WO2014083284A1 - Dispositif de traitement d'un fluide à l'aide des rayons ultra-violets - Google Patents

Dispositif de traitement d'un fluide à l'aide des rayons ultra-violets Download PDF

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Definitions

  • the present invention relates to a device for treating a fluid, such as wastewater, seawater, blood or other.
  • Document WO9958453 discloses a wastewater treatment device comprising a pouring chamber inside which the wastewater is discharged.
  • the pouring chamber has an inclined bottom provided with an opening.
  • the device comprises a treatment chamber disposed beneath the pouring chamber.
  • the treatment chamber also has an inclined bottom on which flows a film of wastewater from the pouring chamber.
  • the device comprises lamps radiating ultraviolet rays disposed above the bottom of the treatment chamber.
  • the lamps are distant from the wastewater film.
  • a disadvantage of such a device is that the wastewater stagnate and sediment in the pouring chamber. Thus, the heavier particles fall by gravity and are likely to close the opening connecting the pouring chamber and the treatment chamber.
  • such a device eliminates a limited amount of bacteria, mold, virus and drug residues in the wastewater.
  • the invention aims to remedy all or part of these disadvantages.
  • the invention relates to a device for treating a fluid, characterized in that it comprises:
  • bubbling means arranged in the pretreatment chamber, designed to diffuse bubbles of a gas for oxygenating and / or oxidizing the fluid;
  • a treatment chamber communicating with the pre-treatment chamber and having an inclined bottom for the flow of a film of fluid from the pre-treatment chamber; and radiating means designed to radiate ultraviolet rays, arranged above the bottom of the treatment chamber, and arranged to extend away from the film of fluid.
  • the bubbling means make it possible to constantly stir the fluid contained in the pre-treatment chamber. Thus, the risk of sedimentation in the pretreatment chamber is reduced.
  • the amount of bacteria, mold, virus and drug residues eliminated is increased and turbidity of the fluid from the device is improved.
  • the device comprises means for producing the gas, and in that this gas comprises oxygen and / or ozone and / or clusters of ions.
  • the gas may be oxygen, a mixture of air and ozone or ionized air.
  • Ozone improves the turbidity of the fluid from the device.
  • Ionized air eliminates more bacteria, mold, viruses and drug residues.
  • the device comprises a technical chamber inside which are housed the means for producing the gas;
  • the gas producing means are designed to produce the gas from the ambient air contained in the technical chamber.
  • the technical chamber communicates with the treatment chamber, so that the ambient air can circulate between the treatment chamber and the technical chamber.
  • the ambient air contained in the treatment chamber, heated by the radiation means, is used by the gas production means.
  • the calories released by the radiation means are dissipated in the fluid contained in the pre-treatment chamber. The risk of heating of the radiation means is then overcome.
  • the device comprises a fan arranged to suck the ambient air contained in the treatment chamber to the technical chamber.
  • the device comprises a gas reservoir, and the gas comprises oxygen and / or ozone and / or clusters of ions.
  • the gas comprises ozone, and in that the radiation means are designed to radiate ultraviolet rays of type A and type C.
  • Type C rays eliminate bacteria, viruses and drug residues in the fluid.
  • the type A rays destroy the ozone contained in the fluid, unfit for consumption.
  • the radiation means of the device according to the invention allow compactly and, almost simultaneously, eliminate bacteria, viruses, drug residues and ozone contained in the film of fluid.
  • the bottom of the treatment chamber is provided with a plurality of bosses.
  • the flow of the fluid is slowed down.
  • the plurality of bosses is arranged to form a plurality of baffles.
  • the bottom of the treatment chamber is, at least in part, coated with titanium dioxide.
