CH634537A5 - Epuration d'eaux usees. - Google Patents
Epuration d'eaux usees. Download PDFInfo
- Publication number
- CH634537A5 CH634537A5 CH1149478A CH1149478A CH634537A5 CH 634537 A5 CH634537 A5 CH 634537A5 CH 1149478 A CH1149478 A CH 1149478A CH 1149478 A CH1149478 A CH 1149478A CH 634537 A5 CH634537 A5 CH 634537A5
- Authority
- CH
- Switzerland
- Prior art keywords
- activated carbon
- oxygen
- biological
- coal
- oxygen demand
- Prior art date
Links
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 title claims description 25
- 238000000746 purification Methods 0.000 title 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 68
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 28
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 28
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 28
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 27
- 239000002594 sorbent Substances 0.000 claims description 27
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims description 25
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 claims description 16
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 16
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 15
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 13
- 238000009279 wet oxidation reaction Methods 0.000 claims description 13
- 239000003245 coal Substances 0.000 claims description 12
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims description 10
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims description 10
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 9
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 8
- 244000005700 microbiome Species 0.000 claims description 6
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 claims description 5
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000011707 mineral Substances 0.000 claims description 4
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 125000001477 organic nitrogen group Chemical group 0.000 claims description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 claims description 2
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 claims 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical class [H]* 0.000 claims 1
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 12
- 238000005273 aeration Methods 0.000 description 6
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 description 4
- 238000010364 biochemical engineering Methods 0.000 description 3
- 239000003610 charcoal Substances 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 3
- 239000011343 solid material Substances 0.000 description 3
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 239000007900 aqueous suspension Substances 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 2
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 150000002823 nitrates Chemical class 0.000 description 2
- 150000002826 nitrites Chemical class 0.000 description 2
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 2
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 2
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 2
- RBTBFTRPCNLSDE-UHFFFAOYSA-N 3,7-bis(dimethylamino)phenothiazin-5-ium Chemical compound C1=CC(N(C)C)=CC2=[S+]C3=CC(N(C)C)=CC=C3N=C21 RBTBFTRPCNLSDE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 7553-56-2 Chemical compound [I] ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005909 Kieselgur Substances 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 150000001299 aldehydes Chemical class 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000012620 biological material Substances 0.000 description 1
- 230000031018 biological processes and functions Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005352 clarification Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- IINNWAYUJNWZRM-UHFFFAOYSA-L erythrosin B Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C(=O)C1=CC=CC=C1C1=C2C=C(I)C(=O)C(I)=C2OC2=C(I)C([O-])=C(I)C=C21 IINNWAYUJNWZRM-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229940011411 erythrosine Drugs 0.000 description 1
- 235000012732 erythrosine Nutrition 0.000 description 1
- 239000004174 erythrosine Substances 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000003295 industrial effluent Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000011630 iodine Substances 0.000 description 1
- 229910052740 iodine Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002576 ketones Chemical class 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 229960000907 methylthioninium chloride Drugs 0.000 description 1
- 235000013379 molasses Nutrition 0.000 description 1
- 239000010841 municipal wastewater Substances 0.000 description 1
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 1
- 125000001741 organic sulfur group Chemical group 0.000 description 1
- 238000006213 oxygenation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 231100000614 poison Toxicity 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 1
- 239000010865 sewage Substances 0.000 description 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 1
- -1 sprinklers Chemical compound 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 238000005211 surface analysis Methods 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- 239000003440 toxic substance Substances 0.000 description 1
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
- C02F3/02—Aerobic processes
- C02F3/12—Activated sludge processes
- C02F3/1205—Particular type of activated sludge processes
- C02F3/1226—Particular type of activated sludge processes comprising an absorbent material suspended in the mixed liquor
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F11/00—Treatment of sludge; Devices therefor
- C02F11/06—Treatment of sludge; Devices therefor by oxidation
- C02F11/08—Wet air oxidation
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
- Y02W10/10—Biological treatment of water, waste water, or sewage
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Water Treatment By Sorption (AREA)
- Biological Treatment Of Waste Water (AREA)
- Activated Sludge Processes (AREA)
Description
Cette invention concerne un procédé de traitement d'eaux usées pour éliminer les impuretés et effectuer la nitrification avec une efficacité sans précédent, à l'aide d'un système d'aération biologique et d'une suspension aqueuse de biomasse oxydée et de charbon actif.
