WO2000047527A1 - Procede de conditionnement de boues - Google Patents

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sludge
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Marc Joseph Henri Remy
Régis Poisson
Henri René LANGELIN
Eric Judenne
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's.A. Lhoist Recherche Et Developpement'
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    • C05D3/00—Calcareous fertilisers
    • C05D3/02—Calcareous fertilisers from limestone, calcium carbonate, calcium hydrate, slaked lime, calcium oxide, waste calcium products

Definitions

  • the present invention relates to a sludge conditioning process comprising an addition to it of lime and at least one flocculating organic component and a flocculation of the sludge.
  • sludge in the sense of the present invention all sludges whose pH is weakly basic, neutral or even acid, and preferably in the range between 6 and 8. Mention may for example be sludges from urban and agrifood treatment, whatever their classification. We can also consider dredging sludge, as well as other possibly more acidic sludge.
  • the sludge is generally first of all decanted and then thickened.
  • flocculating sludge preferably thickened
  • a flocculating agent there may be mentioned in particular four making use, as flocculating agent, respectively of a mixture of iron and lime salts, of a mixture of AI salt and of lime, of an organic polyelectrolyte, and an organic polyelectrolyte associated with Fe or AI salts.
  • the disadvantages of using Fe or AI salts associated with lime lie in a significant increase in the amount of dry matter (+ 50-60%) of the sludge to be flocculated, compared to a very small increase in the case of the use of an organic flocculant ( ⁇ 1%).
  • the purpose of such use is to conserve all the advantages brought by lime, that is to say an increase in the agronomic value of the sludge, high contents of dry matter after dewatering, good properties of use, hygienization mud and its biological stabilization.
  • the addition of lime facilitates the slaking of the sludge and shortens the pressing time.
  • JP-A-04-040286 provides for application to fishery sludges of a calcium compound soluble in water and, before or after this application, addition of a polymeric flocculant. Only the pH of the aqueous phase is taken into account, recommending an acid neutralization of the latter after the addition of the basic calcium compound. In all the examples given, the treated sludge is initially highly basic and neutralization always takes place between the application of the calcium compound and the addition of the polymeric flocculant.
  • the object of the present invention is to remedy these drawbacks and to develop a sludge conditioning process which makes it possible to obtain dehydrated, healthy sludge, with particularly good and uniform qualities of use and with high dry matter contents, while making use of the organic flocculants usually used for flocculation of sludge.
  • the process comprises an addition of lime before or simultaneously with the flocculating organic component and the added lime has a reactivity giving rise, during flocculation, to an increase in pH sludge at a value below the pH causing said degradation and, after flocculation, to further increase the pH to said higher value.
  • the added lime has a reactivity giving rise, during flocculation, to an increase in pH to a value less than 9.
  • lime is understood to mean a composition corresponding to the formula [xCaO. (1-x) MgO] yH 2 0 where x has a value of 0.5 to 1, and y a value of 0 to 1, optionally added with at least one adjuvant.
  • This lime can be in live form, or in powdery slaked form or in slaked form suspended in an aqueous phase.
  • Lime in quick form is a product obtained by calcining calcareous and / or dolomitic materials at around 1000 ° C and contains calcium oxide (CaO) and / or dolomite (CaO.MgO).
  • Lime in slaked form contains mainly calcium hydroxide (Ca (OH) 2 ) and / or mixed hydroxide Ca (OH) 2 .Mg (OH) 2 and comes from the hydration (or quenching) of lime and / or quick dolomite.
  • Lime and / or dolomite milks are usually obtained either by hydration of quicklime and / or dolomite in the presence of excess water, or by suspending lime in slaked form in water. The reactivity of a lime is evaluated differently depending on whether the lime is quick or slaked.
  • the reactivity of quicklime is commonly assessed by means of the T60, a parameter which corresponds to the time required to raise the temperature of the lime / quenching water system up to 60 ° C, the quenching of the lime. being carried out according to the protocol described in standard Din 1060 Part n ° 3.
  • the ⁇ ⁇ 3 is a parameter used to evaluate the reactivity of slaked lime. By ⁇ ⁇ 3 is meant the time necessary for the passage into solution of 63% of the lime mixed with a volume of water under the following conditions. A volume of lime corresponding to a weight of 0.1 g of slaked lime is introduced into 700 ml of water.
  • the mixture is then stirred and maintained at a temperature of 25 ° C and the conductivity recorded until complete dissolution of the lime. It should be noted that the dissolution of lime gradually increases the conductivity of the solution and that there is a linear relationship between the amount of dissolved lime and the increase in conductivity observed.
  • the ⁇ 63 is then determined by evaluating, on the basis of the change in the conductivity obtained, the time necessary to obtain 63% of the final conductivity of the mixture. It is important to note that the faster a lime will go into solution, the lower its ⁇ 63 . Thus in the case of lime milks the more they will be reactive and the lower their ⁇ 63 will be.
  • the addition of lime takes place after the end of the flocculation, for example at least 20 seconds after the addition of the flocculant. It is thus possible, by this precaution, to add lime of average reactivity.
  • the added lime does not have a reactivity such that it destroys the floc obtained and therefore extremely reactive lime are to be avoided even in this operating mode.
  • lime with slowed reactivity it is possible to envisage applying different products.
  • d50 is meant the particle size beyond which half in% (volume) of the particle size distribution is made up of larger particles.
  • a defillery lime is meant powdered or suspended lime from which fine particles have been eliminated, preferably those having a size less than 200 ⁇ , advantageously below 250 ⁇ .
  • Such defillery lime is obtained, for example, by sieving, by cycionization or by any suitable method for removing fines.
  • the added lime is an overcooked quicklime, for example a lime having a T60 of 10 minutes which can be obtained from the company Rheinkalk GmbH, W ⁇ lfrath, Germany.
  • the added lime is quicklime comprising a fluid additive having a power of agglomeration of the finest particles of the composition.
  • a fluid additive of this kind, mention may be made, without implied limitation, of a component chosen from the group comprising mineral oils, polyolefins and their mixtures.
  • the added lime is quicklime containing a hydration retardant agent.
  • a hydration retardant agent it is possible to envisage, without limitation, a component chosen from the group comprising glycerol, glycols, lignosulfonates, amines, polyacrylates, sulfates of alkali and alkaline earth metals, gypsum, sulfuric acid, phosphoric acid, carboxylates, sucrose, and mixtures thereof.
  • the lime can be in the form of slaked lime advantageously having a dry matter content greater than 20%, preferably greater than 40%.
  • a suspension of Ca (OH) 2 as described for example in BE-A-1006655.
  • the lime can advantageously be in the form of slaked lime having agglomerated particles.
  • a product thus forms a powdery granular material, easily transportable and very easy to handle.
  • a product of this kind can be prepared for example according to a process as described in BE-A-1006655 or also in Example 1 given below.
  • This agglomeration product can be in the form of aggregates of calcium hydroxide micro-sheets.
  • the added lime is slaked lime added with an activity-slowing agent.
