CA2474727C

CA2474727C - Method for the treatment of slurries by the combined action of pressure and electro-osmosis

Info

Publication number: CA2474727C
Application number: CA002474727A
Authority: CA
Inventors: Abderrazak Berrak; Abderrahmane Dermoune
Original assignee: LES TECHNOLOGIES ELCOTECH Inc
Current assignee: Valmet Ltd
Priority date: 2002-02-12
Filing date: 2003-02-11
Publication date: 2006-04-18
Anticipated expiration: 2023-02-11
Also published as: CA2474727A1

Abstract

Proc~d~ de traitement de boues par action combin~e de l'~lectro-osmose et de la pression et/ou d'un syst~me vibratoire, ledit proc~d~ mettant en oeuvre le drainage d'au moins deux effluents de type diff~rent, le premier effluent g~n~r~ au niveau de la cathode est d'un pH basique et le deuxi~me effluent g~n~r~ au niveau de l'anode est d'un pH acide. Process for the treatment of sludge by the combined action of electro-osmosis and pressure and / or a vibratory system, said proc ~ d ~ implementing the drainage of at least two effluents of different type, the first effluent g ~ n ~ r ~ at the cathode is a basic pH and the second ~ effluent g ~ n ~ r ~ at the level of the anode is of an acidic pH.

Description

PROCÉDÉ DE TRAITEMENT DES BOUES PAR ACTION COMBINÉE DE
LA PRESSION ET DE L'ÉLECTRO-OSMOSE
DOMAINE DE L'INVENTION
La présente invention a pour objet un procédé de traitement et plus particulièrement de déshydratation, de compression et/ou de dépollution des boues par l'action combinée de l'électro-osmose et/ou d'un système vibratoire et/ou de la pression. La présente invention est aussi relative aux dispositifs originaux utilisables pour la mise en aeuvre du procédé en continu ou en discontinu.
Ce procédé présente notamment l'avantage de permettre le traitement de boues de compositions très variables et ce, avec un seul dispositif.
ART ANTÉRIEUR
Généralités Le traitement des sols argileux a toujours posé un problème à l'ingénieur civil par sa faible perméabilité hydraulique. Les techniques de la consolidation par chargement et les drains verticaux demandent beaucoup de temps d'immobilisation du terrain en question et les améliorations des résistances mécaniques des sols sont seulement de l'ordre de 50%.
Le phénomène d'électro-osmose, i.e. le transport de l'eau des pores dans les capillaires sous l'influence d'un potentiel électrique, a été observé pour la première fois il y a près de 200 ans. Le phénomène d'électro-osmose est basé sur le fait qu'un potentiel électrique à courant continu cause un mouvement des cations (ions positifs), du pôle positif (anode) au pôle négatif (cathode) et il entraîne par action visqueuse les Utl:a4 L'Xd .'314 G60 .74(4 UIx.LLYx i'CrilYtil~Ll METHOD FOR TREATING SLUDGE BY COMBINED ACTION OF
PRESSURE AND ELECTRO-OSMOSIS
FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method of treatment and more particularly dewatering, compression and / or decontamination of sludge by the action combination of electro-osmosis and / or a vibratory system and / or pressure. The The present invention also relates to the original usable devices for putting using the process continuously or discontinuously.
This method has the particular advantage of allowing the treatment of sludge of very variable compositions and this, with a single device.
PRIOR ART
Overview The treatment of clay soils has always been a problem for the engineer civil by his low hydraulic permeability. Techniques of consolidation by loading and vertical drains require a lot of downtime in question and improvements in the mechanical resistance of soils are only from the order of 50%.
The phenomenon of electro-osmosis, ie the transport of water from the pores in the capillaries under the influence of an electric potential, was observed for the first time times there is near 200 years old. The phenomenon of electro-osmosis is based on the fact that a potential DC electrical causes cation movement (positive ions), from the pole positive (anode) to the negative pole (cathode) and it drives by viscous action the Utl: a4 The Xd .'314 G60 .74 (4 UIx.LLYx i'CrilYtil ~ Ll

2~ ~12~2004~ 010 27.02 2~' ,. _ CA 02474727 2004-07-27 ~.~ .
molécules d'eau. ~,'app~ication d'un potetztiel électrique au moyen d'électrodes implantées dans un dép8t de sol à grains fns (limoneux ou argileux) permet le drainage du sol et sa consolidation sans surcharge.
s Bien que connue depuis longtemps, 1a consolidation éleetro-osmotique de (argile n'a été, jusqu'à maintenant, que trés peu appliquëe. La principale di~'xculté dans (application de ce procédé est reliée aux pertes de potentiel aux anodes. Ces pertes ont été attribuées à la diminution de la teneur en eau, au voisinage de l'anode, à la 1o réduction de la conductivité de Peau des pores et â la présence des gaz générés par les rëactions d'ëlectrolyse et enfin de 1a dissolution du matëriel de l'anode. Ces pertes péuvent aussi étre dues au mauvais contact physique de l'anode avec le matériau. Le gradient de voltage ei=fectif appliqué au sol peut être tune faible fraction de celui appliqué aux électrodes.
Casagrande, L. ("E.eview of stabiIisatian of soifs by means of electro-osmasis-~~.te ofthe art, Presented to the Geotechnical Section of the BSCES/ASCE", 19$x, vol. ô9, na 2, p. 2S5-302) a appliqué cette technologie sur des terrains, en faisant passer un couraat électrique â travers le sol (matériaux poreux, silts et argiles), Peau çircule . 2o entre deux électrodes du pôle, (+) vers le pôle (-). Cette technique.a pris le nom d'électro-osmose. L'électro-osmose a été utilisée dans plusieurs applications dans le domaine du génie civil. Elle a étë utilisée pour: (a) faugmeatation de la capacitë
portante des pieux; (b) 1a rëduction du frottement nëgatif dans Ies pieux; (c) la -stabiliSatian des talus; et (d.) la~eonsolidation des sots.
_ _ . . . . .. . . . .. ...... . _ .. . . . . _ Durant les applicatïons de l'électro-osmose dans la stabilisation des talus et Ia consolidation des sols, les chercheurs lorsqu'ils ont cherché â modi$er 1e comportement de l'eau, ont constatë des grandes pertes de potentiels au voisinage des anodes (l~jerrrurn et roll. "Application of electro-osmosi5 to foundation prablexn in 3o quick elay", Geoteahnique, 1967, vol. 17, no3, p. 214-2~~; Ha~bo, S.
"Findings from dewatering tests with electro-osmosis in sonie Svrredish clays", Statens ~h~t ~r r~EUILLE MO~IFIÉEv r ° e va: aa j'es a14 COO .?4! & uUlLYI it~lVriUL1 ' ' CA 02474727 2004-07-27 011 27 . 02 . 2 ,CA~3~~~Q~
byggnadsforskninp, Stockholin, 1970, Rapport R19: 7Z p., ill.l5 Sw. Kr; and Lo et colt. "Field test of electroosmotic strengtliening of sort sensitive clays", Canadien Geotechnieal Journal, 1991, vol. 28. p_ 74-$3) des augmentations de résistance et des réductions des teneurs en eau qui ne sont pas uniformes. Les taux de drainage diminuent pendant le traitement.
Le document Eleatroosmotically Ex~~anced Sludge Fressure Fillxaüon pub~é en pages 267 ~ 276, volume 71, numéro 3 Water Environnement Research décrit un dispositif mettant en a~uvre une électro-osmose avec une électrode mobile dans le but . 10 d'améliorer la filtrabilitë des boues.
Pertes des voltages aine électrodes Dans la littérature, on mentionne que le problème de la consolidation électro-osmotique est lié aux pertes de voltages aux anodes (Bjerrrurn et colt.
"Application of electro-osmosis to foundation problem in quick clay", Géotechnique, 1967, voL
17, no3, p. 214-235; Hansbo, S. "Findings from dewatering tests with electro-osmosis in some Swedish ciays", Statens institut tôr byggnadsforskning, Stockholm, 1970, Rapport ~.I9: 72 p., ill_15 Sw. Kr; and Lo et eoLl. "Field test of electroosmaotia zo strengtlzenitag af soft sensitive clays", Canadien ~Geotechnical Journal, 1991, vol. 28.
p. 74-83).
La perte de potenüel à Panade a été attribuée à faugmentatian de la rësistance . . . électrique après _ réduction _ .de . la ' teneur fen eau~L (~asagrandE, L. "Review of . .
2~ stabilisation of soils by means of electro-osmosis, State of the art, Fresented to the Geotechnical Section ofthe BSCE~/ASCB",1983, vol. 69, no 2, p. 255-302).
FEUILLE IIIICIDIFIÉE.

t'~¿ ~~ 2~(j~.,' va:aa rt~n. at~ zoo a~m ~mLVx rcr,unm.i .
", , CA 02474727 2004-07-27 012 27 . 0~ . 2c ~A030020'( ~ .
~a I! semble que la perte de voltage aux anodes n'est pas due uniquement à 1a réduction de la teneur en eau, mais elle est la combinaison des trois paramc~tres suivants:
- le contact physique sol-électrode;
s - la présence du gaz produit par la réaction. d'électrolyse; et - l'augmentation de ia résistance électrique par les réductions de la teneur en eau et de ia conductivité de Peau des pores.
L'application d'un champ électriqixe peut produire une variété de réactions chimiques 1o aux électrodes, la charge ëtant transférêe à travers le nnilieu poreux.
L'existence d'un courant dans le milieu nëcessite implieitenaent les réactions de Faraday aux limites des électrodes. La formation de gradients chimiques dëpen~d de l'ampleur de l'électrolyse et les réactions chimiques couplées entre Ie milieu â imiter et 1'ëlectralyte produit.
des effets incluent l'électrolyse de l'eau avec le développement simultané des gradients de pi-I et te transfert électrolytique de la dissolution de !'anode (oxydable) produisant des ions métalliques ou les cations de l'électrolyte de l'anode vers la cathode.
Les réactions chimiques peuvent, lors de l'échange d'ions ou lors de ia prëeipitation former de nouvelles phases minérales dans 1a masse poreuse entre les ëlecirodes.
X. J . ..
FEUILLE MODLFIEE

