Brevet FR2466437A1 — publié le 19810410

NOUVEL ADDITIF POUR COMPOSITION FLOCULANTE POUR LA PURIFICATION DES EAUX RESIDUAIRES ET DES BOUES La présente invention a trait à un additif pour composition floculante pour la purification des eaux résiduaires ou usées et des boues par floculation des substances indésirables de manière à pouvoir les éliminer sous forme substantiellement solide. Elle concerne également un procédé de traitement desdites eaux résiduaires ou desdites boues. On sait que les eaux résiduaires ou usées et les boues à purifier présentent des impuretés de natures diverses que l'on peut classer en deux grandes catégories : les déchets organiques et les déchets inorganiques. De même on sait notamment que les boues à traiter comportent des impuretés solides le plus souvent colloida- les, de natures diverses. I1 existe plusieurs possibilités de traitement d'une boue. Un procédé consiste d'abord à laisser "digérer" la boue de manière à laisser se développer certains phénomènes de fermentation, puis à traiter ces boues digérées et enfin à les conditionner par un agent de floculation et de préférence de nature chimique. En fait, selon les procédés, cet agent chimique peut être ajouté en une seule fois, ou non, à un stade plus ou moins avancé du processus de clarification. I1 va de soi aussi qu'il y a lieu de prendre en compte la nature de la boue à traiter, dont la teneur en déchets organiques et miner aulx peut varier dans de larges proportions et dont la nature même des déchets est susceptible de différences importantes. I1 est connu de faire appel à des agents de fboculation constitués par des sels métalliques tels que Ca C12, Fe C12 Fe Cl3, Fe S04 ou Fe2(S04)3 ou à des mélanges de ces sels métalliques comme décrit dans le brevet français 1 399 351. Dans la demande de brevet français 78.23215 on a revendiqué un procédé permettant d'améliorer l'action d'un floculant contenant du fer, notamment sous forme d'au moins un composé du groupe Fe Cl3, Fe (S04)C1, S04 Fe,(S04)3 Fe2 à l'aide d'un additif renfermant au moins un sel soluble dans le milieu, essentiellement du groupe IIa de la classification périodique des éléments et de l'aluminium, du zinc, du cuivre et du manganèse. Notamment selon laditè demande on a observé que cette action est particulièrement remarquable dans le cas de certains sels de magnesium et de l'aluminium tels que chlorures. Malheureusement d'un point de vue pratique l'on a été amené dans certains cas à observer un colmatage du filtre lors de l'opération de filtration. Or l'on sait que ceci est un inconvénient qui oblige à nettoyer le filtre. On pense que ce colmatage est dû à la formation d'une espèce indésirable résultant de la présence des ions sulfates. Or maintenant on a trouvé, et c'est ce qui fait ltobjet de la présente invention, que l'on peut obvier à cet inconvénient en ajoutant un retardateur de prise de plâtre dans les boues ou eaux résiduaires à traiter. En particulier grâce au procédé selon la. présente invention on peut faire le traitement sur des boues digérées ou non. L'additif peut être ajouté simultanément ou après le premier additif renfermant un sel soluble. Dans certains cas il peut même être ajouté directement dans l'agent coagulateur dans le cas où il s'agit d'acide tartrique ou d'un tripolyphosphate alcalin. On peut aussi faire appel à un retardant constitué par une protéine oxy éthylé. lais dans ce dernier cas l'on observe que l'additif selon l'invention doit être ajouté soit simultanément, soit après le premier additif. De manière pratique, avant traitement on règle le pH de la boue ou de liteau usée par tout moyen connu comme par exemple avec de la chaux de manière à se mettre en milieu alcalin, avantageusement à un pH supérieur à 9. Le premier additif est conforme à la demande précitée et l'agent de floculation, avantageusement, renferme au moins un sel de Fe du groupe Fe Cl3, Fe (S04) C1 et Fe2 (S04)3* Mais la présente invention sera plus aisément comprise à l'aide des exemples suivants, donnés à titre illustratif, mais nullement