Machine de désinfection L'invention concerne une machine de désinfection mettant en oeuvre de l'acide péracétique Cet acide, de formule chimique: C2H4O3, est utilisé dans l'industrie agroalimentaire ou médicale comme désinfectant ou stérilisant à froid.
Il est un excellent désinfectant efficace contre les virus, les bactéries, les mycobactéries les spores et les champignons. L'acide péracétique possède un spectre antimicrobien large recouvrant l'ensemble des groupes microbiens avec un temps d'action court, même à faible concentration. L'acide péracétique est par exemple mis en oeuvre comme io alternative à une désinfection, ou une stérilisation à haute température par exemple dans un bain de vapeur d'eau. On utilise par exemple la désinfection à l'acide péracétique pour des ustensiles ne supportant pas des températures élevées, comme par exemple des endoscopes en milieu médicale ou des bouteilles plastiques dans l'industrie agro-alimentaire. 15 L'acide péracétique peut être obtenu par le mélange d'acide acétique et de peroxyde d'hydrogène selon la réaction suivante : acide acétique + peroxyde d'hydrogène <==> acide péracétique + eau CH3-(COOH) + H2O2 <==> CH3-(CODON) + H2O La concentration en acide péracétique est déterminée par la 20 proportion d'acide acétique et de peroxyde d'hydrogène. La réaction est en équilibre réversible et peut contraindre à l'addition de stabilisants. La réaction décrite plus haut étant instable, dans la suite de la description, on englobera dans le terme « acide péracétique » un produit dans lequel on trouve un mélange d'acide péracétique proprement dit et de 25 peroxyde d'hydrogène. On note que l'acide péracétique est également appelé acide peroxyacétique ou encore acide éthaneperoxoïque. L'invention pourra être mise en oeuvre quelle que soit la concentration d'acide péracétique qui dépend du niveau de désinfection souhaité et quelques soient les additifs qu'il contient éventuellement. De même, le terme 30 désinfection devra donc être compris dans un sens large depuis la simple décontamination jusqu'à la stérilisation. L'acide péracétique a un bon rapport qualité/prix et est de ce fait largement employé. Toute fois, sa mise en oeuvre peut s'avérer délicate. L'acide péracétique se présente sous forme liquide. Pour obtenir une désinfection correcte d'un appareil, il est nécessaire de le répandre dans l'ensemble de l'appareil y compris dans d'éventuels recoins. Par exemple si des canalisations étroites existent il est nécessaire que le produit de désinfection y circule. Des machines connues réalisent cette opération en mettant en pression l'acide péracétique permettant ainsi son écoulement le long de toute paroi même difficile d'accès. Ce type de machine donne de bons résultats pour des appareils ou pour des contenants, comme des bouteilles. Ces machines doivent néanmoins être adaptées en fonction de la morphologie des appareils à io désinfecter. De plus, la désinfection d'un local est difficile avec ce type de machine. Pour y parvenir il est nécessaire de disposer d'une machine encombrante et nécessitant une alimentation en énergie conséquente. Un autre problème existe dans l'utilisation de l'acide péracétique. En fin d'opération de désinfection des flaques de produits peuvent subsister et il est is nécessaire de prévoir leur élimination. On a également réalisé des systèmes de désinfection industriels consistant à porter à ébullition de l'eau mélangée à de l'acide péracétique et à faire circuler les vapeurs ainsi obtenues dans des contenants fermés et étanches. Pour ces systèmes il est également nécessaire de prévoir le 20 recyclage et l'élimination des résidus.