Application aux boues Toutes les boues organiques ou inorganiques consistent en une combinaison d'une phase solide avec une certaine quantité de liquide. Le comportement de la partie liquide est souvent considéré à tort comme étant le même que celui de l'eau ordinaire.
Il y a différentes formes physiques de l'eau dans les boues qui jouent un rôle déterminant dans son extraction.
Dans ce type de matériau, l'eau peut se présenter sous trois états:
- l'eau de constitution;
- l'eau absorbée; et - l'eau interstitielle ou libre.
Outre ces trois états fondamentaux, on peut citer un état intermédiaire: l'eau capillaire.
L'eau de constitution fait partie de la molécûle même du matériau. Elle ne peut être extraite de ce dernier sans en altérer la composition chimique. L'eau adsorbée, de par l'action des forces moléculaires, se trouve dans un état spécial et ne répond pas aux 2o lois classiques de l'eau libre.
Il existait donc un besoin pour la mise au point d'un procédé mettant en oeuvre l'électro-osmose et permettant un traitement efficace des boues; ce procédé
conservant en outre son efficacité en cours de traitement.
Les objectifs de l'invention sont énumérés dans ce qui suit:
- l'augmentation de la concentration en matières solides dans les boues (siccités);
- la réduction de la concentration des polluants cationiques dans les boues;
- la concentration des polluants cationiques dans l'effluent recueilli à la cathode;
3o - la réduction des polluants anioniques dans les boues;
- la concentration des polluants anioniques dans l'effluent recueilli à
l'anode;

- le compactage des boues et réduction de volume; et - l'amélioration de la résistance mécanique de la boue.
RÉSUMÉ DE L'INVENTION

L'invention est relative à un procédé mécano-électro-osmotique de déshydratation et/ou de compactage et/ou de dépollution des boues par action combinée de la pression et de l'électro-osmose. L'invention est également relative à un système ou dispositif composé notamment d'une cellule, d'électrodes, d'un système de pression et l0 d'une alimentation électrique. Ce dispositif possède une structure adaptée selon le cas à une mise en oeuvre en continu ou batch.
Le système en batch est de préférence muni de deux électrodes, une fixe et l'autre mobile. Les deux électrodes métalliques sont perforées et ce, pour permettre l'évacuation des effluents. Des réservoirs sont prévus à l'arrière des plaques métalliques et ils sont raccordés à l'extérieur par des conduits. Le système selon l'invention combine notamment:
- l'action de la pression pour assurer le contact des plaques avec les boues, pour compenser la pression interstitielle négative produite par l'électrô-osmose à l'anode et pour contribuer à l'extraction des fluides des boues; et - l'action d'un champ électrique qui favorise le mouvement des cations, ce dernier, par effet visqueux entraîne les molécules d'eau vers la cathode pour extraction.
Le système en continu, en position verticale, est avantageusement muni de deux électrodes. Les deux électrodes métalliques sont perforées et ce, pour permettre l'évacuation des effluents. Des réservoirs sont prévus à l'arrière et raccordés à
l'extérieur par des conduits.
Le type de système combine:

- l'action de la pression pour assurer le contact des électrodes avec les boues, pour compenser la pression interstitielle négative produite par l'électro-osmose à l'anode et pour contribuer à l'extraction des fluides des boues et à l'évacuation des boues; et - l'action de moyens permettant de créer un gradient de voltage entre les électrodes, de préférence des connections électriques en parallèle sont réalisées sur des électrodes indépendantes.
La pression appliquée est variable et augmente au fur et à mesure que la consistance lo de la boue augmente. Du fait que les deux électrodes sont drainantes, la distance que doit parcourir une goutte de liquide dans la cellule est la moitié de celle du système décrit dans Water Environment Research, volume 71, numéro 3.
Une très faible pression est appliquée au début du traitement. La pression permet le meilleur contact des électrodes avec les boues et de plus l'augmentation de la pression développe à l'intérieur de la boue une pression interstitielle positive pour compenser celle négative et qui aide également la filtrabilité de la boue. Le voltage appliqué aux électrodes est maintenu constant durant toute la période du traitement malgré
la réduction de la longueur de l'échantillon, ce qui conduit à l'augmentation du gradient 2o de voltagé.
BR~VE DESCRIPTION DES FIGURES
La Figure 1 représente une cellule d'électro-osmose selon un autre mode de réalisation de la présente invention; dans celle cellule qui est plus particulièrement adaptée pour un traitement discontinu des boues.
1- Représente une cellule en Plexiglas 2- Représente un prolongement amovible de la cellule pour loger l'anode 2 ~ ~ 12 ~ 2004 ~ 010 27.02 2 ~ ' ,. _ CA 02474727 2004-07-27 ~. ~.
water molecules. ~ App ~ ication of an electric potetztiel by means of electrode implanted in a soil deposition with fns (silty or clay) soil drainage and consolidation without overloading.
s Although known for a long time, the electro-osmotic consolidation of (clay did been, until now, very little applied. The main problem in This method is related to potential losses at the anodes.
losses have been attributed to the decrease in moisture content, in the vicinity of the anode, at the 1o reduction of the pore water conductivity and the presence of gases generated by the reactions of electrolysis and finally of the dissolution of the material of the anode. These losses may also be due to poor physical contact of the anode with the material. The voltage gradient ei = applied to the ground can be tune low fraction of the one applied to the electrodes.
Casagrande, L. ("E.eview of stabiIisatian of theses by means of electro-osmasis-~~ .TE
ofthe art, Presented to the Geotechnical Section of the BSCES / ASCE ", $ 19 x, flight. O9, na 2, p. 2S5-302) applied this technology on land, making pass a electric curaat through the ground (porous materials, silts and clays), Skin circulating . 2o between two electrodes of the pole, (+) to the pole (-). This technique.a took the name electroosmosis. Electroosmosis has been used in several applications in the field of civil engineering. It has been used for: (a) faugmeatation of the capacity bearing piles; (b) the reduction of negative friction in the piles; (vs) the -slope stabilization; and (d.) the eonsolidation of fools.
_ _. . . . .. . . .. ....... _ ... . . . _ During the applications of electro-osmosis in slope stabilization and Ia soil consolidation, researchers have sought to modify the behavior of water, have observed large losses of potential at neighborhood of anodes (l ~ jerrrurn and roll. "Application of electro-osmosi5 to foundation prablexn in 3o quick elay ", Geothnic, 1967, vol 17, no 3, pp. 214-2 ~~; Ha ~ bo, S.
"Findings from dewatering tests with electro-osmosis in sonie Svrredish clays ", Statens ~ h ~ t ~ r R ~ EUILLE MO ~ IFIÉEv r ° e va: aa I am 14 COO.? 4! & uUlLYI it ~ lVriUL1 '' CA 02474727 2004-07-27 011 27. 02. 2, CA ~ 3 ~~~ Q ~
byggnadsforskninp, Stockholin, 1970, Report R19: 7Z p., ill.l5 Sw. Kr; and Lo and colt. "Field test of electroosmotic strengtliening of sort sensitive clays", Canadian Geotechnical Journal, 1991, vol. 28. p_ 74- $ 3) increases in resistance and reductions in water contents that are not uniform. Drainage rates decrease during treatment.
The paper Eleatroosmotically Ex ~~ anced Sludge Fressure Fillxaüon pub ~ en pages 267 ~ 276, volume 71, number 3 Water Environment Research describes a device implementing an electro-osmosis with a moving electrode for the purpose . To improve the filterability of the sludge.
Loss of groin voltages In the literature, it is mentioned that the problem of electro-osmotic is related to the losses of voltages at the anodes (Bjerrrurn et al.
"Application of electro-osmosis to foundation in quick clay ", Geotechnical, 1967, vol.

no3, p. 214-235; Hansbo, S. "Findings from dewatering tests with electro-osmosis in some Swedish ciays ", Statens institute tôr byggnadsforskning, Stockholm, 1970, Report ~ .I9: 72 p., Ill_15 Sw. Kr; and Lo and eoLl. "Field test of electroosmaotia zo strengtlzenitag af soft sensitive clays ", Canadian ~ Geotechnical Journal, 1991, vol. 28.
p. 74-83).
The loss of potenel in Panad was attributed to the increase in resistance . . . electric after reduction. the fenwater content ~ L (~ asagrandE, L. "Review of.
2 ~ stabilization of soils by means of electro-osmosis, State of the art, Fresented to the Geotechnical Section of the BSCE ~ / ASCB ", 1983, vol 69, No. 2, pp. 255-302).
SHEET IIIICIDIFIED.

t ~ ~ ~ ~ 2 ~ (j ~., 'va: aa rt ~ n. at ~ zoo a ~ m ~ mLVx rcr, unm.i.
",, CA 02474727 2004-07-27 012 27.0 ~ 2c ~ A030020 '(~.
~ a I! It seems that the loss of voltage at the anodes is not due solely to reduction of the water content, but it is the combination of the three parameters following:
- the physical ground-electrode contact;
s - the presence of the gas produced by the reaction. electrolysis; and - the increase of the electrical resistance by the reductions of the content in water and the conductivity of the pore water.
The application of an electric field can produce a variety of reactions chemical 1o to the electrodes, the charge being transferred through the porous medium.
The existence of a current in the middle necessitates the Faraday's reactions to limitations electrodes. The formation of chemical gradients d ~pen ~ d the magnitude of electrolysis and the chemical reactions coupled between the medium to be imitated and The electralyte produced.
effects include the electrolysis of water with the simultaneous development of pi-I gradients and electrolytic transfer of anode dissolution (Oxidizable) producing metal ions or anode electrolyte cations around the cathode.
The chemical reactions can, during the ion exchange or during prëeipitation to form new mineral phases in the porous mass between ëlecirodes.
X. J. ..
MODLFIEE SHEET

Application to sludge All organic and inorganic sludges consist of a combination a solid phase with a certain amount of liquid. The behavior of the part liquid is often wrongly considered to be the same as that of water ordinary.
There are different physical forms of water in sludge that play a role determining in its extraction.
In this type of material, water can be presented in three states:
- the water of constitution;
- the absorbed water; and - interstitial or free water.
In addition to these three basic states, there is an intermediate state: water capillary.
The water of constitution is part of the same molecule of the material. She does not may be extracted from the latter without altering its chemical composition. The water adsorbed, from the action of molecular forces, is in a special state and does not respond not to 2o classical laws of open water.
There was therefore a need for the development of a process artwork electro-osmosis and allowing efficient treatment of sludge; this process also retaining its effectiveness during treatment.
The objectives of the invention are listed in the following:
- the increase in the concentration of solids in sludge (Solids contents);
- the reduction of the concentration of cationic pollutants in the sludge;
- the concentration of cationic pollutants in the effluent collected at the cathode;
3o - reduction of anionic pollutants in sludge;
- the concentration of anionic pollutants in the effluent collected the anode;