Les eaux usées créées par les sociétés industrielles modernes très peuplées demandent des méthodes de traitement de complexité toujours croissante. Sont particulièrement exigeants les besoins d'élimination des traces des substances toxiques et des éléments nutritifs des plantes aquatiques. Récemment, on a découvert des procédés utilisant une combinaison d'organismes biologiques et d'un sorbant solide finement divisé, procédés qui fournissent un traitement efficace.
Le bénéfice du sorbant solide en particules est généralement attribué à la sorption des substances toxiques vis-à-vis des microorganismes, à la sédimentation améliorée des matières solides en suspension dans les étapes de clarification, et au maintien d'une teneur en solides élevée dans le réacteur. On a pensé de manière générale que le sorbant doit avoir une surface spécifique importante, par exemple de 100 à 2000 m2/g, et que du sorbant neuf doit être appliqué aux eaux usées continuellement dans un rapport fixé. Les sorbants commerciaux comme le charbon activé, les terres de diatomées, etc., qui satisfont les besoins supposés, augmentent les prix de revient. Des procédés de récupération des sorbants épuisés ont donc constitué le but d'un grand nombre de recherches.
De nombreux procédés de régénération de charbons activés ont été décrits, qui utilisent des méthodes similaires à celles utilisées dans là fabrication initiale, c'est-à-dire le traitement à température élevée des matières solides dans une atmosphère gazeuse de vapeur d'eau, de gaz carbonique, d'oxyde de carbone ou d'oxygène. De tels procédés sont conçus pour rendre les caractéristiques initiales du sorbant.
Un autre procédé de récupération est l'oxydation par voie humide telle que décrite dans les brevets des E.U.A. Nos 3386922 et 3442798. Ce procédé a l'avantage d'être applicable à une suspension aqueuse du sorbant épuisé, en évitant ainsi une filtration et un séchage coûteux. Dans ces brevets, l'oxydation par voie humide est déterminée par la température, la durée de séjour et le rapport de l'oxygène aux matières solides adsorbées, de sorte que les matières organiques sorbées sont pratiquement totalement oxydées, un minimum de sorbant est perdu, et le sorbant récupéré a des caractéristiques voisines de celles du produit initial.
L'utilisation de charbon activé en poudre dans le traitement biologique des eaux usées pour faciliter l'élimination des impuretés organiques et/ou la nitrification est décrite dans les brevets des E.U.A. Nos 3957632,3904518,3980556,3803029 et 3876536, ainsi que dans le brevet canadien N° 1006993.
La présente invention fournit un procédé de traitement d'eaux usées brutes, qui consiste:
a) à mettre lesdites eaux usées en contact avec une masse de micro-organismes aérobies acclimatés diversifiés et avec du charbon activé en poudre en présence d'oxygène dissous maintenu à plus de
1 partie par million (ppm) jusqu'à ce que se produisent des réductions substantielles de la demande chimique en oxygène (DCO) et de la demande biologique en oxygène (DBO) par adsorption par le charbon et par oxydation biologique;
b) à séparer le mélange de charbon et de biomasse produit dans l'étape a;
c) à recycler une portion, de préférence entre 50 et 98%, du mélange de charbon et de biomasse obtenu dans l'étape b pour traiter d'autres portions d'eaux usées brutes;
d) à soumettre le reste du mélange de charbon et de biomasse obtenu dans l'étape b à une oxydation par voie humide partielle à une température comprise entre 200 et 260° C et pendant un temps de séjour de 30 à 60 min, tout en limitant l'entrée de gaz contenant de l'oxygène de sorte que la concentration de l'oxygène des gaz d'échappement est inférieure à 7% en volume;
é) à recycler la suspension de charbon et de biomasse oxydés par voie humide que l'on a obtenue dans l'étape d, pour le traitement d'eaux usées brutes supplémentaires tout en ajoutant du charbon activé vierge seulement en quantité nécessaire pour compenser les pertes dues au procédé;
f) à répéter continuellement les étapes a à e;
g) à enlever l'efïluent résultant ayant une demande chimique en oxygène, une demande biologique en oxygène et une teneur en azote ammoniacal substantiellement réduites.
