FR2527584A1 - Agent pour la purification des eaux usees et procede pour sa production - Google Patents
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Abstract
LA PRESENTE INVENTION A POUR OBJET UN AGENT POUR LA PURIFICATION DES EAUX USEES ET SON PROCEDE DE PRODUCTION. L'AGENT CONFORME A L'INVENTION EST CONSTITUE PAR LA BENTONITE ACTIVEE; DE LA BENTONITE CONTENANT DU SILICATE DE CALCIUM-ALUMINIUM SOUS UNE QUANTITE D'AU MOINS 30 SUR LA BASE DU POIDS A SEC DE LA BENTONITE ACTIVEE; DE LA CHAUX CAO OU CA(OH) SOUS UNE QUANTITE D'AU MOINS 50 SUR LA BASE DU POIDS A SEC DE LA BENTONITE CONTENANT DU SILICATE DE CALCIUM-ALUMINIUM; UN COAGULANT DU CONTAMINANT; ET UN ACIDE OU UN SEL ACIDE. LE PROCEDE COMPORTE LE MELANGE DANS L'ORDRE ET SUCCESSIVEMENT AVEC BRASSAGE JUSQU'A OBTENTION APRES CHAQUE ADDITION D'UN MELANGE HOMOGENE DE L'ACIDE ET DU SULFATE D'ALUMINIUM OU FERRIQUE PUIS DE LA BENTONITE ACTIVEE, DE L'AGENT DE FLOCULATION, DE LA CHAUX ET DE LA BENTONITE CONTENANT DU SILICATE DE CALCIUM-ALUMINIUM. L'INVENTION S'APPLIQUE NOTAMMENT AUX EAUX USEES CONTENANT DE L'HUILE, DES GRAISSES OU DES COLORANTS EMULSIONNES.
Description
Agent pour la purification des eaux usées et procédé pour sa production.
La présente invention concerne une composition chimique et une méthode pour traiter les boues, les eaux d'égout et en particulier les eaux usées industrielles et plus particulièrement un agent ou une composition de purification de l'eau et une méthode pour traiter et-purifier une eau usée huileuse et un procédé pour produire la composition de purification.
L'usage étendu d'huiles, de graisses et de cires dans les opérations industrielles, comme dans la technologie des véhicules à moteur, dans les traitements d'usinage par enlëve- ment de matière des métaux, dans les usines chimiques, les raffineries et similaires conduirait à une pollution considérable de l'environnement, si les eaux usées contenant de l'huile à l'état émulsîfié n'étaient pas pré-traitées pour éliminer un pourcentage sensible des huiles contaminantes qu'elles contiennent.
De nombreuses procédures ont été conçues pour éliminer les substances nuisibles des eaux usées. Une de ces procédures fait réagir chimiquement l'eau huileuse dans des systèmes monophasés ou polyphasés, par exemple par combustion ou dégradation biologique (décomposition). Ce procédé, cependant, nécessite des installations de réaction complexes, ce qui se traduit par des dépenses considérables. De plus, de telles méthodes donnent naissance à des sous-produits de combustion gazeux qui,eux-memes, doivent être éliminés afin d'éviter des nuisances à l'environnement.
Un autre procédé connu évapore l'eau de l'émulsion aqueuse d'huile, en laissant les substances contenues dans celleci sous une forme concentrée, après quoi le concentré peut être sensiblement déposé ou brûlé dans des emplacements convenables. L'évaporation des eaux usées nécessite, cependant, une grande quantité d'énergie et est, de ce fait, non utilisable économiquement en pratique.
Un procédé supplémentaire de traitement des eaux usées sépare les huiles émulsifiées, les graisses et autres substances flottant dans l'eau usée par décomposition chimique, thermique, électrique ou mécanique de l'émulsion et absorption des subtances précipitées. Un autre procédé encore sépare les particules contaminantes extrmement fines de l'eau usée par une floculation chimique et lie les particules contaminantes séparées à un composé d'hydrate de calcium. Ce procédé est effectué en utilisant des sels de fer-II, de sulfate d'aluminium, de l'hydrate de calcium et de la chaux ou de l'aluminate de sodium en combinaison avec de l'acide silicique activé.
Le procédé de traitement le plus usuel décompose l'émulsion en ajoutant un électrolyte. L'électrolyte sert à précipiter l'huile, la graisse ou autres particules en flottation pour réaliser une sédimentation et/ou une absorption.
Ces procédés connus présentent cependant présentent des insuffisances inhérentes et ne sont pas adaptables à toutes les situations. Fréquemment l'eau usée doit être recyclée plusieurs fois afin d'obtenir une séparation importante de l'huile, de la graisse ou des autres substances contaminantes. De même, des problèmes se produisent souvent dans la purification de l'eau usée par adsorption en raison de la possibilité de charge limitée de l'agent d'adsorption ou parce qu'il se produit une liaison déficiente de la substance huileuse avec l'agent d'adsorption, ce par quoi le contaminant huileux est à nouveau libéré sous les influences de l'environnement et ses effets nuisibles se développent à nouveau.
