FR2718982A1 - Procédé de traitement des boues résiduaires minérales ou analogues et appareillage de mise en Óoeuvre dudit procédé. - Google Patents

Abstract

Le procédé de traitement des boues résiduaires minérales ou analogues comporte les opérations suivantes: - tamisage des boues avec élimination du refus de tamisage; - première séparation de la fraction minérale par passage du filtrat à l'hydrocyclone (46) avec récupération de la souverse et élimination et/ou recyclage de la surverse; - au moins une séparation supplémentaire de la fraction minérale par passage à l'hydrocyclone (70) avec récupération de la souverse (souverse secondaire) et élimination et/ou recyclage de la surverse; - essorage sur table filtrante (92) de la souverse secondaire, avec déshydratation complémentaire optionnelle, pour extraction de la fraction minérale et recyclage optionnel du filtrat. Le procédé est applicable pour la récupération de sables réutilisables dans le domaine de la construction, des voiries et réseaux divers (VRD) et du génie civil.

Description

PROCEDE DE TRAITEMENT DES BOUES RESIDUAIRES

MINERALES OU ANALOGUES ET APPAREILLAGE DE

MISE EN OEUVRE DUDIT PROCEDE

La présente invention se situe dans le domaine du traitement des boues et résidus divers d'assainissement afin de limiter les besoins de stockage en décharge pour en reduire les effets polluants et de valoriser certaines

fractions de ces boues notamment la fraction minérale.

Plus particulièrement le procédé selon l'invention est susceptible d'être utilisé pour des boues et résidus issus de l'entretien des réseaux d'assainissement unitaires et séparatifs, d'ouvrages de décantation des eaux de temps de pluie, de lagunes, de barrages hydroélectriques, d'étangs ou de canaux, d'évacuation de résidus d'installations de prétraitement des eaux usées ou de pluie en provenance du

secteur des collectivités ou du secteur industriel.

D'une façon générale, ces boues sont constituées de quatre fractions essentielles: - une fraction à forte granulométrie (supérieure à quelques millimètres) constituée principalement de débris végétaux, déchets divers en métal, matière plastique, verre ou papier, et de graviers et cailloux; - une fraction minérale (FM) constituée principalement de sable et d'autres déchets minéraux et siliceux; - une fraction organique (FO) à granulométrie moyenne ou petite (en suspension et/ou dissoute);

- de l'eau contenant des substances dissoutes.

Le pourcentage respectif, en poids ou en volume, de ces diverses fractions dépend avec de larges variations de nombreux facteurs, en particulier du type d'ouvrage collecteur des boues (réseau d'assainissement, dessableur d'usine de dépollution d'eaux usées, dessableur de réseaux d'eaux de temps de pluie, de lac, de rivière, de canal, ), de leur dimensionnement, des spécificités de l'ouvrage d'assainissement (unitaire ou séparatif, eau usée ou eau pluviale), de son environnement, de la période de l'année (saison, pluviométrie), des habitudes comportementales des utilisateurs des réseaux. A titre d'exemple non limitatif, la répartition en pourcentage poids des boues issues d'un collecteur est de l'ordre de % MS (matière sèche) et 70% d'eau, ou de l'ordre de 70% MS et de 30% d'eau dans le cas de boues provenant d'une chambre de dessablement. De même, la répartition en pourcentage poids fraction minérale/fraction organique en matière sèche peut varier entre 50 et 90% de fraction

minérale et entre 50 et 10% de fraction organique.

Ces boues ont pendant longtemps fait l'objet de stockage en décharge avec de façon occasionnelle un prétraitement destiné à réduire leur teneur en eau. Depuis quelques années une nouvelle réglementation en matière de protection de l'environnement et d'utilisation de centres de stockage de déchets ménagers contrôle et restreint l'utilisation des filières de stockage en l'état. En particulier cette réglementation a pour objectif de ne permettre le stockage dans les sites d'enfouissement des seuls déchets ultimes résultant d'un traitement et d'un processus de valorisation optimal eu égard aux conditions

techniques et économiques du moment.

