EP0672456A1 - Procédé et installation de traitement des produits de dessablage - Google Patents

Procédé et installation de traitement des produits de dessablage Download PDF

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EP0672456A1
EP0672456A1 EP95460014A EP95460014A EP0672456A1 EP 0672456 A1 EP0672456 A1 EP 0672456A1 EP 95460014 A EP95460014 A EP 95460014A EP 95460014 A EP95460014 A EP 95460014A EP 0672456 A1 EP0672456 A1 EP 0672456A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
products
mechanical separation
sand
washing
phase
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.)
Withdrawn
Application number
EP95460014A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Valéry Ursel
Patricia Grelier
Geneviève Boissonnade
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.)
OTV Omnium de Traitements et de Valorisation SA
Original Assignee
OTV Omnium de Traitements et de Valorisation SA
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
Application filed by OTV Omnium de Traitements et de Valorisation SA filed Critical OTV Omnium de Traitements et de Valorisation SA
Publication of EP0672456A1 publication Critical patent/EP0672456A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03B—SEPARATING SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS
    • B03B9/00—General arrangement of separating plant, e.g. flow sheets

Definitions

  • the invention relates to the field of treatment of sand removal products and more particularly of those coming from wastewater treatment plants.
  • the purification networks whether separate or unitary, convey water loaded with mineral particles of different sizes, such as sand or gravel.
  • the purpose of the sand removal operation is to eliminate these particles by bringing into play the difference in density existing between them and the other constituents of the water to be treated.
  • the conventional sand separators thus make it possible to separate the sands having a particle size greater than about 200 ⁇ m.
  • organic matter is retained in these works due to the variability of the flows and the constraints linked to the architecture of these sand separators.
  • the sanding products recovered at the outlet of the sand separators are essentially composed of sand, water and organic matter which are bonded to it. Sand can be separated from water by the use of different techniques.
  • the simplest technique consists in decanting the sanding products in a receptacle provided with a drainage.
  • a more elaborate technique consists in washing the sanding products in an Archimedes screw. Such a tool makes it possible to spin effectively but leads to poor washing of the sands.
  • the analyzes carried out on the sand removal products of different water treatment plants show that these consist not only of sand and gravel but also of organic and mineral waste such as seeds, vegetable waste, butts and other bodies passing through a possible screen. All these compounds are coated with a large amount of organic matter in suspension, the volatile fraction of which, expressed relative to dry matter, is large and varies between 0.15 and 0.60 and may even be greater than the latter value.
  • the dryness of these desanding products also varies from 25 to 70%.
  • the objective of the present invention is to provide a process for the treatment of sand removal products from water purification plants, making it possible to obtain sands that meet these criteria.
  • Another objective of this invention is to describe such a process making it possible to obtain a "clean" and established sand allowing either its landfilling or its subsequent use as a recovery product.
  • Yet another objective of the invention is to present an installation for the implementation of such a method.
  • Such a method makes it possible to carry out the treatment of the sanding products in several phases according to the final destination of the sand recovered at the end of treatment. It is thus possible to gradually remove materials other than sand by successive washes which make it possible to obtain a material which meets the criteria of rate of organic matter and dryness required to be stored in landfill. Such a material could also be used. As such, it could be envisaged to use it on roads, during the construction of roads and for example at the level of the filling of the trenches or even as a product for agricultural use, mixed with sludge from purification, to amend the soil.
  • the method also comprises a complementary step consisting in adding to said desanding products at least one cleaning and / or stabilizing chemical during at least one of the phases of said treatment.
  • a complementary step consisting in adding to said desanding products at least one cleaning and / or stabilizing chemical during at least one of the phases of said treatment.
  • this chemical is chosen from the group consisting of acids and bases. These compounds make it possible to oxidize or reduce organic matter and thus facilitate their elimination.
  • said base is caustic soda.
  • This chemical compound has indeed proven to be very effective in lowering the rate of volatile matter in suspension (MVS) compared to the rate of dry matter (MS) of the sand removal products being treated.
  • MVS volatile matter in suspension
  • MS dry matter
  • the method comprises an additional step consisting in adding to said desanding products at least one surfactant during at least one of the phases of said treatment.
  • an agent also makes it possible to promote cleaning of the sands by reducing the surface tension of water from desanding products.
  • the surfactant (s) may be used at various stages of the process.
  • said sandy products are diluted with water during said second washing phase by aeration.
  • the method comprises at least one additional step consisting in sieving the products as they leave one and / or the other washing phase (s) by aeration.
  • said method comprises a step consisting in spraying said sandy sieves coming from said second aeration phase, with said surfactant.
  • said method comprises a step consisting in washing against the current with water the sandy products obtained during the second phase of mechanical separation.
  • such an installation comprises means for dispensing at least one chemical product included in the group consisting of acids, bases and surface-active agents, in said desanding products.