De manière générale, la présente invention a pour but de fournir une composition chimique pour le traitement des eaux usées contaminées, particulièrement des eaux usées sous la forme d'émulsions huileuses, pour adsorber les contaminants entre des plaquettes de bentonite activée et d'encapsuler ou de piéger les contaminants entre les plaquettes de manière que les contaminants ne puissent être lixiviés dans l'eau usée. La composition comporte un acide, tel que l'acide adipique; un coagulant tel que le sulfate d'aluminium ou le sulfate ferrique; une bentonite activée; de la chaux,
CaO ou Ca(OH)2 et de la bentonite contenant au moins 5% en poids de silicate de calcium-aluminium. L'invention a également pour objet un procédé pour produire la composition chimique et une méthode de traitement des eaux usées contaminées avec la composition chimique.La composition peut englober un agent de floculation polymérique pour la floculation de la bentonite activée encapsulée, ou l'agent de floculation peut être ajouté à l'eau usée séparément, après l'encapsulation.
CaO ou Ca(OH)2 et de la bentonite contenant au moins 5% en poids de silicate de calcium-aluminium. L'invention a également pour objet un procédé pour produire la composition chimique et une méthode de traitement des eaux usées contaminées avec la composition chimique.La composition peut englober un agent de floculation polymérique pour la floculation de la bentonite activée encapsulée, ou l'agent de floculation peut être ajouté à l'eau usée séparément, après l'encapsulation.
En conséquence, un but de la présente invention est de fournir une composition chimique de traitement de l'eau usée capable d'être liée de façon sûre au matériau contaminant pour la floculation et la séparation ultérieure de l'eau usée.
Un autre but de la présente invention est de fournir une composition et une méthode de traitement de l'eau usée incluant une bentonite activée capable d'adsorber des quantités inhabituellement élevées de contaminants de l'eau usée; une bentonite contenant au moins 5% en poids de silicate de calcium-aluminium; de la chaux sous la forme de CaO ou de CaCa(OH)2 pour une réaction pouzzolanique avec la#bentonite contenant du calcium pour former une barrière autour des plaquettes de bentonite activée de façon aencapsuler les contaminants adsorbés à l'intérieur de la bentonite activée de manière que les contaminants ne soient pas lixiviés dans l'eau usée.
Un autre but de la présente invention est de fournir une composition et une méthode de traitement de l'eau usée incluant de la bentonite activée, de la bentonite calcique, de la chaux, du sulfate d'aluminium et un acide tel que l'acide adipique de manière que, lorsque la composition est mélangée avec une eau usée, l'acide abaisse instantanément le pH de l'eau usée pour séparer par décomposition une partie des contaminants émulsifiés, en particulier les huiles, de manière que les contaminants soient plus facilement adsorbés entre les plaquettes de la bentonite activée malgrè que, par mélange supplémentaire et dissolution de la chaux, le pH de l'eau usée se trouve légèrement relevé.
Ces buts et avantages et d'autres buts et avantages de la présente invention apparaitront à la lecture de la description détaillée faite ci-après.
La composition et la méthode de la présente invention sont utilisés pour adsorber et encapsuler des quantités inhabituel lement élevées de contaminants de l'eau usée, en particulier les déchets huileux émulsifiés et pour encapsuler les contaminants de manière qu'ils ne puissent être lixiviés pour revenir dans l'eau usée.
La composition de la présente invention comporte généralement une bentonite activée assurant une adsorption inhabituellement élevée des contaminants de l'eau usée, en particulier des huiles et des graisses; un coagulant du contaminant tel que du sulfate d'aluminium ou du sulfate ferrique particulièrement utile pour coaguler les huiles et graisses dans les eaux usées industrielles de manière qu'elles puissent être facilement adsorbées par la bentonite activée; de la chaux sous la forme de CaO ou Ca(OH)2; de la bentonite contenant du silicate de calcium-aluminium pour une réaction pouzzolanique avec la chaux pour encapsuler les contaminants adsorbés dans la bentonite activée; et un acide, tel que l'acide adipique, capable d'être dissous dans l'eau usée préalablement à la dissolution complète de la chaux pour assurer un abaissement instantané du pH de l'eau usée de manière que l'huile, les graisses ou autres contaminants émulsifiés puissent être partiellement décomposés et, de ce fait, plus rapidement adsorbés par la bentonite activée.