  • activity-slowing agents it is possible to envisage, without limitation, a component chosen from the group comprising glycerol, glycols, lignosulfonates, amines, polyacrylates, alkali and alkaline earth metal sulfates, gypsum, sulfuric acid, phosphoric acid, carboxylates, sucrose, and mixtures thereof.
  • the slaked lime is added in an amount providing a liming rate of at least about 10% by weight relative to the dry matter of the sludge, preferably at least about 20% by weight, without these limits should not be considered critical.
  • the addition of lime to the sludge takes place before, during and / or after that of the organic flocculant.
  • the method according to the invention therefore allows users the choice of the time of introduction of lime.
  • this addition will take place simultaneously with the addition of organic flocculant, which could hardly be expected, given the properties supposed to be antagonistic between lime and the flocculant. No modification is then to be expected in the existing sludge treatment equipment.
  • the sludge to be treated has been decanted beforehand. Subsequent to the flocculation according to the invention, it is possible to provide for a separation between the solid phase and the liquid phase of the sludge, by any suitable current means, for example by press filtering bands, a filter press, centrifugation devices, as well as possibly subsequent dehydration.
  • this separation takes place when the flocculation is complete and therefore approximately before the pH reaches the value causing degradation of the organic flocculant.
  • the liquid phase is then separated at a neutral or slightly basic pH and can be removed without further treatment, or possibly after a slight neutralization.
  • the solid phase on the other hand, only continues to rise in pH, preferably to a strongly basic value allowing sanitation of the treated sludge.
  • the organic flocculants to be used according to the invention for flocculation are not critical, and they may consist of those commonly used for this purpose at present.
  • non-ionic, anionic or cationic organic flocculants will be used, alone or as a mixture.
  • Homopoiymers of acrylamide, or copolymers of acrylamide for example with a carboxylic or sulfonic acid salt, or with dimethylaminoethyl acrylate or dimethacrylate, diallyldimethylammonium chloride or acrylamide propyltrimethyl ammonium chloride.
  • the dehydrated flocculated sludge obtained according to the process according to the invention has a high lime content and is well disinfected. They can therefore be favorably used for the valuation of agricultural land.
  • the invention also relates to sludge conditioned by the implementation of the method according to the invention, which, after separation of the liquid phase, has a positive dryness gain compared to the dry matter content introduced into the sludge during conditioning. .
  • the particle size distribution is established by means of a Laser Coulter LS 230 granulometer and the d50 is determined on the basis of this distribution.
  • the ⁇ 63 of this slaked lime is 1010 seconds, its dry matter content of 80.5% and its d50 of 748 ⁇ m.
  • the particle size distribution is shown by black squares in the attached figure.
  • This sludge sample is then treated according to the following procedure:
  • the preparation of the aqueous flocculant solution The aqueous cationic organic flocculant solution (acrylamide copolymer) with a mass concentration of 0.3% is produced by slowly dropping 0.6 g of flocculant in powder form in 200 ml of water contained in a 400 ml glass container. During the addition and until a homogeneous mixture is obtained, the solution is stirred using a magnetic stirrer.
  • Flocculation About 20 ml of this aqueous flocculant solution is added using a mud syringe.
  • the mud / flocculant mixture is then stirred for approximately 6 seconds at a speed of 300 revolutions per minute by means of a standard laboratory flocculator.
  • Liming 15 to 20 seconds after the addition of the flocculant, an amount of lime prepared according to Example 1 is added to the mud thus flocculated.
  • the quantity of lime used is adjusted in order to add to the sludge a weight of slaked lime corresponding to approximately 40% of the initial dry matter of the sludge.
  • the mixture thus obtained is stirred for approximately 10 seconds at a speed of approximately 200 revolutions per minute by means of the laboratory flocculator.
  • the container is weighed in order to determine precisely the liming rate applied.
  • Filtration The sample thus obtained is introduced into a filtration cell where the mud is allowed to drip for approximately 4 minutes. Then applying by means of a piston a pressure of between 2 and 4 bars on the drained sludge for the time necessary to obtain a height of cake between 3 and 5 mm. It is this final cake which is taken in order to determine the dry matter content.
  • the same thickened sludge was flocculated and then filtered according to the protocol described above, but this time the liming step was not carried out.
  • volume of drained water is meant the volume of filtrate collected after approximately 240 s of draining.
  • Example 4 Filtration of a conditioned sludge by means of a conventional cationic organic flocculant and of a series of slaked lime with variable reactivity, the lime being added after the flocculant
  • a set of tests for filtration of flocculated sewage sludge and limed by means of a series of slaked lime with variable reactivity was produced according to the procedure described in Example 3.
  • the series of slaked lime was obtained by separating by sieving into different particle size fractions a slaked lime obtained according to Example 1.
  • Granulo- limits 20-45 45-80 80-200 200-400 400-1000> 400 metric ( ⁇ m) d50 ( ⁇ m) 4 59 119 235 550 748 t pH ⁇ (s) ⁇ 5 20 36 53 80 551 ⁇ ⁇ 3 (s) 12 80 180 350 800 1010
  • Example 5 Filtration of a conditioned sludge using a conventional cationic organic flocculant and lime milk with fine particles, the lime milk being added after the flocculant
  • Thickened sewage sludge was flocculated, limed and then filtered according to the protocol described in Example 3, the liming having been carried out this time using a lime milk produced according to Example 2.
  • the same mud was flocculated and then filtered according to the protocol described in Example 3 but this time the liming step was not carried out .
  • the dryness gains and the X ⁇ , ⁇ were determined as described in this example. A dry matter content of 16.4% was obtained for the non-limed mud cake while the limed mud cake had a dry matter content of 19.1%. This represents a loss in dryness of around -11% in relative.
  • a quantity of thickened sewage sludge corresponding to 20 g of dry matter is introduced into a liter container. This sludge sample is then treated according to the following procedure: The preparation of the aqueous flocculant solution:
  • the aqueous flocculant solution is prepared as in Example 3. Liming:
  • a quantity of slaked lime, prepared according to Example 1, is added to the thickened sludge.
  • the quantity of slaked lime used is adjusted in order to add to the sludge a weight of slaked lime corresponding to approximately 40% of its material. initial dry.
  • the mixture thus obtained is stirred for approximately 10 seconds at a speed of approximately 200 revolutions per minute by means of the laboratory flocculator.
  • the container is weighed in order to determine precisely the liming rate applied.
  • Example 7 Filtration is carried out as described in Example 3. In order to be able to evaluate the influence of liming on the dry matter content of the filter cake, in a second test the same thickened sludge was flocculated and then filtered according to the protocol described above but this time the liming step was not carried out. A dry matter content of 16.5% was obtained for the non-limed mud cake while the limed mud cake had a dry matter content of 25.8%, which represents a dryness gain of about 19 , 3% relative. The fraction of water drained when the mud has been limed is 0.663 while, in the case of non-limed mud, this fraction is 0.648.
  • Example 7 - Filtration of a conditioned sludge using an organic flocculant and overcooked quicklime, the lime being added simultaneously to the flocculant.
  • a quantity of thickened sewage sludge corresponding to 20 g of dry matter is introduced into a liter container. This sludge sample is then flocculated according to the following procedure:
  • the aqueous flocculant solution is prepared as in Example 3.
