/ou d'hydrolyse et donc la formation des radicaux libres. De plus, elle permet le passage de l'oxygène du compartiment C2 vers le compartiment Cl et la récupération du fluide traité dans le compartiment C2. Par fluide traité , on entend, dans le cadre de 12 la présente invention, un fluide dans lequel le composé à éliminer n'est plus présent ou dans lequel le composé à éliminer est présent sous une forme oxydée et/ou hydrolysée, i.e. une forme rendue inoffensive. Enfin, elle peut supporter et/ou retenir le matériau photocatalytique pendant la durée des réactions d'oxydation et d'hydrolyse. La rétention du matériau photocatalytique peut être effectuée en vue du recyclage dudit matériau. Avantageusement, ladite membrane est choisie parmi les membranes de microfiltration, les membranes d'ultrafiltration, les membranes de nanofiltration et les membranes d'osmose inverse. L'homme du métier saura choisir, parmi les 15 membranes ci-dessus, la membrane la mieux adaptée en fonction de la nature et de la taille du composé à éliminer, la nature et de la taille particulaire du matériau catalytique, la nature et le débit du fluide à traiter,_ 20 Il convient de remarquer que dans le cas où le dispositif selon la présente invention comprend différents compartiments C2, chaque compartiment C2 est séparé du compartiment Cl par une membrane. De même, pour un dispositif selon la présente invention 25 comprenant différents compartiments Cl, chaque compartiment Cl est séparé du compartiment C2 par une membrane. Dans de tels dispositifs, les membranes peuvent être de nature identique ou différente. Ainsi, les membranes principalement 30 utilisées pour séparer et retenir le matériau photocatalytique sont avantageusement du type 10 13 microfiltration ou ultrafiltration, définies par des tailles de pores inférieures à la taille moyenne particulaire du matériau photocatalytique, classiquement de l'ordre du micromètre jusqu'à la dizaine de nanomètres. De même, les membranes utiles pour diffuser l'oxygène d'un compartiment C2 (compartiment riche en gaz tel que de l'air ou de l'oxygène) vers le compartiment Cl (compartiment rempli de liquide et pauvre en oxygène du fait de la consommation de ce réactif par les réactions d'oxydation) sont avantageusement des membranes hydrophiles ou hydrophobes, du type nanofiltration, ultrafiltration ou microfiltration.

Enfin, pour des membranes laissant passer le fluide traité (ou perméat) et retenant le matériau photocatalytique et les composés à éliminer, ces dernières sont avantageusement de type ultrafiltration, nanofiltration voire d'osmose inverse, c'est-à-dire des membranes dont les pores sont de l'ordre de quelques dizaines de nanomètres jusqu'au nanomètre, voire des membranes denses. La membrane du dispositif selon l'invention peut être de n'importe quelle forme à condition que cette forme permette la séparation des compartiments Cl et C2. Dans les formes particulières de mise en oeuvre du dispositif selon l'invention qui seront présentées ci-après, la membrane du dispositif selon l'invention est : soit de forme sensiblement plane, notamment de forme circulaire sensiblement plane et en 14 particulier une membrane circulaire comprenant une surface de l'ordre de quelques cm2, classiquement comprise entre 15 à 100 cm2 ; - soit de forme cylindrique et notamment 5 sous forme cylindrique de section transversale extérieure sensiblement circulaire.

Tout système de rayonnement UV est utilisable dans le cadre du dispositif selon la 10 présente invention. Par système de rayonnement UV , on entend un système capable d'émettre un rayonnement dont la gamme de longueur d'onde est dans le proche ultraviolet. On peut citer une lampe à vapeur de mercure sous forme d'un tube de type néon , une 15 lampe à vapeur de sodium ou une diode électroluminescente (LED). Avantageusement, le système de rayonnement UV mis en oeuvre dans le cadre du dispositif selon l'invention comprend au moins une LED. 20 Dans une première variante du dispositif selon la présente invention, ledit système de rayonnement UV comprend au moins deux LED montées en série, notamment au moins 5 LED, en particulier au moins 10 LED et, plus particulièrement, au moins 50 LED 25 montées en série, ledit système de rayonnement UV pouvant comprendre jusqu'à plusieurs centaines de LED montées en série. Dans une seconde variante du dispositif selon la présente invention, ledit système de 30 rayonnement UV comprend au moins deux LED montées en parallèle, notamment au moins 5 LED, en particulier au 15 moins 10 LED et, plus particulièrement, au moins 50 LED montées en parallèle, ledit système de rayonnement UV pouvant comprendre jusqu'à plusieurs centaines de LED montées en parallèle.

