JP2013540586A5 - - Google Patents

Description

水を浄化する方法及び装置

本発明は、特定の流量で連続フローで供給される液体及び／又はスラッジに存在するコロイド構造物を処理することによって水を浄化する方法に関する。

また、本発明は、このような処理を可能にする装置に関する。

本発明は、例えば、乾燥物質（ＤＭ）を含有している水などの、粘稠な水の浄化の分野、及びスラッジ脱水の分野で特に重要な用途を提供するが、これらに限定されない。

廃水、汚染水、混濁水又はドロドロの水の大半はコロイドを含み、これらは、懸濁液の固体部分、特に有機画分、又は、水自体の中に存在する。

これらのコロイドは、廃液全体に、不利益の原因となる着色及び不透明の特徴を与える。

本発明は、これらのコロイド構造物を攻撃することによって、処理後に著しく透明な廃液をもたらすことを目的とする。

コロイドの存在を少なくとも部分的に排除するための公知の方法は、既に存在する。

これらの方法は、処理プロセスチェーンにおいて、コロイドを凝集及び固定するために十分な量の、１以上の凝固剤、そして凝集剤を添加することを本質的に伴い、続いてコロイドは、例えば、沈澱又は遠心処理によって除去される。

しかしながら、従来技術の方法は、液体廃液からコロイドの十分な除去ができず、多くの場合高濁度で及び／又は高含水率の固体画分に、残される。

そして、このような処理は、輸送のため、及び、一般に、補助燃焼のためにかなりのコストが必要となる。

本発明により、かなりの量の試薬を添加することなく、高純度の水をもたらしながら、スラッジの量を減少させることが可能となる。

コロイド粒子は、２つの本質的な特徴を有することが公知である。

コロイド粒子は、非常に小さな直径（１nmから１μm）で、負の電荷を有し、コロイド間の反発力を生じさせる。

これらの２つの特徴は、コロイドに、非常に低い沈降速度をもたらす。この低い沈降速度は、水処理の文脈ではゼロであると考えることができる。

公知の凝固／凝集処理では、この問題を以下の通りに解決する。

第一段階の、凝固では、金属塩（一般に鉄塩又はアルミニウム塩）の添加によって、コロイド間の反発が抑制される。金属陽イオン（Ａｌ^３＋及びＦｅ^３＋）がコロイドに結合して、コロイドを中性化する。コロイド粒子は、その後、衝突することが可能となる。

第二段階では、凝集が、コロイドの小さな直径の問題に対処する。実際、コロイドの低い質量は、処理の面で活用可能な自然沈澱を許容しない。

凝集剤の添加によって、コロイド粒子の凝集がもたらされ、コロイドの凝集物（フロックと呼ばれる）は、沈澱できる十分な質量を有する。

添加される凝集剤は、一般的に、有機又は天然のポリマーである。

本発明は、コロイドを除去するための、従来技術の概念とは根本的に異なる概念から出発をする。

これを達成するために、本発明は、驚くべきことに、コロイドの除去を妨げるコロイドの負の特性の消失をもたらすように、液体でかつドロドロの、コロイドを含んだ廃液に、密閉された酸化（空気）媒体で、高エネルギー（＞１００００Ｊ）を与えることを狙っている。

スラッジの脱水に適用すると、この方法は、単独で、又は、遠心分離若しくは濾過などの、他の分離技術と組み合わせて実施されるかどうかにかかわらず、液体／固体分離を容易にし、すばらしい結果をもたらす。

特に、この方法は、高度に鉱化したスラッジ（すなわち、５％から１５％未満の乾燥物質１００重量％当たり１％の有機物質を有するもの）に対してそれ自体ですばらしい結果をもたらす。

あまり鉱化されていないスラッジについては、１０％以上、例えば２５％固体の増加を強化する、装置の下流における補完的な分離ツール（ベルトフィルタ又は遠心分離）とこの方法が組み合わせられる場合に、最適化された収率を得ることが可能である。

したがって、本発明を実施する１つ以上の反応器の追加によって、既存のプラントを容易に強化することができ、これにより、続いて、例えば、スラッジの輸送及び最終的な焼却の費用が節約される。