  • Example 8 Filtration of a conditioned sludge using an organic flocculant and quicklime treated with an additive, the lime being added after the flocculant.
  • a quantity of thickened sewage sludge corresponding to 20 g of material is introduced into a liter container. This sludge sample is then flocculated and filtered according to the procedure described in Example 3. During the liming, however, to the thickened sludge, not slaked lime is added, but a quantity of quicklime obtained according to the method of preparation described. in WO-98/23705. The T60 of the lime thus obtained is 7.3 minutes. The quantity of lime used is adjusted in order to add to the sludge a weight of quicklime corresponding to approximately 30% of the initial dry matter of the sludge. The mixture thus obtained is stirred for approximately 10 seconds at a speed of approximately 200 revolutions per minute by means of the laboratory flocculator.
  • a dry matter content of 15.3% was obtained for the non-limed mud cake while the limed mud cake had a dry matter content of 20.4%. This represents a gain in dryness of around 1.7% in relative terms.
  • Example 9 Filtration of a conditioned sludge using a solution of an organic cationic flocculant and a quick lime.
  • the lime being added simultaneously to the flocculant
  • the same thickened slurry was flocculated and then filtered according to the protocol described above, but this time the liming stage has not been carried out.
  • the gain in dryness was determined as described above, the rate of slaked lime used being 38.7%.
  • a dry matter content of 18.1% was obtained for the non-limed mud cake while the limed mud cake had a dry matter content of 25.7%. This represents a relative dryness gain of around 8.3%.
  • the mud had a pH of 6.96 before the addition of lime.
  • the pH of the limed mud just before filtration was 8.8, the pH of the filtrate obtained was 9.7, and that of the dehydrated limed mud was 12.5 about a quarter of an hour after dewatering.
  • Example 10 Filtration of a conditioned sludge by means of a solution of an organic cationic flocculant and of slaked lime of low reactivity, the lime being added simultaneously to the flocculant
  • Filtration of flocculated and limed sewage sludge, using slaked lime with low reactivity was carried out according to the procedure described in Example 7.
  • the same thickened sludge was flocculated and then filtered according to the protocol described above but this time the liming step was not carried out.
  • the gain in dryness was determined as described above, the rate of slaked lime used being 37.5%.
  • a dry matter content of 18.1% was obtained for the non-limed mud cake while the limed mud cake had a dry matter content of 24.9%. This represents a relative dryness gain of around 5.8%.
  • the mud had a pH of 7.01 before adding lime.
  • the pH of the limed mud just before filtration was 9.2
  • the pH of the filtrate obtained was 9.5
  • that of the dehydrated limed mud was 12.6 about a quarter of an hour after dewatering.

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Abstract

Procédé de conditionnement de boues comprenant une addition à celles-ci de chaux et d'au moins un composant organique floculant et une floculation des boues, caractérisé en ce que la chaux ajoutée ne provoque une augmentation de pH des boues à une valeur supérieure à un pH provoquant une dégradation du composant organique floculant appliqué qu'après la floculation terminée.

Description

"Procédé de conditionnement de boues."
La présente invention est relative à un procédé de conditionnement de boues comprenant une addition à celles-ci de chaux et d'au moins un composant organique floculant et une floculation des boues.
Par boues, il faut entendre au sens de la présente invention toutes les boues dont le pH est faiblement basique, neutre ou même acide, et de préférence dans la gamme comprise entre 6 et 8. On peut citer par exemple les boues de stations d'épuration urbaines et agroalimentaires, quelle que soit leur classification. On peut aussi envisager des boues de dragage, ainsi que d'autres boues éventuellement plus acides.
Au cours du traitement des eaux résiduaires, les boues sont d'une manière générale tout d'abord décantées et puis épaissies.
Ensuite on les soumet à une floculation, suivie d'une déshydratation, en vue d'obtenir une boue déshydratée beaucoup plus aisée à transporter et à manipuler.
Plusieurs procédés de floculation de boues, de préférence épaissies, sont connus. Ils font tous appel à un agent floculant. Parmi ces procédés, on peut en citer en particulier quatre faisant usage, comme agent floculant, respectivement d'un mélange de sels de fer et de chaux, d'un mélange de sel d'AI et de chaux, d'un polyélectrolyte organique, et d'un polyélectrolyte organique associé à des sels de Fe ou d'AI. Les inconvénients de l'utilisation des sels de Fe ou d'AI associés à de la chaux résident dans une augmentation importante de la quantité de matière sèche (+50-60 %) de la boue à floculer, par rapport à une augmentation très faible dans le cas de l'utilisation d'un floculant organique (<1 %). Par ailleurs, d'une part les sels de fer et d'aluminium attaquent l'acier inoxydable et presque tous les métaux, d'autre part lorsque ces sels se trouvent sous forme solide ils dégagent des poussières irritantes voire toxiques, leur mise en oeuvre requiert donc des précautions particulières quant au matériel à utiliser et présente un danger pour la santé des opérateurs.
Au contraire de ce que l'on obtient avec du FeCI3 + chaux, l'utilisation d'un floculant organique n'augmente pas la valeur agronomique des boues traitées et les propriétés d'usage (tenue en tas, pelletabilité, épandabiiité, ...) ne sont pas bonnes, probablement à cause d'une trop faible teneur en matière sèche de la boue floculée, déshydratée. Les boues, non traitées par de la chaux, contiennent généralement des germes pathogènes et présentent une mauvaise stabilité biologique.
On a cherché à remédier aux inconvénients de ces procédés. On a par exemple prévu de traiter des boues désinfectées par de la chaux à l'aide d'un copolymère déterminé capable de maintenir son effet floculant à un pH de 12 (US-A-4.160.731).
Le procédé décrit dans ce document présente toutefois l'inconvénient d'une addition d'un copolymère tout à fait particulier, et de ce fait coûteux. Il prévoit d'autre part une addition séparée d'abord de chaux, ensuite, quand le pH a atteint sa valeur maximale d'environ 12, de polymère, ce qui impose deux opérations de traitement successives. D'autre part, il a été prévu depuis un certain temps, d'utiliser pour une floculation des boues conjointement un polymère, comme agent floculant, et un lait de chaux (v. WOLF P. et al, Optimierung der Klârschlammentwâsserung mit Kammerfilteφressen durch Polymer - Kalk -Konditionierung, AWT Abwassertechnik Abfalltechnik + Recyciing, tome 2, Avril 1993, p. 46-48). Une telle utilisation a pour but de conserver tous les avantages apportés par la chaux, c'est-à-dire une augmentation de la valeur agronomique des boues, des teneurs élevées en matière sèche après déshydratation, de bonnes propriétés d'usage, une hygiénisation de la boue et sa stabilisation biologique. Lorsque la filtration est effectuée au moyen d'un filtre-presse, l'ajout de chaux facilite le débatissage des boues et raccourcit le temps de pressage.
Cette proposition ne semble pas jusqu'à présent avoir été exploitée. En effet si les floculants organiques habituellement utilisés agissent correctement à un pH neutre, ou uniquement faiblement basique, il n'en est pas de même à un pH élevé, tel que celui obtenu lors d'une addition de lait de chaux à la boue à traiter. A un pH basique, ils sont très rapidement dégradés, et de ce fait inefficaces.
