ART ANTÉRIEUR En raison des préoccupations relativement récentes de la société concernant la pollution, les industries ont du développer des moyens innovateurs permettant de se conformer aux règlements environnementaux.

L'électrocoagulation est donc réapparue comme une technologie viable.

La coagulation est une des plus importantes opérations physico- chimiques utilisées dans le traitement de l'eau. Ce processus est notamment utilisé pour provoquer la déstabilisation et l'agrégation de petites particules en de plus grandes particules. Les contaminants de l'eau comme les ions (métaux lourds) et les colloïdes (organiques et inorganiques) sont principalement retenus en solution par les charges électriques. Il a été démontré que les systèmes colloïdaux pouvaient être déstabilisés par l'addition d'ions ayant une charge opposés à celle du colloïde (Benefield L. D., Judkins J. F. and Weand, B. L. 1982. Process Chemistry for Water and Wastewater Treatment. Prentice-Hall Inc., p. 212). Les colloïdes ainsi déstabilisés peuvent être agrégés et par la suite enlevés par sédimentation et/ou filtration.

La coagulation peut se faire par des moyens chimiques ou électriques.

La coagulation chimique est de nos jours moins utilisée en raison des coûts élevés associés aux traitements chimiques. Les coûts élevés s'expliquent par l'utilisation de produits chimiques nécessaires pour la coagulation et également par le large volume de boues et de déchets dangereux de métaux lourds tels que les hydroxydes de

métaux qui sont ainsi générés. Des procédés de coagulation chimique comprenant des coagulants tels l'alun, la chaux et/ou des polymères ont été utilisés durant les quelques dernières décennies.

L'électrocoagulation est un processus basé sur des principes scientifiques dans lesquels des contaminants de l'eau sont soumis à de forts champs électriques, provoquant ainsi des réactions d'oxydation et de réduction. Ce procédé est capable d'enlever plus de 99 p. cent de certains cations de métaux lourds. De plus, le champ électrique appliqué permet dans certaines conditions d'obtenir un effet bactéricide. Le procédé permet en outre de précipiter les colloïdes chargés et d'enlever des quantités importantes d'autres ions, colloïdes et émulsions.

Bien que le mécanisme de l'électrocoagulation ressemble beaucoup à celui de la coagulation chimique, les espèces cationiques responsables de la neutralisation de la surface des charges et les caractéristiques des flocs électrocoagulés diffèrent dans chacun de ces procédés. Un floc électrocoagulé tend à contenir moins d'eau liée, il est plus résistant au cisaillement et plus facilement filtrable. L'électrocoagulation peut souvent neutraliser les ions et charges de particules, permettant ainsi aux contaminants ou polluants de précipiter. Il est ainsi possible de réduire la teneur en contaminant à des concentrations inférieures à celles atteignables via des procédés de précipitation chimique. Du même coup, il est parfois possible de remplacer et/ou de réduire l'utilisation d'agents chimiques coûteux tels les polymères ou les sels métalliques.

La demande américaine publiée portant le numéro 2002/0040855 décrit un procédé dans lequel l'eau est traitée par électrocoagulation. Par contre, dans ce procédé, la boue doit être traitée dans un clarificateur ou bassin de sédimentation et ce procédé nécessite parfois l'utilisation de floculants.

Le brevet américain No 6,488, 835 décrit un procédé de traitement des liquides par électrocoagulation. Après ce traitement, le liquide électrolytique peut passer par une chambre de développement où le liquide peut être traité par des additifs. Alternativement, le liquide électrolytique peut être soumis à un traitement

secondaire de séparation afin de procéder à la séparation solide liquide. Cette séparation peut se faire avec des purificateurs, des filtres, des séparateurs centrifuges, ou des centrifugeuses. Chacun de ces dispositifs peut être utilisé séparément ou en combinaison.

La demande américaine publiée portant le numéro 2003/0070919 décrit un réacteur d'électrocoagulation comprenant des électrodes définissant des ouvertures permettant au liquide de passer d'une zone à l'autre dans une pile d'électrodes. Deux types d'électrodes sont utilisées, certaines ayant une ouverture centrale et d'autres comprenant chacune une pluralité d'ouvertures périphériques.

Ces deux types d'électrodes sont alternées dans la pile d'électrodes. Un tel agencement est choisi de façon à créer écoulement turbulent du liquide ce qui favorise l'autonettoyage des électrodes. Par contre, l'eau traitée repose ensuite dans un réservoir de développement où des flocs sont générés. Un mélangeur statique où des polymères sont également utilisé afin d'augmenter la formation des flocs et la décantation.

RÉSUMÉ DE L'INVENTION La présente invention a pour but de fournir un procédé permettant le traitement des eaux usées tout en palliant aux inconvénients des techniques ci-haut mentionnées.

Un autre but de l'invention est de fournir un procédé simple dans lequel la boue générée suite au traitement de l'eau usée par un courrant électrique pourrait être facilement séparée de l'eau traitée.

La présente invention a également pour but de fournir un appareil permettant le traitement des eaux usées tout en palliant aux inconvénients des techniques ci-haut mentionnées.

Un autre but de l'invention est de fournir un appareil simple permettant de facilement séparer la boue générée de l'eau traitée et ce, sans avoir recours à des agents floculants ou des moyens mécaniques complexes.

Selon un premier aspect, l'invention concerne un procédé de traitement des eaux usées caractérisé en ce que : a) on procure un réacteur comprenant une entrée, une sortie, au moins un bloc d'électrodes comprenant au moins une anode et au moins une cathode, et un moyen permettant à l'eau à traiter de circuler entre les électrodes selon un sens ascendant ; et b) on fait passer l'eau à traiter entre les électrodes du au moins un bloc selon un sens ascendant de façon à soumettre l'eau à un courant électrique et ainsi traiter l'eau par électrocoagulation ou électroflottation, générant ainsi une boue contenant au moins un polluant compris dans l'eau à traiter et une eau traitée, et en ce que la boue générée est séparée de l'eau traitée.

Selon un deuxième aspect, l'invention concerne un procédé de traitement des eaux usées caractérisé en ce que : a) on procure un réacteur comprenant une entrée, une sortie, au moins deux blocs d'électrodes ayant chacun au moins une anode et au moins une cathode, et un moyen permettant à l'eau à traiter de circuler entre les électrodes selon un sens ascendant ; b) on fait passer l'eau à traiter entre les électrodes d'un premier bloc selon un sens ascendant de façon à soumettre l'eau à un courant électrique et ainsi traiter l'eau par électrocoagulation ou électroflottation, générant ainsi une boue contenant au moins un polluant compris dans l'eau à traiter et une première eau traitée ; et c) on fait passer l'eau traitée obtenue à l'étape (b) entre les électrodes d'un deuxième bloc selon un sens ascendant de façon à soumettre l'eau à un courant électrique et ainsi traiter l'eau par électrocoagulation ou électroflottation,

générant ainsi une boue contenant au moins un polluant compris dans l'eau à traiter et une deuxième eau traitée, et en ce qu'à l'étape (b) et/ou (c), la boue générée est séparée de l'eau traitée.

Selon un troisième aspect, l'invention concerne un appareil de traitement des eaux usées comprenant : - un réacteur ayant une entrée pour l'eau à traiter et une sortie pour l'eau traitée, et comprenant au moins un bloc d'électrodes, le bloc ayant au moins une anode et au moins une cathode, les électrodes étant disposées de façon substantiellement parallèle et elles sont espacées de sorte à définir entre elles un espace permettant le passage de l'eau à traiter, générant ainsi, lorsque l'eau à traiter est soumise à un courant électrique, une boue comprenant au moins un polluant contenu dans l'eau à traiter et une eau traitée, le réacteur comprenant également un moyen permettant à l'eau de circuler entre les électrodes selon un sens ascendant ; et - un moyen permettant de séparer la boue générée de l'eau traitée.