- sludge compaction and volume reduction; and - improving the mechanical strength of the sludge.
SUMMARY OF THE INVENTION

The invention relates to a mechano-electro-osmotic process of dehydration and / or compaction and / or decontamination of sludge by the combined action of pressure and electro-osmosis. The invention also relates to a system or device composed in particular of a cell, electrodes, a system of pressure and 10 of a power supply. This device has a suitable structure according to case to a continuous or batch implementation.
The batch system is preferably provided with two electrodes, one fixed and the other mobile. The two metal electrodes are perforated and this, to allow evacuation of effluents. Tanks are provided on the back of the plates metal and they are connected to the outside by ducts. The system according to the invention combines in particular:
the action of the pressure to ensure the contact of the plates with the sludge, to compensate for the negative interstitial pressure produced by electro-osmosis at the anode and to contribute to the extraction of sludge fluids; and - the action of an electric field which favors the movement of the cations, this last, by viscous effect causes the molecules of water towards the cathode for extraction.
The continuous system, in a vertical position, is advantageously provided with two electrodes. The two metal electrodes are perforated and this, for to permit evacuation of effluents. Tanks are provided at the back and connected to outside by ducts.
The type of system combines:

- the action of the pressure to ensure the contact of the electrodes with the sludge, to compensate for the negative interstitial pressure produced by electro-osmosis at the anode and to contribute to the extraction of fluids from sludge and sludge disposal; and the action of means making it possible to create a voltage gradient between the electrodes, preferably parallel electrical connections are performed on independent electrodes.
The applied pressure is variable and increases as the consistency lo the mud increases. Because the two electrodes are draining, the distance that must go through a drop of liquid in the cell is half that of the system described in Water Environment Research, volume 71, number 3.
Very low pressure is applied at the beginning of the treatment. Pressure allows the better contact of the electrodes with the sludge and moreover the increase of the pressure develops in the mud a positive interstitial pressure for compensate for the negative one, which also helps the filterability of the sludge. The voltage applied to electrodes is kept constant throughout the treatment period despite the reducing the length of the sample, which leads to the increase of the gradient 2o voltagé.
BR ~ VE DESCRIPTION OF THE FIGURES
FIG. 1 represents an electro-osmosis cell according to another embodiment of embodiment of the present invention; in that cell that is more particularly suitable for batch sludge treatment.
1- Represents a Plexiglass cell 2- Represents a removable extension of the cell to house the anode

3- Une anode mobile 3- A mobile anode

4- Un piston pneumatique relié à l'anode 4- A pneumatic piston connected to the anode

5- Une cathode fixe "~~' Vtl:aO i'.tLd Dt4 LOO a~f4 USxILYI tttllVAULt ~~ ~~ ~d~~'' 013 2 7 . 02 2 ~ CA03Q02U¿' .. . CA 02474727 2004-07-27 5- A fixed cathode "~~~ Vtl: aO i'.tLd Dt4 LOO a ~ f4 USxILYI tttllVAULt ~~ ~~ ~ d ~~ '' 013 2 7. 02 2 ~ CA03Q02U¿ ' .. CA 02474727 2004-07-27

6- Des supports 6- Media

7- Des contacts ëlectridues 7- Electromagnetic contacts

8- Des orifices de drainage et d'uvacuation du liquide 8~ Des orifices de draiztage et d'évacuation du gaz 8- Drainage holes and uvacuation of the liquid 8 ~ draizting or gas evacuation orifices

9- lies plots 'tia mesure des voltages 9- the plots' tia measuring voltages

10- La tige qui relie Ie piston â (anode La Figure 2 représente une cellule batch selon un autre mode de réalisation prëfërë de l'invention.
La Figure 3A reprësente une vue en section interne de la cellule cle la Figure 2 pzise selon la coupe 3A-3A dans laquelle la plaque métallique a été enievëe, alors que 1a Figure 3B *eprësente une vue selon la coupe 3B-3B. ' t5 La Figure 4A représente une vue de face du réservoir d'une anode selon un mode de rëalisation préfërë de l'invention alors que la. Figure A.B représente une vue en section prise selon la coupe 4B~1B représer~tëe â la Figure 4A.
La Figure 5 représente une partie infërieure d'une cellule batch selon un mode de za réalisation préféré de l'invention, la parue ir~fërieure étant munie de perforations.
La Figure 6 représente une vue fragmentée d'un systéme adaptë pour un procédë
en - T-~~ --- ~ ---_ ~- continu ~selow un znodew de rëafisation prëfëré de 1'inv~ntian, la partié de g~ü~clie ' ~~- représentant 1a partie extétiei~r du systéxx~e et 1a partie de droite représentant urge vue 25 d'une section interne du Systéme.
La. Figure 7 représente une vue d~ face d'une sortie pour la boue traitée du systëme illustré à la Figure 6, la vue étant prise selon 1a ligne 7-7.
3n DE~Cfi,IFTION ~öNöRA,I,E DE L?X1~VENTIp~' 10- The rod which connects the piston to (anode FIG. 2 represents a batch cell according to another embodiment prefer to the invention.
Figure 3A shows an internal sectional view of the cell of Figure 2 pzise according to section 3A-3A in which the metal plate was enevée, then that 1a Figure 3B * shows a view in section 3B-3B. ' Figure 4A shows a front view of the tank of an anode according to a mode of preferential embodiment of the invention while the. Figure AB represents a view in section taken according to section 4B ~ 1B to represent ~ tée in Figure 4A.
Figure 5 shows a lower part of a batch cell according to a mode of za preferred embodiment of the invention, the irrefutable publication being provided with perforations.
Figure 6 shows a fragmented view of a system adapted for a process in - T ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
Inventian, the party of geography ~~ - representing the external part of the system and the right part representative urge view 25 of an internal section of the System.
Figure 7 shows a front view of an outlet for the treated sludge of system shown in Figure 6, the view being taken along line 7-7.
3n DE ~ Cfi, IFTION ~ öNöRA, I, E OF THE X1 ~ VENTIp ~ '

11 a été trouvë de façon surprenante que lc rno~zvement des électrodes par l'inserkion d'une pression mécanique, permet un meilleur contact sur la totalité des sections 'FEUILLE MQDIFiÉE~

transversales des électrodes et sur le matériau. La réduction du volume de l'échantillon représenté par la réduction de la longueur du matériau permet l'augmentation du gradient de voltage pour une tension maintenue constante entre les électrodes durant toute la durée du traitement.
Il a par ailleurs été trouvé de façon surprenante que dans le cas des boues agroalimentaires, la teneur en eau est très élevée ce qui laisse supposer la présence d'un fluide au début du traitement. Avec des électrodes fixes, on a constaté
que le drainage ou la réduction de l'eau conduit à la réduction de la surface de contact entre le matériau et l'électrode. Le débit d'eau extraite diminue, en considérant le coefficient de la perméabilité électro-osmotique ke constant, selon la relation Q~ ke A.ie , où ie représente le gradient électrique, A la section transversale et Qe le débit. Ce qui, conformément à la relation mathématique précédente, résulte dans une diminution du débit.
Un premier aspect de la présente demande est donc constitué par un procédé de traitement de boues par action combinée de l'électro-osmose et/ou de la pression et/ou d'un système vibratoire (tel que les ultra-sons ou éléctro-accoustique). Ce procédé
met en oeuvre le drainage d'au moins deux effluents de type différent, le premier effluent généré au niveau de la cathode est d'un pH basique, de préférence compris entre 10 et 12, plus préférentiellement encore d'environ 11, et le deuxième effluent généré au niveau de l'anode est d'un pH acide, compris préférentiellement entre 4 et 6 plus préférentiellement encore d'environ 5.
Selon un mode avantageux de réalisation de la présente invention, le procédé
est utilisé pour le traitement de boues de nature organique et/ou inorganique telles que les boues colloïdales, papetières, toutes les boues issues d'un traitement chimique et/ou biologique, les boues de laiterie, les boues d'abattoir, les boues résultant de la transformation du lisier notamment du lisier de porc, et les boues résultant des stations d'épuration.

Selon un autre mode avantageux de réalisation, des agents chimiques permettant l'amélioration du traitement des boues sont ajoutés au cours du procédé. Il s'agit de préférence d'agents facilitant la déshydratation tels que des composés polymériques.
Selon une variante particulièrement avantageuse du procédé, la boue est soumise à
une électro-osmose dans au moins une des conditions suivantes:
- l'utilisation d'électrodes métalliques et/ou en acier et/ou en oxyde de plomb et/ou perforée(s); et/ou - le réglage du potentiel à un gradient de voltage entre les électrodes l0 variant de 0,5 Volt/cm à 15 Volt/cm, de préférence le voltage varie de 0,5 Volt/cm à 10 Volts/cm, plus préférentiellement encore de 0,5 à 5 Volts/cm; et/ou - la durée de l'électro-osmose de 1 à 6 heures, de préférence de 4 à S
heures.
Préférentiellement, le précipité qui apparaît lors du mélange des effluents recueillis aux électrodes, à l'anode et à la cathode, au cours du traitement est récupéré
et recyclé
dans le procédé.
2o La partie de la boue située à proximité d'un des électrodes est soumise à
une pression avantageusement comprise entre 2 et 50 KPa, cette pression est générée sur la boue par le déplacement d'au moins une des électrodes dans la cellule.
Selon une autre variante d'intérêt, une partie de la boue située à proximité
d'une des électrodes est soumise à une pression générée sur la boue (à proximité d'au moins une des électrodes) par mise en mouvement d'au moins une des électrodes, de préférence à l'aide d'un moyen mécanique et/ou pneumatique, tel qu'un piston ou une charge morte.
De préférence, la pression générée par l'anode dans la boue varie en fonction de la consistance de la boue, de préférence ladite pression augmente au fur à mesure que la consistance de la boue augmente. Plus préférentiellement encore, la pression exercée sur la boue est nulle au début de l'électro-osmose et elle est progressivement augmentée lorsque la boue est soumise à une pression.
5 Selon un mode préférentiel, les deux électrodes sont perforées et une goutte de liquide positionnée au centre de la cellule n'a alors à parcourir que la moitié de la distance entre les électrodes.
Lors de la mise en oeuvre du procédé, le voltage aux électrodes est avantageusement 1o maintenu sensiblement constant durant tout le procédé et/ou durant des paliers successifs au cours desquels les voltages sont ajustés à une valeur fixe.
De plus.selon un autre mode avantageux, au moins une des électrodes (de préférence la cathode) est fixe et/ou au moins une électrode (de préférence l'anode) est mobile.
Préférentiellement, au moins une électrode est choisie de façon à permettre l'écoulement des effluents et/ou au moins une des électrodes est de type perforé.
Selon un autre mode particulièrement avantageux de réalisation de la présente invention, au moins un et de préférence au moins deux moyens de retenus (réservoirs de transit) sont présents dans la cellule à proximité de l'électrode (de préférence à
proximité de l'électrode mobile), le premier moyen de retenu situé à proximité
de la partie haute de l'électrode permet de recueillir la fraction gazeuse (essentiellement constituée d'au moins un des gaz du groupe constitué par H2, OZ, NH3 et C02 et éventuellement d'un peu d'eau) produite dans la partie haute de l'électrode et qui transite préférentiellement au travers de canaux et/ou d'orifices présents dans la partie haute de l'électrode et le second moyen de retenu est de préférence situé à
proximité
de la partie basse de l'électrode, ce qui permet de recueillir la partie liquide (essentiellement l'eau) produite dans la partie basse de l'électrode et qui transite 3o préférentiellement au travers de canaux et/ou d'orifices présents dans la partie basse de l'électrode.