Cette dégradation est un phénomène incontrôlable qui engendre, tel qu'on peut l'observer dans les résultats obtenus par Wolf P. et al, les inconvénients suivants : i. les teneurs en matière sèche obtenues dans des conditions données ne sont pas reproductibles, ii. les teneurs en matière sèche sont dans bien des cas inférieures à celles qui auraient été obtenues si la chaux avait été ajoutée après la déshydratation, iii. les teneurs en matière sèche ne peuvent être contrôlées en ajustant le taux de chauiage appliqué à la boue.
D'une manière semblable au procédé de WOLF et al., on prévoit dans la JP-A-04-040286 une application à des boues de pêcheries d'un composé de calcium soluble dans l'eau et, avant ou après cette application, une addition d'un floculant polymère. Seul le pH de la phase aqueuse est pris en considération, en recommandant une neutralisation par un acide de celle-ci après l'addition du composé de calcium basique. Dans tous les exemples donnés, les boues traitées sont au départ fortement basiques et une neutralisation intervient toujours entre l'application du composé de calcium et l'addition du floculant polymère. Les gains en siccité et la valeur agronomique des boues obtenues ne sont pas examinés, alors que ces boues sont amenées à un pH neutre et deviennent donc fortement susceptibles d'être à nouveau contaminées par des bactéries et de dégager de mauvaises odeurs. La présente invention a pour but de porter remède à ces inconvénients et de mettre au point un procédé de conditionnement de boues permettant l'obtention de boues déshydratées, saines, à qualités d'usage particulièrement bonnes et uniformes et à teneurs en matière sèche élevées, tout en faisant usage des floculants organiques habituellement utilisés pour la floculation des boues.
Pour résoudre ce problème, on a prévu suivant l'invention un procédé tel que décrit au début dans lequel la chaux ajoutée ne provoque une augmentation de pH des boues à une valeur supérieure à un pH provoquant une dégradation du composant organique floculant appliqué qu'après la floculation terminée.
Il est donc apparu qu'il était possible d'une manière inattendue, et cela par un simple contrôle judicieux de l'évolution du pH pendant la floculation, d'obtenir des boues conditionnées présentant toutes les qualités des boues chaulées, tout en maintenant l'usage des floculants organiques habituels, avec des résultats parfaitement répétitifs.
Suivant un mode de réalisation de l'invention, le procédé comprend une addition de chaux préalablement ou simultanément au composant organique floculant et la chaux ajoutée présente une réactivité donnant lieu, pendant la floculation, à une augmentation de pH des boues à une valeur inférieure au pH provoquant ladite dégradation et, après la floculation, à une poursuite d'augmentation du pH à ladite valeur supérieure. Avantageusement, la chaux ajoutée présente une réactivité donnant lieu, pendant la floculation, à une augmentation de pH à une valeur inférieure à 9.
D'une manière surprenante, il s'est donc avéré que moins la chaux était réactive, plus les résultats de la floculation étaient répétitifs; de plus les teneurs en matière sèche étaient d'autant plus élevées, et surtout de manière également tout à fait répétitive. Sans que le phénomène ne soit totalement compris à l'heure actuelle, l'hypothèse qui prévaut est qu'il est favorable que, au contraire de ce à quoi on aurait pu s'attendre, la chaux soit peu réactive, car de cette manière l'ascension du pH de la boue traitée est fortement ralentie et la floculation induite par le floculant organique usuel peut s'effectuer convenablement malgré la présence de chaux.
On entend par chaux au sens de l'invention une composition répondant à la formule [xCaO.(1-x)MgO]yH20 où x a une valeur de 0,5 à 1, et y une valeur de 0 à 1, éventuellement additionnée d'au moins un adjuvant. Cette chaux peut se présenter sous forme vive, ou sous forme éteinte pulvérulente ou encore sous forme éteinte en suspension dans une phase aqueuse. La chaux sous forme vive est un produit obtenu par calcination de matériaux calcaire et ou dolomitique à environ 1000°C et contient de l'oxyde de calcium (CaO) et/ou de la dolomie (CaO.MgO). La chaux sous forme éteinte contient principalement de l'hydroxyde de calcium (Ca(OH)2) et/ou de l'hydroxyde mixte Ca(OH)2.Mg(OH)2 et provient de l'hydratation (ou extinction) de la chaux et/ou dolomie vive. Les laits de chaux et/ou dolomie sont habituellement obtenus soit par hydratation de chaux vive et/ou de dolomie en présence d'un excès d'eau, soit par mise en suspension de chaux sous forme éteinte dans de l'eau. La réactivité d'une chaux s'évalue de façon différente suivant que la chaux est vive ou éteinte. La réactivité d'une chaux vive s'évalue communément au moyen du T60, paramètre qui correspond au temps nécessaire à l'élévation de la température du système chaux/eau d'extinction jusqu'à 60°C, l'extinction de la chaux étant conduite suivant le protocole décrit dans la norme Din 1060 Teil n° 3. Le τβ3 est un paramètre utilisé pour évaluer la réactivité des chaux éteintes. Par τβ3, il faut entendre le temps nécessaire au passage en solution de 63 % de la chaux mélangée à un volume d'eau dans les conditions suivantes. Un volume de chaux correspondant à un poids de 0,1 g de chaux éteinte est introduit dans 700 ml d'eau. Le mélange est alors agité et maintenu à une température de 25°C et la conductivité enregistrée jusqu'à dissolution complète de la chaux. Il faut savoir que la dissolution de la chaux augmente graduellement la conductivité de la solution et qu'il existe une relation linéaire entre la quantité de chaux dissoute et l'augmentation de conductivité observée. Le τ63 est alors déterminé en évaluant, sur base de l'évolution de la conductivité obtenue, le temps nécessaire à l'obtention de 63 % de la conductivité finale du mélange. Il est important de signaler que plus une chaux passera vite en solution et plus son τ63 sera faible. Ainsi dans le cas des laits de chaux plus ceux-ci seront réactifs et plus leur τ63 sera faible.
Suivant un autre mode de réalisation de l'invention, l'addition de chaux a lieu après la fin de la floculation, par exemple au moins 20 secondes après l'addition du floculant. On peut ainsi, par cette précaution, ajouter des chaux d'une réactivité moyenne. De préférence, la chaux ajoutée n'a pas une réactivité telle qu'elle détruit le floc obtenu et donc des chaux extrêmement réactives sont à éviter même dans ce mode opératoire.
En ce qui concerne les chaux présentant une réactivité ralentie, on peut envisager d'appliquer différents produits. On peut par exemple prévoir l'application de chaux, qu'elle soit pulvérulente ou en suspension, dont les particules ont un d50 d'au moins environ 100 μm, de préférence d'au moins environ 200 μm, avantageusement d'au moins 400 μm. Par d50 il faut entendre la dimension de particule au-delà de laquelle la moitié en % (volumique) de la distribution de taille des particules est constituée de particules plus grandes. Par exemple, on peut faire usage, à titre de chaux ajoutée, d'une chaux défillérisée. Par chaux défillérisée, il faut entendre une chaux pulvérulente ou en suspension dont on a éliminé les particules fines, de préférence celles ayant une taille inférieure à 200 μ, avantageusement en dessous de 250 μ. On obtient de telles chaux défillérisées par exemple par tamisage, par cycionage ou par toute méthode appropriée pour éliminer les fines.
