FR2515150A1 - Procede pour stocker des dechets liquides reutilisables entierement ou partiellement dans des anfractuosites entourees de sel ou des cavernes de sel souterraines - Google Patents

Abstract

PROCEDE POUR STOCKER DES DECHETS LIQUIDES. ON LES ENVOIE DANS UNE ANFRACTUOSITE, ON LES Y ABANDONNE POUR OBTENIR UNE SEPARATION DES PHASES, ON EVACUE PAR POMPAGE LA PHASE SUPERIEURE, ON PRECIPITE LES METAUX LOURDS DISSOUS DANS LA PHASE INFERIEURE, ON EVACUE LA SOLUTION DE SEL QUI SE TROUVE AU-DESSUS DES PRECIPITES DE METAUX LOURDS, ET ON REPETE CES OPERATIONS DANS L'ORDRE INDIQUE, OU DANS UN ORDRE DIFFERENT. INDUSTRIE CHIMIQUE.

Description

Procédé pour stocker des déchets liquides réutilisa-

bles entièrement ou Partiellement dans des anfrac-

tuosités entourées de sel ou des cavernes de sel souterraines. Dans des procédés à l'échelle industrielle,

notamment dans ceux qui mettent en oeuvre des ac-

tions ou des réactions chimiques, il peut se produi-

re de grandes quantités de déchets liquides, dont le retraitement s'accompagne, dans bien des cas, d'une dépense technique qui n'est pas supportable Suivant des procédés connus pour des retraitements de ce

type, on brûle par exemple, pour récupérer de l'éner-

gie, des déchets huileux, le cas échéant après en avoir séparé de l'eau entraînée par une séparation préalable des phases A cet égard la séparation des phases exige une dépense technique considérable, puisque, dans la plupart des cas, on doit traiter des volumes de liquide considérables, et puisqu'il se produit une phase liquide, qui contient encore

environ de 1 à 4 mg de phase huileuse par litre.

Ces quantités restantes de phase huileuse doivent être éliminées de la phase aqueuse par des agents d'absorption, avant de pouvoir laisser s'échapper cette phase aqueuse dans les eaux naturelles par des cours d'eau récepteurs Lorsque l'on brûle la phase huileuse, des sels métalliques qui y sont

contenus peuvent, le cas échéant, après transforma-

tion préalable en les oxydes correspondants, parve-

nir avec les gaz de carneau dans l'air environnant et porter atteinte à l'environnement En outre, en brûlant ces phases huileuses séparées de déchets,

on ne peut éviter que par une autre dépense tech-

nique de charger l'air environnant de gaz carbonique

et d'anhydride sulfureux.

La combustion de produits de déchets, dans lesquels il y a des hydrocarbures halogénés, conduit

à la formation de gaz résiduaires contenant un halo-

acide, qui, avant d'être relâchésdans l'atmosphère,

doivent être absorbés avec une dépense technique con-

sidérable et avec formation de solutions de sel indésirables qui doivent être retraitées à leur tour

ou envoyées dans la mer.

On se débarrassait, jusqu'ici, des déchets acides, comme par exemple des acides dilués ayant une teneur en sulfate de fer, ce que l'on appelle le

sel vert, en les déversant dans la mer o cela provo-

quait une modification de la valeur du p H et une

destruction indésirable des carbonates Le retraite-

ment de ces acides dilués ne peut s'effectuer qu'au prix d'une dépense technique considérable et conduit finalement aussi à des produits qui doivent être mis à la décharge A cet effet, on additionne les acides dilués,se présentant le plus souvent sous la forme d'émulsions ou de boues, d'agents émulsionnants et

on sépare de la phase liquide par filtration les ma-

tières solides qui se déposent On peut alors brûler

les résidus ainsi obtenus en veillant cependant aus-

si à éliminer des gaz de carneau-qui se produisent, toutes les matières nocives avant de relâcher ces gaz de carneau dans l'atmosphère La phase liquide séparée doit alors être séparée,par exemple par distillation en un produit organique concentré et

en eau On brûle le produit organique concentré,tan-

dis que l'on ne peut envoyer l'eau dans un cours d'eau récepteur qu'après lui avoir fait traverser une couche d'agent d'absorption solide L'-agent d'absorption épuisé doit finalement être mis à la décharge. On doit souligner, comme exemple, que l'on doit éliminer d'une manière aussi peu nuisible que possible à l'environnement, environ 700 000 tonnes/

jour d'acide dilué, avec 250 000 tonnes/jour de sul-

fate de fer, ainsi que 35 000 à 90 000 tonnes/jour

d'hydrocarbures halogénés par ces technologies Com-

me on l'a déjà mentionné, il est nécessaire, à cet effet, de consentir une dépense considérable en appareillages,en installations et en énergie, si l'on veut éviter de charger l'environnement Cela vaut aussi pour d'autres déchets de la technique,qui

sont susceptibles d'être pompés.

Il est connuen outre, par la demande de bre-

vet publiée en République Fédérale d'Allemagne sous le No 21 56 315, de mettre à la décharge des déchets dans des dépressions de terrains à découvert,

en munissant ces dépressions de terrains d'un re-

vêtement étanche à l'eau et, le cas échéant, au gaz.