La boue à traiter est insérée de préférence à proximité d'au moins une des électrodes, de préférence entre deux électrodes.
Enfin le procédé selon l'invention est particulièrement performant qu'il soit mis en oeuvre en continu ou en batch.
Un second aspect de la présente invention est constitué par l'utilisation d'un des procédés selon l'invention pour la dépollution des boues, pour l'augmentation de la l0 concentration en matières solides dans les boues (siccités), pour la réduction de la concentration des polluants cationiques dans les boues, pour la concentration des polluants cationiques dans l'effluent recueilli à la cathode, pour la réduction des polluants anioniques dans les boues, pour la concentration des polluants anioniques dans l'effluent recueilli à l'anode et/ou pour le compactage des boues.
Des résultats particulièrement intéressants sont obtenus dans le cadre d'une déshydratation des boues réalisée dans un but de protection de l'environnement.
Un troisième aspect de la présente invention est constitué par un dispositif de traitement de boues comportant - une cellule;
- un système électro-osmotique contenant de préférence au moins 2 électrodes;
- un système susceptible de générer de la pression dans au moins une partie de la boue à traiter et/ou un système (tel que les ultra-sons ou l'électro-accoustique) susceptible de générer une excitation dans la boue;
- au moins une alimentation en boue à traiter;
- au moins une sortie pour une fraction gazeuse; et - au moins une sortie pour une fraction liquide. It has surprisingly been found that the electrodes are the inserkion mechanical pressure, allows a better contact on all the sections 'SHEET MQDIFIEE ~

transversal electrodes and on the material. The reduction of the volume of the sample represented by the reduction in the length of the material allows the increase of the voltage gradient for a constant voltage between the electrodes for the duration of the treatment.
It has also been surprisingly found that in the case of sludge agro-food, the water content is very high which suggests the presence fluid at the start of treatment. With fixed electrodes, it has been found that the drainage or reduction of water leads to the reduction of the surface of contact between the material and the electrode. The flow of extracted water decreases, considering the coefficient of ke electro-osmotic permeability constant, according to the Q ~ ke relationship A.ie, where i represents the electrical gradient, A the cross section and Qe the flow. This which, in accordance with the preceding mathematical relation, results in a decrease in flow.
A first aspect of the present application is thus constituted by a method of sludge treatment by the combined action of electro-osmosis and / or pressure and / or a vibratory system (such as ultrasound or electro-acoustic). This process involves the drainage of at least two different types of effluent, the first effluent generated at the cathode is of a basic pH, preferably understood between 10 and 12, more preferably about 11, and the second effluent generated at the level of the anode is of an acid pH, preferably included between 4 and 6 more preferably still about 5.
According to an advantageous embodiment of the present invention, the process is used for the treatment of sludge of organic and / or inorganic nature such as colloidal sludge, paper mills, all sludge from a treatment chemical and / or biological, dairy sludge, sludge sludge, resulting sludge of the slurry processing, in particular pig manure, and the resulting sludge of the treatment plants.

According to another advantageous embodiment, chemical agents allowing improved sludge treatment is added during the process. he it's about preferably dehydrating agents such as compounds polymer.
According to a particularly advantageous variant of the process, the sludge is subject to an electroosmosis in at least one of the following conditions:
the use of metal electrodes and / or steel and / or oxide lead and / or perforated (s); and or the adjustment of the potential at a voltage gradient between the electrodes varying from 0.5 volts / cm to 15 volts / cm, preferably the voltage varies from 0.5 volt / cm at 10 volts / cm, more preferably still 0.5 to 5 Volts / cm; and or the duration of the electro-osmosis from 1 to 6 hours, preferably from 4 to 6 hours;
hours.
Preferably, the precipitate which appears during the mixing of the effluents collected at the electrodes, at the anode and at the cathode, during treatment is recovered and recycled in the process.
2o The part of the sludge located near one of the electrodes is subject to a pressure advantageously between 2 and 50 KPa, this pressure is generated on the mud by moving at least one of the electrodes in the cell.
According to another variant of interest, a part of the mud located nearby one of electrodes is subjected to a pressure generated on the mud (near to least one electrodes) by moving at least one of the electrodes, preference by mechanical and / or pneumatic means, such as a piston or a charge dead.
Preferably, the pressure generated by the anode in the sludge varies according to of the consistency of the sludge, preferably said pressure increases as that the consistency of the mud increases. More preferably still, the pressure exercised on the mud is zero at the beginning of the electro-osmosis and it is gradually increased when the sludge is subjected to pressure.
In a preferred embodiment, the two electrodes are perforated and one drop of liquid positioned at the center of the cell then has to travel only half of the distance between the electrodes.
During the implementation of the method, the voltage at the electrodes is advantageously 1o maintained substantially constant throughout the process and / or during bearings in which the voltages are adjusted to a fixed value.
Moreover, according to another advantageous mode, at least one of the electrodes (of preference the cathode) is fixed and / or at least one electrode (preferably the anode) is mobile.
Preferably, at least one electrode is chosen so as to allow the flow of the effluents and / or at least one of the electrodes is of the type perforated.
According to another particularly advantageous embodiment of the present invention, at least one and preferably at least two holding means (tanks transit) are present in the cell near the electrode ( preference to proximity of the moving electrode), the first retaining means located nearby of the upper part of the electrode makes it possible to collect the gaseous fraction (essentially consisting of at least one of the group consisting of H2, OZ, NH3 and CO2 and possibly a little water) produced in the upper part of the electrode and who transit preferentially through channels and / or orifices present in the game of the electrode and the second retaining means is preferably located at proximity of the lower part of the electrode, which allows to collect the part liquid (essentially water) produced in the lower part of the electrode and which transits 3o preferentially through channels and / or orifices present in the lower part of the electrode.

The sludge to be treated is preferably inserted near at least one of the electrodes, preferably between two electrodes.
Finally, the process according to the invention is particularly efficient set works continuously or in batch.
A second aspect of the present invention is the use of a of the processes according to the invention for the depollution of sludge, for the increase of the concentration of solids in the sludge (siccities), for the reduction of concentration of cationic pollutants in the sludge, for the concentration of the cationic pollutants in the effluent collected at the cathode, for the reduction of anionic pollutants in sludge, for the concentration of pollutants anionic in the effluent collected at the anode and / or for compaction of the sludge.
Particularly interesting results are obtained within the framework of a sludge dewatering carried out for the purpose of protecting the environment.
A third aspect of the present invention is constituted by a device of sludge treatment comprising - a cell;
an electro-osmotic system preferably containing at least 2 electrodes;
- a system likely to generate pressure in at least a part mud to be treated and / or a system (such as ultrasound or electro-acoustic) capable of generating excitation in the mud;
at least one sludge feed to be treated;
at least one outlet for a gaseous fraction; and at least one outlet for a liquid fraction.

12 De façon préférentielle, un tel dispositif comporte additionnellement au moins un réservoir, au moins une électrode perforée et au moins un système d'extraction des boues. Il est conçu pour pouvoir être utilisé avantageusement en position horizontale ou verticale.
Des résultats particulièrement intéressants sont obtenus avec les dispositifs de l'invention qui comportent au moins une des caractéristiques suivantes:
- un orifice pour l'insertion de la boue dans la cellule, ledit orifice étant l0 positionné entre les électrodes et étant de préférence équipé d'un clapet anti retour;
- au moins une électrode munie d'un dispositif permettant d'assurer un contact permanent de toute la surface des électrodes sur la boue;
- la cellule possède au moins une section rectangulaire, de préférence une section sensiblement carrée;
- un système de pompage permettant l'alimentation de la cellule en boue, de préférence en boue ayant une siccité comprise entre 2 et 17 %, plus préférentiellement encore en boue de faible siccité (environ 6 %), par une ouverture présente dans la partie supérieure et munie d'un clapet pour empêcher le retour des boues et/ou dans lequel la face inférieure de la cellule est perforée pour permettre l'évacuation de l'eau libre contenue dans'la boue avec ou sans électro-osmose (la taille des orifices est de préférence de l'ordre du mm);
- dans lequel au moins une des électrodes est mobile, de préférence la cellule est prolongée à une de ses extrémités pour y loger l'électrode mobile; 12 Preferably, such a device comprises additionally at least a reservoir, at least one perforated electrode and at least one extraction system of the sludge. It is designed to be used advantageously in position horizontal or vertical.
Particularly interesting results are obtained with the devices of the invention which comprise at least one of the following characteristics:
an orifice for the insertion of the sludge into the cell, said orifice being 10 positioned between the electrodes and preferably being equipped with a valve anti return;
at least one electrode provided with a device making it possible to ensure permanent contact of the entire surface of the electrodes on the mud;
the cell has at least one rectangular section, preferably one substantially square section;
a pumping system for feeding the sludge cell, preferably mud having a dryness of between 2 and 17%, more preferentially still in sludge of low dryness (approximately 6%), by a opening in the upper part and provided with a flap for prevent the return of sludge and / or in which the underside of the cell is perforated to allow the evacuation of the free water contained in 'mud with or without electro-osmosis (the size of the orifices is preferably order mm);
in which at least one of the electrodes is mobile, preferably the cell is extended at one end to accommodate the movable electrode;