Dans une troisième variante du dispositif selon la presente invention, ledit système de rayonnement UV comprend des LED montées en série et des LED montées en parallèle. L'homme du métier saura déterminer sans effort inventif le nombre de LED à utiliser notamment en fonction de la taille du dispositif. De plus, le système de rayonnement UV peut se localiser n'importe où sur ou dans le dispositif selon la présente invention à la seule condition de pouvoir insoler, de façon efficace, le matériau photocatalytique. Ainsi, le système de rayonnement UV peut se trouver sur la paroi externe du dispositif, sur la paroi interne du dispositif, sur la membrane séparant le compartiment Cl d'un compartiment C2, à l'intérieur du compartiment Cl notamment sous forme de guirlandes et/ou à l'intérieur du compartiment C2 notamment sous forme de guirlandes. Il est clair que le dispositif selon la présente invention présente des moyens permettant l'alimentation électrique dudit système de rayonnement UV tels que des connexions électriques.

Tout type de matériau photocatalytique est utilisable dans le cadre de la présente invention.

Avantageusement, le matériau photocatalytique mis en 16 oeuvre dans le cadre de la présente invention est constitué de particules de semi-conducteurs. Dans le cadre de la présente invention, on entend par semi-conducteur , un matériau présentant une conductivité électrique intermédiaire entre les métaux et les isolants. Les propriétés de conductivité d'un semi-conducteur sont influencées principalement par les porteurs de charge (électrons ou lacunes électroniques) que présente le semi-conducteur. Ces propriétés sont déterminées par deux bandes d'énergie particulières appelées la bande de valence (correspondant aux électrons impliqués dans les liaisons covalentes) et la bande de conduction (correspondant aux électrons dans un état excité et capables de se déplacer dans le semi-conducteur). Le gap représente la différence d'énergie entre la bande de valence et la bande de conduction. Ainsi, le semi-conducteur peut être choisi dans le groupe constitué par : - un oxyde métallique tel que du TiO2, du WO3r du ZnO, du SnO2, du SrTiO3, du Fe2O3, du Ta2O5 ou un mélange de différents oxydes métalliques ; - un sulfure métallique tel que du CdS, du ZnS, du WS2 ou un mélange de différents sulfures 25 métalliques ; - d'autres semi-conducteurs tels que du GaAs, du GaP, du CdSe, du SiC ou un mélange de ceux-ci ; - et leurs mélanges. 30 De manière plus particulièrement avantageuse, le semi-conducteur mis en oeuvre dans le 17 cadre de la présente invention est un oxyde métallique et notamment un oxyde métallique de la liste précédemment donnée, ou un mélange d'oxydes métalliques.

La taille des particules du matériau photocatalytique est avantageusement inférieure à 10 pm, notamment inférieure à 5 pm, en particulier, comprise entre 2 pm et 2 nm et, plus particulièrement, comprise entre 1 pm et 10 nm.

Dans une première variante de l'invention, le matériau photocatalytique se présente sous forme d'un dépôt. Le terme dépôt dans la présente invention est synonyme d'une couche, d'un film, d'un revêtement. Dans cette variante, le matériau photocatalytique est déposé sous forme d'une couche ou film sur la membrane qui sépare le compartiment Cl d'un compartiment C2. Dans cette variante, compte tenu de la très courte durée de vie des radicaux libres (quelques nanosecondes), la réaction d'oxydation et/ou d'hydrolyse s'effectue préférablement à l'entrée de chaque pore de la membrane poreuse où la probabilité de rencontre entre réactifs (radicaux libres produits par le rayonnement UV à la surface du pore, composés à éliminer proches de l'entrée du pore, oxygène dissous) est la plus grande. En plus de ce premier avantage (contact étroit entre espèces réactives, séparation des produits, rétention du catalyseur sous forme dispersée, 18 diffusion de l'oxygène), la membrane aura des propriétés régénérantes ou autodécolmatante. Ceci est particulièrement intéressant lorsque le fluide à traiter contient des espèces organiques et des microorganismes. Il se forme alors, à la surface de la membrane, une couche de biofilm difficilement nettoyable. La photocatalyse UV empêchera alors la formation de ce biofilm. Cet effet déjà décrit dans la demande de brevet JP2002001332 [16] fonctionne dans ce document à l'aide de membranes immergées dans la totalité d'un réacteur illuminé par des lampes à mercure. Ce phénomène peut être réalisé par des LED situées au plus près de la surface membranaire. On augmente ainsi la possibilité de détruire la couche de dépôt et on améliore les effets décolmatants. Le matériau photocatalytique mis en oeuvre dans cette première variante de la présente invention est réalisable par différentes techniques connues de l'homme du métier telles que la technique sol-gel, la synthèse sous pression de CO2 ou la synthèse hydrothermale suivies par un frittage, le dépôt en phase vapeur (MOCVD), le dépôt de particules nanométriques ou micrométriques préformées puis déposées sous pression hydrostatique puis frittées. Dans ces différentes techniques, l'étape de frittage permet de lier entre elles les particules et la couche ainsi formée au support qui supporte ladite couche. Le film ou la couche de particules de semi- conducteur présente avantageusement une épaisseur comprise entre 0,01 et 20 }gym et notamment entre 1 et 19 10 }gym. Cette épaisseur est soit sensiblement constante, soit variable sur la surface de dépôt.

