Brevet FR2631020A1 — publié le 19891110

Si ATION D'EPURATION ELECTROLYTIQUE TRAITEMENT D'EFFLUENTS AQUEUX POLLUES Effluent produit par le fonctionnement de machine de production dans l'industrie, dont on veut extraire les composants miscibles. - Huiles émulsionnées - - produit anti adhérent entre le métal coulé et le moule dénommé : poteillage de fonderie - liquide de rectification - eau de lavage La Méthode de traitement est un phénomène secondaire dans l'électrophorèse, lié à un émetteur de sons ou d'ultrasons. Le procédé consiste dans l'électrolysede l'eau, à un dégagement d-'oxygène à l'anode, et d'hydrogène à la cathode. Description du bain Le bain comprendra un nombre pair d'électrodes, par exemple 20 réparties comme suit, dans le cas choisi - Anodes constituées de N soit IO plaques de fer doux 2 - Cathodes Ier cas : constituées de N soit IO#plaques-de fer doux 2 - Cathodes 2eme cas: constituées de N soit 5 plaques de fer doux et N soit-45 plaques en aluminium. 4 Le nombre d'électrodes n'est pas limitatif, il peut être augmenté ou diminué, suivant le cas, en fonction des effluents à traiter. L'ensemble de ces électrodes est disposé dans un bac en plastique, ou en acier inoxydable avec des parties isolantes. Elles seront disposées de manière à créer un circuit forcé, dans lequel l'éffluent circulera pour être traité. Dans le fond du bac, et sous les électrodes, un générateur de sons ou d'ultrasons sera installé. Description du fonctionnement : Après la mise sous tension des plaques par un courant redressé basse tension, par exemple I2 V et haute intensité, mais dont les caractéristiques sont telles, qu'elles n'entrainent pas la decomposition de l'eau, les particules en suspension, ou en solution dans l'éffluent, se dirigeront vers l'anode ; leur dépôt sera gêné par le dégagement d'oxygène et, par les sons ou ultrasons qui sont émis dans le bain. Le dégagement d'oxygène risque de rendre ce dépôt spongieux, sans compter l'influence que peut avoir l'oxygène absorbé sur les qualités chimiques de la matière contenant le dépôt, les sons ou les ultrasons empêcheront la prise en masse-de ce dépôt. Par ailleurs, la formation du dépôt électrophorétique peut ne pas résulter directement de la décharge des particules à l'anode, mais de la précipitation des particules par les ions émis par l'anode qui destabiliseront l'équilibre chimique par un apport d'ions ferriques positifs, neutralisant ainsi la charge électrique portée par ces particules, entrainent la coagulation de ces dernières. Dans le bain d'électrolyse, un apport d'ions d'alumine facilitera la coagulation des particules et la formation du précipité.Ces ions d'alumine seront apportés de la manière suivante I )- Par des cathodes en métal à base d'aluminuim disposées a l'intérieur du bain. 2 )- Par du sulfate d'alumine dilué dans l'eau et intro dut dans le bain par une pompe doseuse à un endroit du circuit crée par les plaques. 30)- Par une solution électrolytique introduit dans le bain par une pompe doseuse ; les ions d'alumine dans cette solution seront obtenus par la décomposition de plaques d'aluminium dans un bain d'électrolyse séparé. Les sons ou ultrasons installés sous les plaques, produiront de fortes vibrations et de fortes variations de pression dans le bain, ce qui aura pour effet de dissocier et de faire éclater les particules et de permettre une meilleure circulation du courant électrique, et donc de faciliter et d'accélérer le processus de neutralisation et de précipitation. Les sons ou ultrasons émis dans ce bain empêcheront la formation de flocs, et évitera la prise en masse de ceux-ci qui risqueraient de former une boue, mais maintiendra un précipité formé en suspension, ce qui facilitera son évacua tion dans le bac de tloculation. Un agent de coagulation et de floculation tel qu'un polymère à charge ionique, anionique, non ionique, ou cationique selon la nature de l'éffluent, est introduit dans ce bac, qui aura pour effet de transformer les particules précipitées en flocs, et d'accélérer la séparation de l'eau des flocs formant une boue. L'éffluent cheminera à travers un séparateur statique. Les boues seront pompées en partie basse et haute, selon leur nature, un cycle sera déterminé lors du réglage de ,l'installation, en fonction des quantités de boues. Les boues ainsi récupérées seront deshydratées dans un filtre presse ou sur un filtre papier presse, ou sur un filtre à sable. A titre d'illustration, les dessins ci-joints qui représentent - fig I Un bain en