Brevet FR2466438A1 — publié le 19810410

L'invention concerne un procédé pour l'épuration des eaux usées des installations de blanchisserie, c'est-à-dire de nettoyage du linge a l'humide ; elle se rapporte également à un dispositif parti cuiier pour la mise en oeuvre de ce procédé. Le nettoyage à l'humide consiste schématiquement, comme on le sait, à traiter des articles textiles dans une composition lessivielle aqueuse à température élevée. Les eaux usées issues de ces installations contiennent malheureusement encore trop de produits nocifs, tels que des phosphates, des agents tensio-actifs de type anionique, non-ionique ou cationique. Lorsque ces eaux sont directement rejetées dans le circuit traditionnel (égouts) ou naturel (rivières), soit elles surchargent ou dérèglent les stations d'épuration, ce qui est le cas des agents tensio-actifs, soit elles font proliférer les algues, ce qui est le cas des phosphates. A ce jour, pour pallier ces inconvénients dans les blanchisse ries industrielles, on fait appel à des stations d'épuration. On a tout d'abord suggéré d'épurer ces eaux par lagunage, c 'est-à-dire en rejetant progressivement les eaux traitées dans des bassins successifs. Cette solution, généralement satisfaisante, nécessite toutefois des installations très volumineuses et assez couteuses ce qui en diminue considérablement l'intérêt (notamment en zone urbaine). On a également proposé d'effectuer cette épuration par voie biologique au moyen de boues activées. On obtient des rendements médiocres dûs à la présence massive d'agents tensio-actifs et-au déséquilibre nutritionnel du milieu. On a aussi suggéré depuis fort longtemps de précipiter ou de floculer chimiquement les produits en suspension dans l'eau, par exemple au moyen d'un alun, tel que le sulfate d'aluminium. L'emploi d'un tel composé est décrit dans de très nombreux documents dont notamment les brevets français publiés sous les numéros suivants - 1 540 373 du Centre Technique de la Blanchisserie et des Industries du Lavage, - 2 140 608 de Colgate-Palmolive - 2 314 899 de Kleen-Rite. En règle générale, si cette technique est satisfaisante pour clarifier des eaux usées, en revanche, l'action d'épuration est parfois insuffisamment poussée, de sorte que l'eau ainsi traitée ne peut être rejetée et a fortiori recyclée. En outre, l'emploi de l'alun seul ne donne pas une floculation suffisante et donc une eau réutilisable. L'invention pallie ces inconvénients. Elle concerne un procédé permettant d'épurer les eaux usées de blanchisserie puis de les recycler, ce qui se traduit donc par une économie appréciable d'énergie et de matières premières. Ce procédé de traitement perfectionné des eaux usées des installations de blanchisserie au moyen de sulfate d'aluminium, se caractérise - en ce que la quantité en poids de sulfate d'aluminium est voisine du poids des extraits secs contenus dans l'eau à traiter, - et en ce que, en cours de traitement, on ajoute également de 0,5 à 10 ppm d'un polyélectrolyte anionique. Dans la suite de la description - par "sulfate d'aluminium ou "sulfate d'alumine", on désigne un composé solide de formule générale A12 (S04)3 hydraté ou non on utilise de préférence A12 (S04)3, 18 H20 ; - par ~extrait sec", il faut entendre la masse du résidu sec après étuvage à 1050C pendant douze heures - par "polyélectrolyte anionique, il faut entendre un produit chimique caractérisé par la coexistence de groupements permettant l'adsorption et de groupements ionisés négativement (groupes carboxyliques ou sulfuriques) et ayant pour fonction essentielle de provoquer la floculation, c'est-à-dire la séparation des particules solides contenues en suspension dans l'eau et ainsi que la formation d'un liquide clair surnageant le précipitat.En pratique, on fait appel à des composants fortement anioniques. Ces composés sont bien connus des chimistes et des spécialistes des problèmes de l'eau, de sorte qu'il n'y a pas lieu de les décrire ici en détail. A titre d'exemple, on peut citer les polyacrylamides. Comme dit, il importe que les quantités de sulfate d'alumine soient voisines de celles des extraits secs contenus dans l'eau à traiter. Il suffit donc avant traitement de mesurer cette dernière quantité par la méthode décrite ci-dessus. Si la quantité de sulfate est notablement inférieure à celle des extraits secs, l'eau restera trouble. En revanche, si on a un excès de sulfate, cet excès qui restera dans l'eau traitée sera nocif et rendra cette eau impropre à un recyclage. Si le plus généralement, ce rapport doit être voisin de 1, il