Brevet FR2666080A3 — publié le 19920228

FR 2666080 A3 19920228 FR 9010658 A 19900821 COMPOSITION MINERALE POUR LE TRAITEMENT D'EPURATION DES EAUX. L'invention concerne une nouvelle composition minérale pour le traitement d'épuration des eaux ; elle se rapporte plus particulièrement à une composition minérale pour le traitement des eaux douces ou pour la clarification des eaux. Il est bien connu d'épurer les eaux usées au moyen d'une solution de sel d'aluminium, notamment de polysulfate ou de polychlorure d'aluminium. La préparation de ces composés reste complexe et leur stabilité en solution est aléatoire. Dans le document FR-A-2 308 594, on a proposé de stabiliser le polysulfate d'aluminium par de la soude, puis d'injecter ce mélange au fur et à mesure de sa formation dans - les eaux à traiter. Ce procédé nécessite de transporter alors sur place deux produits, dont l'un : la soude, est dangereuse à manipuler. Dans le document FR-A-2 319 583, on a suggéré d'ajouter à ces composés des anions organiques susceptibles de former avec l'aluminium des complexes anioniques, tels que par exemple de l'acide citrique, de l'acide sulfosalicylique. Ce procédé ne s'est guère développé par suite sans doute de son coût jugé trop élevé. Dans les documents FR-A-2 306 170 et US-A-4 284 611, on a suggéré de faire appel à des solutions aqueuses de polysulfate d'aluminium stabilisé par des phosphates. Malheureusement, la solution de ces polymères n'est pas assez stable dans le temps et précipite trop rapidement. L'invention pallie ces inconvénients. Elle vise des compositions en poudre, et non plus liquides, pour l'épu- ration des eaux, et qui soit donc de ce fait plus faciles à préparer, à stocker ou à manipuler, plus faciles à transporter et plus faciles d'emploi. Cette composition minérale à base de sels d'aluminium pour le traitement d'épuration des eaux, se caractérise en ce qu'elle se présente sous la forme d'une poudre constituée par un mélange de sel d'aluminium et de carbonate de calcium. En d'autres termes, l'invention consiste, pour l'épuration des eaux, à utiliser une composition en poudre, donc facile à transporter et à manipuler, et assez stable jusqu'à son emploi, constituée par un mélange de sel d'aluminium et de carbonate de calcium, puis à solubiliser ce mélange pour préparer le polymère, et enfin à injecter la suspension formée dans les eaux à traiter. De la sorte, la suspension formée est un mélange aqueux de polysulfate d'aluminium, de sulfate de calcium, et éventuellement de carbonate de calcium en excès. Avantageusement, en pratique - le sel d'aluminium est un sulfate d'aluminium - la proportion entre les deux composés sulftate et carbonate varie de 95 à 5 % en poids de sulfate ; de préférence, cette proportion est comprise entre 80 et 60 % en poids de carbonate ; on a observé que si cette proportion excède 80 % de carbonate, on augmente inutilement le coût de la composition, alors qu'en revanche si cette proportion est inférieure à 60 %, la réaction est trop lente ; en effet, il est préférable d'avoir un excès de carbonate pour faciliter la précipitation - la granulométrie du carbonate de calcium doit être assez fine, par exemple voisine de 100 nanomètres, de manière à faciliter l'homogénéisation du sulfate qui peut se présenter avantageusement sous forme de poudre, par exemple de quelques millimètres de dimensions. En pratique, le mélange des deux composés minéraux solides secs est effectué à température ambiante sous un léger brassage, par exemple au mélangeur à rubans. On obtient alors une poudre blanche, facile à stocker et à manipuler, même sans précaution particulière. Lorsque l'on désire utiliser la composition caractéristique de l'invention, il suffit de l'introduire dans de l'eau pour préparer le polysulfate d'aluminium qui servira d'agent floculant et coagulant actif, puis à introduire cette solution dans les eaux à traiter. La manière dont l'invention peut être réalisée et les avantages qui en découlent, ressortiront mieux de l'exemple de réalisation qui suit, à