EP2349555A1 - Produit adsorbant pour la dépollution d'hydrocarbures, et procédé d'élimination de pollution d'hydrocarbures, notamment présents à la surface de l'eau, par utilisation d'un tel produit - Google Patents

Produit adsorbant pour la dépollution d'hydrocarbures, et procédé d'élimination de pollution d'hydrocarbures, notamment présents à la surface de l'eau, par utilisation d'un tel produit

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EP2349555A1
EP2349555A1 EP09755923A EP09755923A EP2349555A1 EP 2349555 A1 EP2349555 A1 EP 2349555A1 EP 09755923 A EP09755923 A EP 09755923A EP 09755923 A EP09755923 A EP 09755923A EP 2349555 A1 EP2349555 A1 EP 2349555A1
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EP
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mineral
hydrocarbons
carbon
adsorbent
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EP09755923A
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Sami Hosagasi
Bufen Birden
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Ecopomex SAM
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Publication date
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    • C02F2103/36—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated from industrial activities not provided for in groups C02F2103/12 - C02F2103/32 from the manufacture of organic compounds
    • C02F2103/365—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated from industrial activities not provided for in groups C02F2103/12 - C02F2103/32 from the manufacture of organic compounds from petrochemical industry (e.g. refineries)

Definitions

  • Adsorbent product for the depollution of hydrocarbons and process for eliminating hydrocarbon pollution, especially present on the surface of the water, by using such a product.
  • the present invention relates to a product for eliminating hydrocarbon pollution, which may occur in particular by the presence of hydrocarbons in water, and a method for implementing such a product.
  • the product of the invention is particularly intended for the depollution of seas, rivers or lakes polluted by hydrocarbons, but it can also be used in purification stations, car parks, garages, in all places where there is pollution by hydrocarbons.
  • Adsorption depollution methods are already well known.
  • adsorption is a physical phenomenon of fixing molecules on the surface of a solid called adsorbent. This phenomenon is used to recover undesirable molecules of fluid, liquid or gaseous, dispersed in another fluid or solvent, such as water or air.
  • the main adsorbent used in practice is activated carbon. Active carbon adsorption is intended to treat organic materials not found in excessive amounts in the solvent. Activated carbon is therefore commonly used for many filtration applications, in which the fluid, water or air passes through a filter, charged with activated carbon, as indicated in FR 2107069.
  • Other absorbent products are known, for example from GB 1204353, or FR 2137531, which describe a porous alumina comprising carbon formed on the pore walls. But this product, by its particle size and density does not ensure sufficient hydrophobicity and buoyancy for the intended application.
  • absorbent products are also known, more suitable for use in absorbing fluids, in particular hydrocarbons, by spreading on the surfaces covered by said hydrocarbons.
  • These products can be synthetic, based on materials of mineral origin, plant origin and polymers. But most of these products relax quickly. absorbed hydrocarbons, which makes them inefficient and complicates their use. Moreover, almost all these absorbent products are for single use. After use, they are often incinerated or landfilled in landfills, creating other forms of pollution. Finally, some of these products are not floating and among those that are, buoyancy is very limited in time.
  • DE 3142275 discloses a process for recovering polluting hydrocarbons by using pumice as absorbent and treating it when soaked with hydrocarbons by centrifugation and distillation heat treatment. But the product used is not hydrophobic and its buoyancy insufficient. If it makes it possible to recover by adsorption of the hydrocarbons, the treatment of the loaded product allows at most only to ensure regeneration in the original state, and therefore with the disadvantage of hydrophobicity and buoyancy. insufficient, involving difficulties in recovering the hydrocarbon - laden product and a relatively low adsorption efficiency.
  • the absorbent and / or adsorbent product must combine the following various properties:
  • a pumice stone which has a carbon content greater than 5%, and has particular properties of hydrocarbon absorption, while being hydrophobic.
  • the duration of maintenance of this pumice stone on the surface of the body of water to be cleaned up is between two minutes and eight hours, particularly between three minutes and two hours. These relatively short durations may be insufficient to adsorb a maximum of hydrocarbons.
  • this creates a constraint on the -recovery of the pumice stone which must therefore be performed relatively quickly after spreading, and in a relatively short duration. Otherwise, the insufficient buoyancy of such products leads to this. that a significant portion of the adsorbent product may be immersed before it can be recovered.
