Brevet FR2591122A1 — publié le 19870612

PROCEDE D'EPURATION ET DE DESODORISATION DE GAZ ET INSTALLATION POUR LA MISE EN OEUVRE DE CE PROCEDE La présente invention se rapporte un procédé d'épuration et de désodorisation de gaz par passage de ce gaz sur un support et apport d'éléments assurant l'équilibre biologique du milieu. Elle vise egalement une installation pour la mise en oeuvre de ce procédé. On a deja décrit, notamment dans le brevet français 78 22 335 du 24 juillet 1978, déposé par GERFO, un tel procédé destiné plus particu- librement à la désodorisation des gaz produits dans les usines d'équar- rissage. Selon ce procédé, on fait passer les gaz a désodoriser a travers un support constitué de couches de tourbe, comportant des micro-organismes, des phosphates étant ajoutés pour assurer le développement bacterten, ainsi qu'un substrat carbone nécessaire å l'équilibre biologique. Gracie a ce procédé. il y a adsorption des gaz å désodoriser par les couches de tourbe, les micro-organismes assimilant certains des constituants des gaz, tels que entre autres l'ammoniac et les amines. L'apport de nutriant que constituent les phosphates et le substrat carbone, consistant par exemple en glucose ou lactosérum, permet d'eviter la saturation de la tourbe par ces constituants et de favoriser l'assimilation de ces derniers par les micro-organismes. Cependant, une des limites de ce procédé est que le support constitué par les couches de tourbe, est soumis a des tassements qui entratnent des cheminements préférentiels du gaz, nuisibles a une bonne épuration. Un autre inconvénient réside dans le fait que le passage de l'air peut provoquer, selon l'hygrométrie ambiante, le dessèchement du support, ce qui nuit au bon fonctionnement du procédé. Le bon fonctionne- ment est, en effet, lié au développement bactérien qui ne peut s'accomplir qu'en milieu humide. Le procède selon l'invention est applicable a tous les polluants de nature biodégradables tels que solvants, amines, etc. La présente invention a pour objet d'offrir un procédé du genre précédemment décrit pour l'épuration de gaz contenant des composants polluants de nature biodégradable, qui ne présente pas ces inconvénients et en outre permet de maintenir un équilibre biologique dans le milieu de traitement quelque soient les conditions opératoires. Dans le procédé selon l'invention, la désodorisation et l'épura- tion de gaz contenant des polluants biodégradables, s'effectuant par passage de ce gaz travers un support constitué de couches de carbonate de calcium, de tourbe ou similaire, en présence de micro-organismes et additionnées d'au moins un nutriant. On allège le support par addition d'éléments faiblement ou non fermentescibles, et on l'humidifie par apport de la solution nutritive. Les micro-organismes peuvent être des bactéries naturellement présentes ou fixées par ensemencement. Ils peuvent être naturels ou réalisés artificiellement. L'humidification peut être effectuée en amont par pulvérisation, ou en aval par arrosage. On supprime ainsi les inconvénients signalés plus haut. L'invention a également pour objet une installation pour la mise en oeuvre du procédé précité comprenant une cuve contenant le support ensemencé qui repose sur une grille ménageant avec le fond de la cuve un volume, des gaines de répartition de gaz raccordées à une canalisation d'amenée du gaz a épurer étant disposées dans ce volume, et des rampes de pulvérisation de solution nutritive étant disposées au-dessus de la cuve. L'invention sera mieux comprise a l'aide de la description suivante, donnée uniquement a titre d'exemple, en référence au dessin annexé dont la figure unique illustre, très schématiquement, une instal- lation d'épuration pour la mise en oeuvre du procédé. Dans la forme de réalisation choisie et représentée à la figure unique, l'installation d'épuration destinée à la mise en oeuvre du procédé selon l'invention comprend une cuve 1, par