FR2717461A1 - Procédé intégré de traitement d'effluents industriels et/ou urbains contenant des composés azotés et une proportion importante de matière organique en suspension. - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un procédé et une chaîne de traitement intégrés pour l'épuration des effluents constitués notamment par les eaux urbaines ou industrielles incluant le traitement et la valorisation optimisés des gaz et des boues issus d'une telle épuration. Le procédé comprend une étape de stripage 120 d'une première phase aqueuse issue d'un traitement d'oxydation d'effluents et contenant principalement de la matière organique résiduelle soluble et de l'ammoniaque, au moyen d'une veine gazeuse 121, afin de produire une seconde phase aqueuse significativement appauvrie en ammoniaque et une seconde phase de gaz 122 contenant parmi ses constituants de l'oxygène et de l'ammoniac, et une étape d'oxydation 105 de ladite seconde phase de gaz 122 ainsi obtenue, de façon à obtenir une troisième phase de gaz 115 résultant de l'oxydation essentiellement complète de l'ammoniaque en oxydes d'azote NOx ladite troisième phase de gaz 115 ainsi obtenue étant utilisée dans un processus appartenant à ladite chaîne de traitement desdits effluents à traiter.

Description

L'invention concerne le domaine de l'épuration des effluents constitués notamment par les eaux urbaines ou industrielles, et plus particulièrement la conception d'un procédé et d'une chaîne intégrés d'épuration incluant le traitement et la valorisation optimisés des gaz et des boues issus d'une telle épuration.

Les méthodes d'épuration utilisées pour traiter les effluents urbains ou industriels font classiquement intervenir des procédés biologiques visant à abattre leur demande biologique en oxygène (DBO) et qui reproduisent les phénomènes naturels en les accélérant. Toutefois, certains effluents présentent des polluants difficilement biodégradables. Leur traitement nécessite l'utilisation de procédés spéciaux, faisant fréquemment intervenir des substrats chimiques permettant d'abattre leur demande chimique en oxygène (DCO).

Classiquement, l'épuration des effluents comprend un prétraitement consistant en:
- une étape de dégrillage au cours de laquelle l'eau à épurer est passée à travers des barreaux peu éloignés les uns des autres,
- une étape de désablage permettant l'élimination des sables et des graviers,
- et en une étape de dégraissage permettant de se débarrasser des matières huileuses flottantes.

Ce prétraitement est généralement suivi d'un traitement consistant à favoriser l'attaque des matières polluantes par les bactéries vivant dans le milieu.

Bien qu'il existe des techniques faisant intervenir des bactéries liées à un support fixe telles que la technique des "lits bactériens", sur lesquels l'eau ruisselle, la technique la plus couramment utilisée fait intervenir des bactéries non liées à un support mais en suspension dans l'effluent même, sous forme de flocons. Cette technique est connue sous le nom de procédé des "boues activées".

Selon la technique des boues activées, les effluents sont amenés dans des bassins d'aération au sein desquels ils sont aérés par insufflation d'air ou même d'oxygène ou par agitation au moyen d'aérateurs ou de turbines. L'élimination biologique de l'azote, correspondant également à l'élimination de la pollution carbonée, peut ainsi être obtenue en alternant dans ces bassins d'aération les périodes oxydantes, au cours desquelles les aérateurs sont en fonctionnement et correspondant à une nitrification du milieu et les périodes réductrices, au cours desquelles les aérateurs sont à l'arrêt et correspondant à une dénitrification du milieu. Le fonctionnement des aérateurs doit être contrôlé de façon à respecter un compromis selon lequel l'apport en oxygène par les aérateurs dans les bassins d'aération ne doit être ni trop faible ni trop important puisqu'un apport d'oxygène trop important par les aérateurs amène à une augmentation rapide du taux d'ammoniaque dans l'effluent tandis qu'un apport en oxygène trop faible favorise l'apparition de nitrates.

A la sortie des bassins d'aération, l'effluent est, selon les procédés classiques d'épuration, dérivé vers un bassin de décantation afin de séparer l'effluent épuré des boues. Une partie de ces boues peut être renvoyées dans les bassins d'aération afin d'y maintenir la population bactérienne à un niveau élevé.

Ces opérations de prétraitement et de traitement d'épuration biologique peuvent dans certains cas, notamment pour les stations susceptibles de recevoir brutalement des charges importantes, être complétées par un ou plusieurs traitements physicochimiques se traduisant le plus souvent par des injections massives de réactifs visant à provoquer la précipitation des produits polluants que l'on cherche à éliminer. Ainsi, l'élimination de la pollution phosphorée, responsable en grande partie de l'augmentation des risques d'eutrophisation du milieu naturel, est généralement obtenue par l'injection massive de sulfate ferreux dans l'effluent.

Tant les méthodes d'épuration par boues activées que les méthodes physicochimiques de précipitation aboutissent à la formation de quantités importantes de résidus secondaires embarrassants, dont les plus gênants sont d'une part les boues résiduelles, et d'autre part la charge en ammoniaque importante de la phase aqueuse issue du traitement.

Les boues résultant des procédés d'épuration précités sont typiquement constituées d'une partie soluble et de matières en suspension. Ces matières en suspension comprennent typiquement environ 30-40 % de composés minéraux et environ 70-60 % de matière organique dite "volatile".

En France, la quantité de boues produite par les stations d'épuration est d'environ un million de tonnes de matières sèches par an. Environ la moitié de ces boues est valorisée dans le domaine agricole tandis que 35 % sont stockés dans les décharges.

Consécutivement à la mise en place de nouvelles normes auxquelles doivent répondre les eaux épurées, la production des boues d'épuration est de plus en plus importante. Parallèlement, les dispositions réglementaires organisant le stockage ou la dégradation de celles-ci sont de plus en plus restrictives, compte-tenu notamment du fait que de telles boues sont susceptibles de présenter un danger pour l'environnement et la santé humaine.

Pour cette raison, on soumet de plus en plus fréquemment les boues produites par les stations d'épuration à un post-traitement qui peut constituer notamment en une aération prolongée, une digestion anaérobie, un traitement aérobie, une incinération ou encore un compostage.

Le but des traitements de stabilisation est notamment d'oxyder la matière organique contenue dans les boues, de façon à diminuer le taux de matière sèche qu'elles renferment.

Parmi les procédés de "post-traitement" de stabilisation les plus efficaces et prometteurs actuellement disponibles figure l'oxydation en milieu humide (ou encore
Oxydation par Voie Humide), en anglais WAO (Wet Air Oxydation)..