13 - au moins une des électrodes a la même forme que la section transversale de la cellule;
- le dispositif a une forme interne constante pour permettre un mouvement uniforme, de préférence rectiligne, de l'électrode mobile à l'intérieur de la cellule et une friction sensiblement constante entre l'interface électrode /
paroi interne;
- au moins une des électrode est composée de deux parties: le première partie est une plaque métallique perforée et en contact avec les boues; la deuxième partie est en matière rigide et non conductrice de l'électricité, de préférence en plastique avec un réservoir à l'arrière de la plaque métallique;
- le réservoir est muni de deux (2) compartiments, un compartiment étant ~ 5 prévu pour la récupération du liquide (de préférence de l'eau) produite à
l'électrode, l'autre compartiment étant prévu pour la récupération des gaz produits par les réactions d'électrolyse; et - le dispositif est réalisé comme illustré dans l'une des Figures 1 à 5.
Un troisième aspect de la présente invention est constitué par les boues traitées susceptibles d'être obtenues par un procédé et/ou par mise en oeuvre d'un dispositif selôn la présente invention.
Un quatrième aspect de la présente invention est constitué par le mode de réalisation en continu du procédé selon le premier objet de la présente invention. Le procécé
correspondant comporte au moins une des caractéristiques suivantes:
- la pression est générée sur la boue (à proximité d'au moins une des 3o électrodes), de préférence à l'aide d'un moyen mécanique et/ou pneumatique; 13 at least one of the electrodes has the same shape as the cross section of the cell;
the device has a constant internal shape to allow movement uniform, preferably rectilinear, of the moving electrode inside the cell and a substantially constant friction between the electrode interface /
inner wall;
at least one of the electrodes is composed of two parts: the first part is a perforated metal plate and in contact with the sludge; the second part is a rigid and non-conductive material of electricity, preference plastic with a tank at the back of the metal plate;
- the tank is equipped with two (2) compartments, one compartment being ~ 5 intended for the recovery of liquid (preferably water) produced at the electrode, the other compartment being provided for the recovery of gases produced by electrolysis reactions; and the device is produced as illustrated in one of FIGS. 1 to 5.
A third aspect of the present invention is sludge treated likely to be obtained by a process and / or implementation of a device according to the present invention.
A fourth aspect of the present invention is constituted by the mode of production continuous process according to the first subject of the present invention. The procécé
corresponding to at least one of the following:
the pressure is generated on the sludge (near at least one of the 3o electrodes), preferably by mechanical means and / or pneumatic;

14 - la pression générée dans la boue varie en fonction de la consistance de la boue, de préférence ladite pression augmente au fur à mesure que la consistance de la boue augmente;
- la pression exercée sur la boue est nulle au début de la mise en oeuvre du procédé d'électro-osmose et son intensité progressivement augmentée au cours du procédé lorsque la boue est soumise à une pression;
1 o - les deux électrodes sont perforées et une goutte de liquide positionnée au centre de la cellule n'a à parcourir que la moitié de la distance qui sépare les électrodes;
- le voltage aux électrodes est maintenue sensiblement constant durant tout le procédé et/ou durant des paliers successifs au cours desquels les voltages sont ajustés à une valeur fixe;
- au moins une électrode (de préférence la cathode) est fixe et/ou au moins une électrode (de préférence l'anode) possède une section variable ou toutes les électrodes ont une section constante;
- l'anode et la cathode ont une section différente, de préférence, l'une des électrodes est positionnée à l'intérieur de l'autre, plus préférentiellement encore l'une des électrodes est positionnée de façon coaxiale à l'intérieur de l'autre;
- au moins une des électrodes est creuse;
- au moins une électrode est choisie de façon à permettre l'écoulement des effluents;

- au moins une des électrodes est de type perforé;
- l'épaisseur de l'anneau de boues à traiter présent à intérieur de la cellule est égale à au moins deux fois la plus grande distance de l'axe central de la 5 cellule au point le plus éloigné de la paroi d'au moins une des électrodes;
et - la boue à traiter est insérée au niveau de la partie supérieure d'au moins une des électrodes, de préférence entre deux électrodes.
10 Ces procédés continus trouvent une utilisation particulièrement avantageuse dans la dépollution des boues, pour l'augmentation de la concentration en matières solides dans les boues (siccité), pour la réduction de la concentration des polluants cationiques dans les boues, pour la concentration des polluants cationiques dans l'effluent recueilli à la cathode, pour la réduction des polluants anioniques dans les 14 the pressure generated in the mud varies according to the consistency of the mud, preferably said pressure increases as the consistency of the mud increases;
- the pressure exerted on the mud is zero at the beginning of the implementation of the electro-osmosis process and its intensity gradually increased at during the process when the sludge is under pressure;
1 o - the two electrodes are perforated and a drop of liquid positioned at center of the cell has to travel only half the distance that separates the electrodes;
the voltage at the electrodes is kept substantially constant throughout the process and / or during successive stages during which the voltages are adjusted to a fixed value;
at least one electrode (preferably the cathode) is fixed and / or at least a electrode (preferably the anode) has a variable section or all electrodes have a constant section;
the anode and the cathode have a different section, preferably one of the electrodes is positioned inside the other, more preferably still one of the electrodes is positioned coaxially inside the other;
at least one of the electrodes is hollow;
at least one electrode is chosen so as to allow the flow of effluents;

at least one of the electrodes is of perforated type;
the thickness of the ring of sludge to be treated present inside the cell is equal to at least twice the greatest distance from the central axis of the A cell at the furthest point from the wall of at least one of the electrodes;
and the sludge to be treated is inserted at the level of the upper part of at least a electrodes, preferably between two electrodes.
These continuous processes find particularly advantageous use in the sludge remediation, for increasing the concentration of substances solid in sludge (dryness), for reducing the concentration of pollutants in sludge, for the concentration of cationic pollutants in the effluent collected at the cathode, for the reduction of anionic pollutants in the

15 boues, ~ pour la concentration des polluants anioniques dans l'effluent recueilli à
l'anode et/ou pour le compactage des boues.
Cette utilisation est d'un intérêt particulier lorsque la déshydratation des boués est réalisée dans un but de protection de l'environnement.
Un cinquième aspect de la présente invention est constitué par un dispositif de traitement de boues d'un intérêt particulier pour les procédés en continu et en particulier pour les procédés continus selon l'invention, un tel dispositif comprend au moins:
- une cellule;
- un système électro-osmotique contenant de préférence au moins 2 électrodes, l'une des électrodes étant placée à l'intérieur de l'autre de préférence de façon coaxiale;
- un système susceptible de générer de la pression dans au moins une partie 3o de la boue à traiter et/ou un système susceptible de générer une excitation des boues; 15 sludge, ~ for the concentration of anionic pollutants in the effluent collected at the anode and / or for compaction of the sludge.
This use is of particular interest when dehydration of buoys is carried out with the aim of protecting the environment.
A fifth aspect of the present invention is constituted by a device of Sludge treatment of particular interest for continuous processes and in particular for continuous processes according to the invention, such a device includes at least:
- a cell;
an electro-osmotic system preferably containing at least 2 electrodes, one of the electrodes being placed inside the other of preferably coaxially;
- a system likely to generate pressure in at least a part 3o of the sludge to be treated and / or a system capable of generating an excitation sludge;

16 - au moins une alimentation en boue à traiter;
- au moins une sortie pour une fraction gazeuse; et - au moins une sortie pour une fraction liquide.
Avantageusement, un tel dispositif comporte additionnellement au moins un réservoir de décharge et/ou de transit, au moins une électrode perforée et au moins un système d'extraction des boues. Ce dispositif est avantageusement conçu pour être utilisé en position verticale ou horizontale.
1o Un tel dispositif comporte avantageusement au moins une des caractéristiques suivantes:
- un orifice pour l'insertion de la boue dans la cellule, ledit orifice est positionné entre les électrodes et il est de préférence équipé d'un clapet anti-retour;
- au moins une des électrodes est munie d'un dispositif permettant d'assurer un contact permanent de toute la surface des électrodes sur la boue;
2o - au moins une des électrodes possède une section rectangulaire ou cylindrique, de préférence une section cylindrique;
- un système de pompage permettant l'alimentation de la cellule en boue, de préférence en boue ayant une siccité comprise entre 2 et 17 %, plus préférentiellement encore en boue de faible siccité (environ 6 %), par une ouverture présente dans la partie supérieure et munie d'un clapet pour empêcher le retour des boues;
- une électrode à section variable;

r~/~/~~ t V21:.70 t't13 al4 GOO x414 4h1LY1C ltGIVAUL1 '~~ G,VV'~h CA 02474727 2004-07-27 014 27 . ~~ . 2!. 16 at least one sludge feed to be treated;
at least one outlet for a gaseous fraction; and at least one outlet for a liquid fraction.
Advantageously, such a device additionally comprises at least one tank discharge and / or transit, at least one perforated electrode and at least one system extraction of sludge. This device is advantageously designed to be used in vertical or horizontal position.
1o Such a device advantageously comprises at least one of characteristics following:
an orifice for the insertion of the sludge into the cell, said orifice is positioned between the electrodes and is preferably equipped with a flapper anti-return;
- at least one of the electrodes is provided with a device for ensuring a permanent contact of the entire surface of the electrodes on the mud;
2o - at least one of the electrodes has a rectangular section or cylindrical, preferably a cylindrical section;
a pumping system for feeding the sludge cell, preferably mud having a dryness of between 2 and 17%, more preferentially still in sludge of low dryness (approximately 6%), by a opening in the upper part and provided with a flap for prevent the return of sludge;
a variable-section electrode;

r ~ / ~ / ~~ t V21: .70 t't13 al4 GOO x414 4h1LY1C ltGIVAUL1 '~~ G, VV' ~ h CA 02474727 2004-07-27 014 27. ~~. 2 !.