本発明は、更に、非常に低い電力消費量を示し、消耗材料（圧縮空気、添加剤）をあまり使用しない。

更に、この方法は、容易に移動可能でしたがって簡単にアクセスできない部位に設置することが可能な、単純で、非常に小型の装置を用いる。

本発明では、連続的動作が可能で、開発への制約は非常に緩和される。

本発明による処理は、更に、いかなる汚染も引き起こさず、その一方で、液体／固体分離の分野において公知の技術（遠心分離、プレスフィルタ、ベルトフィルタ、連続的に酸素を添加する再循環等）よりそれ自体非常に経済的な技術を用いる。

最後に、本発明は、驚くべきことに、有用な残留物を構成する新しいタイプの多孔性の脱水されたケーキをもたらす。

この目的のために、本発明は、本質的に、Ｑ_ＥＢ＝Ｖ_ＥＢ／時の流量で連続フローで供給される液体及び／又はスラッジに存在するコロイド構造物を処理することによって浄化する方法を提供する。この方法は、フローが、大気圧に対して過圧状態のチャンバに吹き付けられ、前記チャンバが、容積ｖ＜Ｖ_ＥＢ／２０を有する連続的又は半連続的な流路チャンバであり、流量ｄでのチャンバへの空気の同時注入が、前記チャンバへのフローの供給の下で行われるという点で、特徴づけられる。

上の定義において、値Ｖ_ＥＢは、当然体積の値であり、例えばm³で表される。

チャンバとは、特定の密閉された容積のタンク又は反応器を意味し、反応器の断面より限定された断面を有する、フローのための入口及び処理後のフローのための出口を含む。

したがって、チャンバは、加圧下の流路としてのチャンバである。

値ｖ＜Ｖ／２０又はｖ＜５％Ｖは、未満となる値、又は、±１０％から２０％のオーダの許容誤差の、ほぼ未満となる値を意味する。

有利には、ｖ≦Ｖ／２５又は≦Ｖ／５０である。

本発明の１つの有利な実施形態では、特に、同じ小型チャンバの複数の機能の組み合わせにより、すなわち、４つの機能区画を提供することにより、優れた結果が獲得される。

わずかに圧縮された空気の導入のための区画。この区画はまた、懸濁液を受け入れ、又は、最も重い粒子の沈澱を防止し、最も重い粒子は、反応器内で上昇すること及び最も微細な粒子と共に頂部に出てくることが可能である。

液体のフローが導入される流体衝突区画。

重量で約１の気体、０．１の水、０．０１の固体の量からなる層の上昇区画。この区画では、推奨された質（流量及び圧力）の空気の供給によって、非常に活発な撹拌が可能となる。

例えば、反応器の頂部に位置する滑り弁によって調節される減圧区画。この滑り弁の例では、弁は、約０．５から２barの相対圧力で反応器を維持することが必要とされる。

したがって、本発明では、ポンピングの運動エネルギーを基礎として、高い運動エネルギーを伝達することが可能である。ポンピングの運動エネルギーは、小さな容積内で衝突エネルギーに変換される。

ある程度の量の空気の同時の導入は、乱流を更に増加させることによって、小型チャンバのエネルギーレベルを増加させる。

したがって、チャンバ内の水力学体制は、かなりの乱流となる（Ｒ_ｅ＞＞３０００m²/sに対して）ように調整され、その結果、空気の注入に伴う酸化と組み合わされて、コロイド構造物の除去又は破壊がもたらされる。

これは、空気、水とスラッジ間の衝突が、廃液の酸化を提供すると同時に、コロイド間の間隙水の一部の、空気への物理的な置換によって、固体内部に空気をもたらすためである。

例えば、９０％の有機物質を含有しているＤＭを多く含んだ（＞２０グラム／リットル）、石油産業から得られた産業スラッジでは、フィルタ又は遠心処理による固体の増加により、有色で濁った残留水、つまりコロイドをまだ含有するという徴候、がもたらされることが観察されたが、（固体の増加などの別の手段の前に）本発明による方法を使用する場合には、得られる残留水は、当業者が関係する限り、３００mg/l未満のＣＯＤ、換言するとコロイドのない、透明なものとなる。

