EP2663533A1 - Procédé optimisé de traitement de déchets par traitement hydrothermal - Google Patents

Procédé optimisé de traitement de déchets par traitement hydrothermal

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EP2663533A1
EP2663533A1 EP12700069.3A EP12700069A EP2663533A1 EP 2663533 A1 EP2663533 A1 EP 2663533A1 EP 12700069 A EP12700069 A EP 12700069A EP 2663533 A1 EP2663533 A1 EP 2663533A1
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EP
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effluent
tubular reactor
dto
treated
oxidation
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Withdrawn
Application number
EP12700069.3A
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English (en)
Inventor
François CANSELL
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Innoveox
Original Assignee
Innoveox
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Publication date
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S210/00—Liquid purification or separation
    • Y10S210/902—Materials removed
    • Y10S210/908—Organic

Definitions

  • the present invention relates to a hydrothermal oxidation process of waste contained in an aqueous effluent.
  • the invention relates in particular to the treatment of aqueous effluents comprising organic waste and / or dissolved salts.
  • WO 02/20414 A method of this type, which is particularly interesting, is described in WO 02/20414, which makes it possible to control the temperature rise produced during hydrothermal oxidation.
  • the effluent is treated in a tubular reactor by introducing the oxidizing agent not all at once but progressively along the tubular reactor, into several injection points of more in addition downstream of the flow of the effluent, which makes it possible to progressively increase the temperature of the flow according to an increasing curve, from an initial non-supercritical temperature (for example of the order of ambient or higher) until at a supercritical temperature.
  • This process called “by multi-injection of the oxidizing agent” makes it possible to carry out the oxidation in a controlled manner, avoiding a too intense production of energy which would otherwise damage the walls of the reactor, and nevertheless in an efficient manner, in particular account in view of the fact that the rise in temperature is continuous and strictly increasing (which, among other things, has the advantage of not inducing the sudden drops in temperature that can be observed with processes where the temperature is back-controlled by additions of refrigerants, which are suitable for inhibiting the oxidation reaction by quenching phenomena).
  • An object of the present invention is thus to improve the process described in WO 02/20414, in particular so as to make it well adapted to an industrial implementation where the nature and the concentration of the effluents can vary to a very large extent at course of time.
  • the present invention proposes to modify the process of WO 02/20414 by analyzing the quantity of compounds to be treated in the effluent to be treated, and possibly other parameters such as the concentration of halide ions or salts, and adjusting, if necessary, these parameters upstream of the hydrothermal treatment reactor prior to the multi-injection oxidation.
  • the subject of the present invention is a process for the hydrothermal oxidation of organic compounds contained in an aqueous effluent, optionally with oxidizable inorganic compounds, in which the said aqueous effluent is injected into a tubular reactor where it is carried. effluent at supercritical pressure (i.e.
  • composition and / or the concentration of the organic compounds and / or oxidizable inorganic compounds within the effluent to be treated varies with time, and in that, upstream of the tubular reactor where the oxidation is carried out the DTO of the effluent to be treated is measured and maintained, or adjusted if necessary, to a value of less than 250 g / l.
  • the DTO of the effluent to be treated is measured, maintained or adjusted if necessary, to a value greater than 120 g / l and less than 250 g / l, prior to its injection into the tubular reactor.
  • the DTO of the effluent to be treated is measured, maintained or adjusted if necessary to a value of between 130 and 240 g / l, preferably between 130 and 220 g / l, advantageously between 140 and 220 g / l, prior to its injection into the tubular reactor.
  • DTO is meant here the total chemical oxygen demand of the effluent to be treated, expressed in mole / L, which corresponds to the total amount of oxygen (expressed in moles) required to carry out the complete oxidation of the compounds organic and inorganic oxidizable present within one liter of the effluent.
  • This total chemical demand “DTO” takes into consideration all the oxidizable species present, namely both the organic compounds and, where appropriate, those of any oxidizable inorganic compounds. It differs from “COD” (chemical oxygen demand) which only takes into consideration organic species. DTO is equal to COD when oxidizable inorganic species are absent.
  • the DTO of the effluent is preferably maintained or adjusted between 150 and 220 g / l before injection into the tubular reactor.
