Brevet FR2354967A1 — publié le 19780113

Ta présente invention concerne un procédé de production économique et accélérée d'un floc, applicable notamment au traitement de résidus biologiquement dégradables, en particulier des eaux fortement chargées des industries agricoles et ali mentaires. les techniques mises en oeuvre actuellement dans ce domaine consistent soit à effectuer une flottation après coagu- lation physico-chimique, mais cette dernière nécessite une neu- tralisation et une add a ie coagulant ainsi qu'une séparation avant traitement biologique demandant un ré-équilibrage du milieu en ee qui concerne le pH et la charge nutritive, soit la réalisation de deux stades de séparation centrifuge en cascade avant le traitement biologique mentionné ci-dessus. Dans les deux cas, la formation de boues est impor- tante et nécessite d'en reeycler une grosse fraction afin dlen- semencer le traitement biologique secondaire. De tels procédés connus entratnent un cott élevé du fait dès adjuvants de neutralisations et de floculation ainsi que des réactifs nécessaires à lléquilibrage biologique ultérieur du milieu. En outre, le recyclage d'une fraction importante des boues augmente le prix de revient et conduit à la production d'effluents et de boues contaminés par les agents et réactifs qui ont été obligatoirement rajoutés. La présente intention obvie à ces inconvénientes en permettant d'obtenir une très bonne floculation sans neutralisa- tion et sans adjuvant, une séparation facile des boues et une réduction importante de la demande chimique en oxygène dans les effluents clairs. En outre, les boues floculées obtenues, riches en protéines et non contamineées par les agents et réactifs mentionnés ci-dessus, peuvent être directement valorisées par exemple pour l'alimentation du bétail. Le procédé selon llinvention est essentiellement caractérisé par le fait que lton effectue une agitation mécanique dlune suspension des produits en fermentation renfermant des micro-organismes libres, en maintenant un certain excès d'air dissous dans ladite suspension, moyennant quoi on provoque la floculation sans qu'il soit nécessaire d'ajouter des agents et réactifs particuliers. Suivant une autre caractéristique, on recycle une faible fraction de boues biologiques ainsi obtenues afin de mettre en contact les micro-organismes libres avec des agrégats microbiens déjà floculés. Dtautres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront mieux de la description qui va suivre, faite en regard des dessins annexés sur lesquels : - la figure 1 représente un schéma synoptique des phases d'un procédé de traitement connu - la figure 2 représente un schéma synoptique des phases du procédé selon l'invention et - la figure 3 représente un schéma synoptique illustrant un exemple d'application du procédé selon l'invention. Sur ces dessins, les mimes références désignent les mêmes éléments. En se référant à la figure l, un procédé usuel de traitement d'eaux résiduaires consiste à effectuer un traitement primaire ou physique t1, au cours duquel on ajoute les adjuvants nécessaires à la floculation ainsi que les éléments de ré-équilibrage du milieu en ce qui concerne le pH et la charge nutritive, tels que des phosphates, des sels de potassium,etc., puis une séparation primaire s1, par exemple par centrifugation. Bes boues minérales 31 provenant du stade de séparation primaire subissent ensuite un traitement secondaire ou biologique t2 semblable au traitement primaire.Après le traitement secondaire, on effectue une séparation secondaire s2 donnant, dtune part, les effluents E et, d'autre part, des boues actives 32 dont on recycle 25 % en poids environ (R25) vers le stade de traitement secondaire t2 de formation de boues activées. Un tel procédé connu ne permet que de traiter des eaux résiduaires dont la teneur en matières en suspension totale (MEST) est de Tordre de 5 à 6 g/l. En se référant à la figure 2 et conformément au procédé selon l'invention, on effectue également un traitement pri maire (T1) une séparation primaire (S1) un traitement secondaire (g2) et une séparation seeondaire (S2), mais à aucun stade du procédé on n'ajoute d'agent ou-de réactif de floculation et de neutralisation. A cet effet, on effectue le traitement primaire sous la forme d'une agitation de la suspension en fermentation, d'une part en présence d'air qui se dissout dans ladite suspension et, d'autre part, en mélangeant une faible fraction (2 % en poids environ) des boues issues du stade de séparation