OA16394A

OA16394A - Method and device for water clarification.

Info

Publication number: OA16394A
Application number: OA1201300174
Authority: OA
Inventors: Patrice Capeau; Michel Lopez; Pascal Gendrot
Original assignee: Orege, Société anonyme à directoire et conseil de surveillance
Priority date: 2010-10-29
Filing date: 2011-10-28
Publication date: 2015-10-07

Abstract

La présente invention concerne un procédé et un dispositif de clarification des eaux par traitement des structures colloïdales contenues dans un liquide et/ou une boue alimenté en flux continu à un débit QEB = VEB/heure. On projette le flux dans une enceinte (2) en surpression par rapport à la pression atmosphérique, ladite enceinte (2) étant de volume v < VEB/20, en injectant simultanément de l'air (10) à un débit d. The present invention relates to a method and a device for clarifying water by treating the colloidal structures contained in a liquid and / or a sludge supplied in a continuous flow at a rate QEB = VEB / hour. The flow is projected into an enclosure (2) at overpressure relative to atmospheric pressure, said enclosure (2) having a volume v <VEB / 20, by simultaneously injecting air (10) at a flow rate d.

Description

OregeOrege

PROCEDE ET DISPOSITIF DE CLARIFICATION DES EAUXWATER CLARIFICATION PROCESS AND DEVICE

La présente invention concerne un procédé de clarification des eaux par traitement des structures colloïdales contenues dans un liquide et/ou une boue alimentée en flux continu à un débit déterminé.The present invention relates to a process for clarifying water by treating the colloidal structures contained in a liquid and / or a sludge fed in a continuous flow at a determined flow rate.

Elle concerne également un dispositif permettant un tel traitement.It also relates to a device allowing such treatment.

Elle trouve une application particulièrement importante bien que non exclusive dans le domaine de la clarification des eaux troubles, par exemple comprenant de la matière sèche (MS) et dans celui de la déshydratation des boues.It finds a particularly important, although not exclusive, application in the field of clarifying cloudy water, for example comprising dry matter (DM) and in that of dewatering sludge.

La plupart des eaux usées, polluées, vaseuses ou boueuses comprennent des colloïdes, qui sont présents soit dans les parties solides en suspension notamment dans leur fraction organique, soit dans les eaux elles mêmes.Most wastewater, polluted, muddy or muddy contain colloids, which are present either in the solid parts in suspension, in particular in their organic fraction, or in the water itself.

Ces colloïdes donnent à l'ensemble de l'effluent une coloration et des caractéristiques d'opacité, source d'inconvénients.These colloids give the whole of the effluent a color and opacity characteristics, a source of drawbacks.

L'invention en attaquant ces structures colloïdales, va permettre d'obtenir un effluent après traitement particulièrement transparent.The invention, by attacking these colloidal structures, will make it possible to obtain a particularly transparent effluent after treatment.

On connaît déjà des procédés permettant d'éliminer à tout le moins en partie la présence de colloïdes.Processes are already known which make it possible to eliminate at least in part the presence of colloids.

Ils consistent essentiellement à ajouter dans la chaîne du procédé d'épuration un ou plusieurs agents coagulants, puis floculants et ce en quantités suffisantes pour agglomérer et fixer les colloïdes, que l'on élimine ensuite par exemple par décantation ou centrifugation.They consist essentially in adding to the chain of the purification process one or more coagulating agents, then flocculants, in sufficient quantities to agglomerate and fix the colloids, which are then removed for example by decantation or centrifugation.

Les procédés de l'art antérieur ne permettent cependant pas d'éliminer suffisamment les colloïdes de l'effluent liquide, qui reste souvent à forte turbidité et/ou dont la fraction solide reste très hydratée.The methods of the prior art do not, however, make it possible to sufficiently remove the colloids from the liquid effluent, which often remains highly turbid and / or the solid fraction of which remains very hydrated.

De tels traitements entraînent alors des coûts de transport importants, et en général de combustion supplémentaire.Such treatments then entail significant transport costs, and generally additional combustion costs.

Avec l'invention il va être possible de réduire la quantité de boue tout en obtenant une eau d'une grande pureté sans ajouts de réactifs en quantité importante.With the invention it will be possible to reduce the amount of sludge while obtaining water of high purity without adding large amounts of reagents.

On sait que les particules colloïdales présentent deux caractéristiques essentielles.It is known that colloidal particles exhibit two essential characteristics.

Elles ont un diamètre très faible (de Inm à 1 pm) et sont chargées électronégativement, engendrant des forces de répulsions intercolloïdales.They have a very small diameter (from Inm to 1 µm) and are electronegatively charged, generating intercolloidal repulsion forces.

Ces deux caractéristiques confèrent aux colloïdes une vitesse de sédimentation extrêmement faible, que l'on peut même considérer comme nulle dans le cadre du traitement de l'eau.These two characteristics give the colloids an extremely low sedimentation rate, which can even be considered as zero in the context of water treatment.

Avec les traitements connus de coagulation/floculation, on résout ce problème de la façon suivante.With the known coagulation / flocculation treatments, this problem is solved as follows.

Dans un premier temps, la coagulation, par ajout de sels métalliques (généralement de fer ou d'aluminium) permet de supprimer les répulsions intercolloïdales. Les cations métalliques (Al³* et Fe³⁺) se lient aux colloïdes et les neutralisent. Les particules colloïdales peuvent désormais se rencontrer.Initially, coagulation, by adding metal salts (generally iron or aluminum) makes it possible to suppress intercolloidal repulsions. Metal cations (Al ³ * and Fe ³⁺ ) bind to colloids and neutralize them. Colloidal particles can now meet.

Dans un second temps, la floculation permet de s^fattaquer au problème du faible diamètre des colloïdes.Secondly, flocculation allows s ^f tackle the problem of small diameter of the colloids.

Leur faible masse ne permet pas en effet de sédimentation naturelle et exploitable dans le cadre d'un traitement.Their low mass does not allow natural sedimentation which can be exploited in the context of a treatment.

Grâce à l'ajout de floculant, une agglomération des particules colloïdales est engendrée, l'agglomérat de colloïdes appelé floc disposant d'une masse suffisante pour pouvoir se décanter.By adding flocculant, an agglomeration of colloidal particles is generated, the agglomerate of colloids called floc having sufficient mass to be able to settle.

Le floculant ajouté est généralement un polymère qu'il soit organique ou naturel.The flocculant added is generally a polymer, whether organic or natural.

L'invention part d'une idée radicalement différente des idées de l'art antérieur, pour éliminer les colloïdes.The invention starts from an idea radically different from the ideas of the prior art, to eliminate colloids.

Pour ce faire elle vise à introduire une grande énergie (> 10.000 J) dans l'effluent chargé de colloïdes à la fois liquide et boueux, le tout en milieu confiné et oxydant (air), ce qui, de façon étonnante va entraîner la perte des caractéristiques négatives des colloïdes empêchant leur élimination.To do this, it aims to introduce a great deal of energy (> 10,000 J) into the effluent loaded with both liquid and muddy colloids, all in a confined and oxidizing environment (air), which, surprisingly, will lead to the loss negative characteristics of colloids preventing their elimination.

Appliqué à la déshydratation des boues, le procédé facilite la séparation liquide/solide et permet d'obtenir un excellent résultat, qu'il soit mis en œuvre seul ou en combinaison avec d'autres techniques de séparation comme le centrifugeage ou la filtration.Applied to the dewatering of sludge, the process facilitates the liquid / solid separation and achieves an excellent result, whether it is carried out alone or in combination with other separation techniques such as centrifuging or filtration.

En particulier, ce procédé permet d'obtenir d'excellents résultats seul pour des boues très minéralisées (c'est à dire présentant un % de matière organique sur 100% en poids de matière sèche inférieur à de 5 à 15%) .In particular, this process makes it possible to obtain excellent results on its own for very mineralized sludge (that is to say having a% of organic matter over 100% by weight of dry matter of less than 5 to 15%).