  • These means may be provided so as to allow the injection of the chemical product (s) into various points of the installation.
  • the installation also comprises means for preparing and dosing said chemical or said chemicals.
  • the installation comprises means for supplying water coupled to said second washing means making it possible to dilute said sandy products.
  • said washing means are constituted by sand washers provided with air injection systems.
  • said mechanical separation means comprise a decantation-draining system.
  • These means also preferably have solid-liquid separation means (hydrocyclone, sieve, etc.).
  • said second mechanical separation means further comprise a second settling-draining system for the sandy products originating from said first settling-draining system.
  • said first mechanical separation means further comprises a screen interposed between said first washing means by aeration and said decantation-draining system.
  • said decantation-draining systems are constituted by screw or rake classifiers.
  • the invention finally relates to a sand obtained using the method described above, characterized in that it has a content of volatile matter in suspension less than or equal to about 10% by weight, and the use of such a sand. as soil improvers as backfill.
  • the installation shown comprises, on the one hand, first washing means 1 by aeration of the sanding products, after which are provided first mechanical separation means 2 and, on the other hand , second aeration washing means 3 for the sandy products coming from the first mechanical separation means 2, after which second mechanical separation means 4 are provided.
  • the first washing means 1 are constituted by a washer 5 provided with a ramp 6 for injecting air and a pipe 20 for supplying products coming from the sand separator of a water purification installation.
  • This ramp 6 makes it possible to ensure mixing of the sanding products and to take off a part of the organic materials which are attached to it. There is thus a prewash of the sanding products allowing them to be homogenized. Indeed, the sanding products having a constantly varying quality which makes such homogenization necessary.
  • the ramp 6 may be replaced by any other air injection system.
  • the grit removal products are conveyed to a sieve 19 where they undergo a coarse sieving which makes it possible to separate a refusal 21 essentially consisting of organic macro-particles. This refusal can then be compacted with the refusals coming from the screening of the water from the treatment plant. Sand and fine suspended solids separated during the prewash step are not retained by the sieve 19.
  • the mixture of sand and suspended matter is then conveyed to a first settling-draining system 12 constituted by a rake classifier 25 including a settling compartment 22.
  • the liquid sludge 24 is discharged by dumping with a speed low enough to avoid entrainment of light particles.
  • This sludge 24 containing volatile matter in suspension is sent either to the head of the treatment plant for treatment, or downstream of the sand removal structure.
  • the remaining mixture is drained by the classifier 25 which originates at the bottom of the settling compartment 22 in order to recover the deposits therein.
  • the phase described so far constitutes the pre-treatment phase necessary for refining the separation of the sand and the other constituents of the sanding products.
  • This refining is carried out in the second part of the installation which includes the second washing means 3 and the second mechanical separation means 4 and makes it possible to separate the sand proper (that is to say the particles having a high density and a small size) seeds and other particles of organic origin which have a density lower than that of sand.
  • this refining phase uses not only physical washing means but also chemical means.
  • the sanding products being treated recovered at the outlet of the rake classifier 25 are directed to a second washer 5a provided with an injection ramp 6a.
  • a pipe 7 is provided for bringing water into this washer so as to ensure the dilution of these products and a good washing thereof.
  • the water used to do this is industrial water which can, for example, come from an underground aquifer or even from a treatment plant.
  • the diluted sanding products leaving the washer Sa are brought at constant flow rate by a pump 26, to the second mechanical separation means 4.
  • These consist, on the one hand, of a hydrocyclone 17 and, on the other hand, by two decantation-draining systems 13 and 14. It will be noted that, in other embodiments, the hydrocyclone may be replaced by a sieve or any other solid-liquid separation structure .
  • the sludge from the second washer 5a is separated using the hydrocyclone 17 into two fractions.
  • the lightest particles of the hydrocyclone overflow products 17 are removed at 29 and return either to the head of the treatment plant, or downstream of the sand removal structure to be treated with wastewater, while the denser particles sediment in the decantation zone 27 before being removed using an extraction screw 28.
  • the refusal 30, consisting of materials essentially of plant origin, is sent to a conventional sludge treatment system or to an appropriate unloading.
  • the lightest particles of the hydrocyclone underflow products 17 are discharged at 31 by dumping and are also returned either to the head of the treatment plant, or downstream of the structure. to be treated with waste water, while the denser particles settle in the settling zone 32 before being removed by a screw 33.
  • FIG. 2 another embodiment of the invention is shown, in which the pretreatment phase is identical to that carried out in the context of the implementation of the installation shown in FIG. 1 but in which the refining phase is carried out differently.
  • the diluted product is brought by a pump 35 to a fine screen 18.
  • the mixture is sprayed with 'a surface-active agent thanks to distribution means 8.
  • Distribution means 8' are also provided for distributing this surface-active agent at the level of the decantation-draining system 15.