L'oxydation en milieu humide est une technique qui a été abondamment décrite dans l'art antérieur et notamment dans les brevets américain US - 4.721.575 et US 4.272.383 ainsi que par exemple dans le brevet français FR 2 334 635. Cette technique vise à réaliser une oxydation poussée de la matière organique contenue dans des solutions présentant une forte concentration en matière organique peu ou non biodégradable. Elle a principalement été mise en oeuvre dans le cadre du traitement des effluents industriels et consiste à mettre en contact un gaz oxydant avec ladite solution à une température élevée tout en maintenant la solution à l'état liquide. Dans ce but, les conditions de mise en oeuvre d'un tel procédé sont classiquement comprises, pour la pression, entre environ 5 et environ 160 bars, et pour la température entre environ 100 C et environ 350 C. Le gaz oxydant utilisé peut être notamment de l'air, de l'air enrichi en oxygène ou encore de l'oxygène moléculaire.

Toutefois, les filières classiques de traitement des boues ont, dans la majorité des cas, une influence négative sur le bon fonctionnement de la station.

Les raisons principales de cette mauvaise influence sont liées au retour en tête de station des eaux issues du traitement des boues, qui créent une surcharge en DCO ainsi qu'en azote ammoniacal à éliminer par la station, cette surcharge pouvant représenter jusqu'à 30% de la charge initiale.

D'autre part, ces traitements produisent généralement des gaz résiduels, qui peuvent contenir des composés nocifs, et doivent donc être eux-mêmes traités. Dans le cas de traitements d'oxydation en milieu humide, le réacteur dégage ainsi typiquement une phase gazeuse, contenant essentiellement de l'oxygène, du dioxyde de carbone, du monoxyde de carbone, et des composés organiques volatils.

L'objectif de la présente invention est de fournir un procédé et une chaîne intégrés de traitement des effluents industriels et/ou urbains contenant notamment des composés azotés et des matières organiques en suspension qui permette d'optimiser le processus d'épuration des effluents en valorisant les sous-produits secondaires gênants - notamment les phases solides et gazeuses - engendrés par le processus.

Un autre objectif est de fournir une telle chaîne de traitement permettant d'obtenir une diminution très importante du caractère fermentescible ainsi que du volume des boues résiduelles, tout en assurant une destruction des germes pathogènes qu'elles renferment.

Un objectif complémentaire de l'invention est de fournir un processus limitant la surcharge de la station d'épuration principale en ammoniaque. L'invention permet même une valorisation des composés ammoniacaux au sein même de la chaîne de traitement.

L'invention a également comme objectif complémentaire d'inclure un posttraite ment des boues compatible avec le recyclage de la phase aqueuse qui en est issue vers l'étape principale de traitement des effluents, ce qui suppose de maintenir et contrôler une teneur suffisante en DCO de cette phase aqueuse à recycler.

Un autre objectif de l'invention est de proposer un telle chaîne de traitement pouvant être mise en oeuvre avec un coût en réactifs faible.

Ces objectifs, ainsi que d'autres qui apparaîtront par la suite, sont atteints selon l'invention grâce à un procédé intégré d'épuration, au sein d'une chaîne de traitement, d'effluents industriels et/ou urbains contenant notamment de l'ammoniaque et des matières organiques en suspension, caractérisé en ce qu'il comporte:
- d'une part une étape de stripage desdits effluents au moyen d'une veine gazeuse, afin de produire une phase aqueuse significativement appauvrie en ammoniaque et une phase de gaz contenant parmi ses constituants de l'ammoniac ; et,
- d'autre part une étape d'oxydation de ladite phase de gaz ainsi obtenue, de façon à obtenir une nouvelle phase de gaz résultant de l'oxydation essentiellement complète de l'ammoniaque en oxydes d'azote NOx,
et en ce qu'on utilise ladite nouvelle phase de gaz contenant essentiellement les oxydes d'azote NOx ainsi obtenue, dans un processus appartenant à ladite chaîne de traitement desdits effluents à traiter.

Dans un mode de réalisation préférentiel de l'invention, le procédé intégré est mis en oeuvre au sein d'une chaîne de traitement comprenant notamment une première étape d'oxydation d'au moins une partie desdits effluents en présence d'au moins un gaz oxydant, de façon à minéraliser au moins une partie de la matière organique contenue dans lesdits effluents, en produisant une première phase aqueuse contenant principalement de la matière organique soluble et de l'ammoniaque ainsi qu'une phase solide essentiellement minérale en suspension, le procédé étant caractérisé en ce qu'il comporte:
- d'une part une seconde étape de stripage (aération forcée) de ladite première phase aqueuse contenant principalement de la matière organique résiduelle soluble et de l'ammoniaque, au moyen d'une veine gazeuse, afin de produire une seconde phase aqueuse significativement appauvrie en ammoniaque et une seconde phase de gaz contenant parmi ses constituants de l'oxygène et de l'ammoniac ; et,
- d'autre part une troisième étape d'oxydation de ladite seconde phase de gaz ainsi obtenue, de façon à obtenir une troisième phase de gaz résultant de l'oxydation essentiellement complète de l'ammoniaque en oxydes d'azote NO et NO2, (ainsi que du monoxyde de carbone et des composés organiques volatiles en dioxyde de carbone),
et en ce qu'on utilise ladite troisième phase de gaz contenant essentiellement les oxydes d'azote NO et NO2 ainsi obtenue, dans un processus appartenant à ladite chaîne de traitement desdits effluents à traiter.

De cette façon, grâce à cette cascade de traitements, on réalise non seulement un appauvrissement au moins partiel de la phase aqueuse en composés ammoniacaux volatils - ce qui permet son recyclage en tête de station - mais encore on peut en recycler les dérivés, après leur oxydation catalytique, (oxydes d'azote NO et NO2) au sein même de la chaîne de traitement. En outre, dans le cas où l'effluent stripé à été préalablement oxydé, les oxydes d'azote peuvent être utilisés notamment pour cette étape d'oxydation de l'effluent, ce qui présente une synergie accrue.

Selon une caractéristique préférentielle de l'invention, l'étape d'oxydation consiste en un processus d'oxydation en milieu humide.

Avantageusement, ledit processus d'utilisation de ladite troisième phase de gaz contenant essentiellement les oxydes d'azote NO et NO2 appartient au groupe comprenant leur utilisation directe ou après transformation en nitrites (par exemple en faisant barboter la phase gazeuse dans l'eau, ou dans une solution basique comme la soude pour produire des nitrites de sodium, ou équivalent) pour:
- réinjection dans le processus d'oxydation en milieu humide pour accélérer les processus d'oxydation et limiter la production de NH4 durant l'oxydation des boues,
- désinfection d'une phase aqueuse à une étape quelconque de la chaîne de traitement de l'invention, ou encore d'eaux non traitées dans ladite chaîne de traitement;
- acidification de la phase solide issue du processus d'oxydation en milieu humide,
- stabilisation des boues résiduelles issues du procédé (boues primaires issues de la station principale d'épuration ou boues secondaires issues de l'étape d'oxydation en milieu humide), voire de boues non issues de la présente chaîne de traitement.