Avec des boues moins minéralisées, il est possible d'obtenir un rendement optimisé lorsqu'il est combiné avec un outil de séparation complémentaire disposé en aval du dispositif (filtre à bande ou centrifugation) , améliorant de plus de 10% la dessiccation, par exemple de 25%.With less mineralized sludge, it is possible to obtain an optimized yield when it is combined with an additional separation tool placed downstream of the device (belt filter or centrifugation), improving drying by more than 10%, for example by 25%.

Les installations existantes peuvent ainsi être facilement améliorées en rajoutant un ou plusieurs réacteurs mettant en œuvre l'invention, ce qui va ensuite et par exemple économiser sur les coûts de transport et d'incinération finale des boues.The existing installations can thus be easily improved by adding one or more reactors implementing the invention, which will then and for example save on the costs of transport and final incineration of the sludge.

Elle présente par ailleurs une très faible consommation électrique et utilise peu de matière consommable (air comprimé, additif)It also has very low power consumption and uses little consumable material (compressed air, additive)

De plus, le procédé met en œuvre un dispositif simple de très faible encombrement, facilement transportable, qui va donc pouvoir être installé sur des sites peu accessibles.In addition, the method uses a simple device of very small footprint, easily transportable, which will therefore be able to be installed on sites that are difficult to access.

Avec l'invention un fonctionnement en continu est possible, et ce avec des contraintes d'exploitation peu exigeantes.With the invention, continuous operation is possible, and this with operating constraints that are not very demanding.

Le traitement selon l'invention ne génère par ailleurs aucune pollution tout en mettant en œuvre une technique en elle-même beaucoup plus économique que celles connues dans le domaine de la séparation liquide/solide (centrifugeuse, filtre presse, filtre bande, recirculation oxygénée continue, etc). \a/The treatment according to the invention also does not generate any pollution while implementing a technique in itself much more economical than those known in the field of liquid / solid separation (centrifuge, filter press, band filter, continuous oxygenated recirculation. , etc). \at/

Enfin avec l'invention on obtient de façon étonnante un gâteau poreux et déshydraté de type nouveau constituant un résidu utilisable.Finally, with the invention, a new type of porous and dehydrated cake is surprisingly obtained, constituting a usable residue.

Dans ce but, l'invention propose essentiellement un procédé de clarification par traitement des structures colloïdales contenues dans un liquide et/ou une boue alimenté en flux continu à un débit Qeb = V_EB/heure, caractérisé en ce que on projette le flux dans une enceinte en surpression par rapport à la pression atmosphérique, ladite enceinte étant une enceinte de passage du flux en continu ou semi continu présentant un volume v < V_EB/20, en injectant simultanément de l'air dans l'enceinte à un débit d en dessous de l'alimentation du flux, dans ladite enceinte.With this aim, the invention essentially proposes a method of clarification by treatment of the colloidal structures contained in a liquid and / or a sludge supplied in continuous flow at a flow rate Qeb = V _EB / hour, characterized in that the flow is projected into an enclosure at overpressure relative to atmospheric pressure, said enclosure being a continuous or semi-continuous flow passage enclosure having a volume v <V _EB / 20, simultaneously injecting air into the enclosure at a flow rate d below the flow feed, in said enclosure.

Dans la définition ci-dessus, la valeur V_EB est bien entendu une valeur de volume par exemple exprimée en m³.In the definition above, the value V _EB is of course a volume value, for example expressed in m ³ .

Par enceinte on entend une cuve ou un réacteur de volume clos déterminé comprenant une entrée du flux et une sortie du flux après traitement de section plus limitée que le réacteur.By enclosure is meant a vessel or a reactor of determined closed volume comprising an inlet for the flow and an outlet for the flow after treatment with a smaller cross section than the reactor.

L'enceinte est donc une enceinte de passage du flux en pression.The enclosure is therefore an enclosure for the passage of the flow under pressure.

Par une valeur v < V/20 ou v < 5 % V on entend une valeur inférieure ou à peu près inférieure, avec une tolérance de l'ordre de + 10% à 20%.By a value v <V / 20 or v <5% V is meant a lower value or approximately lower, with a tolerance of the order of + 10% to 20%.

Avantageusement v £ V/25 ou £ V/50.Advantageously v £ V / 25 or £ V / 50.

Dans un mode de réalisation avantageux de l'invention on atteint notamment les excellents résultats grâce au cumul de plusieurs fonctions dans.In an advantageous embodiment of the invention excellent results are achieved in particular by virtue of the combination of several functions in.

la même enceinte de petite taille en ménageant quatre zones fonctionnelles.the same small enclosure with four functional zones.

Une zone d'introduction d'air légèrement compressé, zone où se déroule aussi une mise en suspension ou une prévention de la décantation des particules les plus lourdes, néanmoins capables de monter dans le réacteur et de sortir en partie haute avec les particules les plus fines.A zone for the introduction of slightly compressed air, a zone where also the suspension or prevention of the settling of the heaviest particles takes place, nevertheless able to climb into the reactor and exit at the top with the heaviest particles. fine.

Une zone de chocs hydrauliques ou s'effectue l'introduction des flux liquides.A hydraulic shock zone where the liquid flows are introduced.

Une zone de montée du lit constituée, pour une quantité en poids d'environ 1 de gaz, de 0,1 d'eau et de 0,01 de solide. Dans cette zone un très fort brassage est rendu possible par l'apport d'air de la qualité préconisée (débit et pression).A bed rising zone consisting, for a quantity by weight of approximately 1 of gas, of 0.1 of water and of 0.01 of solid. In this zone, very strong mixing is made possible by the supply of air of the recommended quality (flow rate and pressure).

Une zone de décompression par exemple réglée par une vanne située en partie haute du réacteur. Dans l'exemple de cette vanne celle-ci doit permettre de maintenir le réacteur à une pression relative de 0,5 à 2 bars environ.A decompression zone, for example regulated by a valve located in the upper part of the reactor. In the example of this valve, this should make it possible to maintain the reactor at a relative pressure of approximately 0.5 to 2 bars.

Avec l'invention il est donc possible de transmettre une forte énergie cinétique à partir de l'énergie cinétique de pompage, transformée en énergie de choc à l'intérieur d'un petit volume.With the invention, it is therefore possible to transmit a high kinetic energy from the pumping kinetic energy, transformed into shock energy within a small volume.

L'introduction simultanée d'une quantité d'air augmente le niveau énergétique de l'enceinte de petite dimension, en accroissant encore les turbulences.The simultaneous introduction of a quantity of air increases the energy level of the small-sized enclosure, further increasing the turbulence.

Le régime hydraulique dans l'enceinte est ainsi agencé pour être fortement turbulent (R_e » à 3.000 m²/s), ce qui entraîne, en combinaison avec^/^ l'oxydation liée à l'injection d'air, l'élimination ou cassage des structures colloïdales.The hydraulic regime in the enclosure is thus arranged to be highly turbulent (R _e "at 3,000 m ² / s), which leads, in combination with ^ / ^ oxidation linked to the injection of air, the elimination or breaking of colloidal structures.

Les collisions entre l'air, l'eau et la boue amènent en effet l'air au sein du solide, et ce en remplaçant physiquement une partie de l'eau interstitielle entre colloïdes par de l'air tout en fournissant l'oxydation de l'effluent.The collisions between air, water and sludge indeed bring air within the solid, and this by physically replacing part of the pore water between colloids by air while providing the oxidation of the effluent.