  • preparation and dosage means 10 of this chemical are provided upstream of these distribution means. This surfactant ensures better washing of the sands by mixing intimately with them. This agent will be removed during subsequent rinses.
  • the screen 18 may be replaced by a hydrocyclone or by any other solid-liquid separation structure.
  • the refusal of the sieve 36 essentially consisting of vegetable matter, is conveyed to a conventional sludge treatment system, while the passer-by is directed to the decantation-draining system 15.
  • the sludge from the passer-by is discharged at 37 and returns either to the head of the treatment plant or downstream of the sand removal structure to be treated with wastewater, while the denser particles settle in the settling zone 38 before d '' be removed using an extraction screw 39.
  • the sands are brought into contact with soda prepared and dosed at 11 and distributed at 9, making it possible to further refine the washing.
  • the drained sands falls at 40 in a last settling-draining system 16 including a screw 45 at the level of which they are washed against the current with industrial water, thanks to a washing ramp 41.
  • the sludges from the zone of sedimentation 42 of this last settling-draining device are discharged at 43 and mixed with that coming from the settling-draining system 15.
  • the sand 44 obtained at the outlet 45 of the installation is drained and contains less than 5% of dry matter volatile.

Landscapes

  • Separation Of Solids By Using Liquids Or Pneumatic Power (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Abstract

L'invention concerne une procédé et une installation de traitement des produits de dessablage provenant des installations d'épuration d'eau et constitués essentiellement d'eau, de sables et de matières organiques. L'installation comprend des premiers moyens de lavage par aération (1) permettant d'homogénéiser lesdits produits de dessablage, des premiers moyens de séparation mécanique (2) permettant de séparer une partie des matières organiques présentes dans lesdits produits de dessablage, des seconds moyens de lavage par aération (3) des produits sableux provenant desdits premiers moyens de séparation mécanique, et des seconds moyens de séparation mécanique (4) permettant de séparer au moins l'essentiel du reste des matières organiques présentes dans lesdits produits sableux et de récupérer un sable essentiellement sec et essentiellement exempt de matière organique. <IMAGE>

Description

  • L'invention concerne le domaine du traitement des produits de dessablage et plus particluièrement de ceux en provenance des installations d'épuration des eaux usées.
  • Les réseaux d'épuration, qu'ils soient séparatifs ou unitaires, véhiculent des eaux chargées de particules minérales de différentes tailles, telles que du sable ou des graviers.
  • L'opération de dessablage, classiquement mise en oeuvre dans les installations d'épuration des eaux a pour objet d'éliminer ces particules en mettant en jeu la différence de densité existant entre celles-ci et les autres constituants des eaux à épurer. Les dessableurs classiques permettent ainsi de séparer les sables présentant une granulométrie supérieure à environ 200 µm. Toutefois, en pratique, des matières organiques sont retenues dans ces ouvrages du fait de la variabilité des flux et des contraintes liés à l'architecture de ces dessableurs.
  • Les produits de dessablage récupérés à la sortie des dessableurs sont essentiellement composés de sable, d'eau et de matières organiques qui y sont collées. Le sable peut être séparé de l'eau grâce à la mise en oeuvre de différentes techniques.
  • La technique la plus simple consiste à procéder à la décantation des produits de dessablage dans un réceptacle pourvu d'une évacuation des eaux.
  • Une technique plus élaborée consiste à procéder à un lavage des produits de dessablage dans une vis d'Archimède. Un tel outil permet d'effectuer un essorage efficace mais conduit à un lavage médiocre des sables.
  • D'autres techniques consitent à traiter les produits de dessablage dans un classificateur à râteau ou encore dans un hydrocyclone.
  • Toutefois, toutes ces méthodes, si elles permettent d'effectuer une séparation efficace de l'eau des autres constituants, ne permettent pas de laver ces sables et de les débarrasser des matières organiques. C'est la raison pour laquelle il a été envisagé de laver ces sables avant de les stocker par exemple grâce à un lavage à l'eau installé sur la vis d'Archimède dans le cadre de l'utilisation d'un tel appareil ou encore par un lavage subséquent des sables dans un bassin équipé d'un brassage à l'air. Cependant, un tel lavage est relativement peu efficace et ne permet pas d'éliminer l'essentiel des matières organiques.
  • Les sables encore chargés de matières organiques ainsi recueillis sont le plus souvent envoyés tels quels en décharge.
  • Les analyses réalisées sur les produits de dessablage de différentes stations d'épuration des eaux montrent que ceux-ci sont constitués non seulement de sable et de graviers mais aussi de déchets organiques et minéraux tels des pépins, des déchets végétaux, des mégots et d'autres corps passant à travers un éventuel dégrillage. Tous ces composés sont enrobés par une importante quantité de matières organiques en supsension dont la fraction volatile, exprimée par rapport aux matières sèches, est importante et varie entre 0.15 et 0.60 et peut même être supérieure à cette dernière valeur. La siccité des ces produits de dessablage varie par ailleurs de 25 à 70 %.