La présente invention a pour objet de répondre aux nouvelles contraintes réglementaires en matière de déchets urbains et assimilés et de valoriser les boues minérales par extraction de leur fraction minérale, tant sur le plan quantitatif (quantité de produits extraits valorisés)/quantité de produits bruts), que sur le plan qualitatif et économique (adéquation des caractéristiques du produit valorisé avec les exigences techniques et commerciales des utilisateurs notamment vis-à-vis du

caractère inerte et non polluant des produits valorisés).

A titre d'exemple non limitatif on entend dans le présent exposé par produit valorisé des sables bien calibrés (entre 80/100 gm et 4/15 mm) propres et inertes utilisables à titre de matériau de remblai ou entrant à titre de charge dans la fabrication de matériaux de construction. L'invention propose donc un procédé de traitement des boues résiduaires minérales ou analogues, caractérisé en ce qu'il comporte les opérations suivantes: - tamisage des boues avec élimination du refus de tamisage; première séparation de la fraction minérale par passage du filtrat à l'hydrocyclone avec récupération de la souverse (dite souverse primaire) et élimination et/ou recyclage de la surverse; - au moins une séparation supplémentaire de la fraction minérale par passage à l'hydrocyclone avec récupération de la souverse (dite souverse secondaire) et élimination et/ou recyclage de la surverse; - essorage sur table filtrante de la souverse secondaire, avec déshydratation complémentaire optionnelle, pour extraction de la fraction minérale et recyclage

optionnel du filtrat.

Parmi les avantages conférés par l'invention, on peut remarquer le caractère continu du procédé qui lui donne de grandes efficacité quantitative et souplesse d'utilisation, son aptitude à traiter des boues de compositions diverses étant entendu que la fraction minérale doit de préférence constituer une fraction significative pour obtenir des rendements acceptables économiquement. De plus l'utilisation d'hydrocyclones en série permet non seulement la séparation granulométrique/densimétrique mais aussi un lavage poussé (dû en particulier à l'effet d'attrition) des particules de sable en vue de les rendre inertes et de réduire au minimum l'utilisation de produits à action chimique (tels qu'oxydants, détergents, et/ou tensioactifs biodégradables) ou de traitements physiques plus onéreux (nettoyage aux ultrasons). Il est ainsi possible d'obtenir par le procédé selon l'invention, de façon économiquement acceptable des sables inertes contenant moins de 3% de matière organique. Enfin le procédé est particulièrement intéressant au niveau de la gestion de l'eau en circulation. Il autorise des recyclages d'eau à tous les niveaux du procédé de façon d'une part à contrôler la concentration hydrique des mélanges en cours de traitement

et d'autre part à économiser les besoins en eau.

Avantageusement le procédé comporte de plus une opération intermédiaire de décantation/lavage du mélange de souverse (notamment la souverse primaire) entre les opérations de séparation par hydrocyclone. Cette opération facilite l'élimination des contaminants organiques liés à la

fraction minérale.

De plus de façon optionnelle mais recommandée pour certains types de boues l'opération de séparation par hydrocyclone (primaire et/ou secondaire) est précédée d'un passage dans une cuve d'alimentation équipée d'un déversoir pour l'élimination des flottants solides (fragments végétaux, papiers, plastiques, etc..) ou

liquides (hydrocarbures, matières grasses).

Le procédé selon l'invention est conçu pour s'adapter et

évoluer en fonction des conditions de sa mise en oeuvre.

Il peut être mis en oeuvre en unités mobiles, ou postes fixes ou semifixes, selon des unités de capacités

nominales variables.