Plus particulièrement, ledit processus d'utilisation de ladite troisième phase de gaz contenant essentiellement les oxydes d'azote NO et NO2 consiste avantageusement à mettre en contact ladite troisième phase gazeuse:
- soit avec une fraction non traitée dans ladite première étape d'oxydation de l'effluent industriel et/ou urbain contenant une proportion importante de matière organique en suspension, afin de réaliser une stabilisation dudit effluent;
- soit avec l'effluent industriel et/ou urbain contenant une proportion importante de matière organique en suspension, et/ou soluble, ainsi que des germes pathogènes afin de réaliser une désinfection dudit effluent.

Clairement, les deux mises en contact précitées peuvent être effectuées simultanément en parallèle, ou encore simultanément à d'autres utilisation telles que décrites précédemment, ou que l'homme du métier pourra être amené à concevoir.

Préférentiellement, la chaîne de traitement selon l'invention comprend, en outre:
- une unité d'abattement de l'azote ammoniacal par voie biologique conduisant à la formation desdits effluents contenant une proportion importante de matière organique en suspension,
- une unité de décantation desdits effluents issus de ladite unité d'abattement de l'azote ammoniacal par voie biologique, et contenant une proportion importante de matière organique en suspension, afin d'obtenir des boues riches en matières minérales et une phase aqueuse contenant principalement de la DCO sous forme soluble, au moins une partie desdites boues étant acheminées vers le processus d'oxydation en milieu humide.

Préférentiellement également, la chaîne de traitement comprend des moyens de réacheminement d'au moins une partie de ladite seconde phase aqueuse appauvrie en ammoniac, vers ladite unité d'abattement de l'azote ammoniacal par voie biologique, afin d'utiliser la DCO contenue dans cette phase aqueuse comme source de substrat carboné nécessaire à ladite élimination de l'azote ammoniacal.

Ainsi, la chaîne de traitement selon l'invention permet d'obtenir une élimination totale ou quasi totale de la matière organique contenue dans les boues d'épuration et ainsi de supprimer le caractère fermentescible de cellesì.

La matière organique qui subsiste, sous forme soluble, dans la phase aqueuse de la suspension obtenue à l'issue de l'étape d'oxydation en milieu humide sert de substrat facilement biodégradable par les bactéries hétérotrophes des boues activées utilisées pour la transformation de l'azote organique contenu dans l'effluent traité en azote moléculaire.

Cet apport de substrat permet de renforcer l'efficacité de ces bactéries et ainsi d'accroître le rendement d'élimination de la pollution azotée contenue dans ledit effluent. Dans les filières classiques, les niveaux d'élimination de l'azote requis sont en effet difficiles à obtenir en raison d'un manque, dans les eaux usées, de carbone facilement assimilable par les bactéries dénitrifiantes hétérotrophes. Le procédé selon l'invention permet donc aussi de résoudre ce problème.

Avantageusement, ladite oxydation en milieu humide est effectuée à une température comprise entre environ 100 et environ 3500C, sous une pression totale comprise entre environ 5 et environ 160 bars, et est réalisée en présence de catalyseur.

Egalement préférentiellement, la quantité d'oxygène introduite dans ledit processus d'oxydation en milieu humide correspond à un rapport oxygène / demande chimique en oxygène (DCO) de l'effluent non traité compris entre 0,5 et 2,0 environ.

Dans un mode de réalisation préférentiel décrit en détail dans la demande de brevet conjointe au nom du même déposant et intitulée "Procédé et installation de traitement d'effluents chargés de particules solides notamment par oxydation en milieu humide, avec recyclage des résidus solides, et station d'épuration correspondante", on effectue avantageusement une étape de séparation liquide/solide de ladite première phase essentiellement liquide résultant du processus d'oxydation en milieu humide, pour isoler ladite phase solide, et on recycle au sein dudit processus d'oxydation en milieu humide, au moins une fraction de ladite phase solide séparée.

Avantageusement, dans une première variante, ladite oxydation en milieu humide est effectuée en présence de catalyseur, ledit catalyseur étant tel qu'après ladite séparation liquide/solide de ladite première phase essentiellement liquide issue dudit réacteur, ladite phase solide recyclée contient une proportion importante dudit catalyseur, typiquement au moins 60%.

Selon une seconde variante, compatible avec la première variante ou susceptible d'être mise en oeuvre indépendamment, on ajoute un additif chimique acidifiant à ladite fraction de phase solide séparée avant son recyclage au sein dudit réacteur d'oxydation en milieu humide.

Avantageusement, le procédé selon l'invention inclut également un ou plusieurs des processus suivants de traitement des diverses phases engendrées à différentes étapes du procédé:
- ladite phase d'oxydation d'au moins une partie des effluents produit également une première phase gazeuse contenant notamment de l'ammoniac ainsi que, essentiellement, de l'azote, de l'oxygène, du dioxyde de carbone, du monoxyde de carbone, de l'ammoniaque et des composés organiques volatiles, ladite phase gazeuse étant alors préférentiellement soit brûlée de façon classique à haute température, soit traitée par voie catalytique, notamment par oxydation catalytique à 300-900"C (oxydation de NH3), précédée le cas échéant d'une oxydation catalytique à 200-500 C (oxydation du
CO);
- la phase gazeuse produite par le processus d'oxydation en milieu humide peut être combinée à ladite seconde phase gazeuse obtenue par stripage, afin de subir le même traitement d'oxydation, de façon à obtenir ladite troisième phase de gaz résultant de l'oxydation essentiellement complète de l'ammoniaque en oxydes d'azote NO et NO2;
- ladite seconde phase aqueuse appauvne en ammoniaque issue de ladite étape de stripage est avantageusement traitée par voie biologique, afin d'éliminer la majeure partie de l'azote ammoniacal résiduel.

Avantageusement, la veine gazeuse utilisée pour effectuer ledit processus de stripage est une veine d'air, à une température comprise entre environ 20"C et environ 80"C. A cette étape, préférentiellement, lors du processus de stripage, le pH de ladite première phase aqueuse est ajusté à des valeurs comprises entre environ 7 et environ 12 au moyen d'un agent alcalinisant comme la soude, la potasse, la chaux, etc...

Préférentiellement, ladite étape d'oxydation de ladite seconde phase de gaz (de façon à obtenir une troisième phase de gaz résultant de l'oxydation essentiellement complète de l'ammoniaque en oxydes d'azote NO et NO2) consiste en une oxydation catalytique. Cette oxydation catalytique est préférentiellement réalisée à l'aide d'un catalyseur hétérogène supporté ou non, à base de métaux précieux comme le platine, le palladium, le rhodium et leurs alliages, ou d'oxydes comme les oxydes de cobalt, de cuivre, de chrome ou de nickel ou de leurs combinaisons. La température est préférentiellement comprise entre environ 300 C et environ 900" C, sous une pression totale comprise entre environ 1 et environ 12 bars, les temps de contact sur le catalyseur étant avantageusement compris entre 104 seconde et une seconde.