  • the effluent to be treated contains oxidizable inorganic compounds (especially oxidizable metal compounds)
  • the DTO of the effluent is maintained or adjusted between 150 and 200 g / L before injection into the tubular reactor.
  • the control of the DTO of the effluent to be treated below 250 g / L before its introduction into the tubular oxidation reactor, as produced according to the invention, has, among other things, the advantage of inhibit an excessive rise in the operating temperature of the reactor, which could otherwise lead to damage. Therefore, the implementation of the invention translates into undeniable advantages in terms of safety and durability of the equipment and therefore the cost of maintenance and maintenance.
  • control of the DTO in the abovementioned ranges allows an optimal treatment of the waste to be treated, the DTO being sufficiently weak to allow an effective and total or substantially total oxidation of the species to be treated (oxidizable organic and / or inorganic compounds ).
  • control of the DTO above 120 g / mol makes it possible to induce in the tubular oxidation reactor a operating temperature sufficient not to consume the oxidizing agent unnecessarily.
  • the implementation of the conditions of the present invention allows a particularly advantageous optimization of the safety, efficiency and costs of the waste treatment facility and its maintenance.
  • the measurement of the DTO of the effluent and, if necessary, the modification of this DTO can be carried out according to any means known per se.
  • the measurement of the DTO can in particular be carried out using a conventional DTO-meter or DCO-meter, for example of the type described in standards NFEN1484, IS08254, EPA4151. It is particularly possible to use DCO / DTO analyzers of the type marketed by ANAEL.
  • the modulation of the DTO can be obtained:
  • DTO measured upstream of the reactor is too low: by concentration, for example by addition of organic and / or inorganic waste or a more concentrated effluent in the effluent to be treated.
  • a device for analyzing and preparing the effluent to be treated which typically comprises, upstream to downstream:
  • an analysis zone (and possibly a storage zone) for the effluent to be treated, provided with means for analyzing the DTO of the effluent;
  • an adjustment zone of the DTO provided with means for feeding the medium contained in the analysis zone, and means for diluting or concentrating the medium contained in the adjustment zone (typically, this zone of adjustment is a tank equipped with means for supplying water (for dilution) or waste or concentrated effluent (for concentration); and
  • the method of the invention may have at least one of the additional characteristics described below:
  • the halogen concentration in the effluent to be treated is measured and maintained, or adjusted if necessary, to a lower value. at 2 g / L and preferably less than 1 g / L.
  • the limitation of the halogen content makes it possible, inter alia, to inhibit the deterioration of the reactor by corrosion, which, again, results in advantages in terms of safety and cost reduction.
  • the measurement of the halogen concentration can typically be carried out according to the IS09562 standard for the halogen dosing of absorbable organic compounds (AOX) and by inductively coupled plasma mass spectroscopy (ICP-MS) analysis. Adjustment of the concentration may be carried out by diluting the effluent (by addition of water or other more diluted effluent).
  • AOX absorbable organic compounds
  • ICP-MS inductively coupled plasma mass spectroscopy
  • the concentration of salts in the effluent to be treated is measured and maintained, or adjusted if necessary, at a value of less than 10 g / l and preferably less than 5 g / l.
  • the measurement of the salt concentration can typically be carried out by measuring the ionic conductivity of the medium. Adjustment of the concentration can be done by diluting the effluent (again, by adding water or other more diluted effluent).
  • the process of the invention is well adapted to the treatment of most aqueous effluents, in particular urban sludge and effluents from the basic and processing industries, particularly effluents from the agri-food, paper, chemical and pharmaceutical industries, refining, oil, mechanical, metallurgical, aeronautical and nuclear industries.
  • Embodiments 1 and 2 correspond to the implementation according to the invention and the following two are provided for comparison.
  • the waste treated is a waste product from the chemical industry containing only compounds based on the elements C, H and O (a mixture comprising essentially alkanes alcohols and organic acids of the fatty acid type).
  • an aqueous medium was made whose DTO was controlled and regulated upstream of the oxidation reactor, in order to obtain at the reactor inlet a value of DTO called "initial DTO" whose values are given below.
  • the mixture was preheated at the reactor inlet and then injected into the reactor where multiple oxygen injection was performed at three points further downstream.
  • the first injection raises the medium to a temperature T1, the second to a temperature T2 and the third to a temperature T3, according to an increasing temperature profile (without ever decreasing temperature).