17 - au moins une des électrodes a la même forme que la section transversale de la cellule;
S - au moins une des électrode est composée de deu~c parties: 1a première partie est une plaque mëtallique perforée et en contact avec les boues; la deuxième partie est en matière rigide et non conductrice de l'électricité, de préférence en plastique avec un t'éservoir'a l'arriëre de la plaque métallique;
- Ie réservoir est muni de deux (2) compartiments, un compartiment étant prévu pour 1a récupération du liquide (de préférence de Peau) produite à
l'électrode, l'aube corrxpartiment étant prévu pour la récupération des gaz produits par les réactions d'électrolyse; et 1s -1e dispositif est réalisë corr~,me illustré à la k'igure 6.
Tel qu'illustré â la Figure 6, le dispositif ou système pour le traitement en continu 10I
comprend une anode 103 ayant un réservoir 10S murai de canaux 106 permettant l'évacuation d'un effluent 107. Le dispositif corr~prend ëgalement une cathode 108, une entrée pour la boue à traiter 109, une sortie pour les gaz 111 et une sortie pour les effluents 113.
2s Un autre aspect de la présente invention est constitué par les boues traitées susceptibles d'être obtenues par un procédë etlou par mise en oeuvre d'un dispositif tel que décrit en rapport avec la réalisation en continu de l'~vention.
FEUILLE M4DIFIÉE\

v ~~ V27:.70 t'tLl .714 cap ,7414 VlilLY Z ItbIVHULl f ~~~~~~
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DE~t;Etll'TYO1V' bE lVIübI;S P~F~RENTIELS ri~ ~ALISATrüN' bE
L'INVENTION
Le proeérlé de désilydraiation, de compactage et de dépollution des boues par action combinée de la pression et de l'électro-osmose, selon la présente invention est de type mécano-électro-osmotique. Ce système mécano-électro~osmotique est. comgnsé
d'urz contenant, des ëtectrodes, d'un bats, d'un système de pression et d'une alimentation électrique, il est positionné en positlozt ~ori~o~.tale ou verticale.
io La boue est insérée dans le contenant entre les deux électrodes_ 7J'~a systéme de pression permet l'application d'une pression pour pezmetfire un. meilleur contact .. . ....
FEUILLE MODIFIÉE:
., 17 at least one of the electrodes has the same shape as the cross section of the cell;
S - at least one of the electrodes is composed of two parts: the first part is a perforated metal plate and in contact with the sludge; the second part is a rigid and non-conductive material of electricity, preference plastic with a tank at the back of the metal plate;
- the tank is equipped with two (2) compartments, one compartment being provided for the recovery of the liquid (preferably water) produced at the electrode, the dawn corrxpartiment being provided for the recovery of gases produced by electrolysis reactions; and 1s -1e device is Réalë corr ~, me illustrated in k'igure 6.
As illustrated in Figure 6, the device or system for the treatment of continuous 10I
comprises an anode 103 having a 10S walled reservoir of channels 106 allowing the evacuation of an effluent 107. The corr ~ device also takes a cathode an inlet for the sludge to be treated 109, an outlet for the gases 111 and a exit for effluents 113.
Another aspect of the present invention is sludge treated likely to be obtained by a process and / or by the implementation of a device as described in connection with the continuous realization of ~ vention.

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DE ~ t; Etll'TYO1V 'bE lVIübI; SP ~ F ~ RENTIELS ri ~ ~ ALISATrüN' bE
THE INVENTION
The problem of desilydraiation, compaction and decontamination of sludge by action combined pressure and electro-osmosis, according to the present invention is of type mechanical electro-osmotic. This mechano-electro ~ osmotic system is. comgnsé
of urz containing, electrodes, a bats, a pressure system and a food electric, it is positioned positlozt ~ ori ~ o ~ .tale or vertical.
io The sludge is inserted into the container between the two electrodes.
of pressure allows the application of pressure to pezmetfire one. better contact .. ....
MODIFIED SHEET:
.,

18 permanent de toute la surface des électrodes sur la boue. Les câbles et les tubes sont connectés aux orifices et aux plots prévus à cet effet aux deux électrodes.
La cellule est prévue pour contenir la boue. La section transversale de cette dernière peut être rectangulaire ou cïrculaire.
Les boues, à faible siccité, sont introduites dans le contenant par un système de pompage par une ouverture prévue dans la partie supérieure et munie d'un clapet pour empêcher le retour des boues. Le contenant est prolongé à une de ses extrémités pour y loger l'électrode mobile. Dans le prolongement du contenant des réservations (trous) sont prévues pour le passage des câbles et de la tuyauterie.
Le système est fixé sur un support. Ce dernier permet la fixation et la rigidification du système. Il permet également le déplacement du contenant pour la vidange des boues qui s'y trouvent après le traitement. Le contenant doit être de préférence rectiligne, pour permettre un mouvement uniforme et une friction constante entre l'interface anode-paroi interne. L'étanchéité du système est avantageusement assurée par des joints en caoutchouc prévus à cet effet.
On prévoit, à chaque extrémité du contenant, une électrode ayant la même forme que la section transversale du contenant.
L'électrode est composée de deux parties:
- la première partie est constituée de préférence par une plaque métallique 2s perforée et elle est placée en contact avec les boues; et - la deuxième partie est constituée de préférence d'un matériau non conducteur tel qu'une matière plastique avec un réservoir à l'arrière de la plaque métallique. Ce réservoir est muni de deux (2) orifices, un prévu pour le drainage, l'autre pour les gaz produits par les réactions d'électrolyse. 18 permanent all the surface of the electrodes on the mud. Cables and tubes are connected to the orifices and studs provided for this purpose at the two electrodes.
The cell is intended to contain the sludge. The cross section of this latest may be rectangular or cerebral.
The sludge, at low dryness, is introduced into the container by a system of pumping through an opening provided in the upper part and provided with a flapper for prevent the return of sludge. The container is extended to one of its ends for accommodate the moving electrode. In the extension of the container of reservations (holes) are provided for the passage of cables and piping.
The system is fixed on a support. The latter allows fixation and rigidification of system. It also allows the container to be moved for emptying sludge which are there after the treatment. The container should preferably be straight, to allow uniform movement and constant friction between the interface anode-inner wall. The sealing of the system is advantageously ensured by of the rubber seals provided for this purpose.
At each end of the container, an electrode having the same shape is provided than the cross section of the container.
The electrode is composed of two parts:
the first part is preferably constituted by a metal plate 2s perforated and is placed in contact with the sludge; and the second part is preferably made of a non conductor such as a plastic material with a tank at the back of the metal plate. This tank is equipped with two (2) orifices, one designed for drainage, the other for the gases produced by the electrolysis reactions.

19 La plaque métallique est connectée par un plot métallique à un câble relié à
la source de courant. Il est impératif d'avoir des joints d'étanchéité résistants et souples afin de minimiser la friction sur les parois du contenant.
Le générateur de courant continu est installé dans le dispositif afin de produire la puissance requise au fonctionnement.
Une cellule qui peut être avantageusement utilisée est réalisée en PVC de 20 cm de diamètre et de 30 cm de hauteur. Elle est installée en position horizontale sur deux 1o supports verticaux. L'échantillon de boue d'un volume de 9 litres est inséré entre deux électrodes, la première électrode est fixée à un support et la seconde mobile fixée à une vis. L'électrode est composée de deux parties: une partie métallique qui sert de conducteur et une autre en plastique comportant uri réservoir d'une capacité de 50 ml. Chaque réservoir est muni de deux orifices pour l'évacuation des gaz et le 1s drainage des effluents. La section transversale de l'électrode est de 314 cm2. La charge de contact transmise à la boue est appliquée par un piston pneumatique (Figure 1).
2o EXEMPLES
Les exemples suivants sont donnés à titre purement illustratif et ne sauraient en aucun cas être interprétés comme constituant une quelconque limitation de l'objet de la présente invention.
Exemple 1- Boue a~roalimentaire Mode opératoire - matériel 3o La réalisation de l'essai nécessite la réalisation des opérations suivantes:
- le remplissage de la cellule avec la boue à traiter;

- le montage complet de la cellule sur le dispositif; et - l'installation des électrodes et des connections.
On place tout d'abord la cellule représentée en position horizontale sur la Figure 1, en 5 position verticale et on ouvre le couvercle 2 constitué par le prolongement amovible de la cellule dans laquelle la boue est traitée. L'électrode 3 est également démontée et la cellule 1 complètement remplie avec la boue à traiter.
Une fois l'électrode 3 positionnée sur la surface supérieure de la boue, le couvercle 2 10 qui fait partie intégrante de la cellule est fermé et la cellule 1 repositionnée en position horizontale. La cellule est solidarisée avec le sol à l'aide des supports 6, à
l'aide de tiges filetées traversant les pieds des supports 6.
La mise sous tension des électrodes est réalisée par connexion des contacts 7 avec la 15 source d'alimentation (non représentée).
On met alors le dispositif en pression à l'aide du piston 4 qui est solidarisé
avec l'électrode 3 au moyen de la tige 10 et la pression est alors progressivement augmentée. L'évacuation des effluents liquides est réalisé au niveau des orifices de 19 The metal plate is connected by a metal pad to a cable connected to source current. It is imperative to have resistant seals and flexible in order to minimize friction on the container walls.
The DC generator is installed in the device in order to produce the power required for operation.
A cell that can be advantageously used is made of PVC of 20 cm of diameter and 30 cm in height. It is installed in a horizontal position On two 1o vertical supports. The sludge sample with a volume of 9 liters is inserted between two electrodes, the first electrode is attached to a support and the second mobile attached to a screw. The electrode is composed of two parts: a part metallic that serves as a conductor and another plastic with uri reservoir a ability to 50 ml. Each tank has two ports for the evacuation of gases and the Drainage of effluents. The cross section of the electrode is 314 cm2. The contact load transmitted to the sludge is applied by a pneumatic piston (Figure 1).
2o EXAMPLES
The following examples are given for illustrative purposes only and can not be in none should be construed as constituting any limitation of the purpose of the the present invention.
Example 1- Mud with Food Operating mode - material 3o The realization of the test requires the realization of the operations following:
filling the cell with the sludge to be treated;

the complete assembly of the cell on the device; and - the installation of electrodes and connections.
The cell shown in the horizontal position is first placed on the Figure 1, in 5 vertical position and open the lid 2 constituted by the extension removable of the cell in which the sludge is treated. Electrode 3 is also disassembled and the cell 1 completely filled with the sludge to be treated.
Once the electrode 3 is positioned on the upper surface of the mud, the cover 2 10 which is integral part of the cell is closed and the cell 1 repositioned in horizontal position. The cell is secured to the ground with the help of supports 6, to using threaded rods through the feet of the supports 6.
The electrodes are energized by connecting the contacts 7 with the Power source (not shown).
The device is then put under pressure using the piston 4 which is secured with the electrode 3 by means of the rod 10 and the pressure is then gradually increased. The evacuation of liquid effluents is carried out at the level of orifices