Dans une seconde variante de l'invention, le matériau photocatalytique se présente sous forme dispersée. La dispersion du matériau photocatalytique permet d'augmenter la surface spécifique accessible du matériau pour la réaction. Le matériau photocatalytique mis en oeuvre dans cette seconde variante de la présente invention est réalisable par différentes techniques connues de l'homme du métier telles que par une technique sol-gel, par synthèse en CO2 supercritique, par synthèse hydrothermale, par MOCVD ou par tout autre technique permettant l'obtention de grains comportant des micropores ou constitués de nanoparticules à fonctionnalité photocatalytique. Dans cette seconde variante, les particules sont introduites dans le fluide à traiter avant, après et/ou pendant l'introduction de ce dernier dans le dispositif selon l'invention. Les particules sont présentes dans le fluide à traiter dans une quantité comprise entre 102 et 109 particules/ml, notamment entre 103 et 106 particules/ml de fluide à traiter.

Dans une troisième variante de l'invention, le matériau photocatalytique se présente à la fois sous forme de dépôt et sous forme dispersée. Cette variante permet de cumuler les avantages liés à ces deux formes de présentation. 20 Selon un mode de réalisation particulier, le dispositif de la présente invention comprend un seul compartiment C2. Dans une première variante de ce mode de réalisation particulier, le dispositif comprend deux compartiments Cl et C2, séparés par une membrane telle que précédemment définie. Dans une seconde variante de ce mode de réalisation particulier, le dispositif comprend au moins deux compartiments Cl. Avantageusement, ledit dispositif comprend entre 2 et 500 compartiments Cl, notamment entre 5 et 100 compartiments Cl. Chaque compartiment Cl est séparé du compartiment C2 par une membrane telle que précédemment définie.

Le rapport Volume du (ou des) compartiment(s) C1/ Volume du compartiment C2 peut être compris entre 1/100 et 100/1, notamment entre 1/50 et 50/1, en particulier entre 1/10 et 10/1 et, plus particulièrement, entre 1/2 et 2/1. Au niveau de l'organisation spatiale, le (ou les) compartiment(s) C1 peu(ven)t être inclus dans le compartiment C2, le compartiment C2 peut être inclus dans le compartiment Cl ou encore les compartiments Cl et C2 peuvent être disposés l'un sur l'autre ou côte à côte.

Le compartiment C2 permet, d'une part, de diffuser l'oxygène apporté dans ce dernier par un fluide contenant de l'oxygène et, d'autre part, de récupérer le fluide traité. Ces deux fonctions sont exercées par le compartiment C2 de façon séquentielle.30 21 Selon un autre mode de réalisation particulier, le dispositif de la présente invention comprend au moins deux compartiments C2. Avantageusement, ledit dispositif comprend entre 2 et 500 compartiments C2, notamment entre 5 et 100 compartiments C2. Chaque compartiment C2 est séparé du compartiment Cl par une membrane telle que précédemment définie. Dans ce mode de réalisation, au moins un des compartiments C2 est adapté pour récupérer le fluide traité et au moins un des compartiments C2 est adapté pour diffuser l'oxygène apporté dans ce compartiment par le fluide contenant de l'oxygène. Le rapport Volume du compartiment C1/ Volume des compartiments C2 peut être compris entre 1/100 et 100/1, notamment entre 1/40 et 40/1, en particulier entre 1/8 et 8/1 et, plus particulièrement, entre 1/2 et 2/1. Au niveau de l'organisation spatiale, les compartiments C2 peuvent être inclus dans le compartiment Cl et/ou se situer à la périphérie du compartiment Cl et en contact direct avec celui-ci.

Le dispositif selon la présente invention comprend également des moyens pour amener le fluide à traiter dans ledit (ou lesdits) compartiment(s) Cl, des moyens pour récupérer ce fluide en sortie dudit (ou desdits) compartiment(s) Cl, des moyens pour récupérer le perméat (i.e. le fluide traité, récupéré dans au moins un compartiment C2 après qu'il a traversé la membrane séparant le compartiment Cl contenant le fluide à traiter et ce compartiment C2) et des moyens 22 pour amener un fluide contenant de l'oxygène dans au moins un compartiment C2. Par fluide contenant de l'oxygène , on entend dans le cadre de la présente invention un fluide avantageusement gazeux contenant de l'oxygène. L'oxygène est présent dans ledit fluide en une quantité comprise entre 5 et 100% (vol/vol), notamment entre 10 et 90% (vol/vol) et, en particulier, entre 20 et 80% (vol/vol) du fluide contenant de l'oxygène. Ledit fluide est plus particulièrement de l'air ambiant ou de l'oxygène pur ou sensiblement pur. Tout moyen permettant d'amener un fluide liquide ou gazeux dans un compartiment est utilisable dans le cadre de la présente invention. Parmi ces moyens, on peut citer des pompes d'alimentation en liquide, des pompes d'alimentaion en gaz, des moyens d'alimentation en liquide par pression hydrostatique. Ces moyens sont connectés aux compartiments Cl ou C2 par une tuyauterie en matière souple ou en matière rigide.