Ce revêtement, qui est constitué de substances bitu-

mineuses ou d'émulsions de matière plastique dans l'eau, qui doivent être déposées sous forme liquide sur le fond préconsolidé de la dépression et y être

durcies, peuvent devenir étanches sous l'effet d'in-

fluences techtoniques, en sorte que, par ce procédé, on ne peut pas éviter non plus, d'une manière sûre,

des influences nuisibles sur l'environnement.

On a déjà également proposé un procédé de stockage définitif de déchets susceptibles d'être

pompés suivant lequel on introduit ces déchets liqui-

des dans une caverne de sel et on les mélange à des sels solides ou dissous, qui, à la température des concrétions, cristallisent avec formation d'eau de cristallisation, ou à des substances organiques, qui se solidifient dans la phase liquide du contenu de la caverne, ou qui en augmentent la densité, ou à

des substances solides, puis à fermer la caverne.

Le but de ce procédé est de compenser, autant que possible, la convergence de la caverne de sel en élevant la densité de la phase liquide du contenu de

la caverne.

Ce ne peut cependant être le but d'une tech-

nique économique de stockage des résidus qui main-

tient la pureté de l'environnement et qui, aussi, économise les matières premières que d'éliminer avec une grande dépense technologique et des frais,

et sans la possibilité d'une récupération ultérieu-

re, des déchets spéciaux qui se forment et qui en partie ont une proportion élevée de substances de

valeur La technique se propose bien plutôt de trai-

ter et de stocker ces résidus spéciaux de manière à les récupérer et à les utiliser avec un rendement

aussi élevé que possible Un certain nombre de dé-

chets sont déjà réutilisés Pour la plupart des déchets qui se produisent, on n'a pas, jusqu'ici, ces possibilités, en raison des coûts de traitement

qui ne sont pas supportables du point de vue écono-

mique. Suivant l'état de la technique, on met à la décharge des déchets solides dans une saline qui n'est plus en service Ces déchets sont transportés sous terre, après leur livraison en récipients, sont

déposés dans des galeries, et sont emmurés Pour au-

tant que l'on mette à la décharge des déchets liqui-

5150 des dans des salines qui ne sont pas en service, on n' a donc à assurer que le remplissage du puits de mine,

remplissage qui, pour des motifs de législation mi-

nière, devrait s'effectuer normalement par de la saumure Quand on applique cet état de la technique

en pratique, on évite, certes, pour ces déchets soli-

des, le retraitement et la mise à la décharge de jour o l'élimination par combustion ou par dilution dans la mermais la récupération dans les dépôts de substances solides mises à la décharge est grevée par une dépense technique considérable et de coûts pour le transport de retour à la surface, et n'est pas possible pour des déchets liquides quand des additifs

sont nécessaires pour leur solidification.

L'état de la technique n'a donc pas été dans la direction d'une séparation des phases,simple du point de vue de la technique,et de la création de la possibilité technologique de récupération des déchets en vue de leur réutilisation, mais a pour but la mise à la décharge au sens d'un stockage définitif

de ces déchets.

Il est en outre connu de stocker du pétrole

ou du gaz naturel en grande quantité dans des caver-

nes de sel, de manière à pouvoir le soutirer à nou-

veau Le brevet de la République Fédérale d'Allemagne No 21 26 823 décrit, à cet égard, un procédé de stockage et de récupération de gaz solubles dans des hydrocarbures On doit dissoudre du méthane dans

du gazole en tirant parti de la pression de la colon-

ne de saumure se trouvant au-dessus Le gaz est séparé du mélange liquide dans des installations en surface par détente suivant des cycles à volonté et le pétrole est retourné par pompage Ce procédé a

donc besoin d'un stockage souterrain dans des con-

crétions salines pour l'absorption de gaz dans des hydrocarbures du pétrole et permet de se dispenser de récipients de grande dimension à la surface Cet état de la technique s'occupe de substances organiques qui n'entrent pas en réaction avec le sel gemme de la concrétion Il se forme dans la concrétion, avec une faible diminution de volume, une phase liquide homogène de laquelle on peut récupérer la phase stockée par détente Le gazole utilisé comme milieu

de stockage est une fraction de pétrole brut exemp-

te de gaz.

Ce procédé ne concerne donc pas des déchets constitués de plusieurs substances dissoutes en

phase aqueuse, ou d'une émulsion ou d'une suspen-

sion de phase aqueuse et huileuse avec une certaine quantité de substance dissoute ou en suspension, comme des sels métalliques, des composés organiques,

des boues solides en hydroxyde ou en produitscris-

tallisésfinement divisés,ou des résidus solides.

Les gaz, comme le gaz naturel, récupéréspar détente suivant l'état de la technique, peuvent être

utilisés directement comme fluides donnant de l'éner-

gie. En outre, suivant l'état de la technique, on met à la décharge sous terre des déchets qui sont des déchets radioactifs, qui doivent être stockés

définitivement dans des chambres d'abattage de con-

crétions salines.

