Brevet FR2640613A1 — publié le 19900622

Produit et procédé pour le traitement d'une dispersion aqueuse usée La présente invention concerne le traitement des dispersions aqueuses usées. Un tel traitement a notamment pour but de permettre de séparer'd'une part une eau traitée constituée par une proportion aussi grande que possible de l'eau d'une dispersion à traiter, pour que cette eau traitée présentant un grand volume puisse être réutilisée ou rejetée sans dommage dans le milieu naturel, d'autre part les substances qui étaient dispersées dans cette eau pour que ces substances puissent être déposées, transportées, utilisées rejetées ou transformées etc... sous une forme concentrée.Ces substances peuvent être des huiles minérales, animales ou végétales, des graisses animales ou végétales, des produits de synthèse tels que les huiles de lubrification dites synthétiques, des hydrocarbures chlorés, des polyglycols et polyamides, des substances résineuses, des bactéricides et fongicides, des lubrifiants extrême pression, des colorants etc... éventuellement associés à des matières solides en suspension. Ces substances peuvent être dispersées à des degrés divers. Les dispersions contenant ces substances peuvent prendre les formes d'émulsions à apparence laiteuse ou de solutions colloïdales ou micellaires. Ces dispersions aqueuses englobent, entre autres, également les huiles de travail des métaux. La concentration en matières dispersées peut être comprise entre 0,1 % et 50 g/l et, le plus souvent entre 0,4 et 5 girl. Le traitement peut avoir également pour but de transformer un volume important d'une dispersion acqueuse usée en celui d'une eau traitée présentant une demande en oxygène diminuée, cette demande pouvant être par exemple une demande chimique en oxygène (DCO) et/ou une demande biologique en oxygène à 5 jours (DB05) de manière à permettre de rejeter cette eau traitée dans le milieu naturel. Une première opération d'un tel traitement peut consister à destabiliser la dispersion à traiter, de manière à permettre d'effectuer de manière efficace des opérations ultérieures telles qu'une floculation et une séparation physique. On connaît des produits de traitement comportant des argiles telles que des bentonites qui présentent des propriétés colloidales et des propriétés adsorbantes. Ces propriétés sont notamment utilisées dans le traitement des eaux pour aider à la décantation de matières solides dispersées à faible concentration dans ces eaux. On connaît par ailleurs des produits de traitement comportant des hydroxydes métalliques provenant de l'hydratation de sels métalliques. Ce sont de tels produits qui sont normalement utilisés comme floculants dans les eaux à potabiliser, ou comme coagulants minéraux associés à des floculants de synthèse dans d'autre opérations de floculation. Ces produits connus ont notamment pour inconvénients d'être coûteux en raison de leurs prix au kilogrammme et/ou de litre en raison des quantités de produit à utiliser pour le traitement, et/ou d'abaisser insuffisamment une demande en oxygène de l'eau traitée obtenue. La présente invention a notamment pour buts - de pallier les inconvénients des produits et procédés connus, - de créer un produit de traitement qui soit à la fois peu coûteux et utilisable, avec l'aide éventuelle d'additifs appropriés, pour destabiliser de nombreuses dispersions rencontrées dans la pratique industrielle de manière à permettre une séparation ultérieure des constituants de ces dispersions, - de créer un produit utilisable pour le traitement de toute la gamme des fluides de travail des métaux usés, pour le traitement d'autres fluides industriels à rejeter dans lesquels la phase dispersée est stabilisée à l'aide d'agents tensio-actifs ou d'émulgateurs d'un type quelconque, et même pour le traitement de certaines eaux à potabiliser ou à usage industriel lorsque celles-ci renferment des teneurs élevées en substances organiques stabilisées par des agents tensio-actifs, - et d'enseigner un procédé simple pour une mise en oeuvre efficace d'un tel