En particulier le procédé est également adaptable au traitement de boues brutes arrivant sous la forme d'un mélange hétérogène, fluctuant et discontinu. A cette fin selon un mode d'exploitation particulier du procédé selon l'invention, l'opération de tamisage (opération initiale de la phase d'extraction proprement dite) est précédée d'une opération de réception, stockage et d'alimentation en continue régulée des boues brutes à traiter, notamment en concentration hydrique. Les boues brutes sont, après réception et décantation, stockées et déplacées horizontalement de façon dosée vers la cellule de gavage d'un dispositif de transfert vertical du type à vis d'Archimède. A des fins de régulation de l'alimentation en boues brutes du ou des tamis opérant en amont des séparateurs hydrocyclones et du contrôle de la concentration hydrique des boues en sortie du dispositif de transfert vertical, le débit massique des boues brutes (fraction sédimentée) vers la cellule de gavage est asservi au couple de charge de la vis du dispositif de

transfert vertical.

Enfin le procédé selon l'invention peut comporter une phase de traitement ou de purification des eaux usées selon laquelle les eaux usées, notamment les eaux de surverse et/ou de filtrat sont traitées par décantation/clarification avec ou sans prétraitement physico-chimique. Les sédiments à faible teneur minérale résultant de cette décantation sont ensuite filtrés ou décantés par centrifugation pour extraire des boues de

siccité supérieure à 30% de matières sèches MS.

L'invention concerne également un appareillage pour la mise en oeuvre du procédé défini ci-avant. En particulier l'invention propose un appareillage comportant dans l'ordre d'opérations: - au moins un tamis vibrant (crible) ou rotatif (tambour/trommel); - un premier étage de séparateur hydrocyclone équipé d'une cuve d'alimentation et d'une pompe d'injection; - au moins un second étage de séparateur hydrocyclone équipé d'une cuve d'alimentation et d'une pompe d'injection; et - une table d'essorage et/ou de déshydratation en souverse du dernier étage d'hydrocyclone. Avantageusement, l'appareillage comporte une cellule de lavage et/ou de décantation/écrémage (par exemple du type canal d'alluvionnement) en souverse de premier étage d'hydrocyclone et disposée entre les deux étages de

séparateurs hydrocyclones.

L'invention propose également un appareillage de réception comportant une trémie de réception allongée à section pyramidale inversée équipée en fond d'au moins une vis sans fin pour le transfert horizontal des boues vers une extrémité de la trémie pourvue d'une cellule de gavage pour un dispositif de transfert vertical à vis et des moyens de régulation de la vitesse de la (ou des) vis en fonction du couple de charge de la vis du dispositif de

transfert vertical.

D'autres caractéristiques et avantages de la présente

invention apparaîtront à la lecture de la description qui

va suivre d'une variante donnée à titre d'exemple non limitatif du procédé selon l'invention et de son appareillage correspondant, en relation avec les dessins ci-annexés dans lesquels: - les figures 1 et 2 montrent respectivement une vue schématique de côté et une vue schématique de dessus d'une trémie de réception pour la mise en oeuvre de la phase de prétraitement et d'alimentation de la variante décrite du procédé selon l'invention; - la figure 3 montre un schéma illustrant la variante décrite du procédé selon l'invention notamment la phase d'extraction de la fraction minérale et l'appareillage correspondant de mise en oeuvre; et la figure 4 montre un schéma d'un appareillage utilisé pour la mise en oeuvre de la phase de purification des eaux usées de la variante décrite du procédé selon l'invention. La variante ici décrite à titre d'exemple non limitatif du procédé de traitement des boues résiduaires minérales comporte trois phases principales: - une phase de réception, de stockage et d'alimentation continue régulée des boues à traiter; - une phase de séparation des diverses fractions et d'extraction de la fraction minérale valorisable en l'occurrence du sable de granulométrie comprise entre /100 gm et 4/15 mm; - une phase de retraitement et de purification des eaux usées. Aux fins d'extraction de la fraction minérale valorisable, les composants indésirables séparés dans l'appareillage de

mise en oeuvre du procédé selon l'invention décrit ci-

après sont: - les déchets solides grossiers supérieurs à 80 mm; - les particules de granulométrie supérieure à quelques mm, de 4 à 15 mm, de préférence de 5 à 10 mm; - la fraction des particules de granulométrie inférieure à quelques dizaines de gm, de 40 à 200 gm, de préférence de 60 à 100 gm; - les matières organiques (particulaires ou solubles), oxydables à 550 C et présentant une instabilité potentielle sur le plan physique, chimique ou biochimique; - les micropolluants (hydrocarbures minéraux et organiques, métaux-traces) pouvant présenter un

caractère toxique au-delà d'un certain seuil.

