CA2511091C - Electrochemical stabilization and preconditioning process for municipal and industrial sludge - Google Patents

Electrochemical stabilization and preconditioning process for municipal and industrial sludge Download PDF

Info

Publication number
CA2511091C
CA2511091C CA2511091A CA2511091A CA2511091C CA 2511091 C CA2511091 C CA 2511091C CA 2511091 A CA2511091 A CA 2511091A CA 2511091 A CA2511091 A CA 2511091A CA 2511091 C CA2511091 C CA 2511091C
Authority
CA
Canada
Prior art keywords
sludge
process according
ions
acid
concentration
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CA2511091A
Other languages
French (fr)
Other versions
CA2511091A1 (en
Inventor
Patrick Drogui
Marc-Andre Bureau
Jean-Francois Blais
Guy Mercier
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Institut National de La Recherche Scientifique INRS
Original Assignee
Institut National de La Recherche Scientifique INRS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from CA002472879A external-priority patent/CA2472879A1/en
Application filed by Institut National de La Recherche Scientifique INRS filed Critical Institut National de La Recherche Scientifique INRS
Priority to CA2511091A priority Critical patent/CA2511091C/en
Publication of CA2511091A1 publication Critical patent/CA2511091A1/en
Application granted granted Critical
Publication of CA2511091C publication Critical patent/CA2511091C/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/46Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
    • C02F1/461Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis
    • C02F1/467Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis by electrochemical disinfection; by electrooxydation or by electroreduction
    • C02F1/4672Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis by electrochemical disinfection; by electrooxydation or by electroreduction by electrooxydation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F11/00Treatment of sludge; Devices therefor
    • C02F11/12Treatment of sludge; Devices therefor by de-watering, drying or thickening
    • C02F11/14Treatment of sludge; Devices therefor by de-watering, drying or thickening with addition of chemical agents
    • C02F11/147Treatment of sludge; Devices therefor by de-watering, drying or thickening with addition of chemical agents using organic substances

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Treatment Of Sludge (AREA)

Abstract

Preconditioning process for sludge characterised in that it includes the following steps: acidifying the sludge so as to obtain a pH between about 3.5 and 5, to generate acidified sludge; electrolysing the acidified sludge in an electrolytic cell including electrodes of which at least one is an anode and one a cathode, the cell capable of generating an oxidising bactericide in situ, selected among hypochlorous acid and persulfuric acid, to generate electrolysed sludge, the electrolysed sludge having higher drainage properties and stability than the sludge.

Description

i , TITRE
[0001] PROCÉDÉ ÉLECTROCHIMIQUE DE CONDITIONNEMENT ET
STABILISATION DES BOUES D'ÉPURATION MUNICIPALES ET INDUSTRIELLES
DOMAINE DE L'INVENTION
i, TITLE
[0001] ELECTROCHEMICAL PACKAGING METHOD AND
STABILIZATION OF MUNICIPAL AND INDUSTRIAL PURIFICATION SLUDGE
FIELD OF THE INVENTION

[0002] La présente invention concerne un procédé électrochimique de conditionnement et stabilisation et des boues d'épuration municipales et industrielles. Ce procédé permet une réduction importante des indicateurs de pathogènes et des odeurs. Ce procédé permet également d'améliorer significativement les caractéristiques de déshydratabilité des boues favorisant ainsi la hausse de leur siccité lors de leur déshydratation mécanique.
ART ANTÉRIEUR
The present invention relates to an electrochemical process of conditioning and stabilization and municipal sewage sludge and industrial. This process allows a significant reduction of the indicators of pathogens and odors. This process also improves significantly the characteristics of sludge dewaterability thus favoring the increase of their dryness during their mechanical dehydration.
PRIOR ART

[0003] Le traitement des eaux usées municipales et industrielles entraîne une production croissante de boues d'épuration. Ces diverses boues doivent évidemment être éliminées en minimisant les risques pour la santé humaine et les écosystèmes. Les modes d'élimination de cette biomasse les plus utilisés actuellement sont l'épandage agricole, l'enfouissement sanitaire et l'incinération. La disposition finale de ces rejets est assujettie à diverses contraintes d'ordres technique et économique. [0003] The treatment of municipal and industrial wastewater results in increasing production of sewage sludge. These various sludge obviously be eliminated by minimizing risks to human health and ecosystems. The the most commonly used methods of removing this biomass are agricultural landfilling, landfill and incineration. The final disposition These releases are subject to various technical and economic.

[0004] L'incinération et l'enfouissement, bien que parfois nécessaires, ne permettent que l'élimination des boues, sans tirer avantage de leurs propriétés physiques et chimiques. De plus, la difficulté de déshydrater de manière très perFormante les boues d'épuration constitue un obstacle important à la disposition des boues par enfouissement ou incinération. La raréfaction des sites d'enfouissement sanitaire (hausse des coûts d'acceptation) et les coûts très élevés inhérents à
l'incinération des boues ont accru, au cours des dernières années, l'attrait de l'utilisation des boues comme fertilisants agricoles ou sylvicoles.

4 ,
[0004] Incineration and burial, although sometimes necessary, allow that sludge removal without taking advantage of their physical properties and chemical. In addition, the difficulty of dehydrating in a very perFormant way the sewage sludge is a major obstacle to the disposal of sludge by burial or incineration. The scarcity of landfills sanitary (higher acceptance costs) and the very high costs inherent in incineration In recent years, sludge has increased the attractiveness of of the sludge as agricultural or silvicultural fertilizers.

4,

(0005] La valorisation agricole des boues est l'option privilégiée par les autorités gouvernementales et elle est largement pratiquée à travers le monde. A l'heure actuelle, de 30 à 40% des boues d'épuration produites dans le monde sont utilisées pour la fertilisation des sols. L'intégration de procédés performants de stabilisation des boues dans les stations d'épuration municipales et industrielles permettrait d'accroître les possibilités de valorisation agricole des boues résiduaires de traitement des eaux usées. (0005) The agricultural valorization of sludge is the preferred option by authorities and it is widely practiced around the world. On time 30 to 40% of the world's wastewater sludge is currently used for soil fertilization. The integration of efficient processes of stabilization sludge in municipal and industrial wastewater treatment plants would to increase the possibilities of agricultural valorization of sludge Wastewater.

(0006] De plus, l'utilisation d'un procédé de stabilisation permettant également d'améliorer la capacité de déshydratation des boues serait souhaitable, tenant compte des difficultés associées à cette étape de traitement des boues d'épuration.
Ainsi, le conditionnement des boues d'épuration avant leur déshydratation mécanique s'effectue habituellement par un apport de floculant (polymère organique). Or, la déshydratation mécanique des boues biologiques ainsi conditionnées demeure difficile, de sorte que la siccité finale des boues déshydratées reste faible et engendre donc des coûts de transport et de disposition par épandage, enfouissement ou incinération appréciables.
(0006) In addition, the use of a stabilization process also improve the sludge dewatering capacity would be desirable, holding account of the difficulties associated with this stage of sludge treatment treatment.
Thus, the conditioning of sewage sludge before dewatering mechanics is usually carried out by adding flocculant (polymer organic). However, mechanical dewatering of biological sludge conditioned remains difficult, so that the final dryness of the sludge dehydrated remains low and therefore generates transportation and disposition by significant application, burial, or incineration.

(0007] La stabilisation des boues dans les stations d'épuration s'effectue habituellement par les procédés biologiques de digestion aérobie ou anaérobie.
La digestion aérobie est une technique de stabilisation des boues utilisée surtout dans les stations d'épuration de petite et moyenne capacités. La stabilisation par digestion aérobie est réalisable sur des boues secondaires ou sur des boues mixtes (primaires et secondaires). Le coût énergétique important associé à l'aération des boues est un facteur limitant l'emploi de cette technologie. Lors de la digestion aérobie, les bactéries aérobies métabolisent les matières organiques solubilisées en dioxyde de carbone, en eau et en nouvelles cellules bactériennes. Lorsque les matières organiques solubles sont épuisées, les cellules bactériennes meurent et libèrent ainsi des éléments nutritifs intracellulaires qui servent de nourriture à
d'autres organismes. Le taux de minéralisation des boues dépend principalement du temps de séjour, de la température, ainsi que de l'âge des boues introduites.
Un temps de séjour de 14 à 20 jours est habituellement requis pour une stabilisation adéquate de la biomasse.

i ,
(0007) Stabilization of sludge in treatment plants is carried out usually by biological processes of aerobic or anaerobic digestion.
The aerobic digestion is a sludge stabilization technique used especially in small and medium-sized wastewater treatment plants. Stabilization by aerobic digestion is feasible on secondary sludge or sludge mixed (primary and secondary). The high energy cost associated with aeration of the Sludge is a factor limiting the use of this technology. When digestion aerobic bacteria metabolize organic matter solubilized in carbon dioxide, water and new bacterial cells. When the Soluble organic matter is depleted, bacterial cells die and thus release intracellular nutrients that serve as food at other organizations. The rate of mineralization of sludge depends mainly of residence time, temperature, as well as age of introduced sludge.
A
residence time of 14 to 20 days is usually required for a stabilization adequate biomass.

i,

[0008] La digestion anaérobie est aussi parmi les méthodes les plus couramment utilisées pour la stabilisation des boues d'épuration municipales.
L'utilisation de la digestion anaérobie pour la stabilisation des boues d'épuration remonte à
plusieurs décennies. De fait, la fermentation méthanique a un très grand pouvoir de biodestruction cellulaire. Elle permet l'élimination d'une quantité importante de matières organiques. La digestion anaérobie des boues comporte trois étapes :
a) au cours de la première étape, les composés organiques complexes de la partie solide des boues subissent une transformation en composés organiques complexes solubles; b) après cette solubilisation, les molécules organiques complexes sont converties en acides gras volatils, composés plus simples, par des microorganismes anaérobies; c) la dernière étape de la réaction en série est la minéralisation complète des acides gras volatils en méthane, en dioxyde de carbone et en sulfure d'hydrogène. En cours d'exploitation dans la plupart des installations municipales, les trois étapes de fermentation méthanique se produisent simultanément dans un digesteur clos. Le temps de rétention des boues est de l'ordre de 30 jours.
Anaerobic digestion is also among the most commonly used methods.
used for the stabilization of municipal sewage sludge.
The use of the anaerobic digestion for the stabilization of sewage sludge dates back to many decades. In fact, methane fermentation has a very great power of cell biodestruction. It allows the elimination of a significant amount of organic materials. Anaerobic digestion of sludge has three stages:
at) during the first stage, the complex organic compounds of the part solid sludge undergoes transformation into complex organic compounds soluble; b) after this solubilization, the complex organic molecules are converted into volatile fatty acids, simpler compounds, by microorganisms anaerobic; c) the last step of the series reaction is mineralization volatile fatty acids to methane, carbon dioxide and sulfide hydrogen. In operation at most facilities municipal, the three stages of methane fermentation occur simultaneously in a closed digester. The sludge retention time is of the order of 30 days.

[0009]Ces deux techniques de traitement des boues, soit la digestion aérobie et anaérobie, nécessitent l'installation de digesteurs de dimensions importantes, ce qui entraîne des coûts de capitalisation élevés. De plus, l'implantation de tels systèmes dans des stations déjà opérationnelles peut être difficilement réalisable compte-tenu du peu d'espace disponible. II faut également considérer que l'application de ces traitements sur les boues n'améliore pas leur capacité d'être déshydratées et peut même avoir un effet inverse. Both sludge treatment techniques, namely aerobic digestion and anaerobic, require the installation of large size digesters, what entails high capitalization costs. Moreover, the implantation of such systems in already operational stations may be difficult to achieve considering little space available. It must also be considered that the application of these sludge treatments do not improve their ability to be dehydrated and can even have an opposite effect.

[0010] Lorsque la réduction des coûts est un objectif prioritaire, le pouvoir fermentescible des boues peut être diminué, au moins temporairement, par la seule addition de réactifs chimiques en combinaison ou non avec un traitement thermique.
L'apport de chaux peut étre effectué sur des boues liquides ou sur des boues déshydratées. Pour obtenir un pouvoir de désinfection adéquat, les boues doivent être amenées à pH 12 pendant au moins deux heures et de préférence pendant 24 heures. Le coût réduit de la chaux, son alcalinité et son effet favorable sur la structure physique des boues en font le réactif le plus utilisé. Cette dernière technique n'augmente pas la quantité de matières organiques biodégradables contenues dans les boues. Une reprise de fermentation est donc possible si l'évolution ultérieure des conditions du milieu le permet. Un autre désavantage de cette technique est que la masse de boues n'est pas réduite, mais au contraire, est augmentée à la suite de l'addition d'agents alcalins. II faut également signaler que l'application sur les terres agricoles de boues chaulées n'est pas souhaitable dans les régions où les sols sont alcalins, comme c'est le cas, par exemple, dans une grande partie de l'ouest du continent américain.
When cost reduction is a priority objective, the power of fermentable sludge may be reduced, at least temporarily, by the alone addition of chemical reagents in combination or not with a treatment thermal.
The supply of lime can be carried out on liquid sludge or sludge dried. To obtain adequate disinfection power, sludge have to brought to pH 12 for at least two hours and preferably during 24 hours.
hours. The reduced cost of lime, its alkalinity and its favorable effect on the physical structure of the sludge make it the most used reagent. This latest does not increase the amount of biodegradable organic material contained in the sludge. A fermentation recovery is possible if the subsequent evolution of the conditions of the environment allows it. Another disadvantage of this technique is that the mass of sludge is not reduced, but at contrary, is increased as a result of the addition of alkaline agents. It is also necessary report that application of limed sludge on agricultural land is not desirable in areas where the soils are alkaline, as is the case, for example, in a much of the west of the American continent.

[0011] La fixation chimique est un procédé de stabilisation alcalin des boues qui transforme les boues en un produit inerte, lequel peut être utilisé pour le remplissage de terrain en surface ou pour l'application sur les terres. Durant la fixation chimique, une série de réactions chimiques ont lieu en combinant les boues déshydratées avec les réactifs chimiques, ce qui permet l'obtention d'un solide stable du point de vue chimique, biologique et physique. Le produit final est presque inodore et ne contient pratiquement plus de microorganismes pathogènes. De plus, les métaux présents initialement dans les boues sont fixés dans le solide obtenu.
Deux procédés de fixation chimique ont été brevetés (brevets américains Nos.
4.853.208 et 6.248.148) et commercialisés: Chem-~x et N-Viro Soil. Le procédé
Chem-fix utilise du ciment Portland et un silicate de sodium afin de produire un sol synthétique à base de boues. Le procédé N-Viro Soil emploi de la chaux et de la poussière de ciment comme additifs chimiques. Le procédé N-Viro Soil peut également utiliser des cendres volantes et de la poussière de chaux. Bien que ces techniques de stabilisation chimique puissent s'avérer des solutions alternatives prometteuses, des contraintes d'ordres économiques et techniques restreignent, à
l'heure actuelle, l'emploi de ces technologies. De plus, il faut noter que l'application de ces traitements ne permet pas d'améliorer la capacité de déshydratation des boues.
Chemical fixation is a process for the alkaline stabilization of sludge who transforms sludge into an inert product, which can be used for fill of land on the surface or for application on land. During the chemical fixation, a series of chemical reactions take place by combining the sludge dehydrated with chemical reagents, which allows obtaining a solid stable from the chemical, biological and physical point of view. The final product is almost odorless and virtually free of pathogenic microorganisms. Of more, the metals initially present in the sludge are fixed in the solid got.
Two chemical fixing processes have been patented (US Pat.
4,853,208 and 6,248,148) and marketed: Chem-x and N-Viro Soil. The process Chem-fix uses Portland cement and sodium silicate to produce a soil synthetic based sludge. The N-Viro Soil process uses lime and the cement dust as chemical additives. The N-Viro Soil process can also use fly ash and lime dust. Although these chemical stabilization techniques can be solutions alternatives promising, economic and technical constraints restrict, at right now, the use of these technologies. In addition, it should be noted that application These treatments do not improve the dehydration capacity of sludge.

[0012] Face à la difficulté de déshydratation des boues d'épuration et des problèmes reliés à l'utilisation des procédés usuels de digestion des boues, divers procédés chimiques et thermique combinés de stabilisation et pré-conditionnement des boues d'épuration ont été développés au cours des dernières années. Toutefois, ces p. , procédés demeurent pour la plupart trop onéreux pour être employés couramment dans les stations d'épuration municipales et industrielles. Faced with the difficulty of dewatering sludge and sewage sludge problems related to the use of the usual sludge digestion processes, various processes combined chemical and thermal stabilization and pre-conditioning sludge have been developed in recent years. However, these p. , processes remain mostly too expensive to be widely used in municipal and industrial wastewater treatment plants.

[0013] La stabilisation thermique aussi appelée combustion humide, consiste à
chauffer les boues en présence d'air, sous de très fortes pressions (jusqu'à
20 MPa et plus) dans le but de réaliser une oxydation poussée de la matière organique, simultanément à la transformation physique des matières colloïdales (Dollerer et Wilderer, Wat. Sci. Technol., 1993, 28(1 ), 243-248; Karlsson et Goransson, Wat.
Sci. Technol., 1993, 27(5/6), 449-456). Cette technologie de stabilisation sert également au conditionnement thermique des boues. Les boues ainsi traitées peuvent, en effet, être filtrées aisément, avec l'obtention d'une siccité de gâteaux se situant entre 40 et 70%. Un procédé d'oxydation sous pression (22 MPa) et à
haute température (374 °C) a aussi été proposé pour le traitement des déchets biologiques (Modell, Mater. Techno., 1993, 8(7/8), 131 ).
Thermal stabilization, also known as wet combustion, consists of heat the sludge in the presence of air under very high pressure (up to 20 MPa and more) in order to achieve a thorough oxidation of the material organic, simultaneously with the physical transformation of colloidal materials (Dollerer and Wilderer, Wat. Sci. Technol., 1993, 28 (1), 243-248; Karlsson and Goransson, Wat.
Sci. Technol., 1993, 27 (5/6), 449-456). This stabilization technology serves also to the thermal conditioning of sludge. The sludge thus treated can, in fact, be filtered easily, with the achievement of a dryness of cakes between 40 and 70%. A process of oxidation under pressure (22 MPa) and high temperature (374 ° C) has also been proposed for waste treatment biological (Modell, Technological Materials, 1993, 8 (7/8), 131).

[0014] Une autre approche proposée consiste en l'hydrolyse forte de la matière organique des boues par un traitement thermique (150 à 160 °C) en milieu acide (pH 1 à 2) (Everett, Wat. Res., 1974, 8, 899-906). Ce traitement permet une réduction d'environ 90% des matières en suspension et hausse de manière importante la filtrabilité des boues non-hydrolysées. Après traitement, les boues et l'hydrolysat sont neutralisés par addition de chaux, ce qui entraîne la production d'une boue inorganique contenant les métaux lourds extraits, d'une boue organique valorisable par l'amendement des sols, et d'une fraction liquide fortement chargée en matière organique qui est retournée en tête de la chaîne de traitement des boues. Another proposed approach consists in the strong hydrolysis of the material organic sludge by a heat treatment (150 to 160 ° C) in acid medium (pH 1 to 2) (Everett, Wat Res., 1974, 8, 899-906). This treatment allows a approximately 90% reduction in suspended solids important filterability of unhydrolyzed sludge. After treatment, sludge and the hydrolyzate are neutralized by the addition of lime, which leads to the production an inorganic sludge containing the extracted heavy metals, a sludge organic valorizable by soil amendment, and a strongly liquid fraction loaded in organic matter which has returned to the top of the processing chain of sludge.

[0015] L'augmentation de la température des boues conduit à une transformation irréversible de sa structure physique, surtout si elles contiennent une forte proportion de matières organiques et colloïdales. Durant le chauffage, les gels colloïdaux sont éliminés et l'hydrophilie particulaire diminue fortement. La température de chauffage employée pour le conditionnement thermique varie entre 150 et 200 °C et le temps de cuisson entre 30 et 60 minutes, selon le type de boue et la filtrabilité
désirée. Ce i mode de traitement est applicable sur toutes les boues à prédominance organique et permet l'obtention de performances relativement stables par rapport au conditionnement chimique. De plus, ce traitement permet un épaississement important et rapide des boues après cuisson avec l'obtention de boues décantées à
plus de 120 g MES/L et même, dans certains cas, plus de 200 g MES/L. La structure des boues est améliorée de sorte qu'une filtration sans apport de réactifs est toujours possible. De fait, de très fortes siccités des gâteaux de filtre-presse sont atteintes (> 50% ST) avec un conditionnement thermique. II faut également tenir compte que les boues ainsi conditionnées sont stérilisées, donc libres de microorganismes pathogènes. L'association de la digestion anaérobie des boues et du conditionnement thermique est l'une des filières les plus intéressantes, car elle permet la réutilisation optimale du biogaz (méthane). L'implantation du pré-conditionnement thermique requiert cependant un investissement coûteux en comparaison au conditionnement chimique. De plus, ce traitement thermique entraîne la production de filtrat fortement chargé en matière organique et en azote ammoniacal qui doit être recyclé en tête de la station d'épuration. Des mesures de prévention spéciales doivent aussi être prises pour limiter les inconvénients occasionnés par la production d'odeurs: couverture des épaississeurs et bassins de rétention, limitation des purges des réacteurs de cuisson et désodorisation de l'air dans les principales enceintes (cuisson, épaississement, déshydratation).
The increase in the temperature of the sludge leads to a transformation irreversible of its physical structure, especially if they contain a strong proportion organic and colloidal materials. During heating, the gels colloidal are eliminated and the particulate hydrophilicity decreases sharply. The temperature of heater used for thermal conditioning varies between 150 and 200 ° C and the weather cooking time between 30 and 60 minutes, depending on the type of sludge and filterability desired. This i treatment mode is applicable on all predominantly sludge organic and allows to obtain relatively stable performances compared to chemical conditioning. In addition, this treatment allows a thickening important and fast sludge after cooking with obtaining sludge decanted at more than 120 g MES / L and even, in some cases, more than 200 g MES / L. The sludge structure is improved so that filtration without reagents is always possible. In fact, very strong dryness of filter cakes press are affected (> 50% ST) with thermal conditioning. It is also necessary hold account that the sludge thus conditioned is sterilized, therefore free from pathogenic microorganisms. The association of anaerobic sludge digestion and thermal conditioning is one of the most interesting sectors, because she allows the optimal reuse of biogas (methane). The implantation of However, thermal conditioning requires a costly investment in comparison to chemical conditioning. In addition, this heat treatment leads to the production of filtrate heavily loaded with organic matter and nitrogen ammonia which must be recycled at the head of the treatment plant. of the measures of Special prevention must also be taken to limit the disadvantages caused by the production of odors: thickener coverage and basins of retention, limitation of the purges of cooking reactors and deodorization of the air in the main speakers (cooking, thickening, dehydration).