La bentonite activée adsorbe les contaminants à partir de l'eau usée et est encapsulée par la réaction pouzzolanique de la chaux et de la partie du calcium de la bentonite et par toute réaction pouzzolanique qui se produit entre la chaux et toute partie restante de calcium de la bentonite activée. Un agent de floculation doit être ajouté à l'eau usée, avec la composition ou après encapsulation, particulièrement si la bentonite activée est broyée jusqu'à une granulométrie très fine de manière que les contaminants et la bentonite puissent être facilement éliminés de l'eau usée, par exemple par filtration, en laissant une eau usée traitée généralement susceptible d'être rejetée directement à l'égout.
L'agent de floculation, par exemple un composé organique polymérique, tel qu'un polyacrilamide ayant un poids molésn- laire de 1-5 millions, peut être ajouté directement à la composition de traitement de l'eau usée de la présente invention ou peut être ajouté à l'eau usée après adsorption et encapsulation. De plus, il est parfois désirable d'ajouter un agent capable d'adsorber les contaminants organiques colores tel que du talc ou du charbon actif, quoique de tels agents de décoloration ne soient pas essentiels pour les compositions et méthodes de la présente invention.
Il existe un certain nombre de méthodes pour activer la bentonite, telles que les méthodes dites "par voie humide", qui consistent à introduire des activateurs qui sont soit dissous, soit en suspension. Comme activateurs, on peut utiliser des composés qui contiennent des ions échangeables, par exemple le carbonate de sodium. Conformément à une méthode, une solution de l'activateur est introduite dans la bentonite brute sous une quantité allant de quelques pourcents jusqu'à 22,5% en poids par rapport à la masse de la bentonite, jusqu'au point de fluidité. Conformément à une seconde de ces méthodes, une solution de l'activateur est introduite dans la bentonite brute sous une quantité allant de 22,5% en poids par rapport à la masse de la bentonite jusqu'au point de fluidité de la bentonite.Selon une troisième méthode, une solution de l'activateur est introduite dans la bentonite brute sous une quantité donnant un mélange avec un point de fluidité supérieur à celui de la bentonite.
En ce qui concerne le "point de fluidité ce terme signifie que la quantité de solution employée est telle que lorsqu'elle est ajoutée à la bentonite et mélangée avec elle, le mélange passe de l'état solide à l'état fluide. Le point de fluidité est différent pour divers types de bentonites et dépend du pourcentage respectif de leurs teneurs en minéraux appartenant aux groupes de la montmorillonite.
Pour activer le matériau constitué par la bentonite brute, une quantité convenable de la solution d'activateur est introduite dans la bentonite et le matériau est alors séché, quelquefois sous mélange et retournement, pour accélérer le processus de séchage.
Une modification de cette méthode est une activation basée sur le fait que l'on amène la totalité de la masse du matériau de la bentonite à un état au-dessus du point de fluidité par addition d'un activateur avec l'aide de différents types de mélangeurs, après quoi un coagulant convenable, rendant possible le passage de la totalité du mélange à travers une presse à filtre, est introduit.
Conformément au brevet U.S. NO 3.240.616, la bentonite peut être activée sans mélanger et la quantité de l'activateur est liée à la teneur en montmorillonite de la bentonite pour accroitre la résistance de la bentonite. La durée de l'activation peut varier de une jusqu a environ une centaine d'heures.
L'activation acide est généralement effectuée en mélangeant de l'argile bentonite avec de l'eau pour former une suspension.
Un acide minéral tel que l'acide chlorhydrique ou 11 acide sulfurique est ajouté à la suspension et le mélange est chauffé jusqu a environ 1000C pendant plusieurs heures. Le mélange chauffé est alors dilué avec de l'eau froide et lavé, par exemple dans un filtre presse pour éliminer presque complètement l'excès d'acide. La bentonite activée est séchée jusqu'à une teneur en humidité convenable,-par exemple 8 à 15% en poids et ensuite pulvérisée jusqu a une granulométrie convenable. Le traitement acide élimine les alcalins et le calcium et réduit la teneur en magnésium, en fer et en aluminium.
L'aire de la surface B.E.T. des bentonites activées est de l'ordre de 240 à 300 m2/gramme et la capacité d'adsorption est largement accrue par l'activation.
Le traitement acide altère la distribution de la dimension des pores en éliminant Al, Mg et Fe de la couche de bentonite octaédrique et en remplaçant les ions échangeables par de l'hydrogène et de l'aluminium. De plus, un procédé de dissolution se produit qui varie en intensité en fonction de la concentration de l'acide, de la température, de la pression et de la durée. Comme résultat, la structure cristalline de la montmorillonite est modifiée par la dissolution des ions Al, Fe et Mg et la surface spécifique ainsi que la porosité sont accrues. La modification morphologique qui se produit après le traitement avec 11 acide chlorhydrique (840 mval pour 1009 de bentonite), par opposition à l'aspect d'une bentonite naturelle non traitée, est rapidement apparente.