On a maintenant trouvé qu'une oxydation par l'air par voie humide moins que complète du matériau organique sorbé et associé donne un produit en suspension qui, quand il est renvoyé à un procédé de traitement biophysique aérobie, améliore les caractéristiques du procédé par rapport à celles que l'on peut obtenir avec du charbon vierge ou avec un charbon qui a été régénéré pour retrouver ses caractéristiques initiales. On a trouvé que l'on peut obtenir une vitesse de transformation nettement accélérée de l'azote ammoniacal en nitrates et nitrites, procédé d'oxydation couramment appelé nitrification, quand on renvoie au système biophysique une suspension de charbon recyclé qui est moins rigoureusement oxydé et qui contient une certaine quantité de substances organiques non adsorbées solu-bles et non oxydées et un charbon dont les caractéristiques sont différentes de celles du charbon vierge.
Quand on soumet une suspension de sorbant carboné épuisé et d'un excès de matière biologique, qui a été enlevée d'un traitement de
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
3
634 537
sorption physico-biologique aérobie combiné d'eaux usées, à une oxydation par l'air par voie humide à des températures comprises entre 200 et 260° C pendant un temps de séjour de 30 à 60 min et que le débit d'air introduit dans le procédé d'oxydation est limité pour que la concentration en oxygène des gaz de sortie ne dépasse pas 7% en 5 volume, la suspension de produit acquiert des propriétés qui sont bénéfiques de façon inattendue au traitement biophysique des eaux usées.
L'oxydation par voie humide dans les conditions précédentes moLe reste du matériau est minéral. 20
Une autre caractéristique de la suspension oxydée par voie humide de sorbant carboné épuisé obtenue par le procédé de la présente invention est la présence de composés organiques oxygénés de faible poids moléculaire en solution. On a identifié des alcools, des aldéhydes, des cétones, des acides et des esters en Ci-C4. Les concentrations 25 sont telles qu'elles fournissent 3000 à 15 000 mg/1 de DCO et 2000 à 10 000 mg/1 de DBO. On a trouvé que les matières organiques solu-bles constituent un substrat biologique exceptionnel. Des expérimentations poussées ont montré de façon concluante que l'utilisation de cette suspension oxydée par voie humide à la place d'un charbon ac- 30 tivé industriel entraîne des améliorations importantes par rapport aux modes opératoires de la technique antérieure, en particulier dans le degré et la vitesse de nitrification.
On a découvert que la formation de la suspension oxydée par voie humide désirée peut être effectivement obtenue en introduisant 35
d'abord une certaine quantité de charbon actif du commerce dans le réacteur d'un système biologique, puis en faisant fonctionner en continu le système de traitement biologique des eaux usées et en commençant l'oxydation par voie humide, périodique et contrôlée, des suspensions soutirées du système. Après quelques jours de fonction- 40 nement, on obtient une suspension oxydée par voie humide ayant les propriétés optimales. Puis on entretient l'opération de traitement des eaux usées désirée en limitant l'addition de charbon actif vierge au système à la quantité nécessaire pour compenser les pertes normales dans le processus. 45
Les eaux usées brutes que l'on traite par le procédé de l'invention peuvent provenir de sources ménagères, municipales ou industrielles, comprenant les égouts et les effluents industriels ou leurs mélanges. Le procédé est particulièrement efficace sur les eaux usées qui contiennent des quantités substantielles d'azote ammoniacal.