[0016] Fujiyasu et al. (brevet canadien No. 1.074.925) ont pour leur part mis au point un procédé de conditionnement chimique de boues biologiques comprenant un apport de 0,5% à 30% de peroxyde d'hydrogène et l'addition d'un ion métallique trivalent (ou plus), à raison de 0,1 % à 10% par rapport à la masse de boues sèches.
Ce procédé comprend également l'ajustement du pH des boues lors du traitement à
des valeurs comprises entre 4 et 9. Ce procédé de conditionnement, par ajout de produits inorganiques, ne comprend toutefois pas d'étape subséquente de floculation des boues par addition de polymères organiques avant leur déshydratation mécanique. Or, la déshydratation des boues biologiques sur des équipements tel que les filtres à bandes presseuses, requiert la formation de gros flocs, laquelle nécessite l'ajout de polymères organiques. Les conditions de traitement proposées par Fujiyasu et al. comprenant l'ajout de concentrations p ~

élevées de peroxyde d'hydrogène et d'un ion trivalent font en sorte de rendre très difficile l'utilisation subséquente d'un polymère organique.
Fujiyasu et al. (Canadian Patent No. 1,074,925) have, for their part, on point a method of chemical conditioning of biological sludge comprising a addition of 0.5% to 30% of hydrogen peroxide and the addition of a metal ion trivalent (or more), at a rate of 0.1% to 10% with respect to the mass of sludge dry.
This process also includes adjusting the pH of the sludge during the treatment at values between 4 and 9. This conditioning process, by adding of Inorganic products, however, does not include a subsequent stage of flocculation of sludge by addition of organic polymers prior to mechanical dehydration. However, the dehydration of biological sludge on equipment such as pressure band filters, requires the formation of large flocs, which requires the addition of organic polymers. The conditions of treatment proposed by Fujiyasu et al. including the addition of concentrations p ~

high levels of hydrogen peroxide and a trivalent ion make sure to make very difficult the subsequent use of an organic polymer.

[0017] Divers procédés électrochimiques ont également été proposés pour la décontamination et le conditionnement de boues biologiques (d'origine municipale et industrielle). Par exemple, Held et Chauhan (demande de brevet canadien No.
2.382.357) décrivent un procédé utilisant des décharges électriques (champs électriques pulsés) sous hautes tensions (15 000 à 100 OOOV). Ces brusques variations de champs électriques affectent les cellules bactériennes en provoquant des perturbations physiologiques, entraînant ainsi une libération du liquide inter et intra cellulaire, laquelle permet de réduire jusqu'à environ 50% (p/p) la masse de boues générées après déshydratation mécanique des boues. Les meilleurs rendements de ce système (champs électriques pulsés) sont obtenus en imposant de fortes énergies d'environ 100 J/mL ou encore 400 kWh/tbs pour des boues initiales ayant une concentration en solides totaux de 6%. La méthode de traitement des boues développée par Held et Chauhan, permet certes d'améliorer la siccité
des boues, mais elle demeure inefficace pour l'élimination des odeurs nauséabondes.
En effet, la seule imposition de champ électrique pulsé n'induit pas forcément une oxydation des composés malodorants (acide propionique, acide butyrique et sulfure d'hydrogène), lesquels composés sont couramment présents dans les boues d'épuration. En outre, cette technique requiert des équipements très sophistiqués pour l'imposition d'un champ électrique pulsé et donc très coûteux, ce qui pourrait limiter son domaine d'application et son développement industriel.
Various electrochemical processes have also been proposed for the decontamination and conditioning of biological sludge (original municipal and Industrial). For example, Held and Chauhan (Canadian Patent Application No.
2.382.357) describe a method using electric discharges (fields pulsed electric power) at high voltages (15,000 to 100 OOOV). These sudden variations in electric fields affect bacterial cells in causing physiological disturbances, thus causing a release of the liquid inter and intracellular, which reduces to about 50% (w / w) the mass of sludge generated after mechanical dewatering of sludge. The best yields of this system (pulsed electric fields) are obtained by imposing high energies of about 100 J / mL or 400 kWh / tbs for sludge initials with a total solids concentration of 6%. The method of treatment sludge developed by Held and Chauhan, certainly improves the dryness of the sludge, but it remains ineffective for the elimination of odors foul.
Indeed, the only imposition of pulsed electric field does not necessarily induce a oxidation of malodorous compounds (propionic acid, butyric acid and sulfide of hydrogen), which compounds are commonly present in sludge treatment. In addition, this technique requires very sophisticated for the imposition of a pulsed electric field and therefore very expensive, which could limit its scope of application and its industrial development.

[0018] Ishigaki (brevet canadien No. 1.334.658) a mis au point une cellule électrolytique pour le traitement des boues d'épuration, laquelle est équipée d'une multitude d'électrodes planes placées en parallèle (anodes et cathodes) et connectées individuellement au générateur de courant capable de délivrer une tension variant entre 1.5 et 20 V. Les électrodes de fer (anode) et d'acier inoxydable (cathode) sont disposées de telle sorte qu'une anode soit immédiatement suivie d'une cathode avec une distance inter électrode relativement faible (15 mm).
Ce procédé induit la transformation des substances particulaires hydrophiles (organiques et inorganiques) en substances hydrophobes, laquelle permet i , d'améliorer la filtrabilité des biosolides lors de la filtration mécanique.
Une autre particularité de la méthode développée par Ishigaki, réside dans le fait qu'au sein de la cellule électrolytique, il existe une zone prédéfinie située au voisinage de chaque électrode et à l'intérieur de laquelle circule un courant (ou flux) ascendant de boues traitées (mince couche de boues traitées), permettant d'éliminer régulièrement l'accumulation de bulles de gaz (notamment 02 et H2) et de flocs situés entre les électrodes et à la surface de celles-ci. Ceci a pour avantage d'une part, d'éviter l'encombrement des électrodes et, d'autre part, d'améliorer les échanges boues-électrodes en vue .de la transformation physique et efficace des boues par oxydation, réduction et neutralisation.
Ishigaki (Canadian Patent No. 1,334,658) has developed a cell electrolytic system for the treatment of sewage sludge, which is equipped a a multitude of flat electrodes placed in parallel (anodes and cathodes) and individually connected to the current generator capable of delivering a voltage ranging between 1.5 and 20 V. Electrodes of iron (anode) and steel stainless (cathode) are arranged so that an anode is immediately followed a cathode with a relatively small electrode distance (15 mm).
This process induces transformation of hydrophilic particulate substances (organic and inorganic) in hydrophobic substances, which allows i, improve the filterability of biosolids during mechanical filtration.
Another particularity of the method developed by Ishigaki, lies in the fact that within the electrolytic cell, there is a predefined area located in the vicinity of each electrode and inside which circulates an ascending current (or flow) sludge treated (thin layer of treated sludge), allowing regular removal the accumulation of gas bubbles (notably 02 and H2) and flocs located between the electrodes and on the surface thereof. This has the advantage on the one hand, to avoid congestion of the electrodes and, on the other hand, to improve the sludge electrodes in view of the physical and effective transformation of sludge by oxidation, reduction and neutralization.

[0019] Les procédés développés par Held et Chauhan (demande de brevet canadien No 2,382,357) et Ishigaki (brevet canadien No. 1,334,658) ne font pas mention de la présence d'un oxydant bactéricide dont l'action pourrait se prolonger dans les boues à la sortie de l'électrolyseur (effet rémanent). L'effet rémanent de l'oxydant permettrait d'assurer une stabilité à plus ou moins long terme des boues traitées et déshydratées. En effet, dans la plupart des stations d'épuration, les boues déshydratées sont initialement empilées et stockées à la température ambiante avant toute disposition finale (enfouissement, épandage ou incinération). En particulier, dans la méthode développée par Held et Chauhan (demande de brevet canadien No. 2,382,357), mëme si les cellules bactériennes ont été
physiologiquement perturbées par application d'un champs électrique pulsé, elles sont en revanche capables de se réactiver lorsqu'elles se retrouvent dans un environnement plus favorable (en l'absence notamment d'effet perturbateur :
champ électrique). Une reviviscence bactérienne pourrait ainsi être observée lors de la période de stockage des boues et par conséquent, entraîner des nuisances olfactives induites par des composés organiques et inorganiques malodorants.
The processes developed by Held and Chauhan (Canadian patent application No. 2,382,357) and Ishigaki (Canadian Patent No. 1,334,658) do not mention of the presence of a bactericidal oxidant whose action could be prolonged in the sludge at the outlet of the electrolyser (residual effect). The residual effect of the oxidant would ensure a more or less long term stability of sludge processed and dried. In fact, in most wastewater treatment plants, sludge dehydrated are initially stacked and stored at room temperature before any final disposal (landfilling, spreading or incineration). In particular, in the method developed by Held and Chauhan (patent application No. 2,382,357), even though bacterial cells have been physiologically disturbed by application of a pulsed electric field, they On the other hand, they are able to reactivate when they find themselves in a more favorable environment (in the absence, in particular, of a disruptive effect:
field electric). A bacterial reviviscence could thus be observed during the period of storage of the sludge and consequently, to cause nuisance olfactory effects induced by malodorous organic and inorganic compounds.

[0020] L'objet de la présente invention est de proposer une méthode originale de traitement électrochimique des boues d'épuration permettant d'éviter certains désavantages des procédés de l'art antérieur.

4 , SOMMAIRE DE L'INVENTION
The object of the present invention is to propose an original method of electrochemical treatment of sewage sludge to avoid certain disadvantages of the methods of the prior art.

4, SUMMARY OF THE INVENTION

[0021] Le procédé de la présente invention vise à oxyder efficacement les germes pathogènes et réduire simultanément les odeurs nauséabondes des boues d'épuration tout en améliorant leur filtrabilité (hausse de la siccité). The method of the present invention aims to effectively oxidize the seeds pathogens and at the same time reduce the unpleasant odors of sludge purification while improving their filterability (increase in dryness).

[0022] Plus particulièrement, l'invention concerne un procédé de traitement des boues d'épuration comprenant des germes pathogènes et des molécules génératrices d'odeurs nauséabondes, caractérisé en ce qu'on soumet les boues, amenées à un pH inférieur à environ 5,0 et supérieur à environ 3,5 en présence ou non d'un électrolyte support, dans un réacteur comprenant au moins une anode et une cathode et soumises à une réaction électrochimique de telle manière que les bactéries et les composés malodorants soient réduits, et en ce qu'on déshydrate plus efficacement les boues ainsi traitées. Une fois le traitement électrochimique réalisé, les boues peuvent être floculées à l'aide d'un agent floculant suivi d'une déshydratation mécanique (ex. filtre à bandes presseuses, filtre presse à
plateaux, centrifugeuse, presse à vis, etc.). Les boues déshydratées peuvent être stockées pendant une période relativement longue (2 à 3 semaines) avant toute disposition finale (enfouissement, épandage ou incinération). La présente invention permet avantageusement de générer in situ un oxydant bactéricide à longue durée de vie qui peut en outre assurer un effet rémanent, à savoir, qui permet d'éviter ou de ralentir la recontamination éventuelle des boues traitées.
More particularly, the invention relates to a treatment method of the sewage sludge including pathogens and molecules generating foul smells, characterized in that the sludge is subjected to brought to a pH of less than about 5.0 and greater than about 3.5 in the presence or not a support electrolyte, in a reactor comprising at least one anode and a cathode and subjected to an electrochemical reaction in such a way that the bacteria and malodorous compounds are reduced, and in that dehydrated more efficiently the sludge thus treated. Once the treatment electrochemical sludge can be flocculated with a flocculant a mechanical dewatering (eg press belt filter, filter press trays centrifuge, screw press, etc.). Dehydrated sludge can be stored for a relatively long period (2 to 3 weeks) before any disposition final (burial, spreading or incineration). The present invention enables advantageously to generate in situ a long-lasting bactericidal oxidant life which can furthermore provide a residual effect, namely, which avoids or of to slow down the possible recontamination of the treated sludge.

[0023] Le terme « boues d'épuration » réfère ici à des boues issues du traitement des eaux usées d'origines domestiques, municipales ou industrielles incluant les boues primaires, les boues secondaires (biologiques), les boues mixtes (mélange de boues primaires et secondaires), les boues domestiques, les boues municipales, les boues de papetières, les boues de raffineries, les boues agro-alimentaires, les boues de fosses septiques, les boues de lagunes, les boues de désencrage et une combinaison de deux ou plusieurs de ces types de boues. Selon certains modes spécifiques de réalisation de la présente invention, les boues ont une concentration initiale en solides totaux variant optimalement entre environ 5 et environ 50 g/L.
Pour des concentrations en solides totaux supérieures à 50 g/L, l'agitation mécanique des boues devient très difficile. Pour des concentrations en solides totaux inférieures à 5 giL, l'effluent ne contient généralement pas assez de solides pour obtenir une siccité de boues déshydratées acceptables.
The term "sewage sludge" refers here to sludge from the treatment wastewater from domestic, municipal or industrial sources, including the primary sludge, secondary (biological) sludge, mixed sludge (mix of primary and secondary sludge), domestic sludge, municipal sludge, the paper mill sludge, refinery sludge, agro-food sludge, the sludge from septic tanks, lagoon sludge, de-inking sludge and a combination of two or more of these types of sludge. According to some modes specific embodiments of the present invention, the sludge has a concentration initial in total solids optimally varying between about 5 and about 50 g / L.
For total solids concentrations above 50 g / L, agitation Sludge mechanics becomes very difficult. For solid concentrations totals less than 5 μL, the effluent usually does not contain enough solid to obtain a dryness of acceptable dehydrated sludge.

[0024] Le terme « électrolyte support » réfère ici à un sel inorganique apte à
augmenter la production in situ d'un oxydant et à améliorer la conductivité
des boues. Sans limiter la définition précédente, et selon des modes de réalisation spécifiques de la présente invention, l'électrolyte support est un sel de chlorure ou un sel de sulfate. En particulier, les sels de chlorures peuvent être choisis parmi le NaCI, le CaCl2, le MgCl2, le NH4C1, le KCI et le FeCl3, alors que les sels de sulfates peuvent être choisis parmi le Na2S04, (NH4)2S04, CaS04 et MgS04.
The term "carrier electrolyte" refers here to an inorganic salt capable of increase in-situ production of an oxidant and improve conductivity of the sludge. Without limiting the previous definition, and according to production of the present invention, the carrier electrolyte is a salt of chloride or a sulphate salt. In particular, the chloride salts can be chosen among the NaCl, CaCl2, MgCl2, NH4Cl, KCl and FeCl3, whereas sulphates may be selected from Na2SO4, (NH4) 2SO4, CaSO4 and MgSO4.

[0025] Le terme « stabilisation » réfère ici au traitement qui permet de ralentir la prolifération des pathogènes et des odeurs nauséabondes dans les boues suite à
leur conditionnement et déshydratation.
The term "stabilization" refers here to the treatment that makes it possible to slow down proliferation of pathogens and foul odors in sludge following their conditioning and dehydration.

[0026] Le terme « agent floculant » réfère ici à tout agent apte à promouvoir l'agrégation des matières en suspension dans les boues. Sans limiter cette définition, des agents tels les polymères organiques peuvent être utilisés dans le cadre de la présente invention. The term "flocculating agent" refers here to any agent capable of promoting the aggregation of suspended solids in sludge. Without limiting this definition, agents such as organic polymers can be used in the of the present invention.

[0027] Le terme « conditionnement » réfère ici au traitement appliquée aux boues avant l'étape de floculation. The term "conditioning" refers here to the treatment applied to sludge before the flocculation step.

[0028] Lorsque l'on réfère dans la présente à un intervalle, le terme «
environ »
s'applique toujours aux deux extrémités de l'intervalle.
ACIDIFICATION
When referring herein to an interval, the term "
about "
always applies to both ends of the interval.
ACIDIFICATION

[0029] L'acidification des boues peut être effectuée par exemple avec de l'acide sulfurique, chlorhydrique, nitrique, phosphorique, un acide usé ou une combinaison de deux ou plus de ces acides. On utilise de préférence l'acide sulfurique à
cause de son coût significativement moins élevé. Dans le cas du procédé opéré en deux phases (acidification et ajout d'ions successifs), l'acidification initiale des boues, avant l'ajout d'ions chlorures s'effectue habituellement à un pH se situant entre environ 3,5 et environ 5,0. Une acidification moins importante des boues (pH >
5,0) nuit à la production in situ de HCIO ou de H2S208 et cause une perte d'efficacité au niveau de la destruction des indicateurs de pathogènes (coliformes fécaux et totaux) et de la transformation des particules hydrophiles en particules hydrophobes.
D'un autre côté, une acidification plus prononcée des boues (pH < 3,5) cause une corrosion prématurée des équipements de déshydratation et hausse considérablement le coût en produits chimiques. Aussi, une acidification prononcée des boues est favorable à la formation de composés organochlorés.
AGENT OXYDANT
The acidification of the sludge can be carried out for example with acid sulfuric acid, hydrochloric acid, nitric acid, phosphoric acid, used acid or combination of two or more of these acids. Sulfuric acid with cause its significantly lower cost. In the case of the process operated in two phases (acidification and addition of successive ions), the initial acidification sludge, before the addition of chloride ions is usually carried out at a pH of enter about 3.5 and about 5.0. Less acidification of the sludge (pH>
5.0) night to in situ production of HCIO or H2S208 and cause a loss of effectiveness level of destruction of pathogen indicators (faecal coliforms and total) and transforming the hydrophilic particles into hydrophobic particles.
On the on the other hand, more pronounced acidification of the sludge (pH <3.5) causes a premature corrosion of dewatering equipment and rise significantly the cost of chemicals. Also, an acidification pronounced sludge is conducive to the formation of organochlorine compounds.
OXIDIZING AGENT

[0030] L'utilisation d'une source d'ions chlorure ou sulfate permet d'une part, d'améliorer la conductivité (électrolyte support) des boues et, d'autre part, d'enrichir les boues en ions chlorures nécessaires à la production de l'oxydant (HCIO) ou (H2S208). Des ions chlorures ou sulfates peuvent étre ajoutés aux boues si les boues utilisées n'en contiennent pas suffisamment pour générer suffisamment d'agent oxydant.
Réactions d'oxydation
The use of a source of chloride or sulfate ions allows a go, to improve the conductivity (support electrolyte) of the sludge and, on the other hand, enrich chloride ion sludge required for the production of the oxidant (HCIO) or (H2S208). Chloride or sulphate ions can be added to the sludge if the used sludge does not contain enough to generate enough oxidizing agent.
Oxidation reactions

[0031] L'oxydation anodique des ions chlorures en chlore gazeux est suivie de sa dismutation en solution et conduit à la formation d'acide hypochloreux (HCIO), laquelle réaction est favorable en milieu légèrement acide (3,5 < pH < 5,0).
L'hydrolyse du chlore se fait très rapidement, en quelques secondes, si bien que les boues ne sont pas traitées avec le C12 mais plutôt avec HCIO.
The anodic oxidation of chloride ions to gaseous chlorine is followed by her disproportionation in solution and leads to the formation of hypochlorous acid (HCIO), which reaction is favorable in slightly acidic medium (3.5 <pH <5.0).
The hydrolysis of chlorine is very fast, in a few seconds, so well that sludge is not treated with C12 but rather with HCIO.

[0032] On peut schématiser les réactions selon les équations suivantes - à l'anode + 7 Cl - -~ CI Z + 2e -- en solution Clz + 2H20 r~ HCIO+Cl- + H30+ We can schematize the reactions according to the following equations - at the anode + 7 Cl - - ~ CI Z + 2e -- in solution Clz + 2H20 r ~ HCIO + Cl- + H30 +

[0033] II est également possible d'envisager, une réaction de dissociation de l'acide hypochloreux telle que HClO + H20 p Cl0- + H30+ [0033] It is also possible to envisage a dissociation reaction of acid hypochlorous as HClO + H20 p Cl0- + H30 +

[0034] La dernière réaction conduit à la formation de l'ion hypochlorite (CIO-) qui est également un oxydant bactéricide mais moins efficace que l'acide hypochloreux (HCIO). On a pu remarquer que, d'une façon générale, les oxydants moléculaires sont plus bactéricides que les oxydants ioniques. En effet, les composés moléculaires traversent très généralement beaucoup plus facilement les membranes bactériennes que les ions. The last reaction leads to the formation of the hypochlorite ion (CIO).
) who is also a bactericidal oxidant but less effective than hypochlorous acid (HClO). It has been noted that, in general, molecular oxidants are more bactericidal than ionic oxidants. Indeed, the compounds Molecular molecules are very often very easily membranes bacterial as the ions.

[0035] L'oxydation anodique des ions sulfates conduit à la formation d'acide persulfurique (H2S208) suivant les réactions - à l'anode 2S04z- -~ SzOg- +2e-- en solution SZOg- +2H+ ~ HZS20$ The anodic oxidation of sulfate ions leads to the formation of acid persulfuric (H2S208) following the reactions - at the anode 2S04z- - ~ SzOg- + 2e-- in solution SZOg- + 2H + ~ HZS20 $

[0036] L'oxydation anodique des ions sulfates peut être suivie de l'hydrolyse de l'acide persulfurique formé et conduit à la formation d'oxygène moléculaire (02), ou d'acide mono-persulfurique (H2S05) ou encore de peroxyde d'hydrogène (H202), lesquels réactifs sont notamment formés à des températures supérieures à
60°C.

G , On peut schématiser les réactions de décomposition de l'acide persulfurique selon les équations suivantes HZSZO$ + HZO -~ 2504- + 4H+ + ~ OZ
HzSzO$ +H20 ~ HZSOS +S04- +2H+
S HZSOS + HZO -~ H202 + S04- + 2H+
The anodic oxidation of the sulfate ions can be followed by hydrolysis of persulfuric acid formed and leads to the formation of molecular oxygen (02), or mono-persulfuric acid (H2SO5) or hydrogen peroxide (H2O2), which reagents are formed especially at temperatures above 60 ° C.

BOY WUT , The decomposition reactions of persulfuric acid can be schematised according to the following equations HZSZO $ + HZO - ~ 2504- + 4H + + ~ OZ
HzSzO $ + H20 ~ HZSOS + S04- + 2H +
S HZSOS + HZO - ~ H202 + S04- + 2H +

[0037] Si l'on compare le pouvoir bactéricide des oxydants (H2S208, 02, H2S05 et H202) formés lors de l'électrolyse des boues contenant des ions sulfates, l'acide persulfurique est l'oxydant le plus efficace, viennent ensuite l'acide mono-persulfurique et le peroxyde d'hydrogène, lesquels sont plus oxydants que l'oxygène moléculaire. If we compare the bactericidal power of oxidants (H2S208, 02, H2S05 and H202) formed during the electrolysis of sludges containing sulphate ions, acid Persulfuric acid is the most effective oxidant, followed by mono-persulfuric acid and hydrogen peroxide, which are more oxidizing than oxygen molecular.