Un traitement acide de la bentonite se traduit par le remplacement des cations substituables par des ions H ainsi que par une dissolution partielle des ions Al, Fe et Mg dans les lamelles de silicate de la-montmorillonite à partir de la périphérie des bords. Ceci laisse des dépôts volumineux d'acide silicique qui très probablement se traduisent par une action d'éclatement en forme de coins, ce qui provoque un relâchement de la texture cristalline et une désorientation de la couche de silicate. Ainsi, comme résultat de l'incidence volumique de l'acide silicique, ensemble avec la séparation des lamelles d'hydrogène-montmorillonite-silicate hors du réseau cristallin, la surface spécifique est largement augmentée et la capacité d'adsorption est fortement accrue.
La bentonite peut aussi être activée par des alcalins conformément à la présente invention. L'activation alcaline de la bentonite est basée principalement sur une réaction d'échange ionique dans laquelle les ions de la base terreuse de la montmorillonite sont remplacés par des ions alcalins. Ces ions sont disposés sur les bords et les surfaces des cristaux de montmorillonite en forme d'écailles. Afin que l'échange s'effectue aussi completement que possible, l'eau doit etre présente dans une activation alcaline afin de dissoudre les ions alcalins. De plus la réaction peut être accélérée vers un agrandissement de la surface plus rapide par des forces de cisaillement et en abaissant la viscosité de l'eau et par un accroissement dans le taux de diffusion des ions par la température.
Par l'échange d'ions, les cristaux de montmorillonite déjà fins sont fractionnés en de nombreuses lamelles de silicate encore plus fines. Par comparaison avec les cristaux relativement compacts trouvés en présence d'ions d'une base terreuse qui ne permettent qu'un gonflement limité à l'eau, les couches de silicate individuelles de montmorillonite sodique peuvent se détacher du cristal sous forme d'écailles.
L'activation alcaline, basée sur la quantité d'eau mise en oeuvre, se traduit par une plasticité ou viscosité bien connue élevée et par la thixotropie de la bentonite activée avec une capacité de gonflement encore plus élevée.
Pour la production commerciale à une grande échelle industrielle de bentonite activée, l'activation, c'est-à-dire la conver s ion de la bentonite de base terreuse avec des propriétés de gonflement faibles en une bentonite alcaline (sodium) avec une haute aptitude au gonflement, est habituellement effectuée avec de la soude parce que la soude est l'activateur le plus efficace et le plus économique. Des composés chimiques alcalins d'activation convenables sont le phosphate de sodium, l'oxalate de sodium, le carbonate de sodium et éventuellement le sulfate de sodium et autres composés du sodium qui réagissent avec l'ion de la base terreuse substituable de la montmorillonite. D'autres réactions connues d'échange d'ions, par exemple avec des échangeurs d'ion ou avec des solutions concentrées d'un sel de sodium ne sont pas normalement utilisées pour produire de la bentonite activée à une grande échelle du fait qu'elles sont difficiles à mettre en oeuvre et non économiques.
Les réactions d'activation peuvent être représentées schématiquement comme suit
+ Carbonate de Na + Carbonate de Ca
Montmoril- + Phosphate de Na Montmoriï- + Phosphate de Ca lonite de Ca +Oxalate de Na #lonite de Na + Oxalate de Ca
+ Oxalate de Na + Oxalate de Ca
+ Sulfate de Na + Sulfate de Ca
Chacune de ces réactions d'échange d'ions non seulement produit une montmorillonite de sodium mais également, dans tous les cas, un composé du calcium qui n' est pas facilement soluble dans l'eau.
+ Carbonate de Na + Carbonate de Ca
Montmoril- + Phosphate de Na Montmoriï- + Phosphate de Ca lonite de Ca +Oxalate de Na #lonite de Na + Oxalate de Ca
+ Oxalate de Na + Oxalate de Ca
+ Sulfate de Na + Sulfate de Ca
Chacune de ces réactions d'échange d'ions non seulement produit une montmorillonite de sodium mais également, dans tous les cas, un composé du calcium qui n' est pas facilement soluble dans l'eau.
De plus les bentonites, particulièrement celles qui ont déjà à l'état natif, des ions alcalins liés substituables peuvent être activées par traitement avec des sels de magnésium, c'est-à-dire du sulfate de magnésium ou des sels de magnésium en combinaison avec des sels alcalins, comme décrit dans la demande de brevet allemande 1.081.346. Une bentonite activée de quelque manière que ce soit est utilisable comme bentonite activée dans le cas de la présente invention. Une bentonite activée particulièrement utile, le "Tixoton",est activée à l'acide et contient approximativement, en poids : SiO2: 56,7%, A1203: 20,2%, CaO: 2,4%, MgO: 4,3%, Na2O + K2O: 2,7%.