De plus pour les fractions extraites, on cherche à réduire l'humidité en deçà de 70% du poids brut. Par exemple pour la fraction valorisée minérale, le taux d'humidité des

sables est abaissé aux environs de 15%.

Si l'on considère les figures 1 et 2, l'appareillage de mise en oeuvre de la phase de réception, stockage et d'alimentation en continu des boues vers l'unité de traitement et d'extraction est constitué principalement d'une trémie de réception 10 allongée de section pyramidale inversée dont les parois latérales ont des angles par rapport à l'horizontale compris entre 50 et 70 et dont le fond en pente douce (vers la droite des figures 1 et 2) est équipé d'un train de deux vis sans fin (ou vis d'Archimède) 12, 14, à âme ou sans âme, de diamètre compris entre 250 et 450 mm (de préférence de 300 à 400 mm). Ces vis sont mises en action (de préférence de façon centripète) par un même moteur équipé d'un mécanisme de variation (motoréducteur 16). La trémie 10 est surmontée de grilles vibrantes 18 (montrées sur la figure 2 en partie gauche et au centre de cette figure) à grosse maille susceptible d'éliminer des déchets de dimension importante (entre 80 et 200 mm). Une des extrémités de la trémie (à droite de la figure 1) porte au point bas de celle-ci une cellule de gavage 20 en bout des vis 12 et 14. La cellule de gavage 20 réalise la mise en charge de la vis sans fin ou vis d'Archimède 22 d'un dispositif de transfert vertical selon une pente comprise entre 30 et et de diamètre compris entre 250 et 450 mm. La vis 22 est équipée d'un motoréducteur 24 entraînant celle- ci dans un sens permettant la progression des boues collectées vers l'orifice de sortie 26 correspondant au point de jetée des produits transférés pour alimenter gravitairement l'unité de traitement et d'extraction des fractions valorisables et non valorisables. Afin d'éviter les engorgements et d'assurer une alimentation continue de cette unité de traitement à partir de la réception discontinue de produits versés dans la trémie 10 au niveau des grilles vibrantes 18 (voir en particulier sur la figure 1 la phase solide 11 décantée et la phase liquide 13 des boues brutes) l'appareillage comporte des moyens électroniques 28 de contrôle du motoréducteur 16 et donc de régulation de la vitesse des vis 12, 14 en fonction du couple de charge de la vis 22 (lié au débit massique de la fraction solide des boues brutes transportées et homogénéisées dans la cellule de gavage 20) et mesuré par un capteur approprié 30 associé au motoréducteur 24; une charge excessive sur la vis 22 ayant pour effet de ralentir la vitesse de transfert horizontal des vis 12 et 14. L'agencement ainsi décrit permet de distinguer le lieu de décantation des boues reçues en trémie (parties gauche et centrale de la trémie 10 selon les figures 1 et 2) du lieu d'extraction (cellule de gavage 20, située en partie droite de la trémie 10, recevant les phases solide 11 et liquide 13 et o est réalisée une homogénéisation des boues) et de contrôler avec une certaine précision le rapport entre la fraction solide (correspondant à la concentration en matière sèche) et fraction liquide

(correspondant à la concentration hydrique).