最後に、予想外にも、本発明による方法が、水に溶解された分子の除去を可能にし、実質的な汚染除去をもたらし、したがって所望の浄化を更に援助することが観察された。

フローは、有利には、少なくとも２つの部分フローから形成され、この部分フローは、１つが別のフローに吹き付けられる。

有利な実施形態では、１つ及び／又は他の以下の手段が、同様に使用される。
− フローは、チャンバの下半分に位置する２つの同一の向かい合ったオリフィスを介して、前記チャンバに注入され、空気は、前記オリフィスの下で注入され、空気、水及びスラッジは、チャンバの頂部で流出する。
− 空気は、流量ｄ＞１．５Ｑ_ＥＢで、例えば、５Ｑ_ＥＢより大きく、それから１０Ｑ_ＥＢで、又は、Ｑ_ＥＢの１．５倍と１５倍の間の流量で、注入される。
− 空気は、平均圧力で注入される。平均圧力とは、１．４barと２．５barの間、有利には１．６barと１．９barの間を意味する。このような圧力は、より大きな泡を発生させ、泡は、チャンバ内にランダムに分散することによって、より効果的に媒体に浸透することが可能となる。
− Ｖ_ＥＢ＜Ｖ／５０。
− ｖ≦Ｖ_ＥＢ／１００。
− 少なくとも１つの液体試薬が、チャンバの内部に流量ｑで連続的に添加される。
− 流量Ｑ_ＥＢは、１５m ³ /h以上で、流量ｄは、２５m ³ /h以上、そして、チャンバ内の相対圧力は、０．８bar以上である。
− 流量Ｑ_ＥＢは、２０m ³ /h以上で、流量ｄは、５０m ³ /h以上、そして、チャンバ内の相対圧力は、１．２barより大きい。
− 液体試薬が、カチオン性有機凝集剤である。
− 廃液は、チャンバから出た時に脱気され、得られた気体が、底部で空気の注入を行うために使用される。

本発明は、また、Ｑ_ＥＢ＝Ｖ_ＥＢ／時の流量で連続フローとして供給される液体及び／又はスラッジに存在するコロイド構造物を処理する装置を提供する。この装置は、以下のものを含むという点で、特徴づけられる。
チャンバの下半分に位置する少なくとも２つの同一の向かい合ったオリフィスを含む容積ｖ＜Ｖ_ＥＢ／２０の密閉型チャンバ。
スラッジを収集する手段、及び、スラッジのフローを供給し、前記オリフィスの１つを介してそれぞれ注入される、少なくとも２つの部分フローで、前記チャンバに収集する手段。
前記オリフィスの下に流量ｄでチャンバに空気を供給する手段。
そして、過圧状態でチャンバを維持するように調整された、フローを除去する手段。

指定された閾値を超えたところで放出をする圧力安全弁を介して、フローは、有利には頂部で除去される。

また、有利には、容積ｖ≦Ｖ Ｖ_ＥＢ／５０である。

また、有利には、容積ｖ≦Ｖ_ＥＢ／１００である。

別の有利な実施形態では、装置は、チャンバに直接指定された流量で液体試薬を供給する手段を含む。

非限定的な例として与えられた実施形態の、以下の説明を読むことで、本発明がより十分に理解されるであろう。説明は、以下の添付図面について言及する。

本発明の一実施形態による処理方法の原理を示したスキームである。 本発明による装置の一実施形態の操作スキームである。 本発明による装置を使用した、スラッジのコンバージョンを示した略図である。

図１は、ここでより詳細に説明される本発明の実施形態に従った、廃液中に存在するコロイド構造物を処理又は破壊するための方法の原理を示す。

軸３の方向に伸び、例えば、５０リットルのオーダーの小さな容積ｖを有する楕円形チャンバ２によって形成される反応器１に、廃液（矢印４）が、チャンバの軸３について左右対称の２つの向かい合ったポート５及び６を介して、注入される。