Dans un mode réalisation avantageux, la chaîne de traitement comporte également un processus de traitement des phases gazeuses contenant de l'ammoniaque ainsi que d'autres gaz tels que du dioxyde de carbone et du monoxyde de carbone, de façon à réaliser l'oxydation de l'ammoniaque sans former d'oxydes d'azote NO et NO2, ainsi que l'oxydation du monoxyde de carbone et des composés organiques volatiles en dioxyde de carbone. Ce processus est avantageusement effectué par oxydation catalytique à l'aide d'un catalyseur à base d'oxyde de vanadium et de métaux précieux comme le platine et/ou le palladium déposés à raison de 5 à 20% en poids pour l'oxyde de vanadium et de 0 à 2 % en poids pour le platine et/ou le palladium sur un support d'alumine de surface spécifique comprise entre 80 et 140 m2/g, de volume poreux total compris 0,80 et 1,10 cm3/g, à une température comprise entre environ 300" C et environ 500 C, sous une pression totale comprise entre environ 1 et environ 12 bars, les temps de contact sur le catalyseur étant compris entre 0,1 seconde et une seconde.

Ce processus peut être utilisé pour permettre qu'au moins une partie de la phase gazeuse en question ne donne pas lieu à formation d'oxydes d'azote. On a ainsi un moyen de régulation de la quantité de NOx produits, tout en évitant les rejets d'ammoniaque ou de monoxyde de carbone.

Préférentiellement, ladite unité d'oxydation en milieu humide est équipée d'un échangeur de chaleur permettant de chauffer les boues entrant dans ladite unité d'oxydation en milieu humide (en entrée initiale, et/ou en réentrée à travers une boucle de recirculation) à l'aide de la phase liquide en sortant.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante d'un mode de réalisation préférentiel de l'invention donné à titre illustratif et non limitatif, et des dessins annexés dans lesquels:
- la figure 1 schématise un mode de réalisation d'une chaîne de traitement mettant en oeuvre le procédé intégré de traitement d'effluents industriels et/ou urbains selon l'invention;
- la figure 2 est un schéma présentant un mode de réalisation d'une unité d'oxydation en milieu humide dans un réacteur en continu, compatible avec la mise en oeuvre du procédé selon l'invention.

La chaîne de traitement représentée en figure 1 est un exemple d'installation intégrée mettant en oeuvre le procédé de l'invention. A titre illustratif, l'installation est une station d'épuration d'eaux usées 100 comprenant à titre principal une unité de traitement par boues activées 101 permettant d'obtenir en sortie un effluent 108 appauvri en matière organique et en azote ammoniacal.

Plus précisément, la chaîne de traitement de la figure 1 comprend principalement:
- une unité de traitement par boues activées 101, comprenant une boucle de recirculation 102;
- un décanteur 103 situé en sortie de l'unité de traitement par boues activées 101;
- une unité d'oxydation en milieu humide 104 traitant les boues provenant du décanteur 103, et permettant de rejeter une phase solide 109 fortement minéralisée;
- un four d'oxydation catalytique 105 des gaz issus de l'unité d'oxydation en milieu humide 104, de façon à fournir des oxydes d'azote NOx 115;
- une unité 106 de stabilisation des boues issues du décanteur 103 et non acheminées vers le réacteur d'oxydation en milieu humide 104.

Une particularité essentielle de l'invention est qu'elle permet un traitement et une valorisation de l'azote ammoniacal extrait des eaux usées, grâce à la production locale et intégrée d'oxydes d'azote NOx 115 qui peuvent trouver diverses utilisations en synergie avec les fonctionnalités de la chaîne de traitement.

On notera que le procédé de l'invention n'est pas directement dépendant de la nature de l'unité de traitement 101, et qu'elle est compatible avec des unités de traitement autres que des unités de traitement par boues activées.

Le fonctionnement de la chaîne de traitement de la figure 1 est le suivant.

L'affluent 100 est constitué d'eaux usées, et est introduit dans l'installation intégrée de la figure 1 est acheminé vers l'unité de traitement par boues activées 101 dont l'objet est d'abattre la concentration en azote ammoniacal contenu dans ces eaux par transformation d'au moins une fraction de l'ammoniaque en azote gazeux. A cet effet, l'unité 101 comprend par exemple une zone de nitrification 110 dans laquelle l'ammoniaque est transformée en nitrites puis en nitrates et une zone de dénitrification 111 dans laquelle les nitrates formés dans la zone 110 sont transformés en azote gazeux.

L'étape de nitrification est effectuée grâce à des bactéries autotrophes tirant entièrement leur énergie d'un réaction d'oxydation leur permettant de réduire le gaz carbonique pour en utiliser le carbone. Afin de permettre une telle réaction d'oxydation, des moyens d'insufflation d'air 112 sont donc prévus dans la zone de nitrification 110.

Les bactéries utilisées pour mener à bien cette étape de nitrification ont une croissance complètement indépendante de toute matière organique et sont préférentiellement des
Nitrosomas pour effectuer la transformation de l'ammoniaque en nitrites et des
Nitrobacters pour oxyder les nitrites en nitrates.

L'étape de dénitrification est effectuée grâce à des bactéries hétérotrophes, c'est-àdire des bactéries ayant besoin de carbone organique pour subsister et qui puisent ce carbone dans la matière organique contenues dans les eaux usées, concourant ainsi à la dégradation de cette matière organique.

On notera que, dans le cadre du présent exemple, l'unité de traitement par boues activées 101 est représentée comme présentant deux zones distinctes de nitrification et de nitrification. Toutefois, une telle unité pourra ne comprendre qu'une seule et unique zone, contenant à la fois des bactéries dénitrifiantes et des bactéries nitrifiantes, l'alternance des étapes de nitrification et de dénitrification étant assurée par le fonctionnement périodique d'un ou plusieurs aérateurs installés dans une telle unité.

Le décanteur 103 situé en sortie de l'unité de traitement par boues activées 101 permet de concentrer les boues 107, et d'évacuer l'effluent surnageant 108.

Les boues provenant du décanteur 107 sont récupérés et acheminées vers l'unité d'oxydation en milieu humide 104. Cette unité est pourvue de moyens de chauffage 113 permettant d'amener les boues entrant dans le réacteur à une température élevée comprise entre 100"C et 350"C. Des moyens de pressurisation 114 sont également prévus au niveau du réacteur 104 pour amener les boues présentes dans le réacteur à une pression allant de 5 à 160 bars afin de permettre l'oxydation de celles-ci. A cette fin des moyens d'injection 116 sont installés pour injecter de l'oxygène dans lesdites boues dans un rapport stoechiométrique O2/DCO variant de 1,05 à 1,5.