exemple en béton, enterrée dans le sol 2. Cette cuve 1 de forme parallélépipédique, å ciel ouvert, comprend des parois verticales 3, ajourées et formant grilles, et un fond 4, présentant une faible pente d'écoulement vers une sortie de liquide 5. Une grille 7 est disposée au-dessus du fond 4 sur toute la surface de la cuve 1, un espace 8 étant ainsi ménagé entre cette grille 7 et le fond 4. Une canalisation 10 d'amenée du gaz à épurer 11 est raccordée a une ou plusieurs rampes ou gaines 12 de répartition du gaz; ces rampes sont disposées dans l'espace 8, et comportent des orifices 13 de d1strt- brution du gaz. Au-dessus de la grille 7, dans la cuve 1, est placé un support formé de couches successives de tourbe 14, comportant des microorganismes appropriées, par exemple de micro-organismes hétérotrophes. Selon l'invention, on allège le support 14 en y mélangeant, dans desproportions appropriées, des éléments légers et faiblement ou non fermentescibles, tels que mousse, déchets végétaux secs grossiers, etc. Au lieu de tourbe, on peut utiliser des supports de nature simi- laire tels qu'écorces d'arbres, déchets végétaux, compost, ou de nature différente telle que carbonate de calcium, etc. Au-dessus de la cuve 1, sont disposées des rampes de pulvérisa- tion 16 alimentées, au moyen d'une pompe 17, a partir d'un bac 18 dans lequel sont introduits des additifs appropriés. Ces additifs peuvent être, en plus des phosphates et substrat carbone déja mentionnés, des éléments nécessaires a la réalisation d'un bon équilibre biologique, tels que sels azotés et autres sels. Ces additifs sont adaptés a la carence nutritionnelle du gaz a-épurer et a la nature et aux possibilités d'apport du support. Cette pulvérisation, outre qu'elle apporte au support, la solution nutritive nécessaire, assure une humidification de ce support et évite un dessèchement préjudiciable au bon fonctionnement de l'installation. Il peut se faire que le gaz a épurer, a côté des polluants biodé- gradables, présente des caractéristiques nuisibles au bon fonctionnement du système, par exemple des poussières ou graisses susceptibles de colmater le support, ou encore une température élevée susceptible de détruire la plupart des micro-organismes présents dans le support. Dans ce cas, on peut avantageusement prévoir un prélavage du gaz dans un contacteur gaz/liquide convenable, par exemple un Venturi, assurant un bon arrêt des particules et vésicules et aussi un bon échange thermique. Le prélavage présente en outre l'avantage de contribuer à l'humidifica- tion souhaitée du support. Le procédé trouve de nombreuses applications parmi lesquelles on peut citer: - l'épuration de solvants dans l'air provenant du traitement par peinture, - l'épuration d'amines provenant du traitement de durcissement de sable de fonderie, - le traitement des gaz de cuisson d'ateliers d'équarrissage. D'autres buts et avantages de l'invention apparattront à la lecture des exemples suivants donnés a titre non limitatif. EXEMPLE I On applique le procédé au traitement d'un courant de gaz de cuisson et de ventilation d'atelier d'équarrissage ayant un débit de 15000 ms/h. Il s'agit d'un cas où le milieu est déséquilibré en soufre et azote et qui donc, pour son équilibre, nécessite l'emploi d'une source carbonée. La nature des polluants contenus dans ce courant de gaz et l'eff1- calcite du procédé sont indiquées sur le tableau ci-après. Nature des impuretés teneur entrée rendement de mg/m3 l'épuration X ammoniac 100 > 95 amines 10 > 99 H2S et mercaptan 100 > 99 . aldéhyde et cétone 1 non relevé Dans ce cas, l'adsorbant utilisé est un lit de tourbe et le nutriant est principalement une source carbonée additionnée de phosphates. EXEMPLE Il On répète les opérations de l'exemple I sur un gaz contenant les impuretés suivantes: Nature des impuretés teneur entrée rendement de mg/m3 l'épuration X méthyléthylcétone 150 > 90 aldéhydes 120 > 90 Dans ce cas, le milieu