  • the present invention aims to solve the problems mentioned above, and aims in particular to allow the manufacture of an adsorbent product particularly suitable for the depollution of water plane or the like by adsorption of surface hydrocarbons. It aims to facilitate the manufacture of such a product, through the use of a less polluting process than those used previously. It also aims to improve the efficiency and performance of the product, as well as its recycling.
  • the subject of the invention is an adsorbent product for the elimination of hydrocarbon pollution, especially present on the surface of water, this product being based on a porous mineral, whose properties of adsorption result from the carbon formed on the pore walls of said mineral.
  • the product is characterized in that the porous mineral is pumice or perlite and carbon formed on the pore walls is obtained by cracking of an organic product beforehand impregnated into the pores of said mineral • the resulting product being hydrophobic.
  • the organic product is preferably composed mainly of sugar or station sludge treatment.
  • sugar is meant in particular the common sugar or sucrose, but also the various similar organic compounds comprising sucrose or other mono-, bi- or polysaccharides.
  • the porous mineral is especially pumice or pearlite or zeolite.
  • the subject of the invention is also a process for eliminating hydrocarbon pollution, especially present on the surface of water, characterized by the use of an adsorbent product as defined above, and in that that, after the adsorbent product has been spilled on the polluting hydrocarbons and has absorbed said hydrocarbons, the hydrocarbon impregnated product is placed in a heat treatment unit • carried, in the absence of oxygen, to a predetermined temperature such that the hydrocarbons are evaporated and the product is thus returned to its original state and reusable, allowing its recycling.
  • the treatment temperature is from 200 to 450 ° C.
  • the specific heat treatment according to the process of the invention consists in fact in ensuring the elimination by evaporation of most of the hydrocarbons absorbed in the product and, in addition, in regenerating, if necessary, the deposition of carbon on the surface of the
  • Another specific characteristic of the process resides in the process for obtaining the product defined above according to which the carbon formed on the pore walls of said porous mineral is formed by cracking molecules of an organic product pre-impregnated in the pores of the former. it's mineral, this organic product being preferentially sugar or sewage sludge.
  • the porous mineral chosen is preferably pumice with a caliber of between 60 microns and 16 mm and a grain density of less than 700 kg / m 3 and a dry density of less than 350 kg / m 3.
  • the porous mineral thus prepared is immersed in a liquid mixture comprising water and sugar, in order to impregnate the said mineral with the said mixture, and then the impregnated mineral is heated in a heat treatment unit, absence of oxygen, to bring it to a temperature sufficient to crack the sugar molecules by cracking, and consequently to form a carbon deposit on the pore walls of the porous mineral.
  • the liquid mixture comprises from 10 to 20% by weight of sugar, preferably from 15 to 20%, the liquid mixture also comprises lemon juice, in a proportion of approximately 1% by weight, which makes it possible to dilute the sugar in water in a homogeneous way,
  • the liquid mixture can also comprise gas oil in a small proportion, of the order of 0.5 to 1%, the duration of impregnation is typically of the order of a few minutes, between 3 and 10 minutes, for example approximately 5 minutes, the heating temperature is typically between 500 and 600 ° C., sufficient to ensure the evaporation of other components of the mixture and the cracking of the carbon molecules,
  • the adsorbent product obtained typically has a carbon content of 2 to 4% by weight.
  • the product thus ready to be used makes it possible to absorb, according to the viscosity of the hydrocarbons, and according to the duration of the stay of the product in contact with the polluted water, a hydrocarbon content typically greater than 15% of its volume, which can reach 25% or even more.
  • sludge from sewage treatment plants could also be used.
  • the use of sludge treatment plants has the advantage that they contain organic materials in the molecules of which the number of carbon atoms is high, thus forming long molecular chains that allow, during cracking , to have a lower loss of carbon.
  • organic materials in which the number of carbon atoms is relatively low such as for example C8H18., Vaporize immediately upon tapering.
  • the number of carbon atoms increases, for example C11H22O11, evaporation is less important and therefore the amount of carbon that can remain on the pore walls of the porous material increases.
  • the other particularly advantageous aspect relates to the recycling of the product after said product has absorbed the polluting hydrocarbons.
  • the hydrocarbons absorbed in the product evaporate, and regenerate if necessary, by cracking said hydrocarbon, the carbon deposited on the pore walls.
  • the adsorbent product is thus rid of pollution products that he had stored, and brought back substantially to its original state, again ready for a new use.