La Demanderesse a découvert de façon inattendue et imprévisible qu'en utilisant les procédés et l'appareil mentionnés ci-dessus, il était possible de décontaminer une eau usée en obtenant un taux d'abattement satisfaisant de divers contaminants.

L'expression"circuler entre les électrodes selon un sens ascendant" telle qu'utilisée par la Demanderesse signifie que l'eau circule entre les électrodes, du bas vers le haut de ces dernières.

La boue générée dans les procédés de l'invention peut être aspirée par un moyen de succion afin d'être séparée de l'eau traitée. Le moyen de succion est préférablement un aspirateur ou une pompe. Alternativement, la boue générée peut être séparée de l'eau traitée par l'action d'un convoyeur comprenant une courroie en mouvement, à laquelle la boue adhère afin d'être convoyée et séparée de l'eau traitée. La courroie peut être une membrane perméable à l'eau. L'eau à traiter peut être passée plusieurs fois entre les électrodes d'un ou de plusieurs blocs.

De façon non limitative, les procédés de l'invention peuvent causer un taux d'abattement d'au moins 85 % des matières en suspension contenues dans l'eau à traiter. Les procédés de l'invention peuvent aussi causer un taux d'abattement d'au moins 85 %, préférablement d'au moins 95 % et encore plus préférablement d'au moins 98 %, de la turbidité de l'eau à traiter. Les procédés de l'invention peuvent également causer un taux d'abattement d'au moins 85 %, préférablement d'au moins 95 % et encore plus préférablement d'au moins 98 %, des orthophosphates compris dans l'eau à traiter. Les procédés de l'invention peuvent aussi causer un taux d'abattement d'au moins 85 % et préférablement d'au moins 95 %, du phosphore compris dans l'eau à traiter. Les procédés de l'invention peuvent aussi causer un taux d'abattement d'au moins 85 % et préférablement d'au moins 95 % de l'azote total Kjeldahl de l'eau à traiter. Les procédés de l'invention peuvent aussi causer un taux d'abattement d'au moins 75 % et préférablement d'au moins 90 %, de la demande biochimique en oxygène (pendant 5 jours), de l'eau à traiter.

Dans l'appareil de l'invention, le réacteur comprend préférablement un moyen permettant à l'eau de s'écouler de façon à limiter la turbulence. Ce moyen peut être au moins une chicane constituée d'au moins deux parois ou un réseau de chicanes constitué par plusieurs parois. Le réacteur peut être relié, préférablement par un conduit, à un réservoir d'alimentation destiné à contenir une eau à traiter. Le réacteur peut comprendre un compartiment d'alimentation relié au réservoir d'alimentation, préférablement par un conduit. L'eau à traiter contenue dans le réservoir d'alimentation peut être acheminée au réacteur, préférablement au compartiment d'alimentation, par le biais d'un moyen permettant d'acheminer l'eau du réservoir d'alimentation au réacteur, préférablement par le biais d'une pompe.

Alternativement, l'eau peut être acheminée du réservoir d'alimentation au réacteur par gravité.

Dans les procédés et l'appareil de l'invention, l'eau circule préférablement entre les électrodes de façon à minimiser la turbulence, favorisant

ainsi la flottation de la boue générée. Le fait d'obtenir une telle flottation où les particules de contaminants sont substantiellement toutes regroupées à la surface de l'eau traitée, permet de faciliter grandement l'étape de la séparation de la boue et l'eau traitée. Ainsi, il est possible de séparer la boue formée de l'eau traitée par un simple moyen de succion ou un simple moyen de filtration sans avoir recours à des floculants, des chambres de sédimentation additionnelles ou tout autre moyen mécanique complexe de séparation liquide/solide. De façon non limitative, le débit moyen de l'eau dans le réacteur peut être inférieur à 8 litres par minute pour un volume d'environ 7000 à environ 11500 cm3 et préférablement d'environ 8500 à environ 10500 cm3, représentant le volume total des espaces entre les électrodes (préférablement entre 18 et 26 électrodes) d'un bloc (ayant la forme d'un prisme rectangulaire et préférablement une forme sensiblement cubique). Préférablement, le débit est d'environ 0.5 à 5 litres par minute et plus préférablement de 1 à 3 litres par minute. À la lumière de ces exemples non limitatifs, l'homme de l'art comprendra qu'il est possible de minimiser la turbulence de l'eau en utilisant d'autres valeurs pour le débit de l'eau et d'autres valeurs pour la surface totale des électrodes. L'homme de l'art comprendra également qu'une minimisation de la turbulence de l'eau favorise la flottation de la boue. Les électrodes sont préférablement des électrodes planes. Les électrodes sont préférablement submergées dans l'eau de façon à permettre une meilleure flottation de la boue. Les électrodes peuvent être pleines, sous forme de grille ou sous forme de peigne. Les électrodes des blocs sont préférablement branchées à un générateur de courant continu, alternatif ou pulsé. De préférence, toutes les connexions électriques se font de façon individuelle pour chaque électrode.

Dans les procédés de l'invention, un où plusieurs bloc (s) d'électrodes peuvent être utilisés pour effectuer une électrocoagulation ou une électroflottation.

Lorsqu'un bloc est utilisé pour traiter l'eau par électrocoagulation, ses électrodes comprennent préférablement de l'aluminium, du calcium ou du fer. Alternativement, ses électrodes peuvent comprendre au moins une anode incluant un mélange

comprenant une source d'ions Ca2+, un support et de l'eau. Lorsqu'un bloc est utilisé pour traiter l'eau par électroflottation, ses électrodes sont préférablement des électrodes inertes. Les électrodes inertes peuvent être des électrodes comprenant du platine ou des électrodes comprenant du titane enrobé d'iridium. Il apparaîtra évident à l'homme de l'art que d'autres d'électrodes inertes connues peuvent également être utilisées.

Dans le procédé selon le deuxième aspect de l'invention, l'eau est préférablement traitée par électrocoagulation à l'étape (b) et par électroflottation à l'étape (c). Les électrodes du premier bloc comprennent préférablement de l'aluminium, du calcium ou du fer. Alternativement, les électrodes du premier bloc peuvent comprendre au moins une anode incluant un mélange comprenant une source d'ions Ca2+, un support et de l'eau. Les électrodes du deuxième bloc sont préférablement des électrodes inertes. Les électrodes inertes peuvent être des électrodes comprenant du platine ou des électrodes comprenant du titane enrobé d'iridium. L'étape (b) et/ou (c) peut être répétée plusieurs fois.

Dans l'appareil de l'invention, les électrodes peuvent comprendre de l'aluminium, du calcium ou du fer, ou être des électrodes inertes. Alternativement, les électrodes peuvent comprendre au moins une anode incluant un mélange comprenant une source dtions Ca2+, un support et de l'eau. Un ou plusieurs bloc (s) d'électrodes peuvent être utilisés pour effectuer une électrocoagulation ou une électroflottation. Lorsqu'un bloc est utilisé pour traiter l'eau par électrocoagulation, ses électrodes comprennent préférablement de l'aluminium, du calcium ou du fer.

Lorsqu'un bloc est utilisé pour traiter l'eau par électroflottation, ses électrodes sont préférablement des électrodes inertes. Les électrodes inertes peuvent être des électrodes comprenant du platine ou des électrodes comprenant du titane enrobé d'iridium. Préférablement, le réacteur comprend deux blocs, un ayant des électrodes comprenant de l'aluminium, du calcium ou du fer, et l'autre ayant des électrodes inertes. Les électrodes inertes peuvent être des électrodes comprenant du platine ou des électrodes comprenant du titane enrobé d'iridium. Le bloc destiné à traiter

l'eau par électroflottation et ayant des électrodes inertes est préférablement en aval du bloc destiné à traiter l'eau par électrocoagulation et ayant des électrodes comprenant de l'aluminium, du calcium ou du fer.