Par exemple dans une boue industrielle issue de 1'industrie pétrolière fortement chargée en MS (> 20 g/1) contenant 90% de matière organique, il a été observé en cas de dessiccation par filtre ou centrifugeage une eau résiduelle colorée, turbide, signe qu'elle contient encore des colloïdes, alors que en utilisant (préalablement ou non à un autre moyen de dessiccation) le procédé selon l'invention, on obtient une eau résiduelle transparente, dont le DCO est inférieure à 300 mg/1, c'est à dire dénuée de colloïdes pour l'homme de l'art.For example, in an industrial sludge from the petroleum industry highly loaded with DM (> 20 g / 1) containing 90% organic matter, it was observed in the event of drying by filter or centrifuging a colored residual water, turbid, sign that it still contains colloids, while by using (or not before another means of desiccation) the process according to the invention, a transparent residual water is obtained, the COD of which is less than 300 mg / l, c ' is to say devoid of colloids for those skilled in the art.

Enfin, de façon inattendue, on a pu observer que le procédé selon l'invention permettait le stripage des molécules dissoutes dans l'eau, entraînant une dépollution importante et aidant ainsi encore à la clarification recherchée.Finally, unexpectedly, it has been observed that the process according to the invention allows the stripping of molecules dissolved in water, resulting in significant pollution control and thus further assisting in the desired clarification.

Avantageusement le flux est formé d'au moins deux flux partiels, qu'on projette l'un sur l'autre.Advantageously, the flow is formed from at least two partial flows, which are projected onto one another.

Dans des modes de réalisation avantageux, on a de plus recours à l'une et/ou à l'autre des dispositions suivantes :In advantageous embodiments, further use is made of one and / or the other of the following arrangements:

- on injecte le flux dans l'enceinte par deux orifices identiques opposés en vis à vis situés dans la moitié inférieure de ladite enceinte, l'air étant injecté en dessous desdits orifices, l'air, l'eau et la boue s'échappant en partie haute de l'enceinte ;- The flow is injected into the chamber through two identical orifices opposite facing each other located in the lower half of said chamber, the air being injected below said orifices, the air, water and mud escaping in the upper part of the enclosure;

- l'air est injecté avec un débit d > 1,5 Q_EB , par exemple supérieur à 5 Qeb, à 10 Qeb ou compris entre 1,5 fois et 15 fois Q_EB ;- air is injected with a flow rate d> 1.5 Q _EB , for example greater than 5 Qeb, 10 Qeb or between 1.5 times and 15 times Q _EB ;

l'air est injecté à pression moyenne. Par pression moyenne on entend compris entre 1,4 bar etair is injected at medium pressure. By average pressure is meant between 1.4 bar and

2,5 bar, avantageusement entre 1,6 bar et 1,9 bar. Une telle pression génère de plus grosses bulles qui vont être à même de mieux pénétrer le milieu en se répartissant de façon aléatoire dans l'enceinte.2.5 bar, advantageously between 1.6 bar and 1.9 bar. Such pressure generates larger bubbles which will be able to better penetrate the medium by being distributed randomly in the chamber.

- V_EB < V/50 ;- V _EB <V / 50;

- v < V_EB /100 ;- v <V _EB / 100;

- on ajoute au moins un réactif liquide en continu à un débit σ à l'intérieur de l'enceinte ;- At least one liquid reagent is added continuously at a flow rate σ inside the enclosure;

- le débit Qeb est supérieur ou - the Qeb speed is higher or égal à 15 m3/h, equal to 15 m3 / h, le the débit d flow d est supérieur is superior ou égal or equal à 25 m3/h et at 25 m3 / h and la the pression pressure relative dans relative in 1'enceinte The enclosure est supérieure is superior ou or égale à equal to 0,8 bar ; 0.8 bar; - le - the débit Qeb est supérieur ou Qeb rate is higher or égal à 20 m3/h, equal to 20 m3 / h, le the débit d flow d est supérieur is superior ou égal or equal à 50 m3/h et at 50 m3 / h and la the pression pressure relative dans relative in 1'enceinte The enclosure est supérieure is superior à at 1,2 bar 1.2 bar - le - the réactif liquide liquid reagent est un floculant organique is an organic flocculant de of

type cationique.cationic type.

- on dégaze les effluents en sortie de l'enceinte et on utilise les gaz obtenus pour alimenter l'injection d'air en partie basse.- The effluents at the outlet of the enclosure are degassed and the gases obtained are used to supply the air injection in the lower part.

L'invention propose également un dispositif de traitement des structures colloïdales contenues dans un liquide et/ou une boue alimenté en flux continu à un débit Q_EB = V_EB/heure, caractérisé en ce qu'il comporte une enceinte fermée de volume v < νεΒ/20 comprenant au moins deux orifices identiques opposés en vis à vis situés dans la moitié inférieure de ladite enceinte, des moyens de captation de la boue et d'alimentation dans la dite enceinte du flux de boue ainsi captée en au moins deux flux partiels respectivement injecté chacun par un desdits orifices, des moyens d'alimentation de l'enceinte en air à un débit d en dessous desdits orifices, et des moyens d'évacuation du flux aqencés pour maintenir l'enceinte en surpression.The invention also proposes a device for treating the colloidal structures contained in a liquid and / or a sludge supplied in a continuous flow at a flow rate Q _EB = V _EB / hour, characterized in that it comprises a closed chamber of volume v < νεΒ / 20 comprising at least two opposite identical orifices facing each other situated in the lower half of said enclosure, means for capturing the sludge and for supplying into said enclosure the flow of sludge thus captured in at least two partial flows each injected through one of said orifices, means for supplying the enclosure with air at a flow rate d below said orifices, and means for discharging the flow aqencés to keep the enclosure at overpressure.

Avantageusement le flux est évacué en partie haute par le biais d'une soupape de surpression déclenchant au dessus d'une valeur seuil déterminée.Advantageously, the flow is discharged in the upper part by means of an overpressure valve triggering above a determined threshold value.

Egalement avantageusement le volume v < V V_EB /50. Egalement avantageusement le volume v < V_EB /100. Dans un autre mode de réalisation avantageux le dispositif comporte des moyens d'alimentation d'un réactif liquide à un débit déterminé directement dans 1'enceinte.Also advantageously the volume v <VV _EB / 50. Also advantageously the volume v <V _EB / 100. In another advantageous embodiment, the device comprises means for supplying a liquid reagent at a determined flow rate directly into the enclosure.

L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit de modes de réalisation donnés à titre d'exemples non limitatifs. La description se réfère aux dessins qui l'accompagnent dans lesquels :The invention will be better understood on reading the following description of embodiments given by way of nonlimiting examples. The description refers to the accompanying drawings in which:

- La figure 1 est un schéma illustrant le principe du procédé de traitement selon un mode de réalisation de 1' invention.- Figure 1 is a diagram illustrating the principle of the treatment method according to one embodiment of the invention.

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- La figure 2 est un schéma de fonctionnement d'un mode de réalisation d'un dispositif selon 1'invention.FIG. 2 is a functional diagram of an embodiment of a device according to the invention.

- La figure 3 est une vue schématique illustrant la transformation d'une boue en utilisant un dispositif selon l'invention.- Figure 3 is a schematic view illustrating the transformation of a sludge using a device according to the invention.

La figure 1 montre les principes du procédé de traitement ou cassage des structures colloïdes contenus dans un effluent, selon le mode de réalisation de l'invention plus particulièrement décrit ici.FIG. 1 shows the principles of the process for treating or breaking the colloid structures contained in an effluent, according to the embodiment of the invention more particularly described here.

Dans un réacteur 1 formé d'une enceinte 2, oblongue, s'allongeant autour d'un axe 3, de petit volume v par exemple de l'ordre de 50 litres, on injecte les effluents (flèches 4) par deux piquages opposés 5, 6, symétriques par rapport à l'axe 3 deIn a reactor 1 formed by an oblong enclosure 2, stretching around an axis 3, of small volume v for example of the order of 50 liters, the effluents (arrows 4) are injected through two opposite nozzles 5 , 6, symmetrical with respect to axis 3 of

1' enceinte.1 'enclosure.