L'invention vise à pallier tout ou partie des problèmes cités plus haut en proposant une machine susceptible de désinfecter un volume important telle qu'un local ou une désinfection très ciblée et précise comme 25 par exemple l'intérieur d'une bouteille. Une machine conforme à l'invention est portable et peut fonctionner connectée à un réseau électrique habituellement disponible dans tout bâtiment, tel que par exemple le réseau 220V. A cet effet, l'invention a pour objet une machine de désinfection 30 mettant en oeuvre de l'acide péracétique, caractérisée en ce qu'elle comprend un générateur de vapeur d'eau, des moyens de mélange de la vapeur d'eau et de l'acide péracétique et un éjecteur du mélange. Une machine conforme à l'invention utilise la pression de la vapeur d'eau comme média de transport et de propulsion du produit 35 désinfectant permettant ainsi au produit de se propager, de saturer et de s'infiltrer dans tous les recoins d'un appareil d'un local ou d'un récipient. De plus, la température de la vapeur d'eau augmente l'efficacité de l'acide péracétique sans toute fois la nécessité d'atteindre des températures trop importantes comme celles mises en oeuvre dans la désinfection à la vapeur d'eau utilisée seule. On a également constaté l'absence de flaque résiduelle d'acide péracétique à l'issue d'une opération de désinfection mettant en oeuvre une machine conforme à l'invention. L'invention permet également de supprimer toutes les contraintes de recyclages des eaux usées et des systèmes de chauffe de l'acide Io péracétique et des coûts important que peuvent représenter ces systèmes dans une utilisation industrielle L'invention permet, grâce à une vapeur sèche, une évaporation de l'eau et de l'acide très rapide sans besoin de rinçage des matériaux mis en contact. 15 L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages apparaîtront à la lecture de la description détaillée d'un mode de réalisation donné à titre d'exemple, description illustrée par le dessin joint dans lequel : la figure 1 représente schématiquement une machine de désinfection selon l'invention ; 20 la figure 2 représente des moyens de détection d'un débit d'acide péracétique circulant dans un canal en amont de la cage de mélange ; la figure 3 représente une cage permettant le mélange d'acide péracétique et de vapeur d'eau. Par souci de clarté, les mêmes éléments porteront les mêmes 25 repères dans les différentes figures.
La figure 1 représente un exemple de machine de désinfection 10 conforme à l'invention. La machine 10 met en oeuvre de l'acide péracétique contenu dans un récipient 11. La machine 10 comprend essentiellement un 30 générateur de vapeur d'eau formé par exemple de deux chaudières 12 et 13 couplées, des moyens de mélange 14 de la vapeur d'eau de le l'acide péracétique et un éjecteur du mélange 15. Le générateur de vapeur d'eau fournit de la vapeur à une pression stable supérieure à la pression atmosphérique.
La machine 10 comprend un canal 16 conduisant l'acide péracétique prélevé dans le récipient 11 vers les moyens de mélange 14. Il est important de savoir si l'acide péracétique circule bien dans le canal 16. A cet effet, la machine comprend des moyens 17 de détection d'un débit d'acide péracétique circulant dans le canal 16. L'acide péracétique est délivré dans le récipient 11 en phase liquide. Dans l'acide se forme rapidement des bulles dés qu'il rentre en contact avec de l'oxygène ou avec certains matériaux. Le simple fait de faire circuler l'acide péracétique dans le canal 16 génère des bulles de tailles et de formes différentes. Les io débitmètres classiques sont bien adaptés soit à un produit en phase liquide soit en phase vapeur. Le fait de la présence simultanée de bulles et de liquide dans l'acide péracétique empêche la mesure de débit. Pour assurer une sécurité dans la détection de débit, les moyens de détection 17 sont doublés. En sortie du récipient 11, on trouve, en coupure du canal 16 et en 15 série des premiers moyens de détection 17, une pompe de circulation 18 entrainant l'acide péracétique dans le canal 16 et des seconds moyens de détection 17. La figure 2 représente des moyens de détection de débit particulièrement adapté à l'acide péracétique. Ce moyens comprennent une 20 chambre 20, dans laquelle le canal 16 débouche par un orifice d'entrée 21, et ressort par un orifice de sortie 22, une roue 23 disposée dans la chambre 20 et pouvant tourner lorsque l'acide péracétique circule dans le canal 16. Les moyens 17 comprennent en outre