Brevet FR2664619A1 — publié le 19920117

i La présente invention concerne un procédé de traitement des effluents d'une installation d'électro- déposition, notamment d'une installation d'étamage en continu d'une bande d'acier, installation d'électro- déposition dans laquelle d'une part l'électrolyte circule en circuit fermé entre une cuve d'électro- déposition, une cuve de circulation et une unité d'évaporation, la cuve de circulation recevant en outre les eaux d'une cuve de rinçage, d'autre part les effluents traités après évaporation sous forme de condensais alimentent la cuve de rinçage, alors que les excédents sont déversés dans une fosse de réception collectant en outre les écoulements dûs aux fuites, les débordements et les égouttures recueillis sous la cuve électrolytique et la cuve de rinçage. Il est connu en effet une installation d'électro-déposition par exemple d'étain et son dispo- sitif de mise en oeuvre composé d'une succession de bacs dans lesquels s'effectuent différentes opérations telles que: une opération de dégraissage une opération de décapage une opération d'étamage électrolytique avec anodes en étain, la tôle faisant fonction de cathode une opération de rinçage et de séchage une opération de trempe après chauffage par induction donnant à la couche d'étain son aspect brillant une opération de passivation chromique suivie d'un rinçage et d'un séchage. L'électrolyte utilisé pour l'opération d'étamage est notamment une solution de sel d'étain dans l'acide phénolsulfonique additionnée d'acide éthoxy naphtol sulfonique (ENSA), réactif inhibant l'oxydation de la solution et améliorant la qualité du dépôt d'étain. Un circuit de recyclage permet de contrôler la température et la concentration de l'électrolyte. L'ensemble de l'électrolyte d'étamage circule en permanence entre les cuves d'électro-dépo- sition et une cuve de circulation Cet électrolyte est refroidi dans un échangeur à eau. Les eaux du rinçage sont également envoyées dans la cuve de circulation afin de recycler les pertes par entraînement L'eau supplémentaire ainsi apportée est évaporée dans une unité d'évaporation, elle-même alimentée en énergie par un réchauffeur- vaporisateur. Le condensat obtenu dans l'unité d'évapora- tion est soit recyclé vers la cuve de rinçage, soit rejeté dans la fosse de réception qui collecte également les fuites, débordements et égouttures recueillis sous les cuves électrolytique et de rinçage. L'ensemble de l'effluent contenu dans cette fosse est incinéré. Une telle ligne d'électro-déposition a l'inconvénient, d'une part, de générer une grande quantité d'effluents, ces effluents contenant des huiles libres ou émulsionnées entraînées par les fuites au niveau des paliers inférieurs des cuves et des matières en suspension en provenance des égout- tures et, d'autre part, de nécessiter un incinérateur pour une grande quantité d'effluents. Le but de la présente invention est de réduire les rejets, de recycler l'ensemble des effluents contenus dans la fosse de réception par séparation des matières grasses et boues générées par les procédés d'électro-déposition Pour cela, l'objet de l'invention est un procédé de traitement des effluents, caractérisé en ce que: on soumet les effluents de la fosse de réception à une décantation pour éliminer les boues lourdes, on soumet les effluents ainsi décantés à une homogénéisation par agitation dans une cuve de stockage, puis on mélange dans un bac de coagulation les effluents avec un floculant pour obtenir une flocula- tion par coagulation des matières grasses contenues dans les effluents, on retire à l'aide d'un flottateur placé en aval du bac de coagulation les flocons qui s'agglomèrent en surface par flottation, et on renvoie l'effluent traité vers la cuve de circulation. Suivant des formes de mise en oeuvre préférées du procédé: le floculant est choisi parmi un polyélec- trolyte organique anionique, les effluents issus du bac de coagulation sont introduits à la base du flottateur, les effluents issus du bac de coagulation sont entraînés dans le flottateur par une solution pressurisée qui subit une détente lors de son entrée à la base du flottateur et qui permet de mettre en suspension les flocons obtenus dans le bac de