La demande de brevet publiée en République Fédérale d'Allemagne sous le No 2 225 664 a pour

objet un procédé de stockage en profondeur d'un dé-

chet nocif,radioactif,liquide ou susceptible de s'écouler Suivant ce procédé, ces déchets doivent être mélangés à la surface à du ciment ou à du bitume, et à du sel gemme stabilisé pour former une pâte et, ensuite, être envoyés par pompage dans la caverne de sel Dans celle-ci, la pâte fait prise et forme un dépôt solidifié Dans ce procédé aussi, la masse pâteuse mise à la décharge est envoyée, sous forme solide, d'une manière irréversible, à un "stockage définitif" On doit éviter le déplace-

ment de la paroi de la caverne de sel par l'addi-

tion du sel gemme cristallisé Ce produit cristalli-

sé doit se dissoudre rapidement en raison de sa grande surface spécifique et se transformer en une

phase aqueuse insaturée dans une solution saturée.

Cet état de la technique n'enseigne donc pas de

recyclage de déchets, mais précisément leur stocka-

ge définitif dans des cavernes de sel Ce procédé

ne prévoit pas non plus de tirer parti de la capaci-

té perdue de solutions aqueuses insaturées pour augmenter le volume des cavernes de sel et donc pour augmenter la capacité de stockage de déchets, mais au contraire empêche cette augmentation de volume par l'introduction de produits cristallisés

supplémentaires sous forme de sel gemme cristallisé.

L'état de la technique n'est donc allé que

dans la direction de la mise à la décharge de subs-

tances pures, en tant que stockage intermédiaire ou du stockage définitif de déchets qui sont emmurés ou

solidifiés sous terre.

Le brevet de la République Fédérale d'Allema-

gne No 25 49 313 indique une direction semblable suivant laquelle on envoie des liquides, notamment des produits à stocker non polaires, à un stockage définitif dans des cavernes de sel, en revêtant celles-ci d'un revêtement étanche aux gaz et à

l'eau Un tel milieu doit être constitué d'un mélan-

ge de styrène et de peroxyde de cyclohexane et d'un

accélérateur au cobalt, qui durcit dans la caverne.

Comme revêtement, on peut utiliser aussi un mélange de polyisobutylène additionné de polyisoprène et/ou de polybutadiène La couche de matière plastique se formant ainsi dans la caverne de sel doit présenter une certaine élasticité par rapport aux substances solides qui précipitent de manière à éviter, dans une grande mesure, tout endommagement mécanique de

la couche de matière plastique.

Des revêtements de ce type, qui empêchent la séparation des phases et le recyclage des phases aqueuses ou huileuses, ou des substances solides qui y sont réparties, ne sont pas nécessaires au procédé

suivant l'invention.

En liaison avec les dépenses considérables, qu'emportent les procédés connus de revêtement de déchets liquides de procédés chimiques, en vue

d'éviter d'une manière sûre de charger l'environne-

ment, on se donne au contraire pour tâche de trouver pour le stockage et pour le retraitement de ces déchets des possibilités plus simples, qui exigent

des frais plus petits et qui permettent une réutili-

sation des substances de valeurs contenues dans ces déchets, sans que le stockage de ces déchets ne

crée de charge pour l'environnement.

On a trouvé un procédé pour stocker des dé-

chets liquides réutilisables entièrement ou partiel-

lement dans des anfractuosités souterraines entou-

rées de sel, qui sont équipées de conduits tubulai-

res de remplissage et de soutirage Le procédé con-

siste à:

a envoyer dans les anfractuosités les dé-

chets liquides, susceptibles d'être pompés, qui peu-

vent contenir également des substances solides, leurs constituants acides étant neutralisés avant, pendant ou après l'envoi, b abandonner à euxmêmes les déchets stockés pendant un temps de repos suffisant pour que les constituants de masse spécifique plus petite se séparent de ceux de plus grande masse spécifique, c évacuer par pompage en vue du traitement ultérieur la phase ayant la masse spécifique la plus petite et allant jusqu'à la surface supérieure

de la phase ayant la masse spécifique la plus gran-

de,

d précipiter les métaux lourds éventuelle-

ment dissous dans la phase ayant la masse spécifi-

que la plus grande par addition de composés minéraux solides ou dissous à réaction alcaline, e après avoir observé un temps de repos suffisant pour la sédimentation des précipités de métaux lourds, évacuer par pompage la solution de

sel qui se trouve au-dessus, qui est exempte de mé-

taux lourds et qui va jusqu'à la surface supérieure du sédiment, f puis répéter les stades a à e du procédé

dans l'ordre indiqué ou dans un ordre différent.

Le procédé suivant l'invention fait usage de la possibilité d'utiliser pour le stockage de déchets

liquides susceptibles d'être pompés, des anfractuosi-

tés de concrétions salines, se produisant d'une ma-

nière en soi connue, par dissolution de concrétions de sel gemme, de cavernes de sel, ou par l'obtention

de sel de potassium brut et de sel gemme.

En utilisant, de manière répétée, la caverne ou l'anfractuosité suivant le procédé de l'invention, on évite aussi l'érection en surface de terrils ou d'autres possibilités de stockage, et on utilise aussi les possibilités avantageuses du point de vue technique et économique d'augmentation du volume de

la caverne ou de l'anfractuosité par dissolution par-

tielle de l'enveloppe de sel qui l'entoure, ainsi que par le recyclage des phases séparées de déchets

au retraitement.

