FR2996223A1 - Procede d'elimination des boues d'epuration par oxydation catalysee de la fraction organique - Google Patents

Procede d'elimination des boues d'epuration par oxydation catalysee de la fraction organique Download PDF

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Abstract

L'invention concerne un procédé d'élimination des boues d'épuration, des margines et de toutes autres boues à prédominance organique importante suivant un principe d'oxydation catalysée, in situ ou non, dont l'oxydant est le peroxyde d'hydrogène et le catalyseur un ensemble de minéraux et de métaux.

Description

-1- Procédé d'élimination des boues d'épuration par oxydation catalysée de la fraction organique : La présente invention concerne un procédé d'élimination des boues d'épuration, des margines et de toutes autres boues à prédominance organique importante suivant un principe d'oxydation catalysée, in situ ou non, dont l'oxydant est le peroxyde d'hydrogène et le catalyseur est un ensemble de minéraux et de métaux. Les boues biologiques sont spécifiquement des boues d'épuration urbaines ou industrielles issues de l'assainissement collectif ou individuel. Les boues sont dites urbaines lorsqu'elles sont produites par une station d'épuration traitant les eaux usées collectées par le réseau public d'assainissement et industrielles lorsqu'elles sont produite par des unités industrielles. Les boues biologiques proviennent du traitement biologique des eaux usées dont le principe est de faire dégrader les substances organiques présentes dans l'eau par les microorganismes qu'elles contiennent et que l'on cultive à cet effet. Les boues biologiques résultent de la transformation des matières organiques contenues dans les eaux usées. Elles représentent la majorité des boues produites en Station d'Epuration. Les traitements appliqués aux boues "biologiques" ont plusieurs objectifs. lis visent, selon la dévolution finale des boues, à réduire leur volume, leur pouvoir de fermentation lié à leur teneur en matière organique, ou éventuellement à les hygiéniser, c'est-à-dire en éliminer les bactéries et parasites présents. Ces traitements permettent de limiter les nuisances olfactives, les risques sanitaires, mais aussi faciliter leur stockage, avant leur élimination ou leur valorisation. La stabilisation permet de diminuer le pouvoir de fermentation des boues, c'est-à-dire soit de dégrader les matières organiques qu'elles contiennent, soit de bloquer leurs réactions biologiques. Cette opération peut aussi assurer une fonction d'hygiénisation partielle, c'est-à-dire -2- d'élimination des agents pathogènes présents dans les boues. Elle permet de limiter les nuisances olfactives. La stabilisation peut être obtenue par des moyens biologiques, chimiques ou thermiques. Si elle intervient après l'épaississement, la stabilisation est souvent obtenue par digestion anaérobie. L'épaississement est le premier stade de traitement des boues. Son principe consiste à enlever une partie plus ou moins importante de l'eau contenue dans les boues. L'épaississement peut être gravitaire, par flottation, par égouttage ou par centrifugation. Il a pour objectif de réduire le volume des boues brutes et d'augmenter la concentration des matières solides. La déshydratation permet de pousser plus loin la réduction du volume des boues. Elle est effectuée sur des boues épaissies, stabilisées ou non, et vise à éliminer d'une façon plus ou moins poussée leur humidité.
La déshydratation recourt à trois grandes familles de techniques : la filtration, la centrifugation et le lit de séchage. Ces procédés nécessitent un conditionnement préalable des boues, généralement par un réactif floculant permettant d'agglomérer les matières solides et de favoriser ainsi la séparation liquide / solide.
Le séchage est réalisé en « lit » (carreaux) dans lesquels les boues liquides, après épaississement, sont déversées pour subir un séchage par drainage et évaporation de la fraction liquide. Différents seuils de séchage sont visés en fonction de la filière d'utilisation finale: - le séchage partiel (30% à 45% de siccité), appliqué pour des boues destinées à être incinérées dans un four spécifique (uniquement dédié à l'incinération des boues) ou à être évacuées en décharge; - le séchage poussé (autour de 60% de siccité), pour les boues destinées à -3- la valorisation agricole et à la co-incinération avec les ordures ménagères ou à être évacuées en décharge; - le séchage total (plus de 85% de siccité), qui ouvre la voie à toute forme de valorisation (agricole, thermique, valorisation en cimenterie...) ou à être évacuées en décharge. Les procédés d'extraction de l'huile d'olive engendre la production d'effluents liquides, nommés margines. Le pressage de 1 tonne d'olives produit en moyenne 1,5 tonnes de margines avec les modes de production modernes. Les margines sont la phase aqueuse provenant de la centrifugation. Les margines ont une couleur brun à brun rougeâtre, d'aspect trouble. Ces effluents ont une forte charge saline et sont très acides, riches en matières organiques et en polyphénols peu biodégradables. Ces eaux sont caractérisées par un pH de 4.5 à 5 et une conductivité de l'ordre de 10 mS/cm, la DCO (demande chimique en oxygène) peut varier de 50 à 220 g/I. Le procédé développé met en oeuvre un multi composant liquide d'oxydation catalysé générant l'hydroxyle OH. Le procédé vise une élimination physique des boues biologiques urbaines et industrielles par oxydation de la matière organique.
Le taux d'élimination est fonction du taux de matière organique et peut atteindre des valeurs supérieures à 70% selon le ratio eau - résidus sec - concentration du multi composant - temps de contact. Généralement le temps de contact ne dépasse pas 48 heures sauf dans le cas des margines pour lesquelles il peut s'étendre à plusieurs semaines.
Le procédé utilise le peroxyde d'hydrogène comme oxydant et des catalyseurs hétérogènes, dans leur ensemble ou par combinaison, qui -4- sont : les Silicates, l'Oxyde d'Aluminium, l'Oxyde Fer, l'Oxyde de Manganèse, l'Oxyde de Magnésium, l'Oxyde de Calcium, l'Oxyde de sodium, l'Oxyde de Potassium, l'Oxyde de Titane, d'autres oxydes de métaux peuvent incorporer la formulation.
Le procédé est écologique et la décomposition du multi composant conduit à de l'eau et à de l'oxygène, des silicates et des oxydes de minéraux et métalliques sous formes de trace. Son principe actif agit sur les bactéries, virus, protozoaire... par mutagénèse assurant ainsi l'innocuité des boues résiduelles. Il agit également, par réduction ou élimination, sur les micropolluants pouvant se trouver dans les boues tels les solvants chlorés (TCE - PCE), les pesticides (chlorophenoxyl, atrazine, pendimethalin), les résidus de pétroles (BTEX, PAH, TPH, MTBE, FUEL), les PCB, les Phénols... Le procédé agit sur une large gamme d'odeurs tels les composants soufrés, azotés, acides, Aldéhydes... par élimination des agents précurseurs. Il agit, également, contre la prolifération des insectes par une action directe de destruction des oeufs de pontes. L'intérêt du procédé réside dans l'élimination des étapes de stabilisation et de déshydratation conduisant à une économie en énergie et à l'élimination de la consommation d'agents de floculation. Il réside, aussi, par un faible coût d'investissement pour sa mise en oeuvre ne nécessitant que l'apport d'une pompe doseuse pour son injection on line et, pour le cas de lit de séchage, de vannes d'arrêt des drains.
Au delà de ces applications, de nombreux domaines peuvent bénéficier du procédé comme les boues de savons de raffinerie d'huile, les boues de graisses de la transformation de produits halieutiques, les boues de mélasse de sucrerie, les boues liées à l'activité pétrolière... -5-