L'unité de traitement et d'extraction montrée schématiquement à la figure 3 comporte un équipement de tamisage 32 qui est constitué d'un ou plusieurs tamis vibrants (cribles) ou rotatifs (tambours/trommels) en cascade, bien connus dans la technique (en particulier un trommel se présente comme un crible cylindrique ou conique légèrement incliné par rapport à l'horizontale permettant le classement des matériaux par grosseur). L'équipement de tamisage 32 reçoit d'une part en son entrée 34 (par l'intermédiaire d'une trémie de gavage non représentée) le flux de boues provenant de l'orifice 26 de sortie de la vis de transfert vertical 22, d'autre part par la conduite 36 équipée d'une vanne (representée schématiquement sur la figure 3) une alimentation en eau claire ou usée ECU afin

d'ajuster la concentration hydrique des boues à traiter.

En sortie 38 du tamis 32 les produits RT en refus de tamisage (par exemple de dimensions comprises entre 80 mm et 10 mm) sont mis en décharge ou éventuellement retraités pour une valorisation particulière. Il est à noter que l'unité de tamisage est susceptible d'accueillir, outre des boues brutes venant de la trémie 10, des boues brutes provenant de tout appareillage ou équipement permettant de fournir un débit massique contrôlable, régulier le plus

constant possible.

Ainsi donc l'équipement de tamisage 32 permet de séparer en un ou plusieurs étages successifs les particules de taille supérieure à quelques millimètres, de 4 à 15 mm, tout en minimisant le contenu de la fraction ainsi éliminée (en sortie 38) en particules de taille inférieure

ainsi que sa teneur en eau résiduelle.

La pulpe, mélange d'eau et de particules de taille inférieure à la plus petite taille de l'équipement de tamisage 32 (entre 4 et 15 mm) est reçue à partir de la sortie 40 du tamis 32 gravitairement dans la cuve d'alimentation 42 d'un séparateur de type hydrocyclone 46 alimenté par une pompe d'injection 44. La cuve 42 est équipée d'un seuil déversoir 48 assurant une évacuation des matières de faible densité (matières grasses, hydrocarbures, etc...) et d'origine végétale (feuilles, pédoncules, graines, etc...). Les eaux de débordement de la cuve 42 sont considérées comme des eaux usées EU

collectées dans la conduite 50.

Les séparateurs granulométriques/densimétriques de type hydrocyclone sont bien connus dans la technique et ne seront pas décrits (ni représentés) ici en détails. D'une façon générale un hydrocyclone comporte un corps cylindrique en partie supérieure et conique en partie inférieure. La partie cylindrique est munie d'une conduite latérale pour l'alimentation tangentielle sous pression (injection) des produits à traiter et d'un tube central de ll surverse descendant sensiblement au niveau supérieur de la partie conique, le sommet de la partie conique présente un orifice de souverse. Sous l'effet de l'alimentation tangentielle le mélange à traiter subit un mouvement de rotation entraînant une centrifugation. Les produits les plus gros et les plus denses se rassemblent à la pointe du cône pour être évacués en souverse tandis que les produits les plus légers et les plus fins se rassemblent au centre du cône pour être évacués en surverse avec la plus grande

partie de la phase liquide.

D'une manière générale, les pompes d'injection et les hydrocyclones ont un dimensionnement et des caractéristiques définis et connus dans la technique. Les hydrocyclones peuvent être équipés de mécanismes de régulation permettant d'adapter distinctement leur fonctionnement et leurs performances en fonction des consignes de travail (nature et débit de produit à traiter). Ils permettent dans tous les cas d'effectuer une séparation des particules selon leur taille et leur densité en deux flux: la surverse recueillant l'essentiel du flux hydraulique et les particules globalement de taille inférieure à quelques dizaines de gm, de 40 à 100 pm, de préférence de 60 à 80 gm, la souverse recueillant l'essentiel des particules de densité et de taille supérieures à la fourchette 1,3 à 2,5 kg/litre et 60 à 80

gm, respectivement et le complément hydraulique.

Ainsi dans le cas de l'hydrocyclone 46, les eaux de surverse sont amenées par une conduite 52 de surverse à deux branches 52a, 52b (équipées de vannes) soit vers la conduite d'eaux usées 50 (par la branche 52a) soit vers une conduite de recyclage 54 (par la branche 52b) conduisant à la cuve d'alimentation 42 réglant ainsi le débit du déversoir 48; le réglage de la part des eaux de surverse retournées en tête d'installation, en trémie

d'alimentation ou en cuve est optimisé par l'opérateur.