D'une manière surprenante, il s'est donc avéré que plus les particules de la chaux appliquée étaient grossières, plus le procédé de floculation se reproduisait de manière favorable.
Suivant un autre mode de réalisation de l'invention, la chaux ajoutée est une chaux vive surcuite, par exemple une chaux présentant un T60 de 10 minutes que l'on peut obtenir auprès de la firme Rheinkalk GmbH, Wϋlfrath, Allemagne.
Suivant encore une autre forme de réalisation de l'invention, la chaux ajoutée est une chaux vive comprenant un additif fluide présentant un pouvoir d'agglomération des particules les plus fines de la composition. Un tel produit est par exemple décrit dans la WO- 98/23705. Comme additif fluide de ce genre on peut citer, à titre non limitatif, un composant choisi parmi le groupe comprenant des huiles minérales, des polyoléfines et leurs mélanges.
Suivant une forme de réalisation avantageuse de l'invention, la chaux ajoutée est une chaux vive contenant un agent retardateur d'hydratation. On peut préparer une telle chaux selon l'enseignement par exemple de la WO-98/02391. Comme retardateurs d'hydratation, on peut envisager, à titre non limitatif, un composant choisi parmi le groupe comprenant du glycérol, des glycols, des lignosulfonates, des aminés, des polyacrylates, des sulfates de métal alcalin et alcalino-terreux, du gypse, de l'acide sulfurique, de l'acide phosphorique, des carboxylates, du saccharose, et leurs mélanges. On peut aussi prévoir, comme décrit dans la WO-98/02391, l'addition à la chaux vive d'une très petite quantité d'eau seule ou en complément aux additifs précédents, d'une manière contrôlée, de façon à créer une réaction de surface, qui va ralentir la réaction d'extinction ultérieure.
Suivant une forme de réalisation de l'invention, la chaux peut se présenter sous la forme d'une chaux éteinte présentant avantageusement une teneur en matière sèche supérieure à 20 %, de préférence supérieure à 40 %. On peut par exemple utiliser une suspension de Ca(OH)2, telle que décrite par exemple dans le BE-A- 1006655.
Suivant une autre forme de réalisation de l'invention, la chaux peut se présenter avantageusement sous la forme d'une chaux éteinte présentant des particules agglomérées. Un tel produit forme ainsi une matière granulaire pulvérulente, aisément transportable et très facile à manipuler. On peut préparer un produit de ce genre par exemple selon un procédé tel que décrit dans le BE-A-1006655 ou encore dans l'exemple 1 donné ci-après. Ce produit d'agglomération peut se présenter sous la forme d'agrégats de microfeuilles d'hydroxyde de calcium.
Suivant encore une autre forme de réalisation de l'invention, la chaux ajoutée est une chaux éteinte additionnée d'un agent ralentisseur d'activité. Comme agents ralentisseur d'activité on peut envisager, à titre non limitatif, un composant choisi parmi le groupe comprenant du glycérol, des glycols, des lignosulfonates, des aminés, des polyacrylates, des sulfates de métal alcalin et alcalino-terreux, du gypse, de l'acide sulfurique, de l'acide phosphorique, des carboxylates, du saccharose, et leurs mélanges.
Avantageusement, la chaux éteinte est ajoutée en une quantité fournissant un taux de chaulage d'au moins environ 10 % en poids par rapport à la matière sèche de la boue, de préférence d'au moins environ 20 % en poids, sans que ces limites ne doivent être considérées comme critiques.
De manière non critique, l'addition de la chaux à la boue a lieu avant, pendant et/ou après celle du floculant organique. Le procédé suivant l'invention permet donc aux utilisateurs le choix du moment de l'introduction de la chaux. De préférence, cette addition aura lieu simultanément à l'addition de floculant organique, ce à quoi on pouvait difficilement s'attendre, étant donné les propriétés supposées antagonistes entre la chaux et le floculant. Aucune modification n'est alors à prévoir dans l'appareillage de traitement des boues existant. On peut même prévoir une addition de chaux avant l'introduction d'un floculant organique tout à fait usuel, pour autant que l'addition de ce dernier ait lieu avant qu'une augmentation de pH trop importante ne soit entraînée dans la boue. On peut envisager avantageusement une addition de floculant organique dans un délai ne dépassant pas de 5 minutes l'addition de la totalité de la chaux.
Avantageusement, les boues à traiter ont été préalablement décantées. Ultérieurement à la floculation suivant l'invention on peut prévoir une séparation entre phase solide et phase liquide des boues, par tout moyen approprié courant, par exemple par des bandes filtrantes presseuses, un filtre-presse, des dispositifs de centrifugation, ainsi qu'éventuellement une déshydratation ultérieure.
D'une manière particulièrement favorable, cette séparation a lieu au moment où la floculation est terminée et donc approximativement avant que le pH n'atteigne la valeur provoquant une dégradation du floculant organique. La phase liquide est séparée alors à un pH neutre ou légèrement basique et peut être évacuée sans autre traitement, ou éventuellement après une légère neutralisation. La phase solide au contraire poursuit seule son ascension de pH, de préférence jusqu'à une valeur fortement basique permettant un assainissement des boues traitées.
Comme déjà dit, les floculants organiques à utiliser suivant l'invention pour la floculation ne sont pas critiques, et ils peuvent consister en ceux couramment utilisés dans ce but à l'heure actuelle. Selon les caractéristiques de la boue, on utilisera des floculants organiques non ioniques, anioniques ou cationiques, seuls ou en mélange. On peut envisager en particulier des homopoiymères d'acrylamide, ou des copolymères d'acrylamide, par exemple avec un sel d'acide carboxylique ou suifonique, ou avec de l'acrylate ou du diméthacrylate de diméthylaminoéthyle, du chlorure de diallyldiméthyl- ammonium ou du chlorure d'acrylamidopropyltriméthyl-ammonium.
D'autres détails et particularités du procédé suivant l'invention sont indiqués dans les revendications annexées. II faut noter que les boues floculées, déshydratées, obtenues selon le procédé suivant l'invention présentent une teneur en chaux élevée et sont bien désinfectées. Elles peuvent donc favorablement être utilisées pour la valorisation de terres agricoles.
L'invention concerne également des boues conditionnées par la mise en oeuvre du procédé suivant l'invention, qui présentent, après séparation de la phase liquide, un gain en siccité positif par rapport à la teneur en matière sèche introduite dans la boue pendant le conditionnement.
L'invention va à présent être expliquée de manière plus détaillée à l'aide d'exemples donnés à titre illustratif et non limitatif. Exemple 1 - Préparation de chaux éteinte à faible réactivité à partir de chaux vive
10 g de sulfate de calcium dihydraté (CaS04.2H20) sont mis en solution dans 5 litres d'eau.