  • the evaporated hydrocarbons can be captured and treated by a condensation system and recovered for possible use.
  • pumice 1 m 3 of pumice was used, with a caliber greater than 2 mm and a dry unpacked density of less than 300 kg / m 3 .
  • these pumice stones those with grain densities of less than 600 kg / m 3 were chosen.
  • the pumice stones were then cleaned by washing and flotation, and the pumice stones were dried so that their moisture content was about 20%.
  • a concentrate was first prepared by mixing 47.5 kg of water, 50 kg of powdered sugar and 2.5 kg of lemon juice. This mixture was kneaded for 15 to 30 minutes until the sugar was dissolved homogeneously.
  • the useful liquid mixture was obtained at the time of use by adding 150 kg of water to the concentrate in a container of suitable capacity.
  • the pumice stones were placed in a pierced container, which was immersed in the container containing the liquid mixture for 5 minutes, during which the pumice impregnated said. mixed.
  • the pierced container was removed from the liquid mixture and the pumice was allowed to drip to lose the excess liquid mixture.
  • the pumice stones were then placed for 15 minutes in a furnace from which all the oxygen had been removed and replaced by nitrogen. The oven temperature was raised to 550 ° C. After these 15 minutes at 550 ° C., the pumice stones were removed and left to cool. The carbon content then measured was 3%. To measure the degree of hydrophobicity of the pumice stone obtained, a sample was placed in water for 3 minutes. At the end of this time, they had absorbed less than 4% water. The tests were extended until 7 days of immersion in the water. The pumice stones still had not absorbed more than 4% water, and less than 2% by weight had flowed.
  • pumice stones were made to absorb diesel fuel. It was found that they absorbed about 20% of their volume after 4 minutes.
  • the process according to the invention makes it possible to render porous minerals, and in particular pumice, hydrophobic by a technique which does not create any environmental problem.
  • the buoyancy of the pumice stones even loaded with hydrocarbons was found to be substantially greater than that of the previous products, thus enabling rapid intervention on a body of water to be treated by depositing the granules of pumice, and by only getting them back several days later.
  • the product according to the invention is recyclable almost indefinitely by the process of desorption of hydrocarbons without combustion, which also avoids problems of secondary pollution.
  • it can allow at least partial recovery of the hydrocarbons by condensation of the gases from the heating. impregnated pumice stones. of hydrocarbons in an atmosphere without oxygen.
  • the invention is particularly intended for the depollution of bodies of water, sea, rivers, etc., polluted by hydrocarbons, but it can also be used for example in refineries to separate water from oil, or for . absorb other chemicals.
  • the product obtained according to the invention can also be used generally in the field of filtration. Depending on the various applications, some
  • product characteristics may be adapted, such as its particle size, for example, or its carbon content.
  • pumice may also be replaced by other minerals such as porous volcanic rocks such as perlite, or zeolite.

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Abstract

Les propriétés d'adsorption du produit adsorbant, à base d'un minéral poreux tel que notamment la pierre ponce, résultent du carbone formé sur les parois des pores dudit minéral par craquage d'un produit organique, tel que du sucre ou des boues de station d'épuration, imprégné préalablement dans les pores dudit minéral, le •carbone ainsi formé rendant le produit hydrophobe. Après absorption d'hydrocarbures polluants par ledit produit, on chauffe le minéral imprégné dans une unité de traitement thermique, en absence d'oxygène, pour le porter à une température suffisante pour évaporer les hydrocarbures et/ou décomposer par craquage les molécules de produit organique ou d'hydrocarbures, et former ou régénérer le dépôt de carbone. Application à la fabrication et au recyclage d'un produit adsorbant pour la dépollution notamment de plans d'eau ou rivières, pollués par des hydrocarbures.

Description

Produit adsorbant pour la dépollution d' hydrocarbures , et procédé d' élimination de pollutions d' hydrocarbures , notamment présents à la surface de l'eau, par utilisation d'un tel produit.
La présente invention concerne un produit destiné à éliminer les pollutions d'hydrocarbures, pouvant notamment survenir par la présence d'hydrocarbures dans l'eau, ainsi qu'un procédé de mise en œuvre d'un tel produit. Le produit de l'invention est particulièrement destiné à la dépollution des mers, rivières ou lacs pollués par des hydrocarbures, mais il peut aussi être utilisé dans les stations d'épurations, les parkings, les garages, dans tous les lieux où il y a une pollution par des hydrocarbures .