coagulation, la solution pressurisée est issue d'un pressurisateur alimenté d'une part, par une partie des effluents traités dans le flottateur et, d'autre part, par une source d'un gaz sous pression, le gaz sous pression est de l'azote, les boues lourdes sont recyclées afin d'en récupérer le/les métaux qui y sont contenus, le métal récupéré est de l'étain, les agglomérats de flocons sont incinérés. L'invention concerne également un dispositif caractérisé en ce qu'il comprend une cuve de décanta- tion des boues lourdes, une cuve de stockage alimentée par la cuve de décantation et munie d'un moyen d'agi- tation des effluents, un bac de coagulation recevant les effluents et un floculant pour la coagulation et un flottateur recevant en sa base d'une part les ef- fluents traités et d'autre part une solution pressu- risée. Suivant des formes préférées de réalisation du dispositif: la cuve de décantation de type statique est cylindroconique, le cône de décantation des boues lourdes étant muni en son extrémité inférieure d'une pompe d'extraction desdites boues, le flottateur est composé d'une cuve à deux cloisons formant entre elles une colonne d'équilibre recevant l'effluent sous-nageant traité, le flottateur est muni en sa partie supérieure d'un moyen de récupération par déversement des flocons agglomérés, appelé communément "gâteau". le flottateur alimente en parallèle un bloc de pressurisation en effluents traités, lui-même associé à une alimentation en gaz assurant une surpression. Le procédé et dispositif selon l'invention ont l'avantage: de réduire les quantités d'effluents incinérés, par exemple, un volume de 6000 m 3/an environ est réduit en 2 à 6 m 3/an de flocons agglomé- rés et 2 à 4 m 3/an de boues lourdes, soit une réduction d'un facteur 1000 du volume à recycler; de réduire les effets de pollution des bains électrolytes des lignes d'électro-déposition; de récupérer un effluent chargé des seuls composants qui constituent l'électrolyte. La description qui suit et les figures annexées, à titre d'exemple non limitatif, feront mieux comprendre comment l'invention est réalisée. La Fig 1 représente un schéma de principe d'une ligne d'électrodéposition sur laquelle est inséré un dispositif de traitement des effluents. La Fig 2 est un schéma du dispositif de traitement des effluents. La Fig 1 représente le schéma de principe d'une ligne d'électrodéposition sur laquelle est prévue un dispositif 1 de traitement des effluents. Dans une ligne d'électro-déposition, notamment une ligne d'étamage en continu d'une bande d'acier a, l'électrolyte circule en permanence entre une cuve d'électro-déposition 2, une cuve de circu- lation 3 et une unité d'évaporation 5 La cuve de circulation 3 reçoit en outre les eaux d'une cuve de rinçage 4 et l'effluent recyclé à partir du dispositif selon l'invention Les concentrats issus d'une unité d'évaporation 5 sont dirigés vers la cuve d'électro- déposition 2, après refroidissement dans un échangeur à eau 9. Les condensais issus de l'unité d'évapora- tion alimentent la cuve de rinçage et/ou une cuve pour une opération de trempe de la tôle d'acier Une fosse de réception 6 collecte entre autres les écoulements des eaux, les fuites, les débordements et les égout- tures recueillis sous la cuve électrolytique 2 et la cuve de rinçage 4. Leurs conduits de récupération sont repré- sentés sur la Fig 1 en pointillés. L'unité d'évaporation 5 est alimentée par la cuve de circulation 3 Les condensats sont aptes à être utilisés pour le rinçage et/ou la trempe des bandes d'acier revêtues d'un métal électro-déposé et les concentrats sont aptes à être réintroduits dans la cuve d'électrodéposition 2 après refroidissement. Les résidus issus du dispositif de traite- ment des effluents non directement exploitables sur la ligne d'électrodéposition, constitués de boues lourdes et d'agglomérats de flocons comme il sera précisé par la suite, sont stockées dans des bacs 7 et 8. La Fig 2 est un schéma du dispositif de traitement des effluents, sur lequel sont représentés les différents moyens utilisés pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention. Le dispositif représenté sur la Fig 2 comprend une arrivée 10 des effluents non traités, lesdits effluents