La souverse de l'hydrocyclone 46 (souverse primaire), mélange d'eau et de la fraction minérale recherchée comportant des particules inférieures à la plus petite maille du tamis 32 (4 à 15 mm) est de façon optionnelle avantageuse dirigée par la conduite de souverse 56 dans une cellule de lavage et de décantation 58 bien connue dans la technique pour y subir une décantation sélective par sédimentation/écrémage. Le dispositif de décantation sélective, qui peut prendre la forme d'un canal d'alluvionnement, est pourvu d'un bec séparateur horizontal 60 (ou analogue) assurant une séparation par écrémage (flux laminaire) des matières légères ou flottantes. La cellule de décantation/écrémage 58 présente un bec séparateur 60 de hauteur réglable dont la sortie d'évacuation est reliée par une conduite 62 à la conduite d'eaux usées 50. La cellule 58 reçoit de l'eau claire ou retraitée ECR au point d'entrée 64 contrôlé par une vanne et peut recevoir divers agents de lavage (détergents, tensioactifs, etc...) ajoutés en quantité dosée. De façon optionnelle la cellule 58 peut être équipée d'émetteurs à ultrasons pour assurer un nettoyage plus efficace des particules minérales valorisables (sable). La cellule 58 alimente par sa sortie inférieure 66 gravitairement la cuve d'alimentation 68 d'un second étage de séparation à hydrocyclone 70 équipé de sa pompe d'injection 72. La cuve 68 est également équipée d'un seuil déversoir 74 assurant une évacuation complémentaire de matières de faible densité vers la conduite 50 par l'intermédiaire d'une conduite 76. Tout ou partie du flux de surverse du deuxième étage d'hydrocyclone 70 (surverse secondaire) évacué par la conduite 78 de surverse vers une cuve de stockage intermédiaire 80 (elle-même munie d'un déversoir 82 et d'une conduite de décharge 84 reliée à la conduite d'eaux usées 50) peut être réutilisé, soit en tête d'installation afin de diluer le produit à traiter, soit en amont direct des séparateurs hydrocyclones pour réaliser l'équilibre hydraulique des cuves primaire 42 et/ou secondaire 68 (par l'intermédiaire des conduites 86 et 88 équipées de vannes). D'une façon générale tous les transferts de liquide sont réalisés soit gravitairement soit par pompage. Le flux de souverse de l'hydrocyclone secondaire 70 et véhiculant la fraction minérale recherchée est évacué par la conduite de souverse secondaire 90 vers une ou plusieurs unités de tables d'essorage 92 inclinées et vibrées (connues dans la technique), avec ou sans mise en dépression de la toile filtrante, avec ou sans ventilation des surfaces des matériaux à déshydrater, avec ou sans utilisation de circuit thermique chauffant. Le sable traité propre FMV est évacué en sortie 94 tandis que le filtrat d'essorage est recyclé par la conduite 96 en tête de la cuve d'alimentation 68. Enfin la table d'essorage 92 peut recevoir par une conduite 97 équipée d'une vanne de l'eau

claire ou retraitée ECR.

Comme on peut le constater sur le schéma de la figure 3, l'unité de traitement et d'extraction est facilement

adaptable aux diverses compositions des boues à traiter.

En particulier les multiples points d'incorporation en eau claire, usée ou retraitée, et la possibilité de régulation en débit et pression permettent d'assurer un contrôle de l'unité tant au niveau hydrodynamique qu'en concentration

hydrique des flux traités.