Dans l'appareil de l'invention, le moyen permettant de séparer là boue générée de l'eau traitée peut être un collecteur de boue comprenant : - un réservoir de récupération permettant de récupérer la boue et ayant une carcasse pourvue d'un orifice supérieur, d'une sortie inférieure pour vidanger la boue et d'une entrée munie d'un premier conduit relié au réacteur, l'entrée étant disposée à une hauteur entre l'orifice supérieur et la sortie inférieure ; et - un moyen de succion relié par un second conduit à l'orifice supérieur du réservoir de récupération et permettant d'acheminer la boue du réacteur au réservoir de récupération.

Le réservoir de récupération de boue comprend préférablement une paroi horizontale disposée à une hauteur prédéterminée entre l'entrée et la sortie inférieure et définissant une chambre supérieure et une chambre inférieure. La paroi horizontale étant perforée de façon à permettre le passage de la boue récupérée de la chambre supérieure à la chambre inférieure.

Dans l'appareil de l'invention, le réacteur peut aussi comprendre des moyens pour recycler l'eau traitée sortant par la sortie du réacteur vers le compartiment d'alimentation pour un traitement supplémentaire. L'entrée du réacteur est préférablement pourvue d'un moyen de séparation empêchant des particules grossières contenues dans l'eau à traiter de pénétrer dans le réacteur. Ce moyen de séparation peut être une grille comprenant des mailles ayant des dimensions prédéterminées. Le réacteur peut également comprendre un moyen permettant d'acheminer l'eau contenue dans le réservoir d'alimentation au réacteur.

Ce moyen peut être une pompe.

Dans les procédés et l'appareil de l'invention, lorsque qu'une anode comprenant une source de Ca2+ est utilisée, les ions Ca2+ peuvent être présents dans le mélange dans une proportion d'environ 2 % à environ 30 % et préférablement

d'environ 5 % à environ 20 % en poids, par rapport au poids total du mélange. La source d'ions Ca2+ comprend préférablement du carbonate de calcium (CaCO3), de la chaux (Ca (OH) 2) ou un mélange de ces derniers. Préférablement, la source de Ca2+ est constituée de carbonate de calcium. Lorsque la source d'ions Ca2+ est le carbonate de calcium, ce dernier peut être présent dans le mélange dans une proportion d'environ 10 % à environ 50 % et préférablement d'environ 25 % à environ 40 % en poids, par rapport au poids total du mélange. Le support peut être présent dans le mélange dans une proportion d'environ 40 % à environ 80 % et préférablement d'environ 45 % à environ 65 % en poids, par rapport au poids total du mélange. Le support peut comprendre à titre de composantes une argile limoneuse, une céramique ou un ciment, en association avec un matériau conducteur. Ce matériau conducteur peut avantageusement être un résidu industriel.

Le matériau conducteur compris dans le support peut être choisi parmi le groupe constitué par du graphite, du coke, des fibres de carbones, du fer et un mélange de ces derniers. Le graphite est préféré. L'eau peut être présente dans le mélange dans une proportion d'environ 2 à environ 30 % et préférablement d'environ 10 % et environ 20 % en poids, par rapport au poids total du mélange.

Suivant un premier mode de réalisation préféré de l'appareil de l'invention, le réacteur comprend un seul bloc d'électrodes. Préférablement, le moyen permettant à l'eau de circuler entre les électrodes selon un sens ascendant comprend une première paroi substantiellement verticale disposée en amont du bloc d'électrodes, et définissant un passage inférieur destiné à recevoir l'eau à traiter. Le réacteur peut également comprendre un compartiment d'alimentation en amont de la première paroi. Ce compartiment d'alimentation sert à recueillir l'eau à traiter provenant du réservoir d'alimentation. Préférablement, le réacteur comprend également un moyen permettant à l'eau de s'écouler de façon à minimiser la turbulence. Le moyen permettant à l'eau de s'écouler de façon à minimiser la turbulence peut permettre à l'eau à traiter provenant du réservoir d'alimentation de s'écouler de façon à minimiser la turbulence avant d'atteindre la première paroi, et

peut comprendre une seconde paroi substantiellement verticale disposée entre l'entrée du réacteur et la première paroi. La seconde paroi définie un passage supérieur destiné à recevoir l'eau à traiter. La seconde paroi substantiellement verticale permet préférablement de contrôler le niveau de l'eau dans le réacteur.

Le réacteur peut également comprendre un compartiment de retenue de l'eau traitée disposé en aval du bloc d'électrodes. Le moyen permettant à l'eau de s'écouler de façon à minimiser la turbulence peut également comprend une troisième paroi substantiellement verticale disposée entre le bloc d'électrodes et le compartiment de retenue et définissant un passage inférieur destiné à recevoir l'eau traitée. Cette troisième paroi permet à l'eau traitée provenant du bloc d'électrodes de s'écouler de façon à minimiser la turbulence avant d'entrer dans le compartiment de retenue.

Le moyen permettant à l'eau de s'écouler de façon à minimiser la turbulence peut aussi comprendre une quatrième paroi substantiellement verticale disposée en amont de la troisième paroi. Les troisième et quatrième parois définissent entre elles un autre espace permettant à l'eau de s'écouler de façon à minimiser la turbulence. La quatrième paroi définie un passage supérieur disposé à une hauteur prédéterminée de façon à empêcher la boue de pénétrer dans l'autre espace.

Préférablement, le bloc d'électrodes est surélevé par rapport au fond du réacteur de façon à définir un espace supplémentaire communiquant avec l'espace entre les électrodes et permettant à l'eau à traiter de circuler sous les électrodes. Le bloc d'électrodes est préférablement monté sur un support reposant de façon amovible sur le fond du réacteur et permet à l'eau à traiter de passer à travers l'espace supplémentaire. Alternativement, le support peut être fixé, de façon amovible au non, à au moins une des parois du réacteur et permet à l'eau à traiter de passer à travers l'espace supplémentaire.

Suivant un deuxième mode de réalisation préféré de l'appareil de l'invention, le réacteur peut comprendre un seul bloc d'électrodes et comprend

préférablement un moyen permettant à l'eau de s'écouler de façon à minimiser la turbulence. Le bloc d'électrodes peut être surélevé par rapport au fond du réacteur de façon à définir un espace supplémentaire communiquant avec l'espace entre les électrodes et permettant à l'eau à traiter de circuler sous les électrodes. Le moyen permettant à l'eau de circuler entre les électrodes selon un sens ascendant peut comprendre un conduit reliant l'entrée du réacteur avec l'espace supplémentaire.

Préférablement, le moyen permettant à l'eau de s'écouler de façon à minimiser la turbulence comprend un réservoir de transition disposé en aval du bloc d'électrodes, et communiquant avec ce dernier, le réservoir de transition permet de recueillir l'eau ayant été traitée par le bloc d'électrodes. Préférablement, le bloc d'électrodes est monté sur un support reposant de façon amovible sur le fond du réacteur et permettant à l'eau à traiter de passer à travers l'espace supplémentaire.

Alternativement, le support peut être fixé, de façon amovible ou non, à au moins une des parois du réacteur et permet à l'eau à traiter de passer à travers l'espace supplémentaire. Préférablement, le réacteur comprend en outre un compartiment d'alimentation en amont du bloc d'électrodes.