étant riche en carbone, on utilise pour obtenir l'équilibre dans les conditions réactionnelles un support forme d'un lit de tourbe, la solution nutritive est alors constituée de substances azotées et phosphatées. EXEMPLE III On répète les opérations de l'exemple I sur un gaz contenant les impuretés suivantes: Nature des impuretés teneur entrée rendement de mg/m3 l'épuration % H2S 1 000 > 90 Dans ce cas, le support utilisé est essentiellement formé de carbonate de calcium, et le nutriant est principalement une source d'azote et de phosphate, ce dernier pouvant être présent dans le support. Si on compare le procédé selon l'invention aux autres procédés utilisés pour le traitement des odeurs (oxydation thermique ou catalytique et lavage avec traitement chimique), il se caractérise par un coût d'investissement similaire au traitement chimique, mais par un coût annuel, incluant amortissement et fonctionnement, très nettement 1nfé- rieur au cas du traitement chimique, et encore plus faible que dans le cas du traitement d'oxydation thermique. Par ailleurs, il est important de noter que sur une installation correctement exploitée, il n'y a aucun effluent secondaire. Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et représentés; elle est susceptible de nombreuses variantes accessibles a l'homme de l'art sans que l'on ne s'écarte pour cela de l'esprit de l'invention. Ainsi, les parois verticales 3 ne sont pas nécessairement ajourées et peuvent former une paroi pleine n'ayant pas de fonction de grille. De même, les gaines 12 de répartition de gaz peuvent, notamment dans le cas de petites ou moyennes installations, être remplacées par une simple conduite d'arrivée (non représentée). REVENDICATIONS 1.- Procédé pour la désodorisation et l'épuration de gaz contenant des polluants biodégradables par passage de ce gaz a travers un support constitué de couches de tourbe, de C03Ca ou de matériaux analogues, en présence de m1cro-organismes et additionnées d'un nutriant, caractérisé en ce qu'on allège le support en y mélangeant des éléments légers et faiblement fermentescibles ou non fermentescibles et en ce qu'on humidi- fie au moyen d'une solution nutritive. 2.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on réalise l'humidification par pulvérisation. 3.- Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'on soumet le gaz a traiter un prélavage par contact gaz/liquide. 4.- Procédé selon l'une des revendications 1 a 3, caractérisé en ce que les éléments légers sont de la mousse, des déchets végétaux 5.- Procédé selon l'une des revendications 1 a 4, caractérisé en ce que dans le cas du traitement de vapeurs de solvant, le support utilisé est un lit de tourbe et la solution nutritive comporte de l'azote complété ou non de phosphate. 6.- Procédé selon l'une des revendications 1 a 4, caractérisé en ce que dans le cas de gaz chargé en produit soufrés, le support est un lit de carbonate de calcium complété ou non de phosphate, la solution nutritive comportant principalement une source azotée. 7.- Procédé selon une quelconque des revendications 1 6, carac térisé en ce que les micro-organismes sont constitués de souches naturellement présentes. 8.- Procédé selon une quelconque des revendications 1 a 6, carac- térisé en ce que les micro-organismes sont fixés et sont d'origine naturelle ou obtenus par apport. 9.- Installation pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications 1 a 8, caractérisée en ce qu'elle comprend une cuve (1) contenant le support (14) ensemencé qui repose sur une grille (7) ménageant avec le fond (4) de la cuve un volume (8), une conduite (12) d'arrivée de gaz raccordée å une canalisation (10) d'amenée du gaz a épurer étant disposées dans ce volume (8), tandis que des rampes de pulvérisation (16) de nutriant sont disposées au-dessus de la cuve. 10.- Installation selon la revendication 9, caractérisée en ce qu'elle comporte des gaines (12) de répartition de gaz.