La quantité de bentonite activée introduite dans l'eau usée dépend naturellement de la quantité de contaminants contenus dans l'eau usée mais, généralement, pour une eau usée typique contenant moins d'environ 1% d'huile ou de graisse, la bentonite activée est ajoutée sous une quantité d'au mois environ 0,5 kilogramme par mètre cube d'eau usée et généralement une quantité de 0,5 à 1,0 kilogramme de bentonite activée par mètre cube d'eau usée est suffisante pour adsorber sensi blement tous les contaminants de l'eau usée.
Il a été trouvé que la quantité de bentonite contenant du silicate de calcium-aluminium pour la réaction pouzzolanique avec la chaux doit être incluse dans la composition pour addition à l'eau usée, conforme à la présente invention, sous une quantité d'au moins environ 30%, sur la base du poids à sec de la bentonite activée, pour assurer une réaction pouzzolanique suffisante pour l'encapsulation de la bentonite activée après adsorption des contaminants. Quoiqu'il n'y ait pas de limite supérieure à la quantité de bentonite de calcium, des quantités supérieures à environ 100%, sur la base du poids à sec de la bentonite activée, seraient perdues puisque généralement 30 à 50% de benzonite de calcium par rapport au poids à sec de bentonite activée sont suffisants pour encapsuler complètement les contaminants dans la bentonite activée.
La chaux sous la forme de CaO ou Ca (OH)2 est incluse sous une quantité suffisante pour la réaction pouzzolanique avec la bentonite contenant du silicate de calcium-aluminium et, généralement, la quantité de chaux devrait être d'au moins 50% sur la base du poids à sec de la bentonite contenant du silicate-de calcium-aluminium et jusqu a environ 75% sur la base du poids à sec de la bentonite contenant du silicate de calcium-aluminium à sec pour obtenir une réaction pouzzolanique suffisante pour l'encapsulation de la bentonite activée. On peut mettre en oeuvre la chaux sous des quantités supérieures à environ 75% sur la base du poids à sec de la bentonite contenant du silicate de calcium-aluminium mais ceci se traduit par une perte en chaux sans avantage apparent.
Généralement des contaminants tels que l'huile et la graisse ou les contaminants organiques tels que les teintures, sont difficiles à éliminer des eaux usées parce qu'ils sont sous la forme d'une émulsion et ne se séparent pas facilement de l'eau usée.
Selon une caractéristique importante de la présente invention, la composition chimique de traitement de l'eau usée comprend un acide ou un sel acide tel que l'acide adipique, l'acide acétique ou tout autre acide, fort ou faible, organique ou minéral, dans le but d'abaisser instantanément le pH de l'eau usée pour assurer une décomposition avec séparation partielle de l'huile et/ou de la graisse émulsifiées ou des autres contaminants émulsifiés de l'eau usée. L'acide peut être sous forme solide ou liquide - si il est sous forme liquide, il peut être absorbé dans les autres composants de la composition de la présente invention de sorte que la composition chimique peut être conditionnée de façon convenable sous une forme relativement sèche. Les acides adipique et acétique sont des acides organiques utilisables relativement faibles.
Des acides plus forts tels que les acides chlorhydrique, phosphorique, surfurique et similaires peuvent être utilisés conformément à la présente invention mais il est préférable d'utiliser un acide organique relativement faible ou un autre composé chimique capable d'affaiblir l'émulsion de l'eau usée.
Conformément à la présente invention, l'acide ou le sel acide est dissous ou dispersé relativement rapidement et d'une manière homogène plus facilement que la chaux, de sorte que lors de l'addition de la composition chimique de la présente invention à une eau usée, il y a un léger abaissement instantané du pH de l'eau usée capable de séparer par décomposition au moins une partie de l'huile, de la graisse ou des autres contaminants contenus dans l'eau usée de sorte que les contaminants peuvent être facilement adsorbés dans la bentonite activée préalablement à la réaction pouzzolanique entre la chaux et la bentonite de calcium pour assurer une adsorption sensiblement complète des contaminants dans la bentonite activée et ensuite l'encapsulation.
Conformément à une autre caractéristique importante de la présente invention, un coagulant tel que du sulfate d'aluminium ou du sulfate ferrique est incorporé dans la composition de la présente invention pour la coagulation du contaminant et l'adsorption ultérieure par la bentonite activée. Le coagulant du contaminant, tel que du sulfate d'aluminium ou du sulfate ferrique, est incorporé sous des quantités qui varient avec la quantité de contaminants contenue dans l'eau usée mais, généralement, le coagulant est ajouté sous une quantité d'au moins environ 30 grammes de coagulant par mètre cube d'eau usée et, de préférence, 30 à 50 grammes de coagulant.
par mètre cube d'eau usée. Le coayulant, sous cette quantité, traite suffisamment les contaminants, en particulier les huiles et les graisses, pour l'adsorption par la bentonite activée dans des eaux usées typiques contenant moins d'environ 1% d'huile ou de graisse.