[0038] Lorsque le chlorure de sodium ou le sulfate de sodium est utilisé, il l'est à une concentration optimalement plus petite qu'environ 10 g/L de boues puisqu'au delà
de cette concentration, les siccités obtenues sont moins bonnes. En effet, en présence d'une concentration importante de sels de chlorures ou de sulfates, la concentration résiduelle d'agent oxydant généré est importante, lequel peut réagir avec l'agent floculant empêchant ainsi une floculation efficace des boues.
PEROXYDE
When sodium chloride or sodium sulfate is used, it is is at a concentration that is optimally smaller than about 10 g / L of sludge of the of this concentration, the dryness obtained is less good. Indeed, in presence of a large concentration of chloride or sulphate salts, the residual concentration of oxidizing agent generated is important, which can react with the flocculant thus preventing effective sludge flocculation.
PEROXIDE

[0039] Lors de l'électrolyse des boues en présence d'ions sulfate, un ajout de peroxyde d'hydrogène à des concentrations variant entre 0,2 et 0,3 g H202/L
peut être désirable pour accélérer la cinétique de désinfection et de désodorisation des boues.
ÉLECTROLYSE
During the electrolysis of sludge in the presence of sulfate ions, an addition of hydrogen peroxide at concentrations ranging from 0.2 to 0.3 g H202 / L
can be desirable to accelerate the kinetics of disinfection and deodorization of sludge.
ELECTROLYSIS

[0040] Le traitement électrochimique selon la présente invention augmente la siccité
des boues, détruit les pathogènes et diminue les odeurs nauséabondes.
Augimentation de la siccité des boues
The electrochemical treatment according to the present invention increases the dryness sludge, destroys pathogens and reduces foul odors.
Increasing the dryness of sludge

[0041] L'augmentation de la siccité est due à trois facteurs principaux The increase in dryness is due to three main factors

[0042] Une action induite par le champ électrique : la présence du champ électrique est favorable à la mise en mouvement des particules colloïdales, contribuant ainsi à
l'agrégation ou à la coagulation de celles-ci. Aussi, la brusque variation du champ électrique par un passage rapide de l'anode vers la cathode perturbe de façon physiologique les cellules bactérienne, suivie d'une libération du liquide inter et intra cellulaire favorable à une augmentation de la siccité des boues.
An action induced by the electric field: the presence of the field electric is favorable to the setting in movement of the colloidal particles, contributing so to aggregation or coagulation thereof. Also, the sudden variation of the field electric by a rapid passage from the anode to the cathode disturbs so physiological bacterial cells, followed by a release of the liquid inter and intra favorable for increasing the dryness of the sludge.

[0043] Une oxydation directe à l'anode et indirecte en solution (par génération de HCIO ou H2S208) des composés organiques solubles liées aux matières colloïdales et empêchant la déstabilisation de ces dernières. L'action directe et indirecte sur les matières particulaire hydrophile est favorable à une meilleure agrégation des particules colloïdales et une déshydratation des boues traitées. Direct oxidation at the anode and indirect solution (by generation of HCIO or H2S208) soluble organic compounds bound to colloidal and preventing the destabilization of the latter. Direct action and indirect Hydrophilic particulate matter is conducive to better aggregation of colloidal particles and dewatering of the treated sludge.

[0044] Une oxydation directe à l'anode et indirecte (par génération de HCIO ou H2S20$) des cellules bactériennes entraîne une libération du liquide inter et intra cellulaire. La libération de ce liquide est favorable à la réduction de la masse des boues générée, donc à une meilleure siccité après déshydratation des boues.
Effet sur les pathoçtènes
Direct oxidation at the anode and indirectly (by generation of HCIO or H2S20 $) bacterial cells causes release of the inter and intra cellular. The release of this liquid is favorable to the reduction of mass of sludge generated, so to a better dryness after dewatering sludge.
Effect on pathoenes

[0045] Les normes relatives à la concentration maximale de pathogènes que les boues destinées à l'épandage varient d'une juridiction à une autre. Ainsi, les boues destinées à l'épandage doivent contenir un maximum de 1000 (NPP) coliformes fécaux (Escherichia cols) par gramme de matières sèches (Critère P1 -Gouvernement du Québec, 2004). La réduction de pathogène a aussi comme avantage de diminuer les odeurs nauséabondes durant le stockage. The standards relating to the maximum concentration of pathogens that the Sludge intended for spreading varies from one jurisdiction to another. Thus, sludge intended for spreading must contain a maximum of 1000 (MPN) coliforms faeces (Escherichia cols) per gram of dry matter (Criterion P1 -Government of Quebec, 2004). The reduction of pathogen also has as advantage of reducing foul odors during storage.

[0046] L'électrolyse selon la présente invention agit à trois niveaux sur les cellules bactériennes Electrolysis according to the present invention acts at three levels on the cell bacterial

[0047] a) une action électrochimique directe par oxydation à l'anode. Cette oxydation désactive les bactéries (perturbation physiologique) en oxydant les inclusions protéiques de la membrane cytoplasmique constituées en majorité de phospholipides et protégeant la bactérie; [0047] a) a direct electrochemical action by oxidation at the anode. This oxidation deactivates bacteria (physiological disturbance) by oxidizing inclusions cytoplasmic membrane proteins consisting predominantly of phospholipids and protecting the bacteria;

[0048] b) une action induite par le champ électrique. La brusque variation de champ électrique par un passage rapide de l'anode vers la cathode perturbe également de façon physiologique les cellules bactériennes; B) an action induced by the electric field. The sudden variation of field electric by a rapid passage from the anode to the cathode also disturbs of physiological way the bacterial cells;

[0049] c) une action électrochimique complémentaire indirecte par génération in situ de l'acide hypochloreux ou de l'acide persulfurique. L'acide hypochloreux ou persulfurique formé permet de détruire définitivement les bactéries préalablement désactivées à l'anode et, de prolonger ainsi l'effet microbicide à la sortie de l'électrolyseur, notamment lors de l'entreposage des boues déshydratées.
Diminution des odeurs
C) an indirect complementary electrochemical action by generation in situ hypochlorous acid or persulfuric acid. Hypochlorous acid or formed persulfuric can permanently destroy bacteria beforehand deactivated at the anode and thus prolong the microbicidal effect at the outlet of the electrolyser, especially during the storage of dewatered sludge.
Reduction of odors

[0050] Les composés malodorants (l'acide propionique, l'acide butyrique, le sulfure d'hydrogène, etc.) sont directement oxydés à l'anode et indirectement oxydés en solution par l'acide hypochloreux ou par l'acide persulfurique. [0050] The malodorous compounds (propionic acid, butyric acid, sulfide hydrogen, etc.) are directly oxidized at the anode and indirectly oxidized in solution with hypochlorous acid or persulfuric acid.

[0051] Lors de l'électrolyse, il est désirable, pour un fonctionnement optimal, de générer des concentrations d'acide hypochloreux de façon telle à obtenir une concentration résiduelle de HCIO variant entre environ 0,02 et 0,7 g/L dans les boues en vue d'obtenir un effet optimal de désinfection des boues (ex.
enlèvement E , des coliformes fécaux et totaux), une élimination efficace des odeurs, ainsi qu'une amélioration significative de la déshydratabilité des boues.
During electrolysis, it is desirable for an operation optimal, generate hypochlorous acid concentrations in such a way as to obtain a residual concentration of HCIO varying between approximately 0.02 and 0.7 g / L in the sludge in order to obtain an optimal effect of sludge disinfection (ex.
removal E, fecal and total coliforms), effective odor control, and a significant improvement in sludge dewaterability.

[0052] Une électrolyse des boues effectuée de façon telle à obtenir une concentration résiduelle de HCIO supérieure à 0,7 g/L entraîne des coûts d'opération importants et engendre une grande hydrolyse de la matière organique des boues, ce qui résulte généralement en une augmentation importante et non-désirée de la concentration de matière organique en solution dans les filtrats ou surnageants lors de la déshydratation des boues. Aussi, une forte concentration de HCIO est susceptible d'entraîner la formation des composés organochlorés dans les boues traitées. Electrolysis of the sludge carried out in such a way as to obtain a Residual HCIO concentration greater than 0.7 g / L results in important operations and generates a great hydrolysis of the material organic sludge, which generally results in a significant and desired concentration of organic matter in solution in the filtrates or supernatants during sludge dewatering. Also, a strong concentration of HCIO is likely to lead to the formation of organochlorine compounds in the treated sludge.

[0053] Des essais préliminaires peuvent être effectués afin de vérifier la concentration résiduelle d'oxydant généré. La lecture de la conductivité peut également donner des indices concernant l'ajout ou non d'électrolyte support.
TEMPÉRATURE DE L'ÉLECTROLYSE
Preliminary tests can be performed to verify the residual concentration of oxidant generated. The reading of the conductivity can also give clues as to whether or not to add supporting electrolyte.
TEMPERATURE OF ELECTROLYSIS

[0054] La réaction électrochimique est effectuée en imposant une intensité de courant et une conductivité électrique (généralement située entre 0,8 et 10,2 mS/cm2) de façon à obtenir une température des boues se situant entre 10 et 60°C, de préférence entre environ 20 et environ 40°C et ce, sans apport extérieur de chaleur, la réaction électrochimique étant elle-même exothermique. Comme cela a été mentionné dans la description de l'art antérieur (Everett, Wat. Res., 1974, 8, 899-906), une augmentation de la température conduit à une transformation de la structure physique des boues, laquelle induit une diminution de l'hydrophilie particulaire, ce qui est favorable à une meilleure déshydratation des boues.
Aussi, une augmentation de la température a pour effet d'augmenter les vitesses de réaction chimique et biochimique. Le seuil de 60°C permet de minimiser les réactions de décomposition de l'acide persulfurique conduisant à la formation d'espèces transitoires moins réactives. En fait, lors de l'électrolyse, une augmentation spontanée et progressive de la température est observée. Cette augmentation de la température est d'autant plus importante que l'intensité de courant augmente alors que la conductivité électrique diminue. II est donc possible d'augmenter la température des boues en augmentant l'intensité et de la faire diminuer en augmentant la quantité d'ions chlorures ou sulfates.
INTENSITÉ ET DURÉE DE L'ÉLECTROLYSE
The electrochemical reaction is carried out by imposing an intensity of current and electrical conductivity (usually between 0.8 and 10.2 mS / cm 2) so as to obtain a sludge temperature of between 10 and 60 ° C, preferably between about 20 and about 40 ° C and without outside of heat, the electrochemical reaction itself being exothermic. Like this at mentioned in the description of the prior art (Everett, Wat Res., 1974, 8, 899-906), an increase in temperature leads to a transformation of the physical structure of sludge, which induces a decrease in hydrophilicity particulate, which is conducive to better dewatering of sludge.
As well, an increase in temperature has the effect of increasing the speeds of chemical and biochemical reaction. The threshold of 60 ° C minimizes the decomposition reactions of persulfuric acid leading to formation less reactive transient species. In fact, during electrolysis, a spontaneous and progressive increase in temperature is observed. This increase in temperature is all the more important as the intensity of current increases while electrical conductivity decreases. It is therefore possible to increase the temperature of the sludge by increasing the intensity and to make it decrease by increasing the amount of chloride or sulphate ions.
INTENSITY AND DURATION OF ELECTROLYSIS

(0055] Le courant appliqué est en partie fonction de la durée de l'électrolyse. Ces paramètres doivent être adaptés en fonction de la nature des boues à traiter.
On notera néanmoins qu'une électrolyse de courte durée avec des courants faibles permet d'obtenir un meilleur rendement faradique pour la production in situ de l'acide hypochloreux, mais au détriment du rendement chimique (i.e. production d'agent oxydant par rapport à la quantité d'ions chlorures ou sulfate dans les boues à traiter). Dans une application industrielle, il convient d'adapter les paramètres de ce procédé en fonction du degré de contamination des boues (germes pathogènes, composés malodorants) et de la concentration en solides totaux. Lors du traitement, l'intensité du courant est généralement comprise entre 2 et 15A, ce qui correspond à
une densité de courant anodique variant entre 1,2 et 8,8 A/dm2. La durée de la réaction électrochimique se situe généralement entre environ 10 et 120 minutes.
RÉACTEUR OU CELLULE ÉLECTROCHIMIQUE
(0055) The current applied is partly a function of the duration of electrolysis. These parameters must be adapted according to the nature of the sludge to be treated.
We note, however, that short-term electrolysis with weak currents allows to obtain a better faradic yield for the in situ production of hypochlorous acid, but at the expense of chemical efficiency (ie oxidizing agent relative to the amount of chloride or sulfate ions in the sludge treat). In an industrial application, it is appropriate to adapt the parameters of this process according to the degree of contamination of the sludge (pathogenic germs, malodorous compounds) and total solids concentration. During the treatment, the intensity of the current is generally between 2 and 15A, which correspond to an anodic current density varying between 1.2 and 8.8 A / dm 2. The duration of the electrochemical reaction is usually between about 10 and 120 minutes.
REACTOR OR ELECTROCHEMICAL CELL

[0056] Les termes « réacteur électrochimique» et « cellule électrochimique»
sont utilisés ici indistinctement. La cellule électrolytique est non compartimentée (i.e. elle ne comporte pas de membrane ou de cloison séparant les électrodes (anodes et cathodes) est constituée d'au moins une anode et une cathode insolubles, le nombre d'électrode variant selon le volume ou la capacité du réacteur utilisé.
Dans cette cellule, l'oxydation des ions chlorures ou des ions sulfates en acide hypochloreux (HCIO) ou en acide persulfurique (H2S208) et l'oxydation des composés organiques s'effectuent préférentiellement à l'oxydation de l'eau en oxygène. Sans limiter la généralité de ce qui précède, la cellule comprend une anode à électrodes insolubles (électrodes catalytique) dite à forte surtension en oxygène.
The terms "electrochemical reactor" and "electrochemical cell"
are used here indistinctly. The electrolytic cell is undivided (ie she does not have a membrane or partition separating the electrodes (anodes and cathodes) consists of at least one insoluble anode and cathode, the number of electrodes varying according to the volume or the capacity of the reactor used.
In this cell, the oxidation of chloride ions or sulphate ions into acid hypochlorous (HCIO) or persulfuric acid (H2S208) and the oxidation of organic compounds are preferentially carried out on the oxidation of water in oxygen. Without limiting the generality of the foregoing, the cell includes a anode with insoluble electrodes (catalytic electrodes) known as a strong surge in oxygen.

[0057] Selon une variante du procédé, l'anode peut se présenter sous la forme de cylindre en métal déployé de titane recouvert d'oxyde de ruthénium ou d'oxyde d'iridium (Ti/Ru02 ou Ti/Ir02) et la cathode peut se présenter sous la forme de cylindre en métal déployé, par exemple de titane (Ti). Ces électrodes (anode et cathode) sont de mailles appropriées de sorte à éviter l'obstruction de celles-ci lors du traitement. Par exemple, l'anode et la cathode peuvent avoir des caractéristiques de mailles suivantes : longueur LD = 12 mm; largeur AU = 6 mm et largeur de la fente N= 4 mm. Ces paramètres peuvent étre déterminés avec précision par la personne du métier en fonction des caractéristiques des boues à traiter. La Figure 1 présente une vue schématique de la structure des mailles des électrodes pouvant être utilisées. According to a variant of the process, the anode can be in the form of expanded metal cylinder of titanium coated with ruthenium oxide or oxide iridium (Ti / RuO 2 or Ti / IrO 2) and the cathode can be in the form of expanded metal cylinder, for example titanium (Ti). These electrodes (anode and cathode) are of appropriate mesh so as to avoid the obstruction of here treatment. For example, the anode and the cathode may have characteristics of following stitches: length LD = 12 mm; width AU = 6 mm and width of the slot N = 4 mm. These parameters can be determined precisely by the skilled in the art depending on the characteristics of the sludge to be treated. The Figure 1 presents a schematic view of the electrode mesh structure up to be used.

[0058] De telles électrodes en métal déployé offrent une bonne tenue mécanique, une grande surface d'échange par rapport aux électrodes pleines et constituent, de fait, de bons promoteurs de turbulence permettant ainsi d'une part, d'éviter l'adsorption de bulles de gaz sur les électrodes et d'autres part, d'accroître le coefficient de transfert électrode-boue. Such expanded metal electrodes provide good performance mechanical, a large exchange surface with respect to the solid electrodes and constitute, good promoters of turbulence, thus avoiding, on the one hand, avoiding the adsorption of gas bubbles on the electrodes and on the other hand, to increase the electrode-sludge transfer coefficient.

[0059] Selon des modes de réalisation préférés, les électrodes sont sous forme de métal déployé. Cette configuration d'électrodes procure une bonne tenue mécanique, une grande surface d'échange par rapport aux électrodes pleines et constitue un bon promoteur de turbulence permettant d'accroître le coefficient de transfert à l'interface électrode-boue. Cette structure d'électrode est avantageuse par rapport à celle des électrodes pleines, laquelle structure ne permet d'induire un effet turbulent au voisinage des électrodes, ce qui pourrait entraîner un encombrement des électrodes. According to preferred embodiments, the electrodes are in the form of of expanded metal. This electrode configuration provides good performance mechanical, a large exchange surface with respect to solid electrodes and is a good promoter of turbulence to increase the coefficient of transfer to the electrode-slurry interface. This electrode structure is advantageous relative to that of the solid electrodes, which structure does not allow to induce a turbulent effect in the vicinity of the electrodes, which could lead to congestion of the electrodes.

[0060]A titre d'illustration, la Figure 2 jointe à la présente description décrit une vue schématique d'un réacteur électrochimique permettant de réaliser le procédé de traitement selon un mode de réalisation spécifique de l'invention. Selon cette Figure, le réacteur (1 ) cylindrique (2), est muni d'un agitateur mécanique (3) actionné par un moteur (4). L'anode (5) est un cylindre en métal déployé disposé coaxialement + , autour de l'agitateur (3) et la cathode (6) est placée coaxialement à
l'agitateur autour de celui-ci de façon à ce que la surface de la cathode soit de grande surface par rapport à celle de l'anode. L'anode et la cathode sont reliées à un générateur de courant continu (7). L'agitateur est une tige métallique munie d'une hélice et entièrement recouverte de plastique en PVC ou en téflon, de manière à éviter une polarisation de la tige et une perturbation de la réaction électrochimique. La distance inter-électrode se situe entre environ 1 et environ 5 cm.
By way of illustration, Figure 2 attached to this description describes a view schematic diagram of an electrochemical reactor for carrying out the process of treatment according to a specific embodiment of the invention. According to this Figure, the cylindrical reactor (1) is equipped with a mechanical stirrer (3) operated by a motor (4). The anode (5) is an expanded metal cylinder arranged coaxially +, around the stirrer (3) and the cathode (6) is placed coaxially with the agitator around of it so that the surface of the cathode is large area by compared to that of the anode. The anode and the cathode are connected to a generator of direct current (7). The agitator is a metal rod provided with a propeller and completely covered with PVC or Teflon plastic, so as to avoid a polarization of the rod and a disturbance of the electrochemical reaction. The distance inter-electrode is between about 1 and about 5 cm.

[0061]Selon une autre variante du procédé (voir Figure 3), le réacteur est sous forme cylindrique (1), constitué d'électrodes volumiques. L'anode (2) peut se présenter sous forme circulaire en métal déployé de titane recouvert d'oxyde de ruthénium ou d'oxyde d'iridium (Ti/Ru02 ou Ti/Ir02) et la cathode (3) peut se présenter sous forme circulaire en métal déployé, par exemple de titane (Ti) ou d'acier inoxydable (Inox). La cellule électrolytique est constituée d'une série d'électrodes (anodes et cathodes) placées en position stable et horizontale et connectées individuellement au générateur de courant. Les électrodes sont disposées (en parallèle) de telle sorte qu'une anode soit immédiatement suivie d'une cathode avec une distance inter électrode pouvant varier entre environ 1 et environ 5 cm. En mode continu, la cellule est alimentée du bas (4) vers le haut (8) à
l'aide d'une pompe (5) et les boues traversent successivement l'anode et la cathode.
Des plaques (10) en PVC perforées de trous (distributeurs), placées à l'entrée et à la sortie de l'électrolyseur permettent d'assurer une répartition des boues sur toute la surface des électrodes. Une pompe (7) à fort débit assure la recirculation d'une partie des boues (ayant traversé la cellule) afin d'assurer une agitation suffisante à
l'intérieur de la cellule électrolytique. Un système d'évent (9) fixé sur un entonnoir (11 ) permet l'évacuation des gaz. Les boues brutes non traitées sont stockées dans un réservoir (6). Les boues traitées sont acheminées vers le point d'injection du polymère (12).
According to another variant of the process (see FIG. 3), the reactor is under cylindrical form (1) consisting of volume electrodes. The anode (2) can be present in circular form of expanded metal of titanium coated with oxide of ruthenium or iridium oxide (Ti / RuO 2 or Ti / IrO 2) and the cathode (3) can be present in circular form of expanded metal, for example titanium (Ti) or stainless steel (stainless steel). The electrolytic cell consists of a series electrodes (anodes and cathodes) placed in a stable and horizontal position and individually connected to the current generator. The electrodes are arranged (in parallel) so that an anode is immediately followed a cathode with an inter-electrode distance that can vary between approximately 1 and about 5 cm. In continuous mode, the cell is fed from the bottom (4) upwards (8) to ugly a pump (5) and the sludge successively pass through the anode and the cathode.
of the plates (10) of PVC perforated with holes (distributors), placed at the entrance and to the electrolyser outlet make it possible to ensure a distribution of the sludge on all the surface of the electrodes. A pump (7) with high flow ensures recirculation a part of the sludge (having passed through the cell) to ensure agitation sufficient to inside the electrolytic cell. A vent system (9) attached to a funnel (11) allows the evacuation of gases. Untreated raw sludge is stored in a tank (6). Treated sludge is transported to the injection site of polymer (12).

[0062] Selon une autre variante du procédé, le réacteur peut être sous forme parallélépipédique, constitué d'électrodes volumiques. L'anode peut se présenter sous forme rectangulaire en métal déployé de titane recouvert d'oxyde de ruthénium ou d'oxyde d'iridium (Ti/Ru02 ou Ti/Ir02) et la cathode peut se présenter sous forme ~. . ..

rectangulaire en métal déployé, par exemple de titane (Ti) ou d'acier inoxydable (Inox). La cellule électrolytique est ainsi constituée d'un ensemble d'électrodes placées en parallèle (anodes et cathodes) et connectées individuellement au générateur de courant. Les électrodes sont disposées de telle sorte qu'une anode soit immédiatement suivie d'une cathode avec une distance inter électrode pouvant varier entre environ 1 et 5 cm. La cellule électrolytique est également munie d'un système de recirculation des boues (à fort débit) afin d'assurer une agitation suffisante à l'intérieur celle-ci.
FLOCULATION
According to another variant of the process, the reactor can be in the form of parallelepipedic, consisting of voluminal electrodes. The anode can be present in rectangular expanded metal form of titanium coated with oxide of ruthenium or iridium oxide (Ti / RuO 2 or Ti / IrO 2) and the cathode may be form ~. . ..

rectangular expanded metal, for example titanium (Ti) or steel stainless (Stainless steel). The electrolytic cell thus consists of a set electrode placed in parallel (anodes and cathodes) and individually connected to the power generator. The electrodes are arranged so that a anode immediately followed by a cathode with an inter-electrode distance up vary between about 1 and 5 cm. The electrolytic cell is also equipped a sludge recirculation system (high flow rate) to ensure agitation enough inside this one.
FLOCCULATION

[0063] Les boues électrolysées peuvent ensuite être floculées par addition d'un agent floculant. La quantité optimale de floculant peut être déterminée par l'observation de la résistance des flocs et de l'aspect du liquide inter-flocs par exemple. Sans limiter la généralité de ce qui précède, l'agent floculant utilisé pour la floculation des boues traitées pourra être l'un des polymères organiques usuels employés pour la floculation des boues dans les stations d'épuration des eaux usées. Ä titre d'exemples, on peut citer les polymères cationiques ou anioniques vendus sous les marques de commerce PercoIT"" et ZietagT"" par la Société Ciba Spécialités Chimiques Canada Inc., et LPMT"" par la Société LPM Technologies Inc.
NEUTRALISATION
The electrolyzed sludge can then be flocculated by addition.
a flocculating agent. The optimal amount of flocculant can be determined by the observation of the resistance of the flocs and the appearance of the inter-floc liquid by example. Without limiting the generality of the foregoing, the flocculating agent used for the flocculation of treated sludge may be one of the organic polymers conventional employees for flocculation of sludge in water treatment plants waste. By way of examples, mention may be made of cationic polymers or anionic sold under the trademarks PercoIT "" and ZietagT "" by Ciba Company Specialty Chemicals Canada Inc., and LPMT "" by LPM Technologies Inc.
NEUTRALIZATION

(0064] Les boues peuvent aussi être complètement (pH >_ 7) ou partiellement (pH <
7) neutralisées par addition d'un agent alcalin en fonction des normes gouvernementales visant à éviter par exemple l'acidification des sols lors de l'épandage des boues. Cette neutralisation complète ou partielle peut être effectuée avant ou immédiatement après la phase de floculation des boues, ou encore, après une période de stockage des boues déshydratées. L'agent alcalin employé pour neutraliser les boues peut être par exemple de la chaux, de l'hydroxyde de sodium, du carbonate de calcium, de l'hydroxyde d'ammonium, de l'hydroxyde de magnésium, de la dolomie ou une base usée industrielle.
(0064) The sludge can also be completely (pH> _ 7) or partially (pH <
7) neutralized by adding an alkaline agent according to the standards to avoid, for example, soil acidification during sludge spreading. This complete or partial neutralization may be done before or immediately after the sludge flocculation phase, or after a storage period for dewatered sludge. The alkaline agent used for neutralize the sludge can be for example lime, hydroxide of sodium, calcium carbonate, ammonium hydroxide, magnesium hydroxide, of the dolomite or an industrial worn base.