La présente invention concerne également l'utilisation d'un dispositif tel que précédemment défini pour éliminer au moins un composé contenu dans un fluide. La présente invention concerne enfin un procédé pour éliminer un composé contenu dans un fluide (A). Le procédé selon la présente invention comprend les étapes consistant à :25 23 a) introduire ledit fluide (A) dans un compartiment Cl d'un dispositif tel que précédemment défini ; b) introduire de l'oxygène, dans ledit compartiment Cl, à partir d'au moins un compartiment C2 séparé dudit compartiment Cl par une membrane telle que précédemment définie ; c) insoler un matériau photocatalytique tel que précédemment défini et présent dans ledit compartiment Cl avec un système de rayonnement UV tel que précédemment défini ; d) récupérer un fluide (B) ne comprenant plus ledit composé dans au moins un compartiment C2.

L'étape (a) du procédé selon la présente invention peut mettre en oeuvre des moyens d'alimentation d'un fluide tels que précédemment définis. L'introduction du fluide (A) dans le compartiment Cl peut se faire à des débits très variables. A titre d'exemples, lorsque le dispositif se situe dans la gamme des appareils de laboratoire, ce débit peut être de l'ordre de 0,1 à 100 1/h et notamment de l'ordre de 1 à 10 1/h. Lorsque le dispositif se situe dans la gamme des appareils de type pilote ou de production industrielle, ce débit peut être de l'ordre de 10 à 105 1/h et notamment de l'ordre de 100 à 104 1/h. Le fluide (A) est récupéré en sortie du compartiment Cl par tout moyen et à tout débit adaptés et choisis en fonction des conditions opératoires 24 utilisées pour l'introduction du fluide (A). Une fois, le fluide (A) récupéré, il peut être soumis à au moins un nouveau traitement selon le procédé de l'invention.

L'étape (b) du procédé selon la présente invention consiste à introduire, dans un (ou plusieurs) compartiment(s) Cl r un fluide contenant de l'oxygène à partir d'un compartiment C2 séparé dudit (ou desdits) compartiment(s) Cl par une membrane telle que précédemment définie. L'étape vise à introduire, dans le (ou les) compartiment(s) C1 où se déroule la réaction d'oxydation et/ou d'hydrolyse, un des réactifs impliqués dans cette réaction qu'est l'oxygène. Ainsi, le compartiment C2 est un compartiment riche en un fluide contenant de l'oxyde et notamment un fluide gazeux tel que l'air ou l'oxygène, alors que le (ou les) compartiment(s) C1 est(sont) rempli(s) de liquide et pauvre(s) en oxygène du fait de la consommation de ce réactif par les réactions d'oxydation photocatalytiques. L'introduction de l'oxygène se fait sous la forme la plus dispersée possible, sous forme de microbulles obtenues par convection, par exemple, sous l'effet d'une différence de pression ou sous forme moléculaire par un phénomène de diffusion, sous l'effet de la différence du potentiel chimique. L'introduction de l'oxygène dans le (ou les) compartiment(s) Cl peut se faire à un débit au plus égal au débit d'introduction du fluide (A), notamment au minimum égal à 1/10000ième du débit du 25 fluide (A), en particulier compris entre 1/l0ième et 1/10001-ème du débit du fluide (A). L'étape (b) du procédé selon l'invention se fait suite à une étape préalable d'introduction, dans le compartiment C2, d'un fluide contenant de l'oxygène qui peut se faire à un débit sensiblement équivalent au débit d'introduction de l'oxygène dans le (ou les) compartiment (s) C1 .

L'étape (c) du procédé selon l'invention consiste à irradier avec des rayonnements UV le matériau photocatalytique. Cette irradiation a pour effet d'activer le matériau photocatalytique à la surface duquel des charges (électrons et lacunes) sont créées, lesdites charges étant à la base des réactions d'élimination du composé contenu dans le fluide à traiter. L'insolation du matériau photocatalytique lors de l'étape (c) du procédé selon l'invention peut être continue ou périodique. L'énergie spécifique de cette insolation est comprise en moyenne, lorsque ledit système de rayonnement UV comprend au moins une LED, entre 0,01 et 100 mW/cm2 et notamment entre 0,1 et 20 mW/cm2 à une longueur d'onde comprise entre 254 et 380 nm.