  • the DTO of the flow at the outlet of the reactor called “final DTO" was measured.
  • T3 530 ° C According to this illustrative embodiment of the present invention, effective waste conversion is achieved with a final DTO of 10 mg / L, with control of temperature rise.
  • the final DTO is 25 g / 1 + - 5g / l, which is too high, and does not allow sufficient treatment of the waste. (DTO of rejection too high).
  • the final DTO is 65 g / l + - 5g / l, which is too high.
  • the embodiment at a DTO of 250 g / L also corresponds to a limit at which the temperature becomes too high, inducing a risk of deterioration of the reactor.
  • Treated waste is a waste from a distillery made up of alcoholic drifts and drifts of sugars mainly. From this waste, an aqueous medium was made whose DTO was controlled and regulated upstream of the oxidation reactor, in order to obtain at the reactor inlet a value of DTO called "initial DTO" whose value is given below.
  • the mixture was preheated at the reactor inlet and then injected into the reactor where multiple oxygen injection was performed at three points further downstream. The first injection raises the medium to a temperature T1, the second at a temperature T2 and the third at a temperature T3, according to an increasing temperature profile (without ever decreasing temperature).
  • the DTO of the flow at the outlet of the reactor called “final DTO", was measured.
  • Initial DTO 220 g / 1

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Description

Procédé optimisé de traitement de déchets par traitement hydrothermal
La présente invention a trait à un procédé d'oxydation hydrothermale de déchets contenus dans un effluent aqueux. L'invention concerne en particulier le traitement d'effluents aqueux comprenant des déchets organiques et/ou des sels dissous.
De multiples procédés de transformation d'effluents aqueux de ce type ont été décrits, parmi lesquels on peut en particulier citer ceux dans lesquels on place l'effluent à traiter en présence d'un agent oxydant dans des conditions dites "hydrothermales", à savoir à des températures et pressions telles que l'eau dépasse son point critique (pression supérieure à 221 bar (2,21 .103 Pa) et température supérieure à 374 °C), ce qui conduit à une oxydation des déchets. Dans le cas de composés organiques, le traitement conduit typiquement à une oxydation sous forme de composés simples tels que C02 et H20. Les sels des métaux autres que les alcalins et alcalino-terreux sont quant à eux typiquement convertis en des (hydr)oxydes métalliques. Un procédé de ce type, qui s'avère particulièrement intéressant, est décrit dans la WO 02/20414, qui permet de contrôler l'élévation de température produite lors de l'oxydation hydrothermale. Dans le procédé décrit dans ce document, l'effluent est traité au sein d'un réacteur tubulaire en introduisant l'agent oxydant non pas en une seule fois mais de façon progressive le long du réacteur tubulaire, en plusieurs points d'injection de plus en plus en aval du flux de l'effluent, ce qui permet d'augmenter progressivement la température du flux selon une courbe croissante, d'une température initiale non supercritique (par exemple de l'ordre de l'ambiante ou supérieure) jusqu'à une température supercritique. Ce procédé, dit "par multi-injection de l'agent oxydant" permet de réaliser l'oxydation de façon contrôlée, en évitant une production trop intense d'énergie qui endommagerait sinon les parois du réacteur, et néanmoins de façon efficace, notamment compte tenu du fait que l'élévation de la température s'effectue de façon continue et strictement croissante (qui présente, entre autres, l'avantage de ne pas induire les baisses brutales de température qu'on peut observer avec des procédés où la température est rétro-contrôlée par des additions de réfrigérants, qui sont propres à inhiber la réaction d'oxydation par des phénomènes de type trempe).
Par ailleurs a été décrit un procédé d'oxydation hydrothermale de composés organiques tels que des déchets huileux, contenus dans un effluent aqueux, l'effluent aqueux étant injecté dans un réacteur tubulaire, en présence d'un agent oxydant, et porté à une pression et à une température supercritique. La DCO initiale de l'effluent aqueux avant introduction dans le réacteur est mesurée (J.Sanchez-Oncto et al, Proceedings of 1 1 th European Meeting on Supercritical Fluids 2008).