L'unité d'oxydation en milieu humide 104 présente trois sorties:
- une sortie 117 d'évacuation d'une phase gazeuse saturée en eau, contenant essentiellement de l'oxygène, du dioxyde de carbone, du monoxyde de carbone, et des composés organiques volatils;
- une sortie 118 d'évacuation d'une phase essentiellement liquide contenant principalement de la matière organique résiduelle soluble;
- une sortie 119 d'une phase solide essentiellement minérale.

Le cas échéant, la phase solide est extraite du réacteur 104 en suspension au sein de la phase liquide 118, et séparée par la suite.

La phase liquide 118 est renvoyée en tête de l'unité de traitement par boues activées 101 à travers une unité de stripage 120. L'unité de stripage est constituée avantageusement d'une colonne alimentée en air 121 dans le but de le dépouiller de l'ammoniaque volatile qu'il contient. Les gaz de stripage contenant l'ammoniac obtenus en sortie 122 sont acheminés vers le réacteur 105 d'oxydation catalytique. Le stripage permet ainsi non seulement de soulager la charge en ammoniaque sur la station d'épuration principale 101, mais encore de permettre la fabrication d'oxydes d'azote NOx (NO, NO2, N2O5,...) 115, réutilisés au sein de la chaîne de traitement.

Les utilisations des oxydes d'azote NOx 115 préconisées dans le cadre de la présente invention sont des utilisations permettant de valoriser les oxydes d'azote sur site, notamment:
- réinjection dans l'unité 104 d'oxydation en milieu humide pour accélérer les processus d'oxydation et limiter la production de NH4 durant l'oxydati non issues de la présente chaîne de traitement, afin de réaliser une stabilisation desdites boues;
- mise en contact de ladite troisième phase gazeuse 115 avec effluent industriel et/ou urbain 107 contenant une proportion importante de matière organique en suspension et/ou soluble ainsi que des germes pathogènes, afin de réaliser une désinfection dudit effluent 107.

Comme schématisé en figure 2, le procédé de l'invention peut être mis en oeuvre au sein d'une chaîne de traitement incluant un réacteur 10 d'oxydation en milieu humide fonctionnant en continu.

Dans ce mode de réalisation , qui fait également l'objet d'une demande de brevet spécifique conjointe, on effectue une étape de séparation liquide/solide de la suspension essentiellement liquide résultant dudit procédé d'oxydation en milieu humide pour isoler la phase solide, et on recycle au sein dudit réacteur d'oxydation en milieu humide, au moins une fraction de ladite phase solide séparée.

Ce procédé permet d'optimiser le processus d'oxydation en milieu humide en dissociant, de façon nouvelle et originale deux objectifs distincts et complémentaires, à savoir:
- d'une part obtenir un abattement satisfaisant de la demande chimique en oxygène (DCO) de l'effluent à traiter;
- d'autre part réaliser la minéralisation poussée du résidu solide issu du procédé.

En effet, grâce à l'étape de séparation en sortie de réacteur, on permet un traitement différencié de la phase liquide et de la phase solide.

La phase liquide, constituée essentiellement de matière organique résiduelle soluble est envoyée, comme décrit à propos de la figure 1, vers la station d'épuration principale 101. On peut se satisfaire pour cette phase liquide d'un abattement modeste de la DCO pour permettre à la matière organique qui subsiste sous forme soluble dans la phase aqueuse de la suspension obtenue à l'issue de l'étape d'oxydation en milieu humide, de servir avantageusement de substrat pour la biomasse utilisée dans le traitement biologique de la station principale 101.

Dans ce but, les paramètres de fonctionnement (notamment, température, pression, temps de séjour, quantité de catalyseur, et tout autre moyen permettant de jouer sur les conditions d'oxydation) seront avantageusement ajustés par l'homme de métier pour que le rapport N/DCO de la phase liquide issue du réacteur d'Oxydation en Milieu
Humide soit approprié. Plus précisément, on pourra veiller à ce que cette phase liquide contienne suffisamment de DCO non seulement pour satisfaire aux besoins de la station de traitement biologique vers laquelle elle est renvoyée, mais encore aussi pour traiter l'azote N supplémentaire contenu dans ladite phase liquide recyclée.

En revanche, les contraintes sont plus fortes pour la phase solide, pour laquelle on souhaite généralement une réduction importante de sa teneur en matière organique. La phase solide va donc quant à elle être recyclée au sein du réacteur, et subir ainsi une action d'oxydation répétée dont l'homme du métier pourra préprogrammer le nombre d'itérations afin d'obtenir le taux de minéralisation souhaité. Le recyclage de la phase solide, qui est constituée de divers minéraux insolubles associés à une fraction de composés organiques difficilement oxydables, permet donc de travailler sélectivement sur la partie la plus réfractaire de la boue. Ceci est d'autant plus efficace que la DCO de la boue s'avère effectivement oxydable avec des rendements d'oxydation qui peuvent être compns, notamment en présence de catalyseur, entre 80 et 90%.

En outre, il a été constaté que le recyclage du solide n'affecte pas l'efficacité de l'abattement de la DCO de la boue.

Ce procédé peut en outre être encore perfectionné au moyen de deux variantes, qui peuvent être mises en oeuvre individuellement, ou en combinaison.

Selon la première variante, ladite oxydation en milieu humide peut être effectuée en présence de catalyseur, ledit catalyseur étant tel qu'après ladite séparation liquide/solide de la suspension essentiellement liquide issue dudit réacteur, ladite phase solide recyclée contient une proportion importante dudit catalyseur, typiquement au moins 60%.

On s'est en effet aperçu que, de façon surprenante, le catalyseur introduit dans le réacteur est récupéré dans la phase solide séparée en sortie de réacteur. Du fait qu'au moins une fraction de cette phase solide est appelée, selon l'invention, à être recyclée au sein du réacteur, il y a donc ainsi réutilisation du catalyseur au cours de plusieurs cycles successifs, pendant lesquels il continue à jouer son rôle. On réalise ainsi un processus extrêmement économique tant du fait de la réutilisation du catalyseur, que du fait du coût marginal nul de sa récupération en sortie de réacteur, et de la synergie de ce processus avec le principe de recyclage du résidu solide à la base de l'invention.

Selon la seconde variante, on ajoute un additif chimique acidifiant à ladite fraction de phase solide séparée, avant le recyclage de ladite fraction au sein dudit réacteur d'oxydation en milieu humide.

Ce traitement chimique acidifiant optionnel permet de mieux minéraliser le résidu, par une action d'hydrolyse de la matière organique. Cette variante, bien qu'elle puisse être mise en oeuvre seule, présente une bonne synergie avec la première variante (ajoût d'un catalyseur dans le réacteur).