[0065] II est également possible de mélanger les boues ayant subi le traitement acide et oxydant avec des boues non-traitées, puis de floculer les boues mélangées par addition d'un agent floculant et, finalement, de déshydrater celles-ci avec un équipement usuel de déshydratation mécanique. Cette façon de faire est particulièrement performante dans le cas du traitement acide et oxydant de boues biologiques (boues secondaires), lesquelles sont ensuite mélangées avec des boues primaires non-traitées. It is also possible to mix the sludge having undergone the treatment acid and oxidant with untreated sludge and then flocculate the sludge mixed by addition of a flocculating agent and finally dehydrating these with a usual equipment for mechanical dewatering. This way of doing things is particularly efficient in the case of the acid and oxidizing treatment of sludge biological (secondary sludge), which are then mixed with untreated primary sludge.

[0066] Le procédé selon la présente invention peut avantageusement être intégré
dans les chaînes de traitement des boues en opération dans les usines d'épuration sans devoir apporter de correctifs aux installations de traitement et de déshydratation des boues déjà en place. De plus, l'aspect non polluant de l'électricité, la facilité d'automatisation qu'elle apporte, ainsi que la réduction du volume d'équipement sont des paramètres qui caractérisent la présente invention, comparativement à l'art antérieur utilisant des digesteurs ou des réacteurs de dimensions importantes.
The method according to the present invention can advantageously be integrated in sludge treatment chains operating in factories purification without having to make any adjustments to the processing and dewatering of sludge already in place. In addition, the non-polluting appearance of electricity, the ease of automation that it brings, as well as the reduction of volume of equipment are parameters that characterize this invention, compared to the prior art using digesters or reactors important dimensions.

[0067] Plus particulièrement, selon une réalisation spécifique de la présente invention, le procédé concerne un procédé de conditionnement de boues d'épuration caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes :acidification des boues d'épuration de manière à atteindre un pH entre environ 3,5 et environ 5 pour générer des boues acidifiées; électrolyse des boues acidifiées dans une cellule électrolytique comprenant des électrodes dont au moins une anode et au moins une cathode, la cellule étant capable de générer in situ un oxydant bactéricide choisi parmi l'acide hypochloreux et l'acide persulfurique, pour générer des boues électrolysées, les boues électrolysées ayant une déshydratabilité et une stabilité
plus élevée que les boues d'épuration. Selon une réalisation plus spécifique, la cellule électrolytique comprend à l'anode des électrodes insolubles à forte surtension d'oxygène.
More particularly, according to a specific embodiment of the present The invention relates to a process for conditioning sludge purification device characterized in that it comprises the following steps : acidification of sewage sludge to reach a pH between about 3.5 and about 5 for generate acidified sludge; electrolysis of acidified sludge in a cell electrolytic electrode comprising at least one anode and at least one a cathode, the cell being able to generate in situ a bactericidal oxidant selected among hypochlorous acid and persulfuric acid, to generate sludge electrolyzed, electrolyzed sludge with dehydration and stability higher than sewage sludge. According to a more specific embodiment, the electrolytic cell includes at the anode insoluble electrodes to strong overvoltage of oxygen.

[0068] Selon une autre réalisation spécifique, des ions chlorure sont ajoutés aux boues avant l'électrolyse. Selon une autre réalisation spécifique, les ions chlorures sont ajoutés à une concentration variant entre environ 0,6 et environ 6,0 g CI-/L.
Selon une autre réalisation spécifique, des ions chlorures sont ajoutés aux boues et où les ions sont choisis parmi le groupe composé du NaCI, du CaCl2, du MgCl2, du NH4C1, du KCI et du FeCl3. Selon une autre réalisation spécifique, les ions chlorures sont ajoutés sous forme de NaCI à une concentration d'au plus 10 g NaCI/L.
Selon une autre réalisation spécifique, les ions chlorures sont ajoutés sous forme de NaCI
à une concentration d'au plus 8 g NaCI/L.
According to another specific embodiment, chloride ions are added to the sludge before electrolysis. According to another specific embodiment, the ions chlorides are added at a concentration ranging from about 0.6 to about 6.0 g CI-/ L.
According to another specific embodiment, chloride ions are added to the sludge and wherein the ions are selected from the group consisting of NaCl, CaCl 2, MgCl 2, of NH4Cl, KCl and FeCl3. According to another specific embodiment, the ions chlorides are added as NaCl at a concentration of at most 10 g NaCl / L.
according to another specific embodiment, the chloride ions are added in the form from NaCI
at a concentration of not more than 8 g NaCl / L.

[0069]Selon une autre réalisation spécifique, des ions sulfates et du peroxyde sont ajoutés aux boues avant l'électrolyse. Selon une autre réalisation spécifique, les ions sulfates sont ajoutés à une concentration variant entre environ 1,7 et environ 6,7 g S042-/L: Selon une autre réalisation spécifique, les ions sulfates sont ajoutés aux boues et où les ions sont choisis parmi le groupe composé du Na2S04, du (NH4)2S04, du CaS04 et du MgS04. Selon une autre réalisation spécifique, les ions sulfates sont ajoutés sous forme de Na2S04 à une concentration variant entre environ 2,5 et environ 10 g Na2S0~/L et le peroxyde à une concentration variant entre environ 0,2 et environ 0,3 g H202/L. According to another specific embodiment, sulphate ions and peroxide are added to the sludge before electrolysis. According to another specific embodiment, the sulphate ions are added at a concentration varying between approximately about 6.7 g S042- / L: According to another specific embodiment, the sulphate ions are added sludge and where the ions are selected from the group consisting of Na2SO4, (NH4) 2SO4, CaSO4 and MgSO4. According to another specific embodiment, the ions sulphates are added as Na2SO4 at a concentration varying between about 2.5 and about 10 g Na2SO4 / L and peroxide at a concentration variant between about 0.2 and about 0.3 g H 2 O 2 / L.

[0070] Selon une autre réalisation spécifique, la cellule électrolytique fonctionne à
une intensité variant entre environ 2 et environ 15A, ce qui correspond à une densité
de courant anodique variant entre environ 1,2 et environ 8,8 A/dm2. Selon une autre réalisation spécifique, la cellule électrolytique fonctionne à une intensité
variant entre environ 5 et environ 10A, ce qui correspond à une densité de courant anodique variant entre 2,9 et environ 5,9 A/dm2. Selon une autre réalisation spécifique, l'électrolyse est appliquée pour une durée variant entre environ 10 et environ 120 minutes. Selon une autre réalisation spécifique, l'électrolyse est appliquée pour une durée variant entre environ 30 et 60 minutes.
[0071 Selon une autre réalisation spécifique, la cellule électrolytique est de type cylindrique unique comprenant des électrodes concentriques ers métal et disposées de telle sorte qu'une anode soit immédiatement suivie d'une cathode. Selon une autre réalisation spécifique, la cellule électrolytique est de type cylindrique unique ..

comprenant une série d'électrodes circulaires en métal et, placées en position stable et horizontale de telle manière qu'une anode soit immédiatement suivie d'une cathode. Elle peut être aussi de forme parallélépipédique comprenant une série d'électrodes planes et rectangulaires disposées de telle sorte qu'une anode soit immédiatement suivie d'une cathode.
[0072] Selon une autre réalisation spécifique, au moins une des anodes de la cellule électrolytique est fabriquée dans un matériau choisi parmi le titane recouvert d'oxyde de ruthénium (Ti/Ru02), d'oxyde d'iridium (Ti/1r02), d'oxyde d'étain (Ti/Sn02) de platine (Ti/Pt), et une combinaison de ces matériaux, et la au moins une cathode est fabriquée dans un matériau choisi parmi le titane (Ti), l'acier inoxydable (Inox) et une combinaison de ces matériaux. Selon une autre réalisation spécifique, les électrodes sont en métal déployé ou en plaques pleines. Selon une autre réalisation spécifique, les électrodes sont espacées de manière à créer une distance inter-électrode comprise entre environ 1 et environ 5 cm.
[0073] Selon une autre variante de la présente invention, l'acidification des boues est effectuée par ajout d'un acide inorganique choisi parmi le groupe composé
de l'acide sulfurique, l'acide chlorhydrique, l'acide nitrique, l'acide phosphorique, un acide usé industriel et une combinaison d'au moins deux de ces acides. Selon un autre mode spécifique de réalisation de la présente invention, l'électrolyse est conduite à une température comprise entre environ 10 et environ 60°C
sans apport extérieur de chaleur. Selon un autre mode spécifique de réalisation de la présente invention, l'électrolyse est conduite à une température comprise entre environ 20 et environ 40°C sans apport extérieur de chaleur. Selon un autre mode spécifique de réalisation de la présente invention, les boues électrolysées sont mélangées avec des boues d'épuration. Selon un autre mode spécifique de réalisation de la présente invention, les boues d'épuration ont une concentration initiale en solides totaux variant entre environ 5 et environ 50 g/L. Selon un autre mode spécifique de réalisation de la présente invention, les boues électrolysées sont floculées par l'addition d'un agent floculant pour générer des boues floculées. Selon un autre mode spécifique de réalisation de la présente invention, les boues floculées sont ~.

déshydratées. Selon un autre mode spécifique de réalisation de la présente invention, les boues électrolysées sont complètement (pH ? 7) ou partiellement (pH
< 7) neutralisées par addition d'un agent alcalin. Selon un autre mode spécifique de réalisation de la présente invention, les boues déshydratées sont neutralisées par addition d'un agent alcalin immédiatement après la déshydratation. Selon un autre mode spécifique de réalisation de la présente invention, les boues déshydratées sont neutralisées par addition d'un agent alcalin après une période de stockage des boues. Selon un autre mode spécifique de réalisation de la présente invention, l'agent alcalin employé pour neutraliser les boues est choisi parmi le groupe composé de la chaux, l'hydroxyde de sodium, le carbonate de calcium, l'hydroxyde d'ammonium, l'hydroxyde de magnésium, la dolomie, une base usée industrielle et une combinaison de deux ou plus de ces agents alcalins.
[0074] Selon une autre réalisation spécifique, la présente invention a pour objet un procédé de conditionnement de boues d'épuration caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes : acidification des boues d'épuration de manière à
atteindre un pH entre environ 3,5 et environ 5 pour générer des boues acidifiées; ajout d'ions choisis parmi le groupe composés des ions chlorures et des ions sulfates; et électrolyse des boues acidifiées dans une cellule électrolytique comprenant des électrodes dont au moins une anode et au moins une cathode, la cellule étant capable de générer in situ un oxydant bactéricide choisi parmi l'acide hypochloreux et l'acide persulfurique, pour générer des boues électrolysées, les boues électrolysées ayant une déshydratabilité et une stabilité plus élevée que les boues d'épuration. Selon d'autres modes spécifiques de réalisation de la présente invention, les étapes d'acidification et d'ajout d'ions sont réalisées successivement ou simultanément. Le procédé peut aussi être opéré en mode choisi parmi le groupe composés des modes cuvée, semi-continu et continu.
DESCRIPTION DÉTAILLÉE DE L'INVENTION
[0075] Le procédé de l'invention permet d'améliorer significativement les caractéristiques de déshydratabilité des boues en haussant la siccité des boues lors de leur déshydratation mécanique.

~ .. , _* ..

[0076] De plus, cette technologie est plus performante que les technologies usuelles de digestion aérobie ou anaérobie mésophiles pour les destructions des indicateurs bactériens de pathogènes (> 5 unités logarithmiques de réduction des coliformes fécaux et totaux ou élimination de plus de 99,9%) et permet donc une stabilisation efficace des boues. Finalement, l'application de cette technologie n'affecte pas de manière significative le contenu en éléments fertilisants des boues déshydratées et permet de réduire considérablement la génération d'odeurs des boues.
[0077] La génération in situ d'un oxydant pour le traitement des boues, donne également un avantage pratique à la présente invention, car elle permet d'une part de s'affranchir des difficultés liées au transport et la manutention du produit traitant en augmentant la siccité des boues et d'autre part, elle permet de stocker les boues traitées et déshydratées pendant une longue période et ce, sans émanation d'odeurs désagréables.
[0078] L'invention a été décrite de façon générale, et est maintenant illustrée par des exemples non limitatifs de réalisation donnés à titre indicatif.

Traitement de boues d'épuration municipales [0079] Le procédé selon l'invention a été testé sur des boues digérées issues du traitement d'eaux usées municipales. Ces boues sont générées dans des réacteurs biologiques séquentiels (RBS) et sont recueillies à la fin de la période de stockage aérobie. La concentration initiale en solides totaux de ces boues était de 21,6 giL.
Le réacteur électrochimique utilisé pour les essais est schématisé à la Figure 2. La cellule électrolytique cylindrique, en plexiglas, est constituée de deux électrodes concentriques et munie d'un agitateur à hélices en TéfIonT"". La cathode est un cylindre en déployé de titane de marque ElectrolyticaT"", de rayon 9 cm, de hauteur 28 cm, d'aire de maille 9,08 dm2 et d'aire de surface vide entre les mailles 7,87 dm2.
L'anode placée au centre, entourant la tige de l'agitateur, est un cylindre en déployé
de titane de marque ElectrolyticaT"", de rayon 5 cm, de hauteur 28 cm, d'aire de maille 5,04 dm2 et d'aire de surface vide entre les mailles 4,37 dm2. Le volume traité

.~ . ..,. .. .

était de 5,0 L et seulement un tiers de la surface active de l'anode (1,7 dm2 ) et de la cathode (3,0 dm2) était immergé dans l'effluent à traiter.
[0080] Une série d'expériences a été effectuée à intensité de courant et température variables en mode batch. L'acidification préalable des boues a été effectuée par addition d'acide sulfurique concentré (H2S04, 10 N), ou d'acide chlorhydrique concentré (HCI, 3 N). Les boues ont été soumises à une électrolyse de 30 min, période au cours de laquelle les boues ont été continuellement agitées. Une fois traitées, les boues ont été floculées par addition d'un polymère organique cationique vendu sous la marque de commerce Zetag 7689T"" et les boues ont été filtrées sous vide pendant une période de 10 minutes et sous une pression de 750 mm Hg.
L'unité de filtration SV1 utilisée lors des essais, comprenait une pompe vacuum, un buchnerT"" et des membranes Whatman 934AHT"" (marque de commerce) ayant une porosité de 1,5 gym. La siccité des boues déshydratées a été par la suite mesurée après séchage de celles-ci à 105°C pendant une période de 24 h. Les filtrats ont été
conservés pour des analyses chimiques (demande chimique en oxygène (DCO), azote ammoniacal (N-NH4) et nitrates/nitrites (N-(NO~/N02)).
[0081] Les conditions expérimentales imposées et les résultats obtenus sont indiqués au Tableau 1. Les données fournies à la colonne CONT correspondent aux résultats de l'essai contrôle (sans traitement) effectué en triplicata et servant comme base de comparaison avec les boues traitées. Lors de l'essai A, aucun réactif n'a été ajouté aux boues avant électrolyse, contrairement aux essais B, C et D au cours desquels une acidification préalable a été effectuée suivie ou non de l'ajout de chlorure de sodium. Les consommations de réactifs chimiques sont données en kilogramme de produits à 100% (pur) par tonne de boues sèches (tbs). L'énergie consommée lors de l'électrolyse est exprimée en kilowattheure par tonne de boues sèches (kWh/tbs).
[0082] Les pH finaux mesurés lors des essais se situent entre 4,53 et 6,81 alors que les valeurs de POR finales sont comprises entre -181 et 129 mV. Lors des essais, une consommation d'acide sulfurique de 14,6 ou 27,6 kg H2S04/tbs a été
employée.

. ...k ... .. ... ..," . .

En ce qui concerne l'acide chlorhydrique, un apport de 31,0 kg/HCI a été
testé.
D'autre part, un ajout de 92,5 kg NaCI/tbs (4,3 g NaCI/L) a été effectué lors des essais.
[0083] Le dosage optimal de polymère pour la floculation des boues non-traitées se situait approximativement à 1,9 kg/tbs. En comparaison, des concentrations de 1,4 et 2,3 kg polymère/tbs ont été requises pour la floculation des boues traitées. Aussi, une consommation énergétique variant entre 252 et 1480 kWh/tbs a été requise pour la stabilisation des boues.
[0084] Une valeur moyenne de siccité de 12,5% (p/p) a été mesurée lors de l'essai contrôle (CONT) de déshydratation des boues non-traitées effectué en triplicata.
L'application du procédé (essais B, C et D) a permis d'accro~tre la siccité à
des valeurs comprises entre 14,4 et 23,0%, soit des gains de 1,9 à 10,5 points de siccité. Cette hausse de la siccité des boues déshydratées permet de réduire la quantité de boues générées, soit entre 13,3 et 45,8% (p/p). En revanche, une perte de siccité de 1,2 points a été enregistrée suite à l'application du procédé
effectuée sans acidification initiale des boues, ni ajout préalable de chlorure de sodium. II est important de noter que lors des essais B, C et D, l'ajout de réactifs NaCI ou HCI a permis d'enrichir les boues en ion chlorure, lequel est favorable à la production in situ d'acide hypochloreux utile à la désinfection et à désodorisation des boues et utile ainsi qu'à la déshydratabilité des boues.

+. ...". .

PR-CONDITIONNEMENT
ET DE STABILISATION
LECTROCHIMIQUE

DE BOUES DIG RES AROB IES ISSUES N D'PURATION
D'UNE D'EAUX
STATIO

USES MUNICIPALES

Paramtres Essais CONT A B C D

pH~final 6,81 6,81 4,90 4,97 4,53 POR final (mV) -200 -181 83 81 129 Temperature(C) 25,0 31,0 23,0 29,9 41,2 Intensit (A) 0,0 5,0 5,0 10,0 10,0 Conductivit (mS/cm2) 1,28 1,10 5,63 5,37 3,72 Dure du traitement - 30 30 30 30 (min) Unit de filtration SV1 SV1 SV1 SV1 SV1 Consommation (kgltbs) H2S04 0,0 0,0 14,6 27,4 0,0 HCI 0,0 0,0 0,0 0,0 31,0 NaCI 0,0 0,0 92,5 92,5 0,0 Polymre 1,9 2,3 1,4 2,3 1,4 nergie (kW/tbs) 0,0 807 257 842 1 480 Valeur fertilisante DCO filtrat (mg/L) 489 417 831 1 280 1 190 N-NH4 filtrat (mg/L) 67,7 61,6 68,5 80,7 85,7 P-P04 filtrat (mg/L) 11,7 6,23 12,8 11,0 14,6 N02/N03 filtrat (mg/L)0,19 0,40 0,39 0,15 0,24 Dshydratation Siccit finale (% p/p)12,5 11,3 15,7 14,4 23,0 Rduction de la masse - -10,2 20,2 13,3 45,8 (%

P/P) SV1 : unit de filtration 78,5 cm2 sous vide ayant une surface filtrante de [0085] La production in situ de HCIO est également utile à l'oxydation de composés organiques dissous fixés sur les matières colloïdales. L'action de HCIO sur ces matières solubles permet une meilleure agrégation des matières colloïdales et une déshydratation plus efficace des boues traitées. A cela, s'ajoute une augmentation de la température lors de l'électrolyse, laquelle induit une transformation physique des boues, favorable à une meilleure déshydratation des boues. En particulier, la meilleur siccité des boues déshydratées (23,0% p/p) enregistrée lors de l'essai D est en partie attribuée à une augmentation appréciable de la température (41,2°C).
[0086] La conservation des éléments fertilisants des boues suite à
l'application du procédé a été évaluée par la mesure de la concentration de DCO, de P-P04, de N-NH4 et de N-(N03/N02) dans les filtrats de déshydratation des boues. Les valeurs mesurées montrent que l'application du procédé n'induit pas une perte appréciable de la valeur fertilisante des boues, notamment en ce qui concerne les éléments P-P04, N-NH4 et N-(NO~/N02). En revanche, l'application du procédé entraîne une hausse de la concentration initiale de la DCO (489 mg/L) à des valeurs comprises entre 831 et 1280 mg/L. Cette augmentation de la DCO dans le filtrat de déshydratation des boues traitées est principalement attribuée à l'action de HCIO
sur les molécules organiques initialement liées à la fraction solide des boues, le temps de traitement n'étant pas suffisamment long pour obtenir une oxydation complète de ces composés organiques solubilisés (formation de H20 et dégagement de C02).
[0087] Cette première série d'essais a ainsi démontré qu'il était possible de transformer efficacement les substances hydrophiles particulaires des boues en substances hydrophobes, lequel permet d'améliorer de façon significative la déshydratation des boues tout en conservant leur valeur fertilisante.
[0088] Le procédé a ensuite été appliqué aux boues municipales en y injectant cette fois, différentes concentrations de chlorures de sodium, suivi de la déshydratation à
l'aide d'une unité de filtration sous vide (SV2) ayant une surface filtrante relativement importante (comparativement à l'unité de filtration SV1) et équipée de ..... ,~.. . ~.,. .. ....

membranes à porosité élevée. La procédure expérimentale est succinctement décrite à l'exemple 2.

Traitement de boues d'épuration municipales en faisant varier la quantité
d'électrolyte support [0089] La concentration moyenne en solides totaux des boues municipales utilisées pour les essais est de 22,6 g/L, soit de 2,3% de solides. Le processus expérimental employé est quasi identique à celui utilisé dans l'exemple précédent. Le pH
initial des boues est ajusté par addition d'acide sulfurique. Différentes concentrations de NaCI (0, 2, 4, 6 et 8 g/L) ont été ajoutées aux boues afin de déterminer la concentration optimale pour laquelle une meilleure déshydratation et une meilleure désinfection sont obtenues. Aussi, l'ajout de NaCI permet d'améliorer la conductivité
du milieu réactionnel et de réduire ainsi la consommation énergétique.
[0090] Les boues sont placées dans le réacteur précédent (Figure 2), maintenues sous agitation mécanique et électrolysées pendant une période de 60 minutes sous une intensité de courant de 8,OA.
(0091] La déshydratation subséquente des boues a été effectuée à l'aide d'une unité
de filtration sous vide (SV2) ayant une surface filtrante de 201 cm2 et équipée de membranes Whatman (marque de commerce) No.°4 de diamètre de pores variant entre 20 et 25 ~,m. Des échantillons de boues non-filtrées ont été conservés pour les mesures de coliformes fécaux et totaux par la technique du nombre le plus probable (NPP).
[0092] Le Tableau 2 présente les conditions expérimentales utilisées lors des essais, ainsi que les principaux résultats. Les pH finaux mesurés se situent entre 3,85 et 5,10, alors que les valeurs de potentiels d'oxydoréduction (POR) sont comprises entre 280 et 635 mV. Les consommations d'acide sulfurique sont de 29,2 et 23,3 kgH2S0~/tbs, alors qu'une consommation de NaCI variant entre 88,5 et ., i.. .