  • Titanium dioxide reacts with type A ultraviolet radiation to produce oxidative molecules, such as OH. Such molecules are able to eliminate bacteria, viruses and drug residues.
  • the device comprises:
  • a partition disposed inside the tank, delimiting on the one hand the pre-treatment chamber and on the other hand the treatment chamber, and having at least one opening permitting the flow of the film of fluid from the pre-treatment chamber; on the bottom of the overflow chamber.
  • the flow of the fluid from the pre-treatment chamber to the treatment chamber is achieved by overflow and no longer by gravity.
  • the device comprises a fluid supply pipe opening into an upper portion of the pre-treatment chamber, and a treated fluid outlet manifold opening into a lower portion of the treatment chamber.
  • the fluid supply pipe is equipped with at least one filter designed to retain particles of diameter greater than a determined diameter contained in the fluid.
  • Figure 1 is a perspective view
  • Figure 2 is a view from above;
  • Figure 3 is a side view in transparency.
  • FIGS 1 to 3 show a device 2 for the treatment of a fouling fluid.
  • the device 2 comprises a tray 4 substantially prismatic.
  • the tray 4 has a bottom wall 6, longitudinal side walls 8 and 10, and transverse side walls 12 and 14.
  • the device 2 comprises a longitudinal partition 16 and a transverse partition 18 and disposed inside the tray 4.
  • the device 2 comprises a pretreatment chamber 20 delimited by the longitudinal walls 6 and 8, the transverse wall 12, and the transverse partition 18.
  • the device 2 comprises a tubing 22 for supplying the fluid.
  • the tubing 22 opens into an upper portion of the pretreatment chamber 20.
  • the tubing 22 may be equipped with a filter (not shown), such as a zeolite filter.
  • the device 2 comprises a bubbler 24 disposed in the pretreatment chamber 20.
  • the bubbler 24 diffuses ionized air bubbles so as to oxidize the fluid and thus eliminate bacteria, viruses, molds and drug residues.
  • the device 2 comprises a treatment chamber 26 delimited by the longitudinal wall 8, the transverse wall 14, the longitudinal partition 16, and the transverse partition 18.
  • the longitudinal partition 18 is provided with an opening 19 so as to allow the flow of the fluid from the pretreatment chamber 20 to the treatment chamber 26 by overflow.
  • the treatment chamber 26 has an inclined bottom 28 for the flow of fluid from the pretreatment chamber 20 in the form of a thin film.
  • the bottom 28 is provided with a plurality of bosses arranged to form a plurality of baffles 32.
  • the bottom 28 may be coated with titanium dioxide ( ⁇ 2)
  • the device 2 comprises lamps 34 radiating ultraviolet rays of type A and lamps 36 radiating ultra violet rays of type C.
  • the lamps 34 and 36 are disposed above the bottom 28 of the treatment chamber 26, at a distance from the film of fluid. In the example, the lamps 36 extend in directions parallel to the flow direction of the fluid film.
  • the device 2 comprises a tubing 38 for discharging treated fluid opening into a lower portion of the treatment chamber 26.
  • the device 2 comprises a technical chamber 40 delimited by the longitudinal wall 10, the transverse wall 14, the longitudinal partition 16, and the transverse partition 18.
  • the partition 16 is provided with an opening 42 so as to allow the flow of ambient air between the treatment chamber 26 and the technical chamber 40.
  • the technical chamber 40 houses a fan 44 facilitating the circulation of air between the treatment chamber 26 and the technical chamber 40.
  • the technical chamber 40 houses plasma torches 46 for ionizing the ambient air contained in the technical chamber 40 and thus produce ionized air.
  • the technical chamber 40 houses a compressor 48 for driving the ionized air under pressure to the bubbler 24 via a pipe 50.
  • the technical chamber 40 finally houses the ballasts 52 of the lamps 34 and 36.
  • the invention is not limited to the sole embodiment of the device described above, it encompasses all the variants.
  • the lamps may extend in directions transverse to the flow direction of the fluid film.