ポートは、例えば、チャンバの高さＨの５分の１から３分の１の間の、チャンバの底７からの距離ｈで、チャンバの底部に位置する。

互いに反対に位置するこれらの２つのポートは、乾燥物質（ＤＭ）を多く含んだ水（例えば、ＤＭ１０％／総重量のτ）のフローを圧力下に供給することを可能にし、２つのフローが区画８でぶつかるかなりの衝突を引き起こす。

換言すると、対向するポートを介して、小型反応器１のチャンバにもたらされる外側（図示せず）からの水のポンピングは、給水ポンプ又はポンプ（図示せず）の出口圧力によって、区画８でフロー間の衝突を発生させる。この衝突は、ポート上流の前記給水ポンプの水の高さ、及び回路の損失水頭に依存する。

従来、過度に欠陥のない市販の産業ポンプ及び回路を使用して、チャンバ内へのポートの出口９で２barの圧力が、容易に達成できる。

ポンピングの運動エネルギーは、衝突エネルギーにその時点で変換され、この衝突エネルギーは、小型化された大きさだが、スラッジの最大粒子径と抵触しない調節ジェットのポート出口９でのチャンバへの導入流量を増加させることによって、最大化される。

更に、本明細書でより詳細に説明される本発明の実施形態によれば、いくらかの量の圧縮空気（矢印１０）が、区画８の下に導入される。

圧縮とはわずかな過圧を意味し、大気圧に対して相対圧０．１barから１barの間、例えば相対圧０．８barとしてもよい。

この空気は、空気分散ランプ１１、例えば円状、渦巻状、直線状のパイプによって形成されたランプを介してもたらされ、前記パイプ１３に沿って広がるオリフィス１２を介して、気泡をチャンバの表面に分散して導入することができる。

空気は、また、底部のポートを介してもたらされてもよい。

ランプは、例えば、チャンバの高さＨの１０分の１と５分の１の間の、区画８の廃液が衝突する点の下に位置して、例えば１mmと１cm間の気泡直径を有する、大きな泡Ｂをもたらす。

この空気の導入が、チャンバ内のエネルギーレベルを増加させ、チャンバは、処理後の廃液除去のための出口１４に対して過圧状態となる。

チャンバの上部１５内には、機能区画１６が同様に得られ、そこで、ブラウン運動（破線１７）を特徴とする、極度の乱流混合が、実現される。

反応器の底部１８には、従来通り、反応器の頂部を通って流出しないとても密な成分のためにパージ１９が提供され、このパージは順次空にされる。

反応器の出口１４から流出するのは空気、水及びスラッジであり、スラッジは、最初は固体物質含有量が５００mg/l以上に接近することもあったが、デカント後に、特に、３０mg/lより小さいか、又は更に１０mg/lより小さい非常に低い固体物質含有量で、固体物質から物理的に分離した透明な水をもたらす。

この段階で得られた脱コロイド化した固体物質は、より多孔質で、そのため、容易に圧縮可能である。その最初の有機物質レベルによっては、反応器から出た時に直接小球状化可能である場合もある。

例えば、空気は、チャンバ自体の中の圧力に対して絶対圧１．６barと１．９barの間の、平均圧力で導入され、その結果、混合物に大きな泡が存在することになり、それは、混合物を貫通して反応器内にランダムに分布することが可能で、期待した混合を発生させる。

更に、空気は、高い流量ｄで、換言すると、入ってくる水の流量Ｑ_ＥＢ（m³/h）の１．５倍から１５倍の流量（Nm³/h）で、導入される。

反応器から引き抜かれる気体は、増圧器の流量で水及びスラッジと共に放出され、回収、処理、そして、必要に応じて、反応器の底部でもう一度使用するために再利用することができる。