354 kg NaCI/tbs a été également utilisée. De plus, une consommation énergétique variant entre 644 et 2340 kwh/tbs a été requise lors des essais. L'apport de NaCI
dans les boues (essais F, G, H et I) permet de réduire jusqu'à 72% la quantité
d'énergie consommée comparativement à l'essai E au cours duquel aucun n'ajout de NaCI n'a été effectué. Les dosages optimaux déterminés par des tests préliminaires de floculation ont été effectués en imposant des concentration variant entre 0.5 et 8.0 kg/tbs de polymère pour la floculation des boues traitées et non traités se situent à environ 2,5 kg/tbs, à l'exception de l'essai H au cours duquel une concentration de 3,0 kg polymère/tbs a été testée.

.__~.a.._. . .., ~~,.._...

TABLEAU 2 ESSAIS DE PRÉ-CONDITIONNEMENT ET DE STABILISATION ÉLECTROCHIMIQUE
DE BOUES DIGÉRÉES AÉROBIES ISSUES D'UNE STATION D'ÉPURATION D'EAUX
USÉES MUNICIPALES
Paramètres Essais CONT E F G H I

pH final - 3,85 4,51 4,75 5,10 4,96 POR final (mV) - 280 405 635 430 480 Temprature (C) 10,0 40,1 27 23 21,5 20,3 Intensit (A) 0,0 8,0 8,0 8,0 8,0 8,0 Conductivit (mS/cm2)1,6 2,5 5,3 7,8 10,3 14,8 Dure du traitement - 60 60 60 60 60 (min) Rsiduel de HCIO 0,0 0,11 0,28 0,39 0,50 0,68 (g/L) Unit de filtration SV2 SV2 SV2 SV2 SV2 SV2 Consommation (kgltbs) H2S04 0,0 29,2 23,3 23,3 23,3 23,3 NaCI 0,0 0,0 88,5 177 266 354 Polymre 2,5 2,5 2,5 2,5 3,0 2,5 nergie (kWh/tbs) 0,0 2340 1250 899 729 644 Microorganismes Col. fcaux (NPP/gbs)140 885 1 130 133 < 1 < 1 Col. totaux (NPP/gbs)355 1 600 2 000 412 _ 115 < 1 Dshydratation Siccit finale (% 25,3 32,4 32,2 34,1 23,5 25,8 p/p) Rduction masse (% - 21,9 21,4 25,9 -7,6 1,9 p/p) SV2 : unit de filtration une surface sous filtrante vide de 201 ayant cm2 .~.,_. . ~..~.~ ....

[0093] La siccité moyenne obtenue après déshydratation des boues non traitées (essai CONT) est de 25,3%. L'application du procédé (essais E, F et G) permet d'accroître la siccité des boues déshydratées entre 32,2 et 34,1 %, soit des gains de 6,9 à 8,8 points de siccité. Cette hausse de la siccité des boues déshydratées permet de réduire de 21,4 à 25,9% la quantité de boues générées. En revanche, la siccité diminue (essais H et I) lorsque la concentration du chlorure de sodium est fixée à 266 ou 354 kg/tbs. Cette baisse de la siccité pourrait être attribuée à une concentration résiduelle de HCIO relativement élevée (0,5 et 0,7 g/L
respectivement), laquelle est susceptible d'interférer avec le floculant et empêcher ainsi une bonne floculation des boues. La meilleure siccité des boues déshydratées (34,2%) est obtenue pour concentration optimale de chlorure de sodium de 177 kg NaCI/tbs et une concentration résiduelle d'acide hypochloreux de 0,4 g HCIO/L.
[0094 L'efficacité désinfectante du procédé a également été évaluée.
L'application du procédé permet une élimination efficace des indicateurs de pathogènes, en l'occurrence les coliformes fécaux et totaux. Ainsi, des concentrations relativement élevées de coliformes fécaux et totaux de 140 000 et 355 000 NPP/gbs ont été
respectivement mesurées dans les boues non traitées. En comparaison, des concentrations résiduelles de coliformes fécaux inférieures 1 NPP/gbs (abattement supérieur à 5 unités logarithmiques) ou comprises entre 133 et 1 130 NPP/gbs ont été mesurées dans les boues traitées. Les mesures de concentrations résiduelles de coliformes totaux effectuées sur les boues traitées indiquent des concentrations inférieures à 1 NNP/gbs (abattement supérieur à 5 unités logarithmiques) ou comprises entre 115 et 2 000 NPP/gbs.
[0095] En somme, l'analyse de l'ensemble des résultats présentés dans le Tableau 2, montre que l'essai G serait l'essai optimal pour la stabilisation et le conditionnement des boues municipales étudiées. Cet essai requiert une dose optimale de 177 NaCI kg/tbs, une concentration de 23,3 H2S04 kg/tbs, une dose de 2,5 kg polymère/tbs et une consommation énergétique 899 kwh/tbs. Une siccité
relativement élevée de 34,1 % (p/p) et un abattement de coliformes fécaux et totaux allant jusqu'à 3 unités logarithmiques (> 99,9% de réduction) ont été obtenus.

....,_..,.."~,."~ _......... , ....rt_x.. ., , ......

[0096] Dans l'optique de vérifier la reproductibilité des résultats obtenus suite à
l'application des conditions optimales de traitement des boues municipales, une troisième série d'essais a été effectuée selon la procédure décrite à
l'exemple 3 suivant.

Traitement de boues d'épuration municipales -vérification de la reproductibilité du procédé
[0097] Cinq litres de boues municipales préalablement acidifiées, contenant 4 g/L de NaCI (177 kg NaCI/tbs) ont été électrolysées dans le même appareil (Figure 2) pendant 60 minutes sous une intensité de courant de 8,OA. La déshydratation subséquente des boues à été effectuée à l'aide d'une unité de filtration sous vide (SV2). Ces essais de stabilisation électrochimique, suivis de la floculation et déshydratation des boues ont été effectués en triplicata. Des essais de floculation et de déshydratation des boues non-traitées ont également été effectués en triplicata et comparés aux boues traitées. Le Tableau 3 compare les conditions expérimentales et les principaux résultats de déshydratation des boues.
[0098]A la fin du traitement électrochimique, la valeur moyenne de pH des boues est de 4,81 ~ 0,18 alors que celle du POR est de 437 ~ 33 mV. Dans le cas des boues non traitées une valeur moyenne de pH de 6,81 t 0,15 et une valeur moyenne de POR de -115 t 49 mV a été mesurée. Les valeurs négatives de POR
mesurées dans les boues non traitées sont caractéristiques d'un milieu très réducteur. En comparaison, les valeurs élevées de POR mesurées dans les boues traitées indiquent un milieu très oxydant favorisé par la production in situ de HCIO
lors de l'électrolyse.
[0099]La température moyenne initiale des boues était de 11,3 t 0,4°C, alors que celle des boues traitées était de 26,4 t 1,8 °C. Lors des essais, la conductivité du milieu est passée d'une valeur moyenne de 2,3 t 0,7 mS/cm2 (boues initiales) à
une valeur finale de 8,2 t 0,4 mS/cm2 (boues traitées). La conductivité du milieu est _. ~ ",~.. _ . . . ... ~~".. .. _ ...

donc relativement bonne. Aussi, une consommation énergétique de 862 ~ 9 kWh/tbs a été requise pour le traitement des boues.
[00100] Le dosage optimal de polymère pour la floculation des boues non traitées se situait approximativement à 1,9 kg/tbs alors qu'un ajout de 2,5 kg/tbs a été requis pour la floculation des boues traitées.

. ~..k__ r .....~~.~.. . ,...*....._..

TABLEAU 3 ESSAIS DE PRÉ-CONDITIONNEMENT ET DE STABILISATION ÉLECTROCHIMIQUE
DE BOUES DIGÉRÉES AÉROBIES ISSUES D'UNE STATION D'ÉPURATION D'EAUX
USÉES MUNICIPALES
Paramètres Essais e Boues non traitées Soues traitées pH final 6,35 0,15 4,81 0,18 POR final (mV) -115 49 437 33 Intensit (A) 0,0 0,0 8,0 0,0 Temprature (C) 11,3 0,4 25,6 1,8 Conductivit (mS/cm2) 2,31 0,69 8,2 0,4 Unit de filtration SV2 SV2 Consommation (kgltbs) HzS04 0,0 0,0 23,3 0,0 NaCI 0,0 0,0 177 0 Polymre 1,85 0,00 2,51 0,00 nergie (kWh/tbs) 0,0 0,0 862 9 Valeur fertilisante DCO filtrat (mg/L) 902 50 1 400 40 N-NH4 filtrat (mg/L) 76,1 5,3 76,8 1,7 P-P04 filtrat (mg/L) 4,6 1,0 2,6 0,1 K filtrat (mg/L) 94,2 9,5 121 1 Ca filtrat (mg/L) 59,7 2,8 124 2 Mg filtrat (mg/L) 66,6 1,9 97,3 1,2 Microorganismes Coliformes Fcaux (NPP/gbs)200 000 21 000 < 1 Coliformes Totaux (NPP/gbs)1 200 000 310 000 26 5 Dshydratation Siccit finale (% p/p) 23,9 1,3 33,4 1,4 Rduction de la masse - 29,3 3,0 (%

p/p) a : essais effectués en triplicata SV2: unité de filtration sous vide ayant une surface filtrante de 201 cm2 ~..._",~... ._ ... .... , . ~.~ ~..~., [00101] Une valeur moyenne de siccité de 23,9 t 1,3% (p/p) a été enregistrée lors des essais de déshydratation des boues non traitées. En comparaison, l'application du traitement électrochimique permet d'accroître la siccité des boues à
une valeur moyenne de 33,4 t 1,4% (p/p), soit un gain de siccité de 9,5 points. Cette hausse de la siccité entraîne, en moyenne, une réduction de 29,3 ~ 3,0% de la masse de boues générée suite à la déshydratation mécanique.
[00102] Les faibles valeurs d'écart type calculées pour chacun des paramètres opératoires, ainsi que celles relatives à l'estimation de la siccité des boues déshydratées, témoignent de la répétitivité des résultats et de la fiabilité
du procédé.
[00103] D'autre part, le pouvoir désinfectant du procédé a été évalué par la mesure après un délai de deux semaines des concentrations de germes indicateurs de contamination bactérienne (coliformes fécaux et totaux) dans les boues liquides (traitées et non-traitées). Les résultats obtenus montrent une élimination totale des coliformes fécaux (abattement supérieur à 5 unités logarithmiques) et une réduction appréciable des coliformes totaux (abattement supérieur 4 unités logarithmiques).
Le traitement permet donc une stabilisation efficace des boues municipale du point de vue microbiologique.
[00104] Aussi, la valeur fertilisante des boues suite à l'application du procédé a été évaluée par la mesure des concentrations d'éléments nutritifs (DCO, P-P04, N-NH4, Ca, K et Mg) dans les filtrats de déshydratation des boues. Des hausses de concentrations de Ca, K et Mg en solution, estimées respectivement à 52, 22 et 32%, ont été observées. Une augmentation de la matière organique (DCO) en solution (estimée à environ 35%) a aussi été observée. Une fraction des éléments nutritifs (K, Mg et Ca) et de la matière organique, initialement liées aux matières insolubles des boues, est mise en solution suite à l'application du procédé.
Dans tous les cas, l'application du procédé n'entraîne pas une solubilisation considérable de K, Mg, Ca et de la DCO. Une partie non négligeable de ces éléments est maintenue dans la fraction solide des boues les rendant adéquates pour l'épandage.

~~_r,,..~~_ . ._,..m . . ,.._ .,....

[00105] En particulier, les concentrations de NH4 mesurées dans le filtrat de déshydratation des boues traitées sont du même ordre de grandeur que celles enregistrées dans l'effluent de déshydratation des boues non traitées, alors que la concentration de P-P04 a été réduite de 44% dans l'effluent de déshydratation des boues traitées. Cette réduction de P-P04 en solution est attribuée à une coprécipitation des ions phosphates dans la fraction solide des boues lors du traitement. D'une façon globale, l'application du procédé permet de conserver la valeur fertilisante des boues.
[00106] La réduction d'odeurs nauséabondes des boues suite à l'application du procédé a également été évaluée par une méthode qualitative de perception olfactive d'odeur, basée sur une échelle de 1 (absence d'odeur) à 5 (présence d'odeur très désagréable). Pour ce faire, treize individus de sensibilités différentes ont été soumis au test. Selon l'échelle établie (1 = absence d'odeur; 2 =
odeur pas désagréable; 3 = odeur légèrement désagréable; 4 = odeur désagréable et 5 = odeur très désagréable), des notes ont été attribuées aux échantillons. Au total, 7 échantillons ont été présentés aux individus parmi lesquels, se trouvaient trois échantillons de boues traitées et déshydratées, trois échantillons de boues non traitées et déshydratées et un échantillon de terre noire (échantillon contrôle).
L'échantillon contrôle est un échantillon de terre noire vendu dans le commerce pour la croissance résidentielle des plantes. Cet échantillon contrôle a servi comme base de comparaison avec les boues traitées et non traitées. Une valeur moyenne de 3,8 t 0,8 a été attribuée aux boues non traitées, alors qu'une valeur de 2,3 t 0,8 a été
attribuée aux boues traitées. En ce qui concerne l'échantillon contrôle (terre noire), une valeur de 1,2 t 0,4 lui a été attribuée.
[00107] La perception olfactive d'odeur étant différente d'un individu à
l'autre, la moyenne obtenue pour chaque type d'échantillons pourrait ne pas être représentative. Cependant, en considérant l'ensemble des résultats obtenus sur chaque type d'échantillons comme étant une population statistique et en admettant que la population échantillonnée suit une loi normale, il a été possible de déterminer l'intervalle de confiance de la vraie moyenne (p) avec un degré de confiance de ~..,~..m~r . ..._.... . ,~.,~_ ._.__.._ 99%. Ainsi, la moyenne absolue des odeurs émanant de l'échantillon contrôle (terre noire) se situait entre 0,92 et 1,54, alors que la moyenne absolue des odeurs émanant des boues traitées était comprise entre 1,97 et 2,63 et celle des boues non traitées se situait entre 3,47 et 4,13. II est important de noter que les intervalles de confiances déterminés ne s'entrecoupent pas. Les volontaires ont donc notés des différences d'intensités d'odeurs sur chaque type d'échantillons (boues traitées, boues non traitées, et terre noire). Le traitement électrochimique induit une diminution notable des odeurs nauséabondes.
[00108] Les exemples précédents concernent le traitement de boues municipales. En particulier, l'exemple 3 a permis de vérifier la reproductibilité et la fiabilité du procédé sur de tels effluents. L'exemple 4 suivant démontre l'applicabilité
du procédé sur les boues secondaires issues d'une station d'épuration d'eaux usées d'une usine de fabrication de pâtes et papiers. Les conditions opératoires optimales déterminées lors des essais précédents (notamment en ce qui concerne le temps de traitement, la concentration de NaCI et l'intensité du courant) ont été
directement appliquées.

Traitement de boues secondaires de pâtes et papiers [00109] La concentration initiale en solides totaux des boues utilisées pour les essais était de 12,5 g/L, soit 1,3% de solides. Les boues (5,0 L) initialement acidifiées et contenant 4 g/L de NaCI, ont été placées dans le même réacteur (décrit précédemment, Figure 2) et électrolysées pendant une période de 60 minutes sous une intensité de courant de 8,OA. Une fois traitées, les boues ont été
floculées à
l'aide d'un polymère organique vendu sous la marque de commerce LPM 9511 T"", suivi de la déshydratation à l'aide d'unité de filtration sous vide (SV2) décrite précédemment. Le Tableau 4 compare les conditions opératoires ainsi que principaux résultats des essais de déshydratation des boues traitées et non traitées effectués en triplicata. Sont également présentés dans ce tableau, les concentrations d'éléments fertilisants et les concentrations résiduelles de germes indicateurs de pathogènes.

[00110] Les valeurs moyennes de pH et de POR des boues traitées se situent respectivement à 4,41 t 0,16 et 490 t 113 mV alors que les valeurs moyennes (pH
et POR) des boues non traitées sont respectivement de 6,24 t 0,13 et -117 t 53 mV.
[00111] Lors des essais, une consommation moyenne d'acide de 13,2 kg de H2S0,4/tbs a été utilisée pour l'acidification des boues. La hausse de la concentration en ions chlorures dans les boues (pour la production de HCIO) a nécessité un apport de 200 kg NaCI/tbs. Aussi, une consommation énergétique moyenne de 1100 t 40 kWh/tbs a été requise lors du traitement des boues.
[00112] Le dosage optimal de polymère pour la floculation des boues non traitées et des boues traitées était identique et se situait approximativement à
3,0 kg/tbs.
[00113] L'application du procédé permet une élimination efficace des indicateurs de pathogènes (coliformes fécaux et totaux). Ainsi, une concentration de coliformes fécaux et totaux de 216800 NPP/gbs et 284800 NPP/gbs a été
respectivement mesurée dans les boues non traitées. En comparaison, les mesures effectuées sur des échantillons de boues traitées indiquaient une concentration résiduelle de coliformes fécaux inférieure à 1 NPP/gbs (abattement supérieur à

unités logarithmiques) et une concentration résiduelle de coliformes totaux de 18 NPP/gbs (abattement supérieur à 4 unités logarithmiques).
[00114] Les mesures d'azote ammoniacal (,N-NH4) et de phosphate (P-P04) dans les filtrats de déshydratation des boues traitées et non-traitées montrent que l'application n'entraîne pas une solubilisation de ces éléments. En revanche, une hausse de la concentration de la matières organique (DCO) en solution (estimé
à
environ 43%) a été observée. Une fraction de la matière organique initialement liée aux matières insolubles des boues, est mise en solution suite à l'application du procédé.

....k..~~..~ . ....w. . ,.....".~.. ~~A~_a..... .

TABLEAU 4 ESSAIS DE PRÉ-CONDITIONNEMENT ET DE STABILISATION ÉLECTROCHIMIQUE
DE BOUES SECONDAIRES ISSUES D'UNE STATION D'ÉPURATION D'EAUX USÉES
D'UNE USINE DE PäTES ET PAPIERS
Paramètres Essais a Boue non traitées Boues traitées pH final 6,24 t 0,13 4,41 0,61 POR final (mV) -117 53 490 113 Intensit (A) 0,0 t 0,0 8,0 0,0 Temprature (C) 14,3 2,4 26,1 0,5 Conductivit (mS/cm2) 0,93 0,16 7,69 0,22 Unit de filtration SV2 SV2 Consommation (kgltbs) HZS04 0,0 0,0 13,2 0,0 NaCI 0,0 0,0 200 0 Polymre 3,0 0,0 3,0 0,0 nergie (kWh/tbs) 0,0 0,0 1 100 40 Valeur fertilisante DCO filtrat (mg/L) 550 173 970 36 N-NH4 filtrat (mg/L) 45,4 4,9 42,3 1,7 P-P04 filtrat (mg/L) 21,5 1,6 21,9 1,8 Microorganismes Coliformes fcaux (NPP/gbs)216 800 < 1 Coliformes totaux (NPP/gbs)284 800 18 31 Dshydratation Siccit finale (% p/p) 19,9 0,2 25,3 1,2 Rduction de la masse (% - 21,2 3,8 p/p) a : essais effectués en triplicata SV2: unité de filtration sous vide ayant une surface filtrante de 201 cm2 (00115] Une valeur moyenne de 19,9% (p/p) a été mesurée lors des essais de déshydratation des boues non-traitées. L'application du procédé a permis d'accroître la siccité à une valeur de 25,3% (p/p), soit un gain de 5,4 points de siccité.
Cette hausse de la siccité des boues déshydratées permet de réduire de 21,2% la masse des boues produites.
[00116] Par ailleurs, l'élimination des odeurs nauséabonde des boues suite à
l'application du procédé a été évaluée par une méthode qualitative de perception olfactive. Une valeur moyenne de 4,5 t 0,5 a été attribuée aux boues non traitées, alors qu'une valeur de 2,4 t 0,4 a été attribuée aux boues traitées. En ce qui concerne l'échantillon de terre noire (échantillon contrôle), une valeur de 1,2 t 0,3 lui a été attribuée.
[00117] Comme précédemment, des intervalles de confiance contenant les moyennes absolues des odeurs perçues par les volontaires sur chaque type d'échantillons ont été déterminés. Ainsi, la moyenne absolue des odeurs émanant de l'échantillon contrôle (terre noire) se situait entre 0,90 et 1,40. En comparaison, la moyenne absolue des odeurs émanant des boues traitées était comprise entre 2,20 et 2,60 et celle des boues non traitées se situait entre 4,20 et 4,70. Le traitement électrochimique des boues permet donc une diminution appréciable des odeurs nauséabondes émises par les boues non traitées.
[00118] Les exemples 1 à 4 ci-dessus présentés indiquent que les meilleurs essais de stabilisation (destruction des germes pathogènes et élimination des odeurs) et de déshydratation (hausse de la siccité des boues déshydratées) sont obtenus par ajout d'ion chlorure dans les boues, lequel réactif est favorable à la production in situ d'acide hypochloreux (HCIO) nécessaire à la désinfection et à la désodorisation de ces biosolides. L'analyse de boues traitées et déshydratées indique cependant la possibilité de générer des sous-produits, tels que le chloroforme (2,8 à 6,7 mg/kg MS), le chlorure de vinyle (41 mg/kg MS), le toluène (28,5 mg/kg MS), le chlorophénol (2,1 mg/kg MS), dichlorophénol (3,5 mg/kg MS) et trichlorophénols (5,0 mg/kg MS), lesquels sont considérés comme cancérigènes.

--,+... w._ ......v4 . ~" .. ~,..~~....

Ces sous-produits sont en effet obtenus suite à la réaction de HCIO sur certains composés organiques spécifiques appelés précurseurs (phénols, substances humiques et fulviques etc.) couramment rencontrés dans les eaux usées et boues d'épuration.
[00119] Dans l'optique d'éviter la formation de ces sous-produits toxiques, l'électrolyte NaCI peut être substitué par Na2S04. L'ajout de réactif Na2S04 permet en effet d'enrichir les boues en ions sulfates dont l'oxydation anodique conduit à la formation de persulfate ou d'acide persulfurique (H2S20a), un oxydant bactéricide très puissant capable d'oxyder les composés organiques et inorganiques malodorants. Ainsi, une cinquième série d'essais a été effectuée selon la procédure décrite à l'Exemple 5.