L'agent de floculation, qui forme une partie de la composition de la présente invention ou qui est ajouté à l'eau usée après encapsulation de la bentonite activée contenant les contaminants adsorbés, peut être tout agent de floculation utilisable pour la floculation des contaminents dans l'eau usée particulière qui est soumise au traitement. Des floculants particulièrement utiles sont les floculants polymères organiques cationiques ou non-ioniques tels que la polyéthylène-amine ayant un poids moléculaire d'au moins 25.000; un bromure de polyvinyl-4-N-butylpiridinium ayant un poids moléculaire d'au moins 25.000; et un polyacrylamide ayant un poids mollé culaire d'au moins 1 million et de préférence dans la gamme de 1 à 5 millions. Pour une eau usée typique contenant moins de 1% en poids d'huile, de graisse ou autre contaminant, l'agent de floculation est ajouté à l'eau usée sous une quantité d'au moins 5g d'agent de floculation par mètre cube d'eau usée pour assurer une floculation suffisante de la bentonite activée encapsulée de manière que la bentonite activée et les contaminants adsorbés puissent être retirés facilement de l'eau usée, tel que par filtration ou similaire.
Lorsque l'agent de floculation est incorporé dans la composition chimique de la présente invention, il est généralement incorporé sous une quantité d'agent de floculation dans la gamme de 0,5-5% sur la base du poids de la bentonite activée pour floculer la totalité de la bentonite activée en vue de la séparation ultérieure de l'eau usée. En conséquence, l'agent de floculation représentera généralement environ 0,1 à 2% sur la base du poids total de la composition de la présente invention.
Des compositions typiques pour le traitement de l'eau usée objet de la présente invention seront données dans les exemples 1 à 3 suivants.
Exemple 1
Bentonite activée 35-48 kg.
Bentonite activée 35-48 kg.
Chaux CaO ou Ca (OH)2 12-15 kg.
Bentonite contenant un silicate de calcium-aluminium) 20-28 kg.
Coagulant (sulfate d'aluminium ou sulfate ferrique) 17-23 kg.
Acide, c'est-à-dire acide adipique 2,0-3,0 kg.
Exemple 2
Talc 1,5-2,5 kg.
Talc 1,5-2,5 kg.
Bentonite activée 35-48 kg.
Chaux CaO ou Ca(OH)2 12-15 kg.
Bentonite (contenant du silicate de calcium-aluminium) 20-28 kg.
Coagulant (sulfate d'aluminium ou sulfate ferrique) 17-23 kg.
Acide, c'est-à-dire acide adipique. 2,0-3,0 kg.
Exemple 3
Bentonite activée 35-48 kg.
Bentonite activée 35-48 kg.
Chaux CaO ou Ca(OH)2 12-15 kg.
Bentonite (contenant du silicate de calcium-aluminium) 20-28 kg.
Coagulant (sulfate d'aluminium ou sulfate ferrique) 17-23 kg.
Acide, c'est-à-dire acide adipique 2,0-3,0 kg.
Agent de floculation (polyacrylamide
P.M. 2,0 x 106) 0,3-0,5 kg.
P.M. 2,0 x 106) 0,3-0,5 kg.
La composition de l'exemple 1 assurera une adsorption et une encapsulation des contaminants à partir de l'eau usée mais ne comporte pas d'agent de floculation lequel peut être ajouté ultérieurement pour une élimination convenable de 11 eau usée des contaminants encapsulés. En conséquence, certaines fois il sera nécessaire d'ajouter ultérieurement un agent de floculation, tel que du polyacrylamide, à l'eau usée après encapsulation en utilisant la composition de l'exemple 1.
Conformément à un mode de réalisation spécifique de la présente invention, 87,5 à 120,0 kg de l'agent chimique pour le traitement de l'eau usée huileuse sont formés par les composés dans les proportions de l'exemple 4.
Exemple 4
COMPOSES GAMME (en poids)
Talc * 1,5 - 2,5 kg.
COMPOSES GAMME (en poids)
Talc * 1,5 - 2,5 kg.
Acide adipique 2,0 - 3,0 kg.
Sulfate d'aluminium 17 - 23 kg.
Bentonite activée 35 - 48 kg.
Agent de floculation, par exemple un composé organique polymère tel que le polyacrylamide 0,3 - 0,5 kg.