20 drainage 8 et celui des effluents gazeux est réalisé au niveau des orifices 8'. Lorsque l'émission d'effluents diminue de façon sensible, on arrête le traitement, on mesure finalement la siccité de la boue traitée, cette valeur est significative de la teneur en eau résiduaire.
2s Réalisation de l'essai Une boue agroalimentaire obtenue dans l'industrie de transformation de la viande est traitée. Il s'agit d'une boue résultant de plusieurs traitements physico-chimiques de type DAF, notamment avec du sulfate ferrique, sur un mélange de viandes constitué
3o essentiellement de viande de porc. Cette boue a été filtrée pour en éliminer tous les 20 drainage 8 and that of gaseous effluents is achieved at the orifices 8 '. When the emission of effluents decreases appreciably, the treatment is stopped, measured finally the dryness of the treated sludge, this value is significant for the content waste water.
2s Conduct of the test An agrifood sludge obtained in the processing industry of the meat is treated. It is a mud resulting from several physical treatments.
Chemicals DAF type, in particular with ferric sulphate, on a meat mixture consisting 3o essentially pork. This mud has been filtered to eliminate all

21 résidus de viande excédant 2 mm. Cette boue est caractérisée par une résistivité de 238 S2.cm.
La boue est mise en cellule dans une chambre à humidité contrôlée et ce, dans le but de réduire le séchage des boues dû à la température de la pièce qui pourrait être entre 20 et 25 °C.
La boue est installée dans la cellule en cinq (5) couches de 3 cm chacune avec un faible compactage réalisé avec un pilon d'environ 200 grammes pour réduire les vides 1o et pour assurer l'uniformisation de toutes les couches. L'anode ainsi que le piston sont installés et l'ensemble est assemblé à l'aide de quatre (4) tiges filetées.
Les connections électriques ainsi que les tubulures sont installés.
L'échantillon de boue est soumis à une pression moyenne de l'ordre de 13 kPa.
Cette pression, au début du traitement, est de l'ordre de 2 à 3 kPa et elle est augmentée jusqu'à 50 kPa. Les teneurs en eau des boues initiales sont mesurées durant la mise en place de chaque couche.
Après la mise sous pression, l'échantillon de boue est mis sous tension électrique.
2o Ainsi, un gradient de voltage initial de l'ôrdre de 0,5 Volts/cm est appliqué ce qui conduit à un voltage total appliqué entre les électrodes de 8,5 Volts. Ce voltage a été
maintenu constant durant tout le traitement. Un courant initial de 130 mA a été
mesuré juste à la sortie au plot numéro 7.
Après quelques minutes de traitement, c'est à dire après que la boue ait été
soumise à
la pression ainsi qu'au voltage, on observe un écoulement de liquide à travers les deux électrodes, c'est à dire aussi bien au niveau de l'anode qu'au niveau de la cathode. Il faut remarquer que les électrodes ont été, au préalable, perforées. 21 meat residues exceeding 2 mm. This mud is characterized by a resistivity of 238 S2.cm.
The mud is put in a cell in a controlled humidity chamber and this, in the goal to reduce sludge drying due to the temperature of the room that could to be between 20 and 25 ° C.
The mud is installed in the cell in five (5) layers of 3 cm each with a low compaction achieved with a pestle of approximately 200 grams to reduce empty 1o and to ensure the uniformity of all layers. The anode as well as the piston are installed and the assembly is assembled using four (4) threaded rods.
The electrical connections as well as the tubings are installed.
The sludge sample is subjected to an average pressure of the order of 13 kPa.
This pressure, at the start of treatment, is of the order of 2 to 3 kPa and is increased up to 50 kPa. The water contents of the initial sludge are measured during the implementation place of each layer.
After pressurizing, the sludge sample is energized electric.
2o Thus, an initial voltage gradient of the order of 0.5 Volts / cm is applied what led to a total voltage applied between the electrodes of 8.5 volts. This voltage has been kept constant throughout the treatment. An initial current of 130 mA has summer measured just at the exit at plot number 7.
After a few minutes of treatment, ie after the mud has been subject to the pressure as well as the voltage, we observe a flow of liquid through the two electrodes, ie both at the level of the anode and at the level of the cathode. It should be noted that the electrodes were, beforehand, perforated.

22 Les effluents recueillis sont caractérisés par leur couleur ainsi que par leur pH. Ainsi, l'effluent recueilli à l'anode a une couleur jaunâtre et un pH voisin de 4, alors que l'effluent recueilli à la cathode présente une couleur brunâtre et un pH
voisin de 12.
Exemple 2 - Boue a~roalimentaire Une boue agroalimentaire obtenue dans l'industrie de transformation de la viande est traitée. Il s'agit d'une boue résultant de plusieurs traitements physico-chimiques de type DAF, notamment avec du sulfate ferrique, sur un mélange de viandes constitué
lo essentiellement de viande de porc. Cette boue a été filtrée pour en éliminer tous les résidus de viande excédant 2 mm. Cette boue est caractérisée par une résistivité de 244 S2.cm.
Après 24 heures de stockage dans une chambre humide à 13° Celcius et avec une t s teneur en humidité de 90 %, la boue est placée dans l'installation en batch d'un volume de 1100 ml décrite dans l'exemple 1.
La pression appliquée est la même que dans l'exemple précédent.
2o Le voltage appliqué pendant 6 heures aux électrodes est réglé à 8.5 volts et le gradient de voltage est de 0,5 Volt/cm. Le volume d'eau drainé est de 466 ml.
La siccité initiale mesurée pour la boue d'alimentation est de 10% et celle de la boue après traitement est de 25,3%.
25 Exemple 3 - Boue agroalimentaire La boue agroalimentaire utilisée dans l'exemple est de même nature que celle traitée dans l'exemple 2, à la différence qu'elle a été stockée pendant 1 semaine dans la chambre humide. Cette boue est caractérisée, avant traitement, par une résistivité de 30 290 SZ.cm. Cette boue est soumise à un traitement dans la même installation que dans 22 The effluents collected are characterized by their color as well as their pH. So, the effluent collected at the anode has a yellowish color and a pH close to 4, while the effluent collected at the cathode has a brownish color and a pH
neighbor of 12.
Example 2 - Food Mud An agrifood sludge obtained in the processing industry of the meat is treated. It is a mud resulting from several physical treatments.
Chemicals DAF type, in particular with ferric sulphate, on a meat mixture consisting lo essentially of pork. This mud has been filtered to eliminate all meat residues exceeding 2 mm. This mud is characterized by a resistivity of 244 S2.cm.
After 24 hours storage in a humid chamber at 13 ° Celcius and with a ts moisture content of 90%, the sludge is placed in the installation in batch of a volume of 1100 ml described in Example 1.
The applied pressure is the same as in the previous example.
2o The voltage applied for 6 hours to the electrodes is set to 8.5 volts and the voltage gradient is 0.5 Volt / cm. The volume of drained water is 466 ml.
The initial dryness measured for the feed sludge is 10% and that of the mud after treatment is 25.3%.
Example 3 - Agrifood sludge The agrifood sludge used in the example is of the same nature as that treated in example 2, with the difference that it was stored for 1 week in the humid chamber. This sludge is characterized, before treatment, by a resistivity of 30,290 SZ.cm. This sludge is subjected to treatment in the same installation that in

23 l'exemple 1, pendant 6 heures et les conditions de pression appliquées sont également les mêmes.
Le gradient de voltage appliqué est également de 0,5 Volt/cm. Dans ce cas, le volume d'eau drainé est réglé à 280 ml.
Alors que la siccité initiale de la boue d'alimentation était de 9%, celle de la boue finale est de 25%.
Exemple 4 - Boue a~roalimentaire Une boue agroalimentaire originaire d'un abattoir ayant une résistivité de 308 S2.cm est traitée, après 3 jours de stockage en chambre humide, en batch dans une cellule rectangulaire équipée d'une électrode de section de 185 cm2. Le volume de la cellule est de 925 ml et la durée du traitement dans la cellule de 4 heures.
Le voltage aux électrodes est de 2,5 Volts/cm et le gradient de voltage appliqué est également de 0,5 Volt/cm et cette fois le volume d'eau drainé est de 194 ml.
2o Alors que la siccité initiale de la boue était de 14%, celle de la boue après traitement est de 40%.
Exemple 5 - Boue a~roalimentaire Une boue agroalimentaire de même nature que celle traitée dans l'exemple précédent, mais stockée pendant une semaine dans la chambre humide, est utilisée pour la réalisation de l'exemple. La résistivité de la boue avant traitement est de 36 S2.cm.
La durée du traitement est de 5 heures 30 minutes. 23 Example 1 for 6 hours and the applied pressure conditions are also the same.
The applied voltage gradient is also 0.5 volts / cm. In this case, the volume drained water is set to 280 ml.
While the initial dryness of the feed sludge was 9%, that of mud final is 25%.
Example 4 - Food Mud An agri-food sludge originating from a slaughterhouse with a resistivity of 308 S2.cm is treated, after 3 days of storage in a humid chamber, in batch in a cell rectangular equipped with a 185 cm2 section electrode. The volume of the cell is 925 ml and the duration of treatment in the cell 4 hours.
The voltage at the electrodes is 2.5 volts / cm and the voltage gradient applied is also 0.5 volt / cm and this time the volume of water drained is 194 ml.
2o While the initial dryness of the mud was 14%, that of the mud after treatment is 40%.
Example 5 - Food Mud An agri-food sludge of the same nature as that treated in the example previous, but stored for a week in the humid chamber, is used for the realization of the example. The resistivity of the sludge before treatment is 36 S2.cm.
The duration of treatment is 5 hours 30 minutes.