On connaît déjà bien les méthodes de dépollution par adsorption. De manière générale, l'adsorption est un phénomène physique de fixation de molécules sur la surface d'un solide appelé adsorbant. Ce phénomène est utilisé, pour récupérer des molécules indésirables de fluide, liquides ou gazeuses, dispersées dans un autre fluide ou solvant, tel que l'eau ou l'air.
Le principal adsorbant utilisé en pratique est le charbon actif. L'adsorption sur charbon actif est destinée- à traiter des matières organiques ne se trouvant pas en quantité trop importante dans le solvant. Le charbon actif est donc communément utilisé pour de nombreuses applications de filtration, dans lesquelles le fluide, eau ou air passe à travers un filtre, chargé de charbon actif, comme indiqué dans FR 2107069. D'autres produits absorbants sont connus, par exemple par GB 1204353, ou FR 2137531, qui décrivent une alumine poreuse comprenant du carbone formé sur les parois des pores. Mais ce produit, par sa granulométrie et sa densité ne permet pas d'assurer une hydrophobie et une flottabilité suffisante pour l'application visée.
D'autres produits absorbants sont aussi connus, plus adaptés à une utilisation d'absorption de fluides, notamment d'hydrocarbures, par épandage sur les surfaces couvertes par lesdits hydrocarbures . Ces produits peuvent être synthétiques, à base de matériaux d'origine minérale, d'origine végétale et de polymères. Mais la plupart de ces produits relâchent rapidement . les hydrocarbures absorbés, ce qui les rend peu efficaces et complique leur utilisation. Par ailleurs, presque tous ces produits absorbants sont à usage unique. Après usage, ils sont souvent incinérés ou mis en décharge dans des centres d'enfouissement technique, ce qui crée d'autres formes de pollution. Enfin, certains de ces produits ne sont pas flottants et parmi ceux qui le sont, la flottabilité est très limitée dans le temps.
Le • document DE 3142275 décrit un procédé de récupération d'hydrocarbures polluants par utilisation de pierre ponce comme absorbant et traitement de celle-ci lorsqu'elle est imbibée d'hydrocarbures par centrifugation et traitement thermique de distillation. Mais le produit utilisé n'est pas hydrophobe et sa flottabilité insuffisante. S'il permet de récupérer par adsorption des hydrocarbures, le traitement du produit chargé ne permet tout au plus que d'assurer une régénération à l'état d'origine, et donc avec l'inconvénient d'une hydrophobie et d'une flottabilité insuffisante, impliquant des difficultés de récupération du produit chargé d' hydrocarbure et un relativement faible rendement d'adsorption.
Pour des applications du type évoqué ci-dessus, le produit absorbant et/ou adsorbant doit combiner les diverses propriétés suivantes :
- d'une part une capacité d'adsorption suffisante des hydrocarbures, et d'autre part absorption d'eau minimale, de manière à pouvoir récupérer le produit adsorbant chargé avec le maximum possible d'hydrocarbures,
- flottabilité maximale, pour permettre au produit de rester en contact avec les polluants le plus longtemps possible, en évitant qu'il tombe au fond de l'eau, même en étant chargé de polluants, et pour faciliter sa récupération,
- possibilité de traitement et de recyclage après adsorption, comprenant notamment : la récupération du produit contenant, les hydrocarbures adsorbés, son traitement pour empêcher une pollution secondaire par les hydrocarbures récupérés, et préférentiellement le recyclage du produit adsorbant, et éventuellement des produits adsorbés.
Une des caractéristiques importantes est donc que le produit soit le plus hydrophobe possible. Mais les produits ou techniques employés pour rendre le produit de base hydrophobe coûtent souvent très cher.
Certains des produits connus sont hydrophobes et ont des capacités d'adsorption des hydrocarbures qui sont considérées très importantes. Ils ont aussi une densité assez faible pour leur permettre de flotter sur l'eau et faciliter ainsi leur récupération. Des produits de ce type sont notamment décrits dans FR-A-2105752, FR-A- 2065206, JP-A-56078628, JP-A-11076811.