Les piquages sont situés en partie basse de l'enceinte, par exemple à une distance h du fond 7 de l'enceinte comprise entre le cinquième et le tiers de la hauteur H de l'enceinte.The tappings are located in the lower part of the enclosure, for example at a distance h from the bottom 7 of the enclosure between one fifth and one third of the height H of the enclosure.

Ces deux piquages situés en vis à vis l'un de l'autre permettent une alimentation en pression du flux d'eau très chargé en matière sèche (MS), (par exemple r de MS 10%/poids total) ce qui entraîne un choc important au niveau de la rencontre des deux flux dans la zone B;These two nozzles located opposite one another allow a pressure supply of the water flow very loaded with dry matter (DM), (for example r of 10% DM / total weight) which results in a significant shock at the meeting point of the two flows in zone B;

En d'autres termes, le pompage des eaux de l'extérieur (non représenté) introduites dans l'enceinte du réacteur 1 de petite taille, par les deux piquages en face à face permet un choc entre les /J flux dans la zone 8 du fait de la pression de sortie de la ou des pompes d'alimentation (non représentées), qui dépend de la hauteur d'eau desdites pompes d'alimentation en amont des piquages et des pertes de charges du circuit.In other words, the pumping of the water from the outside (not shown) introduced into the enclosure of the small-sized reactor 1, by the two face-to-face nozzles, allows a shock between the / J flows in zone 8 due to the outlet pressure of the feed pump (s) (not shown), which depends on the water level of said feed pumps upstream of the connections and the pressure drops of the circuit.

Classiquement, en utilisant des pompes industrielles du commerce et un circuit sans trop d'accidents, une pression de 2 bar en sortie 9 des piquages dans l'enceinte est aisément atteignable.Conventionally, by using commercial industrial pumps and a circuit without too many accidents, a pressure of 2 bar at the outlet 9 of the taps in the enclosure is easily attainable.

L'énergie cinétique de pompage est alors transformée en énergie de choc, maximisée en augmentant la vitesse d'introduction dans l'enceinte pour la sortie des piquages des ajustages 9 de dimensions réduites, mais compatibles avec la granulométrie maximum de la boue.The kinetic pumping energy is then transformed into impact energy, maximized by increasing the speed of introduction into the enclosure for the outlet of the nozzles of the adjustments 9 of reduced dimensions, but compatible with the maximum particle size of the mud.

Par ailleurs, et selon le mode de réalisation de l'invention plus particulièrement décrit ici on introduit une quantité d'air surpressé (flèche 10) en dessous de la zone 8.Furthermore, and according to the embodiment of the invention more particularly described here, a quantity of pressurized air (arrow 10) is introduced below zone 8.

Par surpressé on entend une légère surpression qui peut être comprise entre 0, 1 bar relatif et 1 bar relatif par rapport à la pression atmosphérique, par exemple 0,8 bar relatif.By overpressure is meant a slight overpressure which may be between 0.1 bar relative and 1 bar relative with respect to atmospheric pressure, for example 0.8 bar relative.

Cette introduction d'air se fait par une rampe 11 de répartition de l'air, par exemple une rampe formée par un tuyau circulaire, en serpentin ou longiligne, permettant d'amener des bulles d'air de façon répartie sur la surface de l'enceinte, par des orifices 12, répartis le long dudit tuyau 13.This air is introduced via an air distribution ramp 11, for example a ramp formed by a circular, serpentine or elongated pipe, making it possible to bring in air bubbles distributed over the surface of the air. 'enclosure, through orifices 12, distributed along said pipe 13.

L'air peut également être amené par un piquage en partie basse.The air can also be brought in by a tapping in the lower part.

La rampe est située en dessous de la rencontre des effluents en zone 8, par exemple entre le dixième et le cinquième de la hauteur H de l'enceinte, et génère de grosses bulles B, par exemple des bulles de diamètre compris entre 1 mm et 1 cm.The ramp is located below where the effluents meet in zone 8, for example between one tenth and one fifth of the height H of the enclosure, and generates large bubbles B, for example bubbles with a diameter of between 1 mm and 1 cm.

Cette introduction d'air augmente le niveau énergétique de 1'enceinte, en surpression par rapport à sa sortie 14 d'évacuation des effluents après traitement.This introduction of air increases the energy level of the enclosure, in excess pressure with respect to its outlet 14 for discharging effluents after treatment.

On obtient aussi en partie supérieure 15 de l'enceinte une zone 16 fonctionnelle, dans laquelle un mélange extrêmement turbulent animé de mouvements browniens (trait 17 interrompu) est réalisé.A functional zone 16 is also obtained in the upper part 15 of the enclosure, in which an extremely turbulent mixture driven by Brownian movements (broken line 17) is produced.

En partie basse 10 du réacteur, de façon connue en elle-même, il est prévu une purge 19 des éléments trop denses qui ne s'échappent pas par le dessus du réacteur et qui est vidée séquentiellement.In the lower part 10 of the reactor, in a manner known per se, provision is made for a purge 19 of excessively dense elements which do not escape from the top of the reactor and which is emptied sequentially.

A la sortie 14 du réacteur s'échappent l'air, l'eau et les boues qui après décantation, donner une eau transparente physiquement séparée de la matière solide, avec un taux de matière solide très bas, inférieur notamment à 30 mg/1 voire à 10 mg/1, alors qu'initialement il pouvait avoisiner plus de 500 mg/1.At the outlet 14 of the reactor escape the air, water and sludge which after settling, give transparent water physically separated from the solid matter, with a very low level of solid matter, in particular less than 30 mg / 1. or even at 10 mg / l, whereas initially it could be around more than 500 mg / l.

La matière solide décolloïdée obtenue à ce niveau est plus poreuse et par la suite aisément compactable. Elle peut même, en fonction de son taux de matière organique initiale, être directement peletable en sortant du réacteur.The decoided solid material obtained at this level is more porous and subsequently easily compactable. It can even, depending on its level of initial organic matter, be directly peletable on leaving the reactor.

L'air est introduit à une pression moyenne, par exemple comprise entre 1,6 bars et 1,9 bars absolu à la pression dans l'enceinte elle-même, afin qu'il puisse y avoir de grosses bulles dans le milieu, qui vont pouvoir le pénétrer et se répartir de façon aléatoire dans le réacteur pour réaliser le mélange attendu.The air is introduced at an average pressure, for example between 1.6 bars and 1.9 bars absolute at the pressure in the enclosure itself, so that there can be large bubbles in the medium, which will be able to penetrate it and be distributed randomly in the reactor to achieve the expected mixture.

L'air est par ailleurs introduit à fort débit d, c'est â dire de 1,5 fois à 15 fois (en Nm³/h) celui Q_eb de l'eau entrant (en m³/h) .The air is also introduced at a high flow rate d, ie 1.5 times to 15 times (in Nm ³ / h) that Q _eb of the incoming water (in m ³ / h).

Le gaz extrait du réacteur sort avec l'eau et la boue au débit du surpresseur et peut être récupéré, traité et le cas échéant recyclé pour être réutilisé en partie basse du réacteur.The gas extracted from the reactor leaves with the water and the sludge at the flow rate of the booster and can be recovered, treated and if necessary recycled to be reused in the lower part of the reactor.

A noter que la présence de matières grossières du type sable, gravier etc, augmente le nombre de chocs et améliore de ce fait le processus.Note that the presence of coarse materials such as sand, gravel, etc., increases the number of impacts and thereby improves the process.

La pression de l'enceinte est quant à elle agencée et/ou réglée pour optimiser l'énergie interne en générant un flux ascensionnel sortant par le haut.The pressure of the enclosure is for its part arranged and / or adjusted to optimize the internal energy by generating an upward flow leaving the top.