peut néanmoins varier dans une faible mesure pratique autour de ce chiffre 1. Comme on le voit, les quantités de sulfate d'alumine mises en oeuvre dans le procédé selon l'invention sont considérablement plus importantes que celles qui étaient mises en oeuvre jusqu'alors dans les techniques rappelées dans le préambule pour la précipitation ou la floculation, étant indiqué que pour ces derniers procédés, les quantités étaient de l'ordre de 10 à 500 milligrammes par litre d'eau traitée. En revanche, dans le procédé selon l'invention, une partie du sulfate d'aluminium sert à précipiter les phosphates et les silicates contenus dans les eaux usées et ainsi à éliminer totalement ces composés, alors que l'excès sert à coaguler les graisses, les huiles, les salissures pigmentaires et les débris de fibres textiles, qui ont tété mis en suspension dans ces eaux par les détergents utilisés lors du blanchissage.Cette dernière fonction supplémentaire qui est nouvelle est obtenue grâce à la synergie avec le polyélectrolyte anionique. En effet, si la proportion de polyélectrolyte anionique - - est inférieure à 0,5 ppm par rapport à l'effluent traité, c'est-à-dire l'eau de lessive, la floculation ne se produit pas et la saleté reste en solution, - est supérieure à 10 ppm, les floculats sont redissous ou redispersés et on reforme une émulsion stable. L'invention concerne également un dispositif particulier adapté à la mise en oeuvre de ce procédé. cette installation, montrée schématiquement à la figure unique qui est annexée se compose essentiellement - d'un bac tampon 1 ou est amenée l'eau à traiter 2, destiné essentiellement à homogénéiser ces eaux usées 2 en provenance de l'installation de blanchisserie connue non représentée, - d'un conduit de reprise 3 amenant par un jeu de pompes et de vannes approprié ces eaux usées à un organe 4 de coagulation-déc an- tation où liteau 2 est additionnée en 5 par un mélange de sulfate d'alumine et de polyélectrolyte anionique en proportions déterminées, - d'un organe 6 pour extraire les boues et les amener éventuellement dans un organe de stockage transitoire 7 destiné également à épaissir ces boues qui tombent ensuite sur le filtre à bandes 8 ou autre appareillage de traitement des boues et de là dans un bac 9 pour être jetées, - d'un conduit de reprise 10 de l'eau épurée claire traitée en 4, connecté s'il y a lieu à un moyen de désinfection 11, tel qu'un dispositif connu à ultra-violet ou à ozone, puis à un organe de stocka ge 12 de l'eau épurée 13, prête à être recyclée en 14, - d'un conduit 15 destiné à amener l'eau neuve entrant dans l'installation relié à un échangeur thermique 16 auquel est également connecté le conduit 10 par le conduit dérivé 17. De cet échangeur 16 partent deux conduits : le conduit 18 qui rejette les eaux refroidies apportées par 17 et le conduit 19 ot les eaux neuves réchauffées sont dirigées vers le dernier rinçage ; - d'un conduit 20 qui ramène l'eau du dernier rinçage directement au stockage 12 pour être recyclée. L'eau du dernier rinçage est apte à être réutilisée sans traitement car elle est peu sala. Le rejet partiel en 18 a pour fonction essentielle d'éviter aux eaux épurées 13 de prendre une salinité excessive. La quantité ainsi retirée en 18 est compensée par un apport correspondant en 15. Comme le traitement s'effectue en pratique à température ambian- te, il n'y a donc pas besoin d'apport calorifique. La manière dont l'invention peut être réalisée et les avantages qui en découlent, ressortiront mieux des exemples de réalisation qui suivent, donnés à titre indicatif et non limitatif. EXEMPLE 1 Par étuvage à 1050C pendant douze heures, on détermine que les eaux usées d'une blanchisserie hospitalière contiennent 1,5 gramme par litre (g/l) de matières sèches constitués essentiellement par les sels de la lessive (phosphates, silicates, etc.), des agents tensio-actifs, des matières grasses, des salissures pigmentaires, des débris textiles. A température ambiante, pour un litre d'eau usée, on ajoute sous légère agitation - 1,5 gramme de sulfate d'alumine A12 (S04)3 18 H20, - 2 ppm d'un polyélectrolyte fortement anionique constitué par un polyacrylamide commercialisé par PHONE POULENC sous l'appellation FLOCOGIL AD 60. Après dix minutes de contact, on obtient une eau claire,pratiquement exempte de phosphates, de silicates et de corps gras, et ne contenant pratiquement plus de matières en suspension, de pH 7 et donc susceptible d'être recyclée à nouveau dans l'installation de blanchisserie située en amont. Les agents tensio-actifs de la