A cet effet, on envoie donc, conformément à l'invention, dans le premier stade dans la caverne de sel ou dans l'anfractuosité, les déchets liquides susceptibles d'être pompés ou leurs mélanges, sous

la forme d'une phase neutre ou neutralisée à la sur-

face, suivant les besoins en quantités, leurs consti-

tuants acides pouvant être également neutralisés pendant l'envoi ou après celui-ci, par exemple en

leur mélangeant ou en mettant au préalable un liqui-

de alcalin ou une matière solide.

Ensuite, on abandonne à eux-mêmes les dé-

chets ainsi stockés pendant un temps de repos suf-

fisant pour la séparation de la phase ayant la mas-

se spécifique la plus petite, avantageusement la

phase huileuse, et de la phase ayant la masse spédi-

fique la plus grande La phase ayant la masse spéci-

fique la plus petite, qui surnage et qui va jusqu'à la surface supérieure de la phase ayant la masse spécifique la plus grande, est évacuée par pompage

après ce temps de repos, et est envoyée à une ins-

tallation de transformation en aval en des produits de valeur A cet effet, on peut la décomposer en ses constituants, par exemple par distillation, ce qui se peut notamment quand cette phase est constituée d'hydrocarbures parmi lesquels figurent aussi des constituants du pétrole En même temps, pendant le temps de repos, les substances solides contenues éventuellement dans les liquides stockés et/ou les

produits cristallisés qui se forment et/ou les pro-

duits de réaction solides tombent dans le volume inférieur de la caverne ou de l'anfractuosité et se rassemblent en la phase de préférence aqueuse ayant la masse spécifique la plus grande Pendant le temps de repos, les solutions aqueuses insaturées de la phase ayant la masse spécifique la plus grande se

saturent jusqu'à ce que soit atteint l'état d'équili-

bre avec le sel des cavernes ou des parois d'anfrac-

tuosités, cette dissolution augmentant sous l'effet de la chaleur naturelle de l'environnement de la caverne et de l'anfractuosité, et le volume de la caverne ou le volume de l'anfractuosité augmentant

avec formation, en conséquence, d'un volume supplé-

mentaire de stockage.

Ensuite, dans un autre stade, on précipite des métaux lourds éventuellement présents dans la

phase aqueuse par introduction de substances alcali-

nes dissoutes ou solides Après avoir observé un temps de repos, qui suffit pour la sédimentation des précipités qui se forment, on évacue par pompage la solution de sel pratiquement exempte de métaux lourds qui se trouve au-dessus et qui va jusqu'à la limite

supérieure du sédiment, et on l'envoie à une instal-

lation de transformation ultérieure s'effectuant

suivant des procédés connus, pour obtenir des pro-

duits ayant de la valeur du point de vue technique, comme par exemple des sels minéraux Si un retraite ment de ce type ne doit pas s'effectuer, on peut également envoyer ces solutions de sel dans la mer sans porter atteinte pour cela à l'écologie de la mer. On peut effectuer l'évacuation des liquides

des cavernes de sel ou des anfractuosités conformé-

ment à l'invention par pompage en un ou en plusieurs stades.

On répète les stades de procédés décrits ci-

dessus dans cet ordre ou dans un ordre différent.

Suivant une modification, le procédé suivant l'invention consiste, pour diminuer la convergence

dans des cavernes de sel emplies entièrement ou par-

tiellement de solutions de sel, à envoyer par pompa-

ge les déchets liquides susceptibles d'être pompés dans le volume supérieur de la caverne de sel, et en même temps à soutirer par pompage du volume inférieur et à évacuer une quantité correspondante de solution

de sel dans l'eau de mer.

Pour prolonger la durée d'utilisation de la

caverne de sel ou de l'anfractuosité, le procédé sui-

vant l'invention peut avantageusement consister à soutirer par pompage les sédiments formés dans la phase

aqueuse sous forme de phase de plus grande masse spéci-

f ique en nmne temps que le liquide ou qu'une partie du liquide, à en séparer la phase aqueuse,à concentrer davantage la phase solide-liquide qui en résulte, et à l'envoyer à un traitement de récupération de substances de valeur du point de vue technique, notamment de métaux ou de

leurs sels La phase aqueuse restante peut être en-

voyée à la mer, ou être renvoyée à la cavernede sel ou à l'anfractuosité Suivant cette variante du procédé de l'invention, il est possible, par exemple d'évacuer par pompage des hydroxydes précipités et sédimentés de métaux, comme Pb, Cu, Zn, Mo, Cd, sous la forme d'une suspension aqueuse, de les séparer à

la surface par filtration, des les déshydrater en-

suite davantage par centrifugation, puis de les ren-

voyer sous forme de produits humides au retraitement, tandis que la solution de sel pratiquement exempte des métaux mentionnés est envoyée dans la mer ou peut être renvoyée entièrement ou partiellement dans la, caverne.