produit. La présente invention a notamment pour objet un produit pour le traitement d'une dispersion aqueuse usée, caractérisé par le fait qu'il comporte, à titre d'agents actifs essentiels, une associa tion synergique d'une montmorillonite sodique et de sulfate d'aluminiun.. Elle a plus particulièrement pour objet un tel produit préparé à l'avance et comportant une montmorillonite en proportion d'au moins 2511 ce produit étant caractérisé par le fait qu'il comporte en outre du sulfate d'aluminium en proportion d'au moins 20%, ladite montmorillonite étant choisie du type sodique, les proportions indiquées étant pondérales et rapportées à la matière sèche. Selon des dispositions préférées - ladite montmorillonite comporte au moins 2 % de sodium en combinaison chimique. - la proportion globale des composants supplémentaires éventuels dudit produit autres que ladite montmorillonite et ledit sulfate est inférieure à celle de ce sulfate qui est elle même inférieure à celle de cette montmorillonite. - lesdits composants supplémentaires incluent l'hydroxyde d'aluminium et/ou un sel d'aluminium d'un acide minéral autre que sulfurique, et/ou le sulfate de magnésium et/ou un sel de fer, et/ou un réducteur tel que l'acide ascorbique, et/ou un correcteur de Ce produit est de préférence commercialisé sous la forme d'un mélange pulvérulent. La présente invention a également pour objet un procédé de traitement de dispersions aqueuses usées, ce procédé comportant une opération de distribution de montmorillonite dans la dispersion aqueuse usée à traiter, ce procédé étant caractérisé par le fait que ladite opération de distribution de montmorillonite comporte elle-même les opérations suivantes - réalisation d'un liquide de traitement sous la forme d'une solution aqueuse de montmorillonite sodique et de sulfate d'aluminium, - et mélange rapide de ce liquide de traitement dans ladite dispersion aqueuse usée. Selon des dispositions préférées - ladite opération de mélange rapide est effectuée à une valeur de PH comprise entre 2 et 8 et de préférence entre 4 et 6. - le procédé comporte ensuite une opération de floculation réalisée par adjonction d'un agent de floculation puis de préférence encore, une opération de séparation physique réalisée par décantation et/ou flottation et/ou filtration et/ou centrifugation, ou analogue. - ledit agent de floculation est une polyacrylamide. On va maintenant donner divers exemple de mise en oeuvre de la présente invention. Dans ces exemples les diverses dispositions de produit et de procédé précédemment indiquées ont été appliquées. Exemple 1 Cet exemple concerne un traitement en laboratoire d'une dispersion à traiter constituée par un effluent d'une industrie chimique produisant des lessives du type poudre moussante pour lavages dommestiques à la main. Ce traitement a été effectué à l'aide d'un premier produit selon l'invention, puis d'un floculant polymère puis d'une séparation par flottation. Ce premier produit avait la composition pondérale suivante - Montmorillonite : 40% - Sulfate d'aluminium : 63% Les résultats d'essais comparatifs ont été les suivants Produit de DCO Résiduelle Abaissement traitement mg 02 DCO utilisé par litre Produit selon 02 7,1 97,87 l'invention WAC 17,84 94,66 FeCl3 17,84 94,66 Les initiales WAC désignent un produit commercialisé par la Société Français ATOCHEM et de formule de base Aln (OH) m (SO4 ) k Cl 3n-m-2k Une DCO résiduelle inférieure à 10 mg/l étant exigée on peut constater que seul le produit selon l'invention permet de satisfaire cette exigence. Exemple 2 Cet exemple concerne un traitement en laboratoire d'une dispersion à traiter constituée par une huile de coupe de l'industrie automobile. La D.C.O de cette dispersion était de 45 000 mg 02 par litre. Un deuxième produit selon l'invention a été utilisé et présentait la composition suivante : - Montmorillonite : 50% - Sulfate d'aluminium : 50% Les résultats des essais effectués avec ce produit ont été les suivants : Consommation de DCO résiduelle produit de trai- mg 02 tement en kg/m3 par litre 12 12 500 16 10 000 20 8 250 Dans cet exemple aucun des autres réactifs testés ne permettaient d'obtenir une séparation ultérieure par décantation, alors qu'un tel type de séparation était exigé. Exemple 3 Cet exemple concerne un traitement un effluent de mégisserie. Les caractéristiques de la dispersion à traiter étaient les suivantes - DCO : 2160 mg 02 par litre - Teneur en chrome : 26,0 mg par litre Dans cet exemple un troisième produit de traitement selon l'invention avait la composition suivante - Xontmorillonite : 60% - Sulfate d'aluminium : 40% Ce produit était mis en solution à 100 g/l . 