lessive n'ayant pratiquement pas été éliminés seront ainsi recycles, ce qui par voie de conséquence, conduit à une économie appréciable de ces matières premières. EXEMPLE 2 On détermine que les eaux usées d'une blanchisserie industrielle ayant servi à laver des draps contiennent 1 gramme par litre d'extrait sec de même nature que dans l'exemple 1. A température ambiante, pour un litre d'effluent on ajoute avec une légère agitation - 1 gramme de sulfate d'alumine - 2 ppm d'un polyélectrolyte cationique commercialisé par RHONE POULENC sous l'appellation C 4060. Après dix minutes de contact, il ne se forme pas de floculats suffisamment importants pour permettre une clarification. EXEMPLE 3 Dans exemple ci-dessus, on remplace le polyélectrolyte cationique C 4060 par le polyélectrolyte anionique AD 60 (2 ppm). Après dix minutes de contact, on obtient une séparation nette avec un liquide surnageant clair de pH 7 et ayant les qualités requises pour le lavage. EXEMPLE 4 Dans des eaux usées de blanchisserie contenant 2,5 grammes par litre de matières sèches (après extrait sec), on introduit sous faible agitation pour un litre de solution - 1 gramme par litre de sulfate d'alumine A12 tu04)3 18 H20 - 2 ppm de polyélectrolyte anionique AD 60. Après dix minutes de contact, le liquide reste trouble, l'émulsion n'a pas été destabilisée. EXEMPLE 5 Avec les mêmes eaux que celles utilisées dans l'exemple 4, on introduit pour un litre d'eau - 2,5 grammes par litre de sulfate d'alumine A12(S04)3 18 H20 - 2 ppm de polyélectrolyte anionique AD 60. Après dix minutes, on obtient une eau claire, pH 6,5 susceptible d'être recyclée directement en vue du lavage. Le procédé de l'invention présente de nombreux avantages par rapport aux techniques utilisées jusqu 1alors. On peut citer - économie appréciable d'eau, puisque celle-ci est recyclée, - élimination totale des phosphates et des matières en suspension, - élimination substantielle des matières organiques, - amélioration de la détergence, puisqu'une partie des agents tensio-actifs est recyclée, - diminution de la consommation d'énergie, puisque l'eau recyclée en 14 est encore tiède, voire chaude, - amélioration possible de l'essorage car celui-ci se fait avec un linge chaud, donc l'eau étant moins visqueuse, la rétention par le linge est moins forte, - réduction considérable (de deux à cinq fois) des dimensions des installations d'adoucissement de i 'eau, - réduction de la durée du cycle, car la durée du chauffage de l'eau est diminuée, du fait que l'on réchauffe de l'eau déjà tiède et non de l'eau froide comme celle du réseau. De la sorte, l'invention peut être utilisée avec succès dans les blanchisseries, notamment dans les blanchisseries industrielles ou hospitalières ou hôtelières. R E V E N D I C A T I O N S 1/ Perfectionnement dans un procédé pour le traitement des eaux usées issues des installations de blanchisserie au moyen de sulfate d'aluminium, caractérisé - en ce que la quantité en poids de sulfate d'aluminium est voisine du poids des extraits secs contenus dans l'eau à traiter, - et en ce que, en cours de traitement, on ajoute également de 0,5 à 10 ppm d'un polyélectrolyte anionique. 2/ Procédé selon revendication 1, caractérisé en ce que le sulfate d'aluminium est choisi dans le groupe des sulfates déshy dratés ou hydratés. 3/ Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le polyélectrolyte anionique est un polyacrylamide. 4/ Dispositif de traitement des eaux usées issues des installations de blanchisserie, caractérisé en ce qu'il comporte - un bac tampon relié à la sortie des eaux issues de la blanchisserie, - un organe de coagulation et de décantation où l'eau à traiter est mise en contact avec des moyens aptes à faire précipiter ou à faire coaguler les produits contenus en suspension ou dissous dans ces eaux usées, - un moyen connecté audit organe pour extraire les boues ainsi formées, - un moyen pour retirer l'eau épurée dans ledit organe de coagulation-décantation, relié à un organe de stockage, - des moyens pour relier l'organe de stockage de l'eau épurée à l'installation de blanchisserie. 5/ Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comporte également un organe pour désinfecter l'eau épurée située en amont de l'organe de stockage. 6/ Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comporte également un échangeur relié d'une part au conduit reliant l'organe de coagulation-décantation à l'organe de stockage, d'autre part, à une amenée d'eau neuve et, enfin, à l'installation de blanchisserie pour amener l'eau du dernier rinçage.