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Abstract

L'invention concerne un dispositif (2) de traitement d'un fluide comportant: - une chambre de prétraitement (20) dans laquelle sont susceptibles d'être déversé le fluide; - des moyens de bullage disposés dans la chambre de prétraitement (20), conçus pour diffuser des bulles d'un gaz permettant d'oxygéner et/ou d'oxyder le fluide; - une chambre de traitement (26) communiquant avec la chambre de prétraitement (20) et présentant un fond (28) incliné permettant l'écoulement d'une pellicule de fluide issue de la chambre de prétraitement (20); et - des moyens de rayonnement (36, 38) conçus pour rayonner des rayons ultra-violets, disposés au dessus du fond (28) de la chambre de traitement (26), et agencés pour s'étendre à distance de la pellicule de fluide.

Description

DISPOSITIF DE TRAITEMENT D'UN FLUIDE À L'AIDE DES RAYONS ULTRA-VIOLETS
La présente invention concerne un dispositif de traitement d'un fluide, tel que des eaux usées, des eaux de mer, du sang ou autre.
On connaît, par le document WO9958453, un dispositif de traitement des eaux usées comportant une chambre de versement à l'intérieur de laquelle sont déversées les eaux usées. La chambre de versement présente un fond incliné pourvu d'une ouverture.
Le dispositif comporte une chambre de traitement disposée sous la chambre de versement. La chambre de traitement présente également un fond incliné sur lequel s'écoule une pellicule d'eaux usées issues de la chambre de versement.
Le dispositif comporte des lampes rayonnant des rayons ultraviolets disposées au dessus du fond de la chambre de traitement. Les lampes sont distantes de la pellicule d'eaux usées.
Un inconvénient d'un tel dispositif est que les eaux usées stagnent et se sédimentent dans la chambre de versement. Ainsi, les particules les plus lourdes tombent par gravité et sont susceptibles d'obturer l'ouverture mettant en communication la chambre de versement et la chambre de traitement.
Par ailleurs, une utilisation prolongée des lampes conduit à leur échauffement, et peut engendrer leur endommagement.
En outre, un tel dispositif ne permet d'éliminer qu'une quantité limitée de bactéries, moisissures, virus et résidus médicamenteux contenus dans les eaux usées.
Enfin, la turbidité des eaux issues de ce dispositif n'est pas entièrement satisfaisante.
L'invention vise à remédier à tout ou partie de ces inconvénients.
L'invention concerne un dispositif de traitement d'un fluide, caractérisé en ce qu'il comporte :
- une chambre de prétraitement dans laquelle sont susceptibles d'être déversé le fluide ;
- des moyens de bullage disposés dans la chambre de prétraitement, conçus pour diffuser des bulles d'un gaz permettant d'oxygéner et/ou d'oxyder le fluide;
- une chambre de traitement communiquant avec la chambre de prétraitement et présentant un fond incliné permettant l'écoulement d'une pellicule de fluide issues de la chambre de prétraitement ; et - des moyens de rayonnement conçus pour rayonner des rayons ultra-violets, disposés au dessus du fond de la chambre de traitement, et agencés pour s'étendre à distance de la pellicule de fluide.
Les moyens de bullage permettent de brasser en permanence le fluide contenu dans la chambre de prétraitement. Ainsi, le risque de sédimentation dans la chambre de prétraitement est réduit.
Par ailleurs, le gaz diffusé par les moyens de bullage oxygène et/ou oxyde le fluide déversé dans la chambre de prétraitement. Par suite, la quantité de bactéries, moisissures, virus et résidus médicamenteux éliminée est accrue et la turbidité du fluide issu du dispositif est améliorée.
Dans une première forme d'exécution, le dispositif comporte des moyens de production du gaz, et en ce que ce gaz comprend de l'oxygène et/ou de l'ozone et/ou des amas d'ions.
Par exemple, le gaz peut être de l'oxygène, un mélange d'air et d'ozone ou encore de l'air ionisé. L'ozone permet d'améliorer la turbidité du fluide issu du dispositif. L'air ionisé permet d'éliminer une plus grande quantité de bactéries, moisissures, virus et résidus médicamenteux.
Avantageusement, le dispositif comporte une chambre technique à l'intérieur de laquelle sont logés les moyens de production du gaz ;
les moyens de production du gaz sont conçus pour produire le gaz à partir de l'air ambiant contenu dans la chambre technique ; et
la chambre technique communique avec la chambre de traitement, de manière à ce que l'air ambiant puisse circuler entre la chambre de traitement et la chambre technique.
L'air ambiant contenu dans la chambre de traitement, réchauffé par les moyens de rayonnement, est utilisé par les moyens de production du gaz. Ainsi, les calories dégagées par les moyens de rayonnement sont dissipées dans le fluide contenu dans la chambre de prétraitement. Le risque d'échauffement des moyens de rayonnement est alors pallié.
De préférence, le dispositif comporte un ventilateur agencé pour aspirer l'air ambiant contenu dans la chambre de traitement vers la chambre technique.
Ainsi, la circulation de l'air de la chambre de traitement vers la chambre technique est facilitée. Dans une autre forme d'exécution, le dispositif comporte un réservoir de gaz, et le gaz comprend de l'oxygène et/ou de l'ozone et/ou des amas d'ions.
Avantageusement, le gaz comprend de l'ozone, et en ce que les moyens de rayonnement sont conçus pour rayonner des rayons ultraviolets de type A et de type C.