  • Or, la matière organique présentant un caractère fermentescible susceptible d'être responsable de pollution et de diverses nuisances, il sera bientôt obligatoire de traiter ces produits afin d'en supprimer le caractère fermentescible. De plus, de tels produits devront également présenter une faible teneur en eau et, pratiquement, une siccité supérieure à 40 à 50 %.
  • L'objectif de la présente invention est de proposer un procédé de traitement des produits de dessablage en provenance des installations d'épuration des eaux permettant d'obtenir des sables répondant à ces critères.
  • Un autre objectif de cette invention est de décrire un tel procédé permettant l'obtention d'un sable "propre" et stablisé autorisant soit sa mise en décharge soit son utilisation ultérieure en tant que produit de valorisation.
  • Encore un autre objectif de l'invention est de présenter une installation pour la mise en oeuvre d'un tel procédé.
  • Ces différents objectifs ainsi que d'autres qui apparaîtront par la suite, sont atteints grâce à l'invention qui concerne un procédé de traitement des produits de dessablage provenant des installations d'épuration d'eau et constitués essentiellement d'eau, de sables et de matières organiques, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à :
    • effectuer un prétraitement desdits produits de dessablage au cours d'au moins une phase de lavage par aération suivie d'au moins une première phase de séparation mécanique permettant d'écarter au moins une partie des matières organiques contenues dans lesdits produits de dessablage,
    • effectuer un traitement des produits sableux issus de ladite première phase de séparation mécanique au cours d'au moins une seconde phase de lavage par aération suivie d'au moins une seconde phase de séparation mécanique permettant d'écarter au moins l'essentiel du reste des matières organiques contenues dans lesdits produits de dessablage et de récupérer un sable essentiellement sec et essentiellement exempt de matière organique.
  • Un tel procédé permet d'effectuer le traitement des produits de dessablage en plusieurs phases en fonction de la destination finale du sable récupéré en fin de traitement. On peut ainsi éliminer au fur et à mesure les matières autres que le sable par des lavages successifs qui permettent d'obtenir un matériau répondant aux critères de taux de matières organiques et de siccité requis pour être stocké en décharge. Un tel matériau pourra aussi être valorisé. A ce titre, il pourra être envisagé de l'utiliser en voirie, lors de la construction de routes et par exemple au niveau du remplissage des tranchées ou bien encore en tant que produit à usage agricole, en mélange avec des boues de stations d'épuration, pour amender les sols.
  • Avantageusement, le procédé comprend par ailleurs une étape complémentaire consistant à ajouter auxdits produits de dessablage au moins un produit chimique de nettoyage et/ou de stabilisation au cours d'au moins une des phases dudit traitement. De tels produits contribuent à l'élimination de la gangue de matières organiques entourant les sables et permettent ainsi de diminuer fortement le caractère fermentescible du produit traité.
  • Egalement avantageusment, ce produit chimique est choisi dans le groupe constitué par les acides et les bases. Ces composés permettent d'oxyder ou de réduire les matières organiques et facilitent ainsi leur élimination.
  • Préférentiellement, ladite base est de la soude caustique. Ce composé chimique s'est révélé en effet très efficace pour abaisser le taux de matières volatiles en suspension (MVS) par rapport au taux de matières sèches (MS) des produits de dessablage en cours de traitement. Ainsi, différents produits chimiques ont été testés sur un passant (matériau issu d'une opération de filtration et, notamment, de tamisage) inférieur ou égal au millimètre. Les résultats obtenus sur des produits de dessablage en provenance de plusieurs stations d'épuration différentes sont indiqués dans les tableaux 1 et 2.
    Figure imgb0001
    Figure imgb0002
  • Ces tableaux montrent l'efficacité de la soude caustique sur l'abaissement de la teneur résiduelle en MVS.
  • On notera que l'on pourra injecter le ou les réactifs chimiques et notamment la soude en divers points de l'installation. Préférentiellement, une telle injection sera effectuée en sortie de prétraitement et/ou à l'entrée de la première phase de séparation mécanique et/ou au niveau de la seconde phase de lavage par aération et/ou au niveau de la seconde phase de séparation mécanique.
  • Selon un apect préférentiel de l'invention, le procédé comprend une étape complémentaire consistant à ajouter auxdits produits de dessablage au moins un agent tensio-actif au cours d'au moins une des phases dudit traitement. Un tel agent permet également de favoriser les nettoyage des sables en diminuant la tension superficielle de l'eau des produits de dessablage. Le ou les agent(s) tensio-actif(s) pourront être mis en oeuvre à divers stades du procédé.
  • Selon un autre aspect préférentiel de ce procédé, lesdits produits sableux sont dilués avec de l'eau lors de ladite seconde phase de lavage par aération.