des moyens 24 de détection de la rotation de la roue 23. Les moyens 24 sont par exemple formés d'un capteur à effet 25 Hall pouvant détecter le déplacement d'aimants 25 solidaires de la roue 23. La roue 23 peut tourner selon un axe 26 perpendiculaire au plan de la figure 2 et les aimants 25 sont disposés sur la roue 23 à distance de l'axe 26. Pour permettre la bonne circulation de l'acide péracétique et plus particulièrement pour permettre la sortie de bulles d'acide se trouvant dans la chambre 20, 30 l'orifice de sortie 22 est disposé à une altitude supérieure à celle de l'orifice d'entrée 21. Autrement dit, par rapport à un axe horizontal 27, l'orifice 22 est situé plus haut que l'orifice 21. La différence d'altitude entre les deux orifices permet aux bulles, plus légères que le liquide, d'être entrainées vers l'orifice de sortie 22. Dans la chambre 20, l'acide péracétique en phase liquide 35 circulera en partie basse de la chambre 20, tandis que les bulles d'acide, plus légères, auront tendance à circuler en partie haute de la chambre 20. L'acide péracétique en phase liquide, plus dense, fait tourner la roue 23. L'information recueillie par les moyens 24 de détection de la rotation de la roue 23 peut être traitée soit en tout ou rien, c'est-à-dire pour indiquer que l'acide circule ou ne circule pas dans le canal 16, soit en proportionnelle, c'est-à-dire que la vitesse de rotation de la roue 23 donne une information sur la valeur du débit de l'acide péracétique dans le canal 16. Une information en tout ou rien peut être suffisante au bon fonctionnement de la machine 10. Le débit de l'acide péracétique peut alors io être défini par la pompe 18. Avantageusement, l'orifice d'entrée 21 à une section de passage de l'acide péracétique inférieure à une section de passage de l'orifice de sortie 22. En effet, la section de l'orifice d'entrée 21 conditionne la taille des bulles présentes dans la chambre 20. Autrement dit, dans la chambre 20, les 15 bulles auront un diamètre maximum égal à une dimension transversale de l'orifice 21. Pour évacuer plus facilement ces bulles par l'orifice 22, il est préférable que la dimension transversale de l'orifice 22 soit supérieure à celle de l'orifice 21. De plus, le fait d'utiliser un orifice d'entrée 21 de faible dimension contribue à réduire la taille des bulles présentes ou encore à 20 diviser des bulles dont la taille serait supérieure à celle de l'orifice 21. A titre d'exemple on a constaté qu'un diamètre d'orifice d'entré 21 compris entre 1 et 1,5mm permet d'obtenir des bulles de taille raisonnable sans entrainer une trop grande perte de charge dans la circulation de l'acide péracétique. Le fait de réduire la taille des bulles permet de mieux les répartir dans l'acide 25 péracétique circulant et donc d'améliorer l'homogénéité du mélange avec la vapeur d'eau dans les moyens de mélange 14. Dans l'exemple représenté sur la figure 2, la chambre 20 est à section circulaire autour de l'axe 26 de la roue 23 qui comprend des palettes radiales 28 autour de l'axe 26. Ici, la roue 23 comprend quatre palettes 28. 30 Deux aimants 25 sont placés chacun sur une palette 28 et les palettes portant les aimants 25 sont diamétralement opposées. Avantageusement, l'acide péracétique est préchauffé en amont des moyens de mélange 14. En effet, on s'est rendu compte qu'en l'absence de préchauffage de l'acide péracétique, le mélange avec de la vapeur d'eau 35 n'était pas optimal et l'on observait un dépôt blanchâtre dans les moyens de mélange 14 qui à terme pourrait les obstruer. Le préchauffage est par exemple réalisé en faisant circuler le canal 16 au voisinage immédiat de la chaudière 13 permettant d'élever la température de l'acide péracétique progressivement à une température de l'ordre de 90°C. Plus précisément, la chaudière 13 est entourée d'une enceinte isotherme 30 permettant de limiter les pertes thermiques. Le canal 16 comprend un serpentin 29 par exemple réalisé dans un matériau inoxydable et disposé autour de la chaudière 13 à l'intérieur de l'enceinte isotherme 30. Le préchauffage de l'acide péracétique est assuré en aval des seconds moyens de détection 17. io En amont des chaudières 12 et 13, de l'eau liquide est prélevée dans une bâche 31 et amené vers les chaudières 12 et 13 dans un canal 32 au moyen d'une pompe de circulation 33. Avant d'entrer dans les chaudières 12 et 13, on peut préchauffer l'eau liquide de façon similaire au préchauffage de l'acide péracétique au moyen d'un serpentin 34 entourant la chaudière 12 15 