Suivant un troisième mode de réalisation préféré de l'appareil de l'invention, le réacteur peut comprendre un premier bloc d'électrodes et un second bloc d'électrodes disposé en aval du premier bloc d'électrodes. Le moyen permettant à l'eau de circuler entre les électrodes selon un sens ascendant peut comprendre une première paroi substantiellement verticale disposée en amont du premier bloc d'électrodes et définissant un passage inférieur destiné à recevoir l'eau à traiter. Le réacteur peut également comprendre un compartiment d'alimentation en amont de la première paroi. Ce compartiment d'alimentation sert à recueillir l'eau à traiter provenant du réservoir d'alimentation. Préférablement, le réacteur comprend également un moyen permettant à l'eau de s'écouler de façon à minimiser la turbulence. Le moyen permettant à l'eau de s'écouler de façon à minimiser la turbulence peut permettre à l'eau à traiter provenant du réservoir d'alimentation de s'écouler de façon à minimiser la turbulence avant d'atteindre la première paroi, et

peut comprendre une seconde paroi substantiellement verticale disposée entre l'entrée du réacteur et la première paroi. La seconde paroi définie un passage supérieur destiné à recevoir l'eau à traiter.

La seconde paroi substantiellement verticale permet préférablement de contrôler le niveau de l'eau dans le réacteur. Le réacteur peut également comprendre un compartiment de retenue de l'eau traitée disposé en aval du second bloc d'électrodes. Le moyen permettant à l'eau de s'écouler de façon à minimiser la turbulence comprend préférablement une troisième paroi substantiellement verticale disposée entre le second bloc d'électrodes et le compartiment de retenue et définissant un passage inférieur destiné à recevoir l'eau traitée. La troisième paroi permet à l'eau traitée provenant du second bloc d'électrodes de s'écouler de façon à minimiser la turbulence avant d'entrer dans le compartiment de retenue.

Le moyen permettant à l'eau de s'écouler de façon à minimiser la turbulence peut aussi comprendre une quatrième paroi substantiellement verticale disposée en amont de la troisième paroi. Les troisième et quatrième parois définissent entre elles un autre espace permettant à l'eau de s'écouler de façon à minimiser la turbulence. La quatrième paroi définie un passage supérieur disposé à une hauteur prédéterminée de façon à empêcher la boue de pénétrer dans l'autre espace. Préférablement, les blocs d'électrodes sont séparés par un moyen permettant à l'eau de circuler du bas vers le haut entre les électrodes du second bloc. Le moyen séparant les blocs d'électrodes et permettant à l'eau de circuler du bas vers le haut entre les électrodes du second bloc peut aussi comprendre une cinquième paroi substantiellement verticale définissant un passage inférieur destiné à recevoir l'eau traitée provenant du premier bloc d'électrodes. De plus, ce moyen peut comprendre une sixième paroi disposée en amont de la cinquième paroi. Les cinquième et sixième parois définissent entre elles un espace additionnel permettant à l'eau de s'écouler de façon à minimiser la turbulence. La sixième paroi définissant un passage supérieur disposé à une hauteur prédéterminée de façon à empêcher la boue de pénétrer dans l'espace additionnel.

Les blocs d'électrodes sont préférablement surélevés par rapport au fond du réacteur de façon à ce que les blocs d'électrodes définissent chacun un espace supplémentaire communiquant avec l'espace entre leurs électrodes et permettant à l'eau à traiter de circuler sous les électrodes. Chacun des blocs d'électrodes peut être monté sur un support reposant de façon amovible sur le fond du réacteur et permettant à l'eau à traiter de passer à travers de l'espace supplémentaire. Alternativement, le support peut être fixé, de façon amovible au non, à au moins une des parois du réacteur et permet à l'eau à traiter de passer à travers l'espace supplémentaire.

Dans les appareils selon le premier et le troisième mode de réalisation préféré de l'invention, les électrodes sont préférablement disposées selon un plan et le déplacement global de l'eau dans le réacteur de l'entrée jusqu'à la sortie s'effectue perpendiculairement à ce plan. Le réacteur peut comprendre également une autre paroi disposée en aval de la troisième paroi, l'autre paroi définissant un passage supérieur et permettant de contrôler le niveau de l'eau dans le réacteur.

Suivant un quatrième mode de réalisation préféré de l'appareil de l'invention, le réacteur peut comprendre un premier bloc d'électrodes et un second bloc d'électrodes disposé en aval du premier bloc d'électrodes. Préférablement, le réacteur comprend un moyen permettant à l'eau de s'écouler de façon à minimiser la turbulence. Les blocs d'électrodes sont préférablement surélevés par rapport au fond du réacteur de façon à définir un espace supplémentaire entre chacun des blocs et le fond. L'espace supplémentaire communique avec l'espace entre les électrodes et permet à l'eau à traiter de circuler sous les électrodes. Le moyen permettant à l'eau de circuler entre les électrodes selon un sens ascendant peut comprendre un conduit reliant l'entrée du réacteur avec l'espace supplémentaire du premier bloc d'électrodes. Chaque bloc d'électrodes est préférablement monté sur un support reposant de façon amovible sur le fond du réacteur et permettant à l'eau à traiter de passer à travers l'espace supplémentaire. Alternativement, le support peut être fixé,

de façon amovible au non, à au moins une des parois du réacteur et permet à l'eau à traiter de passer à travers l'espace supplémentaire.

Dans l'appareil selon le quatrième mode de réalisation préféré de l'invention, le moyen permettant à l'eau de s'écouler de façon à minimiser la turbulence peut comprendre un premier réservoir de transition disposé en aval du premier bloc d'électrodes, et communiquant avec ce dernier. Le premier réservoir de transition permet de recueillir l'eau ayant été traitée par le premier bloc d'électrodes. De plus, ce moyen peut également comprendre un deuxième réservoir de transition disposé en aval du second bloc d'électrodes, et communiquant avec ce dernier. Le deuxième réservoir de transition permet de recueillir l'eau ayant été traitée par le deuxième bloc d'électrodes.

Le moyen permettant de séparer la boue générée de l'eau traitée peut aussi comprendre un convoyeur ayant une partie disposée dans le premier réservoir de transition. Le convoyeur comprend une courroie en mouvement à laquelle la boue adhère afin d'être transportée et séparée de l'eau traitée. Le moyen permettant de séparer la boue générée de l'eau traitée peut également comprendre un convoyeur ayant une partie disposée dans le deuxième réservoir de transition. Le convoyeur comprend une courroie en mouvement à laquelle la boue adhère afin d'être transportée et séparée de l'eau traitée. La courroie peut être une membrane perméable à l'eau.

Dans l'appareil selon le quatrième mode de réalisation préféré de l'invention, le convoyeur est préférablement en communication avec un collecteur de boue comprenant : - un réservoir de récupération permettant de récupérer la boue et ayant une carcasse pourvue d'une entrée et d'une sortie pour vidanger la boue ; et - un moyen de succion relié par un conduit au réservoir de récupération et permettant d'acheminer la boue de l'entrée jusqu'à l'intérieur de la carcasse.

PCT/CA2003/001882 ,-, iv."

Le convoyeur du premier ou du deuxième bloc d'électrodes est préférablement muni d'un filtre. Ce filtre permet de filtrer l'eau provenant du premier ou deuxième bloc d'électrodes avant qu'elle pénètre dans le réservoir de transition correspondant. Le moyen permettant à l'eau de circuler entre les électrodes selon un sens ascendant peut comprendre un conduit reliant le premier réservoir de transition avec l'espace supplémentaire du second bloc d'électrodes. Ce conduit peut aussi comprendre un dispositif de dérivation destiné à acheminer l'eau traitée provenant du premier réservoir de transition jusqu'à l'espace sous les électrodes du premier bloc pour un traitement supplémentaire. Le réacteur peut aussi comprendre un réservoir destiné à recevoir'l'eau traitée, le réservoir communiquant d'une part avec le deuxième réservoir de transition par le biais d'un conduit et d'autre part avec la sortie pour l'eau traitée.