砂、砂利等の種類の粗い物質の存在が、衝突数を増加させて、結果として、プロセスを強化することに注意すべきである。

頂部から放出された上行性のフローを発生させることにより内部のエネルギーを最適化するような方法で、チャンバの圧力もまた、準備及び／又は調節される。

したがって、このような圧力は、回路の機能的特色（ポンプの水位）の関数としてだけでなく、廃液の種類及び所望の処理の流量の関数として、決定される。

反応器のために最終的に選択される大きさも、化学工学の分野における技術者の基礎知識での関数及びフローの図の関数として、当業者によって指定される。

圧力及び出口は、例えば、与えられた圧力が限度を超えた場合にはフローを放出する弁を介して、確実に行われる。

本発明による方法は、三相―固相、液相及び気相―での撹拌を用いるため、脱気、水より高密度の固相、及び水の除去を考慮した、分離を出口で実行することが必要となる。

有利な一実施形態では、更に、凝固剤（例えば、石灰、塩化第二鉄等）が添加される。

この補完的な添加は、例えば、機能区画１６で行われる。

したがって、５５リットルの直径を有し、直径４０mmの注入ノズルを反応器内に有する反応器で、２０m³/hまでのスラッジを処理することができる。

驚くべきことに、反応器内の圧力が０．８barの相対圧力より大きい場合には、例えば、ＤＭ（乾燥物質）を５％含有する、水で拡散したスラリーで形成されるヘドロ状の水の供給量Ｑ_ＥＢが、１５m³/hより大きく、なお、前記ＤＭが、沼沢地の草、粘土、砂及び様々な石油残留物の生物分解から痕跡程度（＜１％）で獲得され、そして、空気の流量ｄが２５m³/hより大きい場合には、乾燥後、新しく、多孔質で、顆粒状の外観を有するスラッジの、最大デカント流量で、特別な分離が得られることが、本発明の方法によって更に観察される。

５５リットルの反応器及び廃液を注入するためのその中の４０mmのノズルによって、非常に速い衝突流量の値が獲得され、そして、特に短い反応器内の滞留時間が獲得される（下の表１参照）。

したがって、本発明によって、数秒以内に、従来技術で得られる脱水より、非常に高度な脱水を得ることが、可能となる。

処理中のこの評価可能な時間的な利益に加えて、電力、圧縮空気及び凝集剤の非常に少ない消費が標準となる。

更に、チャンバの低い容積は、それを容易に移動可能にし、非常に簡単に連続的動作を確保しながら、アクセスが困難である部位に取り付けることを可能にする。

本発明による処理は、いかなる汚染も引き起こさず、遠心分離、プレスフィルタ、ベルトフィルタなどの、液体／固体分離のみの作業のために考慮が与えられる他の処理システムと比較して、非常に経済的な装置で処理を達成する。

例えば、下の表２は、Fos sur Mer industrial treatment stationからのスラッジに対する本発明による方法によって得られた固体の改善Δを報告する。このスラッジは、石油化学の分野で、低い鉱物含有量（９０％の有機物質）を有する。

ベルトフィルタ（その上で水及びスラッジがポンピングによって除去され、スクイズロール間に搬送される濾布を有する）での単純な処理と、本発明による方法で前処理後の同じベルトフィルタでの処理の間で、比較を行う。

チャンバ容積Ｖ＝５５ｌで、チャンバの入口での指定したＤＭ含有量（g/l）に対して、スラッジ流量Ｑ_ＥＢ（m³/h）、気体流量ｄ（Nm³/h）及びチャンバ内での相対圧力Ｐ（bar）のパラメータを変化させた。

スラッジの最初の条件、すなわち、新鮮（中間の貯蔵なし）、あまり新鮮でない（３日間の貯蔵後）又は発酵した（酸素の非存在下で数日の貯蔵）、に応じた結果も提供される。

高い気体流量（スラッジ流量の８倍）及びチャンバ内の高い圧力（１．３bar）が、相当低い初期含有量（８．２g/lのＤＭ）に対して４８．８％（試験＃１０）固体を増大させるということが分かり、効果的な脱コロイドの効力を示す。

平均して（試験＃１３から１６を参照）、スラッジ流量より２０倍多い気体流量に対して３２．４g／l含んだ新鮮なスラッジで、チャンバ内の相対圧力が１barの場合に、本発明による方法は、２４％から３６．４％、又は平均して３０％固体（スラッジの総重量、すなわちＤＭ＋液体に対する、重量での乾燥物質（ＤＭ）含有量）を増加させる。

沈殿物（高度に鉱化したスラッジ）について単一の装置（補完的な処理なし）によって、及び、補完的な処理（ベルトフィルタ）を伴って得られた結果の例が、表３に続いて示される。