Par ailleurs, on connaît aussi une pierre ponce qui a une teneur en carbone supérieure à 5%, et présente des propriétés particulières d'absorption des hydrocarbures, tout en étant hydrophobe. La durée de maintien de cette pierre ponce à la surface du plan d'eau à dépolluer est entre deux minutes et huit heures, particulièrement entre trois minutes et deux heures. Ces durées relativement brèves peuvent être insuffisantes pour adsorber un maximum d'hydrocarbures. De plus, cela crée une contrainte quant à la -récupération de la pierre ponce qui doit donc être effectuée relativement rapidement après son épandage, et dans une durée aussi assez courte. A défaut, la flottabilité insuffisante de tels produits conduit à ce. qu'une partie importante du prodμit adsorbant risque d'être immergée avant qu'il puisse être récupéré. De plus encore, la fabrication de ces produits est réalisée par absorption d'hydrocarbure puis calcination pour générer le dépôt de carbone requis sur les parois des pores de la pierre ponce pour la rendre adsorbante et hydrophobe. La fabrication même du produit est donc source de pollution.
Le recyclage de la pierre ponce après adsorptioh des hydrocarbures et récupération à la surface de l'eau s'effectue par calcination pour évacuer les hydrocarbures adsorbés. Ceci présente l'avantage de pouvoir éventuellement reformer la couche de carbone sur les parois de la pierre-ponce, et donc de la rendre à nouveau directement utilisable. Mais cela pose aussi le problème d'un bon contrôle de la combustion, du fait que celle-ci se réalise à température élevée, et d'un contrôle de l'atmosphère du four de calcination, pour obtenir un produit homogène, et du traitement des fumées.
La présente invention a pour but de résoudre les problèmes évoqués ci-dessus, et vise en particulier à permettre la fabrication d'un produit adsorbant particulièrement adapté pour la dépollution de plan d'.eau ou similaires par adsorption des hydrocarbures de surface. Elle vise à faciliter la fabrication d'un tel produit, par l'utilisation d'un procédé moins polluant que ceux utilisés précédemment. Elle vise aussi à améliorer l'efficacité et le rendement du produit, ainsi que son recyclage.
Avec ces objectifs en vue, l'invention a pour objet un produit adsorbant pour l'élimination de pollutions d'hydrocarbures, notamment présents à la surface de l'eau, ce produit étant à base d'un minéral poreux, dont les propriétés d' adsorption résultent du carbone formé sur les parois des pores dudit minéral. Selon l'invention, le produit est caractérisé en ce que le minéral poreux est de la pierre ponce ou de la perlite et le carbone formé sur les parois des pores est obtenu par craquage d' un produit organique imprégné préalablement dans les pores • dudit minéral, le produit résultant étant hydrophobe .
Le produit organique est préférentiellement composé principalement de sucre ou de boues de station d'épuration. Par sucre, on entend en particulier le sucre commun ou saccharose, mais aussi les divers composés organiques similaires comportant du saccharose ou autres mono-, bi- ou poly-saccharides . Le minéral poreux est notamment de la pierre-ponce ou encore de la perlite ou de la zéolite.
L'invention a aussi pour objet un procédé d'élimination de pollutions d'hydrocarbures, notamment présents à la surface - de l'eau, caractérisé par l'utilisation .d'un produit adsorbant tel que défini ci- dessus, et en ce que, après que le produit adsorbant ait été répandu sur les hydrocarbures polluants et ait absorbé lesdits hydrocarbures, on place le produit imbibé d' hydrocarbures dans une unité de traitement thermique • portée, en absence d'oxygène, à une température prédéterminée telle que les hydrocarbures soient, évaporés et le produit étant ainsi ramené à son état initial et réutilisable, ce qui permet son recyclage.
Eréférentiellement, la température de, traitement est de 200 à 4500C.
Le traitement thermique spécifique selon le procédé de l'invention consiste en fait à assurer l'élimination par évaporation de la plus grande partie des hydrocarbures absorbés dans le produit et en -complément à régénérer au besoin le dépôt de carbone à la surface des
. parois des pores du minéral poreux utilisé.
Une autre caractéristique spécifique du procédé réside dans le procédé d'obtention du produit défini ci- dessus selon lequel le carbone formé sur les parois des pores dudit minéral poreux est formé par craquage de molécules d'un produit organique imprégné préalablement dans les pores dud-it minéral, ce produit organique étant préférentiellement du sucre, ou encore des boues de station d'épuration.
Le minéral poreux choisi est préférentiellement de la pierre ponce d'un calibre compris entre 60 microns et 16 mm et d'une densité de grain inférieur à 700 kg/m3 m3 et d'une densité sèche non tassé inférieure à 350 kg/m3.