coupe, selon le Ier cas décrit. - fig 2 Un bain en coupe, selon le 2eme cas décrit. - fig 3 Un bain en vue de dessus, selon le 3eme cas décrit, et du bac servant à l'apport d'ions d'alumine, à base de sulfate d'alumine. - fig 4 Un bain en vue de dessus permettant de voir le circuit de cheminement de l'éffluant, et du bain électrolytique pour l'apport d'alumine. En référence à ces dessins, l'unité de traitement est constituée--fig n0 I, d'un bac I dont les dimensions sont variables, selon la quantité d'éffluent à traiter par jour, ou heure. D'un nombre pair au total, dans ce cas de figure de IO électrodes en fer doux, appelé anode 3. D'un nombre pair au total dans ce cas de f#igure de IO électrodes en fer doux, appelé cathode 2. D'un émetteur de sons ou d'ultrasons 4. D'un espace 5 de 3 à IO mm entre le dessus de l'émetteur 4 et la partie inférieure des électrodes 2 -3. D'un orifice 7 en partie haute pour permettre l'arrivée de l'effluent pollué. D'un orifice 6 en partie haute, pour permettre l'écoulement de l'effluent traité. Dans la forme de réalisation selon la figure n0 2 d'un nombre pair d'électrodes au total dans ce cas de figure IO électrodes en fer doux appelées anode 3, de 5 électrodes appelées cathode 2 en fer doux au début du circuit hydraulique de 5 électrodes appelées anode 2" en aluminium en fin de circuit hydraulique. Dans la forme de réalisation, selon la figure n0 3 selon la description de la figure n0 I, une pompe doseuse IO injectera une solution contenant du sulfate d'alumine préparé a l'avance dans un bac II. Dans la forme de réalisation selon la figure n0 4, selon la description de la figure n0 I, une pompe doseuse IO injectera une solution contenant des ions d'alumine, obtenu par électrolyse dans un bac indépendant I2. Le dispositif selon l'invention est particulièrement destiné au traitement d'éffluents dans l'Industrie de transformation des méta#ux. REVENDICATIONS 1,0) - Procédé de traitement d'éffluents aqueux pollués paT des composants miscibles, caractérisé par la combinai son des étapes suivantes, électrolyse de l'affluant apport d'ions ferriques et d'ions d'alumine, émissions d'ondes sonores, destinées à éclater les parties polluantes a permettre leur neutralisation, et à maintenir ces parties coagulées, sous la forme d'un précipité très fin. 20) - les électrodes appelées cathodes et anodes seront en métal et réparties comme suit : anode 3 N cathode 2 N cathode 2 N 2 4 4 Les cathodes 2" seront disposées en fin de parcours du circuit par l'effluent. Elles devront dégager des ions d'alumine, l'alumina servant de coagulant. Les cathodes 2 en début de circuit dégageront elles, des ions ferriques servant à la destabilisation de l'équilibre chimique, par un apport d'ions positifs. 30) - procédé selon revendication I caractérisé en ce que l'apport d'ions d'alumine est obtenu par l'électr lyse dans le bain. 40) - procédé selon revendication I caractérisé en ce que 1 t apport d'ions d'alumine est obtenu par une électro lyse séparée. cas de fig. NO 4 50) - procédé selon revendication I caractérisé en ce que l'apport d'ions d'alumine est obtenu par dilution de sulfate d'alumine, cas de fig. NO 3 60) - Unité de traitement pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications I 2 3 4 5 caractérisé en ce qu'elle est constituée d'une cuve I dans la partie superieure, un orifice d'entrée d'éffluent 6, d'un orifice de sortie d'éffluent 7 disposé verticale ment un nombre d'électrodes réparties comme suit - anodes 3 en fer N , cathodes 2 en fer N au début 2circuft w et a la fin du hydraulique, selon le 1er cas représenté par la figure NO I Revendications où cathodes 2 en fer N au début du circuit hydraulique w cathodes 2" en aluminium N à la fin du circuit hydrauli w que, selon le 2eme cas, 4représenté par la figure NO 2 disposé avec un espace 5 compris entre 3 et IO mm au dessus d'un émetteur 4 de sons ou d'ultrasons sous toute la surface ou sensiblement. 70)-Unité de traitement selon revendication 6, caractérisé en ce que l'apport d'ions d'alumine dans le bain se fera entre anode et cathode, en un point N du circuit hydraulique dans le cas où l'apport d'ions d'alumine est extérieur, le conduit d'amenée I3 est disposé au début du dernier tronçon hydraulique N entre cathode et anode. Figure n0 4 et 3 w 8 )-Unité de traitement selon revendication 6, l'apport des ions d'alumine provenant d'un bain d'électrolyse ou d'une solution de sulfate d'alumine, cet apport se fera à l'aide d'une pompe doseuse.Iû selon figure n0 4 et 3