et disposé à l'intérieur d'une enceinte isotherme 35 dans laquelle la chaudière 12 est située. Le serpentin 34 fait partie du canal 32. En aval du serpentin 34, l'eau, sous forme liquide, est acheminée vers les deux chaudières 12 et 13 par l'intermédiaire de deux vannes commandées 36 et 37. La vanne 36 commande l'entrée de l'eau dans la chaudière 12 et la 20 vanne 37 commande l'entrée de l'eau dans la chaudière 13. La commande de ces deux vannes se fait en fonction du niveau d'eau liquide présent dans chacune des deux chaudières 12 et 13. Le niveau de l'eau peut être mesuré par un capteur approprié et non représenté sur la figure 1. A titre de variante, on peut prévoir une pompe de circulation d'eau associée au remplissage de 25 chacune des deux chaudières 12 et 13. Le fait de préchauffer l'eau liquide avant l'entrée dans chacune des chaudières 12 et 13 permet de limiter un choc thermique et une baisse de pression de vapeur d'eau due à l'introduction dans la chaudière d'eau liquide trop froide malgré une entrée d'eau à faible débit dans la partie la plus basse de la chaudière. Par 30 exemple, dans la bâche 31, la température de l'eau est de 20°C. Le préchauffage peut amener l'eau à 80°C en entrée de chaudière. Les deux chaudières 12 et 13 reçoivent de l'énergie thermique par exemple au moyen de résistances électriques chauffantes, 40 pour la chaudière 12 et 41 pour la chaudière 13. L'alimentation électrique de chaque 35 résistance 40 ou 41 est pilotée en fonction de la température et de la pression de vapeur d'eau régnant dans chaque chaudière 12 et 13. Des capteurs de pressions et de températures, non représentés sont prévus à cet effet à l'intérieur de chaque chaudière 12 et 13. Le préchauffage de l'eau réalisé dans le serpentin 34 entourant la chaudière 12 et le préchauffage de l'acide péracétique dans le serpentin 29 entourant la chaudière 13 prélèvent une partie de l'énergie électrique dissipée dans les résistances 40 et 41. Ceci permet d'éviter un système de préchauffage supplémentaire en complément des résistances 40 et 41 nécessaires à la génération de vapeur d'eau. io En sortie de chacune des chaudières 12 et 13 des canaux, respectivement 42 et 43, sont prévus pour recueillir la vapeur d'eau générée sous pression. En coupure de chaque canal 42 et 43, deux vannes commandées, respectivement 44 et 45, permettent de fournir alternativement de la vapeur d'eau sous pression vers les moyens de mélange 14 par un is canal 46. Le fait d'alterner la fourniture de vapeur par l'une ou l'autre des chaudières 12 et 13 permet de garantir une pression de vapeur d'eau stable permettant l'utilisation de l'opération vapeur sans pertes de charges et donc sans limite de temps, dans un canal 46 en entrée des moyens de mélange 14. A titre d'exemple, on peut admettre une pression d'eau variant entre 7 et 20 8 bars en entrée des moyens de mélange 14 pour un fonctionnement correct de la machine 10. On rappelle qu'un bar de pression est équivalent à 100 000 Pascals. Pour obtenir cette pression de vapeur d'eau, on peut régler l'alternance en prélevant de la vapeur d'eau durant 5 à 10 secondes dans chacune des deux chaudières 12 et 13. 25 La figure 3 représente plus en détail les moyens de mélange 14 de la vapeur d'eau et de l'acide péracétique ainsi que l'éjecteur du mélange 15. Les moyens de mélange 14 reçoivent la vapeur d'eau par le canal 46 et l'acide péracétique par le canal 16. Les moyens de mélange 14 comprennent 30 une cage tubulaire 50 centrée autour d'un axe 51. La vapeur d'eau débouche dans la cage 50 par un orifice de sortie 52 situé sur l'axe 51. La cage 50 comprend des moyens d'entrainement de l'acide péracétique selon un mouvement hélicoïdal suivant l'axe 51 en direction de l'orifice de sortie 52. Le mouvement hélicoïdal de l'acide péracétique se fait à l'intérieur 35 de la cage 50 et permet de bien homogénéiser et de bien diriger le mélange entre l'acide péracétique et la vapeur d'eau en créant un mouvement de l'acide au voisinage de l'orifice de sortie 52 qui peut avoir une forme et une longueur différente suivant le type d'utilisation voulue. Avantageusement, l'orifice de sortie 52 est situé à une extrémité du canal 46 qui s'étend à l'intérieur de la cage 50 suivant son axe 51. Cela permet à l'acide péracétique situé à l'intérieur de la cage 50 de continuer à se réchauffer par convection autour de la partie du canal 46 située à l'intérieur de la cage 50. Le mouvement hélicoïdal de l'acide péracétique se fait à l'intérieur de la cage 50 autour du canal 46. Le mouvement hélicoïdal Io de l'acide péracétique se fait à l'intérieur de la cage 50 autour du canal 46. Ce mouvement permet d'accélérer la vitesse de l'acide péracétique au voisinage de la partie du canal 46 située à l'intérieur de la cage 50 et améliore donc la convection dans la chambre 50 et donc contribue au réchauffage de l'acide péracétique. 