  • Préférentiellement, le procédé comprend au moins une étape complémentaire consistant à tamiser les produits à leur sortie de l'une et/ ou de l'autre phase(s) de lavage par aération.
  • Egalement préférentiellement, ledit procédé comprend une étape consistant à asperger lesdits produits sableux à tamiser issus de ladite seconde phase d'aération, avec ledit agent tensio-actif.
  • Avantageusement, ledit procédé comprend une étape consistant à laver à contre-courant avec de l'eau les produits sableux obtenus lors de la seconde phase de séparation mécanique.
  • Toutes ces caractéristiques préférentielles servent à accroître encore l'efficacité du lavage des produits de dessablage.
  • L'invention concerne également une installation pour la mise en oeuvre d'un tel procédé caractérisée en ce qu'elle comprend :
    • des premiers moyens de lavage par aération permettant d'homogénéiser lesdits produits de dessablage,
    • des premiers moyens de séparation mécanique permettant de séparer une partie des matières organiques présentes dans lesdits produits de dessablage,
    • des seconds moyens de lavage par aération des produits sableux provenant desdits premiers moyens de séparation mécanique,
    • des seconds moyens de séparation mécanique permettant de séparer au moins l'essentiel du reste des matières organiques présentes dans lesdits produits sableux et de récupérer un sable essentiellement sec et essentiellement exempt de matière organique.
  • Préférentiellement, une telle installation comprend des moyens de distribution d'au moins un produit chimique compris dans le groupe constitué par les acides, les bases et les agents tensio-actifs, dans lesdits produits de dessablage. Ces moyens pourront être prévus de façon à permettre l'injection du ou des produit(s) chimique(s) en divers points de l'installation.
  • Egalement préférentiellement, l'installation comprend également des moyens de préparation et de dosage dudit ou desdits produits chimiques.
  • Avantageusement, l'installation comprend des moyens d'amenée d'eau couplés auxdits second moyens de lavage permettant de diluer lesdits produits sableux.
  • Egalement avantageusement, lesdits moyens de lavage sont constitués par des laveurs à sable munis de systèmes d'injection d'air.
  • Selon un variante intéressante de l'invention, lesdits moyens de séparation mécanique comprennent un système de décantation-égouttage. Ces moyens présentent également préférentiellement des moyens de séparation solide - liquide (hydrocyclone, tamis...).
  • Préférentiellement, selon une variante, lesdits seconds moyens de séparation mécanique comprennent:
    • un hydrocyclone,
    • un premier système de décantation-égouttage des produits sableux de sousverse provenant dudit hydrocyclone, et
    • un deuxième système de décantation-égouttage des effluents de surverse provenant dudit hydrocyclone.
  • Egalement préférentiellement, selon une autre variante, lesdits seconds moyens de séparation mécanique comprennent:
    • un tamis, et
    • un premier système de décantation-égouttage des produits sableux retenus par ledit tamis.
  • Egalement avantageusement, lesdits seconds moyens de séparation mécanique comprennent de plus un second système de décantation-égouttage des produits sableux issus dudit premier système de décantation-égouttage.
  • Selon une variante préférentielle de l'invention, lesdits premiers moyens de séparation mécanique comprennent de plus un tamis intercalé entre lesdits premiers moyens de lavage par aération et ledit système de décantation-égouttage.
  • Préférentiellement, lesdits systèmes de décantation-égouttage sont constitués par des classificateurs à vis ou à râteau.
  • L'invention concerne enfin un sable obtenu à l'aide du procédé décrit ci-dessus caractérisé en ce qu'il présente une teneur en matières volatiles en suspension inférieure ou égale à environ 10 % en poids et l'utilisation d'un tel sable en tant que produits d'amendement des sols en tant que matériau de remblayage.
  • L'invention, ainsi que les différents avantages qu'elle présente, seront plus facilement compris grâce à la description qui va suivre de deux modes de mise en oeuvre de celle-ci, en référence aux dessins dans lesquels :
    • la figure 1 représente schématiquement une installation de traitement des produits de dessablage provenant d'une installation d'épuration des eaux permettant d'obtenir en sortie un sable présentant un taux de matières volatiles en suspension (MVS) inférieur à 10% ;
    • la figure 2 représente également schématiquement un autre mode de réalisation d'une installation selon l'invention permettant d'obtenir en sortie un sable présentant un taux de matières volatiles en suspension inférieur à 5%.
  • En référence à la figure 1, l'installation représentée comprend, d'une part, des premiers moyens de lavage 1 par aération des produits de dessablage, à la suite desquels sont prévus des premiers moyens de séparation mécanique 2 et, d'autre part, des seconds moyens de lavage par aération 3 des produits sableux provenant des premiers moyens de séparation mécanique 2 à la suite desquels sont prévus des seconds moyens de séparation mécanique 4.