本発明による処理のみの場合が、ベルトフィルタのみの場合と比較され、固体の改善が１５％から１８％を越えることはない。

フィルタ又は遠心分離での補完的な処理をしない場合でも、ここで優秀な結果が得られる。

本明細書でより詳細に説明される本発明の実施形態による装置２０のための運転スキームが、図２に示される。

装置２０は、流量Ｑ_ＥＢ＝Ｖ／ｈで連続フローとして２１で供給されたスラッジの液体部分と乾燥物質間の分離を可能にし、ポート２２に供給するために２１の供給された水は続いて２つに分割される。

より具体的には、装置２０は、流量Ｑ＝Ｖ／ｈ１．５m³/hに対して、例えば５５リットルのＶの２０倍未満の容積ｖを有し、例えばチャンバの高さの３分の１に等しい距離の、チャンバの下半分２３に位置する、少なくとも２つの同一の向かい合ったオリフィス又はポート２２を含んだ、密閉したステンレス鋼チャンバＥを含む。

例えばチャンバは、例えば頂点において１２０°のオーダの角度を有する、２つの同一の円錐区画２５によって頂部及び底部で終端する円筒状部分２４で構成される。

それぞれの端部は、上部のチューブ２６及び下部のチューブ２７で終端する。下部のチューブ２７は、乾燥物質３０の断続的な除去のための、滑動弁２９を備えたパイプライン２８に接続され、乾燥物質は、チャンバの底２７でデカントされる。

装置２０は、オリフィス２２の下に流量ｄでチャンバに空気３２を供給する手段３１を更に含む。

例えば、５cmの小さな直径で、円筒状のチャンバの直径に実質的に等しい長さを有する直線のパイプ又はチューブ３３により、この供給は行われ（前記チャンバは、その中へ分散される圧縮空気の出口としての、規則正しく間隔を置かれたノズル３４を含む）、相当量の撹拌（渦３５）を引き起こす相当量の泡を発生させる。

それ自体公知の手段３６は、例えば凝固剤といった、液体試薬３７を供給するために提供される。これらの手段は、例えば、貯蔵タンク３８によって形成され、定量ポンプ３９及び遠隔操作の滑り弁４０によって、ポート２２より上のチャンバ内の乱流区画に供給する。

装置２０は、例えば、１．３barの、指定されたチャンバ内の圧力を超えると開放される滑り弁又は他の弁４２を経由して、チャンバを通過した液体を連続的に除去する手段４１を更に含む。

相対的な過圧状態にチャンバを維持するために必要とされる損失水頭を構成する回路の下流自体により、滑り弁を提供しないことも可能である。

続いて、廃液４３は、頂部で除去され、最後は、それ自体公知である沈降タンク４４に行き着く。

例えば、この沈降タンク４４は、乱流を制限するために、除去パイプ４６が動作水位４７の下に開口している円筒タンク４５からなる。

タンク４４自体は、乱流のないサイドタンク部分４９を通じて、排水路を介して４８で放出する。このサイドタンク部は、位置によって、透かし細工の壁によりタンクの残りから分離されている。

沈澱した固体物質５０は、底部５１で除去され、続いて処理することが可能である。

図３の平面図では、本発明に従って、スラッジ５２から、パンケーキ状のもの５３をもたらす図２の装置２０を示す。

残りの説明では、同じ参照番号が、同じ要素を示すために用いられる。

乾燥物質を含んだスラッジ又は廃液５２から出発する。このスラッジ又は廃液は、流量Ｑ_ＥＢで水の高さＨｏを有するポンプ５５によって環境５４に注入され、互いに対向し、反対側に位置する２つのポート２２を経由してチャンバＥに供給される。したがって、それぞれのポートでの流量は、２つのＱ_ＥＢ／２に分割される。

空気３２の供給は、先に記載した通り、ポート５６を介して、ポートの下で行われる。

それ自体公知で、処理される廃液に応じて当業者によって適合されなければならない、試薬（塩化第二鉄又は石灰などの凝固剤）が、定量ポンプ３９を介してタンク３８から連続的にチャンバＥに供給される。