De plus, l'emploi sélectif d'agents oxydants, détergents ou tensioactifs biodégradables en association ou non avec les points d'alimentation en eau claire constitue un facteur d'amélioration des performances de lavage des matériaux, notamment vis-à-vis des matières organiques, des hydrocarbures et des composés hydrophobes d'une manière générale. Enfin, l'ultrasonication des particules minérales transitant entre les deux étages d'hydrocyclonage favorise la séparation des composés organiques et/ou hydrophobes en déstabilisant la structure

des associations macromoléculaires.

Bien entendu la mise en oeuvre du procédé selon l'invention n'est pas limitée par la seule utilisation de deux étages d'hydrocyclones. Selon le type de boues à traiter, il est possible sans sortir du cadre de l'invention de prévoir des installations à trois, quatre étages d'hydrocyclonage (voire plus). On peut remarquer à ce propos que l'installation de l'unité de traitement et d'extraction est parfaitement modulable, adaptable en capacité et susceptible d'être rendue mobile sans

difficulté particulière.

A titre d'exemple non limitatif, une unité de traitement courante présente une capacité de traitement de boues brutes comprise entre 5 et 50 t/h avec un besoin en eau claire de 15 à 70 m3/h, ce qui donne un ratio massique eau claire ou recyclée consommée/sable lavé variant de 1 à 10, de préférence de 3 à 7. Cette eau claire ou recyclée après traitement peut être de l'eau potable, de l'eau de rivière ou de plans d'eau, ou enfin de l'eau résultant d'un procédé d'épuration biologique, de filtration ou de décantation physico-chimique d'eaux résiduaires urbaines et/ou industrielles, ou d'eaux de l'installation de l'unité de traitement et d'extraction après retraitement

et/ou purification.

Une partie des eaux usées produites par l'installation sont recyclées en boucle fermée dans l'installation. Les eaux usées en excès, soit un débit instantané de 15 à m3/h, sont dirigées: - vers des installations d'épuration d'eaux usées ou d'eaux industrielles en veillant au respect de la charge de pollution carbonée et minérale transférée rapportée à la capacité desdites installations; Cet agencement est particulièrement intéressant car il permet l'utilisation à faible coût d'eau recyclée (avec la bonne qualité des eaux de rejet d'une station d'épuration) et l'évacuation des eaux usées de l'unité de traitement selon la présente invention et montre ainsi tout l'intérêt de l'association du traitement de dépollution des eaux usées et du procédé

selon l'invention.

- vers des installations spécifiques de décantation (classique ou lamellaire) utilisant ou non une opération physico-chimique, avec ou sans procédés de déshydratation des sédiments ainsi générés (installation illustrée schématiquement à la figure 4); - vers des installations de filtration dimensionnées pour éliminer du filtrat les substances particulaires, les matières hydrophobes et/ou les sédiments. Le dimensionnement du seuil de filtration se situe entre 30 im et 2 mm selon le degré d'exigence fixé par l'utilisateur. Si l'on considère la figure 4, l'appareillage destiné à la phase de retraitement et de purification des eaux usées de l'unité de traitement et d'extraction (alimenté par la conduite 50 pourvue éventuellement d'un équipement de prétraitement physico-chimique. non représenté) est principalement constitué d'un bac décanteur clarificateur 98 muni d'un déversoir d'eau claire 100 Les sédiments 99 sont ensuite concentrés à l'aide d'un filtre 102 (de type sous vide, à tamis, à presse, ou à bandes) ou d'une décanteuse centrifuge pour recueillir en sortie 104 une boue BF de siccité supérieure à 30% poids. Le filtrat (ou le centrat) est recyclé par une conduite 106 en tête du bac 98. De façon optionnelle, un filtre à charbon actif à alimentation en co-courant ou en contre-courant est disposé sur la conduite 108 en aval du déversoir 100 pour l'élimination des substances hydrocarbonées jusqu'au seuil d'acceptabilité approprié des eaux en sortie 112 (par

exemple 5mg/1).