Avantageusement, le procédé consiste à abais-

ser la viscosité des phases liquides des déchets avant leur introduction dans les cavernes de sel ou les anfractuosités, en les échauffant et, le cas

échéant, en tirant parti de la chaleur de neutralisa-

tion et à les rendre ainsi susceptibles d'être pom-

pées plus facilement Ces mesures sont particulière-

ment avantageuses pour des déchets ayant des consti-

tuants bitumineux. Dans d'autres cas, il peut être avantageux pour l'exécution du procédé suivant l'invention de réchauffer la phase liquide, qui peut être, ou peut contenir par exemple une solution de sel saturée,

jusqu'à l'obtention d'un solution insaturée On évi-

te ainsi une cristallisation qui se produit lors-

qu'est atteinte la limite de saturation Une telle cristallisation peut provoquer des dépôts sur des conduits tubulaires et d'autres moyens de transport, qui entraînent des réductions notables des sections

droites des tuyaux et qui endommagent les disposi-

tifs de pompage La température de la solution ré-

chauffée s'abaisse, après son introduction dans le conduit tubulaire entouré par la terre et dans la caverne ou dans l'anfractuosité, seulement à la température qui l'environne qui, en raison de la chaleur naturelle de la terre, est en tout cas plus

élevée que la température à la surface.

Aux liquides ou aux phases liquides du ré-

sidu à stocker on peut ajouter également des résidus cristallisés ou solides fragmentés qui ne collent pas, en des quantités qui ne portent pas atteinte à l'aptitude du mélange créé à être pompé En tout cas, la granulométrie de cette substance solide doit être plus petite que le diamètre du tuyau de remplissage

qui mène à la caverne ou à l'anfractuosité.

Il peut être également avantageux de mettre dans les cavernes de sel ou dans les anfractuosités des déchets alcalins liquides ou solides-liquides, pour la neutralisation de déchets acides amenés ultérieurement, puisque ces derniers attaquent d'une manière qui ne peut pas être contrôlée la paroi de

sel de la caverne ou de l'anfractuosité.

Quand les déchets liquides à stocker, sui-

vant l'invention, sont constitués de solutions aqueu- ses insaturées, comme des acides usés, des boues de phosphates, des acides dilués, on peut tirer parti de la teneur en eau pour augmenter le volume de la

caverne de sel ou de l'anfractuosité.

Aux déchets liquides à stocker, suivant l'invention, on peut également ajouter des déchets

pâteux ou bitumineux, et cela seulement en des quan-

tités telles que les mélanges restent susceptibles d'être pompés On introduit ces mélanges dans la caverne ou dans l'anfractuosité avantageusement à une vitesse telle qu'il ne puisse pas se produire

un collage sur les parois du tuyau.

Il peut être également avantageux que le volume de remplissage de la caverne de sel ou de

l'anfractuosité ne représente que 50 à 66 % du volu-

me total Grâce à cela, l'augmentation de volume,

qui se produit en raison de l'échauffement des dé-

chets liquides dû à la chaleur de la terre, peut être compensé et en outre cela ménage, dans la caverne ou dans l'anfractuosité, un espace pour le gaz dans lequel peuvent se rassembler des phases

gazeuses qui se sont formées éventuellement.

Pour stocker des déchets liquides suscepti-

bles d'être pompés, le procédé suivant l'invention peut consister aussi à faire fonctionner côte à côte deux ou plusieurs cavernes de sel ou anfractuosités dans des concrétions salines, et à introduire, dans l'une des cavernes ou dans l'une des anfractuosités, des déchets contenant des liquides organiques en vue de récupérer la phase organique après qu'elle a surnagé, i 515 o

et dans une autre caverne de sel ou une autre anfrac-

tuosité, des déchets exempts d'huile, ou à introdui-

re dans l'une des cavernes ou dans l'une des anfrac-

tuosités, des phases neutres, et dans une autre ca-

verne de sel ou dans une autre anfractuosité, des

phases alcalines et acides à neutraliser Par dé-

chets contenant des liquides organiques, on entend

également des déchets huileux qui ne sont pas en-

voyés à une combustion, parce qu'ils sont difficiles

à séparer et/ou ne contiennent que de faibles quan-

tités d'huile et/ou des impuretés métalliques diffi-

ciles à séparer Par le salage de ces déchets par

* le sel de la paroi de la caverne ou de l'anfractuo-

sité, les liquides organiques sont relargués et se rassemblent au-dessus ou au-dessous de la phase aqueuse D'une manière tout à fait générale, on peut séparer de cette façon une émulsion aqueuse, des substances tensioactives anioniques pouvant être

ajoutées, comme adjuvants de séparation de l'émulsion.

On peut alors retirer la phase émulsionnée séparée

de la caverne ou de l'anfractuosité.

On a aussi la possibilité d'emplir de dé-

chets deux ou plusieurs cavernes de sel ou anfractuo-

sités dans des concrétions salines, en communication les unes avec les autres, et de les vider, et de

transvaser, par pompage, des sédiments comme des pro-

duits cristallisés, des sels, des hydroxydes, de

l'une des cavernes de sel ou de l'une des anfractuo-

sités, et de former un volume de substances solides

seulement dans une caverne.

Le procédé suivant l'invention procure l'avantage de ne pas utiliser des cavernes de sel ou des anfractuosités dans des concrétions salines, comme "installations de stockage définitif" pour stocker des déchets liquides susceptibles d'être pompés, mais comme "installationsde séparation" pour le retraitement de tels systèmes de matières pendant

des durées assez longues.

Les cavernes de sel créées par dissolution de couches de sel gemme ont, en règle générale, pour

une longueur de 600 à 700 mètres environ de l'extré-

mité du sabot de cuvelage jusqu'à la saumure au fond, un volume de remplissage de 300 000 à 500 000 m 3 On peut faire fonctionner plusieurs cavernes l'une à

côté de l'autre, ou suivant une disposition circulai-

re Il en résulte ainsi l'avantage que chaque caver-

ne de sel peut être utilisée pour des déchets déter-

minés ayant des propriétés différentes Mais on peut également tirer parti des avantages d'un système

connecté.