Après sélection des pierres de caractéristiques voulues, on sépare les pierres étrangères et les poussières de la pierre-ponce, par des techniques de type connu, telles que lavage et flottation par exemple, puis on sèche la pierre-ponce de sorte que son taux d'humidité soit inférieur à 40 %.
Selon un mode de réalisation particulier, on immerge le minéral poreux ainsi préparé dans un mélange liquide comportant de l'eau et du sucre, pour imprégner le dit minéral avec ledit mélange, puis on chauffe le minéral imprégné dans une unité de traitement thermique, en absence d'oxygène, pour le porter à une température suffisante pour décomposer par craquage les molécules de sucre, et former en conséquence un dépôt de carbone sur les parois des pores du minéral poreux.
Préférentiellement,
- le mélange liquide comporte de 10 à 20 % en poids de sucre, préférentiellement de 15 à 20 %, le mélange liquide comporte aussi du jus de citron, dans une proportion d'environ 1% en poids, qui permet de diluer le sucre dans l'eau de façon homogène,
- le mélange liquide peut aussi comporter du gasoil en faible proportion, de l'ordre de 0,5 à 1 %, - la durée d'imprégnation est typiquement de l'ordre de quelques minutes, entre 3 et 10 minutes, par exemple environ 5 minutes, la température de chauffage est typiquement comprise, entre 500 et 6000C, suffisante pour assurer l'évaporation des autres composants du mélange et le craquage des molécules carbonées,
- on maintient dans le four une atmosphère d'azote, en remplacement de l'oxygène.
Le produit adsorbant obtenu possède typiquement un taux de carbone de 2 à 4 % en poids. Le produit ainsi prêt à être utilisé permet d'absorber, selon la viscosité des hydrocarbures, et selon la durée du séjour du produit au contact de l'eau polluée, un taux d'hydrocarbure typiquement supérieur à 15% de son volume, pouvant atteindre 25 % ou même plus.
Préférentiellement, comme indiqué précédemment, on utilisera un mélange liquide comportant essentiellement du sucre. Toutefois on pourrait aussi utiliser, des boues de stations d'épuration. En effet, l'utilisation de boues de stations d'épurations présente l'avantage qu'elles comportent des matières organiques dans les molécules desquelles le nombre d'atomes de carbone est élevé, formant ainsi des chaînes moléculaires longues qui permettent, lors du craquage, d'avoir une moindre perte de carbone. Comparativement, des matières organiques dans lesquelles le nombre d'atomes de carbone est relativement faible, tel que par exemple C8H18., se vaporisent immédiatement lors du caquage. Quand le nombre d'atomes de carbone augmente, par exemple C11H22O11, l'évaporation est moins importante et de ce fait la quantité de carbone qui peut rester sur les parois des pores du matériau poreux augmente. Ainsi, le taux de carbone subsistant dans de la pierre ponce après craquage réalisé sur de la pierre ponce imbibée d'essence est de seulement 2%. Avec une solution de sucre, selon l'invention, ce taux passe à 25 % environ. En utilisant des boues de station d'épuration, de formule générale de type C2θH40OxNyPz, ce taux peut être de l'ordre de 80 %. Ce taux élevé serait particulièrement avantageux. Mais ces boues peuvent assez couramment comporter des produits comme les métaux lourds qui sont dangereux pour la santé humaine et l'environnement. En conséquence, lors du craquage, il est alors nécessaire de capter et traiter les gaz dégagés, ce qui réduit l'intérêt économique du procédé. De plus, certains composants des boues, tels que ces métaux lourds, pourraient résister au traitement thermique et ainsi rester dans la pierre ponce. Ainsi malgré l'intérêt de ces boues, . on préférera généralement utilise le sucre comme produit organique mis en œuvre selon l'invention.
Dans le procédé global selon l'invention, outre l'intérêt du procédé d'obtention du produit original, l'autre aspect particulièrement avantageux concerne le recyclage du produit après que ledit produit ait absorbé les hydrocarbures polluants. Pendant l'opération de traitement thermique, similaire au craquage du sucre effectué pour la préparation du produit neuf, les hydrocarbures absorbés dans le produit s'évaporent, et régénèrent au besoin, par craquage desdits hydrocarbure, le carbone déposé sur les parois des pores. Le produit adsorbant ,est ainsi débarrassé des produits de pollution qu'il avait emmagasinés, et ramené sensiblement à son état initial, à nouveau prêt pour une nouvelle utilisation. Par ailleurs, les hydrocarbures évaporés peuvent être captés et traités par un système de condensation et récupérés pour une utilisation éventuelle.