  • Les premiers moyens de lavage 1 sont constitués par un laveur 5 pourvu d'une rampe 6 d'injection d'air et d'une canalisation 20 d'amenée des produits en provenance du dessableur d'une installation d'épuration d'eau. Cette rampe 6 permet d'assurer un brassage des produits de dessablage et de décoller une partie des matières organiques qui y sont fixées. On réalise ainsi un prélavage des produits de dessablage permettant de les homogénéiser. En effet, les produits de dessablage présentant une qualité variant constamment qui rend nécessaire une telle homogénéisation.
  • On notera que dans d'autres modes de réalisation, la rampe 6 pourra être remplacée par tout autre système d'injection d'air.
  • Après ce pré-lavage, les produits de dessablage sont acheminés vers un tamis 19 où ils subissent un tamisage grossier qui permet de séparer un refus 21 essentiellement constitué de macro-particules organiques. Ce refus peut ensuite être compacté avec les refus provenant du dégrillage de l'eau de la station d'épuration. Le sable et les matières en suspension fines désolidarisées lors de l'étape de prélavage ne sont quant à elles pas retenus par le tamis 19.
  • Le mélange de sable et de matières en suspension est ensuite acheminé vers un premier système de décantation-égouttage 12 constitué par un classificateur à râteau 25 incluant un compartiment 22 de décantation. Les boues liquides 24 sont évacuées par déversement avec une vitesse suffisamment faible pour éviter l'entraînement des particules légères. Ces boues 24 contenant des matières volatiles en suspension sont renvoyées soit en tête de la station d'épuration en vue d'y être traitées, soit en aval de l'ouvrage de dessablage. L'égouttage du reste du mélange est assuré par le classificateur 25 qui prend son origine au fond du compartiment de décantation 22 afin de récupérer les dépôts s'y trouvant.
  • La phase décrite jusqu'ici constitue la phase de pré-traitement nécessaire à l'affinage de la séparation du sable et des autres constituants des produits de dessablage. Cet affinage est réalisé dans la seconde partie de l'installation qui inclut les seconds moyens de lavage 3 et les seconds moyens de séparation mécanique 4 et permet de séparer le sable proprement dit (c'est-à-dire les particules présentant une forte densité et une faible taille) des pépins et autres particules d'origine organique qui présentent une densité inférieure à celle du sable. Comme il sera explicité ci-après, cette phase d'affinage met en oeuvre non seulement des moyens physiques de lavage mais également des moyens chimiques.
  • Les produits de dessablage en cours de traitement récupérés à la sortie du classificateur à râteau 25 sont dirigés vers un second laveur 5a muni d'une rampe d'injection 6a. Une canalisation 7 est prévue pour amener de l'eau dans ce laveur de façon à assurer la dilution de ces produits et un bon lavage de celui-ci. L'eau utilisée pour ce faire est de l'eau industrielle qui peut par exemple provenir d'une nappe souterraine ou encore d'une station d'épuration.
  • Les produits de dessablage dilués sortant du laveur Sa se présentant sous forme d'une boue, sont amenés à débit constant grâce à une pompe 26, vers les seconds moyens de séparation mécanique 4. Ceux-ci sont constituées d'une part, par un hydrocyclone 17 et, d'autre part, par deux sytèmes de décantation-égouttage 13 et 14. On notera que, dans d'autres modes de réalisation, l'hydrocyclone pourra être remplacé par un tamis ou tout autre ouvrage de séparation solide - liquide.
  • Les boues issues du second laveur 5a sont séparées grâce à l'hydrocyclone 17 en deux fractions. Une fraction formée de particules légères, constituant les produits de surverse de l'hydrocyclone et qui sont traitées dans le système de décantation-égouttage 13 et une fraction formée de particules plus denses, constituant les produit de sousverse de l'hydrocyclone et qui sont traitées dans le système de décantation égouttage 14.
  • Au sein du système de décantation-égouttage 13, les particules les plus légères des produits de surverse de l'hydrocyclone 17 sont évacuées en 29 et retournent soit en tête de station d'épuration, soit en aval de l'ouvrage de dessablage pour être traitées avec les eaux usées, tandis que les particules plus denses sédimentent dans la zone de décantation 27 avant d'être évacuées à l'aide d'une vis d'extraction 28. Le refus 30, constitué de matières essentiellement d'origine végétale, est acheminé vers une filière classique de traitement des boues ou vers un dépotage approprié.
  • Au sein du système de décantation-égouttage 14, les particules les plus légères des produits de sousverse de l'hydrocyclone 17 sont évacuées en 31 par déversement et sont également retournées soit en tête de station d'épuration, soit en aval de l'ouvrage de dessablage pour être traitées avec les eaux usées, tandis que les particules plus denses sédimentent dans la zone de décantation 32 avant d'être évacuées par une vis 33.