La dernière étape du procédé selon la présente invention i.e. l'étape (d) consiste à récupérer le fluide traité également désigné fluide (B) ou perméat. Cette étape est réalisée par drainage du fluide traité du (ou des) compartiment(s) Cl vers au 26 moins un compartiment C2 à travers la membrane séparant ces compartiments. Cette étape peut être réalisée en continu au cours de la réaction ou de façon séquentielle par une alternance de moments de diffusion de l'oxygène et de moments de drainage du perméat, comme expliqué ci-après. Dans ce cas, la membrane retient le catalyseur, mais laisse passer les composés oxydés et/ou hydrolysés dans le cas où ceux-ci ont une masse moléculaire plus faible que les composés initiaux à éliminer et peuvent passer à travers des pores de la membrane. On recueille alors un fluide traité également désigné dans la présente par un perméat dépollué . Le passage du liquide (B) traité (i.e. le liquide après mise en oeuvre des étapes (a) à (c) du procédé selon l'invention), à travers la membrane, d'un compartiment Cl vers un compartiment C2, et sa récupération peuvent se faire par simple gravité, en utilisant un gaz comprimé, par agitation, par aspiration.

Dans une première forme de mise en oeuvre de la présente invention, le compartiment C2 de l'étape (b) du procédé est le même que celui de l'étape (d) du procédé et les étapes (b) et (d) sont effectuées de façon séquentielle. Dans une seconde forme de mise en oeuvre de la présente invention, le compartiment C2 de l'étape (b) du procédé est distinct du compartiment de l'étape (d) du procédé et les étapes (b) et (d) peuvent être effectuées en continu durant le procédé. 27 Le procédé de la présente invention est remarquable car il permet d'associer deux étapes distinctes (réaction puis séparation du photocatalyseur) du procédé. Plus généralement, le dispositif selon l'invention permet de coupler, en un même lieu qu'est la surface membranaire, les étapes du procédé d'élimination d'un composé contenu dans un fluide qui sont les étapes de réaction d'oxydation et/ou d'hydrolyse, de rétention du matériau photocatalytiques, de diffusion de l'oxygène, et de drainage des composés oxydés et/ou hydrolysés. Il convient de rappeler que l'étape de rétention du matériau catalytique est nécessaire lorsque ce dernier se présente sous la forme de particules dispersées et peut être réalisée lors de l'étape (d) du procédé ou suite à l'étape (d) du procédé en vue de recycler ces particules.

BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS La figure 1 est une représentation schématisée d'un dispositif selon l'invention. La figure 1A est une représentation d'un dispositif à un compartiment Cl et à un compartiment C2 avec les moyens et éléments additionnels permettant la mise en oeuvre du procédé selon l'invention. La figure 1B est une représentation détaillée d'une partie du dispositif et, plus particulièrement, du compartiment Cl avec la membrane sensiblement plane à couche photocatalytique sur sa surface (f1), le circuit du cheminement du 28 fluide (A) et les LED UV positionnées au dessus du compartiment Cl. La figure 2 présente une représentation schématisée d'une membrane tubulaire à couche photocatalytique interne présentant une guirlande de LED UV positionnées au milieu de la veine liquide. Le compartiment Cl correspond, dans ce cas, à l'espace intérieur de la membrane tubulaire et le compartiment C2 non matérialisé à l'espace se situant en périphérie de la membrane tubulaire. La figure 3 présente une représentation schématisée d'un dispositif selon la présente invention sous forme d'un carter servant de réacteur photocatalytique membranaire industriel avec montage de LED externes. La figure 4 présente une représentation schématisée d'un dispositif selon la présente invention sous forme d'un carter servant de réacteur photocatalytique membranaire industriel avec montage de LED externes (à la périphérie du carter) et internes (en guirlandes insérées à l'intérieur du porte membrane). EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PARTICULIERS La présente invention propose un appareillage permettant la mise en oeuvre de réactions d'oxydation et/ou d'hydrolyse à l'échelle du laboratoire (traitement de quelques millilitres à quelques litres par heure), facilement extensibles à des tailles supérieures, jusqu'à des appareils de type industriel (plusieurs m3 ou dizaines de m3 par heure). 29 1. Dispositif à un compartiment C2 : 1.1. Dispositif de la figure 1 : On propose un dispositif selon la présente invention adapté à une utilisation en laboratoire et basé sur la mise en oeuvre d'un carter (ou porte membrane) contenant une membrane sensiblement plane dont la surface est de l'ordre de quelques cm' (classiquement de 15 à 100 cm') par exemple.