15 Avantageusement, les moyens d'entrainement sont purement statiques et ne comprennent aucune pièce mobile. Les moyens d'entrainement de l'acide péracétique comprennent par exemple une forme hélicoïdale 53 réalisée dans une paroi externe du canal 46, la forme hélicoïdale 53 étant située à l'intérieur de la cage 50. L'acide péracétique 20 débouche dans la cage 50 par un orifice de sortie 55 situé dans une paroi radiale 56 de la cage 50 en regard de la forme hélicoïdale 53. La position de l'orifice 55 par rapport à la forme hélicoïdale 53 permet à l'acide péracétique d'arriver sur la forme hélicoïdale 53 avec une vitesse non nulle lançant ainsi le mouvement hélicoïdal de l'acide dans la chambre 50. Dans l'exemple 25 représenté, la forme hélicoïdale 53 est réalisée en creux dans la paroi 53, ce qui facilite sa réalisation, par exemple par usinage de la paroi 54. Il serait également possible de réaliser une forme hélicoïdale 53 saillante par rapport à la paroi 54. Le mélange entre la vapeur d'eau et de l'acide péracétique se fait 30 au voisinage de l'orifice de sortie 52 dès la sortie de la vapeur par cet orifice 52. Le mouvement axial de la vapeur d'eau et le mouvement hélicoïdal de l'acide péracétique permettent une bonne homogénéité du mélange en diminuant l'effet causé par un choc thermique trop important. La cage 50 comprend une paroi 57 perpendiculaire à l'axe 51 et 35 située au voisinage de l'orifice de sortie 52. L'éjecteur 15 du mélange est disposé sur la paroi 57. Dans l'exemple représenté, l'éjecteur 15 est formé d'une protubérance 59 percée d'un orifice cylindrique 60. La protubérance 59 s'étend selon l'axe 51 et l'orifice 60 est également situé sur cet axe. Du fait de la différence de pression entre l'intérieur de la cage 50 et l'extérieur qui est à la pression atmosphérique, le mélange diffuse à l'extérieur de l'éjecteur 15. Il est possible de régler cette diffusion ne modifiant une distance notée d séparant les orifices 52 et 59. En fonction de l'utilisation de la machine 10, il est possible de prolonger la protubérance 59 par exemple au moyen d'une canne, non représentée, permettant ainsi au mélange d'atteindre plus Io facilement des zones difficilement accessibles.
L'acide péracétique peut être soumis à des contraintes réglementaires d'utilisation. En effet, ce produit peut être dangereux dans certaines conditions. Il est par exemple important d'éviter tout mélange avec is du chlore qui a également des propriétés désinfectantes. A cet effet, la machine comprend avantageusement des moyens d'identification du récipient 11 contenant l'acide péracétique. On peut per exemple placer sur le récipient une étiquette pouvant être lue au moyen d'une émission radiofréquence. La machine comprend des moyens de lecture de cette 20 étiquette. On peut per exemple mettre en oeuvre une technologie de radio identification bien connue dans la littérature anglo-saxonne sous le nom de FRID pour « Radio Frequency Identification ». La machine peut comprendre des moyens d'alerte ou d'interdiction de mise en oeuvre en cas de détection de produit non conforme.
25 L'étiquette peut également contenir des informations de quantité d'acide péracétique présent dans le récipient au moment de sa livraison. La machine peut comprendre des moyens pour déterminer la quantité d'acide péracétique présente dans le récipient par exemple en déduisant de la quantité initiale la quantité consommée depuis la mise en place du récipient.
30 La machine peut comprendre une mémoire dans laquelle sont stockées des informations sur le déroulement de différentes opérations de désinfection qu'un opérateur pourra sélectionner. Une donnée importante de chaque opération est la quantité d'acide péracétique nécessaire au déroulement complet de chaque opération. En fonction de l'opération retenue, la machine 35 comprend avantageusement des moyens pour autoriser l'opération de désinfection si la quantité d'acide péracétique est suffisante pour réaliser l'opération. Dans le cas contraire, l'opération est interdite et un message peut apparaitre sur un écran de la machine précisant à l'opérateur qu'un changement de récipient est nécessaire.5