Dans l'appareil de l'invention, les valves des conduits, le générateur de courant ainsi que la pompe peuvent être reliés à un système de contrôle. Ce système peut permettre de contrôler de façon automatique le débit d'entrée de l'eau à traiter et le débit de sortie de l'eau traitée dans l'appareil, ainsi que le courant appliqué aux électrodes. L'appareil peut être surélevé du sol et disposé sur un support où sont connectés les conduits des divers réservoirs. Les électrodes peuvent avoir une hauteur de 15 à 100 cm, préférablement comprise entre 20 et 50 cm. Les électrodes peuvent avoir une largeur de 15 à 100 cm, préférablement comprise entre 20 et 50 cm. L'épaisseur de ces électrodes peut être de 1,5 à 8 mm, préférablement comprise entre 1,6 et 5 mm. Un bloc d'électrodes comprend préférablement entre 14 et 30 et plus préférablement entre 18 et 26 électrodes.

L'espace entre deux électrodes adjacentes dans le bloc peut être de 0,5 à 1,5 cm et préférablement comprise entre 0,7 et 1,1 cm.

Dans l'appareil de l'invention, le réacteur peut comprendre un moyen permettant l'inversion de polarité des électrodes et/ou un moyen permettant un autonettoyage des électrodes. Le moyen permettant l'autonettoyage des électrodes peut être constitué d'un dispositif générant des vibrations et préférablement des

ultrasons. Le réservoir d'alimentation peut également être muni d'un régulateur de pH. Le réacteur peut comprendre un couvercle hermétique muni d'une cheminée permettant une évacuation des gaz produits dans le réacteur. Le réacteur comprend préférablement un dispositif permettant de récupérer les gaz produits. Le support des électrodes peut être constitué d'un matériau non-conducteur, tel qu'un polymère non-conducteur. La carcasse de l'appareil peut également est constituée du même matériau que les supports. À titre d'exemple de polymère non-conducteur, on peut citer le polyméthylméthacrylate. Le réacteur peut comprendre un moyen, permettant d'effectuer un contrôle de qualité de l'eau traitée. Le moyen pour effectuer le contrôle de la qualité de l'eau traitée peut comprendre un lecteur infrarouge.

L'appareil et les procédés de l'invention permettent donc de traiter de façon efficace des eaux usées de diverses compositions et pouvant contenir une vaste gamme de contaminants. L'appareil et les procédés de l'invention sont donc utiles pour des fins de protection de l'environnement ou pour permettre à un utilisateur de se conformer aux normes environnementales.

L'électrocoagulation est basée sur le principe des anodes solubles. Il s'agit de générer, en imposant un courant continu entre les électrodes de fer, d'aluminium ou d'un quelconque alliage, des cations métalliques (A13+ ou Fe3+), selon les réactions (1) ou (2) qui vont jouer le rôle de coagulants pour permettre la déstabilisation par décharge des particules en suspension et des édifices colloïdaux.

A1 > A13+ + 3e (1) Fe > Fe3+ + 3e (2) La formation d'hydroxydes de fer ou d'aluminium et la géométrie particulière des réacteurs d'électrocoagulation entraînent des phénomènes de floculation. Les flocs ainsi formés peuvent être éliminés par flottation.

Le procédé électrochimique outre les phénomènes de coagulation- floculation fait intervenir des réactions d'oxydoréductions aux électrodes :

oxydations aux anodes et réductions aux cathodes selon les réactions (3) et (4). Les réactions électrochimiques suivantes se développent aux électrodes : Anode 2H20-4e Oa +. 4H+ (3) Al Al3+ +3e 1 Fe Fe+3e (2) Cathode 2H2O + 2e > H2 + 20H- (4) Lorsque deux électrodes métalliques entre lesquelles est établie une différence de potentiel plongent dans une solution, les ions présents sont soumis à l'action du champ électrique, les ions négatifs se dirigent vers l'anode alors que les ions positifs se dirigent vers la cathode. Le passage du courant à travers la solution est ainsi dû au transport des charges électriques par l'intermédiaire des anions et des cations. Les ions en arrivant aux électrodes s'y déchargent et participent à des réactions dont l'ensemble constitue le phénomène d'électrolyse.

De plus, les courants d'ions et de particules chargées créés par le champ électrique augmentent la probabilité de collision entres les ions et les particules de signe contraire qui migrent en sens opposé. Cette action rassemble les matières en suspension sous forme d'un floc que l'on élimine par les micro-bulles produites aux électrodes.

Au cours du traitement des eaux, les réactions d'électrolyse aux électrodes (3) et (4) permettent de produire des micro-bulles d'oxygène et d'hydrogène. Ces micro-bulles, finement divisées vont entraîner dans leur mouvement ascensionnel les flocs ainsi formés.

La dissolution des ions métalliques de l'anode fait augmenter considérablement la rugosité des anodes. Pour cette raison, l'électrocoagulation ne peut pas produire des bulles minuscules et uniformes. Les dimensions des bulles produites par électrocoagulation sont en général supérieures à 100 um. De plus, la

rugosité de la surface de l'anode fait augmenter la force d'adhérence des bulles ce qui diminue l'efficacité du traitement. On estime généralement que plus les bulles sont petites, plus l'efficacité de séparation du processus de flottation est grande.

Lorsque le traitement d'une eau usée est effectué avec des électrodes inertes, le processus est appelé électroflottation. L'intérêt de l'électroflottation est davantage d'enlever les particules qui se sont agrégées mais non séparées lors du processus d'électrocoagulation.

Lors d'une électroflottation les électrodes inertes employées sont lisses, et elles uniformisent et réduisent la taille des micro-bulles, minimisant ainsi les effets de leur adhérence. Les bulles de petites tailles permettent une meilleure flottation des particules en suspension dans l'eau. De plus, ces électrodes ne sont pas solubles et ne se dégradent pas avec l'utilisation. Elles ont donc une durée de vie beaucoup plus longue que les électrodes solubles et nécessitent donc moins d'entretient. Par contre, l'absence des cations métalliques, nécessaires pour neutraliser les charges électriques des polluants, réduit l'efficacité de la dépollution de ces eaux. Il peut donc être très avantageux de combiner l'électrocoagulation et l'électroflottation lors du traitement d'une eau usée.

BRÈVE DESCRIPTION DES FIGURES D'autres caractéristiques et des avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description ci-après d'un mode de réalisation préféré de l'invention tel qu'illustré à titre d'exemple dans les dessins ci-joints, dans lesquels : la Figure 1 est une représentation schématique d'un appareil pour le traitement des eaux usées, selon un mode de réalisation préféré de l'invention ; la Figure 2 est une vue en perspective du réacteur utilisé dans l'appareil illustré dans la Figure 1, dont le couvercle et une paroi latérale verticale ont été enlevés pour des fins d'illustration ;

la Figure 3 est une vue en perspective d'une variante du réacteur utilisé dans l'appareil illustré dans la Figure 1, dont le couvercle et une paroi latérale verticale ont été enlevés pour des fins d'illustration ; la Figure 4 est une vue en perspective du collecteur de boue utilisé dans l'appareil illustré dans la Figure 1 ; et la Figure 5 est une vue en perspective d'un réacteur pour le traitement des eaux usées, selon un autre mode de réalisation préféré de l'invention.