Une telle pression est donc déterminée en fonction des caractéristiques fonctionnelles du circuit (Hauteur d'eau de pompes) mais aussi du type d'effluents et des débits de traitement recherché.Such a pressure is therefore determined as a function of the functional characteristics of the circuit (pump water height) but also of the type of effluent and the desired treatment flow rates.

La dimension finalement choisie du réacteur sera également déterminée par l'homme du métier en fonction des connaissances de base de l'ingénieur du domaine du génie chimique et du diagramme des flux.The finally chosen dimension of the reactor will also be determined by a person skilled in the art according to the basic knowledge of the engineer in the field of chemical engineering and of the flow diagram.

La pression et la sortie sont par exemple assurées par le biais d'une vanne soupape qui libère le flux lorsque la pression donnée est dépassée.The pressure and the outlet are for example ensured by means of a gate valve which releases the flow when the given pressure is exceeded.

Comme le procédé selon l'invention met en œuvre une agitation en trois phases, solide, liquide etu/ gazeuse, il est nécessaire en sortie, de mettre une séparation tenant compte du dégazage, de la phase solide plus dense que l'eau et de l'évacuation de 1'eau.As the process according to the invention uses stirring in three phases, solid, liquid and / or gas, it is necessary at the output, to put a separation taking into account the degassing, the solid phase denser than water and evacuation of water.

Dans un mode de réalisation avantageux on additionne de plus un coagulant (exemple chaux, chlorure ferrique ...) .In an advantageous embodiment, a coagulant is also added (example lime, ferric chloride, etc.).

Cette addition complémentaire se fait par exemple dans la zone fonctionnelle 16.This additional addition is done for example in the functional zone 16.

Ainsi avec un réacteur de 55 litres le diamètre et des buses d'injection dans ce réacteur de 40 mm de diamètre, on peut traiter jusqu'à 20 m³/h de boue.Thus with a reactor of 55 liters the diameter and injection nozzles in this reactor of 40 mm in diameter, up to 20 m ³ / h of sludge can be treated.

De façon étonnante, on observe par ailleurs avec le procédé de 1'invention que lorsque la pression dans le réacteur est supérieure en pression relative à 0,8 bars, que le débit d'alimentation Q_Eb des eaux boueuses par exemple formé par des boues d'épandage chargées en MS (matières sèches) à 5%, lesdites MS étant issues de la dégradation biologique d'herbe de marais, d'argile, de sable et de résidus pétroliers divers à l'état de traces (< 1 ’sî) est supérieur à 15 m³/h et que le débit d'air d est supérieur à 25 m³/h, on obtient une séparation exceptionnelle, avec une vitesse de décantation maximale d'une boue qui présente après séchage un aspect poreux granuleux nouveau.Surprisingly, it is also observed with the process of the invention that when the pressure in the reactor is greater in relative pressure than 0.8 bars, that the feed rate Q _E b of muddy water, for example formed by spreading sludge loaded with DM (dry matter) at 5%, said DM resulting from the biological degradation of marsh grass, clay, sand and various petroleum residues in trace amounts (<1 ' sî) is greater than 15 m ³ / h and the air flow d is greater than 25 m ³ / h, an exceptional separation is obtained, with a maximum settling speed of a sludge which, after drying, has a porous appearance grainy again.

Avec un réacteur de 55 litres et des buses d'injection de l'effluent à l'intérieur de 40mm, on obtient des valeurs de vitesse de percussion extrêmement rapides et des temps de séjour dans le réacteur qui sont particulièrement courts [cf. tableau I ci-après}.With a 55-liter reactor and effluent injection nozzles inside 40mm, extremely fast percussion speed values are obtained and residence times in the reactor which are particularly short [cf. Table I below}.

TABLEAU ITABLE I

Débit d'effluent Debit effluent 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6 7 7 10 10 15 15 ·’·;> Ί'. · ’·;> Ί '. '?·. λ. '? ·. λ. î··, î ··, - r·' - r ' Vitesse Speed percussion percussion 0,1 0.1 0,22 0.22 0,33 0.33 0,44 0.44 0, 55 0, 55 0,11 0.11 1,10 1.10 1,65 1.65 2,21 2.21 particules particles 11 11 1 1 2 2 2 2 3 3 4 4 s s e e 0 0 solides solid

Grâce à l'invention il est donc possible d'obtenir une déshydratation poussée bien supérieure à celle obtenue grâce aux techniques existantes et ce en quelques secondes.Thanks to the invention, it is therefore possible to obtain an extensive dehydration much greater than that obtained using existing techniques, and this in a few seconds.

En plus de ce gain de temps considérable dans le traitement, de très faible consommation électrique, d'air comprimé et de floculant sont nécessaires.In addition to this considerable time saving in the treatment, very low power consumption, compressed air and flocculant are required.

Le faible encombrement de l'enceinte la rend par ailleurs facilement transportable, et permet son installation dans les sites d'accès difficile, le tout en autorisant un fonctionnement en continu d'une grande simplicité.The small size of the enclosure also makes it easily transportable, and allows it to be installed in sites that are difficult to access, while allowing continuous operation of great simplicity.

Le traitement selon l'invention ne génère aucune pollution, et ce avec une installation beaucoup plus économique comparée aux autres systèmes de traitement a/' envisageables pour le seul travail de séparation liquide/solide comme sont les centrifugeuses, les filtres presse, les filtres bandes etc.The treatment according to the invention does not generate any pollution, and this with a much more economical installation compared to other treatment systems a / 'possible for the sole work of liquid / solid separation such as centrifuges, filter presses, band filters. etc.

A titre d'exemple on a fait figurer sur le tableau II ci-après, l'amélioration Δ en siccité, obtenue avec le procédé selon l'invention pour une boue de station d'épuration industrielle de Fos sur Mer, peu minéralisée (90% de matière organique) dans le domaine de la pétrochimie.By way of example, Table II below shows the improvement Δ in dryness, obtained with the process according to the invention for a sludge from an industrial wastewater treatment plant at Fos sur Mer, little mineralized (90 % organic matter) in the field of petrochemicals.

La comparaison est faite entre un simple traitement sur filtre bande (toile filtrante sur laquelle l'eau et la boue sont déversées par pompage et véhiculées entre des rouleaux d'essorage), et le même filtre bande après prétraitement avec le procédé selon l'invention.The comparison is made between a simple treatment on a band filter (filter cloth onto which the water and the sludge are pumped and conveyed between wringing rollers), and the same band filter after pretreatment with the method according to the invention .

Pour un volume d'enceinte v = 551, on a fait varier les paramètres de débit de boue Qeb (m³/h) de débit de gaz d(Nm³/h), la pression relative P à l'intérieur de l'enceinte (bars), pour une charge en MS déterminée à l'entrée de l'enceinte (en g/1).For an enclosure volume v = 551, the parameters of the sludge flow rate Qeb (m ³ / h) of the gas flow rate d (Nm ³ / h), the relative pressure P inside the enclosure (bars), for a DM load determined at the entrance to the enclosure (in g / 1).

Les résultats sont par ailleurs donnés en fonction de l'état initial des boues i.e. fraîche (sans stockage intermédiaire) peu fraîche (après stockage de trois jours) ou fermentée (plusieurs jours de stockage en absence d'oxygène).The results are also given according to the initial state of the sludge i.e. fresh (without intermediate storage) not very cool (after storage for three days) or fermented (several days of storage in the absence of oxygen).

On voit qu' un fort débit de gaz (huit fois le débit de boue) et une forte pression dans l'enceinte (1,3 bars) améliore de 48,8% la siccité (essai N°10) pour une charge assez faible initiale (MS de 8,2 g/1), ce qui est la preuve de l'efficacité d'une bonne décolloïdation.We see that a high gas flow (eight times the sludge flow) and a high pressure in the chamber (1.3 bars) improves the dryness by 48.8% (test No. 10) for a fairly low load initial (DM 8.2 g / l), which is proof of the effectiveness of good decolloidation.