D'autres caractéristiques et avantages apparaîtront dans la description qui va être faite maintenant d'un exemple typique de l'ensemble des opérations de fabrication, utilisation et recyclage du produit selon l'invention.
En premier lieu, on a pris 1 m3 de pierre ponce, d'un calibre supérieur à 2 mm et d'une densité sèche non tassé inférieure à 300 kg/m3. Parmi ces pierres ponces, on a choisi celles qui ont des densités de grain inférieures à 600 kg/m3.
On a ensuite nettoyé les pierres ponces par lavage et flottation, puis on a séché les pierres ponces de sorte que leur humidité soit d'environ 20 %.
Pour préparer le mélange liquide utile pour environ 1 m3 de pierre ponce, on a d'abord préparé un concentré en mélangeant 47,5 kg d'eau, 50 kg de sucre en poudre et 2,5 kg de jus de citron. Ce mélange a été malaxé pendant 15 à 30 minutes jusqu'à ce que le sucre soit dissous de manière homogène.
Le mélange liquide utile a été obtenu au moment de l'utilisation en ajoutant 150 kg d'eau au concentré dans un container de capacité adaptée.
Les pierres ponces ont été placées dans un récipient percé, qui a été plongé dans le container contenant le mélange liquide pendant 5 minutes, pendant lesquelles la pierre ponce s'est imprégnée dudit. mélange.
Le récipient percé a été retiré du mélange liquide et on a laissé la pierre ponce s'égoutter pour perdre le surplus de mélange liquide.
Les pierres ponces ont ensuite été placées pour 15 minutes dans un four duquel tout l'oxygène avait été chassé et remplacé par de l'azote. La température du four a été portée à 5500C. Au bout de ces 15 minutes à 5500C, les pierres ponces ont été sorties et laissées refroidir. La teneur en carbone alors mesurée était de 3%. Pour mesurer le degré d' hydrophobie de la pierre ponce obtenue, on a placé un échantillon dans l'eau pendant 3 minutes. Au bout de ce temps, elles n'avaient absorbé que moins de 4 % d'eau. Les tests ont été prolongés jusqu'à 7 jours d'immersion dans l'eau. Les pierres ponces n'avaient toujours pas absorbé plus de 4% d'eau, et moins de 2% en poids avaient coulé.
Ensuite, on a fait absorber à ces pierres ponces du gazole. On a constaté qu'elles avaient absorbé environ 20% de leur volume au bout de 4 minutes.
On a ensuite mis ce lot de pierres ponces imbibées de gazole dans le même four que précédemment indiqué, avec apport d'azote en remplacement de l'oxygène, et on a porté la température à 45O0C et laissé les pierres ponces à cette température pendant 20 minutes. On a alors constaté que les hydrocarbures contenus dans les pierres ponces s'étaient évaporés. Il n'y a pas de calcination du produit, mais seulement chauffage du produit. Les pierres ponces ayant subi ce traitement thermique ont été utilisées de nouveau pour une autre opération de dépollution du gazole et on a constaté les mêmes caractéristiques d/ adsorption, renouvelées après • avoir répété cet essai une dizaine de fois.
Il a donc été ainsi montré que le procédé selon l'invention permet de rendre hydrophobe les minéraux poreux et notamment la pierre ponce, par une technique qui ne crée aucun problème environnemental. De plus, la flottabilité des pierres ponces même chargées d'hydrocarbures s'est avérée sensiblement supérieure à celle • des produits antérieurs, permettant ainsi de pouvoir intervenir rapidement sur un plan d' eau à traiter en y déposant les granulats de pierre ponce, et en ne les récupérant que plusieurs jours plus tard. De plus, le produit selon l'invention est recyclable quasi indéfiniment par le procédé de désorption des hydrocarbures sans combustion, qui permet aussi d'éviter des problèmes de pollution secondaire. De plus il peut permettre une récupération au moins partielle des hydrocarbures par condensation des gaz issus du chauffage des. pierres ponces imprégnées . d'hydrocarbures sous atmosphère sans oxygène .