Traitement de boues d'épuration municipales avec une source d'ions sulfate à
titre d'électrolyte support [00120] Cinq litres de boues mixtes non digérées, préalablement acidifiées (35,4 à 44,2 kg H2S0~/tbs) et contenant 2,5 à 10 g/L de Na2S04 (74,5 à 298 kg Na2S0~/tbs) ont été électrolysées dans le même réacteur (décrit précédemment, Figure 2) pendant une période de 60 minutes sous une intensité de courant de 8,OA.
Une concentration de peroxyde d'hydrogène de 0.2 et 0.3 g/L (5,70 et 9,51 kg H202/tbs respectivement) a été dans certains cas nécessaire pour améliorer les performances du procédé. La concentration initiale en solides totaux des boues utilisées pour les essais était de 33,6 g/L, soit 3,4% de solides. Une fois traitées, les boues ont été floculées à l'aide d'un polymère organique vendu sous la marque de commerce Percol 789T"", alors que les boues non traitées ont été floculées à
l'aide d'un polymère vendu sous la marque de commerce Percol 757T"". La déshydratation subséquente des boues a été effectuée à l'aide d'une unité de filtration sous vide (SV2). Ces essais de stabilisation électrochimique, suivis de la floculation et déshydratation des boues ont été effectués et comparés aux boues non-traitées.
Le Tableau 5 compare les conditions expérimentales et les principaux résultats de déshydratation des boues.

TABLEAU 5 ESSAIS DE PRÉ-CONDITIONNEMENT ET DE STABILISATION ÉLECTROCHIMIQUE
DE BOUES MIXTES NON-DIGÉRÉES D'UNE STATION D'ÉPURATION D'EAUX
USÉES MUNICIPALES
Paramètres Essais CONT J K L M
pH final 5,4 4,17 4,03 4,12 4,11 POR final (mV) -138 -70 -55 -35 -22 Temprature (C) 10,2 23,7 24,3 27,3 22 Intensit (A) 0,0 8,0 8,0 8,0 8,0 Conductivit (mS/cmz)0,8 6,5 6,3 4,7 10,2 Dure traitement 0,0 60 60 60 60 (min) Unit de filtration SV2 SV2 SV2 SV2 SV2 Consommation (kgltbs) HzS04 0,0 36,3 41,7 35,4 44,2 Na2S04 0,0 149 149 74,5 298 HZOZ 0,0 5,7 0,0 9,51 0,0 Polymre 5,0 4,5 4,5 4,5 3,7 nergie (kWhltbs) 0,0 586 532 708 422 Valeur fertilisante DCO filtrat (mg/L) 2850 3480 3253 3481 3269 N-NH4 filtrat (mg/L)182 191 181 178 185 P-P04 filtrat (mg/L)53,0 63 120 32 174 Microorganismes Coliformes fcaux 9,2 x 105 271 271 271 536 (UFC/100 mL) Coliformes totaux 1,61 x 536 13095 271 5655 10' (UFC/100 mL) Dshydratation Siccit finale (% 21,6 28,1 24,9 26,4 22,4 p/p) Rduct. masse (% 23,3 13,2 18,2 3,7 p/p) SV2 : unité de filtration sous vide ayant une surface filtrante de 201 cm2 [00121] Les pH finaux des boues traitées se situent entre 4,03 et 4,17 alors que les valeurs finales de POR sont comprises entre -70 et -22 mV. Dans le cas des boues non traitées, des valeurs moyennes de pH de 5,36 t 0,07 et de POR de -138 t 14 mV ont été mesurées.

.._~.~..n.~__..~. ..._...."__,..~~~~.....

[00122] La température moyenne initiale des boues était de 10,2 t 1,7°C, alors que celle des boues traitées variait entre 22 et 27°C. Lors des essais, la conductivité
du milieu est passée d'une valeur moyenne de 0,8 t 0,1 mS/cm2 (boues initiales) à
une valeur finale se situant entre 4,7 et 10,2 mS/cm2 (boues traitées). La conductivité du milieu est donc relativement bonne. Aussi, une consommation énergétique variant entre 422 et 708 kWh/tbs a été requise pour la stabilisation des boues. La consommation énergétique est d'autant moins importante que la conductivité électrique augmente.
[00123] Le dosage optimal de polymère pour la floculation des boues non-traitées se situait approximativement à 5,0 kg/tbs. En comparaison, des concentrations de 3,7 et 4,5 kg polymère/tbs ont été requises pour la floculation des boues traitées.
[00124] Une valeur moyenne de siccité de 21,6 % (p/p) a été mesurée lors de l'essai contrôle (CONT) de déshydratation des boues non-traitées effectué en triplicata. L'application du procédé électrochimique (essais J, K, L et M) a permis d'accroître la siccité à des valeurs comprises entre 22,4 et 28,1 % (p/p), soit des gains de 0,8 à 6,5 points de siccité. Cette hausse de la siccité des boues déshydratées permet de réduire la quantité de boues générées, soit entre 3,7 et 23,3% (p/p).
[00125] L'efficacité désinfectante du procédé a également été évaluée par la mesure des concentrations de germes indicateurs de contamination bactérienne (coliformes fécaux et totaux) dans les boues liquides (traitées et non-traitées). Les résultats obtenus montrent une élimination efficace de ces indicateurs de pathogènes. Ainsi, des concentrations relativement élevées de coliformes fécaux et totaux de 9,2 x 105 et 1,6 x 10' UFC/g b.s. ont été respectivement mesurées dans les boues non traitées. En comparaison, des concentrations résiduelles de coliformes fécaux comprises entre 271 et 536 UFC/g b.s. (>99.0% de réduction de coliformes fécaux) ont été mesurées dans les boues traitées. Les mesures de concentrations résiduelles de coliformes totaux effectuées sur les boues traitées _.~.~~.,w...~..~,.~._ ,. _.~.."P.. .. _.._ indiquent des concentrations comprises entre 536 et 13 095 UFC/g b.s. (>99.9%
de réduction de coliformes totaux).
[00126] D'autre part, la valeur fertilisante des boues suite à l'application du procédé a été évaluée par la mesure des concentrations d'éléments nutritifs (DCO, P-P04 et N-NH4) dans les filtrats de déshydratation des boues. Ä l'exception de la concentration de P-P04 mesurée lors des essais K et M, l'ensemble des paramètres enregistrés montre que l'application du procédé n'induit pas une perte considérable de la valeur fertilisante des boues. Par exemple, une hausse de la concentration de DCO variant entre 12 et 18% et une légère hausse de N-NH4 variant entre 1.6 et 5%
ont été mesurées suite à l'application du traitement électrochimique. En particulier lors de l'essai L, une baisse de la concentration de P-P04 dans le filtrat de déshydratation des boues traitées a été enregistrée. Une partie non négligeable des éléments fertilisants est donc maintenue dans la fraction solide des boues traitées.
[00127] En somme, l'analyse de l'ensemble des résultats présentés au Tableau 5 montre que l'essai L serait l'essai optimal pour la stabilisation et le conditionnement des boues municipales étudiées. Cet essai requiert une dose optimale de 74,5 kg Na2SOa/tbs, une concentration de 35,4 kg H2S0~/tbs, une concentration de 9,51 kg H202/tbs et une dose de 4,5 kg polymère/tbs. Une consommation énergétique de 708 kWh/tbs est également requise pour le traitement électrochimique des boues. Une siccité relativement élevée de 26,4 (p/p) et un abattement de coliformes fécaux et totaux allant jusqu'à 4 unités logarithmiques (> 99,9% de réduction de coliformes) sont obtenus.
[00128] La concentration de polluants organiques dans les boues traitées issues de l'essai optimal L a été analysée et comparée aux boues non traitées.
Les principaux contaminants organiques retrouvés dans ces boues sont regroupés au Tableau 6.

.~.~.a,.,..~.. ~.... ,. . ..." .

TABLEAU 6 CONCENTRATIONS DES TRIHALOMÉTHANES (THM), DES HYDROCARBURES
AROMATIQUES MONOCYCLIQUES (HAM)ET DES COMPOSS
PHNOLIQUES

DANS LES CHANTILLONS
DE BOUES LIQUIDES
NON-TRAITES ET TRAITES, MESURES LORS DE L'APPLICATION DES CONDITIONSOPTIMALES
DE

TRAITEMENT DES BOUES RES
MIXTES NON-DIG

Polluants organiques Units Boues Boues non traites traites Trihalomthanes (THM) Chlorure de vinyle wg/L < 8 < 8 Dichloromthane wg/L < 200 < 200 Chloroforme ~g/L 54 22 Ttrachlorure de carbone~g/L < 4 < 4 1,12,2-Ttrachlorothane~g/L < 20 < 20 Bromoforme ~g/L < 4,0 < 4,0 Hydrocarbures aromatiques monocycliques (HAM) Benzne ~g/L < 8,0 < 8,0 Tolune ~g/L 10000 1400 Chlorobenzne ~g/L < 8 < 8 thylbenzne ~g/L < 4 15 Styrne ~g/L < 4,0 < 4,0 1,3,5-trimthylbenzne ~gIL 5,2 < 4,0 1,2,4- trimthylbenzne ~g/L 16 < 4,0 1,3-dichlorobenzne ~g/L < 4 < 4 1,4-dichlorobenzne ug/L 26 5,5 Composs phnoliques Phnol ~gIL 130 53 o-crsol ~g/L 23 160 m-crsol ~g/L 13 53 p-crsol ~g/L 2200 770 2-chlorophnol ~g/L < 7,0 < 5,0 3-chlorophnol ~g/L < 7,0 < 50 4-chlorophnol ~g/L < 1,0 1,8 2,4 et 2,5 Dichlorophnol~g/L < 10,0 <7,0 3,5-Dichlorophnol ~g/L < 7,0 < 5,0 2,3-Dichlorophnol wg/L < 5,0 < 5,0 2,4,5-Trichlorophnol ~g/L < 5,0 <4,0 2,3,4-Trichlorophnol ~g/L < 4,0 < 3,0 3,4,5-Trichlorophnol ~g/L < 5,0 < 4,0 2,3,4,5-Ttrachlorophnolwg/L < 4,0 < 3,0 Pentachlorophnol ~g/L < 4,0 < 3,0 _.~...:.~~.~...~...,..~ . ......~..~w..m._.._~._.

[00129] Les concentrations des trihalométhanes (THM) mesurées dans les boues traitées et non traitées étaient pour la plupart inférieures aux limites de détection, à l'exception du chloroforme. Une concentration de 54 ~g/L a été
enregistrée dans les boues non traitées comparativement à 22 ~,g/L mesurée dans les boues traitées, soit une réduction de plus de 50% de chloroforme.
[00130] En ce qui concerne les hydrocarbures aromatiques monocycliques, la plus forte concentration mesurée dans les boues non traitées était 10 000 ~,g/L de toluène, comparativement à 1 400 p,g/L enregistrée dans les boues traitées, soit une élimination de 86% de toluène lors du traitement.
[00131] Par ailleurs, l'analyse des composés phénoliques dans les boues initiales (boues non traitées) indique une concentration de 130 pg/L de phénol et une concentration de 2 236 ~g/L de crésol (o-crésol, m-crésol et p-crésol). En comparaison, l'application du traitement électrochimique permet de réduire la concentration de phénol et de crésol à des valeur respectives de 53 wg/L (soit une réduction de 59% de phénol) et 963 pg/L (soit une réduction de 57% de crésol).
[00132] En définitive, le traitement électrochimique proposé permet de stabiliser les boues du point de vue microbiologique, d'accroître la siccité
des boues déshydratées et de conserver la valeur fertilisante des boues tout en favorisant une élimination importante des polluants organiques.
According to another specific embodiment, the electrolytic cell works at an intensity varying between about 2 and about 15A, which corresponds to a density anodic current ranging from about 1.2 to about 8.8 A / dm 2. According to one other Specific realization, the electrolytic cell operates at an intensity varying between about 5 and about 10A, which corresponds to anodic current density ranging from 2.9 to about 5.9 A / dm2. According to another embodiment specific, the electrolysis is applied for a duration varying between approximately 10 and approximately 120 minutes. According to another specific embodiment, the electrolysis is applied for a duration varying between approximately 30 and 60 minutes.
According to another specific embodiment, the electrolytic cell is type single cylindrical including concentric electrodes ers metal and disposed such that an anode is immediately followed by a cathode. According to one another specific embodiment, the electrolytic cell is of type single cylindrical ..

comprising a series of circular metal electrodes and placed in position stable and horizontal so that an anode is immediately followed by a cathode. It can also be of parallelepipedal shape comprising a series planar and rectangular electrodes arranged so that an anode is immediately followed by a cathode.
According to another specific embodiment, at least one of the anodes of the cell Electrolytic is made of a material selected from coated titanium ruthenium oxide (Ti / RuO 2), iridium oxide (Ti / 1rO 2), tin oxide (Ti / Sn02) platinum (Ti / Pt), and a combination of these materials, and the at least one cathode is made of a material selected from titanium (Ti), stainless steel (Stainless steel) and a combination of these materials. According to another specific embodiment, the electrodes are expanded metal or solid plates. According to another production Specifically, the electrodes are spaced so as to create a distance between electrode between about 1 and about 5 cm.
According to another variant of the present invention, the acidification of sludge is carried out by adding an inorganic acid chosen from the group consisting of of sulfuric acid, hydrochloric acid, nitric acid, acid phosphoric, a industrial spent acid and a combination of at least two of these acids. according to a Another specific embodiment of the present invention, electrolysis is conducted at a temperature of between about 10 and about 60 ° C
without input outside heat. According to another specific embodiment of the present the invention, the electrolysis is conducted at a temperature of between 20 and about 40 ° C without external heat input. According to another mode specific of Embodiment of the present invention, the electrolyzed sludge is mixed with sewage sludge. According to another specific embodiment of the present In the present invention, the sewage sludge has an initial concentration of solids totals ranging from about 5 to about 50 g / L. According to another specific mode of Embodiment of the present invention, the electrolyzed sludge is flocculated by the addition of a flocculating agent to generate flocculated sludge. According to one other Specific embodiment of the present invention, flocculated sludge are ~.

dried. According to another specific embodiment of the present the electrolyzed sludge is completely (pH7) or partially (pH
<7) neutralized by the addition of an alkaline agent. According to another mode specific of embodiment of the present invention, the dewatered sludge is neutralized by adding an alkaline agent immediately after dehydration. According to one other specific embodiment of the present invention, sludge dried neutralized by addition of an alkaline agent after a period of storage of sludge. According to another specific embodiment of the present invention, the alkaline agent used to neutralize the sludge is chosen from the group composed of lime, sodium hydroxide, calcium carbonate, hydroxide ammonium hydroxide, magnesium hydroxide, dolomite, an industrial worn base and a combination of two or more of these alkaline agents.
According to another specific embodiment, the present invention has the following object a process for conditioning sewage sludge, characterized in that comprises the following steps: acidification of the sewage sludge so as to reach a pH between about 3.5 and about 5 to generate acidified sludge; adding ion selected from the group consisting of chloride ions and sulfate ions; and electrolysis of acidified sludge in an electrolytic cell comprising of the electrodes including at least one anode and at least one cathode, the cell being capable of generating in situ a bactericidal oxidant selected from the acid hypochlorous and persulfuric acid, to generate electrolyzed sludge, sludge electrolyses with dehydration and higher stability than the sludge treatment. According to other specific embodiments of the present invention, the steps of acidification and addition of ions are carried out successively or simultaneously. The method can also be operated in the mode selected from group composed of the cuvée, semi-continuous and continuous modes.
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The method of the invention makes it possible to significantly improve the dewaterability characteristics of sludge by increasing the dryness of sludge during of their mechanical dehydration.

~ .., _ * ..

In addition, this technology is more efficient than the technologies.
usual mesophilic aerobic or anaerobic digestion for the destruction of indicators bacterial pathogens (> 5 log reduction units).
coliforms feces and total or elimination of more than 99.9%) and thus allows stabilization effective sludge. Finally, the application of this technology does not affect no significantly the nutrient content of sludge dehydrated and significantly reduces the generation of sludge odors.
The in situ generation of an oxidant for the treatment of sludge, gives also a practical advantage to the present invention because it allows a go to overcome the difficulties associated with the transport and handling of product processing by increasing the dryness of the sludge and secondly, it makes it possible to store sludge treated and dehydrated for a long time and without emanation unpleasant odors.
The invention has been described generally, and is now illustrated by nonlimiting examples of embodiment given as an indication.

Treatment of municipal sewage sludge The process according to the invention has been tested on digested sludge from of municipal wastewater treatment. These sludges are generated in reactors sequential biologics (RBS) and are collected at the end of the storage aerobic. The initial total solids concentration of these sludges was 21.6 gL.
The electrochemical reactor used for the tests is shown schematically in FIG.
2. The Cylindrical electrolytic cell made of plexiglass consists of two electrodes concentric and equipped with a propeller stirrer in Teflon "". The cathode is a ElectrolyticaT "brand titanium expanded cylinder, with a radius of 9 cm, height 28 cm, mesh size 9.08 dm2 and empty surface area between the stitches 7.87 dm2.
The centrally located anode surrounding the agitator rod is a cylinder in deployed titanium brand ElectrolyticaT "", radius 5 cm, height 28 cm, area of mesh 5.04 dm2 and empty surface area between the meshes 4.37 dm2. The volume treated . ~. ..,. ..

was 5.0 L and only one third of the active surface of the anode (1.7 dm2 ) and some cathode (3.0 dm2) was immersed in the effluent to be treated.
A series of experiments was carried out at current intensity and temperature variables in batch mode. The prior acidification of the sludge has been carried out by addition of concentrated sulfuric acid (H2SO4, 10 N), or hydrochloric acid concentrated (HCl, 3 N). The sludge was subjected to an electrolysis of 30 min, period during which the sludge was continuously agitated. A
times treated, the sludge was flocculated by addition of an organic polymer cationic sold under the trademark Zetag 7689T "" and sludge was filtered under empty for a period of 10 minutes and under a pressure of 750 mm Hg.
The SV1 filtration unit used in the tests included a pump vacuum, a buchnerT "" and Whatman 934AHT membranes "" (trademark) having a porosity of 1.5 gym. The dryness of the dewatered sludge was subsequently measured after drying of these at 105 ° C for a period of 24 h. The filtrates were preserved for chemical analysis (chemical oxygen demand (COD), ammonia nitrogen (N-NH4) and nitrates / nitrites (N- (NO- / NO2)).
The experimental conditions imposed and the results obtained are shown in Table 1. The data provided in the CONT column correspond to to the results of the control test (without treatment) performed in triplicate and serving as basis of comparison with treated sludge. In Test A, no reagent n / A
was added to sludge before electrolysis, unlike tests B, C and D at Classes of which prior acidification has been carried out, followed or not by the addition of of sodium chloride. Consumptions of chemical reagents are given in kilogram of 100% (pure) products per tonne of dry sludge (tbs). energy consumed during electrolysis is expressed in kilowatt hours per tonne of sludge dry (kWh / tbs).
The final pH values measured during the tests are between 4.53 and 6.81 while final POR values range from -181 to 129 mV. During the trials a sulfuric acid consumption of 14.6 or 27.6 kg H2S04 / tbs was employee.

. ... k ... .. ... .., ".

For hydrochloric acid, a contribution of 31.0 kg / HCl was tested.
On the other hand, an addition of 92.5 kg NaCl / tbs (4.3 g NaCl / L) was made during of the trials.
The optimum polymer dosage for the flocculation of non-sludge treated itself was approximately 1.9 kg / tbs. In comparison, concentrations of 1.4 and 2.3 kg polymer / tbs were required for sludge flocculation processed. As well, energy consumption between 252 and 1480 kWh / tbs was required for the stabilization of sludge.
An average dryness value of 12.5% (w / w) was measured during tested Control (CONT) of dewatering of untreated sludge carried out in triplicate.
The application of the process (tests B, C and D) made it possible to increase the dryness to of the between 14.4 and 23.0%, representing gains of between 1.9 and 10.5 points dryness. This increase in the dryness of dewatered sludge makes it possible to reduce the quantity of sludge generated, ie between 13.3 and 45.8% (w / w). In contrast, a loss dry matter content of 1.2 points was recorded following the application of the done without initial acidification of the sludge, nor prior addition of chlorine sodium. II is It is important to note that in tests B, C and D, the addition of NaCl reagents or HCI has allowed to enrich the sludge in chloride ion, which is favorable to the production in of hypochlorous acid useful for the disinfection and deodorization of sludge and useful as well as the dewaterability of sludge.

+. ... ".

PR-PACKAGING
AND STABILIZATION
electrochemical MIXED DIES RES AROB IES ISSUES N PURATION
ONE WATER
STATIO

MUNICIPAL USES

Parameters Tests CONT ABCD

pH ~ final 6.81 6.81 4.90 4.97 4.53 Final POR (mV) -200 -181 83 81 129 Temperature (C) 25.0 31.0 23.0 29.9 41.2 Intensity (A) 0.0 5.0 5.0 10.0 10.0 Conductivity (mS / cm2) 1.28 1.10 5.63 5.37 3.72 Duration of treatment - 30 30 30 30 (Min) SV1 SV1 SV1 SV1 SV1 filtration unit Consumption (kgltbs) H2S04 0.0 0.0 14.6 27.4 0.0 HCI 0.0 0.0 0.0 0.0 31.0 NaCl 0.0 0.0 92.5 92.5 0.0 Polymer 1,9 2,3 1,4 2,3 1,4 energy (kW / tbs) 0.0 807 257 842 1 480 Fertilizer value COD filtrate (mg / L) 489 417 831 1 280 1 190 N-NH4 filtrate (mg / L) 67.7 61.6 68.5 80.7 85.7 P-P04 filtrate (mg / L) 11.7 6.23 12.8 11.0 14.6 N02 / N03 filtrate (mg / L) 0.19 0.40 0.39 0.15 0.24 dehydration Final Siccit (% w / w) 12.5 11.3 15.7 14.4 23.0 Reduction of mass - -10.2 20.2 13.3 45.8 (%

P / P) SV1: filtration unit 78,5 cm2 under vacuum having a filtering surface of The in situ production of HCIO is also useful for the oxidation of compounds organic dissolved on colloidal materials. HCIO's action on these soluble materials allows better aggregation of colloidal materials and a more efficient dewatering of treated sludge. To this is added a increase of the temperature during the electrolysis, which induces a transformation physical sludge, conducive to better dewatering of sludge. In particular, the better dryness of dewatered sludge (23.0% w / w) recorded during the test D is partly attributed to an appreciable increase in temperature (41.2 ° C).
The preservation of the fertilizing elements of the sludge following the application of the The method was evaluated by measuring the concentration of COD, P-P04, N-NH4 and N- (NO3 / NO2) in the sludge dewatering filtrates. The values measured values show that the application of the process does not induce a loss appreciable the fertilizing value of the sludge, in particular as regards the elements P-P04, N-NH4 and N- (NO- / NO2). On the other hand, the application of the process leads to a increase in initial COD concentration (489 mg / L) to values included between 831 and 1280 mg / L. This increase of the COD in the filtrate of dewatering of treated sludge is mainly attributed to the action of HClO
organic molecules initially bound to the solid fraction of sludge, the treatment time not being long enough to obtain oxidation of these solubilized organic compounds (formation of H20 and release of CO2).
This first series of tests has thus demonstrated that it was possible to efficiently transform the particulate hydrophilic substances of the sludge into hydrophobic substances, which significantly improves the dewatering sludge while maintaining their fertilizing value.
The process was then applied to municipal sludge by injecting this different concentrations of sodium chloride, followed by the dehydration to using a vacuum filtration unit (SV2) having a filtering surface relatively large (compared to the SV1 filtration unit) and equipped with ....., ~ ... ~.,. .. ....

membranes with high porosity. The experimental procedure is succinctly described in Example 2.