limitatif. Conditions opératoires Pour 300 ml de boues (fraiches ou digérées), on ajoute tout d'abord 1,5 ml de coagulant (sel ferrique,chlorosul fatoçferrique) et on agite l mn à 120 tr/mn. On ajoute une suspension de chaux 18 ml à 250 g/l et l'on agite pendant 2 mn à 120 tr/mn. Avant d'effectuer les mesures, on laisse reposer le mélange 15 mn. On aspire (Buchner renversé) pendant 1 mn sous 400 mm de mercure et on continue l'aspiration (Buchner normal) pendant 2 mn (å l'air). On note le volume de filtrat et le poids du gâteau sec qui permet le calcul du rendement de filtration. Poids gâteau sec RT = = kg/m2 Surface du filtre Cette opération est recommencée avec la même toile de filtre un grand nombre de fois (jusqu'à 30 selon les essais). Exemple 1 Boues digérées - MS - 2,8 % - pH = 7,6 18 filtrations successives ont été effectuées, sans changement de filtre. Nous avons comparé le chlorosulfate ferrique I seul et dans lequel par litre, nous avons ajouté 3,3 ml d'une solution de tripolyphosphate de potassium à 5 g/l Numéro de Chîorosulfate fer- Chlorosulfate fer 'essai rique I riqueI+ TPPK Volume filtré Rendement Volume fil- Rendement mî de filtra- tré ml de filtra- tion tion 1 62 0,8 60 0,8 4 52 0,67 54 0,64 54 0,65 53 0,65 9 37 0,44 54 0,67 12 28 0,45 54 0,68 17 40 0,55 54 0,72 18 40 0,67 54 0,7 Chlorosulfate ferrique I = 600 g/l de Fe(SO ) C1 pour 4 140 g/l de MgC12 6 1120 On remarque que les volumes filtrés et les rendements de filtration sont anarchiques dans le produit chlorosulfate ferrique I alors qu'en rajoutant du TPPK il se produit un effet de stabilisation remarquable. Exemple 2 Boues digérées - iS = 2,9 % - pH = 7,7 Numéro de Chlorosulfate fer- Chlorosulfate fer l'essai rique I riquel+ retardateur Volume filtré Rendement Volume fil- Rendement il de filtra- tré ml de filtra tion tion 1 64 0,8 67 0,8 3 64 0,7 64 0,82 6 55 0,64 64 0,78 8 60 0,75 63 0,75 12 60 0,70 60 0,79 14 37 0,40 59 0,75 Retardateur I : sel de sodium d'amino-acides poly-oxymethyle commercialisé sous la marque RETARDAN P (voir Römp : 5e édition p. 4298). Exemple 3 Boues fraiches - MS = 7,6 % - pH = 6,95 On a comparé 30 filtrations successives sans changement de filtre. On a comparé le chlorosulfate ferrique I seul dans lequel par litre, on a dissout 2 g d'a ide tartrique. Numéro de Chlorosulfate fer- Chlorosulfate fer 'essai I rique I rique I + acide Volume filtré Rendement Volume fil- Rendement ml de filtra- tré ml de filtra tion tion 1 40 1,5 42 1,5 6 47 1,7 55 2,25 10 47 1,8 56 2,25 15 46 1,85 54 2,20 18 40 1,6 55 2,20 20 45 1,9 55 2,3 23 41 1,6 56 2,3 25 49 1,95 56 2,3 30 42 1,5 55 2,25 Exemple 4 Mêmes boues que l'exemple ci-dessus. On compare après 30 filtrations successives le chlorosulfate ferrique avec 2 g/l d'acide tartrique. Numéro de Chlorosulfate fer- Chiorosulfate fer .'essai rique IL rique * + acide Volume filtré Rendement Volume fil- Rendement ml de filtra- tré ml de filtra tion tion 1 45 1,8 45 1,7 6 51 2,2 53 2,1 10 50 1,8 53 2,2 12 50 2,3 55 2,2 15 48 1,9 53 2,2 18 44 1,6 53 2,2 20 42 2,2 54 2,15 23 48 2,- 54 2,2 26 41 1,7 52 2,1 29 51 2,15 51 2,15 30 40 1,5 52 2,2 IL chlorosulfate ferrique à 600 g/l sans chlorure de magnésium. REVENDICATIONS 1) Nouvel additif pour floculant pour la purification des eaux résiduaires ou usées et des boues, contenant du fer, au moins un composé du groupe Fe Cl3, Fe (S04) C1, Fe S04 et Fe2 (S04)3, et éventuellement un sel soluble dans le milieu d'un métal du groupe IIa de la classification périodique des éléments, et de l'aluminium, du zinc, du cuivre et du manganèse, caractérisé par le fait qu'il est constitué par un retardateur de prise du plâtre. 2) Additif selon 1 , caractérisé par le fait qu'il est du groupe de l'acide tartrique, des tripolyphosphates alcalins et des protéines oxyéthylènes. 3) Composition floculante caractérisée par le fait qu'elle comprend un additif selon l'une des revendications 1 et 2. 4) Procédé de traitement des eaux résiduaires et boues caractérisé par le fait que l'on met en oeuvre une compo sition selon la revendication 3.