l'appui de la figure unique annexée qui est une représentation schématique d'une installation pour le traitement des eaux conforme à l'invention. Dans un mélangeur à rubans (1), on introduit en proportions appropriées du sulfate d'aluminium (2) et du carbonate de calcium (3) sous forme de poudre. Les proportions respectives de chacun de ces deux composés (2 et 3) varient en fonction de la nature des eaux à traiter et peut être déterminée par l'homme du métier. On obtient alors une poudre blanche (4) que l'on emballe de manière connue, par exemple dans des sacs (5) faciles à stocker, à manipuler et à transporter. L'utilisateur introduit dans une trémie (10) le contenu du sac (5) approprié et par un doseur à vis (11), introduit la poudre (12) dans un bac (13) contenant de l'eau à température ambiante et maintenue sous légère agitation (14). Le bac (13) est équipé de surverses (15,16) obturables par des vannes (17,18) pour obtenir un temps de séjour, donc une réaction plus ou moins rapide. Le sulfate d'aluminium en réagissant sur le carbonate de calcium, provoque un dégagement de gaz carbonique, et provoque simultanément la formation du polysulfate d'aluminium, ainsi que d'un sulfate de calcium qui alourdit le floc et favorise ainsi l'opération de décantation. Dans le bac (13), il se forme donc un agent floculant-coagulant actif ayant un poids moléculaire déterminé (polysulfate d'aluminium) par la composition du mélange initial en poudre (12), et fonction également de la durée du temps de séjour dans le bac (13), en fonction du volume utile de ce bac. Comme déjà dit, l'opération s'effectue à température ambiante. La suspension obtenue (19) est alors envoyée dans un circulateur (20) où circulent les eaux usées à traiter (21). L'ensemble est maintenu sous une légère agitation (22). Les eaux traitées (23) sont ensuite envoyées de manière connue au décanteur pour être séparées en boue et en eau propre. Comme déjà dit, l'opérateur adapte la teneur de la composition (4) en fonction de la nature des eaux à traiter. Dans une variante non représentée, les surverses (15,16) du bac (13) peuvent être remplacées par un système de robinet à flotteurs coopérant avec une pompe permettant de régler le débit et d'envoyer les eaux clarifiées dans le circuit d'eau propre. La composition selon l'invention est particulièrement avantageuse pour l'épuration des eaux peu chargées en matières en suspension, notamment des eaux contenant des boues peu denses, telles que celles chargées en hydrocarbures. Elle est également très utile pour la clarification des eaux, notamment à l'entrée des circuits d'eau potable, des eaux de chaudière, des eaux industrielles. La composition selon l'invention présente de nombreux avantages par rapport aux compositions minérales connues à ce jour pour le traitement des eaux. On peut citer - la facilité de stockage et de transport, puisque l'on fait appel à des poudres et non plus à des liquides, notamment des liquides dangereux tels que la soude ; - la présence de carbonate de calcium qui facilite le traitement des eaux douces et augmente la vitesse de décantation, donc alourdit le floc - la diminution du taux d'aluminium libre, ce qui est avantageux pour le traitement des eaux douces, et évite en outre l'addition ultérieure de chaux. REVENDICATIONS 1/ Composition minérale à base de sel d'aluminium pour le traitement d'épuration des eaux, caractérisée en ce qu'elle se présente sous la forme d'une poudre constituée par un mélange de sel d'aluminium et de carbonate de calcium. 2/ Composition selon la revendication 1, caractérisée en ce que le sel d'aluminium est un sulfate. 3/ Composition selon la revendication 2, dans laquelle le sel d'aluminium est un sulfate d'aluminium, caractérisée en ce que le rapport en poids entre le sulfate d'aluminium et le carbonate de calcium varie entre 95 et 5 %. 4/ Composition selon la revendication 3, caractérisée en ce que la proportion en poids entre le sulfate d'aluminium et le carbonate de calcium varie entre 60 et 80 % en poids de carbonate.