Pour autant que l'on dispose d'anfractuosi-

tés, de préférence verticales ou inclinées, dans des ouvrages souterrainsde mines de potasse qui ne sont plus en service, on peut également en utiliser le

volume pour exécuter le procédé suivant l'invention.

On procure ainsi l'avantage de donner une utilisa-

tion rationnelle à ces capacités qui n'étaient pas utilisées jusqu'ici Mais on préfère cependant

particulièrement des cavernes de sel créées par dis-

solution Cela procure en outre l'avantage de pou-

voir saturer, jusqu'à l'état d'équilibre dans la

caverne de sel, la phase aqueuse insaturée de dé-

chets liquides ayant une teneur en eau,de préféren-

ce des suspensions et des émulsions On augmente ainsi la capacité de stockage Quand on peut effectuer la saturation pratiquement jusqu'à un maximum de 330 grammes/litre, on obtientpour un remplissageldans le cas d'une absorption en pratique de l tonne de Na Cl dans 4 m 3 d'eau, dans une caverne de sel d'un volume de 300 000 m 3, une augmentation de 37 000 m 3

environ, correspondant à 12 % en volume environ.

Un autre avantage réside dans le fait que les déchets liquides prennent, dans la caverne de sel ou

dans l'anfractuosité, la température de-la concrétion.

La température de la concrétion s'élève, sui- vant la profondeur de la caverne dans la concrétion, entre 50 et 60 C On augmente ainsi la capacité d'absorption pour le sel en correspondance avec le

coefficient de température plus petit de la solubi-

lité.

A cela s'ajoute l'avantage supplémentaire que la saturation par du chlorure de sodium élève la

masse spécifique de la phase aqueuse et, ainsi, accé-

lère l'effet de séparation qui fait surnager les li-

quides organiques en raison de la plus grande diffé-

rence entre les masses spécifiques.

Mais, par l'augmentation de la température,

on abaisse également la viscosité de la phase hui-

leuse et, ainsi, on diminue la dépense en énergie

pour l'évacuation par pompage de la phase organique-

On obtient donc des avantages pour la mise à la décharge dans des cavernes de sel, suivant le

procédé de l'invention, en tirant parti de l'éner-

gie calorifique de la concrétion Ces avantages

tiennent au fait que les cavernes ou les anfractuo-

sités peuvent être remplies et vidées plusieurs fois Mais en élevant la masse volumique de la phase aqueuse, on diminue également le volume de sédiments de la matière solide, comme des boues, des produits cristallisés, dans la phase aqueuse, et on augmente la teneur en matières solides On provoque

une séparation et une sédimentation rapides, notam-

ment par l'élévation de température Un mélange des phases est rendu plus difficile, même lors de

l'évacuation de la phase aqueuse par pompage.

Il convient, certes, de maintenir, lors de l'évacuation par pompage, entre la phase ayant la masse spécifique la plus petite qui surnage et la phase aqueuse, ainsi qu'entre celle-ci et la phase solide, une "zone de mélange" servant de couche limite, au-dessus et en-dessous de laquelle on ne pompe plus pour, en pratique, n'évacuer par pompage

que des phases pures.

Le procédé suivant l'invention procure l'avantage significatif, du point de vue économique,

que la phase ayant la masse spécifique la plus peti-

te et qui surnage, est à nouveau disponible par re-

cyclage pour le retraitement ou pour en tirer de l'énergie La séparation de la phase aqueuse presque ou pratiquement saturée, après la précipitation de métaux lourds qui s'y trouvent éventuellement, sous forme d'hydroxydes, de carbonates, offre aussi

l'avantage que les cavernes de sel ou les anfractuo-

sités ne sont pas chargées par de grands volumes de

phases aqueuses, notamment de suspensions et d'émul-

sions, et qu'après l'évacuation par pompage de la phase aqueuse séparée, ces volumes sont disponibles

à nouveau pour la mise à la décharge d'autres déchets.

Pour autant qu'il faut ajouter des démulsionnants connus

pour des émulsions se séparant difficilement ou seu-

lement lentement, le besoin particulier que l'on a

de ces démulsionnants est diminué par l'effet de sa-

turation de la phase aqueuse, ce qui favorise la séparation Dans la mesure o l'on effectue, dans la

caverne de sel ou dans l'anfractuosité, une neutra-

lisation des déchets acides pour éviter la formation d'acide chlorhydrique par réaction sur le sel de la caverne de sel, on atteint, en tirant parti de la

chaleur de neutralisation, plus rapidement la tempé-

rature de la roche et, donc, la saturation.

Il n'y a pratiquement pas de danger d'un ex-

cès de température, et donc d'une formation de vapeur d'eau, car la roche a une bonne conductivité

thermique et sert de tampon pour la capacité calori-

fique On peut également se rendre maître, en surfa- ce, de la vitesse de séparation des phases par une

expérience sur maquette Un autre avantage du procé-

dé suivant l'invention réside dans le fait de pouvoir récupérer des boues sédimentées par pompage de la phase solide-liquide, quand cela présente un intérêt

technique ou économique.