DESCRIPTION DÉTAILLÉE DE L'INVENTION La Figure 1 représente schématiquement un appareil pour le traitement des eaux usées comprenant un réservoir d'alimentation 10 destiné à recevoir l'eau à traiter, un réacteur 12 ou 12'servant à traiter l'eau usée et un collecteur de boue 14 pour récupérer la boue générée lors du traitement de l'eau usée. Le réservoir d'alimentation 10 est relié à une pompe 16 via un conduit 18. La pompe 16 est reliée à l'entrée 20 du réacteur 12 ou 12'par un conduit 22.

Tel qu'illustré à la Figure 2, le réacteur 12 comprend une carcasse 24, un fond 26, un couvercle amovible (non illustré) et deux blocs d'électrodes 28 et 30, disposés à l'intérieur de la carcasse 24. Chacun de ces blocs d'électrodes est monté sur un support 32. Les supports 32 définissent respectivement sous les blocs 28 et 30, des espaces 34 et 36 permettant le passage de l'eau à traiter. Le bloc d'électrodes 28 comprend des électrodes 38 disposées de façon parallèle et les électrodes 38 sont espacées afin de définir entre elles des espaces 40 permettant le passage de l'eau. De façon analogue, le bloc 30 comprend des électrodes 42 disposées de façon parallèle et les électrodes 42 sont espacées afin de définir entre elles des espaces 44 permettant le passage de l'eau. Les blocs d'électrodes 28 et 30 peuvent comporter ou non un même nombre d'électrodes et les électrodes 38 et 42 peuvent être constituées d'un même matériau ou non. La nature du ou des matériaux constituant les électrodes 38 et 42 peut varier selon la composition de l'eau à traiter et selon les

contaminants contenus dans cette dernière. Les blocs d'électrodes 28 et 30 sont séparés par deux parois 45 et 46 ayant respectivement un passage supérieur 47 et un passage inférieur 48 et définissant entre elles un espace 49 permettant à l'eau de s'écouler de façon à minimiser la turbulence. Le passage supérieur 47 est disposé à une hauteur telle à empêcher la boue de pénétrer dans l'espace 49. Une paroi 50 est disposée en amont du bloc d'électrodes 28, la paroi 50 définissant un passage inférieur 52 destiné à recevoir l'eau à traiter. Une paroi 53 définissant un passage supérieur 55 est disposée en aval du bloc d'électrodes 30 et une paroi 54 définissant un passage inférieur 56 est disposé en aval de la paroi 53. Les parois 53 et 54 définissent entre elles un espace 57 permettant à l'eau de s'écouler de façon à minimiser la turbulence avant de pénétrer dans un compartiment de retenue 68 disposé en aval de la paroi 54 et destiné à recevoir l'eau traitée.

Le réacteur 12 comprend également un compartiment d'alimentation 58 disposé en amont de la paroi 50. Le compartiment 58 est muni de parois 60 et 62 définissant respectivement des passages supérieurs 64 et 66 qui permettent à l'eau de circuler de façon à minimiser la turbulence. D'autre part, le compartiment de retenue 68 comprend une paroi 70 définissant un passage supérieur 72 et un sous- compartiment 74 servant à recueillir l'eau destinée à être évacuée du réacteur 12 par une sortie 76 et par le biais d'un conduit 78.

Tel qu'illustré à la Figure 3, le réacteur 12'comprend une carcasse 24, un fond 26, un couvercle amovible (non illustré) et un bloc d'électrodes 28 disposé à l'intérieur de la carcasse 24. Le bloc d'électrodes 28 est monté sur un support 32. Le support 32 défini sous le bloc d'électrodes 28 un espace 34 permettant le passage de l'eau à traiter. Le bloc d'électrodes 28 comprend des électrodes 38 disposées de façon parallèle et les électrodes 38 sont espacées afin de définir entre elles des espaces 40 permettant le passage de l'eau. La nature du ou des matériaux constituant les électrodes peut varier selon la composition de l'eau à traiter et selon les contaminants contenus dans cette dernière. Une paroi 50 est disposée en amont du bloc d'électrodes 28, la paroi 50 définissant un passage inférieur 52 destiné à

recevoir l'eau à traiter. Une paroi 53 définissant un passage supérieur 55 est disposée en aval du bloc d'électrodes 28 et une paroi 54 définissant un passage inférieur 56 est disposée en aval de la paroi 53. Les parois 53 et 54 définissent entre elles un espace 57 permettant à l'eau de s'écouler de façon à minimiser la turbulence avant de pénétrer dans un compartiment de retenue 68 disposé en aval de la paroi 54 et destiné à recevoir l'eau traitée.

Le réacteur 12'comprend également un compartiment d'alimentation 58 disposé en amont de la paroi 50. Le compartiment 58 est muni de parois 60 et 62 définissant respectivement des passages supérieure 64 et 66 qui permettent l'écoulement de l'eau de façon à minimiser la turbulence. D'autre part, le compartiment de retenue 68 comprend une paroi 70 définissant un passage supérieur 72 et un sous-compartiment 74 servant à recueillir l'eau destinée à être évacuée du réacteur 12'par une sortie 76 et par le biais d'un conduit 78.

Tel qu'illustré dans la Figure 4, le collecteur de boue 14 comprend un réservoir de récupération 80 relié à un aspirateur 82 via un conduit 84. Le réservoir 80 comprend une carcasse 86 pourvue d'une entrée 88, d'une sortie inférieure 90 et d'un orifice supérieur 92 relié au conduit 84. Une paroi 94 munie de perforations 96 est disposée à l'intérieur de la carcasse 86. La paroi 94 définie une chambre supérieure 98 et une chambre inférieure 100. L'entrée 88 est reliée à un conduit 102 par lequel la boue générée est aspirée. Les perforations 96 de la paroi 94 permettent à la boue de passer de la chambre supérieure 98 à la chambre inférieure 100.

Lorsque l'appareil de la Figure 1 est muni du réacteur 12, l'eau à traiter est homogénéisée dans le réservoir 10 par un moyen d'homogénéisation (non illustré), puis elle est acheminée par le biais de la pompe 16 dans les conduits 18 et 22 avant d'atteindre l'entrée 20 du réacteur 12. L'eau à traiter arrive ensuite dans le compartiment 58 du réacteur 12 où elle s'écoule le long des parois 60 et 62 de façon à minimiser la turbulence, et à travers les passages supérieurs 64 et 66. Puis, l'eau s'écoule entre les parois 50 et 62, de façon à minimiser la turbulence, avant de passer à travers le passage inférieure 52 et de circuler dans l'espace 34 sous le bloc

d'électrodes 28 reposant sur le support 32. L'eau monte ensuite entre les électrodes 38, dans les espaces 40, afin d'être traitée et une boue est ainsi générée. Les électrodes sont submergées dans l'eau de façon à permettre une meilleure flottation de la boue. L'eau s'écoule dans les espaces 40 de façon à minimiser la turbulence et favoriser la flottation de la boue. Des micro-bulles d'oxygène et d'hydrogène sont alors formées lors de l'électrolyse de l'eau et elles entraînent avec elles vers le haut les particules de polluants contenus dans l'eau usée, formant ainsi une boue. La boue ainsi générée possède une faible densité et se retrouve sous forme de mousse en raison des micro-bulles mentionnées ci-dessus. Cette faible densité permet en outre à la boue de flotter à la surface de l'eau. L'eau ainsi traitée une première fois, passe par le passage 47 afin d'atteindre l'espace 49 défini entre les parois 45 et 46 où elle s'écoule de façon à minimiser la turbulence avant de passer à travers le passage inférieur 48. Puis, l'eau circule dans l'espace 36 sous le bloc d'électrodes 30 reposant sur l'autre support 32. L'eau monte ensuite entre les électrodes 42, dans les espaces 44, afin d'être traitée une seconde fois et une autre boue est ainsi générée.