Le mode opératoire est en outre illustré en se référant aux dessins annexés. Des eaux usées 1 s'écoulant continuellement pénètrent dans une chambre de mélange 2 où le mélange avec la biomasse et le sorbant se fait. Du charbon actif vierge est introduit en 9. Le mélange s'écoule jusqu'au réacteur 3 où de l'oxygène dissous est maintenu à plus de 1 ppm par un quelconque dispositif connu de contact d'un liquide avec un gaz contenant de l'oxygène, comme des appareils d'aspersion, des réacteurs à film fixe et des récipients sous pression à courant latéral. Des régions aérobies-anaérobies alternées sont également possibles dans le réacteur. Du réacteur, le mélange passe dans un clarificateur 4 où les matières solides en suspension se décantent, le taux d'oxygène dissous tombe à 0-2 ppm et la transformation biologique des nitrates et nitrites en azote élémentaire (dénitrification)
peut se produire. L'eau épurée et clarifiée 5 sort de l'appareil 4 sous la forme d'un débordement. Une suspension de sorbant et de biomasse 6 est soutirée du clarificateur et, par la suite, une portion de la suspension, de préférence de 50 à 98%, est renvoyée au mélangeur 2 et le reste est traité dans le réacteur 10 d'oxydation par voie humide.
difie certaines caractéristiques de la suspension. Le sorbant carboné en suspension a une répartition diamètre des pores/surface spécifique totalement différente de celle des charbons activés fabriqués types, le produit oxydé par voie humide ayant nettement moins de surface en pores de moins de 30 Â de diamètre et nettement plus de surface en pores de 30 à 600 Â de diamètre.
Les matières solides oxydées par voie humide diffèrent également des charbons activés commerciaux par leur composition élémentaire. Ces différences sont données ci-dessous dans le tableau:
Selon les besoins du traitement, le réacteur 10 peut être utilisé de façon intermittente. L'excès de cendres minérales inertes 8 est soutiré du réacteur d'oxydation par voie humide et la suspension 7 oxydée par voie humide est renvoyée au mélangeur 2.
Le procédé de cette invention peut être démarré de plusieurs façons. Par exemple, on peut commencer un écoulement d'eaux usées et mettre en route le dispositif d'oxygénation des eaux usées. Les eaux usées peuvent contenir des populations suffisantes de microorganismes pour que l'action biologique commence, ou bien on peut ensemencer le réacteur 3 avec des eaux d'égouts, ou des produits similaires. Dans l'un ou l'autre cas, la population de micro-organismes se développera et finalement le mélange dans le réacteur contiendra une masse de micro-organismes, caractéristiquement dans l'intervalle de 1000 à 5000 mg/1, mesuré par la matière volatile insoluble. Une quantité suffisante de charbon actif est ensuite ajoutée pour qu'il y ait de 500 à 50 000 mg/1, de préférence environ 3000 à 15 000 mg/1, de charbon actif volatil. Le terme volatil désigne la teneur en charbon dérivé de sources organiques; les charbons actifs disponibles dans le commerce contiennent pour la plupart de 5 à 30% de cendres (matières minérales). Ou bien on peut introduire le charbon actif au début et laisser ensuite la biomasse s'accumuler. En présence de charbon actif, on peut obtenir une concentration supérieure de la biomasse, par exemple de 5000 à 10 000 mg/1.