Le procédé suivant l'invention offre, sui-

vant une variante, la possibilité d'utiliser, comme décharge des cavernes de sel ou des anfractuosités emplies de solutions aqueuses avec des déchets liquides aptes à être pompés Il est simplement nécessaire d'évacuer par pompage la quantité correspondante de solution aqueuse de

sel pour obtenir le volume de remplissage.

Un autre avantage du procédé suivant l'in-

vention réside dans le fait de pouvoir ajouter sans difficultés à la phase liquide des matières solides, notamment des cristaux de sous- produits se formant en assez grande quantité, en une quantité telle que

l'aptitude au pompage reste maintenue Cette quanti-

té peut être déterminée rapidement par un essai sur maquette. Mais on a également l'avantage technique de pouvoir mélanger au préalable des phases liquides de viscosités différentes, notamment celles ayant une faible teneur en eau et une proportion élevée de boues ou également de déchets pâteux, pour obtenir l'aptitude au pompage Celle-ci peut être obtenue par apport de chaleur lors du mélange, mais également en tirant parti de la chaleur de neutralisation ou

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de réaction avant l'envoi dans les cavernes de sel

ou dans les anfractuosités.

Un autre avantage réside dans le fait de pou-

voir ajouter à la phase liquide des déchets des ma-

tières solides,comme des résidus de matière plasti-

que, ou des rognures, après fragmentation à une lon-

gueur inférieure au diamètre du tube de remplissage,

par exemple de 202 mm On empêche ainsi toute possi-

bilité de bouchage.

Par cette possibilité d'addition de déchets

solides aux déchets liquides susceptibles d'être pom-

pés, on évite la solidification coûteuse et l'embal-

lage, ainsi que le transport individuel sous terre,

par des installations d'extraction On tire bien plu-

tôt parti pour ce transport, après le mélange, de la

chute libre, et on fait ainsi une économie de dépen-

se technique et d'énergie.

Dans la mesure o l'on doit ajouter des dé-

chets collants, il est nécessaire de prendre-un soin particulier pour la détermination des quantités à ajouter, afin d'empêcher un collage sur les parois

du tuyau de remplissage.

Le procédé suivant-l'invention offre donc pour la première fois, en utilisant plusieurs fois

la capacité des cavernes de sel ou des anfractuosi-

tés de concrétions salines, la possibilité d'utili-

ser ces installations de séparation à l'échelle in-

dustrielle, sans avoir à ériger pour cela, en sur-

face, de récipients de grande dimension A cela

s'ajoute la possibilité de tirer parti, d'une maniè-

re avantageuse, de la capacité calorifique de la

température de la concrétion ainsi que l'avantage par-

ticulier de considérer ces dépôts de déchets liqui-

des comme un réservoir de matières brutes de valeur qui, en cas de besoin, ou lorsque le réservoir est

plein, peuvent être remises à disposition en surfa-

ce par recyclage pour le retraitement, ou comme

agents apportant de l'énergie.

Un avantage général du procédé suivant l'in-

vention réside aussi dans le fait de n'avoir besoin en surface que d'unités assez petites, comme pour le mélange de déchets particuliers et, le cas échéant, pour la neutralisation Il ne se crée donc pas de terril visible de loin de substances solides séparées ou de phases liquides solidifiées provenant de déchets. Quand les concrétions salines se trouvent près de la mer, il n'y a non plus pas de difficultés techniques à évacuer dans l'eau de mer les solutions de sel obtenues sous forme de solutions pratiquement

exemptes de métal lourd.

Le procédé suivant l'invention est donc mis en oeuvre, de préférence, là o des conduits assez

longs ne sont pas nécessaires.

Cela peut être également le cas là o l'on

dispose d'excavations souterraines vides d'installa-

tions d'extraction qui ne sont plus en exploitation.

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Claims (1)