Le recyclage de la phase solide signifie qu'au moins une fraction de ladite phase solide séparée est réutilisée au sein du réacteur au cours d'au moins un nouveau cycle d'oxydation en milieu humide (en continu, ou en discontinu).

Ainsi, dans le mode de réalisation de la figure 2, la séparation est effectuée par décantation est effectuée hors du réacteur, et on organise la "recirculation" de la phase solide, avec extraction de la phase solide hors du réacteur, puis réintroduction dans le réacteur d'au moins une fraction de ladite phase solide séparée.

Dans un autre mode de réalisation (non représenté), la décantation peut s'effectuer dans le réacteur lui-même, et au moins une fraction de la phase solide séparée est "recyclée" (c.-à.-d. subit au moins un nouveau cycle) en étant maintenue dans le réacteur, la fraction solide complémentaire non recyclée ainsi que le surnageant liquide issu de la décantation étant pour leur part évacués. Cette solution correspond plutôt à un fonctionnement du réacteur d'oxydation en milieu humide en semicontinu. Un avantage de cette solution, outre l'économie d'un décanteur extérieur (d'autant plus onéreux qu'on souhaitera généralement effectuer la séparation à chaud et sous pression pour faciliter la recompression des résidus solides recyclés dans le réacteur d'oxydation en milieu humide) est que la conservation d'une quantité de masse solide dans le réacteur permet de gagner une inertie thermique, utile pour le redémarrage de la réaction, et disponible à chaque itération dès le début de l'injection des effluents à traiter.

Le réacteur 10 de la figure 2 est alimenté en effluents à traiter par la canalisation d'injection 11. Ces effluents corespondent aux boues 107 issues du décanteur 103.

Ce réacteur 10 est pourvu de moyens de chauffage permettant d'amener à une température comprise entre environ 100"C et environ 3500C. Des moyens de pressurisation sont prévus pour amener les effluents à traiter présents dans le réacteur 10 sous une pression totale comprise entre environ 5 bars et environ 160 bars.

L'injection d'oxygène 16 s'effectue par exemple dans une boucle 17 de recirculation des boues depuis la base 18 du réacteur 10 vers sa partie supérieure. La quantité d'oxygène introduite dans ledit réacteur d'oxydation en milieu humide correspond avantageusement à un rapport stoechiométrique oxygène / demande chimique en oxygène (DCO) de l'effluent non traité compris entre 0,5 et 2,0 environ.

De façon classique, le réacteur est muni de deux canalisations de sortie 12, 13:
- d'une part une canalisation 13 d'évacuation d'une phase gazeuse saturée en eau, contenant essentiellement de l'oxygène, du dioxyde de carbone, du monoxyde de carbone, et des composés organiques volatils. Ces gaz sont ensuite traités par voie catalytique dans l'unité 105 comme mentionné précédemment à propos de la figure 1.

- d'autre part une canalisation 12 d'évacuation d'une phase essentiellement liquide contenant principalement de la matière organique résiduelle soluble ainsi qu'une phase solide essentiellement minérale en suspension, et qui alimente un séparateur gaz/liquide/solide 20.

Avantageusement, un échangeur 21 est situé en amont du séparateur 20, de façon à récupérer les calories des effluents traités pour les restituer par exemple pour préchauffer les boues. Pour les mêmes raisons, on peut également prévoir un échangeur 19 dans la boucle de recirculation 17 du réacteur 10. On peut ainsi récupérer l'énergie dégagée par la réaction d'oxydation en milieu humide, qui est exothermique.

Le séparateur est par exemple un décantateur/dégazeur à chaud et sous pression, ce qui simplifie la recompression des produits de décantation destinés à être réintroduits au sein du réacteur 10.

Le séparateur 20 comporte trois sorties:
-i- une sortie 21 d'évacuation des gaz, contenant notamment de l'ammoniac, lesquels sont envoyés vers l'unité 15 d'oxydation catalytique à 300-900 "C.

-ii- une sortie 22 d'évacuation de la phase liquide séparée, qui est envoyée dans une colonne 23 alimentée en air 24 dans le but d'en éliminer l'ammoniaque par stripage.

Le pH de cette phase liquide peut le cas échéant être ajusté par ajoût dans la colonne 23 d'un composé alcalin comme la chaux, la soude, etc.... Les gaz de stripage contenant 1' ammoniac obtenus en sortie 25 de la colonne 23 sont ensuite envoyés dans le réacteur 15 d'oxydation catalytique. Le stripage réalisé dans la colonne 23 peut être effectué à l'aide d'une veine d'air introduite en 24. Dans ce cas, les gaz 25 issus du stripage sont ensuite avantageusement combinés avec les gaz issus du réacteur d'oxydation catalytique 14 pour être traités dans le réacteur 15. Cette combinaison permet notamment de préchauffer la phase gazeuse avant son introduction en 15. Mais, dans une sous-variante (non représentée), les gaz de stripage 24 peuvent être directement constitués par la phase gazeuse sortant du réacteur 14. Dans ce cas, la sortie de 14 est connectée en 24, au lieu d'être connectée à 15;
-iii- une sortie 26 de soutirage du résidu solide décanté, afin de le recirculer dans le réacteur.

Une fraction du résidu solide est continûment extraite par la purge solide 27. Le débit de boues purgé en 27 sera ajusté en fonction du débit d'effluents injecté en 11, de façon à permettre l'obtention du taux de recyclage souhaité, et in fine le taux de minéralisation désiré. Le taux de recyclage sera ici le rapport du débit massique de matières solides recyclées dans la canalisation 26, au débit massique de matières solides quittant le système par la canalisation 27. La valeur de la fraction de phase solide recyclée est calculée de façon à obtenir généralement un taux de recyclage du solide compris entre Oet20.

Le recyclage permet ainsi d'accroître le niveau de minéralisation de la phase solide tout en conservant les performances de l'Oxydation en Milieu Humide. En effet, pour un temps de séjour donné des effluents dans le réacteur 10 (par exemple de l'ordre de 1 heure), les résidus solides auront eux un temps moyen de séjour supérieur du fait du recyclage, et donc un traitement d'oxydation plus intense qui permet d'en augmenter la minéralisation, ainsi que, comme on l'a constaté, de diminuer leur teneur en matières volatiles.

Selon une première variante possible, l'adjonction de catalyseur améliore l'efficacité du processus. Le catalyseur est introduit directement dans le réacteur 10.

Le catalyseur est avantageusement un métal de transition tel que le manganèse, le fer, le cobalt, le nickel, le cuivre, le zinc, et les mélanges et composés de ces métaux.

Typiquement on utilisera les composés solubles du cuivre et du zinc et leur mélange.