Dans tous les cas, une fois que l'on a atteint le degré désiré dè concentration en charbon actif et en biomasse, on peut commencer le procédé de formation d'une suspension de sorbant préféré. On détourne une portion de la suspension épaissie soutirée du clarificateur 4 pour l'envoyer au réacteur d'oxydation par voie humide 10. La température de réaction, la durée de séjour et le rapport pondéral de l'oxygène dans le gaz comprimé aux solides dans la suspension détermineront le rendement en sorbant oxygéné actif. Le débit volumétri-que de la suspension épaissie détournée vers l'oxydation par voie humide, la concentration en matières solides de la suspension épaissie, le rendement de l'oxydation par voie humide et la vitesse de soutirage des cendres 8 détermineront la vitesse à laquelle les matières solides sorbantes oxygénées actives sont renvoyées au réacteur de traitement des eaux usées 3. La quantité initiale de charbon actif introduit dans le réacteur 3 et tout charbon actif supplémentaire 9 que l'on ajoute déterminent la quantité de charbon actif total introduite dans le système.
Dans le système d'aération, la durée d'aération de la liqueur mixte varie entre 0,5 et 24 h, et la durée de séjour des matières solides varie de 2 à 50 d. La température est la température ambiante (5-30° C).
Les exemples suivants illustreront mieux l'invention.
Exemple 1 :
Une usine pilote disposée selon le diagramme du dessin est mise en place pour déterminer les caractéristiques d'un système bio
% en poids
C
H
N organique
O organique
Charbon actif
60-90
0,5-1
0,5-1
0,5-1
Matières oxydées par voie humide
20-60
1-2
1-3
5-20
55
60
634537
4
physique dans le traitement d'eaux usées municipales. Pendant une période de 33 d appelée période A, on ajoute seulement du charbon actif vierge à la liqueur mixte dans le réacteur de traitement d'eaux usées. Pendant une période suivante de 46 d, appelée période B, on sépare la suspension épaissie, on l'oxyde par voie humide et l'on renvoie la suspension de sorbant oxygéné actif au réacteur de traitement d'eaux usées. On effectue l'oxydation par voie humide à 200° C avec un temps de séjour de 60 min et une teneur en oxygène de moins de 7% en volume dans le gaz effluent. L'air comprimé est la source d'oxygène. Le rapport pondéral de la biomasse au sorbant est de 0,4 à 1,0.
Le tableau 1 donne les détails du fonctionnement et les résultats. Bien que les eaux usées de départ soient plus chargées pendant la période B en raison d'une augmentation de la température climatique, les résultats par rapport à la DBO et à la DCO efïluentes sont aussi s élevés dans la période B que dans la période A. L'élimination de l'ammoniac par nitrification biologique ne pouvait pas être induite pendant la période A. Au contraire, on obtient une élimination d'environ 84% de l'ammoniac dans la période B. Dans ce cas, on utilise dans le système de biotraitement un charbon régénéré par oxydation io par voie humide; la fraction soluble et/ou le charbon régénéré stimulent les agents de nitrification biologique.
Tableau 1
Période A
Période B
Température du réacteur de bio-traitement (°C)
15,5
17,5
Durée de séjour des solides (d)
>30
30
Durée d'aération de la liqueur mixte (h)
4,5
4,5
Volume d'aération (1)
72
48
Charbon actif volatil dans la zone d'aération (g): intervalle
430-790
530-720
moyenne
608
643
Taux d'addition de charbon actif volatil (mg/ml)
124
107
DBO de départ (mg/ml)
58
105
DBO de l'efïluent (mg/ml)
3
3
DCO de départ (mg/ml)
235
314
DCO de l'efïluent (mg/ml)
27
32
N ammoniacal de départ (mg/ml)
22,9
23,1
N ammoniacal de l'efïluent (mg/ml)
23,3
3,8
Le taux d'addition de charbon actif volatil est une mesure de la masse de charbon frais (charbon vierge+charbon régénéré) ajoutée par unité de volume d'eaux usées pénétrant dans le système. 35
Exemple 2:
On détermine les possibilités de traitement d'eaux usées comprenant 60% de sources ménagères et 40% de sources industrielles, par une usine pilote et une installation normale du type illustré sur le des- 40
sin. On utilise diverses températures d'oxydation par voie humide pour régénérer la suspension de sorbant actif à partir des mélanges de sorbant épuisé et de biomasse.