Treatment of municipal sewage sludge by varying the amount electrolyte support The average concentration of total solids of municipal sludge used for testing is 22.6 g / L, or 2.3% solids. The process experimental employee is almost identical to the one used in the previous example. PH
initial sludge is adjusted by the addition of sulfuric acid. different concentrations of NaCl (0, 2, 4, 6 and 8 g / L) were added to the sludge to determine the optimal concentration for which better dehydration and best disinfection are obtained. Also, the addition of NaCl makes it possible to improve the conductivity of the reaction medium and thereby reduce the energy consumption.
The sludge is placed in the preceding reactor (FIG. 2), maintained with mechanical stirring and electrolyzed for a period of 60 minutes under a current intensity of 8 OA.
(0091) Subsequent dehydration of the sludge was carried out using a unit vacuum filtration system (SV2) having a filter area of 201 cm 2 and equipped with Whatman membranes (trademark) No. 4 of pore diameter variant between 20 and 25 ~, m. Samples of unfiltered sludge were kept for the measurements of faecal and total coliforms by the technique of the most likely (MPN).
Table 2 presents the experimental conditions used during the trials as well as the main results. The final pH values measured are between 3.85 and 5.10, while the redox potential (POR) values are included between 280 and 635 mV. The sulfuric acid consumptions are 29.2 and 23.3 kgH2S0 ~ / tbs, while a NaCl consumption varying between 88.5 and ., i ...

354 kg NaCl / tbs was also used. In addition, a consumption energy between 644 and 2340 kwh / tbs was required during testing. The contribution of NaCl in sludge (tests F, G, H and I) can reduce the quantity by up to 72%
energy consumed compared to test E during which no additional NaCl has not been performed. Optimal dosages determined by tests Preliminary flocculation was carried out by imposing concentrations variant between 0.5 and 8.0 kg / tbs of polymer for the flocculation of treated sludge and no treated are approximately 2.5 kg / tbs, with the exception of test H during which one concentration of 3.0 kg polymer / tbs was tested.

.A ~ .__ .._. . .., ~~, .._...

AEROBIC DERIVED SLUDGE FROM A WATER PURIFYING STATION
MUNICIPAL WELFARE
Parameters Tests CONT EFGHI

Final pH - 3.85 4.51 4.75 5.10 4.96 Final POR (mV) - 280 405 635 430 480 Temprature (C) 10.0 40.1 27 23 21.5 20.3 Intensity (A) 0.0 8.0 8.0 8.0 8.0 8.0 Conductivity (mS / cm2) 1.6 2.5 5.3 7.8 10.3 14.8 Duration of treatment - 60 60 60 60 60 (Min) HCIO residual 0.0 0.11 0.28 0.39 0.50 0.68 (G / L) SV2 SV2 SV2 SV2 SV2 SV2 filtration unit Consumption (kgltbs) H2S04 0.0 29.2 23.3 23.3 23.3 23.3 NaCI 0.0 0.0 88.5 177 266 354 Polymer 2.5 2.5 2.5 2.5 3.0 2.5 energy (kWh / tbs) 0.0 2340 1250 899 729 644 microorganisms Collar. fcaux (NPP / gbs) 140 885 1 130 133 <1 <1 Collar. totals (NPP / gbs) 355 1,600 2,000 412 _ 115 <1 dehydration Final Siccit (% 25.3 32.4 32.2 34.1 23.5 25.8 w / w) Reduction mass (% - 21.9 21.4 25.9 -7.6 1.9 w / w) SV2: filtration unit a surface under filter empty of 201 having cm2 . ~., _. . ~ .. ~. ~ ....

The average dryness obtained after dehydration of untreated sludge (CONT test) is 25.3%. The application of the process (tests E, F and G) allows to increase the dryness of dewatered sludge between 32.2% and 34.1%, gains from 6.9 to 8.8 dry points. This increase in the dryness of dewatered sludge reduces the amount of sludge generated by 21.4 to 25.9%. On the other hand, the dryness decreases (tests H and I) when the concentration of sodium chloride is set at 266 or 354 kg / tbs. This drop in dryness could be attributed to one residual concentration of relatively high HCIO (0.5 and 0.7 g / L
respectively), which is likely to interfere with the flocculant and avoid thus a good flocculation of sludge. The best dryness of sludge dried (34.2%) is obtained for an optimal sodium chloride concentration of 177 kg NaCl / tbs and a residual concentration of hypochlorous acid of 0.4 g HCI / L.
The disinfecting efficacy of the process was also evaluated.
The application process allows the effective removal of pathogen indicators, by the occurrence of faecal and total coliforms. Thus, concentrations relatively elevated faecal coliforms of 140,000 and 355,000 NPP / gbs were respectively measured in untreated sludge. In comparison, Residual concentrations of lower faecal coliforms 1 NPP / gbs (abatement greater than 5 log units) or between 133 and 1130 MPN / gbs have were measured in the treated sludge. Concentration measures residual total coliforms performed on the treated sludge indicate concentrations less than 1 NNP / gbs (allowance greater than 5 log units) or between 115 and 2,000 NPP / gbs.
In sum, the analysis of all the results presented in the Board 2, shows that Test G would be the optimal test for stabilization and conditioning of municipal sludge studied. This test requires a dose optimum of 177 NaCI kg / tbs, a concentration of 23.3 H2S04 kg / tbs, one dose of 2.5 kg polymer / tbs and energy consumption 899 kwh / tbs. Dryness relatively high of 34.1% (w / w) and an abatement of fecal coliforms and totals up to 3 log units (> 99.9% reduction) were obtained.

...., _ .., .. "~,." ~ _........., .... rt_x ..,, ......

In order to verify the reproducibility of the results obtained following the application of optimal conditions for the treatment of municipal sludge, a third series of tests was carried out according to the procedure described in example 3 next.

Treatment of municipal sewage sludge - audit of the reproducibility of the process Five liters of previously acidified municipal sludge, containing 4 g / L of NaCl (177 kg NaCl / tbs) were electrolyzed in the same apparatus (Figure 2) for 60 minutes under a current intensity of 8 OA. The dehydration subsequent sludge was carried out using a filtration unit under empty (SV2). These electrochemical stabilization tests, followed by flocculation and Sludge dewatering was done in triplicate. Tests of flocculation and dewatering of untreated sludge was also carried out in triplicate and compared to treated sludge. Table 3 compares the conditions experimental and the main results of sludge dewatering.
At the end of the electrochemical treatment, the average pH value of the sludge is 4.81 ~ 0.18 while that of the POR is 437 ~ 33 mV. In the case of untreated sludge an average pH value of 6.81 t 0.15 and a value Mean POR of -115 t 49 mV was measured. Negative values of POR
measured in untreated sludge are characteristic of a very reducer. In comparison, the high POR values measured in sludge treated indicate a highly oxidizing environment favored by in situ production from HCIO
during electrolysis.
The initial average temperature of the sludge was 11.3 t 0.4 ° C, while that of the treated sludge was 26.4 t 1.8 ° C. During the tests, the conductivity of the medium has increased from an average value of 2.3 to 0.7 mS / cm2 (initial sludge) to a final value of 8.2 t 0.4 mS / cm2 (treated sludge). Conductivity of the medium is _. ~ ", ~ .. _ .... ... ~~" .. .. _ ...

so relatively good. Also, an energy consumption of 862 ~ 9 kWh / tbs was required for sludge treatment.
The optimum polymer dosage for non-sludge flocculation treated was approximately 1.9 kg / tbs while an addition of 2.5 kg / tbs a was required for flocculation of treated sludge.

. ~ ..k__ r ..... ~~. ~ ... ... .. * ....._ AEROBIC DERIVED SLUDGE FROM A WATER PURIFYING STATION
MUNICIPAL WELFARE
Parameters Tests e Untreated sludge Processed sludge Final pH 6.35 0.15 4.81 0.18 Final POR (mV) -115 49 437 33 Intensity (A) 0.0 0.0 8.0 0.0 Temperature (C) 11.3 0.4 25.6 1.8 Conductivity (mS / cm2) 2.31 0.69 8.2 0.4 SV2 SV2 filtration unit Consumption (kgltbs) HzS04 0.0 0.0 23.3 0.0 NaCl 0.017017 0 Polymer 1.85 0.00 2.51 0.00 energy (kWh / tbs) 0.0 0.0 862 9 Fertilizer value COD filtrate (mg / L) 902 50 1 400 40 N-NH4 filtrate (mg / L) 76.1 5.3 76.8 1.7 P-P04 filtrate (mg / L) 4.6 1.0 2.6 0.1 K filtrate (mg / L) 94.2 9.5 121 1 Ca filtrate (mg / L) 59.7 2.8 124 2 Mg filtrate (mg / L) 66.6 1.9 97.3 1.2 microorganisms Fcaux coliforms (NPP / gbs) 200,000 21,000 <1 Total coliforms (NPP / gbs) 1,200,000 310,000 26 5 dehydration Final Siccit (% w / w) 23.9 1.3 33.4 1.4 Reduction of mass - 29.3 3.0 (%

w / w) a: triplicate tests SV2: Vacuum filtration unit having a filtering surface of 201 cm2 ~ ..._ ", ~ ... ._ ... ....,. ~. ~ ~ .. ~., [00101] An average dryness value of 23.9 t 1.3% (w / w) was recorded during dewatering tests of untreated sludge. In comparison, the application of electrochemical treatment makes it possible to increase the dryness of sludge to an average value of 33.4 t 1.4% (w / w), a dryness gain of 9.5 points. This increase in dryness results in, on average, a reduction of 29.3 ~ 3.0% in the mass of sludge generated following mechanical dewatering.
The low values of standard deviation calculated for each of the parameters operating procedures, as well as those relating to the estimation of the dryness of sludge dehydrated, testify to the repeatability of the results and the reliability of the process.
On the other hand, the disinfecting power of the process has been evaluated by the measurement after a two-week delay of the germs concentrations indicators of bacterial contamination (faecal and total coliforms) in sludge liquids (processed and untreated). The results obtained show an elimination total faecal coliforms (abatement greater than 5 log units) and one reduction appreciable total coliforms (upper abatement 4 units logarithmic).
The treatment therefore allows effective stabilization of municipal sludge point microbiological view.
[00104] Also, the fertilizing value of the sludges following the application of the process evaluated by measuring nutrient concentrations (COD, P-P04, NOT-NH4, Ca, K and Mg) in the sludge dewatering filtrates. Increases of concentrations of Ca, K and Mg in solution, estimated at 52, 22 and 32% were observed. An increase in organic matter (COD) in solution (estimated at around 35%) was also observed. A fraction of items nutrients (K, Mg and Ca) and organic matter, initially related to Contents insoluble sludge, is put in solution following the application of the process.
In In any case, the application of the process does not result in solubilization considerable of K, Mg, Ca and COD. A significant part of these elements is maintained in the solid fraction of the sludge making them suitable for spreading.

~~ _r ,, .. ~~ _. ._, .. m. . , .._., ....

In particular, the concentrations of NH4 measured in the filtrate of dewatering treated sludge are of the same order of magnitude as those recorded in the dewatering effluent of untreated sludge, then that the P-P04 concentration was reduced by 44% in the dewatering effluent of the treated sludge. This reduction of P-PO 4 in solution is attributed to a coprecipitation of phosphate ions in the solid fraction of the sludge during treatment. In a global way, the application of the method makes it possible to conserve the fertilizing value of sludge.
[00106] The reduction of foul odors of sludge following the application of the The process was also evaluated by a qualitative method of perception smell, based on a scale of 1 (no smell) to 5 (presence smell very unpleasant). To do this, thirteen individuals of sensitivities different have been tested. According to the established scale (1 = no smell, 2 =
smell not unpleasant; 3 = slightly unpleasant smell; 4 = unpleasant smell and 5 = very unpleasant smell), notes were assigned to the samples. At total, 7 samples were presented to the individuals among whom were three treated and dewatered sludge samples, three sludge samples no treated and dehydrated and a sample of black earth (sample control).
The control sample is a sample of black earth sold in the trade for residential growth of plants. This sample control served as a basis comparison with treated and untreated sludge. An average value of 3.8 t 0.8 was attributed to untreated sludge, while a value of 2.3 t 0.8 has been attributed to treated sludge. With regard to the control sample (soil black), a value of 1.2 t 0.4 has been attributed to it.
[00107] The olfactory odor perception being different from an individual to the other, the average obtained for each type of sample might not be representative. However, considering all the results obtained on each sample type as being a statistical population and in admitting that the sampled population follows a normal distribution, it was possible to determine the confidence interval of the true mean (p) with a degree of confidence of ~ .., ~ ..m ~ r. ..._.... , ~., ~ _ ._.__.._ 99%. Thus, the absolute average of the odors emanating from the control sample (Earth black) ranged from 0.92 to 1.54, while the absolute average of odors from treated sludge was between 1.97 and 2.63 and that of non sludge treated was between 3.47 and 4.13. It is important to note that intervals of determined confidences do not intersect. The volunteers therefore noted of the differences in odor intensities for each type of sample (sludge treated untreated sludge, and black earth). Electrochemical treatment induces a noticeable decrease in foul odors.
[00108] The preceding examples relate to the treatment of sludge Municipal. In particular, Example 3 made it possible to check the reproducibility and process reliability on such effluents. The following example 4 demonstrates applicability of the process on secondary sludge from a water treatment plant waste a pulp and paper mill. Operating conditions best determined during the previous tests (in particular as regards the time of treatment, NaCl concentration and current intensity) were directly applied.

Secondary sludge treatment of pulp and paper The initial total solids concentration of the sludge used to the tests was 12.5 g / L, or 1.3% solids. Sludge (5.0 L) initially acidified and containing 4 g / L of NaCl, were placed in the same reactor (described previously, Figure 2) and electrolyzed for a period of 60 minutes under a current intensity of 8 OA. Once treated, the sludge has been flocculated to using an organic polymer sold under the trademark LPM 9511 T "", followed by dehydration using vacuum filtration unit (SV2) described previously. Table 4 compares the operating conditions as well as main results of dewatering tests on treated and non-treated sludge treated made in triplicate. Also shown in this table are the concentrations of nutrients and the residual concentrations of seeds pathogen indicators.

[00110] The average pH and POR values of the treated sludge are respectively at 4.41 t 0.16 and 490 t 113 mV, while average values (pH
and POR) untreated sludge is 6.24 t 0.13 and -117 t respectively mV.
During the tests, an average acid consumption of 13.2 kg of H2S0.4 / tbs was used for sludge acidification. The rise in concentration chloride ions in the sludge (for the production of HCIO) required a supply of 200 kg NaCl / tbs. Also, an average energy consumption of 1100 t 40 kWh / tbs was required during sludge treatment.
[00112] The optimal polymer dosage for non-sludge flocculation treated and treated sludge was identical and was approximately at 3.0 kg / tbs.
[00113] The application of the method allows an effective elimination of pathogen indicators (faecal and total coliforms). So, a concentration of faecal and total coliforms of 216800 NPP / gbs and 284800 NPP / gbs was respectively measured in untreated sludge. In comparison, measures performed on treated sludge samples indicated a concentration residual fecal coliform less than 1 MPN / gbs (greater than log units) and a residual concentration of total coliforms of 18 MPN / gbs (abatement greater than 4 log units).
Measurements of ammoniacal nitrogen (, N-NH4) and phosphate (P-P04) in the dewatering filtrates of treated and untreated sludge show that the application does not solubilize these elements. On the other hand, a increase in the concentration of organic matter (COD) in solution (estimated at approximately 43%) was observed. A fraction of the organic matter initially related to the insoluble matter of the sludge, is put in solution following the application of process.

.... k .. ~~ .. ~. .... w. . , ..... ". ~ .. ~~ A ~ _a ......

SECONDARY SLUDGE FROM A WASTEWATER PURIFYING STATION
FROM A PLANT OF PAPERS AND PAPERS
Parameters Tests a Untreated sludge Processed sludge Final pH 6.24 t 0.13 4.41 0.61 Final POR (mV) -117 53 490 113 Intensity (A) 0.0 t 0.0 8.0 0.0 Temperature (C) 14.3 2.4 26.1 0.5 Conductivity (mS / cm2) 0.93 0.16 7.69 0.22 SV2 SV2 filtration unit Consumption (kgltbs) HZS04 0.0 0.0 13.2 0.0 NaCI 0.0 0.0 200 0 Polymer 3.0 0.0 3.0 0.0 energy (kWh / tbs) 0.0 0.0 1 100 40 Fertilizer value COD filtrate (mg / L) 550 173 970 36 N-NH4 filtrate (mg / L) 45.4 4.9 42.3 1.7 P-P04 filtrate (mg / L) 21.5 1.6 21.9 1.8 microorganisms Fc coliforms (NPP / gbs) 216,800 <1 Total Coliforms (NPP / gbs) 284,800 18 31 dehydration Final Siccit (% w / w) 19.9 0.2 25.3 1.2 Reduction of mass (% - 21.2 3.8 w / w) a: triplicate tests SV2: Vacuum filtration unit having a filtering surface of 201 cm2 (00115) An average value of 19.9% (w / w) was measured during the tests of dewatering of untreated sludge. The application of the process allowed increase the dryness at a value of 25.3% (w / w), a gain of 5.4 dry points.
This increase in the dryness of dewatered sludge reduces by 21.2% the mass sludge produced.
Moreover, the elimination of foul smelling sludge following the application of the process was evaluated by a qualitative method of perception Olfactory. An average value of 4.5 t 0.5 was attributed to non-sludge treated while a value of 2.4 t 0.4 was attributed to the treated sludge. With regard to the black soil sample (control sample), a value of 1.2 t 0.3 him has been awarded.
[00117] As before, confidence intervals containing the absolute average odors perceived by volunteers on each type samples were determined. So, the absolute average of odors from of the control sample (black earth) ranged from 0.90 to 1.40. In comparison, the absolute average odor from treated sludge was between 2.20 and 2.60 and that of untreated sludge was between 4.20 and 4.70. The treatment electrochemical sludge therefore allows a significant reduction of odors foul smelling from untreated sludge.
[00118] Examples 1 to 4 above show that the best stabilization tests (destruction of pathogens and elimination of odors) and dehydration (increased dryness of dewatered sludge) are obtained by addition of chloride ion in the sludge, which reagent is favorable to the in situ production of hypochlorous acid (HCIO) required for disinfection and to the deodorization of these biosolids. Analysis of treated and dehydrated sludge indicates, however, the possibility of generating by-products, such as chloroform (2.8 to 6.7 mg / kg DM), vinyl chloride (41 mg / kg DM), toluene (28.5 mg / kg DM), chlorophenol (2.1 mg / kg DM), dichlorophenol (3.5 mg / kg DM) and trichlorophenols (5.0 mg / kg DM), which are considered to be carcinogens.

-, + ... w._ ...... v4. ~ ".. ~, .. ~~ ....

These by-products are in fact obtained following the reaction of HCIO on some specific organic compounds called precursors (phenols, substances humic and fulvic, etc.) commonly found in wastewater and sludge treatment.
In order to avoid the formation of these toxic byproducts, the NaCl electrolyte can be substituted with Na 2 SO 4. The addition of Na2SO4 reagent allows indeed to enrich the sludge in sulphate ions whose anodic oxidation leads to the formation of persulfate or persulfuric acid (H2S20a), an oxidant bactericidal very powerful able to oxidize organic and inorganic compounds malodorous. Thus, a fifth series of tests was carried out according to the procedure described in Example 5.

Treatment of municipal sewage sludge with a source of sulphate ions title of electrolyte support [00120] Five liters of undigested mixed sludge, previously acidified (35.4 to 44.2 kg H2S0 ~ / tbs) and containing 2.5 to 10 g / L Na2SO4 (74.5 to 298 kg) Na2S0 ~ / tbs) were electrolyzed in the same reactor (previously described, Figure 2) for a period of 60 minutes under a current intensity of 8 OA.
A concentration of hydrogen peroxide of 0.2 and 0.3 g / L (5.70 and 9.51 kg H202 / tbs respectively) has been necessary in some cases to improve process performance. Initial concentration of total sludge solids used for testing was 33.6 g / L, or 3.4% solids. Once processed, sludge was flocculated using an organic polymer sold under the brand name of Percol 789T "", while the untreated sludge was flocculated at ugly of a polymer sold under the trademark Percol 757T "". The dehydration Subsequent sludge was carried out using a filtration unit under empty (SV2). These electrochemical stabilization tests, followed by flocculation and Sludge dewatering was performed and compared to untreated sludge.
The Table 5 compares the experimental conditions and the main results of sludge dewatering.

NON-DIGERATED MIXED SLUDGE OF A WATER PURIFYING STATION
MUNICIPAL WELFARE
Parameters Tests CONT JKLM
Final pH 5.4 4.17 4.03 4.12 4.11 Final POR (mV) -138 -70 -55 -35 -22 Temprature (C) 10.2 23.7 24.3 27.3 22 Intensity (A) 0.0 8.0 8.0 8.0 8.0 Conductivity (mS / cm 2) 0.8 6.5 6.3 4.7 10.2 Hard treatment 0.0 60 60 60 60 (Min) SV2 SV2 SV2 SV2 SV2 filtration unit Consumption (kgltbs) HzS04 0.0 36.3 41.7 35.4 44.2 Na2S04 0.0 149 149 74.5 298 HZOZ 0.0 5.7 0.0 9.51 0.0 Polymer 5,0 4,5 4,5 4,5 3,7 energy (kWhltbs) 0.0 586 532 708 422 Fertilizer value COD filtrate (mg / L) 2850 3480 3253 3481 3269 N-NH4 filtrate (mg / L) 182 191 181 178 185 P-P04 filtrate (mg / L) 53.0 63 120 32 174 microorganisms Coliforms fcaux 9.2 x 105 271 271 271 536 (CFU / 100 mL) Total coliforms 1.61 x 536 13095 271 5655 10 ' (CFU / 100 mL) dehydration Final Siccit (% 21.6 28.1 24.9 26.4 22.4 w / w) Rduct. mass (% 23.3 13.2 18.2 3.7 w / w) SV2: vacuum filtration unit having a filter surface of 201 cm2 The final pH of the treated sludge is between 4.03 and 4.17, then that the final POR values are between -70 and -22 mV. In the case untreated sludge, average pH values of 5.36 t 0.07 and -138 t 14 mV were measured.

.._ ~. ~ ..N. ~ __ .. ~. ..._.... "__ .. ~~~~ .....