Chaux (CaO ou Ca (OH > 2 > 12 - 15 kg.
Bentonite 20 - 28 kg.
* Le talc peut être omis de la composition.
Une composition préférentielle de l'agent chimique de la présente invention, pour 101 kg, est indiquée dans l'exemple 5.
Exemple 5
COMPOSES POIDS/101 KG.
COMPOSES POIDS/101 KG.
Talc 2 kg.
Acide adipique ou sel d'acide 2,5 kg.
Sulfate d'aluminium 20 kg.
Bentonite activée 42 kg.
Agent de floculation 1 kg.
Chaux 13,5 kg.
Bentonite 20 kg.
L'agent chimique de la présente invention est préparé par un procédé spécial, l'ordre dans lequel les composants individuels du mélange sont introduits pour le mélange est très important puisqu'un mélange#au hasard des composants individuels ne donnerait pas un adsorbant présentant un pouvoir de liaison acceptable. L'acide adipique (et le talc, s'il est inclus) sont tout d'abord introduits et mélangés sous forme d'un mélange homogène. Le sulfate d'aluminium ou le sulfate ferrique sont ensuite ajoutés et mélangés. La bentonite activée, l'agent de floculation, la chaux et la bentonite de calcium sont ensuite introduits et mélangés un à un. Après chaque addition, le mélange est poursuivi jusqu a ce qu'un mélange homogène uniforme ait été formé dans lequel le composé suivant peut être introduit.Après avoir achevé la procédure de mélange, l'agent chimique en résultant est enfermé dans des sacs en plastique étanches à l'air ou autres réceptacles étanches à l'air convenables.
La granulométrie normale commerciale des composés individuels est essentiellement fine. Dans certains buts il est cependant possible de s'écarter de cette granulométrie et un produit plus fin ou plus grossier peut être choisi pour l'un quelconque ou l'ensemble des constituants.
Dans l'utilisation de cet agent chimique pour la purification de l'eau usée contaminée, l'eau usée et l'agent sont mélangés intimement et vigoureusement. Ceci est effectué de préférence par une turbine mélangeuse de manière que les particules du mélange conforme à l'invention viennent intimement en contact avec les contaminants contenus dans l'eau usée.
La quantité de l'agent à ajouter à l'eau usée à purifier est naturellement commandée par le degré de contamination de l'eau usée et également par le type de contamination.
Pour une eau usée à purifier qui contient moins de 1% d'huile, environ 2 kg de l'agent ou de la composition de l'exemple 5 sont utilisés par mètre cube d'eau usée. Dans chaque cas, l'agent de floculation peut être éliminé de la composition, comme dans l'exemple 1, et ajouté après encapsulation. Si l'eau usée à purifier contient des quantités inconnues de substances nuisibles, huile ou similaire, ou en tout cas plus d'environ 1%, un essai préliminaire doit être effectué pour déterminer la proportion convenable de l'agent chimique de l'invention à ajouter. Des quantité croissantes de la composition peuvent etre ajoutées en laboratoire à un volume déterminé d'un échantillon représentatif d'eau usée jusqu'à ce que l'eau usée soit visiblement ou de façon mesurable sensiblement limpide.
L'introduction de l'agent chimique dans l'eau usée contaminée peut s'effectuer soit en continu, soit en discontinu. Les substances nuisibles trouvées dans les eaux usées, à savoir l'huile, les graisses, les colorants et similaires, sont adsorbestrs rapidement dans les plaquettes de la bentonite activée de sorte que, par filtration ou autres procédés similaires, elles peuvent être séparées. L'eau est après la séparation, complètement limpide, réagit chimiquement dans la gamme neutre et a une valeur de pH d'approximativement 7.
Tandis qu'une forme de l'invention a été décrite, on comprendra que l'invention peut etre utilisée sous d'autres formes et dans d'autres conditions sans sortir du cadre des revendications.
Claims (16)
1. Une composition chimique pour le traitement des eaux usées contaminées plus spécialement des eaux usées sous forme d'émul
sions huileuses, caractérisée en ce que l'agent est constitué par la bentonite activée; de la bentonite contenant du silicate de calciumaluminium sous une quantité d'au moins 30% sur la base du poids à sec de la bentonite activée; de la chaux (CaO ou
Ca(OH)2) sous une quantité d'au moins 50% sur la base du poids à sec de la bentonite contenant du silicate de calciumaluminium; un coagulant du contaminant; et un acide ou un sel acide.
2. Une composition chimique selon la revendication 1, caractérisée en ce que le coagulant du contaminant est constitué par du sulfate d'aluminium, du sulfate ferrique ou un mélange de ceux-ci sous une quantité de 5 à 60% sur la base du poids à sec de la bentonite activée.