Le tableau 2 donne les détails des paramètres de fonctionnement et les résultats. Cet exemple montre les caractéristiques élevées régulières que l'on obtient avec la suspension de sorbant oxygéné actif régénéré à des températures d'oxydation par voie humide comprises entre 200 et 250° C.
Tableau 2
Taille de l'équipement
Pilote
Normal
Pilote
Température de biotraitement (°C)
17-20
20-26
12-18
Durée de séjour des solides (d)
16,9
35
13
Durée d'aération de la liqueur mixte (h)
4,4-8,0
8-12
8
Concentration en charbon actif volatil dans le réacteur de
biotraitement (mg/ml)
5870
3100
5200
Taux d'addition du charbon actif volatil (mg/ml)
72
52
97
Température d'oxydation (°Ç)
215
232
250
DBO de départ (mg/ml)
268
200
240
DBO de l'efïluent (mg/ml)
0
3
1
DCO de départ (mg/ml)
680
455
690
DCO de l'effluent (mg/ml)
76
65
60
N ammoniacal de départ (mg/ml)
17,9
17,1
18,6
N ammoniacal de l'efïluent (mg/ml)
2,0
1,2
2,0
Exemple 3:
On recueille les matières solides sorbantes des suspensions oxydées par voie humide de l'exemple 2, par filtration, lavage et séchage. On effectue l'analyse chimique, l'analyse de la surface et l'analyse des efficacités relatives de l'adsorption de substances d'essai classiques. Le tableau 3 donne les résultats de ces analyses.
Cet exemple montre que les sorbants oxygénés actifs formés selon 65 cette invention ont des caractéristiques qui diffèrent considérablement du charbon actif de départ. Les exemples précédents illustrent les caractéristiques de fonctionnement supérieures de ces sorbants régénérés.
634537
Tableau 3
Période
1
2
3
Charbon vierge
Température d'oxydation (°C)
215
232
250
—
Composition
% d'inorganiques
60,77
52,0
71,71
31,20
% de charbon organique
23,39
37,16
16,70
64,37
% d'hydrogène organique
1,54
1,56
1,04
0,85
% d'azote organique
1,83
2,14
2,51
0,50
% de soufre organique
0,47
0,20
1,45
% d'oxygène organique
12,47
6,67
7,84
1,63
Surface spécifique (m2/g)
97
86
236
419
Efficacités relatives des produits sorbés
% d'iode
12
30
34
100
% de bleu de méthylène
35
38
117
100
% d'érythrosine
15
28
69
100
% de couleur de mélasse
34
39
85
100
1 feuille dessin
Claims (4)
1. Procédé de traitement d'eaux usées brutes, caractérisé en ce que:
a) on met lesdites eaux usées en contact avec une masse de microorganismes aérobies acclimatés diversifiés et du charbon activé en poudre, en présence d'oxygène dissous maintenu à plus de 1 partie par million, jusqu'à obtention d'une réduction substantielle de la demande chimique en oxygène et de la demande biologique en oxygène par adsorption par le charbon et par oxydation biologique;
b) on sépare le mélange de charbon et de biomasse produit dans l'étape a;
c) on recycle une portion du mélange de charbon et de biomasse obtenu dans l'étape b, pour traiter d'autres portions d'eaux usées brutes;
d) on soumet le reste du mélange de charbon et de biomasse obtenu dans l'étape b à une oxydation partielle par voie humide à une température comprise entre 200 et 260° C et pendant un temps de séjour de 30 à 60 min, tout en limitant l'entrée de gaz contenant de l'oxygène pour que la concentration en oxygène des gaz de sortie soit inférieure à 7% en volume;
e) on recycle la suspension de charbon et de biomasse oxydée par voie humide obtenue dans l'étape d, pour le traitement d'eaux usées brutes supplémentaires tout en ajoutant du charbon actif vierge seulement en quantité nécessaire pour compenser les pertes se produisant dans le processus;
f) on répète continuellement les étapes a à e, et g) on enlève l'efïluent résultant ayant une demande chimique en oxygène, une demande biologique en oxygène et une teneur en azote ammoniacal substantiellement réduites.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le produit de l'étape d est une suspension d'un agent sorbant actif ayant une composition de 20 à 60% de carbone, de 1 à 2% d'hydrogène, de 1 à 3% d'azote organique, de 5 à 20% d'oxygène organique, le reste étant des matières minérales, dans une phase aqueuse contenant une demande chimique en oxygène de 3000 à 15 000 mg/1 et une demande biologique en oxygène de 2000 à 10 000 mg/1.