The initial average temperature of the sludge was 10.2 t 1.7 ° C, then that treated sludge ranged from 22 to 27 ° C. During the tests, conductivity of the medium increased from an average value of 0.8 t 0.1 mS / cm 2 (sludge initials) to a final value of between 4.7 and 10.2 mS / cm 2 (treated sludge). The Conductivity of the medium is therefore relatively good. Also, a consumption energy consumption between 422 and 708 kWh / tbs was required for the stabilization of sludge. Energy consumption is even lower than the electrical conductivity increases.
The optimum polymer dosage for non-sludge flocculation treated was approximately 5.0 kg / tbs. In comparison, concentrations of 3.7 and 4.5 kg polymer / tbs were required for the flocculation treated sludge.
An average dryness value of 21.6% (w / w) was measured during the control test (CONT) for dehydration of untreated sludge carried out in triplicate. The application of the electrochemical process (tests J, K, L and M) has allowed to increase dryness to between 22.4% and 28.1% (w / w), either gains from 0.8 to 6.5 dry points. This increase in sludge dryness dehydrated reduces the amount of sludge generated, between 3.7 and 23.3% (w / w).
The disinfecting efficacy of the process was also evaluated by the measuring bacterial indicator bacteria concentrations (faecal and total coliforms) in liquid sludge (treated and non-treated).
treated). The The results obtained show an effective elimination of these indicators of pathogens. Thus, relatively high concentrations of coliforms fecal and total of 9.2 x 105 and 1.6 x 10 'CFU / g bs were respectively measured in untreated sludge. In comparison, residual concentrations of faecal coliforms between 271 and 536 CFU / g bs (> 99.0% reduction of faecal coliforms) were measured in the treated sludge. The measures of Residual concentrations of total coliforms made on sludge treated _. ~. ~~., w ... ~ .. ~,. ~ ._,. _. ~ .. "P .. .. _.._ indicate concentrations between 536 and 13 095 CFU / g bs (> 99.9%) of reduction of total coliforms).
On the other hand, the fertilizing value of the sludge following the application of process was evaluated by measuring nutrient concentrations (COD, P-P04 and N-NH4) in the sludge dewatering filtrates. Except of the concentration of P-P04 measured in tests K and M, all settings recorded shows that the application of the process does not induce a loss considerable the fertilizing value of the sludge. For example, an increase in concentration of COD between 12 and 18% and a slight increase in N-NH4 between 1.6 and 5%
were measured following the application of electrochemical treatment. In particular In test L, a decrease in the concentration of P-P04 in the filtrate of dewatering of treated sludge was recorded. A non negligible nutrients is therefore maintained in the solid fraction of sludge processed.
[00127] In sum, the analysis of all the results presented in Table 5 shows that the L-test would be the optimal test for stabilization and the conditioning of municipal sludge studied. This test requires a dose optimum of 74.5 kg Na2SOa / tbs, a concentration of 35.4 kg H2S0 ~ / tbs, a concentration of 9.51 kg H202 / tbs and a dose of 4.5 kg polymer / tbs. A
energy consumption of 708 kWh / tbs is also required for the electrochemical treatment of sludge. Relatively high dryness of 26.4 (w / w) and a fecal and total coliform abatement of up to 4 units logarithmic (> 99.9% coliform reduction) are obtained.
[00128] The concentration of organic pollutants in the treated sludge from the optimal test L was analyzed and compared to untreated sludge.
The The main organic contaminants found in these sludges are grouped together Table 6.

. ~. ~ .a,., .. ~ .. ~ ....,. . ... "

TABLE 6 CONCENTRATIONS OF TRIHALOMETHANES (THM), HYDROCARBONS
MONOCYCLIC AROMATICS (HAM) AND COMPOUNDS
PHNOLIQUES

IN THE CHILDREN
LIQUID SLUDGE
NON-TREATS AND TREATIES, MEASURES WHEN APPLYING OPTIMAL CONDITIONS
OF

TREATMENT OF RES SLUDGE
MIXED NON-DIG

Organic Pollutants Units Sludge Sludge untreated milked Trihalomthanes (THM) Vinyl chloride wg / L <8 <8 Dichloromthane wg / L <200 <200 Chloroform ~ g / L 54 22 Carbon tetrachloride ~ g / L <4 <4 1,12,2-Ttrachlorothane ~ g / L <20 <20 Bromoform ~ g / L <4.0 <4.0 Aromatic hydrocarbons monocyclic (HAM) Benzene ~ g / L <8.0 <8.0 Tolune ~ g / L 10000 1400 Chlorobenzene ~ g / L <8 <8 thylbenzene ~ g / L <4 15 Styrene ~ g / L <4.0 <4.0 1,3,5-trimethylbenzene ~ gIL 5.2 <4.0 1,2,4-trimethylbenzene ~ g / L 16 <4.0 1,3-dichlorobenzene ~ g / L <4 <4 1,4-dichlorobenzene ug / L 26 5.5 Phnolic compositions Phnol ~ gIL 130 53 o-crsol ~ g / L 23 160 m-crsol ~ g / L 13 53 p-crsol ~ g / L 2200 770 2-chlorophnol ~ g / L <7.0 <5.0 3-chlorophnol ~ g / L <7.0 <50 4-chlorophnol ~ g / L <1.0 1.8 2,4 and 2,5 Dichlorophnol ~ g / L <10.0 <7.0 3,5-Dichlorophnol ~ g / L <7.0 <5.0 2,3-Dichlorophnol wg / L <5.0 <5.0 2,4,5-Trichlorophnol ~ g / L <5.0 <4.0 2,3,4-Trichlorophnol ~ g / L <4.0 <3.0 3,4,5-Trichlorophnol ~ g / L <5.0 <4.0 2,3,4,5-Ttrachlorophnolwg / L <4.0 <3.0 Pentachlorophnol ~ g / L <4.0 <3.0 _. ~ ...:. ~~. ~ ... ~ ..., .. ~. ...... .. ~ ~ ~ ._ w..m ._.._.

[00129] The concentrations of trihalomethanes (THM) measured in the treated and untreated sludge were mostly below of detection, with the exception of chloroform. A concentration of 54 ~ g / L was recorded in untreated sludge compared to 22 ~, g / L measured in treated sludge, a reduction of more than 50% chloroform.
In the case of monocyclic aromatic hydrocarbons, the highest concentration measured in untreated sludge was 10,000 ~, g / L of toluene, compared to 1,400 μg / L recorded in the treated sludge, be one 86% removal of toluene during treatment.
Furthermore, the analysis of phenolic compounds in sludge initial (untreated sludge) indicates a concentration of 130 pg / L of phenol and a concentration of 2,236 ~ g / L of cresol (o-cresol, m-cresol and p-cresol). In comparison, the application of electrochemical treatment reduces the concentration of phenol and cresol at 53 wg / L ( a 59% phenol reduction) and 963 μg / L (57% reduction in cresol).
Ultimately, the proposed electrochemical treatment makes it possible to to stabilize the sludge from the microbiological point of view, to increase the dryness sludge dehydrated and retain the fertilizing value of the sludge while favoring significant elimination of organic pollutants.

Claims (35)

REVENDICATIONS 1. Procédé de conditionnement de boues d'épuration caractérisé en ce qu'il comprend:
a) une acidification des boues d'épuration de manière à
atteindre un pH entre environ 3,5 et environ 5 pour générer des boues acidifiées;
b) une électrolyse des boues acidifiées dans une cellule électrolytique comprenant des électrodes dont au moins une anode et au moins une cathode, afin de générer in situ de l'acide hypochloreux ou de l'acide persulfurique comme oxydant bactéricide, pour générer des boues électrolysées;
et c) une floculation des boues électrolysées par l'addition d'un agent floculant pour générer des boues floculées, les boues floculées ayant une déshydratabilité et une stabilité
plus élevée que les boues d'épuration.
1. Process for conditioning sewage sludge characterized in that it comprises:
(a) an acidification of the sewage sludge so as to reach a pH between about 3.5 and about 5 to generate acidified sludge;
b) electrolysis of acidified sludge in a cell electrolytic device comprising electrodes of which at least one anode and at least one cathode, in order to generate in situ hypochlorous acid or persulfuric acid as bactericidal oxidant, to generate electrolyzed sludge;
and c) flocculation of the electrolyzed sludge by the addition of a flocculating agent for generating flocculated sludge, flocculated sludge with dehydration and stability higher than sewage sludge.
2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel la cellule électrolytique comprend à l'anode des électrodes insolubles à forte surtension d'oxygène. The method of claim 1, wherein the cell electrolytic system includes insoluble electrodes with high voltage at the anode oxygen. 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, dans lequel des ions chlorure sont ajoutés aux boues avant l'électrolyse. The method of claim 1 or 2, wherein Chloride ions are added to the sludge before electrolysis. 4. Procédé selon la revendication 3, dans lequel les ions chlorures sont ajoutés à une concentration variant entre environ 0,6 et environ 6,0 g Cl-/L. 4. The process according to claim 3, wherein the ions chlorides are added at a concentration varying between approximately about 6.0 g Cl- / L. 5. Procédé selon la revendication 3 ou 4, dans lequel les ions chlorures sont ajoutés sous forme de NaCI, CaCl2, MgCl2, NH4CI, KCI ou FeCI3. The method of claim 3 or 4, wherein the Chloride ions are added as NaCl, CaCl 2, MgCl 2, NH 4 Cl, KCl or FeCl3. 6. Procédé selon la revendication 3, dans lequel les ions chlorures sont ajoutés sous forme de NaCI à une concentration d'au plus 10 g NaCl/L. The method of claim 3, wherein the ions chlorides are added as NaCl at a concentration of not more than 10 g NaCl / L. 7. Procédé selon la revendication 3, dans lequel les ions chlorures sont ajoutés sous forme de NaCI à une concentration d'au plus 8 g NaCl/L. The method of claim 3, wherein the ions chlorides are added as NaCl at a concentration of not more than 8 g NaCl / L. 8. Procédé selon la revendication 1 ou 2, dans lequel des ions sulfates et du peroxyde sont ajoutés aux boues avant l'électrolyse. The method of claim 1 or 2, wherein Sulphate ions and peroxide are added to the sludge before electrolysis. 9. Procédé selon la revendication 8, dans lequel les ions sulfates sont ajoutés à une concentration variant entre environ 1,7 et environ 6,7 g SO4 2-/L. The method of claim 8, wherein the ions sulphates are added at a concentration varying between approximately 6.7 g SO4 2- / L. 10. Procédé selon la revendication 8 ou 9, dans lequel les ions sulfates sont ajoutés sous forme de Na2SO4, (NH4)2SO4, CaSO4 ou MgSO4. The method of claim 8 or 9, wherein the sulfate ions are added as Na2SO4, (NH4) 2SO4, CaSO4 or MgSO4. 11. Procédé selon la revendication 8, dans lequel les ions sulfates sont ajoutés sous forme de Na2SO4 à une concentration variant entre environ 2,5 et environ 10 g Na2SO4/L et le peroxyde à une concentration variant entre environ 0,2 et environ 0,3 g H2O2/L. The method of claim 8, wherein the ions sulphates are added as Na2SO4 at a concentration varying between about 2.5 and about 10 g Na2SO4 / L and peroxide at a concentration ranging from about 0.2 to about 0.3 g H2O2 / L. 12. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à
11, dans lequel la cellule électrolytique fonctionne à une intensité variant entre environ 2 et environ 15A, ce qui correspond à une densité de courant anodique variant entre environ 1,2 et environ 8,8 A/dm2.
12. Process according to any one of claims 1 to 11, in which the electrolytic cell operates at a varying intensity between about 2 and about 15A, which corresponds to a current density anodic ranging from about 1.2 to about 8.8 A / dm 2.
13. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à
11, dans lequel la cellule électrolytique fonctionne à une intensité variant entre environ 5 et environ 10A, ce qui correspond à une densité de courant anodique variant entre 2,9 et environ 5,9 A/dm2.
13. Process according to any one of claims 1 to 11, in which the electrolytic cell operates at a varying intensity between about 5 and about 10A, which corresponds to a current density anodic ranging from 2.9 to about 5.9 A / dm2.
14. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à
13, dans lequel l'électrolyse est appliquée pour une durée variant entre environ 10 et environ 120 minutes.
14. Process according to any one of claims 1 to 13, in which the electrolysis is applied for a duration varying between about 10 and about 120 minutes.
15. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à
13, dans lequel l'électrolyse est appliquée pour une durée variant entre environ 30 et 60 minutes.
15. Process according to any one of claims 1 to 13, in which the electrolysis is applied for a duration varying between about 30 and 60 minutes.
16. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à
15, dans lequel la cellule électrolytique est de type cylindrique unique comprenant des électrodes concentriques en métal et disposées de telle sorte qu'une anode soit immédiatement suivie d'une cathode.
16. Process according to any one of claims 1 to 15, in which the electrolytic cell is of a single cylindrical type comprising concentric metal electrodes and arranged in such a way an anode is immediately followed by a cathode.
17. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à
15, dans lequel la cellule électrolytique est de type cylindrique unique comprenant une série d'électrodes circulaires en métal et, placées en position stable et horizontale de telle manière qu'une anode soit immédiatement suivie d'une cathode.
17. Process according to any one of claims 1 to 15, in which the electrolytic cell is of a single cylindrical type comprising a series of circular metal electrodes and placed in position stable and horizontal so that an anode is immediately followed of a cathode.
18. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à
15, dans lequel la cellule électrolytique est de forme parallélépipédique comprenant une série d'électrodes planes et rectangulaires disposées de telle sorte qu'une anode soit immédiatement suivie d'une cathode.
18. Process according to any one of claims 1 to 15, in which the electrolytic cell is of parallelepipedal shape comprising a series of flat and rectangular electrodes arranged such so that an anode is immediately followed by a cathode.
19. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à
18, dans lequel la au moins une anode est fabriquée en titane recouvert d'oxyde de ruthénium (Ti/RuO2), d'oxyde d'iridium (Ti/IrO2), d'oxyde d'étain (Ti/SnO2), de platine (Ti/Pt), ou d'une combinaison de ces matériaux, et la au moins une cathode est fabriquée en titane (Ti), en acier inoxydable (Inox) ou en une combinaison de ces matériaux.
19. Process according to any one of claims 1 to 18, wherein the at least one anode is made of coated titanium ruthenium oxide (Ti / RuO2), iridium oxide (Ti / IrO2), tin oxide (Ti / SnO2), platinum (Ti / Pt), or a combination of these materials, and minus one cathode is made of titanium (Ti), stainless steel (stainless steel) or in a combination of these materials.
20. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à
19, dans lequel les électrodes sont en métal déployé.
20. Process according to any one of claims 1 to 19, wherein the electrodes are of expanded metal.
21. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à
20, dans lequel les électrodes sont espacées de manière à créer une distance inter-électrode comprise entre environ 1 et environ 5 cm.
21. Process according to any one of claims 1 to 20, wherein the electrodes are spaced apart to create a distance inter-electrode of between about 1 and about 5 cm.
22. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à
21, dans lequel l'acidification des boues est effectuée par ajout d'acide sulfurique, d'acide chlorhydrique, d'acide nitrique, d'acide phosphorique, d'un acide usé industriel ou d'une combinaison d'au moins deux de ces acides.
22. Process according to any one of claims 1 to 21, in which the acidification of the sludge is carried out by adding acid sulfuric acid, hydrochloric acid, nitric acid, phosphoric acid, a industrial spent acid or a combination of at least two of these acids.
23. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à
22, dans lequel l'électrolyse est effectuée à une température comprise entre environ 10°C et environ 60°C sans apport extérieur de chaleur.
23. Process according to any one of claims 1 to 22, in which the electrolysis is carried out at a temperature between about 10 ° C and about 60 ° C without external heat input.
24. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à
22, dans lequel l'électrolyse est effectuée à une température comprise entre environ 20°C et environ 40°C sans apport extérieur de chaleur.
24. Process according to any one of claims 1 to 22, in which the electrolysis is carried out at a temperature between about 20 ° C and about 40 ° C without external heat input.
25. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à
24, dans lequel les boues électrolysées sont mélangées avec des boues d'épuration.
25. Process according to any one of claims 1 to 24, in which the electrolyzed sludge is mixed with sludge treatment.
26. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à
25, dans lequel les boues d'épuration ont une concentration initiale en solides totaux variant entre environ 5 et environ 50 g/L.
26. Process according to any one of claims 1 to 25, in which the sewage sludge has an initial concentration of solid totals ranging from about 5 to about 50 g / L.
27. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à
26, dans lequel les boues floculées sont déshydratées.
27. Method according to any one of claims 1 to 26, wherein the flocculated sludge is dehydrated.
28. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à
26, dans lequel les boues électrolysées sont complètement (pH >= 7) ou partiellement (pH < 7) neutralisées par addition d'un agent alcalin.
28. Process according to any one of claims 1 to 26, wherein the electrolyzed sludge is completely (pH> = 7) or partially (pH <7) neutralized by the addition of an alkaline agent.
29. Procédé selon la revendication 27, dans lequel les boues déshydratées sont neutralisées par addition d'un agent alcalin immédiatement après la déshydratation. The method of claim 27, wherein the sludge dehydrated are neutralized by addition of an alkaline agent immediately after dehydration. 30. Procédé selon la revendication 27, dans lequel les boues déshydratées sont neutralisées par addition d'un agent alcalin après une période de stockage des boues. 30. The method of claim 27, wherein the sludge dehydrated are neutralized by the addition of an alkaline agent after sludge storage period. 31. Procédé selon l'une quelconque des revendications 28 à
30, dans lequel l'agent alcalin employé pour neutraliser les boues est de la chaux, de l'hydroxyde de sodium, du carbonate de calcium, de l'hydroxyde d'ammonium, de l'hydroxyde de magnésium, de la dolomie, une base usée industrielle ou une combinaison de deux ou plus de ces agents alcalins.
31. Method according to any one of claims 28 to 30, wherein the alkaline agent used to neutralize the sludge is from lime, sodium hydroxide, calcium carbonate, hydroxide Ammonium hydroxide, magnesium hydroxide, dolomite, a spent base industrial or a combination of two or more of these alkaline agents.
32. Procédé de conditionnement de boues d'épuration caractérisé en ce qu'il comprend:
a) une acidification des boues d'épuration de manière à
atteindre un pH entre environ 3,5 et environ 5 pour générer des boues acidifiées;
b) un ajout d'ions chlorures ou d'ions sulfates;

c) une électrolyse des boues acidifiées dans une cellule électrolytique comprenant des électrodes dont au moins une anode et au moins une cathode, afin de générer in situ de l'acide hypochloreux ou de l'acide persulfurique comme oxydant bactéricide, pour générer des boues électrolysées; et d) une floculation des boues électrolysées par l'addition d'un agent floculant pour générer des boues floculées, les boues floculées ayant une déshydratabilité et une stabilité
plus élevée que les boues d'épuration.
32. Process for conditioning sewage sludge characterized in that it comprises:
(a) an acidification of the sewage sludge so as to reach a pH between about 3.5 and about 5 to generate sludge acidified;
b) an addition of chloride ions or sulphate ions;

c) electrolysis of acidified sludge in a cell electrolytic electrode comprising at least one anode and at least one minus one cathode, in order to generate in situ hypochlorous acid or persulfuric acid as a bactericidal oxidant, to generate sludge electrolyzed; and d) flocculation of the electrolyzed sludge by the addition of a flocculating agent for generating flocculated sludge, flocculated sludge with dehydration and stability higher than sewage sludge.
33. Procédé selon la revendication 32, dans lequel les étapes d'acidification et d'ajout d'ions sont réalisées successivement. The method of claim 32, wherein the steps acidification and addition of ions are carried out successively. 34. Procédé selon la revendication 32, dans lequel les étapes d'acidification et d'ajout d'ions sont réalisées simultanément. 34. The method of claim 32, wherein the steps acidification and addition of ions are carried out simultaneously. 35. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à
34, opéré en mode cuvée, semi-continu ou continu.
35. Process according to any one of claims 1 to 34, operated in cuvée, semi-continuous or continuous mode.
CA2511091A 2004-06-29 2005-06-29 Electrochemical stabilization and preconditioning process for municipal and industrial sludge Active CA2511091C (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CA2511091A CA2511091C (en) 2004-06-29 2005-06-29 Electrochemical stabilization and preconditioning process for municipal and industrial sludge

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CA2,472,879 2004-06-29
CA002472879A CA2472879A1 (en) 2004-06-29 2004-06-29 Electrochemical stabilization and preconditioning process for municipal and industrial sludge
CA2511091A CA2511091C (en) 2004-06-29 2005-06-29 Electrochemical stabilization and preconditioning process for municipal and industrial sludge

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CA2511091A1 CA2511091A1 (en) 2005-12-29
CA2511091C true CA2511091C (en) 2014-09-02

Family

ID=35589055

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CA2511091A Active CA2511091C (en) 2004-06-29 2005-06-29 Electrochemical stabilization and preconditioning process for municipal and industrial sludge

Country Status (1)

Country Link
CA (1) CA2511091C (en)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2230211B1 (en) * 2009-03-09 2013-09-04 F-Tec Systems SA Installation and method for the pre-processing of raw water
CA2928497C (en) * 2012-10-25 2022-11-22 Valorbec S.E.C. Processes for inactivating pathogens in bio-wastes
DE102014005065B4 (en) * 2014-04-05 2017-01-05 Agri V Raiffeisen eG Process for the treatment of agricultural manure
CA2910853A1 (en) 2015-10-30 2017-04-30 E2Metrix Inc. Apparatus and method for electrodisinfection
CN112624497A (en) * 2020-12-02 2021-04-09 香港科技大学深圳研究院 Sludge reduction promotion method based on sulfate reduction and electrochemical pretreatment
CN112777917B (en) * 2020-12-31 2023-02-07 上海爱丽更环境科技有限公司 System for reducing industrial sludge and improving sludge dewatering performance and industrial sludge treatment method

Also Published As

Publication number Publication date
CA2511091A1 (en) 2005-12-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Huda et al. Electrocoagulation treatment of raw landfill leachate using iron-based electrodes: effects of process parameters and optimization
Zeng et al. Electrochemical pretreatment for stabilization of waste activated sludge: Simultaneously enhancing dewaterability, inactivating pathogens and mitigating hydrogen sulfide
Linares-Hernández et al. A combined electrocoagulation–electrooxidation treatment for industrial wastewater
Feki et al. Electrochemical oxidation post-treatment of landfill leachates treated with membrane bioreactor
US7160472B2 (en) Treatment of a waste stream through production and utilization of oxyhydrogen gas
Drogui et al. Oxidising and disinfecting by hydrogen peroxide produced in a two-electrode cell
Arslan-Alaton et al. Electrocoagulation of a real reactive dyebath effluent using aluminum and stainless steel electrodes
CA2468714C (en) Method for stabilizing and conditioning urban and industrial wastewater sludge
CA2511091C (en) Electrochemical stabilization and preconditioning process for municipal and industrial sludge
Ihara et al. Electrochemical oxidation of the effluent from anaerobic digestion of dairy manure
Wang et al. Treatment of landfill leachate membrane filtration concentrate by synergistic effect of electrocatalysis and electro-Fenton
CA2814399A1 (en) Treatment of a waste stream through production and utilization of oxyhydrogen gas
Sandoval et al. A comparative study of anodic oxidation and electrocoagulation for treating cattle slaughterhouse wastewater
US9296629B2 (en) Treatment of a waste stream through production and utilization of oxyhydrogen gas
JP4184661B2 (en) Waste treatment process
WO2014165998A1 (en) Treatment of a waste stream through production and utilization of oxyhydrogen gas
Mavros et al. Complete treatment of olive pomace leachate by coagulation, activated-carbon adsorption and electrochemical oxidation
Bureau et al. Municipal wastewater sludge stabilization and treatment using electrochemical oxidation technique
Uğurlu et al. Experimental Investigation of Chemical Oxygen Demand, Lignin and Phenol Removal from Paper Mill Effluents Using Three-Phase Three-Dimensional Electrode Reactor.
Yadav et al. Sugar industry wastewater treatment: Current practices and advances
Isik et al. Electrochemical treatment of textile dye bath wastewater using activated carbon cloth electrodes
Kabdaşlı et al. Comparison of electrocoagulation, coagulation and the Fenton process for the treatment of reactive dyebath effluent
CA2472879A1 (en) Electrochemical stabilization and preconditioning process for municipal and industrial sludge
Ungureanu et al. Wastewater electrooxidation using stainless steel electrodes
JP2015501923A (en) Waste fluid treatment through generation and utilization of oxyhydrogen gas

Legal Events

Date Code Title Description
EEER Examination request