D'autres essais ont été réalisés en utilisant des boues de station d' épuration comme matériau, organique de préparation du produit adsorbant.. Les boues utilisées contenaient 20% de matière solide et 12% de matière organique. 200 litres de ces boues ont été mélangées avec 280 litres d'eau pendant 3 à 6 minutes. Lorsque ce mélange a été homogène, les pierres ponces en ont été imprégnées comme indiqué dans le premier exemple, et le procédé a. été poursuivi de manière identique. Dans les boues séchées, les matières organiques contiennent de 20 à 35% de carbone élémentaire. Dans le sucre, ce taux est d'environ 40%. Mais comme indiqué précédemment, la longueur de chaînes carbonées est supérieure dans les boues, ce qui permet une perte moins importante de carbone lors du craquage. Ainsi, on a constaté que la perte de carbone lors du craquage dans ce deuxième exemple, avec utilisation de boues issues de traitement biologique, est de 15 à 33 %, alors qu'elle est d'environ 50 à 75% avec le mélange à base de sucre de l'exemple précédent. Malgré cet avantage relatif, l'utilisation de sucre reste préférée pour les raisons précédemment exposées .
-L'invention est particulièrement destinée à la dépollution de plans d'eau, mer, rivières, etc., pollués par des hydrocarbures, mais elle peut aussi être utilisée par exemple dans, des raffineries pour séparer l'eau du pétrole, ou pour . absorber d'autres produits chimiques. Le produit obtenu selon l'invention peut aussi être utilisé de manière générale dans le domaine de la filtration. En fonction des diverses applications, certaines
• caractéristiques du produit pourront être adaptées, telles que sa granulométrie par exemple, ou sa teneur en carbone. Enfin, la pierre ponce pourra aussi être remplacée par d'autres minéraux tels que notamment des roches volcaniques poreuses comme la perlite, ou la zéolite.

Claims

REVENDICATIONS
1. Produit adsorbant pour l'élimination de pollutions d'hydrocarbures, notamment présents à la surface de l'eau, ce produit étant à base d'un minéral poreux, dont les propriétés d'adsorption résultent du carbone formé sur les parois des pores dudit minéral, caractérisé en ce que le minéral poreux est de la pierre ponce ou de la perlite et le carbone formé sur les parois des pores est obtenu par craquage d'un produit organique imprégné préalablement dans les pores dudit minéral, le produit résultant étant hydrophobe.
2. Produit selon la revendication 1, caractérisé en ce que le produit organique est composé principalement de sucre ou de boues de station d'épuration.
3. Procédé d'élimination de pollutions d'hydrocarbures, notamment présents à la surface de l'eau, caractérisé par l'utilisation d'un produit adsorbant selon l'une des revendications 1 à 2, et en ce que, après que le produit adsorbant ait été répandu sur les hydrocarbures polluants et ait absorbé lesdits hydrocarbures, on place le produit imbibé d'hydrocarbures dans une unité de traitement thermique portée, en absence d'oxygène, à une température de 200 à 4500C, les hydrocarbures étant évaporés et le produit étant ainsi ramené à son état initial et réutilisable.
4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que les hydrocarbures évaporés sont traités par un système de condensation et récupérés.
5. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que, pour l'obtention dudit produit adsorbant, on forme du carbone sur les parois des pores dudit minéral poreux par craquage de molécules d'un produit organique - imprégné préalablement dans les pores dudit minéral.
6. Procédé d'obtention d'un produit adsorbant selon l'une des revendications 1 ou 2, selon lequel on forme du carbone sur les parois des pores dudit minéral poreux par craquage de molécules, d'un produit organique imprégné préalablement dans les pores dudit minéral.
7. Procédé selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que " le produit organique est composé principalement de sucre ou de boues de station d'épuration.
8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que, lors de la préparation du produit, on immerge le minéral poreux dans un mélange liquide comportant de l'eau et ledit produit organique, pour imprégner le dit minéral avec ledit mélange, puis on chauffe le minéral imprégné dans une unité- de traitement thermique, en absence d'oxygène, pour le porter à une température suffisante pour décomposer par craquage les molécules du produit organique, et former un dépôt de carbone sur les parois des pores du minéral poreux.
9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que le mélange liquide comporte de 10 à 20 % en poids de sucre.
10. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que le mélange liquide comporte aussi du jus de citron.
11. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que la durée d'imprégnation est comprise entre 3 et 10 minutes .
12. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que la température de chauffage est comprise entre 500 et 6000C.
13. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'on maintient dans l'unité de traitement thermique une atmosphère d'azote.
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