provenant de la fosse de réception 6 non représentée sur ce schéma L'arrivée 10 communique avec une cuve de décantation 11 des boues lourdes de type statique, formée d'une enceinte cylindroconique, la parti conique 12 formant une entonnoir à l'extrémi- té duquel est disposée une pompe d'extraction des boues lourdes 13. La partie 14 supérieure cylindrique de la cuve de décantation 11 comporte un trop plein 15 et une chicane 16 afin d'éliminer les flottants, matière de faible densité pouvant surnager à la surface des effluents La chicane 16 forme une zone de séparation comportant une sortie 18 pour alimenter en effluents exempts des boues lourdes et flottants, une cuve de stockage 20. La cuve de stockage 20 est munie d'un moyen d'agitation et d'homogénéisation constitué d'un moteur réducteur 21, par exemple électrique, entraînant sur son axe 22 de rotation au moins une palette 23 qui plonge dans les effluents de la cuve pour l'agitation desdits desdits effluents. La cuve de stockage 20 alimente, par l'in- termédiaire d'une vanne 24 et d'une pompe non représentée sur le schéma, un bac de coagulation 25. Le bac de coagulation 25 reçoit d'une part, les effluents et d'autre part, une quantité déterminé d'un floculant liquide stocké dans un réservoir 26, et agité dans ce réservoir par un moyen de brassage électromécanique 27. Une pompe doseuse 28 et une vanne 29 per- mettent de régler le débit de floculant dans le bac de coagulation 25. De préférence, le floculant utilisé est choisi parmi un poly-électrolyte organique anionique. Le choix d'un polymère utilisable dans l'industrie alimentaire est préférable lorsque les tôles revêtues sont destinées par exemple à la fabri- cation de boîtes de conserves alimentaires. Les effluents et le floculant mélangés à l'aide d'un moyen de brassage 30 placé au-dessus du bac de coagulation 25 sont envoyés par un conduit 31 muni d'une vanne de réglage de débit 32, vers la partie inférieure 33 d'un flottateur 34 Simultané- ment, la partie inférieure 33 du flottateur reçoit une arrivée d'eau pressurisée commandée par une vanne 36. L'eau dite blanche sous une pression, par exemple, d'environ 4 kg/cm est issue d'un bloc 37 de pressurisation alimenté, d'une part, en effluents traités dans le flottateur 34, par une conduite 38 et, d'autre part, en gaz, par une arrivée 39 Une conduite permet, par l'intermédiaire d'une pompe de reprise 48, d'envoyer l'effluent traité vers la cuve de circulation. Le gaz utilisé est de préférence un gaz neutre, l'azote par exemple dans le cas d'une ligne d'étamage et cela, afin d'éviter la formation d'hydroxyde d'étain Toutefois, un autre gaz pourrait être choisi. La coagulation est un processus générant avec les matières grasses et le polymère floculant introduit dans les effluents au niveau de bac de coagulation, des flocons dont la granulométrie est d'environ 1 mm. L'injection d'une partie de l'effluent traité et pressurisé permet, aux flocons contenus dans l'effluent à traiter, de former en surface des agglomérats, ces agglomérats appelés aussi gâteau, sont facilement séparés des effluents. Le flottateur 34 est composé d'une cuve à deux cloisons ( 41, 42) formant entre elles une colonne d'équilibre 43, réserve dans laquelle s'accumulent les effluents traités sous nageant. La partie supérieure reçoit les flocons 45 par flottation Les flocons agglomérés sont déversés par débordement à l'extérieur du flottateur dans une goulotte 46, entraînés par un moyen électromécanique 47 de balayage de la surface des effluents contenus dans le flottateur. L'eau pressurisée alimentant la base du flottateur, permet la création de microbulles qui adhérent aux flocons et provoque l'ascension forcée desdits flocons. Le dispositif de traitement des effluents permet: de réduire de façon considérable le volume des effluents incinérés, de réutiliser la quasi totalité des bains d'électro-déposition en cycle fermé, de permettre un rinçage des bandes d'acier revêtues avec les condensais du bain d'électrolytes produit par l'unité d'évaporation, ce qui assure une quantité et une qualité de l'eau de rinçage bien déterminée. de limiter le volume de stockage des résidus à celui des boues et agglomérats de flocons, lesdites boues pouvant être