secondaire (S1) par recyclage en R2. De ce fait, la floculation ainsi provoquée au stade du traitement primaire (g1) permet dtextraire la partie la plus importante des boues au stade de séparation primaire (S1), ce qui entratne une réduction importante de la DCO (demande chimique en oxygène), avant meme le stade de traitement biologique secondaire (g2). La floculation est accélérée par le maintien homogène du milieu de traitement obtenu, grâce à L'agitation combinée à une aération donnant un excès d'oxygène nécessaire au maintien de ltactivité biologique. le recyclage de la faible fraction de boues, permettant en outre la mise en contact des micro-organismes libres avec des agrégats microbiens déjà floculés, améliore encore la floculation déjà amorcée par l'agita- tion et ltaération. ' En se référant à la figure 3, on donnera ci-après un exemple d'application du procédé selon ltinvention au traite- ment de vinasses de lies. On sait que les vinasses de lies détartrées renferment de 15 à 20 g/l de MEST (essentiellement des levures), compte tenu de la dilution, tandis que les vinasses de lies non détartrées renferment généralement de 60 à 80 g/l de MESX en moyenne. Le bilan de la figure 3 correspond à l'entrée dans le circuit de 1 litre de produit à traiter. Dans le présent exemple, on effectue le traitement primaire T1 sur une suspension en fermentation (MEST 6Q, soit 60 g/l) par agitation en présence d'air et d'une fraction recyclée (MES 4) à partir du stade de traitement secondaire ulté rieurs. On effectue la séparation primaire Sl du mélange ainsi obtenu (MEST 64) et lton extrait des boues B (MEST 60). On effectue le traitement secondaire T2 (MEST 4) et lton obtient un effluent E (MEST négligeable). Comme indiqué ci-dessus, entre autres avantages, la fermentation ou le traitement biologique secondaire est facile par simple aération puisque le milieu qui n'a pas subi d'addition de réactifs n'a pas h être ré-équilibré. Par ailleurs, les boues floculées ainsi obtenues sont riches en protéines et, ne renfer- mant aucun agent ou réactif de neutralisation et de floculation, elles peuvent être directement valorisées en vue de l'obtenation de produits alimentaires, notamment pour le bétail. Be cas échéant, on peut effectuer un recyclage facul- tatif entre le stade de séparation secondaire et le stade de traicement biologique secondaire. Conformément à l'invention, la floculation biologi gue accélérée permet, quelle que soit la concentration des ef fluents à traiter, de produire directement un effluent secondaire compatible avec les servitudes d'un étage biologique usuel en boues activées, sans avoir recours à une double séparation mécanique. Par ailleurs, l'activité biologique démarrant dès le début du traitement, elle est facilement mattrisable, ce qui permet dtéviter la formation d'odeurs , tandis que la chute de DCO atteint 25 % dans ltexemple ci-dessus. Il est bien entendu que la présente invention n'a été décrite et repésentée qutà titre d'exemple préférentiel et qu'on pourra y apporter toute équivalence technique sans sortir de son cadre, qui est défini dans les revendications annexées. REVENDICATIONS 1. Procédé de production éeonomique et accélérée d'un floc, applicable au traitement de résidus à forte concentration, caraetéri é par le fait que l'on effectue une agitation mécanique dtune suspension de produits en fermentation renfermant des micro-organismes libres, en maintenant un certain excès d'air dissous dans ladite suspension, moyennant quoi on provoque la floculation sans qu'il soit néeessaire dtajouter des agents et réactifs particuliers de neutralisation et/ou de floculation. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que lton recycle une faible fraction des boues biologiques obtenues afin de mettre en contact les micro-organismes libres avec des agrégats microbiens déjà flocules. 5. Effluents produits directement à partir du procédé selon la revendication 1, compatibles avec les servitudes d'un étage biologique de boues activées, sans avoir recours à une double séparation mécanique. 4. Boues floculées obtenues au moyen du procédé selon la revendication 1, riches en protéines, n'ayant reçu ni agent de neutralisation ni floculant chimique et pouvant être valorisées notamment pour l'alimentation du bétail. 5.-Application du procédé selon la revendication 1 au traitement des résidus biologiquement dégradables, notamment des eaux fortement chargées des industries agricoles et alimen- taires et, en particulier, des vinasses de lies.