En moyenne (voir essais N°13 à 16) une boue fraîche chargée à 32,4 g/1 pour un débit de gaz vingt fois supérieur à celui des boues, et une pression de 1 bar relatif dans l'enceinte, le procédé selon 5 l'invention améliore la siccité (Taux de Matière Sèche (MS) en poids par rapport au poids total de la boue i.e. : MS + liquide) de 24 à 36,4 % soit en moyenne 30%.On average (see tests No. 13 to 16) a fresh sludge loaded at 32.4 g / 1 for a gas flow rate twenty times greater than that of the sludge, and a pressure of 1 bar relative in the chamber, the process according to 5 the invention improves the dryness (dry matter content (DM) by weight relative to the total weight of the sludge, ie: DM + liquid) from 24 to 36.4%, ie on average 30%.

TABLEAU IITABLE II

Essais Testing Type Boue Mud type Débit Debit Pression Enceinte Pressure Pregnant Entrée Entrance Δ Δ Sortie Exit industrielles industrial Siccité Dryness N° No. Fos sur Mer FOS on sea Qeb Boue Qeb Mud d Gaz d Gas P P MS MS m3/h m3 / h Nm3/h Nm3 / h Bar Bar g/i g / i « " % % 1 1 peu fraîche little cool 2,8 2.8 40 40 0, 5 0, 5 24 24 14,7 14.7 2 2 peu fraîche little cool 2 2 50 50 0, 8 0, 8 24 24 20 20 3 3 peu fraîche little cool 3 3 60 60 1,4 1.4 28 28 35, 5 35, 5 4 4 peu fraîche little cool 2 2 60 60 1 1 26 26 22, 1 22, 1 5 5 peu fraîche little cool 2 2 60 60 1 1 26 26 21,1 21.1 6 6 peu fraîche little cool 2 2 60 60 1 1 26 26 20, 4 20, 4 7 7 fraîche fresh 1,5 1.5 60 60 1,1 1.1 26 26 26,6 26.6 a at fraîche fresh 1,3 1.3 60 60 1 1 26 26 22,2 22.2 9 9 fraîche fresh 1,2 1.2 60 60 0,9 0.9 26 26 24,4 24.4 10 10 fermentée fermented 8 8 60 60 1,3 1.3 8,2 8.2 48,9 48.9 11 11 fermentée fermented 6,2 6.2 60 60 1,1 1.1 11 11 32 32 12 12 fermentée fermented 3 3 70 70 0,8 0.8 24 24 26, 2 26, 2 13 13 fraîche fresh 3 3 60 60 1 1 32,4 32.4 24 24 14 14 fraîche fresh 3 3 60 60 1 1 32,4 32.4 26 26 15 15 fraîche fresh 3 3 60 60 1 1 32,4 32.4 36, 4 36, 4 16 16 fraîche fresh 3 3 60 60 1 1 32,4 32.4 30, 1 30, 1 17 17 fraîche fresh 4,4 4.4 40 40 1,6 1.6 32,4 32.4 27,2 27.2 18 18 fraîche fresh 5,6 5.6 50 50 0,9 0.9 32,4 32.4 33 33 19 19 peu fraîche little cool 6,5 6.5 60 60 0,5 0.5 24 24 28,2 28.2

On a ensuite représenté sur le Tableau III, un exemple de résultats obtenus avec un dispositif seul (sans traitement complémentaire) sur des sédiments^/ ' (boue très minéralisée) et avec un traitement complémentaire (filtre bande).An example of the results obtained with a device alone (without additional treatment) on ^ / 'sediments (highly mineralized sludge) and with an additional treatment (band filter) has then been shown in Table III.

Le traitement avec l'invention seule est à comparer avec le filtre bande seul qui ne dépasse pas une amélioration de la siccité de 15 à 18 î.The treatment with the invention alone is to be compared with the band filter alone which does not exceed an improvement in dryness of 15 to 18%.

D'excellents résultats sont ici obtenus même sans traitement complémentaire avec filtre ou centrifugeuse.Excellent results are obtained here even without additional treatment with filter or centrifuge.

TABLEAU IIITABLE III

Essais N“ Tests N “ Type Boue industrielles Fos sur Mer Type Industrial mud Fos sur Mer Débit Debit Pression Enceinte Pressure Pregnant Entrée Entrance ^Δ. . Sortie Siccité ^Δ . . Siccité exit Ors d Boue Gaz Ors d Mud Gas P P MS MS m3/h Nm3/h m3 / h Nm3 / h Bar Bar g/i g / i % % %% 20 20 sédiments sediment 1.3 1.3 60 60 1,1 1.1 130 130 61.6 61.6 21 21 sédiments sediment 1.2 1.2 60 60 1,1 1.1 84 84 56.7 56.7 69.5 69.5 22 22 sédiments sediment 1.3 1.3 70 70 I I 84 84 43.2 43.2 67.1 67.1 Seul Alone Seul + Filtre Alone + Filter

On a représenté sur la figure 2 un schéma de fonctionnement d'un dispositif 20 selon le mode de réalisation de 1'invention plus particulièrement décrit ici.FIG. 2 shows an operating diagram of a device 20 according to the embodiment of the invention more particularly described here.

Le dispositif 20 permet la séparation entre la partie liquide et la matière sèche de la boue alimentée en 21 en flux continu à un débit Q_EB = V/h, l'alimentation en 21 se séparant ensuite en deux pour alimenter les piquages 22.The device 20 allows the separation between the liquid part and the dry matter of the sludge supplied with 21 in a continuous flow at a flow rate Q _EB = V / h, the supply with 21 then separating into two to supply the nozzles 22.

Plus précisément le dispositif 20 comporte une enceinte E en acier inox, fermée, de volume v inférieur à 20 fois V, par exemple de 55 litres pour un débit Q = V/h de 1,5 m³/h, comprenant au moins deux orifices identiques ou piquages 22, opposés, en vis-à-vis, situés dans la moitié inférieure 23 de l'enceinte, par exemple à une distance égale au tiers de la hauteur de l'enceinte.More precisely, the device 20 comprises a closed stainless steel enclosure E, of volume v less than 20 times V, for example 55 liters for a flow rate Q = V / h of 1.5 m ³ / h, comprising at least two Identical orifices or tappings 22, opposite, facing each other, located in the lower half 23 of the enclosure, for example at a distance equal to one third of the height of the enclosure.

L'enceinte est par exemple constituée par une partie cylindrique 24 terminée en partie haute et en partie basse par deux zones coniques identiques 25 par exemple d'angles au sommet de l'ordre de 120°.The enclosure is for example constituted by a cylindrical part 24 terminated at the top and at the bottom by two identical conical zones 25, for example with angles at the top of the order of 120 °.

Chaque extrémité est elle-même terminée par un tube supérieur 26, et inférieur 27. Le tube inférieur 27 est relié à une canalisation 28 d'évacuationEach end is itself terminated by an upper tube 26, and a lower tube 27. The lower tube 27 is connected to an evacuation pipe 28.

intermittente, munie intermittent, provided d'une vanne a valve 29, 29, de of la matière matter sèche 30 qui aurait dry 30 who would have été décantée been settled dans in le the fond 27 de bottom 27 of 1'enceinte. The enclosure. Le dispositif 20 Device 20 comprend de includes of plus more des of moyens 31 medium 31

d'alimentation de l'enceinte en air 32 à un débit d en dessous des orifices 22.supply of the air chamber 32 at a flow rate d below the orifices 22.