elles aussi recyclées. d'avoir une ligne d'électro-déposition sans rejets d'effluents phénolés. REVENDICATIONS 1 Procédé de traitement des effluents d'une installation d'électrodéposition notamment d'une installation d'étamage en continu d'une bande d'acier, installation d'électro-déposition dans laquelle d'une part l'électrolyte circule en circuit fermé entre une cuve d'électrodéposition ( 2), une cuve de circulation ( 3) et une unité d'avaporation ( 5), la cuve de circu- lation ( 3) recevant en outre les eaux d'une cuve de rinçage ( 4), et d'autre part les effluents traités après évaporation sous forme de condensais alimentent la cuve de rinçage ( 4) et/ou une cuve pour une opéra- tion de trempe de la bande, alors que les excédents sont déversés dans une fosse de réception ( 6) collec- tant en outre les écoulements dûs aux fuites, les débordements et les égouttures recueillis sous la cuve d'électrodéposition ( 2) et la cuve de rinçage ( 4), caractérisé en ce que: on soumet les effluents de la fosse de réception ( 6), à une décantation pour éliminer les boues lourdes, on soumet les effluents ainsi décantés à une homogénéisation par agitation dans une cuve de stockage ( 20) puis, on mélange dans un bac de coagulation ( 25) les effluents avec un floculant de façon à obtenir une floculation par coagulation des matières grasses contenues dans les effluents, puis on retire à l'aide d'un flottateur ( 34) placé en aval du bac de coagulation ( 25), les flocons qui s'agglomèrent en surface par flottation, on renvoie l'effluent traité vers la cuve de circulation ( 3). 2 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le floculant est un polyélec- 1 1 trolyte organique anionique. 3 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les effluents issus du bac de coagulation ( 25) sont introduits à la base du flottateur ( 34). 4 Procédé selon les revendications 2 et 3, caractérisé en ce que les effluents issus du bac de coagulation ( 25) sont entraînés dans le flottateur ( 34) par une solution pressurisée qui subit une détente lors de son entrée à la base du flottateur ( 34). Procédé selon la revendication 4, carac- térisé en ce que la solution pressurisée est issue d'un pressurisateur ( 37) alimenté d'une part, par une partie des effluents traités dans le flottateur ( 34) et d'autre part, par une source d'un gaz sous pression. 6 Procédé selon la revendication 5, carac- térisé en ce que le gaz sous pression est de l'azote. 7 Procédé selon la revendication 1, carac- térisé en ce que les boues lourdes sont recyclées afin d'en récupérer le/les métaux qui y sont contenus. 8 Procédé selon la revendications 7, carac- térisé en ce que le métal récupéré est de l'étain. 9 Procédé selon l'une quelconque des reven- dications précédentes, caractérisé en ce que les agglomérats de flocons sont incinérés. Dispositif pour la mise en oeuvre d'un procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'il comprend une cuve de décan- tation ( 11) des boues lourdes, une cuve de stockage ( 20) alimentée par la cuve de décantation ( 11) et munie d'un moyen d'agitation ( 23) des effluents, un bac de coagulation ( 25) recevant les effluents et un polymère liquide pour la coagulation et un flottateur ( 34) recevant à sa base d'une part les effluents traités et d'autre part une solution pressurisée. 11 Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que la cuve de décantation ( 11) de type statique est cylindroconique, le cône ( 12) de décantation des boues lourdes étant muni en son extré- mité inférieure d'une pompe d'extraction ( 13) desdites boues. 12 Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que le flottateur ( 34) est compoé d'une cuve à deux cloisons ( 41, 42) formant entre elles une colonne d'équilibre recevant l'effluent sous-nageant traité. 13 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 10 à 12, caractérisé en ce que le flottateur ( 34) alimente en parallèle un bloc de pressurisation ( 37) en effluents traités, lui-même associé à une alimentation en gaz assurant une surpression. 14 Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que le flottateur ( 34) est muni en sa partie supérieure d'un moyen de récupération par déversement des flocons agglomérés.