先に記載したようなチャンバでの処理後、廃液は頂部４１で除去され、図３で模式的に示されるような脱断片化、脱コロイド化した廃液５７が与えられる。

続いて、この脱コロイド化及び脱断片化した廃液は、沈降タンク４５に供給される。数秒内で連続的に行われるデカント後、５８でそのとき観察される水は、非常に透明で、例えば、光の９９％、又は９９．５％さえもが透過する。

６０での可能な補完的圧縮処理の後、５９で、特に有利なスラッジケーキが獲得される。このスラッジケーキは、通気そして固化され、５％から１５％の間の優れた気孔率を有する。

本発明による方法によって獲得されたこの種類の生成物は、新規であり、表土、建築の原料等として、その後の使用のための物質を形成する。

図３を参照にして、本明細書でより詳細に説明される本発明の実施形態に従った、処理法の動作の説明が、ここで、行われる。

環境、例えばスラッジ５２を含んだストリーム５４から、このスラッジが、ポンピング（５５）によって抜き出される。

一適用例では、スラッジの濃度、すなわち、固体物質に対する乾燥物質の割合は、例えば、３％から１０％の間である。

このスラッジは、例えば５m³/hから５０m³/hの間、例えば１５m³/hの流量で、例えば容積Ｖ＝１００ｌのチャンバＥに供給される。

先に記載した通り、この廃液は、２つの向かい合ったポート２２を介して、反応器に注入される。同時に、例えば、２５Nm³/hより多い流量で、反応器の下部のランプ３３を介して空気が供給される。

反応器内の相対圧力は、０．３barから１．５barの間、例えば、廃液を供給するポンプ及び／又はポンプの水位に応じて、更には、チャンバ自体によって、そして、前記チャンバの頂部に位置する除去滑り弁４２によって生じる損失水頭に応じて、０．８barを超える。

反応器内の圧力は、この上部の滑り弁又は他の弁によって特別に調節されてもよい。

したがって、空気と共に撹拌され、供給される廃液は、量、容積そして圧力間の相対比率に対応する期間、反応器にとどまる。

したがってそれは、例えば、除去される前、数秒、例えば１分未満の滞留時間、保持される。

２０m³/hを超える廃液の流量では、チャンバ内の滞留は、例えば１０秒未満でもよいため、この時間は、非常に短くすることもできる。

圧力下の反応器内の接触時間及び滞留時間がフロックの形成及びそれらの沈澱の速度に影響を及ぼすと想定すれば、スラッジの供給速度自体が、上で示した表に従って、衝突速度への直接の作用を有する。

空気の量及び反応器内の圧力の効果も、所望の結果のために、当業者の能力の範囲内の方法で、適合される要素である。

スラッジが処理されると、パイプ４３内の流体流量のフロー圧力に相当する圧力で、反応器から沈降タンク４５へと脱し、沈降タンクで、沈澱がそれ自体公知の方法で発生する。

上澄みとして得られた水は、高純度で、それ自体５８で連続的に除去される。

沈降タンクの底部で得られたスラッジは、指定された周期に従って―例えば、１日に一度―連続的に又は非連続的に除去される。

このスラッジを非常にすばやく再び除去する動作は、その質、特にその優れた気孔率に関する質を増加させる。

したがって、本発明による方法及び反応器によって実行された処理は、多孔性の脱水されたケーキをもたらし、回収されたスラッジは、中空で、乾燥した、操作可能なものとなる。いわゆる従来の乾燥の実施に関する３ヵ月と比較して、同等の結果を得るのに数時間で十分であり、そして、結果として生じるスラッジはより簡単にリサイクル可能であるため、本発明で、スラッジの特徴も、同様に、非常に優れている。

明らかであるように、そして上のテキストから同様に帰着するように、本発明は、より詳細に説明された実施形態に限定されない。そうではなく、これらの実施形態のすべての変形形態、特に、廃液供給ポートが、数が２つより多い、３つ、４つ又はそれ以上であり、そして、チャンバ周辺に規則正しく、そして、角度をつけて配置される形態を包含する。

Claims (18)