Les rayons de type C permettent d'éliminer les bactéries, virus et résidus médicamenteux contenus dans le fluide. Les rayons de type A permettent de détruire l'ozone contenu dans le fluide, impropre à la consommation. Ainsi, les moyens de rayonnement du dispositif selon l'invention permettent de façon compacte et, quasi simultanée, d'éliminer les bactéries, virus, résidus médicamenteux et l'ozone contenus dans la pellicule de fluide.
Suivant une caractéristique, le fond de la chambre de traitement est pourvu d'une pluralité de bossages.
Ainsi, l'écoulement du fluide est ralenti. De préférence, la pluralité de bossages est agencée de manière à former une pluralité de chicanes.
Avantageusement, le fond de la chambre de traitement est, au moins en partie, revêtu de dioxyde de titane.
Le dioxyde de titane réagit avec les rayons ultraviolets de type A pour produire des molécules oxydantes, tel que des OH. De telles molécules sont capables d'éliminer des bactéries, des virus et résidus médicamenteux.
Dans une forme d'exécution préférée, le dispositif comporte :
- un bac ; et
- une cloison disposée à l'intérieur du bac, délimitant d'une part la chambre de prétraitement et d'autre part la chambre de traitement, et présentant au moins une ouverture permettant l'écoulement de la pellicule de fluide de la chambre de prétraitement sur le fond de la chambre de traitement par débordement.
L'écoulement du fluide depuis la chambre de prétraitement vers la chambre de traitement est réalisé par débordement et non plus par gravité.
Ainsi, en cas de sédimentation le risque d'obturation de l'ouverture est pallié.
Suivant une caractéristique, le dispositif comporte une tubulure d'amenée de fluide débouchant dans une portion supérieure de la chambre de prétraitement, et une tubulure d'évacuation de fluide traité débouchant dans une portion inférieure de la chambre de traitement. Suivant une autre caractéristique, la tubulure d'amenée de fluide est équipée d'au moins un filtre conçu pour retenir des particules de diamètres supérieurs à un diamètre déterminé contenues dans le fluide.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemple non limitatif, un dispositif de traitement de fluide selon l'invention.
Figure 1 en est une vue en perspective ;
Figure 2 en est une vue de dessus ; et
Figure 3 en est une vue de côté en transparence.
Les figures 1 à 3 représentent un dispositif 2 pour le traitement d'un fluide encrassant. Le dispositif 2 comporte un bac 4 sensiblement prismatique. Le bac 4 présente une paroi de fond 6, des parois latérales longitudinales 8 et 10, et des parois latérales transversales 12 et 14.
Le dispositif 2 comporte une cloison longitudinale 16 et une cloison transversale 18 et disposées à l'intérieur du bac 4.
Le dispositif 2 comporte une chambre de prétraitement 20 délimitée par les parois longitudinales 6 et 8, la paroi transversale 12, et la cloison transversale 18.
Le dispositif 2 comporte une tubulure 22 d'amenée du fluide. La tubulure 22 débouche dans une portion supérieure de la chambre de prétraitement 20. La tubulure 22 peut être équipée d'un filtre (non représenté), tel qu'un filtre à zéolite.
Le dispositif 2 comporte un bulleur 24 disposé dans la chambre de prétraitement 20. Le bulleur 24 diffuse des bulles d'air ionisé de manière à oxyder le fluide et ainsi éliminer des bactéries, virus, moisissures et résidus médicamenteux.
Le dispositif 2 comporte une chambre de traitement 26 délimitée par la paroi longitudinale 8, la paroi transversale 14, la cloison longitudinale 16, et la cloison transversale 18.
La cloison longitudinale 18 est pourvue d'une ouverture 19 de manière à permettre l'écoulement du fluide de la chambre de prétraitement 20 à la chambre de traitement 26 par débordement.
La chambre de traitement 26 présente un fond 28 incliné permettant l'écoulement du fluide provenant de la chambre de prétraitement 20 sous la forme d'une fine pellicule. Le fond 28 est pourvu d'une pluralité de bossages agencés de manière à former une pluralité de chicanes 32. Le fond 28 peut être revêtu de dioxyde de titane (ΤΊΟ2)
Le dispositif 2 comporte des lampes 34 rayonnant des rayons ultraviolets de type A et des lampes 36 rayonnant des rayons ultra violets de type C. Les lampes 34 et 36 sont disposées au dessus du fond 28 de la chambre de traitement 26, à distance de la pellicule de fluide. Dans l'exemple, les lampes 36 s'étendent dans des directions parallèles à la direction d'écoulement de la pellicule de fluide.
Le dispositif 2 comporte une tubulure 38 d'évacuation de fluide traité débouchant dans une portion inférieure de la chambre de traitement 26.
Le dispositif 2 comporte une chambre technique 40 délimitée par la paroi longitudinale 10, la paroi transversale 14, la cloison longitudinale 16, et la cloison transversale 18.
La cloison 16 est pourvue d'une ouverture 42 de manière à permettre la circulation de l'air ambiant entre la chambre de traitement 26 et la chambre technique 40.
La chambre technique 40 loge un ventilateur 44 facilitant la circulation de l'air entre la chambre de traitement 26 et la chambre technique 40.
La chambre technique 40 loge des torches plasmiques 46 permettant d'ioniser l'air ambiant contenu dans la chambre technique 40 et ainsi produire de l'air ionisé.
La chambre technique 40 loge un compresseur 48 permettant de conduire l'air ionisé sous pression au bulleur 24 par l'intermédiaire d'une tubulure 50.
La chambre technique 40 loge enfin les ballasts 52 des lampes 34 et 36.
Comme il va de soi, l'invention ne se limite pas à la seule forme d'exécution du dispositif décrit ci-avant, elle en embrasse au contraire toutes les variantes de réalisation.
En variante, les lampes peuvent s'étendre dans des directions transversales à la direction d'écoulement de la pellicule de fluide.