Un but de la présente invention est ainsi d'améliorer le procédé décrit dans WO 02/20414, notamment de façon à le rendre bien adapté à une mise en oeuvre industrielle où la nature et la concentration des effluents peuvent varier en une très large mesure au cours du temps.
A cet effet, la présente invention propose de modifier le procédé de WO 02/20414 en analysant la quantité de composés à traiter dans l'effluent à traiter, et éventuellement d'autres paramètres comme la concentration en ions halogénures ou en sels, et en ajustant, au besoin, ces paramètres en amont du réacteur de traitement hydrothermal préalablement à l'oxydation par multi-injection.
Plus précisément, la présente invention a pour objet un procédé d'oxydation hydrothermale de composés organiques contenus dans un effluent aqueux, éventuellement avec des composés inorganiques oxydables, dans lequel ledit effluent aqueux est injecté au sein d'un réacteur tubulaire où on porte l'effluent à une pression supercritique (à savoir supérieure à 221 bar soit 2,21 .103 Pa) et où la température de l'effluent est progressivement augmentée de sa température initiale jusqu'à une température supercritique (supérieure à 374°C), désignée par ans diminution intermédiaire de température lors de l'évolution croissante jusqu' en introduisant au sein dudit réacteur tubulaire une quantité d'agent oxydant suffisante pour oxyder totalement les composés organiques et éventuellement pour oxyder au moins en partie des composés inorganiques oxydables, l'agent oxydant étant introduit de façon fractionnée en plusieurs points situés de plus en plus en aval du réacteur,
caractérisé en ce que la composition et/ou la concentration des composés organiques et/ou de composés inorganiques oxydables au sein de l'effluent à traiter varie avec le temps, et en ce que, en amont du réacteur tubulaire où est effectué l'oxydation, on mesure la DTO de l'effluent à traiter et on la maintient, ou on l'ajuste si nécessaire, à une valeur inférieure à 250 g/L.
Selon l'invention, la DTO de l'effluent à traiter est mesurée, maintenue ou ajustée si nécessaire, à une valeur supérieure à 120 g/L et inférieure à 250 g/L, préalablement à son injection dans le réacteur tubulaire.
De manière avantageuse, la DTO de l'effluent à traiter est mesurée, maintenue ou ajustée si nécessaire, à une valeur comprise entre 130 et 240 g/L, de préférence entre 130 et 220g/L, avantageusement entre 140 et 220 g/L, préalablement à son injection dans le réacteur tubulaire.
Par "DTO", on entend ici la demande chimique totale en oxygène de l'effluent à traiter, exprimée en mole/L, qui correspond à la quantité totale d'oxygène (exprimée en mole) requise pour réaliser l'oxydation complète des composés organiques et inorganiques oxydables présents au sein d'un litre de l'effluent. Cette demande chimique totale "DTO" prend en considération la totalité des espèces oxydables présentes, à savoir à la fois les composés organiques et, le cas échéant, celles d'éventuels composés inorganiques oxydables. Elle se distingue de la "DCO" (demande chimique en oxygène) qui ne prend en considération que les espèces organiques. La DTO est égale à la DCO lorsque des espèces inorganiques oxydables sont absentes.
Dans le cas où l'effluent à traiter contient des composés organiques uniquement, à l'exclusion de composés inorganiques oxydables, la DTO de l'effluent est de préférence maintenue ou ajustée entre 150 et 220g/L avant l'injection dans le réacteur tubulaire. A l'inverse, lorsque l'effluent à traiter contient des composés inorganiques oxydables (composés métalliques oxydables notamment), il est le plus souvent préférable que la DTO soit maintenue ou ajustée à une valeur égale à ou en deçà de 220 g/L, plus préférentiellement entre 120 et 200 g/L, plus préférentiellement au dessus de 120 g/L.
De façon générale, il s'avère le plus souvent intéressant que la DTO de l'effluent soit maintenue ou ajustée entre 150 et 200 g/L avant l'injection dans le réacteur tubulaire.
Le contrôle de la DTO de l'effluent à traiter en deçà de 250 g/L avant son introduction dans le réacteur tubulaire d'oxydation, tel qu'il est réalisé selon l'invention, présente, entre autres, l'avantage d'inhiber une élévation trop importante de la température de fonctionnement du réacteur, qui pourrait sinon conduire à l'endommager. Dès lors la mise en oeuvre de l'invention se traduit en des avantages indéniables en terme de sécurité et de pérennisation des équipements et donc de coût de maintien et d'entretien.