Avantageusement, le rapport massique métal catalyseur / demande chimique en oxygène (DCO) de l'effluent avant traitement est compris entre 5. 10-4 et 3. 10-1 environ. Le catalyseur peut classiquement être introduit sous deux catégories : sous forme de solide insoluble (catalyse hétérogène), ou sous forme soluble (catalyse homogène). Mais même lorsqu'on travaille avec un catalyseur homogène, le procédé permet de récupérer et recycler la presque totalité du catalyseur initialement introduit. En d'autres termes, en réintroduisant dans le réacteur 10 (et donc dans de nouvelles boues à traiter), le résidu minéral issu du traitement catalytique des boues, on observe des propriétés catalytiques qui permettent de limiter usage d'un catalyseur de manière continue.

Grâce à l'invention, dans cette variante, il suffit donc de compenser simplement les pertes marginales de catalyseur pour maintenir l'efficacité nominale, ce qui représente un gain économique considérable pour la mise en oeuvre industrielle du processus.

On peut encore améliorer les résultats en procèdant à une acidification préalable de la phase recyclée. D'une manière générale, le niveau de performances est comparable à ce que l'on obtient habituellement avec des conditions opératoires -pression et températures beaucoup plus sévères. Cette acidification a deux effets, qui sont en synergie avec les autres fonctionnalités du procédé:
- elle permet l'hydrolyse de la matière organique associée à la phase solide, qui est généralement très réfractaire puisqu'elle n'a pas été oxydée après une heure de traitement en Oxydation en Milieu Humide;
- elle provoque la solubilisation du cuivre précipité (ou le cas échéant d'un autre métal ou composé métallique utilisé comme catalyseur, seul ou en combinaison avec le cuivre), que l'on peut réintroduire dans le réacteur 10 avec la phase solide en association avec la boue à traiter.

Avantageusement, ledit additif chimique est ajouté de façon à ajuster le pH de ladite fraction de phase solide recyclée à des valeurs comprises entre environ 1 et environ 5. L'additif chimique appartient préférentiellement au groupe comprenant l'acide sulfurique et les acides organiques. Mais selon une caractéristique avantageuse de l'invention, l'acidification peut être réalisée par mise en contact de la phase solide avec les
NOx résultant de l'oxydation catalytique dans le réacteur 15 et /ou avec des nitrites produits à partir desdits NOx.

Cette acidification s'effectue avantageusement par injection en 28, soit d'une phase acide liquide pompée, soit encore d'une phase gazeuse compressée (par exemple des NOx comme mentionné ci-dessus). Cette phase acide, liquide ou solide, pourra être mélangée au solide recirculé par tout moyen approprié (poreux, mélangeur statique, etc...). Selon un autre mode de réalisation, l'injection de la phase acide peut aussi être effectuée par exemple directement en 38, dans la base 18 du réacteur.

Claims (28)

REVENDICATIONS

1. Procédé intégré d'épuration, au sein d'une chaîne de traitement, d'effluents industriels et/ou urbains contenant notamment de l'ammoniaque et des matières organiques en suspension, caractérisé en ce qu'il comporte:

- d'une part une étape de stripage (120) desdits effluents au moyen d'une veine gazeuse, afin de produire une phase aqueuse significativement appauvrie en ammoniaque et une phase de gaz (122) contenant parmi ses constituants de l'ammoniac ; et,

- d'autre part une étape d'oxydation (105) de ladite phase de gaz (122) ainsi obtenue, de façon à obtenir une nouvelle phase de gaz (115) résultant de l'oxydation essentiellement complète de l'ammoniaque en oxydes d'azote NOx,

et en ce qu'on utilise ladite troisième phase de gaz (115) contenant essentiellement les oxydes d'azote NOx ainsi obtenue, dans un processus appartenant à ladite chaîne de traitement desdits effluents à traiter.

2. Procédé intégré selon la revendication 1, pour l'épuration d'effluents industriels et/ou urbains contenant des composés azotés et des matières organiques en suspension, au sein d'une chaîne de traitement comprenant notamment une étape d'oxydation d'au moins une partie desdits effluents en présence d'au moins un gaz oxydant, de façon à minéraliser une partie importante de la matière organique contenue dans lesdits effluents, en produisant une première phase aqueuse contenant de l'ammoniaque,

procédé caractérisé en ce qu'il comporte:

- d'une part une étape de stripage (120) de ladite première phase aqueuse contenant principalement de la matière organique résiduelle soluble et de l'ammoniaque, au moyen d'une veine gazeuse, afin de produire une seconde phase aqueuse significativement appauvrie en ammoniaque et une seconde phase de gaz (122) contenant parmi ses constituants de l'oxygène et de l'ammoniac ; et,

- d'autre part une étape d'oxydation (105) de ladite seconde phase de gaz (122) ainsi obtenue, de façon à obtenir une troisième phase de gaz (115) résultant de l'oxydation essentiellement complète de l'ammoniaque en oxydes d'azote NOx,

et en ce qu'on utilise ladite troisième phase de gaz (115) contenant essentiellement les oxydes d'azote NOx ainsi obtenue, dans un processus appartenant à ladite chaîne de traitement desdits effluents à traiter.

3. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 et 2 caractérisé en ce que ladite troisième phase de gaz contenant essentiellement les oxydes d'azote NOx subit une étape préalable de transformation au moins partielle en nitrites avant utilisation dans un processus appartenant à ladite chaîne de traitement desdits effluents à traiter.

4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que ladite étape d'oxydation d'au moins une partie desdits effluents en présence d'au moins un gaz oxydant, de façon à minéraliser une partie importante de la matière organique contenue dans lesdits effluents, est une étape d'oxydation en milieu humide.

5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que ledit processus d'utilisation de ladite troisième phase de gaz contenant essentiellement les oxydes d'azote NO et NO2 appartient au groupe comprenant leur utilisation pour:

- réinjection dans le processus d'oxydation en milieu humide pour accélérer les processus d'oxydation et limiter la production de NH4 durant l'oxydation des boues,

- désinfection d'une phase aqueuse à une étape quelconque de la chaîne de traitement de l'invention, ou encore d'eaux non traitées dans ladite chaîne de traitement;

- acidification de la phase solide (26) issue du processus d'oxydation en milieu humide,

- stabilisation des boues résiduelles issues du procédé (boues primaires issues de la station principale d'épuration ou boues secondaires issues de l'étape d'oxydation en milieu humide), voire de boues non issues de la présente chaîne de traitement.

6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 caractérisé en ce que ledit processus d'utilisation de ladite troisième phase de gaz (115) contenant essentiellement les oxydes d'azote NOx consiste à mettre en contact ladite troisième phase gazeuse avec une fraction non traitée dans ladite première étape d'oxydation de l'effluent industriel et/ou urbain contenant une proportion importante de matière organique en suspension, afin de réaliser une stabilisation dudit effluent.