Ensuite 1 kg de chaux vive présentant un T60, déterminé selon la méthode indiquée ci-dessus, compris entre 1 et 5 minutes est mis en suspension sous agitation dans cette solution. Durant cette opération, communément appelée extinction, la température de la suspension est maintenue inférieure à 30°C. Une fois l'extinction de la chaux terminée, la suspension d'hydroxyde de calcium est filtrée, et on obtient ainsi une chaux éteinte à faible réactivité. Le τ63 de cette chaux éteinte est déterminé comme indiqué ci-dessus, et sa teneur en matière sèche est calculée conformément à Degrémont, Mémento Technique de l'eau, éd. du Cinquantenaire, 9e éd., tome I, p. 370, 1989. La distribution granuiométrique est établie au moyen d'un granulomètre Laser Coulter LS 230 et le d50 est déterminé sur base de cette distribution. Le τ63 de cette chaux éteinte est de 1010 secondes, sa teneur en matière sèche de 80,5 % et son d50 de 748 μm. La distribution de la taille de ses particules est représentée par des carrés noirs sur la figure annexée.
Exemple 2 - Préparation de chaux éteinte à haute réactivité à partir de chaux éteinte
200 g de Ca(OH)2 micronisé, présentant un d50 d'environ 3 μm, sont versés dans un volume d'un litre d'eau sous agitation. La suspension ainsi obtenue est alors laissée sous agitation pendant 5 minutes. Les mêmes méthodes de mesure que dans l'exemple 1 sont appliquées. Le τ63 de cet échantillon est de 15 secondes, sa teneur en matière sèche de 25 % et son d50 de 3,3 μm. La distribution de la taille de ses particules est représentée par des carrés blancs sur la figure annexée. Exemple 3 - Filtration d'une boue conditionnée au moyen d'un floculant organique cationique usuel et de chaux éteinte à faible réactivité, la chaux étant ajoutée après le floculant
On introduit dans un récipient d'un litre une quantité de boue d'épuration épaissie, correspondant à 20 g de matière sèche. Cet échantillon de boue est alors traité selon la procédure suivante : La préparation de la solution aqueuse de floculant : La solution aqueuse de floculant organique cationique (copolymère d'acrylamide) d'une concentration massique de 0,3 % est réalisée en laissant tomber lentement 0,6 g de floculant sous forme de poudre dans 200 ml d'eau contenue dans un récipient en verre de 400 ml. Pendant l'ajout et jusqu'à l'obtention d'un mélange homogène la solution est agitée à l'aide d'un agitateur magnétique. La floculation : Environ 20 mi de cette solution aqueuse de floculant sont ajoutés au moyen d'une seringue à la boue. Le mélange boue/floculant est alors agité durant environ 6 secondes à une vitesse de 300 tours par minute au moyen d'un floculateur de laboratoire courant. Le chaulage : On ajoute, 15 à 20 secondes après l'addition du floculant, une quantité de chaux préparée suivant l'exemple 1 à la boue ainsi floculée. La quantité de chaux mise en oeuvre est ajustée en vue d'ajouter à la boue un poids de chaux éteinte correspondant à environ 40 % de la matière sèche initiale de la boue. Le mélange ainsi obtenu est agité durant environ 10 secondes à une vitesse d'environ 200 tours par minute au moyen du floculateur de laboratoire.
A chaque étape de l'opération de chaulage le récipient est pesé en vue de déterminer de manière précise le taux de chaulage appliqué. La filtration : L'échantillon ainsi obtenu est introduit dans une cellule de filtration où on laisse la boue s'égoutter pendant environ 4 minutes. On applique ensuite au moyen d'un piston une pression comprise entre 2 et 4 bars sur la boue égouttée pendant le temps nécessaire à l'obtention d'une hauteur de gâteau comprise entre 3 et 5 mm. C'est ce gâteau final qui est prélevé en vue de déterminer la teneur en matière sèche. Afin de pouvoir évaluer l'influence du chaulage sur la teneur en matière sèche du gâteau de filtration, dans un deuxième essai la même boue épaissie a été floculée et puis filtrée suivant le protocole décrit ci-dessus, mais cette fois l'étape de chaulage n'a pas été réalisée. Une teneur en matière sèche de 16,5 % a été obtenue pour le gâteau de boue non chaulée alors que le gâteau de boue chaulée présentait une teneur en matière sèche de 25,4 %, ce qui représente un gain en siccité d'environ 17,2 % en relatif. Ce gain a été déterminé relativement par rapport à la siccité qui aurait été obtenue si la même quantité de chaux avait été ajoutée après déshydratation à la boue non chaulée (S2*). Cette dernière est calculée au moyen de la formule suivante
S1 x (100 + t) S2* =
100 + (S1 x (tRIOO))
où S1 est la teneur en matière sèche du gâteau de boue non chaulée, t est le taux de chaux éteinte ajoutée exprimé en % massique par rapport à la matière sèche contenue dans la boue épaissie. La fraction d'eau égouttée (X ^ lorsque la boue a été chaulée est de
0,51 alors que dans le cas de la boue non chaulée cette fraction vaut
0,41. Cette fraction est obtenue en divisant le volume d'eau égoutté par le volume total d'eau contenu dans la boue mise en oeuvre lors de l'essai de déshydratation. Par volume d'eau égoutté on entend le volume de filtrat récolté après environ 240 s d'égouttage.
Exemple 4 - Filtration d'une boue conditionnée au moyen d'un floculant organique cationique usuel et d'une série de chaux éteintes à réactivité variable, la chaux étant ajoutée après le floculant Un ensemble d'essais de filtration de boue d'épuration floculée et chaulée au moyen d'une série de chaux éteintes à réactivité variable a été réalisé suivant la procédure décrite dans l'exemple 3. La série de chaux éteintes a été obtenue en séparant par tamisage en différentes fractions granulométriques une chaux éteinte obtenue selon l'exemple 1. Les d50, les tpH=9 et les τ63 des différente chaux éteintes mises en oeuvre sont repris au tableau 1 ci-dessous. Par tpH=9, il faut entendre le temps nécessaire à une chaux donnée pour élever le pH de la boue traitée jusqu'à une valeur de 9. Dans ce tableau, les teneurs en matière sèche obtenues après filtration de la boue non chaulée sont désignées par S1 et de la boue chaulée par S2. Les gains en siccité (MS = matière sèche) induits par le chaulage ont été déterminés au moyen de la méthode décrite ci-dessus. Enfin, les fractions égouttées sont désignées par X égout- Il faut noter qu'une fraction égouttée de 0,6 a été obtenue pour la boue floculée, non chaulée.
Tableau 1
Echantillon 1 2 3 4 5 6
Limites granulo- 20-45 45-80 80-200 200-400 400-1000 >400 métriques (μm) d50 (μm) 4 59 119 235 550 748 tpH=β(s) <5 20 36 53 80 551 τβ3(s) 12 80 180 350 800 1010
S1 (%) 15,5 15,5 14,9 14,9 14,9 14,9 S2 (%) 17,5 20,8 21,4 22 22 22,4
Gains en MS -17,3 2 8,9 12 12 14
(% relatifs)
Xégout 0,50 0,49 0,63 0,63 0,61 0,63
Ainsi qu'il ressort clairement de ce tableau, une teneur en matière sèche augmentée et quasi constante est obtenue à partir des échantillons 4 à 6 et des gains en siccité et des valeurs d'égouttage très satisfaisants sont déjà atteints avec l'échantillon 3.