Claims

REVENDICATIONS
1 . Dispositif (2) de traitement d'un fluide, caractérisé en ce qu'il comporte :
- une chambre de prétraitement (20) dans laquelle sont susceptibles d'être déversé le fluide ;
- des moyens de bullage (24) disposés dans la chambre de prétraitement (20), conçus pour diffuser des bulles d'un gaz permettant d'oxygéner et/ou d'oxyder le fluide;
- une chambre de traitement (26) communiquant avec la chambre de prétraitement (20) et présentant un fond (28) incliné permettant l'écoulement d'une pellicule de fluide issu de la chambre de prétraitement (20) ; et
- des moyens de rayonnement (36, 38) conçus pour rayonner des rayons ultra-violets, disposés au dessus du fond (28) de la chambre de traitement (26), et agencés pour s'étendre à distance de la pellicule de fluide.
2. Dispositif (2) selon la revendication 1 , caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de production du gaz (46), et en ce que ce gaz comprend de l'oxygène et/ou de l'ozone et/ou des amas d'ions.
3. Dispositif (2) selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comporte une chambre technique (40) à l'intérieur de laquelle sont logés les moyens de production du gaz (46) ;
en ce que les moyens de production du gaz (46) sont conçus pour produire le gaz à partir de l'air ambiant contenu dans la chambre technique (40) ; et
en ce que la chambre technique (40) communique avec la chambre de traitement (26), de manière à ce que l'air ambiant puisse circuler entre la chambre de traitement (26) et la chambre technique (40).
4. Dispositif (2) selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comporte un ventilateur (44) agencé pour aspirer l'air ambiant contenu dans la chambre de traitement (26) vers la chambre technique (40).
5. Dispositif (2) selon la revendication 1 , caractérisé en ce qu'il comporte un réservoir du gaz, et en ce que ce gaz comprend de l'oxygène et/ou de l'ozone et/ou des amas d'ions.
6. Dispositif (2) selon la revendication 1 , caractérisé en ce que le gaz comprend de l'ozone, et en ce que les moyens de rayonnement (36, 38) sont conçus pour rayonner des rayons ultraviolets de type A et de type C.
7. Dispositif (2) selon la revendication 1 , caractérisé en ce que le fond (28) de la chambre de traitement (26) est pourvu d'une pluralité de bossages (30).
8. Dispositif (2) selon la revendication 1 , caractérisé en ce que le fond (28) de la chambre de traitement (26) est, au moins en partie, revêtue de dioxyde de titane.
9. Dispositif (2) selon la revendication 1 , caractérisé en ce qu'il comporte :
- un bac (4) ; et
- une cloison (18) disposée à l'intérieur du bac (4), délimitant d'une part la chambre de prétraitement (20) et d'autre part la chambre de traitement (26), et présentant au moins une ouverture (19) permettant l'écoulement de la pellicule de fluide de la chambre de prétraitement (20) sur le fond (28) de la chambre de traitement (26) par débordement.
10. Dispositif (2) selon la revendication 1 , caractérisé en qu'il comporte une tubulure d'amenée du fluide (22) débouchant dans une portion supérieure de la chambre de prétraitement (20), et une tubulure d'évacuation du fluide (38) débouchant dans une portion inférieure de la chambre de traitement (26).
1 1 . Dispositif (2) selon la revendication 10, caractérisé en ce que la tubulure d'amenée du fluide (22) est équipée d'au moins un filtre conçu pour retenir des particules de diamètres supérieurs à un diamètre déterminé contenues dans le fluide.
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