Cette alimentation se fait par exemple par l'intermédiaire d'une tuyauterie rectiligne ou tube 33, de petit diamètre, par ex de 5 cm de diamètre, de longueur sensiblement égale au diamètre de l'enceinte cylindrique, comprenant des buses 34 régulièrement répartie, de sortie de l'air comprimé de façon répartie dans l'enceinte, créatrice de bulles importantes qui vont entraîner d'importants brassages (ronds 35).This supply is made for example by means of a rectilinear pipe or tube 33, of small diameter, for example of 5 cm in diameter, of length substantially equal to the diameter of the cylindrical enclosure, comprising regularly distributed nozzles 34, compressed air outlet distributed in the enclosure, creating large bubbles which will cause significant mixing (circles 35).

Des moyens 36 connus en eux-mêmes, d'alimentation d'un réactif liquide 37, par exemple un coagulant, sont prévus. Ils sont par exemple formés d'un bac de stockage 38, alimentant par l'intermédiaire d'une yl/'' pompe doseuse 39 et d'une vanne télécommandée 40, l'intérieur de l'enceinte au dessus des piquages 22, dans la zone de turbulence.Means 36 known in themselves, for supplying a liquid reagent 37, for example a coagulant, are provided. They are for example formed of a storage tank 38, supplying via a yl / '' metering pump 39 and a remote-controlled valve 40, the interior of the enclosure above the tappings 22, in the zone of turbulence.

Le dispositif 20 comprend de plus des moyens 41 d'évacuation en continu du liquide ayant pénétré dans l'enceinte par l'intermédiaire d'une vanne ou soupape 42 qui s'ouvre au delà d'une pression déterminée dans l'enceinte, par exemple 1,3 bar.The device 20 further comprises means 41 for continuously discharging the liquid which has entered the enclosure via a valve or valve 42 which opens beyond a determined pressure in the enclosure, for example example 1.3 bar.

Il est également possible de ne pas prévoir de vanne, le circuit en aval lui-même constituant la perte de charge nécessaire au maintien en surpression relatif de l'enceinte.It is also possible not to provide a valve, the downstream circuit itself constituting the pressure drop necessary to maintain the relative overpressure of the enclosure.

L'effluent 43 est alors évacué en partie haute pour aboutir dans un bac 44 de décantation connu en lui-même.The effluent 43 is then evacuated in the upper part to end in a settling tank 44 known per se.

Par exemple, ce bac 44 de décantation est constitué par une cuve cylindrique 45 dans laquelle aboutit la tuyauterie d'évacuation 46 en dessous du niveau 47 de fonctionnement pour limiter les turbulences.For example, this settling tank 44 is formed by a cylindrical tank 45 into which the discharge pipe 46 ends below the operating level 47 to limit turbulence.

Le bac 4 4 se vide quant-à-lui par trop plein en 48, au travers d'une portion 49 de cuve latérale non turbulente séparée du reste de la cuve par une paroi ajourée par endroit.The tank 44 empties itself by overflow at 48, through a portion 49 of a non-turbulent side tank separated from the rest of the tank by a perforated wall in places.

La matière solide décantée 50 est évacuée en partie basse 51 pour pouvoir être traitée ultérieurement.The decanted solid material 50 is discharged in the lower part 51 so that it can be treated subsequently.

On a représenté sur la figure 3 en vue de dessus, le dispositif 20 de la figure 2 permettant d'obtenir, à partir de la boue 52, la galette 53, selon 1'invention.FIG. 3 is a top view of the device 20 of FIG. 2 making it possible to obtain, from the mud 52, the wafer 53, according to the invention.

Dans la suite de la description on utilisera les mêmes références pour désigner les mêmes éléments,In the remainder of the description, the same references will be used to designate the same elements,

A partir de la boue ou effluent 52 chargé en matière sèche, que l'on pompe dans un milieu 54 par l'intermédiaire d'une pompe 55 ayant une hauteur d'eau H_o à un débit Qeb, on alimente l'enceinte E par l'intermédiaire des deux piquages 22 situés en vis-àvis, l'un en face de l'autre. On a donc à chaque piquage un débit divisé par deux Qeb/2.From the sludge or effluent 52 loaded with dry matter, which is pumped into a medium 54 by means of a pump 55 having a water height H _o at a flow rate Qeb, the enclosure E is fed. by means of the two taps 22 located opposite, one opposite the other. There is therefore a flow rate divided by two Qeb / 2 at each tap.

L'alimentation en air 32 se fait en dessous des piquages comme décrit ci-avant, par un piquage 56.The air supply 32 is made below the nozzles as described above, by a nozzle 56.

Un réactif (coagulant tel que chlorure ferrique, ou chaux) connu en lui-même et à adapter par l'homme du métier en fonction des effluents traités, est alimenté en continu dans l'enceinte E à partir du bac 38 via la pompe doseuse 39.A reagent (coagulant such as ferric chloride, or lime) known in itself and to be adapted by a person skilled in the art according to the effluents treated, is continuously fed into chamber E from tank 38 via the metering pump 39.

Les effluents une fois traités dans l'enceinte comme décrit ci-avant, sont évacués en partie haute en 41 pour obtenir l'effluent défragmenté décolloïdé 57 comme représenté schématiquement sur la figure 3.The effluents, once treated in the enclosure as described above, are evacuated in the upper part at 41 to obtain the decolloided defragmented effluent 57 as shown schematically in FIG. 3.

Cet effluent décolloïdé et défragmenté est ensuite alimenté dans le bac de décantation 45. Après une décantation qui intervient en continu en quelques secondes, on observe alors en 58 une eau extrêmement claire, par exemple laissant passer 99% de la lumière qui la traverse, voir 99,5%.This decanted and defragmented effluent is then fed into the settling tank 45. After settling which takes place continuously in a few seconds, an extremely clear water is then observed in 58, for example allowing 99% of the light which passes through it to pass through, see 99.5%.

En 59, après traitement éventuel complémentaire de compactage en 60, on obtient une galette de boue particulièrement intéressante, à la fois aérée, solidifiée et présentant une excellente porosité comprise entre 5% et 15%.At 59, after optional additional compaction treatment at 60, a particularly advantageous mud cake is obtained, which is at the same time aerated, solidified and exhibiting excellent porosity of between 5% and 15%.

Un tel produit obtenu avec le procédé selon 1'invention est nouveau et va former matière à des utilisations ultérieures à titre de terreau, à titre de matière première dans la construction etc.Such a product obtained with the process according to the invention is new and will form material for subsequent uses as potting soil, as raw material in construction, etc.

On va maintenant décrire en référence à la figure 3 le fonctionnement d'une épuration selon le mode de réalisation de l'invention plus particulièrement décrit ici.With reference to FIG. 3, the operation of a purification according to the embodiment of the invention more particularly described here will now be described.

A partir d'un milieu par exemple une rivière 54 chargée en boue 52, on extrait par pompage (55) cette boue.From a medium, for example a river 54 loaded with mud 52, this mud is pumped out (55).

Dans un exemple d'application le taux de boue,In an application example, the sludge rate,

i.e. le pourcentage en matière massique de matière sèche, est par exemple compris entre 3 et 10%.i.e. the percentage by mass of dry matter is for example between 3 and 10%.

Cette boue alimente l'enceinte E par exemple de volume V = 100 1, à un débit compris par exemple entre 5 et 50m³/h par exemple 15m³/h.This sludge feeds the enclosure E for example of volume V = 100 1, at a flow rate of for example between 5 and 50m ³ / h, for example 15m ³ / h.

Comme décrit ci-avant, cet effluent est injecté dans le réacteur par les deux piquages 22 en vis-àvis. Simultanément on alimente en air par la rampe inférieure 33 du réacteur avec un débit supérieur par exemple à 25Nm³/h.As described above, this effluent is injected into the reactor through the two nozzles 22 facing each other. At the same time, air is supplied via the lower ramp 33 of the reactor with a flow rate greater than, for example, 25 Nm ³ / h.