20 l/h de cette solution étaient mélangés en continu avec agitation dans une premier cuve avec 0,8 m3/h d'une dispersion à traiter qui contenait 55,2 mg/l de substances dispersées. Ce mélange était mélangé dans une deuxième cuve avec 15 l/h d'une solution de chaux à 40 g/l. Le liquide sortant de cette -deuxième cuve recevait 15 l/h d'une solution de floculant à lg/l, puis était envoyé dans une cuve de séparation. L'eau de surverse de cette cuve constituait ladite eau traitée. Elle contenait 59 m2/l de substances dispersées et présentait des caractéristiques suivantes - DCO : 900 mg 2 par litre - Teneur en chrome : 1,52 mg par litre On recueillait d'autre part à partir du fond de cette cuve une dispersion aqueuse concentrée contenant 56 g/l de substances autres que l'eau. REVENDICATIONS 1/ Produit pour le traitement d'une dispersion aqueuse usée, caractérisé par le fait qu'il comporte, à titre d'agents actifs essentiels, une association synergique d'une montmorillonite sodique et de sulfate d'aluminium. 2/ Produit pour le traitement d'une dispersion aqueuse usée, ce produit étant préparé à l'avance et comportant une montmorillonite en proportion d'au moins 25%, ce produit étant caractérisé par le fait qu'il comporte en outre du sulfate d'aluminium en proportion d'au moins 20%, ladite montmorillonite étant choisie du type sodique, les proportions indiquées étant pondérales et rapportées à la matière sèche. 3/ Produit selon la revendication 2, caractérisé par le fait que ladite montmorillonite comporte au moins 2 % de sodium en combinaison chimique. 4/ Produit selon la revendication 2, caractérisé par le fait que la proportion globale des composants supplémentaires éventuels dudit produit autres que ladite montmorillonite et ledit sulfate est inférieure à celle de ce sulfate qui est elle même inférieure à celle de cette montmorillonite. 5/ Produit selon la revendication 4, caractérisé par le fait que lesdits composants supplémentaires incluent l'hydroxyde d'aluminium et/ou un sel d'aluminium d'un acide minéral autre que sulfurique, et/ou le sulfate de magnésium et/ou un sel de fer, et/ou un réducteur tel que l'acide ascorbique, et/ou un correcteur de 6/ Produit selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il présente la forme d'un mélange pulvérulent. 7/ Procédé de traitement de dispersions aqueuses usées, ce procédé comportant une opération de distribution de montmorillonite dans une dispersion aqueuse usée à traiter, ce procédé étant caractérisé par le fait que ladite opération de distribution de montmorillonite comporte elle-même les opérations suivantes - réalisation d'un liquide de traitement sous la forme d'une solution aqueuse de montmorillonite sodique et de sulfate d'aluminium, - et mélange rapide de ce liquide de traitement dans ladite dispersion aqueuse usée. 8/ Procédé selon la revendication 7, caractérisé par le fait que ladite opération de mélange rapide est effectuée à une valeur de PH comprise entre 2 et 8 et de préférence entre 4 et 6. 9/ Procédé selon la revendication 7, caractérisé par le fait qu'il comporte, après ladite opération de mélange rapide, une opération de floculation réalisée par adjonction d'un agent de floculation. 10/ Procédé selon la revendication 9, caractérisé par le fait qu'il comporte, après ladite opération de floculation, une opération de séparation physique réalisée par décantation et/ou flottation et/ou filtration et/ou centrifugation, ou analogue.