L'eau traitée s'écoule ensuite dans les espaces 44 de façon à minimiser la turbulence et favoriser la flottation de la boue. À la suite de ce deuxième traitement, l'eau traitée passe par le passage 55 afin d'atteindre l'espace 57 défini entre les parois 53 et 54 où elle s'écoule de façon à minimiser la turbulence avant de passer à travers le passage inférieur 56 et rejoindre le compartiment de retenue 68.

L'eau traitée longe ensuite la paroi 70 avant de passer à travers le passage supérieur 72 et d'atteindre le sous-compartiment 74. Finalement, l'eau traitée est évacuée du réacteur 12 par la sortie 76 puis par le conduit 78. Dans le réacteur 12, les parois 45,46, 50,53, 54,60, 62 et 70 constituent donc un réseau de chicanes permettant de minimiser la turbulence de l'eau. De façon analogue, dans le réacteur 12'les parois 50,53, 54,60, 62 et 70 constituent donc un réseau de chicanes.

Lorsque l'appareil de la Figure 1 est muni du réacteur 12', l'eau circule, dans le réacteur 12', de façon analogue à la façon précédemment mentionnée pour le réacteur 12.

La boue générée au dessus des blocs d'électrodes 28 et 30 du réacteur 12, ou celle générée au dessus du bloc d'électrodes 28 du réacteur 12', est récupérée par le collecteur de boue 14 illustré à la Figure 4. La boue est aspirée par le conduit 102 et pénètre ensuite dans la chambre supérieure 98 du réservoir 80 via l'entrée 88.

Cette succion est générée par l'aspirateur 82 qui est relié au réservoir 80 par le conduit 84. Puis, la boue passe à travers les perforations 96 de la paroi 94 afin d'atteindre la chambre inférieure 100 où elle est finalement évacuée via la sortie inférieure 90. La boue qui était sous forme de mousse perd éventuellement ses bulles d'air ainsi que de l'eau et tend à se densifier.

La Figure 5 représente schématiquement un appareil pour le traitement des eaux usées incluant un réacteur 112 comprenant une carcasse 111, un fond 113, un compartiment d'alimentation 110 destiné à recevoir l'eau à traiter, un premier bloc d'électrodes 114, un premier réservoir de transition 116, un séparateur de boue 118, un deuxième bloc d'électrodes 120, un deuxième réservoir de transition 122, et un réservoir destinée à recevoir l'eau traitée 124. Chacun de ces blocs d'électrodes est monté sur un support 126 fixé aux parois de la carcasse 111.

Les supports 126 définissent respectivement sous les blocs 114 et 120, des espaces 128 et 130 permettant le passage de l'eau à traiter. Le bloc d'électrodes 114 comprend des électrodes 115 disposées de façon parallèle et les électrodes 115 sont espacées afin de définir entre elles des espaces 132 permettant le passage de l'eau.

De façon analogue, le bloc 120 comprend des électrodes 121 disposées de façon parallèle et les électrodes 121 sont espacées afin de définir entre elles des espaces 134 permettant le passage de l'eau. Les blocs d'électrodes 114 et 120 peuvent comporter ou non un même nombre d'électrodes et les électrodes 115 et 121 peuvent être constituées d'un même matériau ou non. La nature du ou des matériaux

constituant les électrodes 115 et 121 peut varier selon la composition de l'eau à traiter et selon les contaminants contenus dans cette dernière.

Le compartiment d'alimentation 110 et le réacteur 112 sont reliés par un conduit 136 dont une extrémité est située sous le bloc 114, dans l'espace 128 afin de permettre à l'eau de circuler du bas vers le haut des électrodes 115. Le réservoir de transition 116 est relié à l'espace 130 par un conduit 138. Le réservoir de transition 122 est relié au réservoir d'eau traitée 124 par un conduit 140. Le séparateur de boue 118 comprend des convoyeurs 141 et 142 incluant chacun des rouleaux 144 et une courroie 146, et un collecteur de boue 148 comprenant un réservoir de récupération 150 destiné à recevoir la boue, un entrée 152 et une sortie 154. Les convoyeurs 141 et 142 sont actionnés par un moteur (non illustré). Le moteur entraîne les rouleaux supérieurs par friction. Le collecteur 148 comprend également une sortie 155 qui est relié à un moyen de succion i. e. une pompe ou un aspirateur (non illustré) et qui permet d'aspirer la boue à l'entrée 152. La sortie 154 est reliée à un conduit 156 permettant d'évacuer la boue. Le convoyeur 142 est muni d'un filtre 157 comprenant des rainures 158. Dans le réacteur 112, la disposition du bloc 114 par rapport au réservoir 116, la disposition de ce dernier par rapport au bloc 120, et la disposition de ce dernier par rapport au réservoir 122 constitue un réseau de chicanes dans lequel l'eau circule de façon à minimiser la turbulence.

L'eau à traiter est donc premièrement introduite dans le compartiment d'alimentation 110 puis elle est acheminée par le conduit 136 jusque dans l'espace 128 sous le bloc d'électrodes 114. Puis, l'eau monte dans les espaces 132 entres les électrodes 115 où elle est soumise à un courant électrique. Les électrodes sont submergées dans l'eau de façon à permettre une meilleure flottation de la boue.

L'eau circule entre les électrodes de façon à minimiser la turbulence et favoriser la flottation de la boue. Des micro-bulles d'oxygène et d'hydrogène sont alors formées lors de l'électrolyse de l'eau et elles entraînent avec elles vers le haut les particules de polluants contenus dans l'eau usée, formant ainsi une boue. La boue ainsi

générée possède une faible densité et se retrouve sous forme de mousse en raison des micro-bulles mentionnées ci-dessus. Cette faible densité permet en outre à la boue de flotter à la surface de l'eau. L'eau et la boue, une fois rendues au dessus du bloc 114, sont ensuite acheminées à l'entrée du réservoir de transition 116 où elles seront séparées l'une de l'autre. L'eau passe à travers la courroie 146 du convoyeur 141 afin de pénétrer dans le réservoir 116 alors que la boue adhère à la courroie 146 du convoyeur 141 et elle est ensuite acheminée vers l'entrée 152 où elle est aspirée jusque dans le réservoir de récupération 150. Puis, la boue est évacuée par le conduit 156. Une paroi servant de racle (non illustrée) peut être disposée de façon adjacente à l'entrée 152 de façon à décoller la boue de la courroie et ainsi faire tomber la boue plus facilement dans l'entrée 152. La densité de la boue augmente lorsqu'elle est acheminée par le convoyeur et lorsqu'elle introduite dans le réservoir 150. En fait, la boue qui était sous forme de mousse perd ses bulles d'air ainsi que de l'eau et tend à se densifier.

Par la suite, l'eau ayant été substantiellement séparée de la boue par la courroie, elle quitte le réservoir 116 en s'écoulant dans le conduit 138 avant d'atteindre l'espace 130 sous le bloc d'électrodes 120 pour être traitée à nouveau.

Tout comme pour lors de son passage à travers les électrodes du bloc 114, l'eau monte dans les espaces 134 entres les électrodes 121 du bloc 120 où elle est soumise à un courant électrique. Une boue sous forme de mousse est alors générée comme lors du traitement par le bloc 114, puis l'eau et la boue sont ensuite acheminées vers l'entrée du réservoir de transition 122 où elles seront séparées l'une de l'autre par le biais de la courroie 146 du convoyeur 142 comme il a été décrit précédemment pour le convoyeur 141. Le filtre 157 empêche certaines particules de polluants de contaminer l'eau traitée et recueillie dans le réservoir 122.