Le carter utilisé est avantageusement un carter de filtration en mode frontal ou tangentiel fabriqué par la société Millipore ou la société TAMI industries (France). La membrane (1) utilisée est une membrane avantageusement organique, circulaire sensiblement plane car la surface filtrante est facilement accessible pour le dépôt. Il s'agit, par exemple, d'une membrane disram fabriquée par la société TAMI industries (France) d'un diamètre d'environ 90 mm, d'une épaisseur comprise entre 1 et 5 mm, d'une porosité comprise entre 30 et 70% et avec une taille de pores comprise entre 1 et 1000 nm. Une couche fixe d'un photocatalyseur tel que du TiO2 est déposée sur une des faces (f1) de la membrane par n'importe quelle technique adéquate (sol-gel, compression isostatique, CVD, synthèse hydrothermale, synthèse en CO2 supercritique à partir des alcoxydes). La membrane peut ensuite être frittée à haute température, classiquement de 250 à 600°C voire plus. 30 Les compartiments Cl et C2 du dispositif selon la présente invention correspondent respectivement au module supérieur (2) et au module inférieur (3) du carter, lesdits modules étant séparés par la membrane (1) dont la face (f1) se trouve du côté du compartiment Cl. Le dispositif de la figure 1 est avantageusement utilisé en mode tangentiel : le liquide à traiter circule parallèlement à la surface de la membrane (1). Dans ce cas, le fluide contenant le composé à éliminer est introduit dans le compartiment Cl par une conduite (5) au moyen de tout organe de pompage et, de façon générale, par tout système de mise en mouvement d'un fluide et suit une spirale créée par un élément interne de forme spiralée (6). Il convient de remarquer que le volume de cette spirale constitue, en fait, le volume du compartiment Cl. Le fluide sort du dispositif via une vanne (7). Dans ce cas, le montage des LED UV (8) recommandé est une disposition en spirale, sur le trajet en spirale du fluide. Ces LED (8) sont insérées dans la bride supérieure du module, dans des perçages permettant leur fixation avec un système d'étanchéité vis-à-vis de l'extérieur. L'étanchéité doit résister à une pression de circulation du fluide de l'ordre de 0,1 à 10 bar, préférablement 1 à 5 bar. Le compartiment C2 est alimenté en un fluide contenant de l'oxygène tel que de l'air ou de l'oxygène via une vanne (9), au moyen d'un système d'injection du fluide contenant de l'oxygène. Cette alimentation est effectuée pendant une durée d1. La durée d1 écoulée, la 31 pompe d'injection du fluide est arrêtée, la vanne (9) est fermée et déconnectée de la source de fluide contenant de l'oxygène. La vanne (9) est ensuite connectée à un dispositif pour récupérer le perméat dépollué (i.e. le fluide traité ayant traversé la membrane) depuis le compartiment C2. Cette récupération est effectuée pendant une durée d2. Les étapes d'alimentation en fluide contenant de l'oxygène et de récupération du perméat sont répétées de façon séquentielle.

1.2. Dispositif de la figure 2 : Pour des raisons d'augmentation de la capacité de production, des membranes cylindriques peuvent également être utilisées avec des couches actives internes ou externes en matériau photocatalytique. La figure 2 est une représentation schématique d'une telle membrane cylindrique (1). Cette membrane (1) est avantageusement minérale, de forme tubulaire ou canalaire. Il s'agit, par exemple, d'une membrane mono-canal telle que celles fabriquées par les sociétés TAMI Industries, Orelis, Pall/SCT, etc. d'une longueur comprise entre 250 et 1200 mm, d'un diamètre compris entre 10 et 50 mm et d'une porosité comprise entre 30 et 70%. Une couche fixe d'un photocatalyseur (10) tel que du TiO2 est déposée sur la face interne (f2) de la membrane par n'importe quelle technique adéquate (sol-gel, compression isostatique, CVD, synthèse hydrothermale, synthèse en CO2 supercritique à partir 32 des alcoxydes). La membrane peut ensuite être frittée à haute température, classiquement de 250 à 600°C voire plus. Les compartiments Cl et C2 du dispositif selon la présente invention correspondent respectivement à l'intérieur de la membrane tubulaire (2) et à l'extérieur de la membrane tubulaire (3). Le dispositif de la figure 2 est avantageusement utilisé en mode tangentiel. Le liquide à traiter circule parallèlement à la surface de la membrane (1) : veine liquide circulant de l'entrée du fluide (A) vers la sortie du fluide (A). Les LED UV (8) internes sont installées à l'intérieur de la veine liquide en parallèle sous forme d'une guirlande de façon à irradier le matériau photocatalytique (10). Les dimensions de la veine fluide sont compatibles avec la focalisation du faisceau lumineux émis par les LED UV (8) pour obtenir une activation efficace du matériau photocatalytique.

Comme pour le dispositif de la figure 1, la membrane (1) de la figure 2 permet, de façon séquentielle, d'introduire dans la veine liquide de l'oxygène et de récupérer le perméat.

