Brevet FR2371385A1 — publié le 19780616

La présente invention concerne une composition nouvelle utilisable comme agent adjuvant dans les processus de floculation et de clarification des eaux. D'une part, il est connu d'utiliser comme adjuvant de floculation des alginates, et notamment l'alginate de sodium, obtenu par neutralisation de l'acide alginique d'origine naturelle, notamment extrait des algues, au moyen du carbonate de sodium. Toutefois, il est également connu qu'au-dessous d'environ 0,3g par m3 d'eau traitée, l'effet de floculation devient inappréciable, quelque soit le processus de floculation. C'est pourquoi il est devenu usuel d'utiliser l'alginate de sodium comme adjuvant de floculation, dans différents processus classiques, à raison d'environ 0,5g par m3 d'eau traitée. D'autre part parmi les procédés connus, l'on utilise, au titre d'alourdisseur de floc, du microsable d'une granulométrie comprise entre 10 et 100 microns, si on ajoute de l'alginate, juste avant introduction dans l'eau du micro-sable, on obtient deux effets concomitants, d'abord une augmentation de la vitesse de floculation puis encore une accélération de la vitesse de décantation du floc par augmentation de la densité de ce dernier. Un tel processus présente cependant encore des inconvénients En premier lieu, il implique deux préparations sur place, à savoir d'une part la dissolution de l'alginate dans de l'eau, immédiatement avant son injection dans l'eau brute à traiter et d'autre part un recyclage du microsable, après sa régénération par lavage sous pression dans un hydrocyclone en vue d'en séparer les boues ainsi floculées. En vue de surmonter cet inconvénient, on a bien déjà essayé, dans un appareil classique, d'ajouter le microsable en petite quantité à une dispersion d'alginate préparée au préalable, en vue d'essayer de raccourcir la durée de floculation dans un procédé classique. Toutefois, une telle tentative n'a pas rencontré de succès. Grâce à la présente invention, il est possible de surmonter les inconvénients précités, en diminuant à la fois les durées de floculation et de clarification dans un procédé, quel qu'il soit, ainsi que le coût de l'opération globale, tout en simplifiant la mise en oeuvre. A cet effet, l'invention consisteàpréparer une composition nouvelle jouant le rôle d'adjuvant de floculation et constituée par du microsable incorporé à de l'alginate,dans une proportion bien déterminée, cette composition étant elle-même utilisée dans un processus, quel qu'il soit, mais à un moment bien précis de ce processus. Selon l'invention, cette composition est caractérisée en ce qu'elle consiste en une pâte séchée et broyée formée d'acide alginique d'origine naturelle, de la quantité de carbonate de sodium nécessaire et suffisante pour neutraliser cet acide et d'une proportion de microsable comprise entre 100 et 400 parties en poids par partie de l'alginate résultant de cette neutralisation. En effet, l'acide alginique étant lui-même pâteux, le milieu réactionnel de neutralisation par le carbonate de sodium est luimême également pâteux c'est-à-dire que l'on incorpore selon l'invention du microsable à cette pâte, dans la portion de 100 à 400 kilos de sable par kilo d'alginate. On obtient ainsi une composition pâteuse que l'on sèche, broie et tamise, en vue de l'injecter dans l'eau brute à traiter directement, sous forme de la composition sèche entraînée et dispersée par un courant d'eau additionnel. On a constaté que les effets de cette composition sont très supérieurs à ceux de l'alginate utilisé seul ou conjointement, mais séparément, avec du microsable, comme dans les procédés anciens. On ne connaît pas exactement la raison de cette supériorité d'action mais il est possible que l'on puisse la rattacher à l'action de surface que joue l'alginate vis-à-vis du sable dans les processus classiques.En effet, on suppose d'une manière générale que l'alginate exerce une action t'activante" sur la surface du sable, de sorte que, lorsquton prépare la composition selon l'invention, cette activation se montre plus efficace car la liaison entre l'alginate fraichement préparé et le microsable sera meilleure.Au surplus, il est également connu qu'au moment du séchage habituel de l'alginate, il se produit une certaine dégradation, résultant d'une dépolymérisation thermique de l'alginate, alors que dans le procédé de préparation selon l'invention, la liaison entre l'alginate et le microsable étant déjà assurée, cette dégradation est moins importante ou tout au moins les portions de molécules de l'alginate demeurent fixées sur les particules de sable. Quoi qu'il en soit, grâce aux compositions selon l'invention, on a obtenu les mêmes résultats que ceux que l'on obtient habituellement avec des proportions de l'ordre de 0,3 à 0,5 g d'algi nate par m3 d'eau à traiter, en utilisant seulement 0,1 g à 0,2 g d'alginate, fixé sur 10 à 80 g de sable par m3 d'eau à traiter. Il résulte de cet avantage que, compte tenu du prix relatif du microsable et de l'alginate, le coût global de l'opération de floculation et de clarification est très diminué, tandis que la mise en oeuvre du procédé se trouve très simplifiée du fait qu'il suffit d'utiliser un seul produit au lieu de deux. Au surplus on a constaté~que, alors qu'une floculation classique exige environ 20 à 30 mn. d'agitation lente, suivie dune décantation à une vitesse de l'ordre de 2 m. par heure, au contraire grâce à la composition selon l'invention, la floculation est achevée en 5 à 10 mn., et peut être suivie d'une décantation à vitesse beaucoup plus rapide. Un avantage supplémentaire de l'invention consiste donc dans la rapidité de l'opération ce qui implique une diminution du cout des ouvrages réalisés selon l'invention. En résumé, l'objectif de l'invention, atteint grâce aux compositions ainsi décrites ; la simplification du processus mis en oeuvre dans l'opération globale de floculation-clarification, la diminution des durées nécessaires de floculation et clarification et pour ces motifs une diminution importante du coût de ladite opération. Ces avantages trouvent une application particulièrement favorable dans le cas des installations faisant appel à-un séparateur lamellaire tel que décrit dans les brevets français 1 557 298 et 2 018 535. Toutefois, il demeure bien entendu que la composition selon l'invention peut être utilisée dans tout processus et avec tout appareillage destiné à la floculation et à la clarification des eaux. - REVENDICATIONS 1 - Composition adjuvante de floculation et de clarification utilisable dans les installations de clarification d'eau, caractérisée en ce qu'elle consiste en une pâte séchée et broyée d'acide afgini- que d'origine naturelle, de la quantité de carbonate de sodium nécessaire et suffisante pour neutraliser cet acide et d'une proportion de microsable comprise entre 20 et 80 parties en poids par partie de l'alginate résultant de cette neutralisation. 2 - Procédé pour la floculation et la clarification d'une eau brute, du type dans lequel l'agent floculant est un alginate de sodium et l'alourdisseur de floc est du microsable caractérisé en ce que ledit alginate et ledit microsable sont ajoutés simultanément à l'eau sous forme d'une composition selon la revendication 1. 3 - Composition selon la revendication 1, caractérisée en ce que les proportions de ses constituants en vue de son application sont de l'ordre de 0,1 à 0,2 grammes d'alginate et 10 à 80 grammes de microsable par m3 d'eau à traiter.