La pression à l'intérieur de ce dernier est comprise entre 0,3 et 1,5 bars relatif, par exemple supérieure à 0,8 bars relatif, en fonction de la hauteur d'eau de la pompe et/ou des pompes d'alimentation des effluents, ainsi que de la perte de charge créée par l'enceinte elle-même et par la vanne d'évacuation 42 située en partie haute de ladite enceinte. v/’The pressure inside the latter is between 0.3 and 1.5 bars relative, for example greater than 0.8 bars relative, depending on the water height of the pump and / or the pumps. supply of effluents, as well as of the pressure drop created by the enclosure itself and by the discharge valve 42 located in the upper part of said enclosure. v / ’

La pression à l'intérieur du réacteur peut notamment être régulée par l'intermédiaire de cette vanne supérieure ou soupape.The pressure inside the reactor can in particular be regulated by means of this upper valve or valve.

L'effluent ainsi brassé et alimenté en air, reste dans le réacteur pendant une période correspondant au rapport relatif entre les débits, le volume et la pression.The effluent thus stirred and supplied with air remains in the reactor for a period corresponding to the relative ratio between the flow rates, the volume and the pressure.

Il est donc conservé par exemple pendant un temps de séjour de quelques secondes, par exemple inférieur à lmn avant d'être évacué.It is therefore stored, for example, for a residence time of a few seconds, for example less than 1 min before being removed.

Ce temps peut même être très inférieur puisqu'avec un débit d'effluent supérieur à 20m³/h on peut par exemple rester dans l'enceinte un temps inférieur à 10 secondes.This time can even be much less since with an effluent flow rate greater than 20 m ³ / h, it is possible, for example, to remain in the enclosure for a time of less than 10 seconds.

Le débit d'alimentation en boue a quant à lui une action directe sur la vitesse de percussion suivant le tableau produit ci-avant, sachant que le temps de contact et de séjour dans le réacteur sous pression joue également sur la vitesse de formation des flocs et de leur décantation.The sludge feed flow rate has a direct action on the percussion speed according to the table produced above, knowing that the contact and residence time in the pressurized reactor also affects the rate of floc formation. and their settling.

Le débit d'air et l'influence de la pression dans le réacteur sont par ailleurs des éléments qui, au vue du résultat recherché, vont être adaptés, de façon à la portée de l'homme du métier.The air flow rate and the influence of the pressure in the reactor are moreover elements which, in view of the desired result, will be adapted, so as to be within the reach of those skilled in the art.

Une fois les boues traitées, elles sortent du réacteur à une pression correspondant à la pression d'écoulement du débit du fluide dans le tuyau 43, au bac de décantation 45, dans lequel la décantation va s'effectuer de façon connue en elle-même.Once the sludge has been treated, it leaves the reactor at a pressure corresponding to the flow pressure of the flow rate of the fluid in the pipe 43, to the settling tank 45, in which the settling will take place in a manner known per se .

L'eau obtenue en surnageant est d'une grande pureté et elle est évacuée elle-même en continu en 58.The water obtained as the supernatant is of high purity and it is itself discharged continuously at 58.

La boue obtenue en partie basse du bac de décantation est elle, évacuée soit en continu, soit sous forme discontinue, selon des périodes déterminées, par exemple une fois par jour.The sludge obtained in the lower part of the settling tank is itself discharged either continuously or in discontinuous form, according to determined periods, for example once a day.

Le fait de réévacuer cette boue très vite augmenteThe fact of re-evacuating this mud very quickly increases

sa qualité notamment its quality in particular en in ce this qui concerne sa bonne which concerns his maid porosité. porosity. Le traitement opéré The operated treatment grâce thanks au procédé et to the process and réacteur reactor selon l'invention permet according to the invention allows ainsi d'obtenir un gâteau so get a cake

poreux et déshydraté, la boue récupérée étant vide, sèche et manipulable. Quelques heures suffisent contre trois mois dans le cadre d'une utilisation dite de séchage classique, pour obtenir un résultat comparable, et encore les caractéristiques de la boue obtenue étant bien meilleures avec 1'invention car plus facilement recyclable.porous and dehydrated, the recovered sludge being empty, dry and easy to handle. A few hours are sufficient as against three months in the context of a so-called conventional drying use, to obtain a comparable result, and again the characteristics of the sludge obtained are much better with the invention because they are more easily recyclable.

Comme il va de soi et comme il résulte également de ce qui précède, la présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation plus particulièrement décrits. Elle en embrasse au contraire toutes les variantes et notamment celles dans lesquelles les piquages d'alimentation en effluents ne sont pas au nombre de deux mais au nombre de trois, quatre ou plus, répartis régulièrement et angulairement autour de l'enceinte.As goes without saying and as it also follows from the foregoing, the present invention is not limited to the embodiments more particularly described. On the contrary, it embraces all the variants thereof and in particular those in which the effluent supply nozzles are not two in number but three, four or more, distributed regularly and angularly around the enclosure.

Claims

1. Process for clarifying a liquid and / or a sludge by treating colloidal structures contained in said liquid and / or said sludge supplied in continuous flow at a flow rate Q _EB = V _EB / hour, V _EB being a volume , characterized in that the flow is projected into an enclosure (2, E), said enclosure being in overpressure with respect to atmospheric pressure, said enclosure being an enclosure for the passage of the continuous or semi-continuous flow having a volume v <V _eb / 20, by simultaneously injecting air (10) into the enclosure at a rate d below the supply of the flow to said enclosure.

2.

Process according to Claim 1, characterized in that the flow is formed of at least two partial flows which are projected onto one another.

3. Method according to any one of the preceding claims, characterized in that the air;

is injected with a flow rate d> 1.5 Q _EB .

4. Method according to any one of the preceding claims, characterized in that the air is injected at a pressure of between 1.4 bar

5. Method according to any one of the preceding claims, characterized in that the flow is injected into the enclosure (2, E) of volume v _EB / 20 through two identical orifices (22) opposite opposite located in the half. lower being injected below said orifices, air, water and mud escaping in the upper part of the enclosure.

6. Method according to any one of the preceding claims, characterized in that v <V _EB / 50.

7. Process according to claim 6, characterized in what v <V _EB / 100. 8. Process according to any one of claims

above, characterized in that at least one liquid reagent (37) is added continuously at a flow rate g inside the chamber (2, E).

9. The method of claim 8, characterized in that the reagent is a flocculant added in the turbulence zone of the enclosure in proportions of between 0.05 i and 0.1% of the dry matter content in the sludge. .

10. Method according to any one of the preceding claims, characterized in that the flow rate Q _EB is greater than or equal to 15 m3 / h, the flow rate d is greater than or equal to 25 m3 / h and in that the relative pressure in the enclosure is greater than or equal to 0.8 bar.

11. The method of claim 10, characterized in that the flow rate Q _EB is greater than or equal to 20 m 3 / h; the flow rate d is greater than or equal to 50 m3 / h and the relative pressure in the chamber (2, E) is greater than 1.2 bar.

12. Method according to one of claims 10 and 11, characterized in that the liquid reagent is an organic flocculant of cationic type.

13. Method according to any one of the preceding claims, characterized in that the effluents at the outlet of the enclosure are degassed and the gases obtained are used to supply the air injection in the lower part.

14. Device (20) for treating the colloidal structures contained in a liquid and / or a sludge supplied in a continuous flow at a rate Q _EB = V _EB / hour, V _E0 being a volume, characterized in that it comprises an enclosure (2, E) for the flow passage, closed, of volume v <V _EB / 20 comprising at least two identical orifices (22) opposite facing each other located in the lower half (23) of said enclosure, means (55 ) collecting the sludge and feeding into said enclosure the flow of sludge thus captured in at least two partial flows respectively each injected through one of said orifices (22), means (31) for supplying the enclosure with air (32) at a flow rate d below said orifices, and means (41, 42) for continuous or semi-continuous discharge of the total flow, arranged to keep the enclosure at overpressure.