Par ailleurs, le contrôle de la DTO dans les gammes précitées permet un traitement optimal des déchets à traiter, la DTO étant suffisamment faible pour permettre une oxydation efficace et totale - ou sensiblement totale - des espèces à traiter (composés organiques et/ou inorganiques oxydables). En outre, le contrôle de la DTO au dessus de 120 g/mol permet d'induire au sein du réacteur tubulaire d'oxydation une température de fonctionnement suffisante pour ne pas consommer inutilement l'agent oxydant.
En d'autres termes, la mise en oeuvre des conditions de la présente invention permet une optimisation particulièrement intéressante de la sécurité, de l'efficacité et des coûts de l'installation de traitement de déchets et de son entretien.
La mesure de la DTO de l'effluent et, au besoin, la modification de cette DTO peuvent être effectuées selon tout moyen connu en soi. La mesure de la DTO peut notamment être effectuée au moyen d'un DTO-mètre ou DCO-mètre usuel, par exemple du type décrit dans les normes NFEN1484, IS08254, EPA4151 . On peut notamment employer des analyseurs de DCO/DTO du type commercialisés par la société ANAEL.
La modulation de la DTO peut quant à elle être obtenue :
- si la DTO mesurée en amont du réacteur est trop élevée : par dilution, par exemple par de l'eu ou par un autre effluent moins concentré ; et
- si la DTO mesurée en amont du réacteur est trop faible : par concentration, par exemple par addition de déchets organiques et/ou inorganiques ou d'un effluent plus concentré dans l'effluent à traiter.
Typiquement, pour la mise en oeuvre de la présente invention, on met en oeuvre, en amont du réacteur d'oxydation, un dispositif d'analyse et de préparation de l'effluent à traiter qui comporte typiquement, d'amont en aval :
- une zone d'analyse (et éventuellement de stockage) de l'effluent à traiter, muni de moyens d'analyse de la DTO de l'effluent ;
- une zone d'ajustement de la DTO, munie de moyens d'amenée du milieu contenu dans la zone d'analyse, et de moyens permettant de diluer ou concentrer le milieu contenu dans la zone d'ajustement (typiquement, cette zone d'ajustement est un bac muni de moyen d'amenée d'eau (pour la dilution) ou de déchets ou effluent concentré (pour la concentration)) ; et
- des moyens d'amenée du milieu ajusté dans la zone d'ajustement vers le réacteur d'oxydation. Selon des modes de réalisation préférentiels qui améliorent encore l'intérêt du procédé, le procédé de l'invention peut présenter au moins l'une des caractéristiques additionnelles décrites ci-après:
De préférence, en plus du contrôle de la DTO, on peut mesurer et ajuster au besoin d'autres paramètres de l'effluent à traiter.
Ainsi, selon un mode de réalisation spécifique, en amont du réacteur tubulaire où est effectué l'oxydation, on mesure la concentration en halogènes dans l'effluent à traiter et on la maintient, ou on l'ajuste si nécessaire, à une valeur inférieure à 2 g/L et de préférence inférieure à 1 g/L. La limitation de la teneur en halogène permet, entre autres, d'inhiber la détérioration du réacteur par corrosion, ce qui, là encore, se traduit par des avantages en termes de sécurité et de diminution des coûts.
Le cas échéant, la mesure de la concentration en halogènes peut typiquement être réalisée selon la norme IS09562 pour le de dosage des halogènes des composés organiques absorbables (AOX) et par analyse par spectroscopie de masse couplée à un plasma inductif (ICP-MS). L'ajustement de la concentration peut être effectué en diluant l'effluent (par ajout d'eau ou d'un autre effluent plus dilué).
Selon un autre mode de réalisation spécifique, compatible avec le précédent, en amont du réacteur tubulaire où est effectué l'oxydation, on mesure la concentration en sels dans l'effluent à traiter et on la maintient, ou on l'ajuste si nécessaire, à une valeur inférieure à 10 g/L et de préférence inférieure à 5 g/L.
Cette limitation de la teneur en sels permet, entre autres, d'inhiber, voire d'éviter totalement, les phénomènes d'encrassement du réacteur tubulaire.