Claims (13)

REVENDICATIONS:

1. Procédé de traitement des boues résiduaires minérales ou analogues, caractérisé en ce qu'il comporte les opérations suivantes: - tamisage des boues avec élimination du refus de tamisage; - séparation par passage du filtrat à l'hydrocyclone (46) avec récupération de la souverse (dite souverse primaire) et élimination et/ou recyclage de la surverse; - au moins une séparation supplémentaire par passage à l'hydrocyclone (70) avec récupération de la souverse (dite souverse secondaire) et élimination et/ou recyclage de la surverse; - essorage sur table filtrante (92) de la souverse secondaire, avec déshydratation complémentaire optionnelle, pour extraction de la fraction minérale et

recyclage optionnel du filtrat.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte une opération de décantation/lavage du mélange de souverse entre les opérations de séparation par hydrocyclone.

3. Procédé selon l'une des revendications précédentes,

caractérisé en ce que l'opération de séparation par hydrocyclone est précédée d'un passage dans une cuve d'alimentation (42, 68) avec déversoir (48, 74) pour

l'élimination des flottants.

4. Procédé selon l'une des revendications précédentes,

caractérisé en ce que l'opération de tamisage est précédée d'une opération de réception, stockage et alimentation

continue régulée, notamment en concentration hydrique.

5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que les boues brutes sont stockées et reprises avec déplacement horizontal vers la cellule de gavage (20) d'un dispositif de transfert vertical du type à vis sans fin ou

vis d'Archimède (22).

6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que le débit massique des boues brutes vers ladite cellule de gavage (20) est asservi au couple de charge de la vis (22)

du dispositif de transfert vertical.

7. Procédé selon l'une des revendications précédentes,

caractérisé en ce que les eaux usées, notamment les eaux de surverse et/ou de filtrat, sont traitées par décantation/clarification avec ou sans prétraitement physico-chimique, les sédiments étant filtrés ou décantés par centrifugation pour extraire des boues à faible teneur

minérale de siccité supérieure à 30% de matière sèche.

8. Appareillage pour la mise en oeuvre du procédé selon

l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce

qu'il comporte dans l'ordre d'opérations: - au moins un tamis (32) vibrant (crible) ou rotatif (tambour/trommel); - un premier étage de séparateur hydrocyclone (46) équipé d'une cuve d'alimentation (42) et d'une pompe d'injection (44); - au moins un second étage de séparateur hydrocyclone (70) équipé d'une cuve d'alimentation (68) et d'une pompe d'injection (72); et - une table d'essorage (92) et/ou de déshydratation en

souverse du dernier étage d'hydrocyclone.

9. Appareillage selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il comporte une cellule de lavage et/ou de décantation/écrémage (58) en souverse de premier étage d'hydrocyclone et disposée entre les deux étages de

séparateurs hydrocyclones.

10. Appareillage selon la revendications 9, caractérisé

en ce qu'au moins une des cuves d'alimentation des hydrocyclones et de la cellule de lavage (42, 68, 58) comporte un dispositif à déversoir (48, 74, 60) pour l'élimination des matières de faible densité.

11. Appareillage selon l'une des revendications 8 à 10,

caractérisé en ce qu'il comporte au moins une entrée d'eau claire, usée ou retraitée (36, 64, 97) au niveau du tamis vibrant (32), de la cellule de lavage (58) ou de la table

d'essorage (92).

12. Appareillage selon l'une des revendications 8 à 11,

caractérisé en ce qu'il comporte un recyclage total ou partiel d'au moins une des surverses (52, 78) d'hydrocyclone ou du filtrat de ladite table d'essorage (96).

13. Appareillage pour la mise en oeuvre du procédé selon

l'une des revendications 5 et 6, caractérisé en ce qu'il

comporte une trémie de réception (10) allongée à section pyramidale inversée équipée en fond d'au moins une vis sans fin (12, 14) pour le transfert horizontal et en extrémité une cellule de gavage (20) pour un dispositif de transfert vertical à vis sans fin (22) et des moyens de régulation (28) de la vitesse de la ou des vis (12, 14) de transfert horizontal en fonction du couple de charge de la

vis (22) dudit dispositif de transfert vertical.