24 Le gradient de voltage appliqué aux électrodes est de 1 Volt/cm et le volume d'eau drainé est de 122 ml.
Alors que la siccité initiale de la boue était de 8%, celle de la boue après traitement est de 25%.
Exemple 6 - Boue municipale cellule en continu Une boue d'une résistivité de 22 S2/cm, obtenue par traitement biologique d'effluents d'une station d'épuration de Victoriaville, Province de Québec, Canada, est traitée pendant 335 minutes dans une installation continue en forme de cylindre telle que représentée sur la Figure 6 et d'un volume de 24 litres.
Le volume d'eau drainé est de 30,2 litres et le volume des boues est de 80 litres.
Le voltage appliqué à l'électrode est de 30 Volts et le gradient de voltage est de 5 Volts/cm.
Alors que la siccité initiale était de 2,14%, celle de la boue traitée dans la partie inférieure de la cellule est de 17,60%.
Conclusion Le procédé selon l'invention permet donc de réaliser le traitement des boues avec les avantages suivants:
- la réduction des volumes par compactage de la boue;
- la déshydratation de tout type de boue, y compris des boues fines issues d'un traitement physico-chimique et/ou biologique;
- des économies substantielles d'énergie;
- réalise simultanément la réduction des éléments cationiques et anioniques (dépollution) présents dans la boue; et - l'absence d'engorgement du dispositif.
Bien que la présente invention ait été décrite à l'aide de mises en couvre spécifiques, il est entendu que plusieurs variations et modifications peuvent se greffer aux dites 5 mises en couvre, 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 1o accord avec la portée des revendications suivantes. 24 The voltage gradient applied to the electrodes is 1 volt / cm and the volume water drained is 122 ml.
While the initial dryness of the mud was 8%, that of mud after treatment is 25%.
Example 6 - Municipal mud cell continuously A sludge with a resistivity of 22 S2 / cm, obtained by biological treatment effluent of a wastewater treatment plant in Victoriaville, Province of Quebec, Canada, is treated for 335 minutes in a continuous cylinder-shaped installation than shown in Figure 6 and a volume of 24 liters.
The volume of drained water is 30.2 liters and the sludge volume is 80 liters.
The voltage applied to the electrode is 30 Volts and the voltage gradient is 5 Volts / cm.
While the initial dryness was 2.14%, that of the treated sludge in the part lower cell is 17.60%.
Conclusion The method according to the invention thus makes it possible to carry out sludge treatment with the following advantages:
- reduction of volumes by compaction of the sludge;
- the dewatering of all types of sludge, including fine sludge a physicochemical and / or biological treatment;
- substantial savings in energy;
- simultaneously achieves the reduction of cationic and anionic elements (depollution) present in the mud; and - the lack of clogging of the device.
Although the present invention has been described by means of specific, he It is understood that many variations and modifications can be added to say Covered, and the present invention aims to cover such modifications, uses or adaptations of the present invention in general, the principles of the invention and including any variation of the present description that will become known or Convention in the field of activity in which this invention, and which can be applied to the essential elements mentioned above, in 1o agreement with the scope of the following claims.

Claims

26

1. Sludge treatment process by combined action of electro-osmosis and pressure characterized in that a) a cell for the treatment of sludge comprising at least two electrodes including at least one cathode and at least one anode, at least one said electrodes being mobile and at least one of said electrodes being perforated with way to drain effluents;
b) inserting a sludge to be treated in the cell between said at least two electrodes, each of said electrodes defining a surface to be in contact permanent with the mud to be treated; and c) the sludge is put under electrical tension by applying a voltage to electrodes, and applies pressure to the slurry through said at least one mobile electrode way to ensure permanent contact of the entire surface of the electrodes with mud, thus dehydrating the sludge and generating an effluent having an acid pH at the anode and an effluent having a basic pH at the cathode, said effluents being drained through perforations.

2. Method according to claim 1, characterized in that the applied voltage at the electrodes is maintained substantially constant throughout the process, thus allowing increase a voltage gradient.

3. Method according to claim 1, characterized in that the voltage applied to electrodes is kept substantially constant during successive stages during which the voltage is adjusted to a fixed value, thus allowing an increase in a gradient of voltage.

4. Method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that that the pressure applied to the sludge by the moving electrode varies according to a consistency of the mud, the pressure increases as the consistency of the mud grows.

5. Process for the treatment of sludge by the combined action of electro-osmosis and pressure characterized in that a) an provides a cell for the treatment of sludge comprising at least two electrodes including at least one cathode and at least one anode, at least one said electrodes being mobile and at least one of said electrodes being perforated with way to drain effluents;
b) inserting a sludge to be treated in the cell between said at least two electrodes; and c) the sludge is put under electrical tension by applying a voltage to electrodes, and applies pressure to the slurry through said at least one moving electrode, thus dehydrating the sludge and generating an effluent having an acid pH at the anode and an effluent having a basic pH at the cathode, said effluents being drained through perforations, and in that:
the pressure applied to the sludge to be treated by said at least one moving electrode varies according to a consistency of the sludge to be treated, the pressure increasing as as the consistency of the mud increases, and the voltage applied to the electrodes is kept substantially constant during all the process and / or during successive stages during which the voltage is adjusted to a fixed value, thus allowing an increase in a voltage gradient.

6. Method according to claim 5, characterized in that each of said electrodes defined a surface intended to be in permanent contact with the sludge to be treated.

7. Method according to claim 6, characterized in that the pressure is applied on the bo ~ e in order to ensure permanent contact of the entire surface of the electrodes with the mud.

8. Process according to any one of Claims 2, 3 and 5 to 7, characterized in that the Voltage gradient between the electrodes ranges from 0.5 volts / cm to 15 volts / cm.

9. Process according to any one of claims 1 to 8, characterized in that that the pressure applied to the sludge through said at least one moving electrode is generated at using mechanical and / or pneumatic means.

10. Process according to any one of claims 1 to 9, characterized in that that the pressure applied mud sweat is zero at the beginning of electroosmosis and she is gradually increased during the electroosmosis process.

The method according to any one of claims 1 to 10, characterized what a part of the sludge located near said at least one moving electrode is subjected to one pressure included between 2 and 50 kPa.

12. Process according to any one of Claims 1 to 11, characterized in what said to at least one perforated electrode is said at least one moving electrode.

Method according to one of claims 1 to 12, characterized what said to least one moving electrode is the anode.

14. Process according to any one of Claims 1 to 13, characterized in what mud is selected from the group consisting of colloidal sludge, sludge paper mills, sludge agro-foodstuffs, sludges resulting from chemical and / or biological treatments, sludge dairies, sludge sludge, sludge from the processing industry meat, sludge resulting from slurry processing, and the sludge resulting from treatment plants.

15. Process according to any one of Claims 1 to 14, characterized in that the mud to be treated a dryness between 2 and 17%.

16. Process according to any one of claims 1 to 15, characterized what the anode and the cathode are arranged opposite each other.

17. Process according to any one of claims 1 to 15, characterized what the anode and the cathode have a different section, one of these electrodes being arranged at the interior of the other.

18. Process according to any one of claims 1 to 17, implemented in continuous or batch.

19. Process according to any one of claims 1 to 18, characterized in what the anode is mobile and the cathode is fixed, said anode and said cathode being perforated in order to drain the effluents that are generated there.

20. Use of a process according to any one of claims 1 to 19 for the depollution of said sludge, for increasing the concentration of solids or of the dryness in said mud, the reduction of the concentration of a cationic pollutant in said sludge, for the concentration of a cationic pollutant in the effluent generated at the cathode, for reducing an anionic pollutant in said sludge, for concentration an anionic pollutant in the effluent generated at the anode and / or for the compacting said mud.

Sludge treatment device comprising:
a cell intended to receive a sludge to be treated and comprising at least a inlet for feeding the sludge to be treated, at least one outlet for one fraction gas, and at least one outlet for a liquid fraction;
at least two electrodes for treating the sludge by electro-osmosis of which at least one cathode and at least one anode, said electrodes being arranged at the interior of said cell, at least one of said electrodes being mobile and at least one said electrodes being perforated so as to drain effluent, each of said electrodes defining a surface intended to be in permanent contact with the mud at treated; and means for moving said at least one electrode mobile, said means being connected to the latter and ensures a permanent contact all of said surface with the mud, and apply pressure on the mud to deal with so that the mud is subjected to the combined action of electro-osmosis and pressure, thus desiccating the sludge and generating at least one effluent intended to be drained through perforations and outflow for the liquid fraction, and generating at less a gas intended for to be drained by said outlet for the gaseous fraction.

22. Device according to claim 21, characterized in that said at minus one electrode perforated comprises a reservoir for receiving said at least one effluent, said tank being disposed on a face of the perforated electrode which is opposed to said surface, said tank comprising channels and / or orifices intended to receive said effluent and / or generated gases, said channels and / or orifices being connected to said output for the fraction liquid and / or said outlet for the gaseous fraction.

Device according to claim 21 or 22, characterized in that the anode and the cathode are disposed opposite each other in said cell.

24. Device according to claim 21 or 21, characterized in that the anode and the cathode have a different section, one of these electrodes being arranged inside the other.

25. Device according to any one of claims 21 to 24, characterized in that said at at least one perforated electrode is said at least one moving electrode.

Device according to one of Claims 21 to 25, characterized in that said at least one moving electrode is the anode.

27. Device according to any one of claims 21 to 26, characterized in that the anode is movable and perforated, and the cathode is fixed so as to compensate for interstitial pressure Negative does not produce electro-osmosis at the anode.

28. Device according to any one of claims 21 to 26, characterized in that the anode is movable and the cathode is fixed, said electrodes being perforated with way to drain effluent.

Device according to one of Claims 21 to 28, characterized in that said electrodes are metal plates comprising steel.

Device according to one of Claims 21 to 29, characterized in that said at least one moving electrode moves horizontally or vertically.

31. Device according to any one of claims 21 to 30, characterized in that at least one of the electrodes is of variable section.

32. Device according to any one of claims 21 to 31, characterized in that said inlet for the sludge to be treated includes a non-return valve.

33. Device according to any one of claims 21 to 32, characterized in that said means for moving said at least one moving electrode is a pneumatic means and / or mechanical means.

34. Device according to any one of claims 21 to 33, characterized in that the surface of said anode and the surface of said cathode have the same dimensions.