Le cas échéant, la mesure de la concentration en sels peut typiquement être réalisée par mesure de la conductivité ionique du milieu. L'ajustement de la concentration peut être effectué en diluant l'effluent (là encore, par ajout d'eau ou d'un autre effluent plus dilué).
Concernant la réaction d'oxydation au sein du réacteur tubulaire et ses modes de réalisations préférentiels, on pourra se reporter à la demande WO 02/20414 qui détaille ces aspects. Le procédé de l'invention est bien adapté au traitement de la plupart des effluents aqueux, en particulier les boues urbaines et les effluents issus des industries de base et de transformation particulièrement les effluents provenant des industries agro-alimentaires, papetières, chimiques, pharmaceutiques, du raffinage, pétrolières, mécaniques, métallurgiques, aéronautiques et nucléaires.
L'invention sera encore davantage illustrée par les exemples illustratifs donnés ci- après.
EXEMPLE 1 : évaluation de l'efficacité du procédé selon l'invention pour le traitement d'un déchet issu de l'industrie chimique
Pour illustrer l'intérêt du procédé de la présente invention, on a réalisé l'oxydation hydrothermale d'un déchet en mettant en œuvre le dispositif décrit dans WO 02/20414 dans différentes conditions, exposées ci-après. Les modes de réalisation 1 et 2 correspondent à la mise en œuvre selon l'invention et les deux suivants sont fournis à titre comparatif.
Le déchet traité est un déchet issu de l'industrie chimique contenant uniquement des composés à base des éléments C, H et O (mélange comprenant essentiellement des alcanes alcools et acides organiques de type acide gras). A partir de ce déchet, on a réalisé un milieu aqueux dont la DTO a été contrôlée et régulée en amont du réacteur d'oxydation, afin d'obtenir à l'entrée du réacteur une valeur de DTO dite "DTO initiale" dont les valeurs sont données ci-après. Le mélange a été préchauffé à l'entrée du réacteur, puis injecté dans le réacteur où on a réalisé une injection multiple d'oxygène en trois points de plus en plus en aval. La première injection fait monter le milieu à une température T1 , la deuxième à une température T2 et la troisième à une température T3, selon un profil de température croissant (sans jamais de diminution de température). On a mesuré la DTO du flux en sortie du réacteur, dite "DTO finale".
♦ mode de réalisation 1 : DTO initiale = 180 g/l
Température d'injection: 250 °C
T1 = 360 °C
T2 = 450 °C
T3 = 550°C
Selon ce mode de réalisation illustratif de la présente invention, on obtient une conversion efficace des déchets, avec une DTO finale égale à 30 mg/l, avec une maîtrise de l'élévation de la température.
♦ mode de réalisation 2 : DTO initiale = 140 g/l
Température d'injection : 340 °C
T1 = 370 °C
T2 = 450 °C
T3 = 530°C Selon ce mode de réalisation illustratif de la présente invention, on obtient une conversion efficace des déchets, avec une DTO finale égale à 1 10 mg/l, avec une maîtrise de l'élévation de la température.
♦ mode de réalisation 3 : DTO initiale = 120 g/l
Température d'injection : 250 °C
T1 = 340 °C
T2 = 350°C
T3 = 365 °C
Selon ce mode de réalisation, où la DTO est plus faible que celle préconisée selon l'invention, la DTO finale est de 25 g/1 +- 5g/l, ce qui est trop élevée, et ne permet pas un traitement suffisant du déchet (DTO du rejet trop élevée).
♦ mode de réalisation 4 : DTO initiale = 250 g/1
Température d'injection : 250 °C
T1 = 360 °C
T2 = 450 °C
T3 = 580°C
Selon ce mode de réalisation, où la DTO est plus haute que celle préconisée selon l'invention, la DTO finale est de 65 g/l +- 5g/l, ce qui est trop élevée. Le mode de réalisation à une DTO de 250 g/L correspond en outre à une limite à laquelle la température devient trop élevée, en induisant un risque de détérioration du réacteur.
