Brevet FR2351913A1 — publié le 19771216

La présente invention se rapporte à un procédé de désorption de composés volatils dissous dans une phase liquide, applicable spécialement à la purification des eaux résiduaires de cokeries. On sait qu'un procédé de traitement très répandu actuellement pour épurer les eaux résiduaires de cokerie consiste en premier lieu à éliminer les éléments volatils (NH3, HCN, H2S, etc...) par distillation ou par entraînement à la vapeur vive (stripping) avec traitement simultané à la chaux ou à la soude, pour libérer l'ammoniac des sels fixes. Les eaux sont ensuite débarrassées des éléments non volatils par oxydation biologique ; les vapeurs ammoniacales sont soit détruites dans des incinérateurs appropriés, avec formation contrôlée d'oxydes d'azote, soit traitées à l'acide sulfurique en vue de la production de sulfate d'ammonium. On connaît par ailleurs l'importance que cette opération de désorption présente dans le cycle d'épuration des eaux usées de cokerie. Une insufissance dans cette opération conduit notamment aux inconvénients bien connus suivants a) la surcharge des tassins biologiques où certains effets d'inhibition peuvent mettre en péril l'ef- ficacité même du traitement, b) la nécessité d'un traitement supplémentaire de finition avant rejet des eaux dans le milieu naturel (par exemple traitement au charbon ac tif,...) c) le risque de pollution atmosphérique au-dessus des bassins d'aération, par entraînement des matières volatiles résiduelles. Il en résulte de toute évidence que l'opération de désorption, qu'elle ait été réalisée par distt lation ou par stripping, doit être poussée Jusqutà réalisation pratiquement complète pour être considérée comme pleinement efficace. Dans le cas où l'on a affaire à une installation d'épuration d'eaux résiduaires de cokeries, les eaux résiduaires sont, comme dit plus haut, débarrassées par distillation ou par entraÎnement à la vapeur vive, des composés volatils NH3, HON, H2S, ... Grâce à cette distillation ou à ce strlpping, complétés d'un traitement à la chaux, on libère en outre l'ammoniac des sels ammoniacaux fixes, ce qui parfait l'élimination hors de liteau de tous les éléments -# base d'ammoniac. Cette opération se fait à l'intervention d'une colonne de distillation ou de stripping, composée essentiellement d'une cuve verticale dans laquelle se trouve disposée, à une certaine distance les uns au-dessus des autres, une série de plateaux horizontaux fixes, perforés, chaque trou étant généralement surmonté d'une calotte hémisphérique, suivant dispositif bien conr#. Dans cette colonne, les eaux résiduaires additionnées de lait de chaux, en concentration inférieure à 10 ffi en poids de CaO, suivent un trajet descendant, éventuellement en chicane, au cours duquel elles sont soumises à l'action de bas en haut de la phase vapeur. Dans un tel dispositif, on procède fréquemment au nettoyage des plateaux des sels et hydroxydes de chaux qui s'y sont déposés ; c'est d'ailleurs pour cette raison qu'a été pré- conisé l'emploi de colonne de stripping à plateaux mobiles. La présente invention a pour objet un procédé dans lequel les sels ammoniacaux fixes (non décomposables sous le seul effet de la température), présents dans les eaux résiduaires, sont davantage, transformés en produits à base d'ammonium aisément décomposables par la chaleur, qu'ils ne peuvent l'être dans les procédés usuels, mettant en oeuvre des colonnes à plateaux fixes. Elle est particulièrement applicable lorsque l'on fait usage d'une colonne de stripping dans laquelle les plateaux usuels ont été remplacés soit par des plateaux mobiles, soit par une bande perforée continue, rendue mobile d'un étage à l'autre de la colonne, à la manière d'une bande transporteuse, ladite bande et les plateaux mobiles étant par ailleurs soumis au moins sur une de leurs faces à une opération de nettoyage mécanique et/ou chimique. Le procédé de désorption, objet de la présente invention, dans lequel on fait usage d'une colonne de stripping composée d'une gaine verticale contenant un certain nombre de plateaux perforés mobiles, disposés à une certaine distance les uns au-dessus des autres, lesdits plateaux pouvant être-constitués en une matière déformable, telle que par exemple du caoutchouc et reliés les uns à la suite des autres, de manière à former au moins une bande perforée continue, lesdits plateaux étant périodiquement nettoyés de façon mécanique et/ou chimique au moins sur une de ses faces, et dans lequel on alimente la colonne à sa partie supérieure en les eaux résiduaires à purifier, tandis que l'on insuffle à la partie inférieure de la colonne, à température appropriée, de l'air, de la vapeur d'eau ou tout autre mélange gazeux, non polluant par lui-m#rne, et on alimente latéralement ladite colonne en hydroxyde calcique en un ou plusieurs niveaux de celle-ci et on recueille à la partie supérieure de la colonne l'ammoniac libéré, ainsi que le gaz ou la vapeur injecté à la partie inférieure de la colonne, est essentiellement caractérisé en ce que l'hydroxyde calcique est introduit sous forme de lait de chaux dont la concentration (poids de CaO) atteint au moins 30 #. Une conséquence absolument imprévisible de cette manière de procéder, dans le cas où on utilise de la vapeur d'eau, consiste dans le fait que la présence de lait de chaux très concentré dans la colonne de stripping, sur le chemin de la vapeur de stripping et des eaux résiduaires à purifier, conduit à la décomposition des polyphénols non entralnables à la vapeur de stripping en monophénols entråinables à cette vapeur. On augmente ainsi de façon inattendue le rendement de l'opération de strippage et on allège le traitement biologique ultérieur. Ce procédé présente par ailleurs d'autres avantages parmi lesquels on peut citer la moindre consommation en eau et l'économie thermique certaine qui en résulte. A titre d'exemple, le procédé de l'invention per- met d'abaisser la teneur en ammoniac total des eaux traitées à moins de 50 mg NH 2 1 alors que les procédés usuels n'abaissent cette teneur qu'à environ 200 mg Nu4/1. REVENDICATION Procédé, dans lequel on fait usage d'une colonne de stripping composée d'une gaine verticale contenant un certain nombre de plateaux perforés mobiles, disposés à une certaine distance les uns au-dessus des autres, lesdits plateaux pouvant être constitués en une matière déformable, telle que par exemple du caoutchouc et reliés les uns à la suite des autres, de manière à former au moins une bande perforée continue, lesdits plateaux étant périodiquement nettoyés de façon mécanique et/ou chimique au moins s-lr une de leurs faces, et dans lequel on alimente la colonne à sa partie supérieure en les eaux résiduaires à purifier, tandis que l'on insuffle à la partie inférieure de la colonne, à température appropriée, de l'air, de la vapeur d'eau ou tout autre mélange gazeux, non polluant par lui-m#me, et on alimente latéralement ladite colonne en hydroxyde calcique en un ou plusieurs niveaux de celle-ci et on recueille à la partie supérieure de la colonne l'ammoniac libéré, c a r a c t é r i s é en ce que l'hydroxyde calcique est introduit sous forme de lait de chaux dont la concentration (poids de CaO) atteint au moins 30 .