2
REVENDICATIONS
3. Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la concentration en charbon actif volatil dans l'étape a est comprise entre 500 et 50 000 mg/1.
4. Procédé selon l'une des revendications 1,2 ou 3, caractérisé en ce que de 50 à 98% du mélange sont recyclés dans l'étape c.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US85026277A | 1977-11-10 | 1977-11-10 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CH634537A5 true CH634537A5 (fr) | 1983-02-15 |
Family
ID=25307678
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CH1149478A CH634537A5 (fr) | 1977-11-10 | 1978-11-08 | Epuration d'eaux usees. |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5475859A (fr) |
| BE (1) | BE871813A (fr) |
| CA (1) | CA1115434A (fr) |
| CH (1) | CH634537A5 (fr) |
| DE (1) | DE2848710A1 (fr) |
| FR (1) | FR2408555A1 (fr) |
| GB (1) | GB2008561B (fr) |
| NL (1) | NL189402C (fr) |
| ZA (1) | ZA786064B (fr) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4626354A (en) * | 1985-09-30 | 1986-12-02 | Zimpro Inc. | Method for anaerobic treatment of high strength liquors |
| JPH0438473Y2 (fr) * | 1987-10-14 | 1992-09-09 | ||
| US4857198A (en) * | 1988-07-29 | 1989-08-15 | Zimpro/Passavant Inc. | Process for treatment of water containing volatile and toxic compounds |
| JPH0298468U (fr) * | 1989-01-24 | 1990-08-06 | ||
| WO1990009964A1 (fr) * | 1989-03-02 | 1990-09-07 | La Trobe University | Traitement biologique des boues usees ou de dechets similaires |
| FR2781785B1 (fr) * | 1998-02-16 | 2000-09-29 | Omnium Traitement Valorisa | Procede de traitement biologique d'effluents ne produisant pas ou peu de boues en exces incluant une etape de traitement par biomasse fixee |
| CN115845826A (zh) * | 2022-12-16 | 2023-03-28 | 赣州有色冶金研究所有限公司 | 一种氨再生废活性炭的方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3876536A (en) * | 1973-04-24 | 1975-04-08 | Sterling Drug Inc | Waste oxidation process |
| US4081365A (en) * | 1974-01-02 | 1978-03-28 | Filters International Inc. | Methods for use in water purification particularly sewage treatments |
-
1978
- 1978-10-25 CA CA314,177A patent/CA1115434A/fr not_active Expired
- 1978-10-26 GB GB7842017A patent/GB2008561B/en not_active Expired
- 1978-10-27 ZA ZA00786064A patent/ZA786064B/xx unknown
- 1978-11-07 BE BE1009128A patent/BE871813A/fr not_active IP Right Cessation
- 1978-11-07 FR FR7831459A patent/FR2408555A1/fr active Granted
- 1978-11-08 NL NL7811092A patent/NL189402C/xx not_active IP Right Cessation
- 1978-11-08 CH CH1149478A patent/CH634537A5/fr not_active IP Right Cessation
- 1978-11-09 JP JP13839078A patent/JPS5475859A/ja active Granted
- 1978-11-09 DE DE19782848710 patent/DE2848710A1/de not_active Ceased
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2408555A1 (fr) | 1979-06-08 |
| DE2848710A1 (de) | 1979-05-17 |
| CA1115434A (fr) | 1981-12-29 |
| ZA786064B (en) | 1979-10-31 |