Claims (5)

  1. REVENDICATIONS1 - Procédé d'élimination physique des boues d'épuration biologiques urbaine et industrielles par oxydation catalysée de la matière organique mettant en oeuvre un multi composant liquide.
  2. 2 - Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que les boues industrielles sont à caractère organiques.
  3. 3 - Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'oxydant est le peroxyde d'hydrogène.
  4. 4 - Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que le catalyseur est un ensemble de composés qui sont : le Silicate, l'Oxyde d'Aluminium, l'Oxyde Fer, l'Oxyde de Manganèse, l'Oxyde de Magnésium, l'Oxyde de Calcium, l'Oxyde de sodium, l'Oxyde de Potassium, l'Oxyde de Titane, d'autres oxydes de métaux.
  5. 5 - Procédé selon les revendications précédentes caractérisé par le fait qu'il est écologique, la décomposition du multi composant conduisant à de l'eau et de l'oxygène, des oxydes de minéraux et métalliques sous forme de traces. 7 - Procédé selon les revendications précédentes caractérisé par le fait qu'il assure une innocuité des boues résiduelles par élimination des bactéries, virus... 8 - Procédé selon les revendications précédentes caractérisé par le fait qu'il assure la réduction et l'élimination des micropolluants dans les boues résiduelles. 9 - Procédé selon les revendications précédentes caractérisé par le fait qu'il assure une élimination des agents précurseurs des odeurs. 10 - Procédé selon les revendications précédentes caractérisé par le fait que le mode d'injection du produit multi composant se fait online. -6-- Procédé selon les revendications précédentes caractérisé par le fait que le temps de contact du produit multi composant - boues d'épuration biologique ne dépasse pas 48 heures. 12 - Procédé selon les revendications précédentes caractérisé par le fait que le temps de contact du produit multi composant - margines peut être de plusieurs semaines. 13 - Procédé selon les revendications précédentes caractérisé par le fait que son utilisation permet des économies d'énergies. -7-
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN106830622A (zh) * 2017-03-03 2017-06-13 中山朗清膜业有限公司 一种基于零价铁‑硅酸盐体系的污泥调理剂及脱水方法
CN106830622B (zh) * 2017-03-03 2019-11-08 中山朗清膜业有限公司 一种基于零价铁-硅酸盐体系的污泥脱水方法

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