La forme de mise en oeuvre dans laquelle le dispositif selon la présente invention comprend un compartiment C2 et plusieurs compartiments Cl correspond à un dispositif du type carter porte-membrane comprenant plusieurs dispositifs tels que définis à la figure 2, l'espace intérieur du carter à l'exception de ces dispositifs correspondant au compartiment C2. 33 2. Dispositif à plusieurs compartiments C2 : Le système de LED UV intégrées à un réacteur photocatalytique membranaire peut aussi s'appliquer à des systèmes de grande surface membranaire typiquement supérieure à 1 m' (et jusqu'à plusieurs centaines de m'), convenant alors pour les échelles pilote ou industrielle. L'association en série et en parallèle de membranes commerciales monocanal ou multicanaux, telles que celles fabriquées par les sociétés TAMI Industries, Orelis, Pall/SCT, etc. dont l'extérieur ou l'intérieur est recouvert d'un matériau photocatalytique, permet d'envisager une augmentation de la surface membranaire et de couvrir toutes les gammes de débit à traiter, classiquement de 1 m3.h-1 jusqu'à plusieurs centaines voire milliers de m3.h-1. On propose d'utiliser ces modules membranaires au sein de carters modifiés pour recevoir les sources adéquates de rayonnement UV (préférablement des LED) en émission interne ou périphérique. Selon la taille du dispositif industriel, une combinaison de membranes et de disposition des LED est envisageable. Les figures 3 et 4 donnent deux exemples de tels dispositifs préparés à partir d'appareils de type TIS fabriqués par la Société TAMI Industrie. Les dispositifs des figures 3 et 4 comprennent, en leur centre, des membranes (11) dont la couche externe possède des propriétés photocatalytiques et dont le rôle est de diffuser de l'oxygène. Les membranes (12) situées en périphérie du dispositif sont 34 des membranes permettant le drainage du fluide (B) (perméat constitué de composés oxydés et/ou hydrolysés). Les membranes (11) et (12) sont disposées les unes parallèles aux autres, parallèles à l'axe longitudinal du dispositif. Des LED UV (8) sont montées en série et en parallèle et situées en périphérie du dispositif (figures 3 et 4). Le dispositif est dans un matériau transparent au rayonnement UV du type méthacrylate permettant au rayonnement UV émis par les LED (8) d'activer efficacement le matériau photocatalytique (10). Le matériau du dispositif peut aussi être opaque, percé de trous dans lesquels sont insérées les LED de façon étanche pour résister à une pression de 0,1 à 30 bars et notamment de 1 à 10 bars. Les compartiments C2 dans les dispositifs des figures 3 et 4 correspondent au volume interne des membranes tubulaires (11) et (12) alors que le compartiment Cl correspond au volume interne du dispositif entourant les membranes tubulaires (11) et (12). Néanmoins, des guirlandes de LED (13) peuvent également être disposées à l'intérieur du dispositif porte membrane afin d'irradier la totalité des surfaces actives (figure 4). Dans le dispositif de la figure 4, une partie des membranes filtrantes (12) est conservée pour drainer le perméat dépollué (liquide (B)) et retenir les particules de TiO2 (ou tout autre photocatalyseur), une partie des membranes (11) peut être utilisée pour diffuser l'oxygène, une partie des membranes est 35 remplacée par un dispositif d'émission UV (par exemple des LED, mais aussi des lampes UV de géométrie compatible avec la taille des membranes qu'elles viennent remplacer). Le photocatalyseur peut être dispersé sous forme de poudre et/ou déposé à la surface des membranes de telle sorte que l'insolation UV illumine l'ensemble des surfaces actives. Le matériau catalyseur sous forme dispersée peut être introduit dans le fluide (A) lors de son introduction dans le compartiment Cl ou préalablement à cette introduction. Enfin, le système de circulation du liquide (B) est couplé directement au carter membranaire sans circuler par une boucle de pompage externe. 36 RÉFÉRENCES

1. Schneider, C., "Water disinfection by UV radiation" L'eau, l'industrie, les nuisances, 1991. 149: p. 64-66.

2. Margolin, A.B., "Contrai of microrganisms in source water and drinking water" Manual of environmental microbiology." 1997: Washington, US. p. 195-202.

3. Demande de brevet EP 0317735 "Apparatus for disinfecting waste water" publiée le 31 mai 1989. 4. Demande de brevet DE3117473 "Disinfection apparatus for swimming pools and service water" publiée le 25 novembre 1982.

5. Hermann, J.-M., "La photocatalyse : Les principes fondamentaux et l'ouverture vers le génie des procédés." 2007, Société française de génie des Procédés: Paris.