Exemple 5 - Filtration d'une boue conditionnée au moyen d'un floculant organique cationique usuel et de lait de chaux à fines particules, le lait de chaux étant ajouté après le floculant
Une boue d'épuration épaissie a été floculée, chaulée et puis filtrée suivant le protocole décrit dans l'exemple 3, le chaulage ayant été réalisé cette fois en utilisant un lait de chaux réalisé selon l'exemple 2. Afin de pouvoir évaluer l'influence du chaulage sur la teneur en matière sèche du gâteau de filtration, dans un deuxième essai la même boue a été floculée et puis filtrée suivant le protocole décrit dans l'exemple 3 mais cette fois l'étape de chaulage n'a pas été réalisée. Les gains en siccité et les X^,^ ont été déterminés comme décrits dans cet exemple. Une teneur en matière sèche de 16,4 % a été obtenue pour le gâteau de boue non chaulée alors que le gâteau de boue chaulée présentait une teneur en matière sèche de 19,1 %. Ce qui représente une perte en siccité d'environ -11 % en relatif. La fraction d'eau égouttée, lorsque la boue a été chaulée est de 0,47, alors que, dans le cas de la boue non chaulée, cette fraction vaut 0,61. On peut donc remarquer, dans le cas de l'utilisation d'une chaux très réactive, de mauvaises propriétés d'égouttage et donc probablement une défloculation et bien sûr une perte en siccité, ce qui est à l'opposé du but poursuivi. Exemple 6 - Filtration d'une boue conditionnée au moyen d'un floculant organique cationique usuel et de chaux éteinte à faible réactivité, la chaux étant ajoutée avant le floculant
On introduit dans un récipient d'un litre une quantité de boue d'épuration épaissie correspondant à 20 g de matière sèche. Cet échantillon de boue est alors traité selon la procédure suivante : La préparation de la solution aqueuse de floculant :
La solution aqueuse de floculant est préparée comme dans l'exemple 3. Le chaulage :
On ajoute à la boue épaissie une quantité de chaux éteinte, préparée suivant l'exemple 1. La quantité de chaux éteinte mise en oeuvre est ajustée en vue d'ajouter à la boue un poids de chaux éteinte correspondant à environ 40 % de sa matière sèche initiale. Le mélange ainsi obtenu est agité durant environ 10 secondes à une vitesse d'environ 200 tours par minute au moyen du floculateur de laboratoire. A chaque étape de l'opération de chaulage le récipient est pesé en vue de déterminer de manière précise le taux de chaulage appliqué. La floculation :
Environ 20 ml de solution aqueuse de floculant sont ajoutés au moyen d'une seringue à la boue chaulée 25 secondes après l'addition de la chaux. Le mélange boue/floculant est alors agité durant environ 6 secondes à l'aide d'un floculateur de laboratoire à une vitesse de 300 tours par minute. La filtration :
La filtration est effectuée comme décrit dans l'exemple 3. Afin de pouvoir évaluer l'influence du chaulage sur la teneur en matière sèche du gâteau de filtration, dans un deuxième essai la même boue épaissie a été floculée et puis filtrée suivant le protocole décrit ci-dessus mais cette fois l'étape de chaulage n'a pas été réalisée. Une teneur en matière sèche de 16,5 % a été obtenue pour le gâteau de boue non chaulée alors que le gâteau de boue chaulée présentait une teneur en matière sèche de 25,8 %, ce qui représente un gain en siccité d'environ 19,3 % en relatif. La fraction d'eau égouttée lorsque la boue a été chaulée est de 0,663 alors que, dans le cas de boue non chaulée, cette fraction vaut 0,648. Exemple 7 - Filtration d'une boue conditionnée au moyen d'un floculant organique et de chaux vive surcuite, la chaux étant ajoutée simultanément au floculant.
On introduit dans un récipient d'un litre une quantité de boue d'épuration épaissie correspondant à 20 g de matière sèche. Cet échantillon de boue est alors flocuié selon la procédure suivante :
La préparation de la solution aqueuse de floculant :
La solution aqueuse de floculant est préparée comme dans l'exemple 3.
La floculation et le chaulage :
Environ 20 ml de solution aqueuse de floculant sont ajoutés au moyen d'une seringue à la boue. Simultanément on ajoute un poids de chaux vive surcuite (T60 = 28,8 minutes) correspondant à environ 30 % de la matière sèche initiale de la boue. Le mélange boue épaissie/floculant/chaux est alors agité durant environ 6 secondes à l'aide d'un floculateur de laboratoire courant à une vitesse de 300 tours par minute. La filtration :
La filtration est effectuée comme dans l'exemple 3. Afin de pouvoir évaluer l'influence du chaulage sur la teneur en matière sèche du gâteau de filtration, dans un deuxième essai la même boue épaissie a été floculée et puis filtrée suivant le protocole décrit ci-dessus mais cette fois l'étape de chaulage n'a pas été réalisée. Le gain en siccité a été déterminé comme décrit ci-dessus, le taux de chaux éteinte utilisé étant de 38,9 %. Une teneur en matière sèche de 15,3 % a été obtenue pour le gâteau de boue non chaulée alors que le gâteau de boue chaulée présentait une teneur en matière sèche de 20,9 %. Ce qui représente un gain en siccité d'environ 4,2 % en relatif.
Exemple 8 - Filtration d'une boue conditionnée au moyen d'un floculant organique et de chaux vive traitée avec un additif, la chaux étant ajoutée après le floculant.
On introduit dans un récipient d'un litre une quantité de boue d'épuration épaissie correspondant à 20 g de matière. Cet échantillon de boue est alors floculé et filtré selon la procédure décrite dans l'exemple 3. Pendant le chaulage, on ajoute toutefois à la boue épaissie, non de la chaux éteinte, mais une quantité de chaux vive obtenue suivant le mode de préparation décrit dans la WO-98/23705. Le T60 de la chaux ainsi obtenue est de 7,3 minutes. La quantité de chaux mise en oeuvre est ajustée en vue d'ajouter à la boue un poids de chaux vive correspondant à environ 30 % de la matière sèche initiale de la boue. Le mélange ainsi obtenu est agité durant environ 10 secondes à une vitesse d'environ 200 tours par minute au moyen du floculateur de laboratoire. Afin de pouvoir évaluer l'influence du chaulage sur la teneur en matière sèche du gâteau de filtration, dans un deuxième essai la même boue épaissie a été floculée et puis filtrée suivant le protocole décrit ci-dessus mais cette fois l'étape de chaulage n'a pas été réalisée. Le gain en siccité a été déterminé comme décrit ci-dessus, le taux de chaux éteinte utilisé étant de 38,9 %.
Une teneur en matière sèche de 15,3 % a été obtenue pour le gâteau de boue non chaulée alors que le gâteau de boue chaulée présentait une teneur en matière sèche de 20,4 %. Ce qui représente un gain en siccité d'environ 1 ,7 % en relatif.