EXEMPLE 2 : évaluation de l'efficacité du procédé selon l'invention pour le traitement d'un déchet issu d'une distillerie
Le déchet traité est un déchet issu d'une distillerie constitué de dérives alcooliques et de dérives de sucres majoritairement. A partir de ce déchet, on a réalisé un milieu aqueux dont la DTO a été contrôlée et régulée en amont du réacteur d'oxydation, afin d'obtenir à l'entrée du réacteur une valeur de DTO dite "DTO initiale" dont la valeur est donnée ci-après. Le mélange a été préchauffé à l'entrée du réacteur, puis injecté dans le réacteur où on a réalisé une injection multiple d'oxygène en trois points de plus en plus en aval. La première injection fait monter le milieu à une température T1 , la deuxième à une température T2 et la troisième à une température T3, selon un profil de température croissant (sans jamais de diminution de température). On a mesuré la DTO du flux en sortie du réacteur, dite "DTO finale". DTO initiale : 220 g/1
Température d'injection : 200 °C
T1 = 370 °C
T2 = 450 °C
T3 = 570°C
Selon ce mode de réalisation illustratif de la présente invention, on obtient une conversion efficace des déchets, avec une DTO finale égale à 100 mg/l, avec une maîtrise de l'élévation de la température.

Claims

REVENDICATIONS
1 . - Procédé d'oxydation hydrothermale de composés organiques contenus dans un effluent aqueux, éventuellement avec des composés inorganiques oxydables, dans lequel ledit effluent aqueux est injecté au sein d'un réacteur tubulaire où on porte l'effluent à une pression supercritique et où la température de l'effluent est progressivement augmentée de sa température initiale jusqu'à une température supercritique, désignée par Tfinaie, sans diminution intermédiaire de température lors de l'évolution croissante jusqu'à Tfinaie, en introduisant au sein dudit réacteur tubulaire une quantité d'agent oxydant suffisante pour oxyder totalement les composés organiques et éventuellement pour oxyder au moins en partie des composés inorganiques oxydables, l'agent oxydant étant introduit de façon fractionnée en plusieurs points situés de plus en plus en aval du réacteur,
caractérisé en ce que la composition et/ou la concentration des composés organiques et/ou de composés inorganiques oxydables au sein de l'effluent à traiter varie avec le temps, et en ce que, en amont du réacteur tubulaire où est effectué l'oxydation, on mesure la DTO de l'effluent à traiter et on la maintient, ou on l'ajuste si nécessaire, à une valeur supérieure à 120 g/L et inférieure à 250 g/L préalablement à son injection dans le réacteur tubulaire.
2. - Procédé selon la revendication 1 , où en amont du réacteur tubulaire où est effectué l'oxydation, on mesure la DTO de l'effluent à traiter et on la maintient, ou on l'ajuste si nécessaire, à une valeur comprise entre 130 et 240 g/L, de préférence entre 130 et 220g/L, avantageusement entre 140 et 220 g/L, préalablement à son injection dans le réacteur tubulaire.
3. - Procédé selon la revendication 1 ou 2, où l'effluent à traiter contient des composés organiques uniquement, à l'exclusion de composés inorganiques oxydables, et où la DTO de l'effluent est maintenue ou ajustée entre 150 et 220g/L avant l'injection dans le réacteur tubulaire.
4. - Procédé selon la revendication 1 ou 2, où l'effluent à traiter contient des composés inorganiques oxydables, et où la DTO de l'effluent est maintenue ou ajustée à une valeur supérieure à 120 g/L et inférieure ou égale à 220 g/L, avant l'injection dans le réacteur tubulaire.
5. - Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, où la DTO de l'effluent est maintenue ou ajustée entre 150 et 200g/L avant l'injection dans le réacteur tubulaire.
6. - Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, où on met en oeuvre, en amont du réacteur d'oxydation, un dispositif d'analyse et de préparation de l'effluent à traiter qui comporte typiquement, d'amont en aval :
- une zone d'analyse de l'effluent à traiter, muni de moyens d'analyse de la DTO de l'effluent ;
- une zone d'ajustement de la DTO, munie de moyens d'amenée du milieu contenu dans la zone d'analyse, et de moyens permettant de diluer ou concentrer le milieu contenu dans la zone d'ajustement ; et
- des moyens d'amenée du milieu ajusté dans la zone d'ajustement vers le réacteur d'oxydation.