| GB2008561A (en) | 1979-06-06 |
| GB2008561B (en) | 1982-03-24 |
| BE871813A (fr) | 1979-05-07 |
| NL7811092A (nl) | 1979-05-14 |
| NL189402C (nl) | 1993-04-01 |
| JPS6251677B2 (fr) | 1987-10-30 |
| JPS5475859A (en) | 1979-06-18 |
| FR2408555B1 (fr) | 1982-12-10 |
| NL189402B (nl) | 1992-11-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA1326078C (fr) | Procede de purification, par voie biologique, d'eaux residuaires sur lit de materiau granulaire | |
| CA1274925A (fr) | Extraction du selenium present dans l'eau | |
| KR930001605B1 (ko) | 고강도 액체의 무산소적 처리방법 | |
| FR2701704A1 (fr) | Procédé de traitement des déchets organiques par oxydation. | |
| WO2004048277A1 (fr) | Prodede de traitement des eaux a l’aide d’un reactif pulverulent inorganique a forte surface specifique incluant une etape de recyclage dudit reactif | |
| EP0193979A2 (fr) | Procédé d'élimination de nitrates au moyen d'une conversion micro-biologique en présence d'hydrogène gazeux | |
| CA2185907C (fr) | Procede et installation de traitement d'effluents charges en matiere organique, notamment par oxydation en milieu humide, avec recyclage interne des residus solides, et station d'epuration correspondante | |
| FR2902417A1 (fr) | Procede et installation pour le traitement des eaux integrant un traitement biologique a bacteries fixees et une floculation-decantation | |
| EP0436409B1 (fr) | Procédé d'ozonation de l'eau avec activation par catalyse hétérogène | |
| CA2150777C (fr) | Procede de traitement d'effluents liquides par boue activee | |
| FR2484390A1 (fr) | Procede et dispositif pour le traitement d'eaux residuaires | |
| FR2501521A1 (fr) | Procede pour eliminer les gaz acides et l'ammoniac d'une solution aqueuse | |
| FR2548213A1 (fr) | Procede pour la reduction biologique d'oxydes de soufre et l'oxydation de matieres organiques | |
| BE1004260A5 (fr) | Procede de traitement d'eaux usees par la technique des boues activees. | |
| CA2394359C (fr) | Procede et installation de traitement d'eaux residuaires comprenant un traitement additionnel des boues par ozonation | |
| CH634537A5 (fr) | Epuration d'eaux usees. | |
| FR2630099A1 (fr) | Procede de traitement et de purification d'eaux | |
| JP2001070999A (ja) | 廃水の処理方法および処理装置 | |
| CH633238A5 (fr) | Traitement d'eaux usees. | |
| FR2524459A1 (fr) | Procede de concentration d'une boue biologique en particulier d'une boue activee | |
| CN114684916B (zh) | 一种污水脱氮除磷方法 | |
| EP0634370A1 (fr) | Procédé de traitement d'effluents azotés avec des boues comme substrat | |
| FR2774980A1 (fr) | Procede de traitement d'effluents par voie biologique et oxydation ne produisant pas ou de boues en exces | |
| WO2024018162A1 (fr) | Procédé de pyrolyse du méthane avec une recirculation du carbone solide produit | |
| JP2000117283A (ja) | 廃水の浄化処理方法及び装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PL | Patent ceased |