  • Ces particules, constituées essentiellement par du sable, sont mises en contact avec de la soude caustique s'écoulant à contre-courant grâce à des moyens de distribution 9. On notera que des moyens de préparation et de dosage 11 de ce produit chimique sont prévus en amont de ces moyens de distribution 9. La soude utilisée permet de parfaire le lavage du sable et de le débarasser des matières organiques qui ont échappé aux différentes étapes préalables du procédé. Ainsi, le sable essoré obtenu à la sortie de l'installation en 34 est propre et présente un taux de matières volatiles en suspension inférieur à 10%.
  • En référence à la figure 2, un autre mode de réalisation de l'invention est représentée, dans lequel la phase de prétraitement est identique à celle effectuée dans le cadre de la mise en oeuvre de l'installation représentéeà la figure 1 mais dans lequel la phase d'affinage est menée de façon différente.
  • Une telle installation permet d'éliminer une plus grande quantité de matières volatiles en suspension en prévoyant un lavage plus poussé du sable.
  • Selon ce second mode de mise en oeuvre, après le second lavage à l'air effectué dans le laveur 5a, le produit dilué est amené grâce à une pompe 35 vers un tamis fin 18. Au niveau de ce tamis, le mélange est aspergé d'un agent tensio-actif grâce à des moyens de distribution 8. Des moyens de distribution 8' sont également prévus pour distribuer cet agent tensio actif au niveau du système de décantation - égouttage 15. On notera que des moyens de préparation et de dosage 10 de ce produit chimique sont prévus en amont de ces moyens de distribution. Cet agent tensio-actif permet d'assurer un meilleur lavage des sables en se mélangeant intimement à eux. Cet agent sera éliminé lors des rinçages ultérieurs. On notera également que, dans d'autres modes de réalisation, le tamis 18 pourra être remplacé par un hydrocyclone ou par tout autre ouvrage de séparation solide - liquide.
  • Le refus du tamis 36, essentiellement constitué de matières végétales, est acheminé vers une filière classique de traitement des boues, tandis que le passant est dirigé vers le système de décantation-égouttage 15. Au sein de ce système de décantation-égouttage 15, les boues du passant sont évacuées en 37 et retournent soit en tête de station d'épuration, soit en aval de l'ouvrage de dessablage pour être traitées avec les eaux usées, tandis que les particules plus denses sédimentent dans la zone de décantation 38 avant d'être évacuées à l'aide d'une vis d'extraction 39.
  • Lors de leur ascension sur la vis 39, les sables sont mis en contact avec de la soude préparée et dosée en 11 et distribuée en 9, permettant d'affiner encore le lavage.
  • Les sables égouttés retombe en 40 dans un dernier système de décantation-égouttage 16 incluant une vis 45 au niveau de laquelle ils sont lavés à contre-courant avec de l'eau industrielle, grâce à une rampe de lavage 41. Les boues provenant de la zone de sédimentation 42 de ce dernier dispositif de décantation-égouttage sont évacuées en 43 et mélangées avec celle provenant du système de décantation-égouttage 15. Le sable 44 obtenu à la sortie 45 de l'installation est essoré et contient moins de 5 % de matières sèches volatiles.
  • Les deux exemples de réalisation de l'invention ici décrits n'ont pas pour objet de réduire la portée de celle-ci. Il pourra donc être envisagé d'apporter des modifications à ces revendications sans sortir du cadre de l'invention. En particulier, on pourra choisir d'utiliser d'autres types de systèmes de séparation mécanique que les classificateurs à vis et à râteau utilisés ainsi que d'autres système de lavage par aération que les laveurs à air décrits.

Claims (25)

  1. Procédé de traitement des produits de dessablage provenant des installations d'épuration d'eau et constitués essentiellement d'eau, de sables et de matières organiques, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à :
    - effectuer un prétraitement desdits produits de dessablage au cours d'au moins une phase de lavage par aération suivie d'au moins une première phase de séparation mécanique permettant d'écarter au moins une partie des matières organiques contenues dans lesdits produits de dessablage,
    - effectuer un traitement des produits sableux issus de ladite première phase de séparation mécanique au cours d'au moins une seconde phase de lavage par aération suivie d'au moins une seconde phase de séparation mécanique permettant d'écarter au moins l'essentiel du reste des matières organiques contenues dans lesdits produits de dessablage et de récupérer un sable essentiellement sec et essentiellement exempt de matière organique.
  2. Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comprend une étape complémentaire consistant à ajouter auxdits produits de dessablage au moins un produit chimique de nettoyage et/ou de stabilisation au cours d'au moins une des phases dudit traitement.
  3. Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2 caractérisé en ce que ledit produit chimique est choisi dans le groupe constitué par les acides et les bases.