Puis, l'eau traitée quitte le réservoir 122 pour rejoindre le réservoir 124 par le biais du conduit 140. Ce conduit est ajustable et peut effectuer une rotation de façon à contrôler le débit de l'eau sortant du réservoir 124.

L'appareil de la Figure 5 peut comprendre un réservoir d'alimentation reliée au compartiment d'alimentation par un conduit. L'eau contenue dans le réservoir d'alimentation peut être acheminée dans le compartiment d'alimentation par le biais d'une pompe munie d'un filtre. La paroi entre le compartiment d'alimentation et le réacteur peut également comprendre au moins une autre entrée située au-dessus du conduit 136. Cette entrée consiste en un orifice dans cette paroi et l'eau contenue dans le compartiment 110 s'écoule le long d'un conduit avant d'atteindre l'espace 128. La paroi peut aussi avoir d'autres entrées similaires selon le débit d'entrée désiré dans le réacteur. Le conduit reliant le réservoir d'alimentation et le compartiment d'alimentation ainsi que les conduits 136,138, et 140 peuvent être munis de valves ou d'un moyen permettant de contrôler le débit d'eau dans l'appareil. Les réservoirs 110,116, 122,124 ainsi que les parois situées sous les espaces 128 et 130 peuvent également comprendre des sorties reliées à des conduits et permettant de vidanger les réservoir. Ces conduits sont préférablement munis de valves. De façon analogue, dans les Figures 2 et 3, les conduits 22 et 78 peuvent être munis de valves ou d'un moyen permettant de contrôler le débit d'eau dans ces appareils. Le compartiment 58 et le réservoir 68 peuvent également comprendre des sorties reliées à des conduits et permettant de vidanger les réservoir. Ces conduits sont préférablement munis de valves.

L'appareil selon la Figure 5, le réservoir 122 peut aussi comprendre un dispositif de dérivation permettant, le cas échéant, d'acheminer l'eau traitée jusqu'à l'espace 128 sous les électrodes du bloc 114, jusqu'à l'espace 130 sous les électrodes du bloc 120 ou dans le compartiment d'alimentation 110 pour un traitement supplémentaire. Ce dispositif de dérivation est un conduit muni de valve et cette dernière est ouverte si le moyen de contrôle de la qualité de l'eau indique que l'eau traitée nécessite un traitement supplémentaire. De façon analogue, dans les appareils des Figures 2 et 3, le conduit 78 peut être muni d'un tel dispositif de variation permettant de retourner l'eau dans le compartiment 58 pour un traitement supplémentaire.

Avant d'être acheminée dans le compartiment d'alimentation, l'eau peut être traitée afin d'ajuster le pH et/ou homogénéisée. Le pH peut également être ajusté à la fin du traitement, et préférablement dans le réservoir d'eau traitée, afin de répondre à certaines normes environnementales. Des lectures peuvent être effectuées au niveau des réservoirs d'alimentation et d'eau traitée et du compartiment d'alimentation afin de déterminer la teneur, dans l'eau à traiter et dans l'eau traitée, de divers polluants ou contaminants.

EXEMPLES Des exemples ont été réalisés en utilisant l'appareil tel qu'illustré à la Figure 5. Dans un premier temps une eau usée provenant d'une usine de transformation des viandes a été traitée (Table 1) et dans un deuxième temps, une eau usée provenant d'une laiterie a été traitée (Table 2). Lors de ces traitements les deux blocs d'électrodes étaient chacun munis de 22 électrodes constituées d'aluminium. Les électrodes des deux blocs étaient identiques. Les électrodes avaient des dimensions de 22.5 cm par 24 cm et l'espacement entre les électrodes était de 0.8 cm. Le volume total de tous les espaces (21 espaces) d'un bloc était donc de 9072 cm3. Lors de ces essais, la teneur en divers polluants de l'eau à traiter et de l'eau traitée a été mesurée afin de déterminer le taux d'abattement obtenu pour chacun de ces polluants lors du traitement. Lors du traitement de l'eau usée provenant d'une usine de transformation des viandes (Table 1) 200 litres d'eau ont été traités à un courant moyen de 78.4 A et une tension moyenne de 4.6 V. Le traitement a duré 106 minutes et le débit moyen était de 1.9 litre par minute. Lors du traitement de l'eau usée provenant d'une laiterie (Table 2) 240 litres d'eau ont été traités à un courant moyen de 57.8 A et une tension moyenne de 6.5 V. Le traitement a duré 130 minutes et le débit moyen était de 1.8 litre par minute.

Lors de essais, le taux d'abattement a été calculé de la manière suivante : [ (concentration initiale-concentration finale)/concentration initiale] X 100 Table 1. Paramètre Unités Avant Après Taux traitement traitement d'abattement (%) Conductivité uS/cm 4420 4290 PH 10. 25 9. 96- Couleur vraie UCV 313 68 78.27 Turbidité UTN 240 37 84.58 Azote total Kjeldahl mg N/L 110 48 56.36 Orthophosphates mg P/L 16 0.23 98.56 Phosphores totaux mg P/L 83 7 91.57 Solides dissous mg/L 2862 2286 20.12 Demande biochimique mg/L 1188 777 34.60 en oxygène soluble, 5 jours Demande biochimique mg/L 1374 1028 25.18 en oxygène, 5 jours Demande chimique en mg/L 2006 1094 45.46 oxygène soluble Demande chimique en mg/L 2650 2160 18.49 oxygène Huiles et graisses mg/L 16.1 7.3 54.66 totales Table 2. Paramètre unité Avant Après Taux traitement traitement d'abattement % Conductivité IlS/cm 1641 1307 PH 7. 36 9. 72 Couleur vraie UCV 190 < 5 97.37 Turbidité UTN 780 15.3 98.04 Matières en suspension mg/L 766 92 87. 99 Azote total Kjeldahl mgN/L 68 5.6 91.76 Orthophosphates mg P/L 98 0.46 99.53 Phosphores totaux mg P/L 98 1. 2 98.77 Solides dissous mg/L 1388 1120 19.31 Demande biochimique mg/L 542 264 51.29 en oxygène soluble, 5 jours Demande biochimique mg/L 1599 363 77.30 en oxygène, 5 jours Demande chimique en mg/L 963 511 46.93 oxygène soluble Demande chimique en mg/L 2614 590 77.42 oxygène

Les résultats présentés dans les Tables 1 et 2 démontrent clairement que l'appareil et le procédé de la présente invention sont efficaces pour traiter des eaux usées de diverses provenances comprenant des polluants variés. Il a donc été démontré que le procédé et l'appareil de l'invention permettent de traiter une eau usée de façon simple sans avoir recours à des divers adjuvants chimiques tels des floculants, et sans avoir recours à des bassins de sédimentation, des clarificateur ou des moyens, mécaniques complexes afin de séparer la boue de l'eau traitée. Dans l'appareil et les procédés de l'invention, la boue est séparée de l'eau traitée de façon simple et efficace. Cette étape est également facilitée par le fait que la boue est récupérée juste au dessus des électrodes ou à proximité de celles-ci. Finalement, le traitement peu être effectué en une courte période de temps.

Bien que la présente invention ait été décrite à l'aide de modes de réalisation préférés, il est entendu que plusieurs variations et modifications peuvent se greffer à ces modes de réalisation spécifiques, et la présente invention vise à couvrir de telles modifications, usages ou adaptations de la présente invention suivant en général, les principes de l'invention et incluant toute variation de la présente description qui deviendra connue ou conventionnelle dans le champ d'activité dans lequel se retrouve la présente invention, et qui peut s'appliquer aux éléments essentiels mentionnés ci-haut, en accord avec la portée des revendications suivantes.