7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 caractérisé en ce que ledit processus d'utilisation de ladite troisième phase de gaz contenant essentiellement les oxydes d'azote NOx consiste à mettre en contact ladite troisième phase gazeuse (115) avec l'effluent industriel et/ou urbain contenant une proportion importante de matière organique en suspension, et/ou soluble, ainsi que des germes pathogènes afin de réaliser une désinfection dudit effluent.

8. Procédé selon l'une quelconque des revendications 4 à 7 caractérisé en ce que ladite oxydation en milieu humide (104) est effectuée à une température comprise entre environ 100 et environ 350"C, sous une pression totale comprise entre environ 5 et environ 160 bars.

9. Procédé selon l'une quelconque des revendications 4 à 8 caractérisé en ce que ladite oxydation en milieu humide (104) est effectuée en présence de catalyseur.

10. Procédé selon l'une quelconque des revendications 4 à 9 caractérisé en ce que la quantité d'oxygène introduite dans ledit processus d'oxydation en milieu humide (104) correspond à un rapport oxygène / demande chimique en oxygène (DCO) de l'effluent non traité compris entre 0,5 et 2,0 environ.

11. Procédé selon l'une quelconque des revendications 4 à 10 dans lequel ladite étape d'oxydation en milieu humide (104) consiste à faire subir auxdits effluents une oxydation en présence d'au moins un gaz oxydant de façon à minéraliser une partie importante de la matière organique contenue dans lesdits effluents, en produisant d'une part une phase gazeuse, et d'autre part ladite première phase essentiellement liquide contenant principalement de la matière organique résiduelle soluble ainsi qu'une phase solide essentiellement minérale en suspension,

procédé caractérisé en ce qu'on effectue une étape de séparation liquide/solide de ladite première phase essentiellement liquide pour isoler ladite phase solide, et en ce qu'on recycle au sein dudit réacteur d'oxydation en milieu humide, au moins une fraction de ladite phase solide séparée.

12. Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce que ladite oxydation en milieu humide est effectuée en présence de catalyseur, ledit catalyseur étant tel qu'après ladite séparation liquide/solide de ladite première phase essentiellement liquide issue dudit réacteur, ladite phase solide recyclée contient au moins 60% dudit catalyseur.

13. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 1 et 12 caractérisé en ce qu'on ajoute un additif chimique acidifiant à ladite fraction de phase solide séparée avant son recyclage au sein dudit réacteur d'oxydation en milieu humide.

14. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 13 caractérisé en ce que la veine gazeuse (121) utilisée pour effectuer ledit processus de stripage est une veine d'air.

15. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 14 caractérisé en ce que ledit processus de stripage (120) est effectué à une température comprise entre environ 20"C et environ 80"C.

16. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 15 caractérisé en ce que, lors du processus de stripage (120), le pH de ladite première phase aqueuse est ajusté à des valeurs comprises entre environ 7 et environ 12.

17. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 16 caractérisé en ce que ladite étape d'oxydation (105) de ladite seconde phase de gaz consiste en une oxydation catalytique.

18. Procédé selon la revendication 16 caractérisé en ce que ladite oxydation catalytique est réalisée à l'aide d'un catalyseur hétérogène appartenant au groupe comprenant les catalyseurs à base de métaux précieux comme le platine, le palladium, le rhodium et leurs alliages, et les oxydes comme les oxydes de cobalt, de cuivre, de chrome et de nickel et leurs combinaisons.

19. Procédé selon l'une quelconque des revendications 17 et 18 caractérisé en ce que ladite oxydation catalytique est effectuée à une température comprise entre environ 300 C et environ 900" C, sous une pression totale comprise entre environ 1 et environ 12 bars, 20. Procédé selon l'une quelconque des revendications 17 à 19 caractérisé en ce que les temps de contact sur le catalyseur sont compris entre 104 seconde et une seconde.

2 1. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 20 caractérisé en ce qu'il comprend un processus d'oxydation d'au moins une partie des phases gazeuses au moyen d'une oxydation catalytique faisant intervenir un catalyseur à base d'oxyde de vanadium et de métaux précieux comme le platine et/ou le palladium déposés à raison de 5 à 20% en poids pour l'oxyde de vanadium et de O à 2 % en poids pour le platine et/ou le palladium sur un support d'alumine de surface spécifique comprise entre 80 et 140 m2/g, de volume poreux total compris 0,80 et 1,10 cm3/g, à une température comprise entre environ 300 C et environ 500 C, sous une pression totale comprise entre environ 1 et environ 12 bars, les temps de contact sur la catalyseur étant compris entre 0,1 seconde et une seconde.

22. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 21 caractérisé en ce que la phase gazeuse (117) produite par le processus d'oxydation en milieu humide est combinée à ladite seconde phase gazeuse (122) obtenue par stripage, afin de subir le même traitement d'oxydation (105), de façon à obtenir ladite troisième phase de gaz résultant de l'oxydation essentiellement complète de l'ammoniaque en oxydes d'azote

NOx.

23. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 22 caractérisé en ce que ladite seconde phase aqueuse appauvrie en ammoniaque issue de ladite étape de stripage (120) est avantageusement traitée par voie biologique, afin d'éliminer la majeure partie de l'azote ammoniacal résiduel.

24. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 23 caractérisé en ce qu'au moins une partie de ladite seconde phase aqueuse appauvrie en ammoniac est réacheminée vers une unité d'abattement de l'azote ammoniacal par voie biologique (101), afin d'utiliser la DCO contenue dans cette phase aqueuse comme source de substrat carboné nécessaire à ladite élimination de l'azote ammoniacal.

25. Procédé selon les revendications 1 ou 24, caractérisé en ce que les effluents contenant des composés azotés et une proportion importante de matière organique en suspension sont des boues résiduaires de stations d'épuration urbaines ou industrielles.

26. Procédé selon la revendication 25 caractérisé en ce que lesdites boues sont obtenues en sortie d'une unité de décantation d'effluents (103) contenant une proportion importante de matière organique en suspension.

27. Procédé selon la revendication 26 caractérisé en ce que lesdits effluents contenant une proportion importante de matière organique en suspension sont obtenus en sortie d' une unité de traitement par abattement de l'azote ammoniacal par voie biologique (101).

28. Procédé selon la revendication 27 caractérisé en ce que ladite unité de traitement biologique par abattement de l'azote ammoniacal (101) est une unité de nitrificationldénitrification.

29. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 28 caractérisé en ce que ladite unité d'oxydation en milieu humide est équipée d'un échangeur de chaleur (113; 19, 21) permettant de chauffer les boues entrant dans ladite unité d'oxydation en milieu humide à l'aide de la phase liquide en sortant.

30. Chaîne de traitement utilisant un procédé selon l'une quelconque des revendications

là 29