3. Une composition selon la revendication 2, caractérisée en ce que l'acide ou le sel acide correspond à 0,2 à 10% sur la base du poids à sec dewla bentonite activée.
4. Une composition de bentonite selon la revendication 4, caractérisée en ce que ledit acide ou sel acide est constitué par de l'acide adipique.
5. Une composition selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte de plus du talc, du charbon actif ou un mélange de ceux-ci sous une quantité d'environ 0,2 à 8% sur la base du poids à sec de la bentonite activée.
6. Une composition selon la revendication 3, caractérisée en ce qu'elle comporte de plus un agent de floculation organique polymère sous une quantité d'au moins 0,5% sur la base du poids à sec de la bentonite activée.
7. Une composition selon la revendication 5, caractérisée en ce que.ledit#floculant est constitué par du polyacrylamide ayant un poids moléculaire d'au moins un million sous une quantité de 0,5 à 5% sur la base du poids à à sec de la bentonite activée.
8. La composition chimique selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend, en pourcentages en poids:
Bentonite activée 25 - 65 %
Bentonite contenant du silicate de calcium-aluminium 10 - 40 %
Chaux (CaO ou Ca(OH)2) 5 - 25 %
Acide ou sel acide 1 - 5 8
Sulfate d'aluminium ou sulfate ferrique 5 - 35 %
Agent de floculation 0 - 2 %
Talc 0- 5%
9. Une composition chimique selon la revendication 8, caractérisée en ce qu'elle comporte, en pourcentages en poids:
Bentonite activée 25 - 60%
Bentonite contenant du silicate de calcium-aluminium 15 - 30%
Chaux (CaO ou Ca(OH)2) 8 - 20%
Sulfate d'aluminium ou sulfate ferrique 10 - 30 %
Acide ou sel acide 1 - 4 %
Agent de floculation 0,1 - 2 %
10.Un procédé pour la fabrication d'un agent chimique pour la purification des eaux usées, caractérisé en ce qu'il consite à mélanger un acide ou un sel acide avec du sulfate d'aluminium ou du sulfate ferrique pour former un mélange sensiblement homogène; ajouter de la bentonite activée au mélange et mélanger jusqu'à ce qu'une homogénéité substantielle soit atteinte; ajouter un agent de floculation organique polymère et mélanger jusqu a ce qu'une homogénéité substantielle soit atteinte; ajouter de la chaux au mélange et mélanger jusqu a ce qu'une homogénéité substantielle soit atteinte; et ajouter de la bentonite contenant au moins 5% en poids de silicate de calcium-aluminium et mélanger jusqu'à ce que le mélange soit sensiblement homogène.
11. Le procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce que de plus on mélange du talc avec ledit acide ou sel acide préalablement à l'addition dudit sulfate d'aluminium ou sulfate ferrique.
12. Le procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce que la bentonite activée est une bentonite activée à l'acide comprenant approximativement en poids 40-70%
Six2; 10-30% A12O3; 1-5% CaO; 1-8% MgO; et 1-5% Na2O + K2O.
13. Un procédé selon la revendication 12, caractérisé en ce que ladite bentonite activée est une bentonite activée à l'acide comprenant approximativement 56,7%
SiO2; 20,2% A1203; 2,9% CaO, 4,3% MgO et 2,7% Na2O + K2O.
14. Un procédé de purification d'eau usée dans lequel on ajoute une composition chimique à ladite eau usée caractérisé en ce que la composition comporte les composants suivants sous les quantités indiquées par mètre cube d'eau usée
Bentonite activée 0,5 - 1,0 kg.
Bentonite contenant du silicate de calcium-aluminium 0,4 - 0,6 kg.
Chaux (CaO ou Ca(OH)2) 0,2 - 0,3 kg.
Sulfate d'aluminium ou sulfate ferrique 0,3 - 0,5 kg.
Acide ou sel acide 0,04 - 0,06 kg.
et en ce que l'on filtre ladite eau pour éliminer les solides de celle-ci.
15. Un procédé selon la revendication 14, caractérisé en ce que ladite composition chimique comporte de plus les conip < vsants suiv.^irits ajoutes sous les quantités indiquées par mètre cube d'eau usée
Talc 0,3 - Q,05 kg.
Agent de floculation 0,006 - 0,01 kg.
16. Un procédé selon la revendication 14, caractérisé en ce qu'il comporte de plus l'adjonction d'un agent de floculation polymère à ladite eau usée sous une quantité de 0,006 à 0,01 kg. par mètre cube d'eau usée, préalablement à la filtration.
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|---|---|
| CH660587A5 (en) | 1987-05-15 |
| FR2527584B1 (fr) | 1989-12-01 |
| US4415467A (en) | 1983-11-15 |
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