Exemple 9 - Filtration d'une boue conditionnée au moyen d'une solution d'un floculant orqanigue cationioue et d'une chaux vive défillérisée. la chaux étant ajoutée simultanément au floculant Une filtration de boue d'épuration, floculée et chaulée au moyen d'une chaux vive dont les particules d'une dimension inférieure à 250 μm ont été enlevées, a été réalisée suivant la procédure décrite dans l'exemple 7. Afin de pouvoir évaluer l'influence du chaulage sur la teneur en matière sèche du gâteau de filtration, dans un deuxième essai, la même boue épaissie a été floculée et puis filtrée suivant le protocole décrit ci- dessus mais cette fois l'étape de chaulage n'a pas été réalisée. Le gain en siccité a été déterminé tel que décrit ci-dessus, le taux de chaux éteinte utilisé étant de 38,7 %. Une teneur en matière sèche de 18,1 % a été obtenue pour le gâteau de boue non chaulée alors que le gâteau de boue chaulée présentait une teneur en matière sèche de 25,7 %. Ce qui représente un gain en siccité d'environ 8,3 % en relatif.
Au cours de l'expérience dans laquelle la boue a été chaulée, la boue présentait un pH de 6,96 avant l'ajout de chaux. Le pH de la boue chaulée juste avant la filtration était de 8,8, le pH du filtrat obtenu valait 9,7, et celui de la boue chaulée déshydratée était de 12,5 environ un quart d'heure après la déshydratation.
Exemple 10 - Filtration d'une boue conditionnée au moyen d'une solution d'un floculant orqanigue cationioue et d'une chaux éteinte de faible réactivité, la chaux étant ajoutée simultanément au floculant Une filtration de boue d'épuration floculée et chaulée, au moyen d'une chaux éteinte à faible réactivité, a été réalisée suivant la procédure décrite dans l'exemple 7. Afin de pouvoir évaluer l'influence du chaulage sur ta teneur en matière sèche du gâteau de filtration, dans un deuxième essai la même boue épaissie a été floculée et puis filtrée suivant le protocole décrit ci-dessus mais cette fois l'étape de chaulage n'a pas été réalisée. Le gain en siccité a été déterminé tel que décrit ci-dessus, le taux de chaux éteinte utilisé étant de 37,5 %. Une teneur en matière sèche de 18,1 % a été obtenue pour le gâteau de boue non chaulée alors que le gâteau de boue chaulée présentait une teneur en matière sèche de 24,9 %. Ce qui représente un gain en siccité d'environ 5,8 % en relatif.
Au cours de l'expérience dans laquelle la boue a été chaulée, la boue présentait un pH de 7,01 avant l'ajout de chaux. Le pH de la boue chaulée juste avant la filtration était de 9,2, le pH du filtrat obtenu valait 9,5, et celui de la boue chaulée déshydratée était de 12,6 environ un quart d'heure après la déshydratation.
Il doit être entendu que la présente invention n'est en aucune façon limitée aux modes de réalisation décrits ci-dessus et que bien des modifications peuvent y être apportées dans le cadre des revendications annexées.
On peut envisager par exemple d'autres chaux que celles décrites, dont la réactivité peut être ralentie d'une autre manière que celles indiquées à titre non limitatif dans la description qui précède.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé de conditionnement de boues comprenant une addition à celles-ci de chaux et d'au moins un composant organique floculant et une floculation des boues, caractérisé en ce que la chaux ajoutée ne provoque une augmentation de pH des boues à une valeur supérieure à un pH provoquant une dégradation du composant organique floculant appliqué qu'après la floculation terminée.
2. Procédé suivant la revendication 1 , caractérisé en ce qu'il comprend une addition de chaux préalablement ou simultanément au composant organique floculant et en ce que la chaux ajoutée présente une réactivité donnant lieu, pendant la floculation, à une augmentation de pH des boues à une valeur inférieure au pH provoquant ladite dégradation et, après la floculation, à une poursuite d'augmentation du pH à ladite valeur supérieure.
3. Procédé suivant la revendication 2, caractérisé en ce que la chaux ajoutée présente une réactivité donnant lieu, pendant la floculation, à une augmentation de pH à une valeur inférieure à 9.
4. Procédé suivant la revendication 3, caractérisé en ce que le temps nécessaire pour atteindre un pH de 9 après l'addition de chaux est d'au moins 20 secondes.
5. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'addition de chaux a lieu après la fin de la floculation, et en ce que la chaux ajoutée présente une réactivité donnant lieu à ladite augmentation de pH, sans défloculation des boues.
6. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la chaux ajoutée est une composition répondant à la formule [xCaO.(1-x)MgO]yH20, où x a une valeur de 0,5 à 1 , et y une valeur de 0 à 1 , éventuellement additionnée d'au moins un adjuvant.
7. Procédé suivant la revendication 6, caractérisé en ce que la chaux ajoutée se trouve sous forme vive, sous forme éteinte pulvérulente, ou sous forme éteinte en suspension dans une phase aqueuse.
8. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à
7, caractérisé en ce que la chaux ajoutée présente des particules ayant un d50 d'au moins environ 50 μm.
9. Procédé suivant la revendication 8, caractérisé en ce que la chaux ajoutée présente des particules ayant un d50 d'au moins environ 100 μm, de préférence d'au moins environ 200 μm.
10. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que la chaux ajoutée est une chaux vive surcuite.
11. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que la chaux ajoutée est une chaux vive comprenant un additif fluide présentant un pouvoir d'agglomération des particules les plus fines de la composition.
12. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que la chaux ajoutée est une chaux vive contenant un agent retardateur d'hydratation.
13. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que la chaux ajoutée est une chaux éteinte présentant des particules élémentaires agglomérées.
14. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que la chaux ajoutée est une chaux éteinte additionnée d'un agent ralentisseur d'activité.
15. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que la chaux ajoutée est une chaux éteinte présentant une teneur en matière sèche supérieure à 20 % en poids.
16. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la chaux ajoutée est une chaux défillérisée.
17. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 16, caractérisé en ce que les boues à conditionner sont choisies parmi le groupe comprenant des boues d'épuration de traitement des eaux, des boues de dragage et des boues acides.
18. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 17, caractérisé en ce qu'il comprend une séparation entre phase solide et phase liquide de la boue floculée, chaulée.
19. Procédé suivant la revendication 18, caractérisé en ce que la séparation est effectuée au moyen d'une filtration ou d'une centrifugation.
20. Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 18 et 19, caractérisé en ce que ladite séparation a lieu approximativement avant que le pH n'atteigne ladite valeur provoquant une dégradation du composant organique floculant appliqué, et en ce que, après cette séparation, la phase liquide présente ce pH et la phase solide effectue une poursuite d'augmentation du pH à ladite valeur supérieure.
21. Utilisation de boues conditionnées selon le procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 20, pour la valorisation de terres agricoles.
22. Boues conditionnées, obtenues par la mise en oeuvre du procédé suivant l'une des revendications 18 à 20, présentant un gain en siccité positif par rapport à la teneur en matière sèche introduite dans la boue.
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