6. Brevet US5118422 "Photocatalytic treatment of water" publié le 2 juin 1992.

7. Cho, M., et al., "Linear correlation between inactivation of E. coli and OH radical concentration in TiO2 photocatalytic disinfection." Water research, 2004(38): p. 1069-1077. 37 8. Demande internationale WO 03/014030 "Sterilization method of water by UV/TiO2 photocatalytic reaction and reactor therefor" publiée le 20 février 2003. 9. Demande internationale WO 2007/079749 "Method and system for photocatalytic removal of inorganic halogens by reduction" publiée le 19 juillet 2007. 10 10. Demande internationale WO 2007/113537 "Fluid treatment apparatus comprising ultraviolet light emitting diode" publiée le 11 octobre 2007.

15 11. Demande de brevet US2007/009404 "Illuminated devices using UV-LED's" publiée le 11 janvier 2007.

12. Demande de brevet US2006/163126 "UV led 20 based water purification module for intermittantly operable flow-through hydration systems" publiée le 27 juillet 2006.

13. Demande de brevet US2003/203816 25 "Titania-coated honeycomb catalyst matrix for UV-photocatalytic oxidation of organic polluants, and process for making" publiée le 30 octobre 2003.

14. Azrague, K., et al., "A new combination 30 of a membrane and of a photocatalytic reactor for the5 38

depollution of turbid water." Applied catalysis B environmental, 2007. 70(3-4): p. 197-204.

15. Bellobono, I.R., F. Morazzoni, and P.M.

Tozzi, "Photocatalytic membrane modules for drinking water purification in domestic and community appliance" Int. J. of photoenergy, 2005. 07: p. 109-113.

16. Demande de brevet JP2002001332 "UV irradiation type membrane filtration apparatus" publiée le 8 janvier 2002.

Claims (17)

1. REVENDICATIONS1) Dispositif d'élimination d'au moins un composé contenu dans un fluide, comprenant : - un système de rayonnement UV, - au moins un compartiment Cl contenant un matériau photocatalytique susceptible d'être insolé par ledit système de rayonnement UV, - des moyens pour amener ledit fluide dans ledit au moins un compartiment Cl, caractérisé en ce que ledit dispositif comprend : - au moins un compartiment C2 distinct dudit au moins un compartiment Cl, permettant de récupérer ledit fluide après élimination dudit composé, - des moyens pour amener un fluide contenant de l'oxygène dans au moins un compartiment C2, une membrane séparant lesdits compartiments Cl et C2 et permettant le passage d'au moins un fluide.
2. 2) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit composé est un composé pathogène.
3. 3) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que ladite membrane est choisie parmi les membranes de microfiltration, les membranes d'ultrafiltration, les 40 membranes de nanofiltration et les membranes d'osmose inverse.
4. 4) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ladite membrane est de forme sensiblement plane.
5. 5) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ladite 10 membrane est de forme cylindrique.
6. 6) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit système de rayonnement UV comprend au moins une diode 15 électroluminescente (LED).
7. 7) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit système de rayonnement UV comprend au moins deux LED 20 montées en série.
8. 8) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que ledit système de rayonnement UV comprend au moins deux LED 25 montées en parallèle.
9. 9) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit matériau photocatalytique est constitué de particules 30 de semi-conducteurs.
10. 10) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit matériau photocatalytique se présente sous forme d'un dépôt.
11. 11) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit matériau photocatalytique se présente sous forme dispersée.
12. 12) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que ledit dispositif comprend un seul compartiment C2.
13. 13) Dispositif selon la revendication 12, caractérisé en ce que ledit dispositif comprend au moins deux compartiments Cl.
14. 14) Dispositif selon l'une quelconque des 20 revendications 1 à 11, caractérisé en ce que ledit dispositif comprend au moins deux compartiments C2.
15. 15) Utilisation d'un dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes pour éliminer 25 au moins un composé contenu dans un fluide.
16. 16) Procédé pour éliminer un composé contenu dans un fluide (A) comprenant les étapes consistant à : 10 15 42 a) introduire ledit fluide (A) dans un compartiment Cl d'un dispositif tel que défini à l'une quelconque des revendications 1 à 14 ; b) introduire de l'oxygène, dans ledit compartiment Cl, à partir d'au moins un compartiment C2 séparé dudit compartiment Cl par une membrane telle que définie à l'une quelconque des revendications 3 à 5 ; c) insoler un matériau photocatalytique tel que défini à l'une quelconque des revendications 6 à 8 et présent dans ledit compartiment Cl avec un système de rayonnement UV tel que défini à l'une quelconque des revendications 9 à 11 ; d) récupérer un fluide (B) ne comprenant plus ledit composé dans au moins un compartiment C2. 15
17. 17) Procédé selon la revendication 16, caractérisé en ce que le compartiment C2 de ladite étape (b) est le même que celui de ladite étape (d) et lesdites étapes (b) et (d) sont effectuées de façon 20 séquentielle.