7. - Procédé selon l'une des revendications 1 à 6, où en amont du réacteur tubulaire où est effectué l'oxydation, on mesure la concentration en halogènes dans l'effluent à traiter et on la maintient, ou on l'ajuste si nécessaire, à une valeur inférieure à 2 g/L et de préférence inférieure à 1 g/L.
8. - Procédé selon l'une des revendications 1 à 7, où en amont du réacteur tubulaire où est effectué l'oxydation, on mesure la concentration en sels dans l'effluent à traiter et on la maintient, ou on l'ajuste si nécessaire, à une valeur inférieure à 10 g/L et de préférence inférieure à 5 g/L.
9. - Procédé selon l'une des revendications 1 à 6, où l'effluent traité est un effluent aqueux choisi parmi les boues urbaines et les effluents issus des industries de base et de transformation particulièrement les effluents provenant des industries agro-alimentaires, papetières, chimiques, pharmaceutiques, du raffinage, pétrolières, mécaniques, métallurgiques, aéronautiques ou nucléaires.
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2992308B1 (fr) * 2012-06-20 2017-05-12 Degremont Procede de traitement de dechets organiques, en particulier de boues de stations d'epuration, et installation pour la mise en œuvre de ce procede
FR3016624A1 (fr) * 2014-01-21 2015-07-24 Innoveox Dispositif d'injection d'oxydant pour une installation de traitement d'un effluent aqueux par oxydation hydrothermale
FR3016536A1 (fr) * 2014-01-21 2015-07-24 Innoveox Dispositif d'injection d'oxydant pour une installation de traitement d'un effluent aqueux par oxydation hydrothermale
FR3018274B1 (fr) * 2014-03-10 2016-04-08 Innoveox Procede de traitement de dechets organiques par oxydation hydrothermale
FR3018273A1 (fr) * 2014-03-10 2015-09-11 Innoveox Procede de traitement d'effluents aqueux par oxydation hydrothermale optimise
CN106316023A (zh) * 2016-09-21 2017-01-11 重庆赛迪热工环保工程技术有限公司 一种钢厂高含油含铁污泥超临界水气化资源化处理方法及装置
KR102341714B1 (ko) 2020-05-20 2021-12-21 박용철 초임계 상태에서 가수분해를 이용한 유효성분 추출 장치 및 이를 이용한 임계 상태에서 가수분해를 이용한 유효성분 추출방법

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01262993A (ja) * 1988-04-11 1989-10-19 Osaka Gas Co Ltd 廃水の処理方法およびその装置
US5582715A (en) * 1992-04-16 1996-12-10 Rpc Waste Management Services, Inc. Supercritical oxidation apparatus for treating water with side injection ports
JP3354438B2 (ja) * 1996-06-04 2002-12-09 株式会社荏原製作所 有機物を含有する水媒体の処理方法及び水熱反応装置
JP3347610B2 (ja) * 1996-11-14 2002-11-20 オルガノ株式会社 超臨界水酸化方法及び装置
US5888389A (en) * 1997-04-24 1999-03-30 Hydroprocessing, L.L.C. Apparatus for oxidizing undigested wastewater sludges
JPH1177069A (ja) * 1997-09-12 1999-03-23 Nippon Shokubai Co Ltd 窒素化合物含有排水の処理方法
JP3495616B2 (ja) * 1998-10-28 2004-02-09 三菱重工業株式会社 含塩素有機化合物の熱水分解方法
FR2813599B1 (fr) * 2000-09-07 2003-05-16 Centre Nat Rech Scient Procede de traitement des dechets par oxydation hydrothermale
FR2827272B1 (fr) * 2001-07-10 2004-07-02 Centre Nat Rech Scient Procede de demarrage d'une installation de traitement des dechets par oxydation hydrothermale
JP2003266086A (ja) * 2002-03-14 2003-09-24 Nippon Shokubai Co Ltd ハロゲン化合物含有排水の処理方法
JP2004105830A (ja) * 2002-09-17 2004-04-08 Nippon Shokubai Co Ltd 高濃度排水の処理方法
JP2004209329A (ja) * 2002-12-27 2004-07-29 Nippon Shokubai Co Ltd 水溶性高分子化合物を含有する排水の処理方法
JP2008207133A (ja) * 2007-02-27 2008-09-11 National Univ Corp Shizuoka Univ 水熱酸化分解処理装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO2012095391A1 *

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