REVENDICATIONS 1 Procédé pour stocker des déchets liquides réutilisables entièrement ou partiellement dans des anfractuosités entourées de sel ou des cavernes de sel souterraines, qui sont équipées de conduits tubu- laires de remplissage et de soutirage, caractérisé en ce qu'il consiste: a à envoyer dans les anfractuosités les déchets liquides, susceptibles d'être pompés, qui peuvent contenir également des substances solides, leurs constituants acides étant neutralisés avant, pendant ou après l'envoi, b à abandonner à eux-mêmes les déchets stockés pendant un temps de repos suffisant pour que les constituants de masse spécifique plus petite se séparent de ceux de plus grande masse spécifique, c à évacuer par pompage en vue du trai- tement ultérieur la phase ayant la masse spécifique la plus petite et allant jusqu'à la surface supérieu- re de la phase ayant la masse spécifique la plus grande, d à précipiter les métaux lourds éven- tuellement dissous dans la phase ayant la masse spé- cifique la plus grande par addition de composés miné- raux solides ou dissous à réaction alcaline, e après avoir observé un temps de repos -5 15150 suffisant pour la sédimentation des précipités de métaux lourds, à évacuer par pompage la solution de sel qui se trouve au-dessus, qui est exempte de mé- taux lourds et qui va jusqu'à la surface supérieure du sédiment, f puis à répéter les stades a à e du procédé dans l'ordre indiqué ou dans un ordre différent. 2 Modification du procédé suivant la reven- dication 1, caractérisé en ce qu'il consiste, pour diminuer la convergence dans des cavernes de sel em- plies entièrement ou partiellement de solutions de sel,à envoyer par pompage les déchets liquides sus- ceptibles d'être pompés dans le volume supérieur de la caverne de sel, et en même temps à soutirer par pompage du volume inférieur et à évacuer une quanti- té correspondante de solution de-sel. 3 Procédé suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il consiste, pour prolonger la durée d'utilisation de la caverne de sel ou de l'an- fractuosité, à soutirer par pompage les sédiments formés dans la phase aqueuse, à en séparer la phase aqueuse, à concentrer davantage la phase solide- liquide qui en résulte, et à l'envoyer à un traite- ment de récupération de substances de valeur du point de vue technique, notamment de métaux ou de leurs sels, tandis que les deux phases aqueuses res- tantes sont envoyées, en vue d'être diluées,à l'eau de mer, ou sont retournées dans la caverne ou l'anfractuosité. 4 Procédé suivant l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il consiste à abaisser la viscosité des phases liquides des déchets avant leur introduction dans les cavernes de sel ou les anfractuosités, en les échauffant et, le cas échéant, en tirant parti de la chaleur de neutralisation et à les rendre ainsi susceptibles d'être pompées plus facilement. Procédé suivant l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il consiste à porter les phases liquides des déchets avant leur introduction dans les cavernes de sel ou les anfractuosités, à une température telle qu'il y ait une solution insa- turée et qu'il ne puisse pas se produire une cristal- lisation en atteignant la limite de saturation. 6 Procédé suivant l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il consiste à ajouter aux phases liquides des déchets des déchets non col- lants, solides, cristallisés ou fragmentés, en une quantité telle que l'aptitude à être pompés en vue de l'introduction dans les cavernes de sel ou dans les anfractuosités reste maintenue. 7 Procédé suivant l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il consiste à mettre au préalable, dans les cavernes de sel ou dans les an- fractuosités, des déchets alcalins, liquides ou soli- des-liquides, pour la neutralisation ultérieure de déchets acides qui y sont envoyés. 8 Procédé suivant -l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les déchets liquides sont constitués de solutions aqueuses insaturées, comme des acides usés, des boues de phosphates, des acides dilués, dont on utilise la teneur en eau pour augmenter le volume des cavernes de sels ou des anfractuosités. 9 Procédé suivant l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il consiste à fragmenter les substances solides ajoutées éventuellement en leur donnant une granulométrie inférieure au diamè- tre du tuyau de remplissage. Procédé suivant l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'il consiste à ajouter aux déchets liquides des déchets pâteux ou bitumineux en les mélangeant en une quantité telle que l'aptitu- de au pompage pour l'introduction dans la caverne de sel ou l'anfractuosité reste maintenue, et à envoyer ce mélange à une vitesse qui n'autorise pas un colla- ge sur les parois des conduits tubulaires. 11 Procédé suivant l'une des revendications l à 10, caractérisé en ce que le volume de remplissa- ge des cavernes de sel ou des anfractuosités repré- sente de 50 à 60 % environ du volume total, afin de compenser l'augmentation de volume provoquée par l'échauffement des déchets liquides, et afin de laisser un espace pour le gaz destiné à la récep- tion de phases vapeur se produisant éventuellement. 12 Procédé suivant l'une des revendications 1 à 11, caractérisé en ce qu'il consiste à envoyer des émulsions aqueuses difficiles à séparer dans les cavernes de sel ou dans les anfractuosités, et à les y laisser jusqu'à ce que la phase aqueuse soit satu- rée en le sel de la paroi environnante et jusqu'à ce que la phase émulsionnée se soit séparée de cette solution aqueuse de sel, puis à retirer la phase émulsionnée. 13 Procédé suivant la revendication 12, ca- ractérisé en ce qu'il consiste à ajouter une subs- tance tensio-active anionique à l'émulsion pour obte- nir une meilleure séparation de la phase émulsionnée. 14 Procédé suivant l'une des revendications l à 13, caractérisé en ce qu'il consiste, pour stocker des déchets liquides susceptibles d'être pom- pés, à faire fonctionner côte à côte deux ou plu- sieurs cavernes de sel ou anfractuosités dans des concrétions salines, et à introduire, dans l'une des as MI 5 150 cavernes ou dans l'une des cavités, des déchets con- tenant des liquides organiques en vue de récupérer la phase organique après qu'elle a surnagé, et dans une autre caverne de sel ou une autre anfractuosité, des déchets exempts d'huile, ou à introduire dans l'une des cavernes ou dans l'une des anfractuosités, des phases neutres, et dans une autre caverne de sel ou dans une autre anfractuosité, des phases alcalines et acides à neutraliser. 15 Procédé suivant l'une des revendications

1 à 14, caractérisé en ce qu'il consiste à emplir de déchets deux ou plusieurs cavernes de sel ou

anfractuosités dans des concrétions salines, en com-

munication les unes avec les autres, et à les vider, et à transvaser, par pompage, des sédiments comme des produits cristallisésdes sels, des hydroxydes,

de l'une des cavernes de sel ou de l'une des anfrac-

tuosités, et à former un volume de substances solides

seulement dans une caverne.