1. Ｑ_ＥＢ＝体積Ｖ_ＥＢ／時の流量で連続フローで供給される液体及び／又はスラッジに存在するコロイド構造物を処理することによって前記液体及び／又は前記スラッジを浄化する方法であって、
   フローがチャンバ（２，Ｅ）に吹き付けられ、前記チャンバが大気圧に対して過圧状態であって、容積ｖ＜Ｖ_ＥＢ／２０を有する連続的又は半連続的な流路チャンバであり、流量ｄでのチャンバへの空気（１０）の同時注入が、前記チャンバへのフローの供給の下で行われることを特徴とする方法。
2. 前記フローが、合流させて投じられる少なくとも２つの部分フローから形成されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 前記空気が、流量ｄ＞１．５Ｑ_ＥＢで注入されることを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
4. 前記空気が、１．４barと２．５barの間の圧力で注入されることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の方法。
5. 前記フローが、前記チャンバの下半分（３３）に位置する２つの同一の向かい合ったオリフィス（２２）を介して、容積ｖ＜Ｖ_ＥＢ／２０の前記チャンバ（２，Ｅ）に注入され、前記空気が、前記オリフィスの下で注入され、前記空気、水及びスラッジが、前記チャンバの頂部で流出することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の方法。
6. ｖ≦Ｖ_ＥＢ／５０であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の方法。
7. ｖ≦Ｖ_ＥＢ／１００であることを特徴とする請求項６に記載の方法。
8. 少なくとも１つの液体試薬（３７）が、前記チャンバ（２，Ｅ）の内部に流量ｑで連続的に添加されることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の方法。
9. 前記試薬が、スラッジの乾燥物質含量の０．０５％から０．１％の間の割合で前記チャンバの乱流区画に添加される凝集剤であることを特徴とする請求項８に記載の方法。
10. 前記流量Ｑ_ＥＢが、１５m ³ /h以上で、前記流量ｄが、２５m ³ /h以上、そして、前記チャンバ内の相対圧力が、０．８bar以上であることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の方法。
11. 前記流量Ｑ_ＥＢが、２０m ³ /h以上で、前記流量ｄが、５０m ³ /h以上、そして、前記チャンバ（２，Ｅ）内の相対圧力が、１．２barより大きいことを特徴とする請求項１０に記載の方法。
12. 前記液体試薬が、カチオン性有機凝集剤であることを特徴とする請求項１０又は１１に記載の方法。
13. 廃液が、前記チャンバから出た時に脱気され、得られた気体が、底部で空気の注入を行うために使用されることを特徴とする請求項１〜１２のいずれかに記載の方法。
14. Ｑ_ＥＢ＝体積Ｖ_ＥＢ／時の流量で連続フローとして供給される液体及び／又はスラッジに存在するコロイド構造を処理する装置（２０）であって、
    チャンバの下半分（２３）に位置する少なくとも２つの同一の向かい合ったオリフィス（２２）を含む、容積ｖ＜Ｖ_ＥＢ／２０の密閉型流路チャンバ（２，Ｅ）と、
    スラッジを収集する手段、及び、スラッジのフローを供給し、前記オリフィス（２２）の１つを介してそれぞれ注入される、少なくとも２つの部分フローで、前記チャンバに収集する手段（５５）と、
    前記オリフィスの下に流量ｄで前記チャンバに空気（３２）を供給する手段（３１）と、
    過圧状態で前記チャンバを維持するように配された、全体のフローを連続的又は半連続的に除去する手段（４１、４２）と、
    を含むことを特徴とする装置。
15. 前記フローが、指定された閾値を超えて放出をする圧力安全弁（４２）を介して、頂部で除去されることを特徴とする請求項１４に記載の装置。
16. ｖ≦Ｖ Ｖ_ＥＢ／５０であることを特徴とする請求項１４又は１５に記載の装置。
17. ｖ≦Ｖ_ＥＢ／１００であることを特徴とする請求項１６に記載の装置。
18. 前記チャンバ（２，Ｅ）に直接指定された流量で液体試薬（３７）を供給する手段（３６）を含むことを特徴とする請求項１４〜１７のいずれかに記載の装置。