  4. Procédé selon la revendication 3 caractérisé en ce que ladite base est de la soude caustique.
  5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 2 à 4 caractérisé en ce que ledit produit chimique est injecté en sortie du prétraitement, et/ou à l'entrée de la première phase de séparation mécanique et/ou au niveau de la seconde phase de lavage par aération, et/ou au niveau de la seconde phase de séparation mécanique.
  6. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5 caractérisé en ce qu'il comprend une étape complémentaire consistant à ajouter auxdits produits de dessablage au moins un agent tensio-actif au cours d'au moins une des phases dudit traitement.
  7. Procédé selon l'une des revendications 1 à 6 caractérisé en ce que lesdits produits sableux sont dilués avec de l'eau lors de ladite seconde phase de lavage par aération.
  8. Procédé selon l'une des revendications 1 à 7 caractérisé en ce qu'il comprend au moins une étape complémentaire consistant à tamiser les produits à leur sortie de l'une et/ ou de l'autre phase(s) de lavage par aération.
  9. Procédé selon les revendications 6 et 8 caractérisé en ce qu'il comprend une étape consistant à asperger lesdits produits sableux à tamiser issus de ladite seconde phase d'aération, avec ledit agent tensio-actif.
  10. Procédé selon l'une des revendications là 9 caractérisée en ce qu'il consiste à laver à contre-courant avec de l'eau les produits sableux obtenus lors de la seconde phase de séparation mécanique.
  11. Installation pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications 1 à 10 caractérisée en ce qu'elle comprend :
    - des premiers moyens de lavage par aération (1) permettant d'homogénéiser lesdits produits de dessablage,
    - des premiers moyens de séparation mécanique (2) permettant de séparer une partie des matières organiques présentes dans lesdits produits de dessablage,
    - des seconds moyens de lavage par aération (3) des produits sableux provenant desdits premiers moyens de séparation mécanique,
    - des seconds moyens de séparation mécanique (4) permettant de séparer au moins l'essentiel du reste des matières organiques présentes dans lesdits produits sableux et de récupérer un sable essentiellement sec et essentiellement exempt de matière organique.
  12. Installation selon la revendication 11 caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens de distribution (8,9) d'au moins un produit chimique compris dans le groupe constitué par les acides, les bases et les agents tensio-actifs, dans lesdits produits de dessablage.
  13. Installation selon la revendication 12 caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens de préparation et de dosage (10,11) dudit ou desdits produits chimiques.
  14. Installation selon l'une des revendications 11 à 13 caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens d'amenée d'eau (7) couplés auxdits second moyens de lavage (3) permettant de diluer lesdits produits sableux.
  15. Installation selon l'une des revendications 11 à 14 caractérisée en ce que lesdits moyens de lavage sont constitués par des laveurs à sable (5) munis de systèmes d'injection d'air (6).
  16. Installation selon l'une des revendications 11 à 15 caractérisée en ce que lesdits moyens de séparation mécanique (2,4) comprennent un système de décantation-égouttage (12,13,14,15,16) .
  17. Installation selon l'une des revendications 11 à 16 caractérisée en ce que les moyens de séparation mécanique incluent des moyens de séparation solide - liquide.
  18. Installation selon l'une des revendications 11 à 17 caractérisée en ce que lesdits seconds moyens de séparation mécanique (4) comprennent :
    - un hydrocyclone (17),
    - un premier système de décantation-égouttage (14) des produits sableux de sousverse provenant dudit hydrocyclone (17), et
    - un deuxième système de décantation-égouttage (13) des effluents de surverse provenant dudit hydrocyclone (17).
  19. Installation selon l'une des revendication 11 à 17 caractérisé en ce que lesdits seconds moyens de séparation mécanique (4) comprennent :
    - un tamis (18), et
    - un premier système de décantation-égouttage (15) des produits sableux retenus par ledit tamis (18).
  20. Installation selon la revendication 19 caractérisée en ce que lesdits seconds moyens de séparation mécanique (4) comprennent de plus un second système de décantation-égouttage (16) des produits sableux issus dudit premier système de décantation-égouttage (15).
  21. Installation selon l'un des revendication 16 à 20 caractérisée en ce que lesdits premiers moyens de séparation mécanique (2) comprennent de plus un tamis (19) intercalé entre lesdits premiers moyens de lavage par aération (1) et ledit système de décantation-égouttage (12).
  22. Installation selon l'une des revendications 16 à 21 caractérisée en ce que lesdits systèmes de décantation-égouttage (12,13,14,15,16) sont constitués par des classificateurs à vis ou à râteau.
  23. Sable obtenu à l'aide du procédé de traitement des produits de dessablage selon l'une des revendications 1 à 10 caractérisé en ce qu'il présente une teneur en matières volatiles en suspension inférieure ou égale à environ 10 % en poids.
  24. Utilisation du sable selon la revendication 23 comme support pour les produits d'amendement des sols.
  25. Utilisation du sable selon la revendication 23 comme matériau de remblayage.
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